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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gründungskörpern aus
Beton, insbesondere Pfählen, in aggressiven Wässern Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von Gründungskörpern, insbesondere von Ortpfählen aus Beton oder
anderen Stoffen, die im Boden, namentlich von aggressiven Wässern, angegriffen werden.
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Es ist bereits bekannt, Gründungskörper, u. a. auch Ortspfähle, mit
einem Schutzmantel zu versehen. Das Herstellen dieses Schutzmantels jedoch ist im
allgemeinen mit verhältnismäßig hohen Unkosten und Unsicherheiten verbunden. Es
wurde ferner bereits vorgeschlagen, zum Schutze von Pfählen gegen chemische und
andere Einflüsse im Boden die Pfähle mit Schutzschichten zu versehen. Solche Schutzschichten
bringt man z. B. auf Holzpfählen oder Eisenbetonrammpfählen vor dem Eintreiben an.
Diese Schichten bieten jedoch insofern nur einen mangelhaften Schutz, als sie beim
Eintreiben des Pfahles leicht beschädigt oder zerstört werden, so daß Teile des
Pfahles von dem Schutzüberzug entblößte Ausgangsstellen für die Zerstörung des Pfahles
bilden. Es wurde auch vorgeschlagen, Holzpfähle mit Blechmänteln zu umgeben und
mit diesen gemeinsam in den Boden einzuführen. Aber auch Blechmäntel bieten keinen
sicheren Schutz gegen zerstörende Einflüsse des Bodens oder der Bodenwässer, da
auch Blech im Boden angegriffen wird. Besonders empfindlich gegen aggressive Bodenwässer
sind Pfähle aus Beton, z. B. die Ortpfähle, da der Beton oft schon in verhältnismäßig
kurzer Zeit zersetzt wird. Es sind daher schon verschiedene Verfahren vorgeschlagen
worden, Ortpfähle bei der Herstellung gleichzeitig mit einem Schutzmantel, meist
aus bituminösen Massen, zu umgeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Herstellung von Gründungskörpern,
insbesondere Ortpfählen der vorerwähnten Art, so verfahren, daß der Schutzmantel
nach dem Abteufen und Ausleeren des Bohrrohres von diesem aus durch chemische Versteinerung
des das Bohrrohr umgebenden Erdreiches hergestellt wird. Nach Einführen des Bohrrohres
in den Boden können zunächst die am unteren Ende angrenzenden Bodenteile und während
des Ziehens des Rohres die seitlich angrenzenden Bodenteile versteinert Nverden.
Es empfiehlt sich, zu diesem Zweck in dem unteren Ende des Bohrrohres einen Hohlring
anzubringen, der mit an Durchbrechungen der Bohrrohnvand liegenden Öffnungen versehen
und mit zur Einführung von Spül- und Verfestigungsmitteln dienenden Rohren verbunden
ist. In nicht versteinerungsfähigem Boden kann man den Schutzmantel mittels einer
in Form eines Hohlkörpers zwischen dem Bohrrohr und einem Einsatzrohr ausgeführten
Schüttung aus Kies oder anderen versteinerungsfähigen Stoffen und anschließende
chemische Versteinerung herstellen. Nach der Entfernung des Einsatzkörpers wird
dann der
versteinerte Hohlkörper mit Beton ausgefüllt. Es ist am
zweckmäßigsten, die Herstellung des Schutzmantels von unten nach oben fortschreitend
vorzunehmen.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Fig. r zeigt einen Schnitt durch ein Bohrrohr, das mit einem aus versteinerten
Bodenteilen bestehenden Hohlkörper umgeben ist, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie
II-II der Fig. i, Fig.3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der eine
Sandschüttung versteinert wird.
