DE4020757C2 - Gründungspfahl aus armiertem Beton sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Gründungspfahl aus armiertem Beton sowie Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gründungspfahl aus ar
miertem Beton mit äußeren Gewindegängen und einem Innen
hohlraum zum Eingriff des die Torsionskraft aufbringenden
Drehgestänges, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Herstellung solcher Pfähle bereitet erhebliche Schwie
rigkeiten, die zum einen auf der vor allem durch das Außen
gewinde komplizierten Formgebung beruhen, zum anderen aber
auch auf den hohen Qualitätsansprüchen, die sich vornehmlich
aus den aufzunehmenden Kräften beim Eindrehen in das Erd
reich ergeben. Nicht weniger Probleme bereitet die Aufgabe,
derartige Gründungspfähle in einer zur Aufnahme der erfor
derlichen Torsionskraft geeigneten Weise kostengünstig her
zustellen.
In der EP 01 27 221 A1 ist zu
diesem Zweck bereits vorgeschlagen worden, den Innenhohl
raum des Gründungspfahls mit einem mehreckigen Querschnitt
zu versehen, in den ein analog gestaltetes Drehgestänge
eingreift. Diese Ausbildung erschwert jedoch die Herstel
lung dieser Pfähle außerordentlich. In dieser Hinsicht we
niger problematisch ist die Verwendung einer an dem Kopf
des Pfahles angebrachten Stahlplatte mit einem der Außen
kontur des eingreifenden Drehgestänges entsprechenden Aus
schnitt. Die Verwendung einer solchen Kopfstahlplatte ist
jedoch außerordentlich kostenintensiv. Sie muß zunächst am
Gründungspfahl befestigt werden. Zum anderen ist sie aber
nach dem Eindrehen des Pfahles im Gebrauchszustand nicht
mehr zu nutzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Grün
dungspfahl nach der gattungsbildenden EP 01 27 221 A1 sowie
das dort zu entnehmende Herstellungsverfahren dahingehend
zu verbessern, daß der Pfahl kostensparend und mit hoher
Qualität bezüglich der Oberflächengüte und der Rissefrei
heit hergestellt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß vorgesehen,
daß in der dem Innenhohlraum zugekehrten, im Querschnitt
kreisförmigen Betonfläche der Pfahlwandung in etwa gleichem
Winkelabstand voneinander mindestens zwei mit ihrer
Längsachse parallel zur Pfahllängsachse verlaufende Flach
stahlprofile derart eingebettet sind, daß sie mit etwa der
halben Breite ihrer langen Querschnittsseiten frei in den
zum Eingriff des Drehgestänges dienenden Innenhohlraum hin
einragen, daß die Flachstahlprofile in dem die äußeren Gewindegänge tragenden unteren
Bereich des Pfahles angeordnet sind und daß die Flachstahlprofile an der
Fußplatte befestigt, vorzugsweise angeschweißt sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, daß solche
Flachstahlprofile ohne größere Schwierigkeiten in der
Schleuderform exakt fixiert werden können, so daß beim Aus
schleudern des Pfahls der Innenraum von einwandfrei kreis
förmigem Querschnitt praktisch von selbst entsteht, wobei
in der Pfahlwandung die Flachstahlprofile derart verankert
werden, daß sie etwa mit ihrer halben Breite in der Wand
verankert sind und mit der anderen Hälfte ihrer Breite in
den Innenhohlraum des Pfahls hineinragen. Ein auf diese
Weise hergestellter Mast weist alle Vorteile der Schleuder
technik und gegebenenfalls der Vorspanntechnik auf. Er ist praktisch ris
sefrei und weist eine besonders hohe Oberflächengüte auf.
Auch lassen sich die Gewindegänge in einer Schleuderform
in hoher Güte ausbilden.
Im einfachsten Fall werden in die Wandung zwei auf einem
Durchmesser einander gegenüberliegende Flachprofile einge
bracht. Es können aber durchaus auch drei Profile, um je
weils 120° versetzt, oder auch mehr Profile angebracht wer
den. Welcher Ausführungsform der Vorzug gegeben wird, rich
tet sich hierbei nach den Besonderheiten des Einzelfalls.
Die Erfindung sieht vor,
die Flachstahlprofile in dem die äußeren Gewindegänge tra
genden Bereich des Pfahls anzuordnen. Auf diese Weise las
sen sich, wie bekannt, die Torsionskräfte besonders gut auf
den Pfahl übertragen.
Es gehört zu der Erfindung,
die Flachstahlprofile an der Fußplatte zu befestigen,
vorzugsweise anzuschweißen. Die zum Eindrehen aufzubringende Torsionskraft
wirkt dann unmittelbar über die Fußplatte auf den Fuß des
Gründungspfahls ein.
