DE2444576A1

DE2444576A1 - Zusammengesetzter stuetz- und fundamentpfeiler fuer verschiedene bauwerke, und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2444576A1
Application number: DE19742444576
Authority: DE
Inventors: Pierre Henry Freydier
Original assignee: SEFI
Current assignee: SEFI
Priority date: 1973-10-02
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1975-04-24
Also published as: US3946570A; BE819958A; IT1022546B; BR7408049A; CH583827A5; GB1476996A; NL7413032A; ES430613A1; FR2246181A5; DE7431406U; DK513774A; CA1007876A; ES430612A1

Description

S.E.F.I. CP 73/100 SOHDAGES - EIMOHEMENTS - FOHAGES - INJECTIONS

Zusammengesetzter Stütz- und Fundamentpf eiler für verschiedene Bauwerke, und Verfahren zur Herstellung desselben.

Die Erfindung betrifft die Mittel zur Abstützung von fertigen oder in der Herstellung begriffenen Bauten, deren Unterstützung nicht oder nicht mehr unmittelbar durch den Boden erfolgen kann.

Zur Lösung der in diesen Fällen auftretenden Aufgaben ist es üblich, in dem Boden Schächte auszuheben, in welchen Pfosten aus Eisenbeton oder übliche gemauerte Fundamente errichtet oder hergestellt werden. Ein derartiges Verfahren ermöglicht die Herstellung einer widerstandsfähigen Abstützung, v/eiche eine gute Stabilität des herzustellenden oder zu sichernden Bauwerks gewährleistet, es besitzt jedoch eine gewisse Zahl von Nachteilen. Wenn nämlich das zu unterstützende Bauwerk eine geringe Überlastung je Oberflächeneinheit des Bodens erzeugt, führen die Pfosten oder das Mauerwerk zu übermäßigen und daher sehr teuren Fundamenten. Ferner ermöglicht ein der-

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artiges Herstellungsverfahren nicht die Herstellung von Pfosten oder gemauerten Fundamenten mit kleinen Abmessungen, so daß es nicht möglich ist, ein Fundament des "halbdurchlaufenden¹¹ Typs herzustellen, welches nahe beieinanderliegende Stützpunkte geringer Tragkraft aufweist.

Ein anderer Nachteil besteht darin, daß es

in zahlreichen Fällen unmöglich ist, die üblichen Pfosten oder Fundamente herzustellen, da die Baustellen schwer zugänglich sind, die Arbeitsstellen Hindernisse aufweisen, oder hochliegende oder vergrabene Hindernisse vorhanden sind, welche den für die Ausführung der Arbeiten verfügbaren Plata verringern.

Die Erfindung bezweckt, den obigen Nachteilen durch Schaffung eines neuen zusammengesetzten Abstütz- und Fundamentpfeilers abzuhelfen, welcher in sehr kurzer Zeit ^: auf einer Baustelle hergestellt und angewandt werden kann, , ohne die Herbeischaffung eines Materials mit großer Leistung : oder mit einem bedeutenden Platzbedarf zu erfordern.

j Der erfindungsgemäße zusammengesetzte Pfeiler ist durch ein gelochtes Rohr aus Stahl gekennzeichnet, welches durch eine Verkittungsschlämme mit einer ebenfalls aus '· Stahl bestehenden, innerhalb des Rohrs angeordneten Verstär- ! kungsbewehrung verbunden ist, wobei das Rohr in dem umgebenden Gelände durch Einspritzungen einer Verankerungsschlämme, welche in übereinanderliegenden Zonen an dem unteren, in dem guten Boden liegenden Abschnitt des Rohrs vorgenommen werden, und durch Einspritzungen zur Herstellung einer Pressung oder eines. Zusammenhalts, welche an der Stelle des oberen, dem mittelmäs- ! sigen Boden liegenden Abschnitts des Rohrs vorgenommen werden, : gehalten wird, wobei das Rohr mit der Verstärkungsbewehrung ί '. und der Verkittungsschlämme einen ausserhalb des Bodens liegend den Verankerungskopf bildet, welcher mit dem abzustützenden Bauwerk fest verbunden wird.

: Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zur

' Herstellung des Pfeilers auf der Baustelle zum Gegenstand.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezug- j nähme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 bis 4 sind geschnittene Seitenansichten, welche verschiedene Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens darstellen.

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Fig. 5 ist eine geschnittene Seitenansicht des gebildeten fertigen Pfeilers.

Fig. 6 und 7 sind zwei geschnittene Seitenansichten einer Ausführungsabwandlung des Pfeilers.

Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfeilers, welcher zusammen mit anderen identischen Pfeilern die Fundamente eines Bauwerks bilden soll, welches auf einem Boden S errichtet werden soll, dessen Untergrund eine labile Bank B ohne Zusammenhalt aufweist, welche keine richtige Unterstützung für das zu errichtende Bauwerk bilden kann. Gemäß einem ersten Arbeitsschritt des Herstellungsverfahrens stellt man unter Ausgang von dem Boden S eine Bohrung 1 her, welche vorzugsweise trocken mittels eines Handdrehbohrers hergestellt wird, d.h. ohne Einspritzung einer Bohrflüssigkeit und zwar derart, daß sie die schlecht tragende Bank B durchdringt und sich über eine genügende Tiefe in der unter der Bank B liegenden widerstandsfähigen Bank B_r mit festem Zusammenhalt erstreckt. Hierauf wird in die Bohrung 1, wie in Fig. 2 dargestellt, ein gelochtes Rohr 2 eingesetzt, dessen Durchmesser kleiner als der der Bohrung ist, dessen Länge jedoch größer als die Tiefe derselben ist. Das gelochte Rohr 2 wird hierauf innerhalb der Bohrung 1 mittels einer Mantelschlämme 3, z.B. auf Zementbasis, gehalten, so daß nach dem Abbinden eine Umhüllung entsteht, welche eine gute Verbindung zwischen dem Rohr 2 und der Umf angswand der Bohrung 1 herstellt und das Aufsteigen von Schlämmen während späterer Einspritzungen verhindert·

Fig. 3 zeigt einen anderen Arbeitsschritt, bei welchem mittels eines Einspritzrohrs eine innigere Verbindung zwischen dem gelochten Rohr 2, der Mantelschlämme 3 und dem umgebenden Gelände hergestellt wird. Obwohl dies nicht dargestellt ist, besitzt das Einspritzrohr einen Einspritzkopf, welcher so ausgebildet ist, daß er nach der Einführung in das gelochte Rohr 2 eine ringförmige dichte Zelle abgrenzt, welche nacheinander mit den Reihen von radialen Löchern 4- zum Zusammenfallen gebracht werden kann, welche in gleich weit voneinander entfernten Querebenen in dem gelochten Rohr 2 hergestellt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kopf des Einspritzrohrs in das gelochte Rohr so eingeführt, daß er auf

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die Höhe der untersten Lochreihe 4 kommt, um eine Einspritzung von Zement oder einem anderen geeigneten Material vorzunehmen, welche unter einem Druck vorgenommen wird, welche von der von der durchdringenden Geländezone getragenen lotrechten Belastung sowie von der Art des Geländes abhängt. Der Zement wird so durch die verschiedenen Löcher 4 und hierauf durch die Mantelschlämme 3 gedruckt, bevor er sich.in dem umgebenden Gelände der widerstandsfähigen Bank B₃, gemäß einer die Bohrung 1 umgebenden radialen Einflußzone geringer Dicke ausbreitet· Ih gleicher Weise wird für jede der widerstandsfähigen Bank B entsprechende Loohreihe vorgegangen, so daß Verankerungseinspritzungen entstehen, welche eine feste Verbindung zwischen dem umgebenden Gelände, der Mantelschlämme 3 und dem Rohr 2 herstellen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel werden drei gleiche Einspritzungen 5 - 5>j - 5₂ vorgenommen, es kann jedoch natürlich gemäß der Eindringtiefe der Bohrung 1 auch eine andere Zahl von Einspritzungen vorgenommen werden. Ein zweiter Abschnitt des gleichen Arbeitsschritts des Herstellungsverfahrens besteht darin, an der Stelle der der schlecht tragenden Geländebank B entsprechenden Lochreihe oder Lochreihen 4 eine Einspritzung 5a - 5b einer Schlämme aus Zement oder einem anderen geeigneten Material unter einem geringen Druck vorzunehmen, welche eine Pressung oder einen Zusammenhalt erzeugen soll, um die inneren Hohlräume zwischen den Bestandteilen des Geländes auszufüllen. Dieser Abschnitt des Verfahrens gestattet so, in der die Mantelschlämme 3 umgebenden Umfangszone der Bank B einen guten Zusammenhalt zwischen den verschiedenen Materialien oder Bestandteilen des umgebenden Geländes herzustellen und so über die ganze Höhe der Bohrung 1 die Mantelschlämme und das Rohr 2 zusammenzuhalten.

