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Verfahren zur Herstellung von eisenbewehrten Gründungspfeilern o.
dgl. mit Fuß- und Schaftverbreiterungen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist
ein Verfahren zur Herstellung- von Gründungen, insbesondere von Ortspfähl.en mit
verbreitertem Fuß.
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Man hat bereits vorgeschlagen, die Fußverbreiterung in der Weise herzustellen,
daß das Erdreich fortgespült und der Beton in einen Beutel eingeführt wird, der
sich am Ende des Bohrrohres befindet und in dem Erdreich verbleibt. Bei diesem Verfahren
besteht keine Möglichkeit, Eiseneinlagen derart anzuordnen, daß sie sich in den
verbreiterten Fuß erstrecken. Es ist fernerhin ein Verfahren bekannt geworden, bei
welchem ein wasserdichter -Mantel zusammen mit einer Eisenbewehrung in ein Bohrloch
hinabgelassen wird, wobei der Mantel am Unterende mit Falten und die Eisenbe-,vehrung
mit Gelenken versehen ist. Die Gelenke sollen auseinandergedrückt werden und hierbei
die Mantelfalten ausdehnen. Dieses Spreizen muß gegen den Druck der unteren Bodenschichten
erfolgen, die schon an sich einen erheblichen Widerstand bieten. Aber selbst wenn
es gelingt, so ist zu berücksichtigen, daß sich die Gelenkstäbe mit ihren Außenseiten
dicht an den Mantel anlegen, sie werden daher von dem Beton nicht gänzlich umgeben,
so daß sie der Zerstörung ausgesetzt sind. Weiterhin ist es auch bekannt geworden,
in eine unterhalb des- Bohrrohres ausgearbeitete Höhlung eine kegelförmige Schraubenfeder
als Bewehrung einzusetzen, welche im zusammengewundenen Zustande durch das Rohr
in die erweiterte Höhlung eingeführt wird. Eine solche Bewehrung bietet aber wenig
Widerstand, da die Feder nur einen verhältnismäßig geringen Querschnitt haben kann
und außerdem nach allen Richtungen hin nachgiebig ist.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, daß
zunächst vom Schacht aus die Hohlräume für die Verbreiterungen hergestellt und abgestützt
werden und daß darauf die mit Gelenkstäben auch in die Hohlräume reichende Bewehrung
eingesetzt und alsdann der Beton eingebracht wird. Außerdem liegt der Erfindung
eine besondere Vorrichtung zum Abstützen der Wandung für die Verbreiterungen zugrunde.
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Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß einerseits die Bewehrung
mit Sicherheit in die zur Herstellung -der Fuß-und Schaftverbreiterung dienenden
Hohlräume eingeführt werden kann, wobei -man dem seitlich hervortretenden Teil der
Bewehrung erhebliche Abmessungen geben kann; da sie nicht in -den Erdboden einzudringen,
sondern nur in einen ausgearbeiteten.
Hohlraüin einzutreten braucht.
Andererseits besteht die Möglichkeit, die so eingeführten Bewehrungen völlig und
in der statisch erforderlichen Lage in den später eingebrachten Beton - einzubetten.
so daß keine Teile der Bewehrung freiliegen und dem Verrosten ausgesetzt sind.
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Auf den Zeichnungen ist das neue Verfahren beispielsweise erläutert.
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Abb. i zeigt. einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum
Einbringen einer Abstützung in eine ringförmige Erweiterung des Bohrloches.
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Abb.2 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie A-B in Abb. i. .
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Abb.3 ist ein waagerechter Teilschnitt nach der -gebrochenen Linie
C-D in Abb. i. Abb. q. ist eine Seitenansicht eines zur Abstützung - der Hohlräume
dienenden Gelenkdreieckes in größerem. Maßstab.
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Abb. 5 ist ein Grundriß zu Abb. 4..
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Abb.6 ist ein senkrechter Schnitt durch (las mit Erweiterungen und
Abstützvorrichtungen versehene Bohrloch während des Einbringens der Bewehrungen:
Abb. 7 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Bohrloch mit eingesetzter Bewehrung.
-Abb. S zeigt die Herstellung eines abgestuften Bohrloches.
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Abb.9 zeigt einen in dem Bohrloch nach Abb. 8 hergestellten Eisenbetonpfahl.
