DE29601080U1

DE29601080U1 - Betonpfähle zum Einbringen in den Erdboden, sowie aus mehreren derartigen Pfählen hergestellte Gründungen und gegebenenfalls Fundamentbildungen, sowie Geräte zum Einbringen der Betonpfähle

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Publication number: DE29601080U1
Application number: DE29601080U
Authority: DE
Original assignee: Helmut Hemmerlein & Co Ba GmbH
Current assignee: Helmut Hemmerlein & Co Ba GmbH
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1996-01-23
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2006-01-24

Description

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PATENTANWALT **" *" ** *'* ** ** TelefonSa-Nr.: (0911)595015

Telegramm/Cable: Patri zügel. Vertreter beim Europ. Patentamt _Teiex. _{6S3 m} _{pahi d}

European Patent Attorney Telefax: 49 f0911) 599842 !Qr. II + Ul 24 hours)

18.01.96

Firma Dipl.-Ing. Helmut Hemmerlein GmbH & Co. Bau KG Raiffeisenstr. 16, 91077 Neunkirchen am Brand

"Betonpfähle zum Einbringen in den Erdboden, sowie aus mehreren derartigen Pfählen hergestellte Gründungen und gegebenenfalls Fundamentbildungen, sowie Geräte zum Einbringen der Betonpfähle in den Erdboden"

Die Erfindung betrifft zunächst Betonpfähle zum Einbringen in den Erdboden, wobei die sich in der Einbringrichtung verjüngenden Pfähle zur Abstützung bzw. dem Tragen von Bauwerken oder Bauwerksteilen, insbesondere von Bauwerksfundamenten dienen (Oberbegriff des Anspruches 1). Derartige, in der Fachwelt auch "Nägel" genannte Pfähle sind aus DE-PS 194 125 in Form von hohlen, sich nach unten verjüngenden Rammpfählen aus Eisenbeton bekannt. Gemäß dem vorstehend zitierten Titel dieser Patentschrift sollen diese Pfähle in den Erdboden eingerammt werden. Hiermit ist vermutlich auf das seinerzeit übliche Einrammen von Pfählen, Spundwänden und dergleichen mittels dampfbetriebener Rammbären Bezug genommen. Mit so eingerammten Pfählen sind die Nachteile verbunden, daß nach jedem Rammstoß und damit auch nach dem

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letzten Rammstoß der betreffende Pfahl sich um ein kurzes Stück nach oben bewegt (gewissermaßen rückfedert) und damit einen gewissen Schlupf zu dem angrenzenden Erdboden erhält. Hiermit wird sich aber bei der späteren Belastung durch das aufgesetzte Gebäude eine gewisse nachteilige Setzung (Einsinken in den Erdboden) der Pfähle und damit des Gebäudes ergeben. Setzungen des auf solchen Pfählen ruhenden Gebäudes sind aber zu vermeiden, da sie zu Bauschäden und Reklamationen führen können.

Zur Schaffung von Gründungen für größere und damit entsprechend schwere Bauwerke, z.B. ist dabei an über 40 m hohe Lagergebäude gedacht, ist es derzeit in der Praxis üblich, relativ tiefe, zylindrische Löcher in den Erdboden zu bohren, danach in das Loch eine Bewehrung einzubringen und schließlich dieses Loch mit Beton auszugießen. Die Löcher müssen so lang sein, bis eine tragfähige Erdschicht erreicht wird, auf welcher der durch das Ausgießen entstandene zylindrische Betonpfahl sich mit der Gebäudelast abstützen kann.

^ Die Reibung zwischen der zylindrischen Außenwand des Betonpfahles und der Lochwandung reicht nämlich nicht aus, um die später auf diesem Betonpfahl ruhende Last aufzunehmen. Aus Vorstehendem ergibt sich oft eine relativ große Lochlänge, z.B. von 20 m, bis die tragfähige Erdschicht erreicht ist.

