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Verfahren zum Herstellen eines schräggerichteten
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mit Zug belastbaren Gründungspfahles Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein allgemeines Verfahren dieser
Art zur Herstellung senkrechter Pfähle ist aus der DE-OS 2 261 363 bekannt. Für
die Herstellung von Zugverankerungen sind verschiedene Verfahren bekannt, z. B.
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die Verwendung von Horizontal-Ankern in Verbindung mit
Anker-Wänden
von flachgeneigten Anker-Pfählen aus Profilstahl, ggf. auch mit besonders verpreßten
Füßen, oder von Verpreß-Ankern, die nach einem Bohr- oder Spülverfahren eingebracht
worden sind. Bei einem bislang häufig angewendeten Verfahren wird ein Träger mit
Schuh eingerammt, wobei am Träger eine Leitung zur Zuführung von Trasszement befestigt
ist.
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Alle bekannten Verfahren streben an, eine hochbelastbare Zugverankerung
zu ermöglichen. Obwohl Bohrpfähle, Fertigbeton-Rammpfähle und Urtbeton-Rammpfähle
an sich eine besonders günstige äußere antelfläche mit, je nach dem Herstellungs
verfahren, zum Teil erheblicher Santelreibung aufweisen, hat bei den bisherigen
Verfahren die Verwendung derartiger Pfähle für Zugverankerungen ihre Grenzen. So
ist die Neigung des Pfahles jeweils vom Verfahren und Gerät abhängig, das bei der
Herstellung benutzt wird. Besondere Schwierigkeiten bereiten aber bei der Herstellung
die mangelhafte Kontrolle des Zugankerfußes und bei der Benutzung die Belastung
der verhältnismäßig großen Schaftfläche durch den Boden, wobei durch nachträgliche
Konsolidierung zusätzliche Biegemomente entstehen können, die die ursprünglich vorgesehene
zulässige Lastaufnahme erheblich vermindern.
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Illit der Erfindung soll ein Verfahren geschaffen werden, daß die
Herstellung von schräggerichteten Gründungspfählen für
Zugbelastung
in der Weise gestattet, daß von der Herstellung her und über die Zeit der Benutzung
die von der Konstruktion vorgegebenen Belastungsdaten gewährleistet sind. Die Zugverankerung
soll unter bis zu ihrem unteren Ende kontrollierbaren Verhältnissen hergestellt
werden und die Aufnahmefähigkeit des Pfahles durch nicht tragfähige oder zur Konsolidierung
neigende Schichten nicht beeinfluß werden. Die Herstellung eines solchen Pfahles
ermöglicht ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Dabei wird für die Anordnung der Zugverankerung
der Umstand ausgenutzt, daß durch Benutzung eines Schalungsrohres ein bis zur Fußplatte
kontrollierbarer Hohlraum geschaffen wird. Die Beschränkung des Betoneinbaus auf
den die Nutzbelastung aufnehmenden Teil des Pfahles, d. . den innerhalb der tragfähigen
Schicht liegenden Pfahlabschnitt, verringert die Biegemomente und Belastungen, die
nach Herstellung des Pfahles durch zur Konsolidierung neigende Zwischenschichten
ausgeübt werden könnten, da die solchen Belastungen ausgesetzte 9uerschnittfläche
entsprechend vermindert wird.
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Das Zugglied kann ein Rundstab- oder Walzprofil oder auch ein Kabel
sein, dessen unteres Ende auf dem Rammfuß oder einer zusätzlich eingebrachten Fußplatte
befestigt wird.
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Da mit einem Schalungsrohr gearbeitet wird, ist es im Gegensatz zu
bekannten Verfahren nicht erforderlich, den verhältnismäßig teuren Trasszement zu
verwenden. Für die
Ausführung der Erfindung genügt gewöhnlicher
Beton. Durch Benutzung von Verfahrensmerkmalen gemäß DE-OS 22 61 363.4 ergibt sich
eine für die Zugverankerung besonders günstige Ausbildung des unteren Teiles des
Betonschachtes.
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Gemäß einem weiteren merkmal der Erfindung kann oberhalb des tragfähigen
Bereiches mit Sand aufgefüllt werden, ggf.
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mit Sand, der mit Zement vermischt ist oder mit einem anderen rfiörtelmaterial.
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Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung besteht darin, daß die als Zuganker
zu verwendenden Elemente ohne weiteres mit einem Korrosionsschutz versehen werden
können, z. B. durch Beschichtung oder durch Kunststoffummantelung oder durch ein
den Anker auf dem gefährdeten Teil umschließendes Rohrelement. Aufgrund des besonderen
Herstellungsverfahrens wird der Korrosionsschutz während der Fertigstellung des
Pfahles nicht beschädigt. Im Gegensatz zu anderen Herstellungsverfahren kann der
Zustand des Zugankerschachtes während des gesamten Herstellungsgangea kontrolliert
werden.
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Für den Fall, daß der Pfahl nicht allein mit Zug, sondern wechselnd
mit Druck und Zug belastet werden soll, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung
vorgesehen, daß ein -Spannanker mit seinem unteren Ende im Bodenbereich des schräg
eingerammten Rohres angeordnet und mit einem Verpreßrohr umgeben wird und daß nach
dem Ziehen des Schalungsrohes
unter gleichzeitiger Vibration und
Erhärten des Betons der Anker angespannt und verpreßt wird und zwischen einer an
der Erdoberfläche vorgesehenen Platte und dem unteren Teil des Pfahles eine starre,
druckübertragende Verbindung hergestellt wird. Diese Verbindung kann vorzugsweise
aus bis zur Unterkante der Platte eingebautem Beton bestehen.