Zwecks Herstellung eines Gründungspfeilers wird ein Bohrrohr 16 (Abb. 6) in den
Erdboden abgeteuft. Sobald das Rohr eine Tiefe erreicht hat, in welcher die erste
Schaftverbreiterung des Pfeilers hergestellt werden soll, führt man eine Schneidevorrichtung
in das Bohrloch ein und arbeitet einen Ringraum ig aus-Nach Fertigstellung des Ringraumes
ig wird die Schneidevorrichtung aus--dem Bohrrohr 16 herausgezogen, und die abgelösten
Bodeninasseri werden entfernt. Alsdann wird das Bohrrohr weiter abwärts getrieben,
und es werden weiter ringförmige Aushöhlungen im Untergrund nach Bedarf erzeugt.
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Die außerhalb des Bohrloches erzeugten Hohlräume ig können in leicht
beweglichen Bodenschichten, z. B: in Sand oder Moor, während vier weiteren Arbeiten
leicht einstürzen; die Gefahr.des Einsturzes wird insbesondere auch durch das weitere
Abteufen des Bohrrohres hervorgerufen. Um den Einsturz zu verhindern, werden die
Hohlräume durch Gelenkdreiecke abgestützt, die in jeden Hohlraum sogleich nach seiner
Herstellung eingeführt werden. Die aus breiten Stäben bestehenden Gelenkdreiecke
z9, 30,. 31 werden in .offenem Zustand (Abb. t) an einer Einführungsvorrichtung
befestigt. Diese besteht aus einem Rohr 32, an dessen Unterende eine Plätte 33 befestigt
ist. Die Platte 33- trägt mittels Stehbolzen in einem Abstand eine weitere Platte
34.. Diese Platte ist mit radialen Schlitzen versehen (Abb.2). Durch diese radialen
Schlitze- greifen :die Stäbe und 31 des Gelenkdreiecks hindurch: Zwischen den beiden
Platteil 33 und 34_ sind Wagen 40 auf Rollen 35 gelagert; an den Achsen der inneren
Rollen -ist je ein Gelenkstab 36 befestigt. Die Gelenkstäbe 36 sind mit ihrem Unterende
an dem Bund 37 einer Stange 38 angeordnet, die sich durch- das Rohr 32 erstreckt.
Weitere Gelenkstäbe 39 erstrecken sich von dem Bund.3; abwärts. Die Gelenkstäbe
39 tragen seitliche Stangen 4.1. - An den- Wagen 4.o und den -Stangen,ii sind die
Stäbe 29 und 3o des Gelenkdreiecks mittels federnder Klammern 4o', +l' derart befestigt;
daß die Gelenkdreiecke durch die Gelenkstäbe 36 und 39 durch Emporziehen der Stange
38 radial nach außen -bewegt werden können. Am Ende, dieser Bewegung (gestrichelte
Lage in Abb. i) treten die ain Ende der Stäbe 30 sitzenden Querbolzen in
die federnden Klammern 31' der Stäbe 31 ein, wodurch die Gelenkdreiecke geschlossen
werden. Die Länge der Stäbe 29; 3o ist so bemessen, daß die Gelenkdreiecke in den
Hohlraum ig fest eingedrückt werden. Eine Ablösung der Gelenkdreiecke von den Wagen
40 und den Stangen 41 findet statt; wenn diese durch Niederdrücken der Stange
38 radial nach innen zurückgezogen werden, -wobei die federnden Klammern
4.0', 4.1' sich öffnen. Die Gelenkdreiecke verbleiben in den ringförmigen Hohlräumen
und bilden hier einen Schutz gegen deren Einsturz. -Das Bohrrohr 16 kann nunmehr
weiter abwärts getrieben werden.
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Die Gelenkdreiecke 2g, 30, 31 können mit Stoff bespannt sein, der
zunächst zusammengefaltet ist, der aber bei der in gestrichelten Linien gezeigten
Stellung der Teile (Abb: i) aufgespannt wird. Eine solche Stoffbespannung wird man
dann verwenden, wenn der Boden sehr leicht beweglich ist, wie beispielsweis° feiner
Sand.
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Nachdem das Bohrrohr 16 genügend tief vorgetrieben worden ist und
die erforderliche Anzahl von Ringräumen hergestellt und abgestützt worden ist, wird
eine Eisenbewehrung in das Bohrrohr eingebracht. Diese besteht gemäß Abb. 6 aus
Stäben 42 und dazwischen angeordneten Gelenkstäben 4.3. Die Gelenkstäbe 4.3 sind
an Ringen 4..4 angelenkt, die verschiebbar auf einer mittleren Stange 4.5 angeordnet
sind. Die mittlere Stange 4.5 ist mit dem untersten Ring 44' fest verbunden. Wenn
die Stangen 4.2 aufwärts gezogen werden, so werden. die Gelenkstäbe 4,3 nach der
Mittelstange hin bewegt.- Bei dieser Stel-
Jung der Teile (vgl.
die beiden oberen Gelenkstabgruppen in Abb.6) kann die Bewehrung durch das Bohrrohr
in das Bohrloch versenkt werden.
