DE2559615A1 - Verfahren zur herstellung von pfaehlen aus verdichtetem beton und vorrichtung zu seiner durchfuehrung - Google Patents

Verfahren zur herstellung von pfaehlen aus verdichtetem beton und vorrichtung zu seiner durchfuehrung

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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • E02D5/42Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds by making use of pressure liquid or pressure gas for compacting the concrete

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Pfählen aus verdichtetem Beton
  • und Vorrichtung zu seiner Durchführung (Ausscheidung aus P 25 50 595.7-25) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Pfählen aus verdichtetem Beton und auf eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.
  • Bei der Herstellung von Pfählen aus verdichtetem Beton wird zunächst ein Vortreibrohr durch einen Rammhammer in den Boden eingebracht, darauf wird das Vortreibrohr mit dem zu verdichtenden Beton gefüllt und mit einer in Ausziehrichtung des Rohres wirkenden Kraft beaufschlagt. Hierbei ist es bekannt, das eingerammte, mit Beton gefüllte Rohr durch einen Deckel luftdicht zu verschließen und zwischen dem Deckel und der Oberfläche des Betons durch Einführen von Preßluft durch den Deckel hindurch ein Druckluftpolster zu bilden, das durch Druckeinwirkung den Beton verdichtet.
  • Da das Luftpolster auch auf die Unterseite des Deckels einen in Ausziehrichtung wirkenden Druck ausübt, ist es bekannt, das Druckluftpolster so stark auszubilden, daß es in der Lage ist, die ruhende Reibung zu überwinden. Zu diesem Zwecke ist an dem Deckel ein Uberdruckventil angebracht (DT-PS 1 189 021 der Anmelder), dessen Ventilstößel an dem Haken des Kranes aufgenonmen ist und einerseits durch den Seilzug und andererseits durch den Druck des Luftpolsters in SChließstellung gehalten ist. Der Ventilstößel besitzt einen in einer Kammer befindlichen Teller, dessen Ringfläche größer ist als die Oberfläche des Stößelkopfes, und der Raum oberhalb des Ventiltellers ist durch eine den Ventilstößel durchdringende Bohrung mit dem Rohrinneren verbunden, so daß der Druck des Luftpolsters aufgrund der größeren Fläche des Stößeltellers den Stößel mit einer größeren Kraft in öffnungsrichtung beaufschlagt, als sie dem Stößelkopf durch das Luftpolster vermittelt wird. Wenn durch den hohen Luftdruck die ruhende Reibung des Rohres im Erdreich überwunden wird.
  • besteht die Gefahr, daß das Rohr in gleitender Reibung aus dem Bohrloch heraus schießt; um die hierdurch gegebene Gefährdung des Personals zu vermeiden, öffnet in diesem Falle der Ventilstößel, da der Seilzug praktisch aufgehoben ist, und das Druckluftpolster wird durch ins Freie führende Bohrungen entlastet, wodurch gewährleistet ist, daß unter Einwirkung des Luftpolsters nur kleine in Ausziehrichtung gerichtete Bewegungen des Rohres eintreten können.
  • Zur Herstellung von verdichteten Betonpfählen großer Längen bis zu 60 m bei Durchmessern bis zu 2,50 m ist eine Methode der Annelder bekannt, bei der zum Eintreiben auf das Rohrende eine gewichtsbelastete Schwinge aufgesetzt wird, die durch pneumatische Kolben-Zylinderanordnungen in hin- und hergehende, durch am Rohr angeordnete Anschläge begrenzte Teildrehungen versetzt wird, die dem Rohr entsprechende schlagartige Drehstöße erteilen, durch die das Rohr unter der Gewichtsbelastung in das Erdreich eindringt. Das Ausziehen des Rohres erfolgt ebenfalls unter Verwendung der von ihre Gewichten entlasteten Schwinge durch ein am Rohr angreifendes Seil, wobei zur Unterstützung des Rohrrückzuges das vorstehend beschriebene Druckluftpolster Anwendung findet. Diese bekannte Methode hat sich zur wirtschaftlichen Herstellung lange Pfähle bestens bewährt, wegen des erforderlichen Aufwandes ist sie jedoch für geringere Tiefen und bei leicht zu durchfahrendem Erdreich wirtschaftlich nicht vertretbar.