²^ Die Kosten für die Herstellung solcher Betonpfähle sind außerordentlich hoch. Hinzu kommt, daß deren aus dem Erdreich hervorragenden oberen Enden noch mit einem Preßlufthammer geebnet und auf das jeweils gleiche Niveau gebracht werden müssen, da in der Regel mehrere Betonpfähle miteinander eine Gründung bilden. Trotz dieses großen Fertigungsaufwandes kann es bei einem Nachgeben der an sich als tragfähig eingeschätzten Bodenschicht geschehen, daß die auf derartigen Pfählen ruhenden Gebäude sich setzen. Dies kann zu Rissen im Gebäude und weiteren Schaden führen. So kann bei dem vorstehend als Seispiel zitierten Lagergebäude damit die Höhe von Lagerflächen sich in Relation zu anderen Flächen ändern. Da in solchen Lagergebäuden computergesteuerte,

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fahrbare Geräte zur Beladung bzw. Entladung betrieben werden und hierbei eine exakte Einhaltung der jeweiligen Höhenlage der zu erfassenden Paletten oder dergleichen zwingend erforderlich ist, kann durch solche Setzungen das gesamte Gebäude oder wesentliche Bereiche davon funktionsunfähig werden.

Die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung besteht demgegenüber zunächst darin, Betonpfähle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, die in den Erdboden eingetrieben sich unter der auf ihnen ruhenden Gebäudelast nicht oder praktisch nicht mehr setzen, d.h. nicht noch weiter in den Erdboden eindringen, was eine entsprechende nachteilige Absenkung (Setzung) des betreffenden Gebäudes zur Folge hätte.

Zur Lösung dieser Aufgaben- bzw. Problemstellung ist daher zunächst gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 eine Ausgestaltung der Verjüngung der Außenseiten der Pfähle derart vorgesehen, daß sie nach ihrem Eintreiben und endgültigen Eindrücken in den Erdboden an diesem haften. Hiermit wird der Pfahl bzw. werden die Pfähle mit einer gewissen Vorspannung im Erdboden fest gehalten. Das o.g. nachteilige Rückfedern ist hiermit vermieden. Diese Vorspannung kann auch als ein sich Verkeilen oder Verspannen des Pfahles mit dem angrenzenden Erdreich verstanden werden. Das Einbringen solcher Pfähle kann mittels in ihrer Längsrichtung hin- und hergehender Schwingungen erfolgen. Dies ist gegenüber dem vorbekannten Einrammen günstiger, weil es demgegenüber mit einem wesentlich geringeren apparativen Aufwand und auch einer wesentlich geringeren Geräuschentwicklung erfolgen kann. Auch sind die o.g. Setzungen vermieden bzw. sie haben nur noch einen so geringen Betrag, daß dies sich auf das Bauwerk nicht nachträglich auswirkt. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Belastung eines so vorgespannten Pfahles elektronisch aufgezeichnet und als Grundlage von bodenmechanischen Berechnungen verwertet werden kann.

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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird die Verjüngung der Pfähle in Eintreibrichtung in der angegebenen Weise an die Konsistenz des Erdbodens angepaßt. Die Form und Art der Verjüngung der Pfähle hängt also von der Bodenfestigkeit ab.

Die Merkmale des Anspruches 3 sind eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Lehre des Anspruches 2.

Die Merkmale des Anspruches 4 können entweder für sich in Verbindung mit Anspruch 1 oder aber in Verbindung mit Anspruch 2, dieser gegebenenfalls ergänzt durch Anspruch 3, und außerdem in Verbindung mit der Lehre des Anspruches 1 weitere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben.

Die Erfindung betrifft ferner weitere Ausgestaltungen solcher aus Beton oder Stahlbeton bestehenden Pfähle. Hierzu wird auf die Ansprüche 5 bis 11 verwiesen.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf Gründungen und gegebenenfalls Fundamentausbildungen, die mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Pfählen hergestellt sind. So befassen sich die Ansprüche 12, 13 und 15 bis 17 mit einer Gründung für ein Einzelfundament, während Anspruch 14 sich auf Pfähle bezieht, die miteinander eine Flächengründung und dabei ein plattenförmiges Feld aus komprimiertem Erdreich schaffen.