Eig» 4 zeigt einen anderen Arbeitsschritt

des Verfahrens, bei welchem in das gelochte Rohr 2 eine Verstärkungsbewehrung 6 eingesetzt wird, welche durch eine oder mehrere Metallstäbe gebildet werden kann. Die Bewehrung 6 ist mit dem gelochten Rohr 2 durch eine Verkittungsschlämme 7 verbunden, welche das ringförmige Volumen mischen der Bewehrung und der inneren Umfangswand des gelochten Rohrs 2 ausfüllt.

lach der Erhärtung der verschiedenen -Schlämmen erhält man dann einen zusammengesetzten Pfeiler, des-

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sen zur Unterstützung einer Belastung beitragende Hauptbestandteile durch die Bewehrung 6 und das gelochte Rohr 2 gebildet werden, welche miteinander durch die Verkittungsschlämme 7 verbunden sind und ohne Khickgef ahr von der äusseren Mante !schlämme 3 sowie von dem umgebenden Gelände gehalten werden, in welchem der Pfeiler durch die Verankerungseinspritzungen 5 - 5* - 52 ¹²¹¹CL durch die Ereßeinspritzungen 5>a - 5b gehalten wird.

. Der letzte Arbeitsschritt des Verfahrens besteht darin, über dem Boden S den oberen Abschnitt des gelochten Rohrs 2 und der Bewehrung 6 so auszubilden, daß ein Kopf 8

entsteht, welcher in das unmittelbar auf dem Boden S errichtete Bauwerk 9 eingemauert oder mit diesem auf beliebige andere geeignete Weise fest verbunden wird«

Wie aus' den obigen Ausführungen hervorgeht,

kann der erfindungsgemäße zusammengesetzte Pfeiler schnell auf einer Baustelle hergestellt werden, ohne daß schwere, verwickelte oder kostspielige Anlagen oder dgl. verwendet werden müssen. Ein derartiges Verfahren ermöglicht die Herstellung eines zusammengesetzten Pfeilers, v/elcherohne Khickgef ahr eine sehr große Belastung oder Druckbeanspruchung aushalten kann, da seine verschiedenen Bestandteile konzentrisch angeordnet sind und in ihrer gegenseitigen Lage gehalten werden. Ss wird so möglich, nahe beieinander liegende Verankerungs- und oder Fundamentpunkte mit geringem Tragvermögen herzustellen, um z.B. ein empfindliches Bauwerk abzustützen, welchesdie Biegungs- oder Torsionsmomente nicht aushalten könnte, welche normalerweise von voneinander entfernten Stützpunkten mit großem Tragvermögen erzeugt werden. Ferner können Fundamente hergestellt werden, welche der Belastung durch ein abzustützendes Bauwerk genau angepasst sind, so daß die Kosten eines derartigen Fundaments im Vergleich zu den Kosten üblicher Fundamente verringert werden können. Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstands besteht darin, daß die Errichtung eines zusammengesetzten Pfeilers nur eine geringe Bodenfläche erfordert, was die Herstellung einer Abstützung oder von widerstandsfähigen Fundamenten selbst auf schwer zugänglichen oder durch vergrabene Hindernisse versperrten Baustellen ermöglicht.