  • Das gleiche gilt in erhöhtem Maße für die ebenfalls bekannten Verrohrungsmaschinen mit hydraulischem Drehantrieb.
  • Der Erfindung liegt die rufgabe zugrunde, ausgehend von dem vorstehend geschilderten bekannten Verfahren dieses so abzuwandeln, daß auf die Verwendung von Preßluft ffir das Luftpolster verzichtet und damit der für die ERzeugung der Preßluft erforderliche Aufwand vermieden wird, und daß mit einfacher Mitteln eine zuverlässige Unterstützung beim Ausziehen des Rohres in der Ausziehrichtung gegeben wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Vortreibrohr aus dem Bohrloch herausschießen kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Luftpolster intermittierend verdichtet und anschließend an jede Verdichtung des Luftpolsters dem Vortreibrohr ein in Ausziehrichtung wirkender SChlagimpuls erteilt wird. Das in dem Vortreibrohr befindliche Luftpolster steht unter atmosphäriC schem Druck. Es wird intermittierend mechanisch verdichtet, so daß es einen Druck auf die in dem Vortreibrohr befindliche Betonsäule ausübt. Nach jedem Verdichtungsimpuls wird das Luftpolster wieder auf atmosphärischem Druck entspannt, und dem Vortreibrohr wird eine mechanische in Ausziehrichtung wirkende Kraft erteilt.
  • Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß in der Innenfläche des Rohres eine der Aufnahme eines einen Anschlaq bildenden Sprengringes dienende Nut vorgesehen ist und daß unterhalb des Sprengringes in dem Rohr ein in axialer Richtung beweglicher Preß- und Schlagkolben dichtend aufgenommen ist.
  • Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der Preß- und Schlagkolben trägt auf seiner Oberseite einen der Geräuschdämpfung dienenden Puffer. Der Preß- und Schlagkolben ist über eine mit einer Traverse versehene Kolbenstange an den Enden der am Rohr aufgenommenen Kolben-Zylinderanordnungen befestigt, so daß er durch Betätigung dieser Anordnungen in axialer Richtung bewegbar ist. An der Wandung des Rohres sind um 900 zur Traverse versetzte, zueinander diametral liegende, an dem Haken eines Kranes aufgenommene Zugseile angeordnet. Das eingerammte mit dem zu verdichtenden Beton gefüllte Rohr wird von den Zugseilen unter Zugspannung gehalten. Zur Erzielung eines der Verdichtung des Betons dienenden Luftpolsters wird der Kolben nach abwärts bewegt, so daß die zwischen dem Kolben und dem Beton befindliche Luft verdichtet wird und einen Druck auf den Beton ausübt; der Kolben wirkt hier also als Preßkolben. Anschließend wird der Kolben durch die Kolben-Zylinderanordnungen nach oben bewegt und mit dem im Rohr angeordneten Sprengring in Anschlag gebracht, wodurch dem Rohr ein Schlagimpuls in Auszugsrichtung erteilt wird. Das Luftpolster dient hier ausschließli der Verdichtung des Betons, so daß auf die Verwendung von Druckluft verzichtet werden kann, da der Kolben in dieser Phase als Schlagkolben wirkt und dem Rohr einen mechanischen, aufwärts gerichteten Schlagimpuls erteilt. Um den beim Heben des Rohres sich vergrößernden Zwischenraum zwischen dem Kolben und dem Beton mit atmosphärischer Luft zu versorgen, ist unterhalb des Kolbens in der Rohrwand ein mit einem Absperrventil versehener Einlaßstutzen angeordnet, der während des Ausziehens des Rohres in bestimmten Zeitabständen bei oben befindlicher Stellung des Kolbens kurzzeitig geöffnet wird, um der atmosphärischen Luft Zutritt zu gewähren. Die Zugseile greifen an bekannten Entlüftungsventilen an, die in rechtwinkligen, in das Rohr mündenden Abzweigleitungen angeordnet sind. An sich ist die Anwendung dieser Überdruckventile nicht erforderlich, da zum Aufbau des der Verdichtung des Betons dienenden Luftpolsters normalerweise atmosphärische Luft verwendet wird, so daß ein Auftrieb des Rohres durch das Luftpolster nicht erfolgen kann; lediglich aus Sicherheitsgründen sind diese bekannten Uberdruckventile vorgesehen, um für den Fall, daß noch aus irgendwelchen Gründen das Rohr durch das Luftpolster einen Auftrieb erfährt, das Rohr entlüften zu können.
  • Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist der Preß- und Schlagkolben an dem Haken eines Kranes befestigt und wird Durch den Kran zur Erzielung eines Luftpolsters abgesenkt und zur Erteilung des aufwärts gerichteten Schlagimpulses auf das Rohr angehoben. Die an dem Rohr angeordneten Kolben-Zylinderanordnungen sind nach unten geschwenkt und auf dem Boden abgestützt, so daß sie auf das Rohr einen ständigen in Ausziehen richtung liegenden DRuck ausüben. Hiererfolgt die Zuführung atmosphärischer Luft durch eine Durchbohrung des Kolbens, an die eine mit einem Absperrventil versehene Luftleitung angeschlossen ist. Zwischen dem Zugseil und dem Preß- und Schlagkolben ist das bekannte Überdruckventil angeordnet.
  • Der Preß- und Schlagkolben muß natürlich ein solches Gewicht besitzen, daß bei seiner freien Absenkung über dem Beton ein seiner Verdichtung dienendes Luftpolster erzielt wird. Da die zum Ausziehen erforderliche Zugkraft mit wachsendem Austreten des Rohres aus dem Erdreich sinkt, ist es vorteilhaft, während des ersten Teiles des Ausziehvorganges durch die Kolben-Zylinderanordnungen einen zusätzlichen Druck in Ausziehrichtung auf das Rohr auszuüben, wobei bei schrittweise aus dem Erdreich austretendem Rohr entsprechende Unterlagen zwischen der Bodenfläche und den Kolben-Zylinderanordnungen vorgesehen werden können.
  • Bei in das Grundwasser reichenden Rohren kennzeichnet sich das Verfahren weiter dadurch, daß ein Druckluftpolster in dem Rohr nach unten abgesenkt wird, daß das durch das Luftpolster verdrängte Grundwasser bis über das Luftpolster angehoben wird, daß nach Verdrängung des Grundwassers aus dem Rohr gegen den Druck des Luftpolsters Beton in das Rohr unter allmählicher Anhebung des Luftpolsters eingeführt wird, und daß nach Einführung des Betons das Luftpolster intermittierend nach unten bewegt und jeweils anschließend dem Rohr ein in Auszugsrichtung wirkender Schlagimpuls erteilt wird. Zur Durchführung des Verfahrens wird der an dem Kranseil hängende Preß- und Schlagkolben verwendet, der eine ihn durchdringende absperrbare Durchbohrung besitzt, die an ihrem dem Grundwasser zugewandten Ende eine den Grundwasserspiegel unter greifende flexible Leitung trägt und eine weitere ihn durchdringende absperrbare der Zuführung von Beton dienende Leitung und eine weitere ihn durchdringende absperrbare Luftleitung aufweist. In das eingerammte, mit Grundwasser gefüllte Rohr wird der Preß- und Schlagkolben eingesetzt und abgesenkt, so daß sich über dem Wasserspiegel ein Luftpolster bildet.
  • überschreitet der Druck des Luftpolsters den hydrostatischen Druck des Grundwassers, sinkt der Kolben weiter nach unten.