Schließlich gehören zur Erfindung auch Geräte zum Einbringen der Betonpfähle in den Erdboden. Hierzu wird auf die Ansprüehe 18 bis 20 verwiesen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 bis 4: verschiedene Stadien des Eintreibvorganges,

Fig. 5: ein erstes, bevorzugtes Gerät nach der Erfindung zur Durchführung des Eintreib

vorganges ,

Fig. 6: eine zweite Ausführungsmöglichkeit eines Gerätes zur Durchführung des Eintreibvorganges,

Fig. 7: einen Pfahl nach der Erfindung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 8, 9: in Teilansichten die Erfindung im Zusammenhang mit einer Gründung für ein Einzelfundament ,

Fig. 10, 11: eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung im Zusammenhang mit einer Gründung in

Form eines plattenförmigen Fundamentes. Dabei ist Fig. 11 ein Schnitt gemäß der Linie XI-XI in Fig. 10.

Das Prinzip eines hier möglichen Eintreibvorganges der Pfähle 1 in den Erdboden 2 ist in den Fig. 1-4 dargestellt. Der betreffende Pfahl 1 wird mit einer nur schematisch angedeuteten Halterung 3 in senkrechter Lage auf den Erdboden 2 aufgesetzt und dann durch eine Druck- oder Zugkraft gemäß Pfeil 4 über einen Teilbereich 5 seiner Gesamtlänge L in den Erdboden eingedrückt. Dieses Eindrücken erfolgt schwingungs- bzw. vibrationsfrei. Danach wird auf die obere Stirnfläche 6 des Pfahles 1 ein Schwingungserzeuger, hier ein nur schematisch angedeuteter Vibrator 7, aufgesetzt, der in nicht dargestellter Weise mit dem oberen Bereich 8 des Pfahles 1 verbunden ist und diesen in seiner Längsrichtung A-B gemäß den Pfeilen 9 auf- und abschwingt,

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bis er die in Fig. 3 dargestellte Eintreiblage erreicht hat. Danach wird der Vibrator 7 weggenommen oder abgeschaltet und es wird gemäß Pfeil 10 der Pfahl noch um den weiteren Betrag 11 vibrations- bzw. schwingungsfrei in seine Endposition gemäß Fig. 4 gedrückt. In dieser Position hat er die beschriebene Vorspannung. In der Ausgestaltung des Betonpfahles bzw. der Betonpfähle nach der Erfindung hält er sich bzw. halten sie sich in dieser Vorspannung am Erdreich. Dies heißt, der Pfahl bzw. die Pfähle ist bzw. sind fest im Erdreich verklemmt.

Zusammengefaßt ergibt sich, daß das zunächst durch Ziehen oder Drücken am Pfahl 1 erfolgte Eindrücken um den Betrag 5 ihn im Erdreich hält, daß die dann erfolgenden Vibrationen, welche den Pfahl 1 um den Hauptteil seiner Länge einbringen, den Pfahl nicht zur Seite bewegen oder beschädigen können. Die letzte, bereits geschilderte Phase des Überganges von Fig. 3 nach Fig. 4 durch die Kraft 10 schafft die endgültige, fixe Eintreiblage, in der bei der vorgesehenen Belastung praktisch kein Setzen des Pfahles mehr in das Erdreich hinein erfolgt.

Gemäß der Lehre der Erfindung ist der Pfahl bzw. sind die Pfähle in der Einbring- oder Eintreibrichtung an ihren Außenseiten so verjüngt, daß sie nach ihrem Einbringen und endgültigen Eindrücken in den Erdboden an diesem haften. Der Grad der Verjüngung hängt von der Konsistenz des Erdbodens ab. Bei härteren Erdböden wird die Verjüngung mit einem geringeren Neigungswinkel der Außenseiten zur Längsmittelachse des betreffenden Pfahles verlaufen, während bei weichen Böden die vorgenannte Neigung demgegenüber größer ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung beträgt die Neigung der jeweiligen Seitenfläche I¹ des Betonpfahles 1 zu seiner Längsmittelachse A-B etwa 2 - 6 % (siehe ^Fi9- !)■

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Wie insbesondere in Fig. 7 dargestellt, ist der Pfahl 1 nach unten, d.h. in der Eintreibrichtung, konisch verjüngt. Er kann eine beliebige Querschnittsform, z.B. quadratisch oder rechteckig gemäß Fig. 7 haben. Er könnte stattdessen auch einen ovalen oder kreisrunden Querschnitt besitzen. Ferner kann sich der Pfahl 1 in Richtung zu seiner oberen Stirnfläche hin "trompeten"-artig erweitern, wie es durch die strichpunktierten Linien 12 in Fig. 1 oben angedeutet ist.

