DE2413418A1

DE2413418A1 - Verfahren zur herstellung von pfahlgruendungen unter verwendung von fertigbetonpfaehlen und fertigbetonpfahl zur verwendung bei diesem verfahren

Info

Publication number: DE2413418A1
Application number: DE19742413418
Authority: DE
Inventors: Heinrich Stade
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1974-03-20
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DK432674A; GB1434446A; DE2413418B2; SE400104B; DE2413418C3

Description

Karl A.

Dipl.-Ing.
D-8023 München - Puilach

1/au München-Pullach, 20. März 1974

Herrn Heinrich Stade, 224 Heide/HoIstein, Hamburger Str. 143

Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen und Fertigbetonpfahl zur Verwendung, bei diesem Verfahren.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vnn Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen, welche eine in Achsrichtung durchgehende Öffnung aufweisen sowie einen Fertigbetonpfahl zur Verwendung bei diesem Verfahren.

Es ist bekannt, daß, falls der Untergrund unter der Gründungssohle eines Bauwerkes aus Erdreich mit nicht ausreichender Tragfähigkeit besteht, sich die Lasten durch Pfähle auf die in größerer Tiefe anstehenden tragfähigen Schichten übertragen lassen. Bei dem als Gründungselement zur Übertragung der Lasten in den tiefer liegenden, tragfähigen Baugrund verwendeten Pfählen unterscheidet man zwischen Pertigbetonpfählen und Ortpfählen. Ferner werden nach der beim Herstellender Pfahlgründung verwendeten Verfahrensart noch Bohrpfähle und Rammpfähle unterschieden.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen werden anderenorts vorgefertigte Beton;·* oder Stahlbetonpfähle an Ort und Stelle bis in die tragenden Schichten mittels eines Rammbärs oder der-

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gleichen eingerammt. Hierbei tritt eine volumengleiche Verdrängung des Bodens auf, die insbesondere bei weichen Tonen zu Horizontalbewegungen bereits gesetzter Pfähle einer derartigen Pfahlgründung führen können. Hinzu kommt, daß beim Einrammen eines derartigen Fertigbetonpfahles mehr oder weniger starke Erschütterungen auftreten, die entweder benachbarte Bauwerke oder ebenfalls die bereits gesetzten Pfähle gefährden können. Ferner kann beim Einrammen eines Fertigbetonpfahles niemals eine Gewährleistung für den einwandfreien Zustand des Pfahles im Boden übernommen werden, da dieser beispielsweise durch den Rammvorgang selbst beschädigt werden kann, wobei derartige Beschädigungen unkontrollierbar innerhalb des Erdreiches liegen, so daß selbst ein Abbrechen des Pfahles während des Einrammens nicht bemerkt wird. Dem Fachmann auf diesem Gebiet sind viele weitere Nachteile derartiger Pfahlgründungen bekannt.

Es ist ferner noch bekannt, Pfahlgründungen mittels sogenannter Ortbetonrammpfahle hesustellen. Hierbei wird ein Mantelrohr in den Boden gerammt, innen ausgeräumt und der Betonpfahl an Ort und Stelle im Untergrund hergestellt, wonach das Mantelrohr wieder abgezogen wird. Diese Art der Pfahlgründung hat gegenüber dem normalen Rammpfahl den Vorteil, daß ein Pfahlfuß durch Ausräumung des Bodens unterhib des Mantelrohres hergestellt werden kann, so daß die Pfahlgründung dann noch höhere Lasten aufnehmen kann. Die Nachteile dieses bekannten Verfahrens bestehen jedoch darin, daß die Herstellung vorort ausgesprochen langwierig ist und daß bei weichen Böden die Herstellung von Pfahlgründungen mit Ortbetonrammpfählen in vielen Fällen überhaupt nicht möglich ist, da der den einzelnen Pfahl bildende Beton bzw. Stahlbeton zu wenig Querstützung durch den weichen Boden erhält. Hierbei kann es dann zu einem Vermischen von Frischbeton und Bodenmasse führen, so daß eine gleichbfeibende und durchgehende Qualität des fertigen Pfahles nicht gewährlei-

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stet werden kann.