  • Die die flexible Leitung tra gende Durchbohrung wird geöffnet, so daß eine überströmleitung entsteht, die das Grundwasser auf die obere Fläche des Kolbens fördert, wodurch das auf dem Luftpolster ruhende Gewicht weiter vergrößert wird, so daß der Kolben immer weiter nach unten absinkt, bis das Grundwasser restlos aus der Bohrung entfernt ist. Nun wird die überströmleitung wieder geschlossen und über die der Zuführung von Beton dienende Durchbrechung des Kolbens gegen den Druck des Luftpolsters Beton in die Bohrung eingepumpt.
  • Hierbei hebt sich das Luftpolster mit dem in dem Rohr ansteigenden Betonspiegel. Ist das Rohr mit Beton gefüllt, wird der Kolben durch das Kranseil abgesenkt und angehoben, um beim Absenken über das gebildete Luftpolster den Beton zu verdichten, und beim Anheben dem Rohr einen Schlagimpuls in Auszugsrichtung zu erteilen, so daß mit ein und demselben Kolben sowohl das Grundwasser aus der Bohrung entfernt und das Rohr ausgezogen werden kann, wobei die Kolben-Zylinderanorrdnungen der Unterstützung des Ausziehens in der Anfangsphase dienen können. Während der Entfernung des Grundwassers aus der Bohrung muß selbstverständlich die Betonleitung geschlossen sein, was beispielsweise durch ein Rugelventil erfolgen kann.
  • Insbesondere bei der Herstellung von Pfählen mit relativ geringer Tiefe ist die Erfindung wegen ihrer Wirtschaftlichkeit vorteilhaft, da nur Bohrbagger oder Kräne mit geringer Tragfähigkeit, die dem Gewicht des Rohres entsprechen kann, eingesetzt werden müssen. Die Erfindung ist auch in sehr engen Baugruben und in schlecht befahrenem Gelände verwendbar.
  • Die Vorrichtungsteile sind in ihren Anschaffungskosten sehr niedrig und arbeiten geräuscharm, ohne daß der Betrieb von hindernden Schalldämmkapseln erschwert und verteuert wird.
  • Durch die Verdichtung des Betons mittels eines Luftpolsters und durch die intermittierende durch den Schlagimpuls bedingte Rüttlung des Rohres beim Rückzug entsteht eine sehr gute Verdichtung und eine innige Verzahnung des Betons mit dem den Pfahl umgebenden Erdreich, da nach jedem Schlagimpuls der Beton durch das Luftpolster in das Erdreich eingedrückt wird. Der ruckartige Rohrrückzug bewirkt nämlich eine Wulstbildung und damit eine wesentlich erhöhte Mantelreibung des fertigen Pfahles in dem Erdreich. Die nach der Erfindung hergestellten verdichteten Rüttelpfähle haben eine erheblich größere Tragfähigkeit als geschüttete Betonpfähle.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der vielseitigen Anwendungsmöglichkeit der einzelnen Konstruktionsteile, so daß diese universell allen auftretenden Gegebenheiten und Forderungen angepaßt werden können.
  • So kann der Druck- und Schlagkolben zur Verdichtung des Betons und zur Erteilung von Schlagimpulsen an das Rohr dienen; er kann aber auch zur Verdrängung des Grundwassers in dem Rohr vor der Einbringung des Betons benutzt werden.
  • Die Kolben-Zylinderanordnungen dienen sowohl dem Eintreiben des Rohres als auch in unterschiedlicher Weise dem Rohrrückzug Der Rammbär kann mit den Kolben-Zylinderanordnungen, mit einem Rran, einem Bohrbagger oder einem ähnlichen Antrieb entsprechend den örtlichen Verhältnissen eingesetzt werden.
  • Mit ein und demselben Rammbären können auch verdichtete Betonpfähle mit unterschidlichen, den geforderten Tragfähigkeiten angepaßten Pfahldurchmessern hergestellt werden; so kann beispielsweise mit einer für ein Rohr von 90 cm Durchmesser bestimmten Vorrichtung auch Pfähle mit beispielsweise 80, 75, 64, 60, 52 oder 42 cm Durchmesser hergestellt werden.
  • Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, und es bedeutet: Fig. 1 Schnitt durch ein Vortreibrohr mit der der Verdichtung des Betons und dem Auszug des Vortreibrohres dienenden Vorrichtung; Fig. 2 Seitenansicht gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine weitere, der zusätzlichen Entfernung von Grundwasser aus dem Rohr dienende Vorrichtung; und Fig. 4 Darstellung gemäß Fig. 3 bei Entfernung des Grundwassers.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen eine zum Ausziehen eines eingerasten, mit zu verdichtendem Beton 27 gefüllten Vortreibrohres 2 dienende Vorrichtung.
  • An der Innenseite der Verstärkung 8 des Rohres 2 ist die Ringnut 23 angeordnet, die der Aufnahme eires Sprengringes 28 dient. Bevor der Sprengring 28 in die Nut 23 eingesetzt wird, wird ein Preß- und Schlagkolben 29 in das Rohr eingeführt.
  • Der Preß- und Schlagkolben 29 trägt auf einer Oberseite einen der Geräuschdämmung dienenden Puffer 30; unterhalb des Puffers 30 ist in dem Preß- und Schlagkolben 29 eine Ringnut 32 angeordnet, in der ein Dichtungsring 31 liegt. Der Boden der Ringnut 32 steht über achsparallele Bohrungen 32 mit der Unterseite des Preß- und Schlagkolbens 29 in Verbindung.
  • An dem Preß- und Schlagkolben 29 ist eine nach aufwärts gerichtete hohle, an ihrem freien Ende dichtend verschlossene Kolbenstange 34 befestigt, die an ihrem freien Ende eine Quertraverse 35 trägt, deren beiderseitige Enden 36 mit den Kolbenstangen der Kolben-Zylinderanordnungen 21 befestigt sind, deren Kolben an den am Rohr 2 befestigten Laschen 20 aufgenommen sind. Wie Figur zeigt, sind an dem Haken 37 zwei Zugseile 38 befestigt, die über abgerundete Wülste 41 der Verstärkung 8 des Rohres 2 geführt sind. An dem Rohr 2 sind in diametraler Gegenüberlage zwei rohrförmige Abzweigungen 39 befestigt, in deren senkrecht aufwärts gerichteten Schenkeln 40 an sich bekannte Überdruckventile 42 angeordnet sind.
  • Die Zugseile 38 greifen an den Ventilstößeln 43 der Uberdruckventile 42 an und halten ihre Ventilteller unter Wirkung der Zugseile 38 und des im Rohr 2 herrschenden Luftdruckes geschlossen; läßt beim Aufwärtshub des Rohres 2 die Spannung der Zugseile 38 nach, werden die Überdruckventile 42 geöffnet, und der im Rohr herrschende Luftdruck wird über die Entlüftungsöffnungen 44 entlastet. Beim Ausziehen steht das Rohr 2 unter dem in Auszugsrichtung wirkenden Zug der Zugseile 38.