Durch die angegebene Verjüngung des Pfahles verklemmen sich seine Seitenflächen beim Eintreiben mit dem daran anliegenden Erdreich. Im Gegensatz zu demjenigen erläuterten Stand der Technik, bei dem in den Erdboden eingegossene zylindrische Betonpfähle sich auf einer tragenden Bodenschicht abstützen, ist es hier nicht notwendig, daß die untere Stirnfläche 13 des Pfahles ein festes Widerlager in Form einer tragenden Bodenschicht findet. Während die vorbekannten zylindrischen Betonpfähle sehr lang sein müssen, z.B. m, genügen für eine hinreichende Gründung mit Pfählen, die nach der Erfindung ausgebildet sind, eine demgegenüber kleinere Pfahllänge von z.B. 8 - 12 m. Hierbei können die Abmessungen der oberen Stirnfläche 6 50 &khgr; 50 cm und die der unteren Stirnfläche 13 15 &khgr; 15 cm betragen. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf Pfähle der vorgenannten Länge beschränkt ist, sofern im übrigen die Lehre der Erfindung eingehalten ist.

Erwähnt sei noch, daß vom Prinzip her das Eindrücken des Pfahles aus der Position der Fig. 1 in die Position der Fig.

2 nicht unbedingt notwendig ist. Man könnte stattdessen bei auf dem Erdboden aufgesetztem Pfahl gemäß Fig. 1 bereits mit der Aufbringung der senkrechten Schwingungen mittels eines Vibrators 7 oder dergleichen beginnen und dies so lange fortsetzen, bis der Pfahl die Position der Fig. 3 erreicht hat. Danach erfolgt der weitere Eintreibvorgang wie oben erläutert.

-S-

Die Pfähle 1 sind aus Beton oder Stahlbeton. Sie können auch hohl und dabei aus einem porösen Beton herstellbar sein, so daß durch ihren hohlen Innenraum (nicht dargestellt) über den porösen Beton im Erdreich befindliches Wasser abgesaugt werden kann. Dies verringert bei sehr feuchten Böden die Gefahr einer zu großen Schlüpfrigkeit der Pfahlaußenseite am Boden.

In den Figuren 5 und 6 sind schematisch Anordnungen und Geräte gezeigt, um die Pfähle nach der Erfindung in den Erdboden einzubringen. Im Beispiel der Fig. 5 ist ein kleineres, geländegängiges Fahrzeug 14 an der Baustelle mittels üblicher, hydraulisch zu betätigender Stützen 15 abgestützt und gegebenenfalls durch einen Ballast 16 fest gehalten. Es trägt über nur schematisch angedeutete Streben 17 eine ebenfalls nur schematisch angedeutete Halterung 18, in der eine Hydraulik 19 befestigt ist. Der bewegliche Teil 19' dieser Hydraulik ist in nicht dargestellter Weise fest mit dem oberen Bereich des Vibrators 7 verbunden, der über eine nur angedeutete Verbindung 20 am oberen Bereich 8 des Pfahles 1 angreift. Die Hydraulik 19 sorgt für die sogenannte Vorspannung, d.h. das letzte schwingungslose Eindrücken des Pfahles 1 aus der Position gemäß Fig. 3 in die der Fig. 4. Sie kann auch bei entsprechender Ausbildung für das Eindrücken des Bereiches 5 des Pfahles 1 aus der Position der Fig. 1 in die der Fig. 2 dienen. Auch die Belastungsergebnisse der erläuterten Hydraulik 19 können elektronisch aufgezeichnet und ausgewertet werden. Die genaue senkrechte Lage der Halterung 18 kann durch hydraulische Verstellung der Abstützungen 15 des Gerätes 14 erreicht werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein fahrbarer Traktor 21 vorgesehen, der über eine Strebenanordnung 22 ein Gerüst 23 trägt, das hier nur schematisch angedeutet ist. Das Gerüst 23 stützt sich bei 24 am Erdboden ab. Es sind zwei Seilzüge 25 und 26 in Form von Seilwinden vorgesehen. Diese Seilzüge bewirken über das Gerüst 23, auch Mäkler genannt,