Um die mit Rammpfählen dieser beiden Arten verbundenen Nachteile zu vermeiden, ist es ferner noch bekannt, Pfahlgründungen mittels sogenannter Bohrpfähle herzustellen. Hierbei handelt es sich ebenfalls um Ortpfähle, bei denen die Vortreibrohre im Bohrverfahren abgeteuft werden. Bei diesem bekannten Verfahren kann ohne wesentliche Erschütterung auch bei beengten Raumverhältnissen gearbeitet werden. Um eine ausreichende Tragfähigkeit des Pfahles zu erreichen, wird bei diesem bekannten Verfahren der Beton unter gleichzeitigem Ziehen der Mantelrohre in das umgebende Erdreich eingedrückt oder eingerüttelt. Bei Bohrpfählen dieser Art besteht ebenfalls die Möglichkeit, diese entweder als reine Spitzendruckpfähle auszubilden, indem man insbesondere in bindigen Erdstoffen den Pfahlfuß verdickt. Dies geschieht durch Ausschneiden des Erdreiches im Bereich des Pfahlfußes mit entsprechenden Geräten. Wegen der erschütterungsfreien Arbeitsweise und wegen der Tatsache, daß es hierbei nicht zu einer volumengleichen Verdrängung des Erdmches kommt, werden derartige Pfahlgründungen insbesondere in Baulücken vorgenommen. Der Hauptnachteil dieses bekannten Verfahrens liegt in den hohen Kosten und in den vergleichsweise großen Setzungen, die dadurch hervorgerufen werden, daß beim Bohren eine Auflockerung der tragenden Bodenschicht nicht zu vermeiden ist. Hinzu kommt, daß die Herstellung dieser Art von Ortpfahl vom mit der Herstellung der Pfahlgründung betrauten Bohrmeister ein großes Wissen und erhebliche Aufmerksamkeit verlangen, da z.B. bei nicht beachteten Wassersetzungen im Bohrrohr bis unter den echten Grundwasserstand eine Bodensetzung aufgrund hydraulischer Grunddrücke auftreten kann, die dann an Nebengebäden Schäden hervorrufen können. Dies ist in der Praxis oft zu beobachten. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß die Qualität des fertigen Pfahles, wie dies bei sämtlichen Ortpfahlar-

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ten der Fall ist, nicht gewährleistet werden kann, da es immer zu Vermischungen des Betons mit dem umgebenden Boden kommen kann.

Die mit diesen bekannten Verfahren verbundenen Nachteile werden nach einem früheren Vorschlag des Anmelders (deutsche Patentanmeldung P 23 00 212.2) dadurch vermieden, daß unter Verwendung von Fertigbetonpfählen ein auf den Durchmesser des Fertigbetonpfahles abgestimmtes Loch in den Boden bis in den Bereich tragender Schichten gebohrt wird, dann der Fertigbetonpfahl in das Bohrloch hinuntergeführt wird und danach der Fertigbetonpfahl unter Herstellung einer Verankerung in den tragenden Bodenschichten nach Art eines Rammpfahles festgerammt wird. Bei diesem bekannten Lösungsvorschlag werden die Vorteile des Rammpfahles mit den Vorteilen der Bohrpfähle verbunden.

Nach einer Weiterbildung dieses Lösungsvorschlages des Anmelders (deutsche Patentanmeldung P 23 06 692.4) wird unter Beibehaltung der erzielten Vorteile das Verfahren dahingehend verbessert, daß das Bohrloch direkt mit dem Fertigbetonpfahl gebohrt wird, welcher einerseits für eine Spülung der Bohrlochsohle ausgebildet ist und andererseits an seinem Unterende mit verlorenem Meißel versehen ist. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung und kostengünstigere Gestaltung dieses Verfahrens.