  • Zur Verdichtung des Betons 27 wird durch die Kolben-Zylinderanordnungen 21 die Traverse 35 und mit ihr der Preß- und Schlagkolben 29 nach unten abgesenkt, wodurch zwischen dem Preß- und Schlagkolben 29 und der Oberfläche des Betons 27 die in dem Rohr befindliche atmosphärische Luft zu einem Druckluftpolster verdichtet wird, das verdichtend auf den Betin 27 einwirkt und den Beton 27 unterhalb des Rohres 2 wulstförmig in das Erdreich einpreßt, wie bei 46 der Figur 2 gezeigt ist. Bei diesem Abwärtshub wirkt der Kolben 29 als kolben auf den Beton. Darauf wird durch die Kolben-Zylinderanordnungen 21 der Kolben 29 schlagartig nach oben geführt, in die strichpunktierte Stellung, wobei bei Entlastung des Luftpolsters im Rohr 2 der Puffer 30 in schlagartigen Anschlag an den Sprengring 28 tritt und hierbei dem Rohr 2 einen Aufwärtshub erteilt, der in seiner Größe durch die Uberdruckventile 42 begrenzt ist, da sie bei Nachlassen der Spannung der Seile 38 öffnen. Beim Aufwärtshub wirkt der Kolben 29 als Schlagkolben. Durch intermittierende Abwärts-und Aufwärtsbewegung des Preß- und Schlagkolbens 29 erfolgt bei jeder Betätigung des Kolbens 29 eine Verdichtung des Betons 27 und ein Schlag in Auszugsrichtung auf den Sprengring 28 des Rohres 2. Hierdurch wird das durch die Zugseile 38 gehaltene Rohr 2 intermittierend ruckartig ausgezogen, wobei der Beton übereinanderliegende nach außen gerichtete Wülste 46 im Erdreich bildet, durch die die Haftung des Betons im Erdreich wesentlich erhöht und damit die Belastbarkeit des verdichteten Betonpfahles vergrößert wird. In dem Rohr 2 befindet sich unterhalb des Preß- und Schlagkolbens 29 ein absperrbarer Belüftungsstutzen 45, der in bestimmten Zeitabständen geöffnet wird, um die Entstehung eines Unterdruckes in dem Rohr bei fortschreitendem Auszug zu verhindern.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Abwandlung der Vorrichtung, die zur Herstellung von verdichteten Betonpfählen im Grundwasser geeignet ist. Wie die Figur 3 erkennen läßt, sind die Kolben-Zylinderanordnungen an den Flanschen 20 des Rohres 2 senkrecht nach unten gerichtet, wobei ihre Kolbenstangen mit auf dem Erdboden aufliegenden Stützfüßen 49 versehen sind. Der Preß- und Schlagkolben 47 ist in gleicher Weise in dem Rohr angeordnet wie bei Figur 1 mit der Ausnahme, daß in dem Ende der Kolbenstange 48 das Überdruckventil 42 angeordnet ist, an dessen Ventilstößel die Hubseile 38 des Kranhakens 37 angreifen. Der Preß- und Schlagkolb en arbeitet in gleicher Weise wie bei Figur 1 beschrieben, mit der Ausnahme, daß seine intermittierenden abwärts und aufwärts gerichteten Hübe durch Nachlassen bzw. Anziehen des Kranhakens 37 erfolgen, so daß das Gewicht des Senk- und Preßkolbens 57 so groß sein muß, daß einerseits beim Absenken der Aufbau eines der Verdichtung dienenden Luftpolsters erfolgt, und zum anderen beim schlagartigen Anheben dem Rohr 2 ein aufwärts gerichteter Bewegungshub erteilt wird, wobei auch hier das Überdruckventil 42 als Sicherheit gegen einen zu großen Aushub des Rohres 2 aus dem Erdreich dient. In dem Preß- und Schlagkolben 47 ist eine Durchbohrung 51 angeordnet, an die eine mit einem Ventil 62 ausgestattete Luftleitung 50 angeschlossen ist, die der Aufrechterhaltung des atmosphärischen Druckes in dem Rohr 2 dient, wobei das Ventil 62 kurzfristig geöffnet wird, wenn sich in dem Rohr 2 ein Unterdruck während des Ausziehens des Rohres 2 ausbildet.
  • In dem Preß- und Schlagkolben 47 ist eine weitere Durchbrechun 52 angeordnet, die während des Ausziehens des Rohres 2 beiderseitig geschlossen ist, und deren Funktion bei Beschreibung der Figur 4 erläutert wird. Die Kolben-Zylinderanordnungen 21 unterstützen wenigstens in der Anfangsphase des Ausziehens die durch die Hubseile 38 ausgeübte Zugkraft, wobei beim Anheben des Rohres 2 zwischen die 4ützfüße 49 und dem Erdbogen entsprechende Zwischenlagen angeordnet werden können, um das Ausziehen des Rohres 2 in der Anfangsphase über 2 bis 3 m zu unterstützen.