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Weitere Vorzüge und merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung
beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte
Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens, Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende
Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens und Fig. 3 eine den Fig.
1 und 2 entsprechende Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrensschrittes.
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In den Zeichnungsfiguren ist jeweils die Erdoberfläche 0, eine Oberflächenschicht
A, eine unverfestigte, nicht tragfähige Schicht B, die z. B. eine Kleischicht sein
kann, und der eigentliche tragfähige Untergrund C dargestellt.
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In den Boden wird, siehe Fig. 3, mit einer Schrägramme ein
Schalungsrohr
50 eingerammt.Das auf dem Rammfuß 52 abgedichtet aufgesetzte Schalungsrohr 50 wird,
soweit erforderlich, eingerammt, d. h. ausreichend tief unter die Schicht B. Sodann
wird der Ankerkörper 10 mit einer fest daran angeordneten Fußplatte 12, Fig. 1,
in den durch Einrammen des Schalungsrohres geschaffenen Hohlraum eingesetzt, ggf.
zusammen mit einer Spirale 18, die sich mindestens über einen Teil der unter der
Schicht B liegenden Länge des Schalungsrohres erstreckt.
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Nach Niederbringen des Schalungsrohres mit der Fußplatte auf die entsprechende
Tiefe unter der Schicht B wird bis zur Unterkante dieser Schicht mit Beton gefüllt,
wobei gleichzeitig verdichtet und das Schalungsrohr schrittweise gezogen wird. Die
Verdichtung kann zumindest im Anfang mit erneuten Rammschritten des Rohres abwechseln.
Die Verdichtung und das Ziehen des Rohres werden dadurch ermöglicht, daß seitlich
und mit Abstand unter dem oberen Rand 54 des Schalungsrohres 50 eine Konsole 56
befestigt ist, auf die ein in Fig. 3 nicht näher dargestellter, an sich bekannter
Schwingungserzeuger aufgesetzt wird. Dieser Schwingungserzeuger versetzt das Schalungsrohr
in Querschwingungen, wobei die Schwingungeenergie von der Seite her auf das Schalungsrohr
übertragen wird. Es ist festgestellt worden, daß bei einer Amplitude von 2 bis 3
mm im oberen Bereich des Schalungsrohres und einer Frequenz von 50 bis 60 Hz am
unteren Ende Amplituden von etwa 1S mm auftreten. Dadurch wird eine sehr gute Verdichtung
erzielt,
und es bildet sich ein verbreiterter Fuß aus, siehe SB, Fig. 3, und 18, Fig. 1.
Der Raum über dem Fuß, Fig. 1, ist bis zur Unterkante der Schicht B mit Beton gefüllt,
der aufgrund des Einfüllvorganges verdichtet ist. Uber der Oberkante 20 des Betons
kann der bis zur Oberfläche verbliebene Raum 21 mit Sand ausgefüllt werden, dem
ggf. noch Zement zugesetzt wird. Innerhalb des Raumes 21 über der Oberkante 20 des
Betons kann auch der Anker 10 mit einem Kunststoffrohr ummantelt werden, um den
Anker gegen Korrosion zu schützen.
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Der Durchmesser des Ankers 10 wird entsprechend der Statik für Zugspannung
gewählt. In Sonderfällen kann ein Kabelanker oder auch ein Spannstahl in Verbindung
mit einem Verpreßrohr benutzt werden. Der Spannstahl kann dann in üblicher Weise
vorgespannt werden. Als Ankerkörper können im vorliegenden Fall auch Walzträgerprofile
benutzt werden.
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Das Verfahren gem. Fig. 2 entspricht im wesentlichen den vorstehenden
Erläuterungen, wobei die Ergänzungen und Abänderungen dazu dienen, einen Pfahl zu
schaffen, der wechselnd mit Druck und Zug belastbar ist. Der Anker ist in diesem
Fall ein Spannanker 30, der in seinem unteren Bereich über der Fußplatte 32 Spreizstreben
33 aufweist. Eine Spiralummantelung 34 reicht im. wesentlichen über die gesamte
Länge unterhalb der Schicht B. Mindestens bis zur Unterkante der nicht tragfähigen
Schicht 8 erstreckt sich ein Vorpreßrohr, das hier nicht näher dargestellt ist.
Je nach dem Zweck
kann das Verpreßrohr auch in einer Länge gewählt
werden, die über die Schicht 8 hinaus nach oben reicht. Da nicht nur mit Zug, sondern
auch mit Druck belastet werden soll, ist zusätzlich zur Verankerung des Zuggliedes
eine starre Verbindung zwischen dem unteren Abschnitt des Pfahles und der an der
Oberfläche befindlichen Platte erforderlich.
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Diese starre Verbindung wird vorzugsweise dadurch hergestellt, daß
nach Anordnung der Einbauten das Schalungsrohr bis zur Oberfläche mit Beton gefüllt
wird, Anschließend wird das Schalungsrohr gezogen und dabei verdichtet, wobei im
unteren Bereich eine bei 38 angedeutete Verbreiterung entstehen kann. Nach Erhärtung
des bis zur Höhe 40 eingefüllten Betons wird der Anker gespannt und verpreßt. Der
Spannanker wird dann zumindest im oberen Bereich unterhalb der Platte 42 einbetoniert.
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I ii5T E N T A N s P R U c H E
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