Der einzige Nachteil, der hiermit \erbunden ist, besteht darin, daß der zum direkten Bohren verwendete Fertigbetonpfahl zusätzliche Stahlbewehrungen enthalten muß, um die beim Bohren auftretenden Drehmomente aufzunehmen.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie einen hierbei verwendba-

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ren Fertigbetonpfahl zu schaffen, bei dem diese Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll es mittels dieses Verfahrens möglich sein, Fertigbetonpfähle ohne zusätzliche Stahlbewehrungen zur Aufnahme von Drehmomenten in direktem Vortrieb in das Bohrloch gleichzeitig mit dem Abteufen desselben abzusenken.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpjäilen, welche eine in Achsrichtung durchgehende Öffnung aufweisen, im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Fertigbetonpfahl mit einem Bohrmeißel an seinem Unterende versehen wird, der an diesem drehbar gelagert ist und eine Kupplung für das Bohrgestänge aufweist, daß der Fertigbetonpfahl gegen Drehung festgehalten an dem Kraftkopf aufgehängt wird, daß bei stillstehendem Fertigbetonpfahl durch Drehung des Meißels über das Bohrgestänge ein4uf den Durchmesser des Fertigbetonpfahles abgestimmtes Loch unter gleichzeitigem Absenken des Fertigbetonpfahles bis in den Bereich tragender Bodenschichten gebohrt wird, wobei ein Spülstrom durch das Bohrgestänge in der durchgehenden Öffnung des Fertigbetonpfahles hindurchgeleitet und dadurch das Bohrgut durch einen Ringraum zwischen dem Fertigbetonpfahl und dem Erdreich zu Tage gefördert wird und daß nach Lösen des Bohrgestänges von dem am Fertigbetonpfahl verbleibenden Meißel der Fertigbetonpfahl unter Herstellung einer Verankerung in den tragenden Bodenschichten der Gründungstiefe nach Art eines Rammpfahles festgerammt wird.

Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß sich Bohrpfähle wesentlich einfacheier/iind kostengünstigerer Bauart verwenden lassen. Darüber hinaus ermöglicht es die Tatsache, daß der verlorene Meißel am Unterende des Fertigbetonpfahles eine Verankerung desselben darstellt, so daß ein auf diese Weise gesetzter Fertigbetonpfahl gleichzeitig als Zug-

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pfahl verwendet werden kann.

Im einzelnen kann die Erfindung derart ausgestaltet werden, daß der Fertigbetonpfahl vor dem Festrammen etwas zurückgezogen wird und dann durch die durchgehende Öffnung eine tixotrope Substanz als Stützmedium, Gleitmittel und/oder Korrosionsschutz eingeführt und nachgepumpt wird, bis diese aus dem Ringraum über Trage austritt.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei Erreichen der Gründungstiefe der Bohrmeißel am Kopf des Fertigbetonpfahles radial vergrößert, dann das Bohrloch mit einem erweiterten Fuß versehen, wobei das anfallende Bohrgut ebenfalls durch den Ringraum mittels der Spülung zu Tage gefördert wird, worauf nach Ausbau des Bohrgestänges durch die durchgehende Öffnung des Pfahles unter gleichzeitigem Anziehen desselben bis in den Bereich der Oberkante des erweiterten Fußes Frischbeton in den Raum unterhalb des Fertigbetonpfahles gedrückt wird, worauf der Pfahl festgerammt wird. Hierdurch wird noch der zusätzliche Vorteil eneicht, daß es beim Einrammen des Fertigbetonpfahles in den Beton zu einer Verdichtung des Frischbetons und des in direkter Umgebung befindlichen Erdreiches kommt, wodurch ein Pfahlfuß hoher Tragfähigkeit erzeugt wird, der in einer erheblich verdichteten Bodenschicht sitzt.

Bei dieser Ausführungsform des erfindunsgemäßen Verfahrens ist es ebenfalls von Vorteil, vor dem Einpressen von Frischbeton eine tixotrope Substanz als Stützmedium, Gleitmedium und/oder Korrosionsschutz einzuführen, welche dann durch den Frischbeton aus dem Ringraum über Tage austretend verdrängt wird. Als vorteilhafte tixotrope Substanz hat sich eine Bentonitsuspension bewährt.