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3- und die daran angebrachten, nachstehend näher erläuterten Umlenkrollen folgendes:

Das Seil 25, welches von der Rolle 27 des Traktors auf und ab bewegt werden kann, läuft über eine Zwischenrolle 28' zu einer Umlenkrolle 28 des Mäklers 23. Hieran hängt der Vibrator 7 und an diesem der Pfahl 1. Dabei zeigt Fig. 6 den Pfahl 1 vor seinem Einbringen in den Erdboden. Dies entspricht der Stellung gemäß Fig. 1. Der zweite Seilzug 26 wird von der Rolle 29 des Traktors bewegt und läuft über eine weitere Umlenkrolle 30 des Mäklers 23, die ebenso wie die vorgenannte Umlenkrolle 28 in dessen oberen Bereich angebracht ist. Der Seilzug 26 läuft von der Umlenkrolle 30 zu einer unteren Umlenkrolle 31 des Mäklers und von da wieder nach oben zum Vibrator 7. Dieser Seilzug dient bei entsprechendem Antrieb über die Rolle 29 dazu, über den Vibrator den Pfahl 1 aus der Position gemäß Fig. 3 in die Endlage gemäß Fig. 4 zu drücken, d.h. ihm die bereits erläuterte Vorspannung zu geben.

Die Einstellung der senkrechten Lage der Halterung bzw. Mäklers 23 kann durch in der Zeichnung nicht dargestellte hydraulische Stützen dieses Mäklers erfolgen.

Sowohl das Gerät 14 als auch der Traktor 21 sind wegen der geforderten Geländegängigkeit zweckmäßigerweise mit Raupenantrieb versehen.

Fig. 7 zeigt die Ausführungsmöglichkeit eines des Pfähle 1 in perspektivischer Darstellung. Hieraus ist sowohl die Verjüngung des Pfahles von seiner oberen Stirnfläche 6 bis zu seiner unteren Stirnfläche 13 als auch die rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform zu erkennen. Der angegossene Zapfen 35 kann zum Erfassen des Pfahles durch einen Kran oder auch zum Verbinden mit dem Vibrator dienen.

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Die Figuren 8, 9 zeigen die Schaffung einer Einzelgründung bzw. eines Einzelfundamentes mit Pfählen nach der Erfindung. Fig. 8 zeigt in diesem Beispiel in der Draufsicht einen Teil des Bodens 2 mit insgesamt neun Pfählen 1, von denen jeweils die oberen Stirnflächen erkennbar sind. Das hierauf aufzubringende Fundament ist aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung in Fig. 8 nur strichpunktiert angedeutet.

Fig. 9 zeigt hierzu eine Ansicht in Pfeilrichtung 32 mit angegossenem Fundament 33. Das Fundament 33 ist auf die oberen Stirnflächen &dgr; der Pfähle 1 aufgesetzt, die sich in einer gemeinsamen Ebene befinden. Es kann hierzu mit in das Material der Pfähle 1 eingelassenen Eisenstäben 34 vergossen sein. Diese Eisenstreben 34 sind in einem der Pfähle 1 in Fig. 8 angedeutet. Sie können zum Halt der Pfähle bei ihrem Aufsetzen auf den Erdboden und auch zur Übertragung der Schwingungen vom Vibrator 7 auf die Pfähle dienen. Somit ist ein Fundament 33 geschaffen, das in Fig. 8 von einer Gruppe diese Einzelgründung bildender Pfähle 1, hier von acht Pfählen im Quadrat und einem in der Mitte des Quadrates angeordneten Pfahl 1 gebildet ist. Es versteht sich, daß für die Gründung eines Bauwerkes dessen Gewicht und Größe aufnehmende Anzahl von solchen Einzelgründungen vorzusehen ist. Eine Komprimierung des Bodens zwischen den einzelnen Einzelgründungen braucht hier nicht vorgesehen zu sein. Läßt man aber eine gewisse Bodensetzung des Bauwerkes zu und ist der zwischen den Pfählen bestehende Boden komprimiert, so kann er auch zur Lastübernahme aus dem Bauwerk mit herangezogen werden. Dazu sind Bodennachuntersuchungen nach dem Pfahlsetzen angebracht.