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Beim Anheben des Bohrrohres aus seiner tiefsten Stellung treten zuerst
die untersten Gelenkstäbc43 unter einem auf die Stangen 42 ausgeübten Druck aus
dem Bohrrohr aus und gelangen in die für den Pfahlfuß bestimmte ringförmige Höhlung
46. In diesem Hohlraum befinden sich die in Abb. i und 4 dargestellten Gelenkdreiecke2g,
30, 31, deren Stäbe in punktierten Linien in Abb.6 dargestellt sind. Die Gelenkstäbe
43 werden -in solcher Lage in die Hohlräume ig eingeführt, daß sie gegenüber den
Gelenkdreiecken 29, 30, 31 versetzt sind.
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Nachdem der Pfahlfuß unter Hochziehen des Bohrrohres betoniert worden
ist, wird der zweite ringförmige Hohlraum 46' von dem Bohrrohr freigegeben, so daß
die Gelenkstäbe 43 in diesen Hohlraum eintreten können, wenn die Stangen 42 abwärts
gedrückt werden. Wenn die Gelenkdreiecke mit Stoff bespannt sind, so wird dafür
Sorge getragen, daß die in den Ringräumen' befindliche Bespannung von den Gelenkstäben
43 durchstoßen wird, damit der Beton den ganzen Ringraum erfüllen kann. Zu diesem
Zweck können die Gelenkstäbe 43 mit entsprechenden Dornen oder Messern versehen
sein. welche den Stoff durchbohren.
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Die Betonierung des Pfahles wird in der oben beschriebenen Weise fortgesetzt,
bis der ganze Pfahl fertiggestellt ist. Man kann auch z iiclist die ganze Bewehrung
einbringen un, b
(Abb. 7) und alsdann betonieren.
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In Abb. S ist ein Bohrloch mit abgestuftem Durchmesser dargestellt.
Zunächst wird ein Bohrrohr 47 von großem Durchmesser bis zu einer gewissen Tiefe,
beispielsweise 5 in, in den Erdboden vorgetrieben. Alsdann wird ein zweites Bohrrohr
48 von geringerem Durchmesser (etwa =/3 des Durchmessers des Rohres 47) etwa doppelt
so tief abgeteuft wie das erste Rohr 47. Beide Bohrlöcher, die von diesen Rohren
47 und 48 erzeugt werden, erhalten an ihrem Fuß ringförmige Erweiterungen 4.9, 5o
sowie seitliche Erweiterungen 5 i, 52. Alsdann werden Bewehrungen 53, 54 gemäß Abb:
9 in die Bohrrohre eingeführt, worauf die Betonierung des ganzen Hohlraumes erfolgt,
während die Bohrrohre allmählich hochgezogen werden. Wie die Abb. g erkennen läßt,
erstreckt sich die Bewehrung 54. <furch die Bewehrung 53 hindurch.
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Man kann auch drei oder mehr Rohre von abgestuftem Durchmesser verwenden.
Die Anzahl der Rohre richtet sich nach der Länge des herzustellenden Pfahles und
nach der Bodenbeschaffenheit. Ebenso kann man beliebig viele ringförmige Wulste
am Mantel des Pfahles anordnen.
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Der \Torteil der an sich bekannten Pfähle mit abgestuftem Durchmesser
besteht darin, claß sie eine wesentlich größere Tragfähigkeit besitzen als Pfähle
von gleichbleibendem Durchmesser. Die Herstellungskosten steigen nicht in denn gleichen
Maße wie die Tragfähigkeit. Eine Überlastung des Pfahles kann deshalb nicht eintreten,
weil die Belastung am Kopf größer ist als am Fuß.
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Zur Herstellung der beschriebenen Pfähle wird Gußbeton oder Preßbeton
verwendet, da die Bewehrungen die Verwendung von Stauipfbeton erschweren. Man erhält
einen einheitlichen festen Pfahl mit außerordentlich starker, gut verteilter Bewehrung.
Man kann auch nur eine einzige ringförmige Erweiterung des Bohrloches an dem unteren
Ende anbringen, so daß der Pfahl einen starken und kräftig bewehrten Klurnpfuß erhält.