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Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Fertigbetonpfahl mit einer in Längsrichtung durchgehenden Öffnung zur Verwendung bei diesem Verfahren, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß am Unterende des Fertigbetonpfahles ein Bohrmeißel in einem Lager drehbar gelagert ist, daß der Bohrmeißel mit einer zu der Öffnung ausgerichteten Kupplung für das Bohrgestänge versehen ist und daß am Oberende des Fertigbetonpfahles ein Anschluß für eine Aufhängung am Kraftkopf vorgesehen ist, durch die der Fertigbetonpfahl gegen Drehung festgehalten ist.

Dieser Fertigbetonpfahl weist den Vorteil auf, daß er ohne zusätzliche Drehmomente aufnehmende Armierungen hergestellt werden kann, da ja das Drehmoment durch das durch die durchgehende Öffnung zu dem Meißel am Unterende führende Bohrgestänge übertragen wird und der Fertigbetonpfahl selbst ohne Aufnahme irgendeines Drehmomentes in das Bohrloch während des Abteufens nachgeführt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform dieses Fertigbetonpfahles sind an dem Bohrmeißel in radialer Richtung in ihrem Wirkkreis ausdehnbare Zusatzschneiden vorgesehen.

Diese Ausführungsform der Erfindung kann im einzelnen derart ausgestaltet sein, daß die Zusatzschneiden an dem Bohrmeißel in dessen radial aussen liegenden Bereich angelenkt sind, derart, daß der durch das Bohrgut ausgeübte Widerstand in einer Drehrichtung des Bohrmeißels die Zusatζschneiden nach aussen schwenkt.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann dadurch geschaffen werden, daß der Bohrmeißel in Umfangsrichtung liegende Flächen aufweist, die als Anschlag für die Zusatzschneiden in iher am weitesten ausgeschwenkten Stellung

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ausgebildet sind.

Im einzelnen kann der Bohrmeißel über einen Rohrstutzen in dem Lager an den Fertigbetonpfahl gelagert sein.

Nach einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Kopplung innerhalb des Rohrstutzens angeordnet, sie kann jedoch auch am Oberende des Rohrstutzens angeordnet sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fertigbetonpfahles ist noch eine Dichtung gegen das Bohrgestänge vorgesehen, so daß die in die Bohrlochsohle eingedrückten Medien bzw. der Frischbeton nicht zwischen Bohrgestänge und durchgehender Öffnung austreten können.

Diese Dichtung wird in vorteilhafter Weise als eine aussen gegen das Bohrgestänge anliegende, die Öffnung umgebende Dichtung ausgebildet.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist diese Dichtung als Ringdichtung am Oberende des Rohrstutzens vorgesehen.

Unter Verwendung eines derartigen Fertigbetonpfahles kann das erfindungsgemäße Verfahraiin dem Falle, in dem ein vergrößerter Fuß des Fertigbetonpfahles vorgesehen wird, nach einer vorteilhaften Weiterbildung derart durchgeführt/^ daß bei Erreichen der Gründungstiefe zum Ausschwenken der Zusatzschneiden die Drehrichtung des Bohrgestänges umgekehrt wird, dann der vergrößerte Fuß ausgeschnitten wird, daß darauf zum Anziehen des Pfahles in dem Bereich der Oberkante des erweiterten Fußes die Drehrichtung des Bohrgestänges kurzzeitig erneut zum Einschwenken der Zusatzschneiden umgekehrt wird, anschließend der Frischbeton eingefüllt wird, worauf der Pfahl festgerammt wird.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1a den Verfahrensschritt des Abteufens des Bohrloches unter Verwendung des erfindungsgemäßen Fertigbetonpfahles in der Seitenansicht;

Figur 1b eine Unteransicht der Figur 1a;

Figur 2a und b - Figur 1a und b entsprechende Ansichten eines daran anschließenden Verfahrensschrittes beim Ausschneiden eines vergrößerten Fußes;

Figur 3 eine Seitenansichten der der Fuß fertig ausgeschnitten und mit einem Stützmedium gefüllt ist;

Figur 4 eine Figur 3 entsprechende Seitenansicht,in der der ausgeschnittene Fuß bereits teilweise mit Frischbeton veranschaulicht ist;

Figur 5 den an Figur 4 anschließenden Zustand, in dem der ausgeschnittene Fuß vollständig mit Frischbeton gefüllt ist und

Figur 6 eine Seitenansicht des Vorganges beim Einrammen des Fertigbetonpfahles.