Ferner kann eine Anordnung der Pfähle gemäß den Figuren 10, 11 vorgesehen sein, die ebenso wie die Pfähle nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 8, 9 gemäß der Lehre der Erfindung ausgebildet sind. Sie sind gemäß den obigen Ausführungen in den Erdboden eingebracht. Es ist ein Areal 38 gezeigt, in dem eine Anzahl von Tragpfählen 1 in mehreren

nebeneinander bzw. übereinander liegenden Reihen C-O und E-F in das Erdreich 2 eingetrieben ist. Die Abstände a zwischen den Tragpfählen (siehe Fig. 10) sind relativ gering. Sie sind so gewählt, beispielsweise 0,5 m, daß entsprechend der jeweiligen Belastung und dem Bodenwert mit dem Eintreiben der Tragpfähle zwischen ihnen Bereiche 37 mit verdichteter Erde entstehen, die kreuzschraffiert in Fig. 11 dargestellt sind. Auch hier verjüngen sich die Tragpfähle 1 von oben, d.h. von ihren Stirnseiten 6 her nach unten zu ihren Stirnflächen 13 in der Eintreibrichtung, und zwar ebenso wie in den übrigen Ausführungsbeispielen in einer bevorzugt konischen Form der Verjüngung. Damit entsteht zwischen den Pfählen insgesamt ein Bereich verdichteten Erdreiches. Außerdem dienen auch hier, ebenso wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen, die Seitenwände 38 des Erdreiches als Anlage- und Abstützflächen für die sich nach unten verjüngenden Seitenwände 39 der Tragpfähle 1. Die mit den Pfeilen 40 angedeutete Last des Bauwerkes drückt auf die Tragpfähle 1. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann die Länge L der Tragpfähle im Bereich von 8 - 12 m liegen, während die Abmessungen der oberen Stirnfläche 6 50 &khgr; 50 cm und die der unteren Stirnfläche 13 15 &khgr; 15 cm betragen. Aufnahme und Abstützung der Last 40 erfolgt, wie erläutert, in der gleichen Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.

Zusätzlich ist hier noch der o.g. Effekt gegeben, daß durch die geringen Abstände a zwischen den Tragpfählen 1 insgesamt eine verdichtete Erdplatte geschaffen wird. Eine solche Platte ist mit wesentlich geringerem Aufwand herstellbar als eine sonst aus Stahlbeton zu gießende Grundplatte. Die Anordnung nach den Figuren 10, 11 empfiehlt sich insbesondere bei Vorhandensein von weichen und damit kaum tragfähigen Böden. Das Bauwerk kann mit einem Fundament auf die dargestellten Einzelpfähle, hier zwölf Stück, aufgelegt oder mit davon vorragenden Bewehrungen (siehe Ziffer 34 in Fig. 8, 9) vergossen werden.

Das Ziel der Erfindung kann auch mit Hilfe entsprechender Aufrauhungen oder Vertiefungen der Außenseiten der Pfähle erreicht werden.

Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre Kombinationen miteinander, sind erfindungswesentlich.

- Ansprüche IO

Claims

. BERNHARD RICHTER

J ; Jg

PATENTANWALT ~.&idigr;··**1&bgr; _"··* ·'· ·* 1tfifonSa.-Nr._:(O911) 595015

Ttlegramm/Cabie: Patri zügel. Vertreter beim Europ. Patentamt &EEacgr;&Bgr;&Bgr;&Mgr;&Mgr;&Rgr;&Mgr;&Bgr;

European Patent Attorney Telefax: 49 «ram 599842 (Qr. Il + III 24 houre)

R/vo 18.01.96

Firma Dipl.-Ing. Helmut Hemmerlein GmbH & Co. Bau KG Raiffeisenstr. 16, 91077 Neunkirchen am Brand

Schutzansprüche:

1. Betonpfähle zum Einbringen in den Erdboden, wobei die sich in der Einbringrichtung verjüngenden Pfähle zur Abstützung bzw. dem Tragen von Bauwerken oder Bauwerksteilen, insbesondere von Bauwerksfundamenten dienen, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung der Verjüngung der Außenseiten der Pfähle derart, daß sie nach ihrem Eintreiben und endgültigen Eindrücken in den Erdboden an diesem haften.
2. Betonpfähle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung der Pfähle in Abhängigkeit von der Konsistenz des jeweiligen Erdbodens gewählt ist, und zwar derart, daß bei härterem Erdboden die Neigung der Außenseiten (I¹) des Betonpfahles zu dessen Längsmittelachse (A-B) kleiner und bei einem weicheren Erdboden demgegenüber größer ist.
3. Betonpfähle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung jeder der Außenseiten (I¹) des betreffenden Pfahles (1) zu seiner Längsmittelachse (A-B) etwa 2 - 6 % beträgt.