Bei dem ersten Anwendungsbeispiel ist das Bauwerk 9 auf den Köpfen 8 der verschiedenen zusammengesetzten

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Pfeiler errichtet, welche es gegenüber der schlecht tragenden Bank B abstützen. Es ist zu bemerken, daß das erfindungsgemäße Verfahren ebenso gut dann angewandt werden kann, wenn die Vervollständigung oder die Unterstützung oder die Fundamentierung eines bereits errichteten Bauwerks erforderlich wird, wie dann, wenn ein Gleiten oder Einsinken des tragenden Bodens verhindert werden soll. In einem solchen, in Fig. 6 und 7 dargestellten Fall wird zunächst eine Bohrung 1a. hergestellt, welche so ausgeführt wird, daß zunächst der Unterbau 10 eines unmittelbar oder mittelbar auf der schlecht tragenden Bank B ruhenden Bauwerks durchstoßen wird· Die Bohrung 1a wird wie oben beschrieben so ausgeführt, daß sie durch die schlecht tragende Baals E tritt und über eine genügende 5?iefe das widerstandsfähige Gelände oder die Bank B erreicht. Die weiteren Arbeitsschritte werden in der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Weise so vorgenommen, daß der zusammengesetzte Pfeiler entsteht,, dessen Kopf 8 anschliessend mit dem Fundament 10 des errichteten Bauwerks mittels eines freibmörtels 11 fest verbunden wird, welcher in den Zwischenraum zwischen dem Kopf 8 und der in dem Fundament ausgeführten Bohrung eingeführt wird.

Bei der obigen Ausübungsabwandlung wird

die Bohrung 1a sekcäg vergeh-imsen^ um die Unterstützung der Verankerung eines bereite ksr-gestelltax Bauwerks zu bewirken* Offenbar kann man das gleiche Ergebnis durch Ausführung einer lotrechten Bohrung 1a erzielen. Ebenso können auch, je nachdem die Bohrungen. 1 des Beispiels gemäß Fig® 1 bis 5 mit einer Schräglage ausgeführt maräen% welche bei allen einen Teil des gleichen Fundaments oder der gleichen Abstützung bildenden zusammengesetzten Pfeilern d©a gleichen Wert oder verschiedene Werte haben kann.

Obwohl dies nicht dargestellt ist, kern:

vorgesehen werden, den zusammengesetzten Pfeiler äaxrch nnmlt-tsl« bares Einschlagen des gelochten Rohrs 2 in den Boden herzustellen. Die Verbindung znsdLschen dem gelochten Rohr und dem umgebenden Gelände erfolgt dann, durch Verankerungs- und Preßeinspritzungen 5 - 5s. "bzw· 5a - 5s, welche gegebenenfalls vorgenommen werden, nachdem das umgebende Gelände in einem geringen Umkreis mit einer Schlämme zur Ausfüllung oder zur Herstellung des Zusammenhalts getränkt wurde, welche in dem Gelände mittels

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der Iioclareilien 4 verbreitet "wird·

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Claims

PAJENiPANSERÜCHE

Λ·) Zusammengesetzter Abstütz- und Pundamentpfeiler : für verschiedene fertige oder zu errichtende Bauwerke, gekennzeichnet durch ein gelochtes Rohr (2) aus Stahl, welches durch eine Verkittungsschlämme (7) mit einer ebenfalls aus Stahl bestehenden, innerhalb des Rohrs angeordneten Verstärkungsbewehrung (6) verbunden ist, wobei das Rohr in dem umgebenden Gelände wenigstens durch*Einspritzungen einer Verankerungsschlämme, wel~ ' ehe in übereinanderliegenden Zonen an dem in dem guten Boden liegenden unteren Abschnitt des Rohrs vorgenommen werden, und durch Einspritzungen zur Erzeugung einer Pressung oder eines Zusammenhalts, welche auf der Hohe des in dem mittelmässigen Bodens liegenden oberen Abschnitts des Rohrs vorgenommen werden, gehalten wird, wobei das Rohr mit der Verstärkungsbewehrung und der Verkittungsschlämme einen ausserhalb des Bodens liegenden ; Verankerungskopf (8) bildet, welcher fest mit dem abzustützenden ! Bauwerk verbunden ist.