Aus Figur 1 ist ersichtlich, wie der Fertigbetonpfahl 1 über einen Anschluß 20 an einer Aufhängung 18 an dem stillstehenden Teil des Kraftkopfes 8 des Bohrgerätes befestigt ist. An der Unterseite des Fertigbetonpfahles 1 ist ein Meißel 5 in einem Lager 13 drehbar gelagert. Durch die durch den Fertigbetonpfahl

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in Achsrichtung durchgehende Öffnung 2 ist ein Bohrgestänge 16 geführt, welches über eine Kupplung 14 mit dem Bohrmeißel 5 am Unterende des Fertigbetonpfahles verbunden ist. Am oberen Ende ist das Bohrgestänge 16 am drehbaren Teil des Kraftkopfes 8 des Bohrgerätes befestigt. Auf diese Weise wird der Bohrmeißel 5 wie in Figur 1 veranschaulicht gedreht, ohne daß der Fertigbetonpfahl 1 Drehmomente aufnehmen muß.

Durch den Bohrmeißel 5 am Unterende des Fertigbetonpfahles 1 wird nun das Bohrloch 4 abgeteuft, wobei der Bohrmeißel 5 in seinem Wirkungskreis geringfügig größer als der Durchmesser des Fertigbetonpfahles ausgebildet ist. Das Bohrgestänge 16 ist in diesem Stadium des erfindungsgemäßen Verfahrens an eine Spülung 9 angeschlossen, durch die ein Spülmedium durch das Gestänge an die Bohrlochsohle geleitet wird und das Bohrgut durch den Ringraum 3 zwischen Fertigbetonpfahl 1 und Bohrloch 4 nach oben gefördert wird, wie dies durch die Pfeile 10 in Figur 1a, die den Austritt von Spülmedium vermiecht mit Bohrgut bezeichnen, angedeutet ist.

Wie der untere Teil von Figur 1a und Figur 1b zeigen, ist der Bohrmeißel 5 am Unterende des Fertigbetonpfahles 1, der daher als verlorener Meißel ausgelegt ist, nur für eine einmalige Verwendung bestimmt ist, ausgesprochen einfach aufgebaut und besteht bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform aus einer Schneide, an der um parallel zur Fertigbetonpfahlachse liegende Achsen verschwenkbare Zusatzschneiden 6 und 6a angelenkt sind. Die Achsen 15 der Zusatzschneiden 6, 6a liegen im Bereich des Aussenumfanges des Fertigbetonpfahles 1. Im eingeklappten Zustand,der beim Abteufen des Bohrloches 4 in Figur 1averanschaulicht ist, liegen die Zusatzschneiden 6, 6a innerhalb des Wirk- und Arbeitskreises des Bohrmeißels 5, welcher geringfügig größer als der Aussenumfang des Fertigbetonpfahles

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1 ist. Im ausgeschwenkten Zustand, der in den Figuren 2a, b dargestellt ist, ragen die Zusatzschneiden 6, 6a jedoch erheblich in ihrer Gesamtlänge über den Aussenumfang des Fertigbetonpfahles vor und sind an dem Bohrmeißel 5 ausgebildeten Anschlagsflächen 22 gegen eine weitere Drehung festgehalten.