Eine
Ausführungsart der Erfindung besteht darin, daß
bei einem Gründungspfahl der entsprechenden Gattung die
an der dem Innenhohlraum zugekehrten Innenfläche der Fuß
platte befestigten Flachstahlprofile als Mitnehmeransätze
von in Richtung der Pfahllängsachse extrem kurzer Länge zum
Angriff des Drehgestänges ausgebildet sind. Diese Anordnung
entspricht der vorgenannten Ausführungsform, jedoch nehmen
hier die aus der Pfahlwandung in den Innenhohlraum hinein
ragenden Flachstahlprofile nur eine extrem kurze Länge an,
die in den an der Fußplatte befestigten Ansätzen zum Aus
druck kommt. Es liegt auf der Hand, daß in diesem Fall ein
Bohrgestänge von entsprechend großer Länge erforderlich
ist, doch hat dies den Vorzug der besseren Kraftübertragung
auf die Pfahlspitze.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, daß an den Flachstahlprofilen im Bereich ihres oberen
Endes in ihrem in den Innenhohlraum hineinragenden Teil
Ausnehmungen zum Eingriff von am Drehgestänge angebrachten
äußeren Ansätzen angeordnet sind. Bei dieser Ausführungs
form wird das Drehgestänge so weit in den Innenhohlraum des
Pfahls eingefahren, bis die Ansätze des Drehgestänges der
Ausnehmungen der Flachstahlprofile gegenüberstehen. Durch
geringfügiges Verdrehen des Drehgestänges greifen die An
sätze in die Ausnehmungen ein und führen gewissermaßen nach
dem Prinzip des Bajonettverschlusses zu einer Verbindung
zwischen Drehgestänge und Flachstahlprofilen. Auf diese
Weise können auch Zugkräfte vom Bohrgestänge auf den Grün
dungspfahl übertragen werden, um ein zu starkes Anziehen
des Pfahls beim Aufbringen der Torsionskraft zu verhindern.
Damit werden die bisher üblichen Ösen am Kopf des Grün
dungspfahls entbehrlich, an denen entsprechende Zugmittel
angreifen, und eine Zugkraft auf den Pfahl ausüben zu kön
nen. Dadurch wird die Handhabung beim Einbringen solcher
Gründungspfähle erheblich vereinfacht.
Die Erfindung sieht schließlich die Möglichkeit vor, daß die Flachstahlpro
file durch mehrere in axialer Richtung des Pfahles beab
standet voneinander angeordnete und an der Außenkante der
Flachstahlprofile befestigte Ringe in der Wandung im Ab
stand zueinander fixiert sind.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen bevorzugten Aus
führungsformen sowie anhand der Zeichnung näher erläutert
werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Gründungspfahl in Seitenansicht,
Fig. 2 das untere Ende eines Gründungspfahls im Schnitt,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine erste und
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des Drehgestänges zum
Zusammenwirken mit den in den Innenhohlraum ragen
den Flachstahlprofilen, und
Fig. 6 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung im Schnitt
durch das untere Ende des Pfahls.
Der Gründungspfahl 1 besteht aus einem Schaft 2 aus Beton.
Er ist im Schleuderverfahren hergestellt und trägt im Be
reich seines unteren Endes 3 ein Außengewinde 4 und an sei
nem unteren Ende eine Fußplatte 5, an der Schneidmesser 6
od. dgl. befestigt werden können. Am Kopf 31 des Pfahls 1
sind bei der hier wiedergegebenen Ausführungsform zwei Ösen
32 angebracht, die der Hantierung des Pfahls 1 dienen. Die
Wandung 7 des Pfahls 1 hat bei der in den Figuren wiederge
gebenen Ausführungsformen eine Dicke 8, die bei der in der
Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform im Bereich des
unteren Endes 3 von den Gewindegängen 4 außen überragt
wird. Die Wandung 7 ist mit einer Armierung 9 versehen. In
die Wandung 7 sind im Bereich des die Gewindegänge 4 tragen
den unteren Endes 3 zwei Flachstahlprofile 10 so einge
bracht, daß sie mit ihrer äußeren Hälfte 11 in die Wandung
7 eingebettet sind, während ihre innere Hälfte 12 um die
Breite 13 in den Innenhohlraum 14 des Pfahls 1 hineinragt.