2«. Pfeiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichinet, daß das eine Verstärkungsbewehrung (6) enthaltende gelochte Rohr (2) einen Außenmantel (5) besitzt, welcher mit dem j umgebenden Gelände durch Einspritzungen einer Verankerungsschlämme, welche in übereinanderliegenden Zonen an dem unteren, in dem guten Boden liegenden Abschnitt des Rohrs vorgenommen werden, und durch Einspritzungen zur Erzeugung einer Pressung oder eines Zusammenhalts, welche auf der Höhe des oberen, in dem mittelmäßigen Boden liegenden Abschnitts des Rohrs ausge-

VGPDundsn wird.
führt v/erden,/wobei das Rohr mit der Verstärkungsbewehrung und der Verkittungsschlämme einen außerhalb des Bodens liegenden Verankerungskopf bildet, welcher fest mit dem abzustützenden Bauwerk verbunden ist·

J. Verfahren zur Errichtung eines zusammengesetzten Pfeilers nach Anspruch 1 oder 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß ein gelochtes Rohr (2) in den Boden über eine solche Tiefe eingeführt wird, daß es eine zusammenhängende widerstandsfähige Bank erreicht und in diese eintritt, daß dieses Rohr (2) mit dem umgebenden Gelände wenigstens durch übereinanderliegende Einspritzungen einer Verankerungsschlämme, welche an dem unteren, in dem guten Boden liegenden Abschnitt des Rohrs vorgenommen werden, und durch wenigstens eine Einspritzung einer ei-

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nen Zusammenhalt erzeugenden Schlämme, welche die obere Bank des umgebenden Geländes tränkt, verbunden wird, daß eine Verstärkungsbewehrung (6) innerhalb des Rohrs angeordnet wird, daß in das Rohr eine Schlämme zur Einkittung der Bewehrung gegossen wird, und daß der Abschlußteil des Rohrs, der Bewehrung und der Einkittungsschlämme über dem Boden so ausgebildet werden, daß ein mit dem abzustützenden Bauwerk fest verbundener Verankerongakopf entsteht.

4- · Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das gelochte Rohr (2) unmittelbar in den Boden eingeschlagen wird, worauf Einspritzungen einer Schlämme zur Erzeugung einer Verankerung und eines Zusammenhalts vor der Einbringung der inneren Bewehrung vorgenommen werden.

5· Verfahren nach Anspruch 3 oder 4·, dadurch gekennzeichnet, daß das gelochte Rohr (2) unmittelbar in den Boden eingeschlagen wird, daß mittels des gelochten Rohrs das umgebende Gelände mit einer einen Zusammenhalt erzeugenden Schlämme getränkt wird, und daß Einspritzungen einer Verankerungsschlämme und einer Schlämme zur Erzeugung eines Zusammenhalts vorgenommen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden eine Bohrung ausgeführt wird, deren Durchmesser größer als der des zu benutzenden gelochten Rohrs (2) ist, daß das Rohr in die Bohrung eingesetzt wird, daß eine das Rohr in der Bohrung haltende Monte !schlämme gegossen wird', und daß Einspritzungen einer Verankerungsschlämme und einer Schlämme zur Erzeugung eines Zusammenhalts vorgenommen werden, welche vor der Tränkung des umgebenden Geländes durch die Mantelschlämme treten.

7. Verfahrennach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Pfeiler so ausgebildet wird, daß ein Verankerungskopf zur Verankerung in dem herzustellenden Bauwerk entsteht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 his 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Boden ein gelochtes Rohr (2) eingesetzt wird, dessen oberer Abschlußteil in einer Durchbohrung (1a) liegt, welche in dem Unterbau oder dem Fundament eines bereits errichteten Bauwerks hergestellt wird, bevor die zur Aufnahme des Rohrs bestimmte Bohrung (1) in der Achse die-

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ser Durchbohrung in dem Boden hergestellt wird.

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