Die Anordnung ist derart getroffen, daß, wenn der Bohrmeißel 5 in einer Richtung gedreht wird, bei der die auf gegenüberliegenden Seiten des Bohrmeißels 5 angeordneten Schwenkachsen 15 je bezüglich der Drehrichtung hinter dem Bohrmeißel liegen, die Reibung mit dem Bohrgut und der Bohrlochwandung die Zusatzschneiden im eingeschwenkten Zustand hält. Demgegenüber werden, wird diese Drehrichtung umgekehrt, aufgrund der gleichen Reibung die Zusatzschneiden nach aussen verschwenkt und ermöglichen somit eine erhebliche Vergrößerung des Wirkkreises des Bohrmeißels 5.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Bohrmeißel 5 über einen Rohrstutzen 21 in dem ausgesprochen einfach aufgebauten Lager 13 drehbar gelagert. Der Rohrstutzen 21 kann einfach mit der dargestellten, etwa quadratischen Grundplatte 23 verschweißt sein, welche die Schneide und die Zusatzschneiden 6, 6a des Bohrmeißels 5 trägt. Der Rohrstutzen 21 ist zur Bohrlochsohle hin ebenfalls offen ausgebildet, so daß die durch das Gestänge 16 geführte Spülung und die weiter untainoch erwähnte Medienzuführung die Bohrlochsohle erreicht. Zur Abdichtung gegenüber dem Bohrgestänge 16 ist im Oberbereich des Rohrstutzens bzw. an dessen oberen Ende noch eine mit dem Fertigbetonpfahl 1 verbundene Ringdichtung 19 vorgesehen, die das Gestänge 16 umgreift, wenn dieses durch die durchgehende Öffnung 2 des Fertigbetonpfahles 1 auf die Bohrlochsohle geführt ist. Ferner ist in dem Rohrstulzen 21 eine Kupplung 14 vorgesehen, die möglichst einfach als Klauenkupplung oder dergleichen ausgebildet

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sein kann.

In Figur 2 ist ein Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, bei dem die Gründungstiefe bereits erreicht ist und die Drehrichtung, die mittels des Kraftkopfes 8 über das Bohrgestänge 16 auf den Bohrmeißel 5 übertragen wird, umgekehrt wurde, um die Zusstzschneiden 6, 6a um die Achsen 15 zu verschwenken, so daß am Unterende des Bohrloches 4 eine Unterschneidung oder ein vergrößerter Fuß 7 ausgeschnitten ist. Das hierbei anfallende Bohr gut wird gleichf alls/lurch die Spülung 9 über den Ringraum 8 über Tage gefördert. Die Umkehr der Drehrichtung ist durch Pfeile 25 in Figur 2b angedeutet, welche zu den Pfeilen 24 in Figur 1b entgegengesetzt gerichtet sind.

In Figur 3 ist veranschaulicht, wie nach erneuter Umkehrung der Drehrichtung des Bohrgestänges 16 die Zusatzschneiden 6, 6a wiederum durch Schwenken um die Achsen 15 in dem Bereich des ^T.\^rirkkreises des Bohrmeißels zurückgeschwenkt sind. Anschliessend wird durch das Gestänge 16 der ausgeschnittene Fuß 7 mit einer Stützflüssigkeit gefüllt, die üblicherweise durch eine Bentonitsuspension gebildet ist. Dünn das Einpumpen der Stützfüllung 17 wird die in dem ausgeschnittenen Fuß 7 vorhandene Spülflüssigkeit verdrängt, bei der es sich üblicherweise um Wasser handelt.

Der hieran anschließende Verfahrensschritt ist in Figur 4 veranschaulicht. In Figur 4 ist das Bohrgestänge 16 von der Kupplung 14 gelöst und aus dem Fertigbetonpfahl entfernt. Der Fertigbetonpfahl 1 ist weiter über die Aufhängung 18 an dem Kraftkopf angeschlossen, an dem nunmehr ein mit der durchgehenden Öffnung 2 des Fertigbetonpfahles 1 in Verbindung stehender Schlauchanschluß vorgesehen ist, durch den durch die durchgehende Öffnung 2,den Rohrstutzen 21 am Meißel 5 Frischbeton 11

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auf die Bohrlochsohle, d.h. in dem den Fuß 7 bildenden Raum unter gleichzeitigem Zurückziehen des Fertigbetonpfahles 1 gedrückt wird. Der eingedrückte Frischbeton verdrängt hierbei die Stützfüllung 17 in dem Ringraum 3> wobei gleichzeitig die hier verbleibende Spülflüssigkeit über Tage austritt, wie dies erneut in dieser Figur der Zeichnungen durch die Pfeile 10 angedeutet ist.