  • Die Figur 4 zeigt die Entfernung des Grundwassers 61 aus einem eingerammten Rohr 2 unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Figur 3. An dem Preß. und Schlagkolben 47 ist eine Betonleitung 53 angeschlossen, die an der Unterseite des Preß- und Schlagkolbens 47 durch eine aus Gummi oder aus Styropor bestehende Kugel verschlossen ist. An die beiderseitig offene Durchbrechung 52 ist an der Unterseite ein flexibler Schlauch 55 angeschlossen, der an seinem Ende einen in das Grundwasser 61 eintauchenden Korb trägt.
  • An der Oberseite der Durchbrechung 52 ist ein Absperrventil angeordnet, das durch ein über eine Umlenkrolle 59 geführtes Seil 58 in die Offenstellung bringbar ist.
  • Wenn das Rohr 2 eingerammt ist, wird der Preß- und Schlagkolben 47 in der zu Figur 1 beschriebenen WEise in das Rohr 2 eingesetzt, nachdem die Betonleitung 53 mit der Rugel 54 verschlossen ist. Darauf wird der Preß- und Schlagkolben absinken gelassen, bis sich zwischen ihm und der Oberfläche des Grundwassers ein Luftpolster gebildet hat, das den hydrostatischen Druck des Grundwassers 61 übersteigt. Darauf wird durch das Seil 58 das Absperrventil 57 geöffnet, so daß bei weiter absinkendem Kolben das Grundwasser 61 durch den als Überströmleitung dienenden Schlauch 55 auf die Oberfläche des Preß- und Schlagkolbens gefördert wird. Das oberhalb des Preß- und Schlagkolbens 47 sich ansammelnde Grundwasser 61 beschwert zusätzlich den Preß- und Schlagkolben 47, so da er weiter absinkt, und alles Grundwasser 61 unterhalb des Kolbens über den Kolben 47 durch die Leitung 55, 52 gefördert wird. Ist sämtliches Grundwasser, das sich unterhalb des Preß- und Schlagkolbens 47 in dem Rohr 2 befindet, auf diese Weise entfernt, wird das Absperrventil 57 geschlossen.
  • Darauf wird durch die Betonleitung 53 gegen den Druck des unterhalb des Preß- und Schlagkolbens 47 bestehenden Luftpolsters Beton in das Rohr 2 eingepumpt, so daß das Luftpolster 60 mit dem Preß- und Schlagkolben 47 allmählich angehoben wird. Hierbei strömt das oberhalb des Preß- und Schlagkolbens 47 befindliche Grundwasser 61 über die Mündung des Rohres 2 nach außen ab. Ist das Rohr 2 auf diese Weise mit Beton gefüllt, wird die Betonleitung 53 entfernt und die zugehörige Durchbohrung oberseitig luftdicht verschlossen, und der Preß- und Schlagkolben 47 aus dem Rohr ausgezogen, um die flexible Leitung 55 abzunehmen und die Durchbrechung 53 zu verschließen. Darauf wird der Preß- und Schlagkolben wieder in das Rohr eingeführt, und der Sprengring 28 eingesetzt, und der Preß- und Schlagkolben 47 wird, wie zu Figur 3 beschrieben, intermittierend abwärts und aufwärts bewegt, um einerseits den Beton 27 zu verdichten und andererseits dem Rohr 2 über den Sprengring 28 in Auszugsrichtung wirkende Schläge zu erteilen. Diese intermittirende Hubbewegung des Preß-. und Schlagkolbens 47 wird solange fortgesetzt, bis das Rohr 2 soweit ausgezogen ist, daß die Zugseile 38 das Rohr 2 allein vollständig aus dem Erdreich ausziehen können.