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4. Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Außenseiten der Pfähle aufgerauht oder mit Vertiefungen versehen sind.
5. Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonpfähle (1) mit einer konisch oder bogenförmig nach unten verlaufenden Verjüngung versehen sind.
6. Betonpfähle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfähle (1) einen etwa quadratischen oder rechteckigen
Querschnitt aufweisen,
7. Betonpfähle nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Pfähle IQ (1) mit einem runden oder etwa elliptischen Querschnitt.
8. Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonpfähle aus einem porösen Betonmaterial bestehen und innenseitig hohl sind.
9. Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die Pfähle (1) von ihrem unteren
Ende (13) her nach oben über den größeren Teil ihrer
Lange (L) mit der Verjüngung versehen sind.
10. Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, daß die Pfähle (1) in ihrem oberen
Bereich (8) eine von der oberen Stirnfläche (6) her
zugängige Halterung (35; 34) für das Anbringen eines
OQ Vibrators aufweisen.
11. Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) der Pfähle (1) etwa - 12 m beträgt, wobei die Abmessungen der oberen Stirn-

gj- fläche (6) etwa 50 &khgr; 50 cm und die Abmessungen der
unteren Stirnfläche (13) etwa 15 &khgr; 15 cm betragen.

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12. Aus mehreren Betonpfählen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 hergestellte Einzelgründung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, nebeneinander angeordnete Pfähle (1) die Gründung für ein Einzelfundament (33)

bilden, wobei die oberen Stirnflächen (6) der Pfähle (1) in der gleichen Horizontalebene liegen und in etwa über den Bereich der unteren Aufsatzfläche des Einzelfundamentes verteilt sind.
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13. Betonpfähle für eine Einzelgründung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Einzelfundament (33) mit Trageisen (34) vergossen ist, die von den oberen Bereichen (8) der Pfähle (1) her über deren oberen Stirnflächen (6) nach oben vorragen.
14. Aus mehreren Betonpfählen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 hergestellte Flächengründung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von in den Erdboden (2) eingetriebenen Pfählen (1) vorgesehen ist, wobei die oberen Stirnflächen (13) der Pfähle (1) mit der Erdoberfläche etwa bündig sind und daß diese Pfähle benachbart und in relativ geringem Abstand (a) voneinander angeordnet sind und somit ein Feld bilden, auf welches das Fundament oder das jeweilige Gebäude aufsetzbar ist.
15. Betonpfähle für eine Einzelgründung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der Pfähle (1) voneinander etwa 0,5 m beträgt.
16. Betonpfähle für eine Einzelgründung nach Anspruch 13

oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß über das geschaffene "Feld" eine Fundamentplatte gelegt und damit verbunden, insbesondere vergossen ist.
17. Betonpfähle für eine Einzelgründung nach einem der

Ansprüche 13, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß

die Pfähle (1) in sich kreuzenden Reihen (C-D) und (E-F) und dabei jeweils im Abstand (a) voneinander angeordnet sind .
18. Gerät zum Eintreiben von Betonpfählen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein geländegängiges Fahr- und Traggerät (14; 21), das eine Anordnung mit einer Halterung (18; 23) für den Pfahl (1) und einen Vibrator (7) trägt, der zur Übertragung der senkrechten Schwingungen mit dem Pfahl verbunden ist.
19, Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß für das Absenken der Anordnung und das Aufbringen der die Vorspannung erzeugenden Kraft eine Hydraulik (19) vorgesehen ist.
20. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß für das Absenken des Pfahles und das Erzeugen der die Vorspannung bewirkenden Kraft von Seilwinden betätigte Seile (25, 26) vorgesehen sind.