Die Flachstahlprofile 10 sind bei der hier wiedergegebenen
Ausführungsform an ihrem unteren Ende 15 mit der Fußplatte
5 verschweißt. Sie werden darüber hinaus durch drei im Ab
stand voneinander angeordnete Stahlringe 16, 17, 18 verbun
den und damit gegeneinander fixiert. Der Winkelabstand der
beiden Flachstahlprofile 10 beträgt bei den in der Zeich
nung wiedergegebenen Ausführungsformen jeweils 180°.
Auf den Gründungspfahl 1 wird ein Drehmoment durch das
Drehgestänge 20 aufgebracht, welches bei der in Fig. 4 wie
dergegebenen Ausführungsform den Innenhohlraum 14 annähernd
ausfüllt. An zwei diametral gegenüberliegenden Seiten ist
das Drehgestänge 20 mit je einem Einschnitt 21 versehen, der
in Längsrichtung verläuft und beim Einfahren des Drehge
stänges 20 mit den Flachstahlprofilen 10 zur Flucht ge
bracht wird, so daß die Profile 10 beim Absenken des Dreh
gestänges 20 schließlich in die Einschnitte 21 des Bohrge
stänges eingreifen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5
hingegen findet ein wesentlich dünneres Drehgestänge 22 An
wendung, an dessen Außenwand 23 zwei einander gegenüberlie
gende äußere Ansätze 24 befestigt sind, die nach entspre
chend weitem Einfahren des Drehgestänges 22 bei dessen Dre
hung an den Flachstahlprofilen 10 angreifen und ihre Torsi
onskraft auf diese Profile 10 und damit auf den Schaft 2
des Pfahls 1 übertragen können. Der Durchmesser 25 dieses
Drehgestänges 22 ist geringfügig kleiner als der Abstand 26
zwischen den beiden Flachstahlprofilen 10.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der im Bereich
des oberen Endes 27 der Flachstahlprofile 10 in dem in den
Innenhohlraum hineinragenden Teil 12 der Flachstahlprofile
10 Einschnitte 28 in gegenüberliegender Anordnung ange
bracht sind. In entsprechender Weise sind an dem Außenum
fang 23 des Drehgestänges 20 äußere Ansätze 29 befestigt,
die zum Eingriff in die Einschnitte 28 bestimmt sind, um
eine entsprechende Zugkraft in Pfeilrichtung 30 auf den
Pfahl 1 vom Drehgestänge übertragen zu können.
Claims (5)
1. Gründungspfahl aus armiertem Beton mit äußeren Gewin
degängen und einem Innenhohlraum zum Eingriff des die Torsionskraft
aufbringenden Drehgestänges, dadurch gekennzeichnet, daß in
der dem Innenhohlraum (14) zugekehrten, im Querschnitt kreisförmigen
Betonfläche der Pfahlwandung (7) in etwa gleichem
Winkelabstand voneinander mindestens zwei mit ihrer
Längsachse parallel zur Pfahllängsachse verlaufende Flachstahlpro
file (10) derart eingebettet sind, daß sie mit etwa
der halben Breite (13) ihrer langen Querschnittsseiten frei
in den zum Eingriff des Drehgestänges (20, 22) dienenden
Innenhohlraum (14) hineinragen. daß die Flachstahlprofile (10)
in dem die äußeren Gewindegänge (4) tragenden unteren Bereich
(3) des Pfahls (1) angeordnet sind und daß die Flachstahl
profile (10) an der Fußplatte (5) befestigt, vorzugsweise angeschweißt
sind.
2. Gründungspfahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die an der dem Innenhohlraum
(14) zugekehrten Innenfläche der Fußplatte (5) befestigten
Flachstahlprofile (10) als Mitnehmeransätze
von in Richtung der Pfahllängsachse extrem
kurzer Länge zum Angriff des Drehgestänges (20,
22) ausgebildet sind.
3. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß an den Flachstahlprofilen
(10) im Bereich ihres oberen Endes (27) in
ihrem in den Innenhohlraum (14) hineinragenden
Teil (12) Ausnehmungen (28) zum Eingriff von am
Drehgestänge (22) angebrachten äußeren Ansätzen
(29) angeordnet sind.
4. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstahlprofile
(10) durch mehrere in axialer Richtung des Pfahles
(1) beabstandet voneinander angeordnete und
an der Außenkante der Flachstahlprofile (10) befestigte
Ringe (16, 17, 18) in der Wandung (7) im
Abstand zueinander fixiert sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahles nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Pfahl im Schleuderverfahren betoniert wird,
wobei die Flachstahlprofile in einer Schleuderform
fixiert und beim Ausschleudern des Pfahles mit etwa
der halben Breite ihrer langen Querschnittsseite
in die Pfahlwandung eingebettet werden.
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