Wie in Figur 5 veranschaulicht, wird der gesamte Pfahlfuß 7 sowie etwa 1 m des Pfahlschaftes unter ständigem Zurückziehen des Fertigbetonpfahles 1 mit Frischbeton gefüllt. Bei diesem Vorgang wird die Spülflüssigkeit vollständig aus dem Ringraum 3 verdrängt und schließlich tritt das in den Fuß 7 eingefüllte Stützmedium ebenfalls über Tage aus dem Ringraum 3 aus, wie dies in Figur 5 durch die Pfeile 17' angedeutet ist.

Anschließend wird der Kraftkopf 8 sowie die Aufhängung 18 sowie die dazugehörigen Zuführungsleitungen für Spülmedium, Beton und die tixotrope Substanz von dem Oberende des B'ertigbetonpfahles 1 gelöst und dieser, wie dies in Figur 6 angedeutet ist, mittels eines Rammbären 19 in die Betonfüllung 11 eingerammt, so daß es zu einer Ausbildung eines Pfahlfußes 21 aus Beton kommt, welcher in einem verdichteten umgebenden Bodenbereich 20 sitzt.

Bei diesem Verfahrensschritt ist es je nach den speziell analer Baustelle vorliegenden Bedingungen auch möglich, den Pfahl lediglich in die Betonfüllung 11 einzudrücken, wenn beispielsweise besonders erschütterungsfrei gearbeitet werden soll oder den Fertigbetonpfahl festzurütteln.

Wie aus Figur 6 ferner ersichtlich, verbleibt die tixotrope Substanz 17 innerhalb des Ringraumes 3 und dient somit als

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Stützmittel, als Gleitmittel gegen positive Mantelreibungen und als Korrosionsschutz gegen aggressive Bodenwässer.

Der Bohrmeißel 5 mit den Zusatzschneiden 6, 6a, dem Lager 13 und der Dichtung 19 verbleiben an dem Fertigbetonpfahl und dienen gleichzeitig als Verankerung, sollte der Fertigbetonpfahl irgendwelchen Zugkräften ausgesetzt werden.

Vor oder nach dem Einrammen mit dem Rammbären 19 kann die durchgehende Öffnung 2 des Fertigbetonpfahles 1 noch mit Frischbeton gefüllt weufen, welcher dann erstarrt, um einen massiven Pfahl zu bilden.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1J Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verweniung von Fertigbetonpfählen, welche eine in Achsrichtung durchgehende Öffnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigbetonpfahl mit einem Bohrmeißel an seinem Unterende versehen wird, der an diesem drehbar gelagert ist und eine Kupplung für das Bohrgestänge aufweist, daß der Fertigbetonpfahl gegen Drehung festgehalten an dem Kraftkopf aufgehängt wird, daß bei st-illstehendem Fertigbetonpfahl durch Drehung des Meißels über das Bohrgestänge ein auf dem Durchmesser des Fertigbetonpfahles abgestimmtes. Loch unter gleichzeitigem Absenken des Fertigbetonpfahles bis in den Bereich tragender Bodenschichten gebohrt wird, wobei ein Spülstrom durch das Bohrgestänge in der durchgehenden Öffnung des Fertigbetonpfahles hindurchgeleitet und dadurch das Bohrgut durch einen Ringraum zwischen dem Fertigbetonpfahl und dem Erdreich zu Tage gefördert wird und daß nach Lösen des Bohrgestänges von dem am Fertigbetonpfahl verbleibenden Meißel der Fertigbetonpfahl unter Herstellung einer Verankerung in den tragenden Bodenschichten der Gründungstiefe nach Art eines Rammpfahles festgerammt w±d.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigbetonpfahl vor dem Festrammen etwas zurückgezogen wird und dann durch die durchgehende Öffnung eine tixotrope Substanz als Stützmedium, Gleitmittel und/oder Korrosionsschutz eingeführt und nachgepumpt wird, bis diese aus dem Ringraum über Tage austritt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der Gründungstiefe der Bohrmeißel am Kopf des Fertigbetonpfahles radial vergrößert wird, daß dann das Bohrloch mit