Claims (11)

  1. ANSPRUCHE Verfahren zum Herstellen von Pfählen aus verdichtetem Beton, bei dem ein Vortreibrohr durch einen Rammhammer in den Boden eingetrieben, das eingerammte Vortreibrohr mit dem zu verdichtenden Beton gefüllt und mit einer in Ausziehrichtung des Rohres wirkenden Kraft beaufschlagt wird, und bei dem oberhalb der im Rohr befindlichen Betonsäule ein Luftpolster gebildet wird, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Luftpolster intermittierend verdichtet und anschließend an jede Verdichtung des Luftpolsters dem Vortreibrohr ein in Ausziehrichtung wirkender Schlagimpuls erteilt wird.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenfläche des Rohres (2) eine der Aufnahme eines einen Anschlag bildenden Sprengringes (28) dienende Nut (23) vorgesehen ist und daß unterhalb des Sprengringes in dem Rohr (2) ein in axialer Richtung beweglicher Preß- und Schlagkolben (29) dichtend aufgenommen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preß- und Schlagkolben (29) auf seiner Oberfläche einen mit dem Sprengring (28) in Eingriff bringbaren, geräuschdämpfenden Puffer (30) trägt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Puffers (30) in dem PreB- und Schlagkolben (29) eine der Aufnahme eines Dichtungsringes (31) dienende Ringnut (32) vorgesehen ist, deren Boden durch axiale Bohrungen (33) mit der Unterseite des Kolbens (29) verbunden ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Preß- und Schlagkolben (29) eine Kolbenstange (34) trägt, die an ihrem freien Ende mittig an einer Quertraverse (35) befestigt ist, deren beide Enden (36) an den freien Enden von an dem Rohr (2) angeordneten, an sich bekannten Solben-Zylinderanordnungen (21) verbunden sind, und daß an der Wandung des Rohres (2) um 900 zur Quertraverse (35) versetzte, zueinander diametral liegende, an dem Haken (37) eines Kranes aufgenommene Zugseile (38) angeordnet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Zugseile (38) an der Wandung des Rohres (2) rechtwinklig nach oben gerichtete rohrförmige Abzweigungen (39) befestigt sind, in deren achsparallelen Schenkeln (40) an sich bekannte, bei Entlastung der Zugseile (38) öffnende Überdruckventile (42) angeordnet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Preß- und Schlagkolben (47) mit dem Haken (37) eines Kranes verbundene Zugseile (38) befestigt sind, daß der Preß- und Schlagkolben (47) ein der Erzielung eines Druckluftpolsters dienendes Gewicht besitzt, und daß die an dem Rohr (2) befestigten Kolben-Zylinderanordnungen (21) nach unten geschwenkt und mit ihren freien Enden auf dem Boden unter Zwischenlage in ihrer Höhe veränderlicher Stütz füße (44) abgestützt sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Preß- und Schlagkolben (47) eine ihn durchdringende, mit einem Absperrventil (62) ausgestattete Luftleitung (50) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Preß- und Schlagkolben (47) ein an sich bekanntes, bei Entlastung der Zugseile (38) öffnendes überdruckventil (42) angeordnet ist.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei in das Grundwasser reichenden Rohren ein Luftpolster in dem Rohr nach unten abgesenkt wird, daß das durch das Luftpolster verdrängte Grundwasser bis über das Luftpolster angehoben wird, daß nach Verdrängung des Grundwassers aus dem Rohr gegen den Druck des Luftpolsters Beton in das Rohr unter allmählicher Anhebung des Luftpolsters eingeführt wird, und daß nach Einführung des Betons das Luftpolster intermittierend verdichtet und jeweils anschließend an jede Verdichtung dem Rohr ein in Auszugsrichtung wirkender Schlagimpuls erteilt wird1.
  11. 11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr (2) ein mittelt Zugseilen (38) an dem Haken (37) eines Kranes befestigter, mit einem an sich bekannten, bei Entlastung der Zugseile (37) sich öffnenden überdruckventil (42) versehener Preß-und Schlagkolben (47) dichtend aufgenommen ist, der eine ihn durchdringende absperrbare Durchbohrung (52), die an ihrem dem Grundwasser (61) zugewandten Ende eine den Grundwasserspiegel untergreifende flexible Leitung (55) trägt, eine ihn durchdringende, absperrbare, der Zuführung von Beton dienende Leitung (53) und eine ihn durchdringende, absperrbare Luftleitung (50) besitzt.
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