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einem erweiterten Fuß versehen wird, wobei das anfallende Bohrgut ebenfalls durch den Ringraum mittels der Spülung zu Tage gefördert wird, daß darauf nach Ausbau des Bohrgestänges durch die durchgehende Öffnung des Pfahles unter gleichzeitigem Anziehen desselben bis in den Bereich der Oberkante des erweiterten Fußes Frischbeton in den Raum unterhalb des Fertigbetonpfahles gedrückt wird, worauf der Pfahl festgerammt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einpressen von Frischbeton eine tixotrope Substanz als Stützmedium, Gleitmedium und/oder Korrosionsschutz eingeführt wird, welche durch den Frischbeton aus dem Ringraum über Tage austretend verdrängt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als tixotrope Substanz eine Bentonitsuspension verwendet wird.
6. Fertigbetonpfahl mit einer in Längsrichtung durchgehenden Öffnung zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Unterende des Fertigbetonpfahles (1) ein Bohrmeißel (5) in einem Lager (13) drehbar gelagert ist, daß der Bohrmeißel (5) mit einer zu der Öffnung (2) ausgerichteten Kupplung (14) für das Bohrgestänge (16) versehen ist und daß am Oberende des Fertigbetonpfahles (1) ein Anschluß (20) für eine Aufhängung (18) am Kraftkopf vorgesehen ist, durch die der Fertigbetonpfahl (1) gegen Drehung festgehalten ist.
7. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bohrmeißel (5) in radialer Richtung in ihrem Wirkkreis ausdehnbare Zusatzschneiden (6, 6a) vorgesehen sind.

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8. Fertigbetonpfahl rach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschneiden (6, 6a) an dem Bohrmeißel (5) in dessen radial aussen liegenden Bereich angelenkt sind, derart, daß der durch das Bohrgut ausgeübte Widerstand in einer Drehrichtung des Bohrmeißels (5) die Zusatzschneiden (6, 6a) nach aussen schwenkt.
9. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der. Bohrmeißel (5) in Umfangsrichtung liegende Flächen (22) aufweist, die als Anschlag für die Zusatzschneiden (6, 6a) in ihrer am weitesten ausgeschwenkten Stellung ausgebildet sind.
10. Fertigbetonpfahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel (5) über einen Rohrstutzen (21) in dem Lager (13) an dem Fertigbetonpfahl (1) gelagert ist.
11. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung(i4) innerhalb des Rohrstutzens (21) angeordnet ist.
12. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung am Oberende des Rohrstutzens (21) angeordnet ist.
13. Fertigbetonpfahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (19) gegen das Bohrgestänge (16) vorgesehen ist.
14. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als eine aussen gegen das Bohrgestänge (16) anliegende Dichtung die Öffnung (2) umgebend ausgebildet ist.

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15. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (19) als Ringdichtung am Oberende des Rohrstutzens (21) ausgebildet ist.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5 unter Verwendung des Fertigbetonpfahles nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der Gründungstiefe zum Ausschwenken der Zusatzschneiden die Drehrichtung des Bohrgestänges umgekehrt wird, dann der vergrößerte Fuß ausgeschnitten wird, daß darauf zum Anziehen des Pfahles in dem Bereich der Oberkante des erweiterten Fußes die Drehrichtung des Bohrgestänges kurzzeitig erneut zum Einschwenken der Zusatzschnexden umgekehrt wird, anschließend der Frischbeton eingefüllt wird, worauf der Pfahl festgerammt wird.

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