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In den Boden i ist ein Bohrrohr 2 unter Herausnahme des Bohrgutes
eingetrieben worden, das in seinem unteren Teil einen Hohlring 3 aufweist, der den
`Mantel des Bohrrohres 2 durchbrechende Öffnungen 4 hat. Der Ring ist vorteilhaft
am Bohrrohr angeschweißt. In den Ring sind Rohre 5 eingeschraubt, durch die beim
Einführen des Bohrrohres in den Boden Spülwasser und nach dem Einführen des Bohrrohres
Verfestigungsmittel in den Boden eingepreßt werden können. Die Herstellung eines
Pfahles nach dem neuen Verfahren geschieht in der Weise, da.ß nach Einführen des
Bohrrohres in den Boden zunächst die* Sohle 6 durch das Bohrrohr 2 hindurch mit
Hilfe von oben in das Bohrrohr eingeführter Spritzrohre versteinert wird. Während
oder nach der Verfestigung des Teiles 6 werden durch die Spritzrohre 5 und den Hohlring
3 Verfes bgungsmittel in den Boden eingeführt, und daSBohrrohr wird mit fortschreitender
Versteinerung langsam nach oben gezogen. Es entsteht so ein den unteren Teil des
Bohrrohres umschließender, sich nach oben hin mit fortschreitendem Ziehen des Bohrrohres
verlängernder Hohlkörper. Nach Herausziehen des Bohrrohres kann der verbleibende
Hohlraum entweder bestehen bleiben und den Hohlkörper selbst unmittelbar als Tragkörper
verwendet werden, oder man füllt den verbleibenden Hohlraum, gegebenenfalls unter
Einführung von Bewehrungseisen 7, mit Beton aus.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. ; wird zunächst ein äußeres Bohrrohr
8 niedergetrieben, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser eines Einsatzrohres
9. Zwischen dem Einsatzrohr 9 und dem Bohrrohr S wird Sand i o geschüttet, der von
über Tage her, von unten beginnend versteinert wird. Mit fortschreitender Versteinerung
der Schütnulg io können die Rohre S und 9 nach oben gezogen werden.
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Unter Verwendung des Einsatzrohres 9 kann nach Einbringen des Schüttsandes
unter gleichzeitigem Ziehen des Rohres 9 eile Betonpfahl hergestellt werden, dessen
Mantel sich an die Sandschüttung satt anlegt. Die Sandschüttung kann vor oder nach
Erstellen des Betonpfahles verfestigt werden.
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An Stelle des Rohres 9 kann man unter Umständen auch einen fertigen
Pfahl in das Rohr 3 einsetzen und den Raum zwischen Pfahl und Rohr S mit Sand in
der oben beschriebenen Weise verfüllen und versteinern.
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Dieses Verfahren ist mit besonderem Vorteil in Fällen anwendbar. in
denen der Boden selbst nicht gut versteinert werden kann (stark tonhaltiger oder
mooriger Boden).
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An Stelle eines weiteren, den Gründungskörper aufnehmenden Bohrrohres
kann man natürlich auch ein vorhandenes Bohrloch durch Verpressen des Bodens aufweiten.
Die Wahl der hierzu dienenden Mittel wird von Fall zu Fall zu bestimmen sein und
richtet sich ganz nach den jeweils vorliegenden Bodenverhältnissen.
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Das neue Verfahren eignet sich in besonderem Maße auch zur Herstellung
von Brunnenschächten. Es ist selbstverständlich, daß in diesem Fall der untere Teil
des nach dem Verfahren hergestellten Hohlraumes in beim Bau von Brunnen und Filtern
an sich üblicher Weise hergestellt wird. Es ist auch möglich, einen Brunnen in der
Weise herzustellen, daß man den verfestigten Hohlkörper mit als Durchtritt für das
Brunnenwasser dienenden Sickerlöchern nachträglich versieht.
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Will man davon absehen, die innerhalb des Bohrrohres befindlichen
Bodenteile zu entfernen, so kann man den Bodenkern auch stehenlassen. In diesem
Fall versieht man auch die Innenseite des Einspritzkörpers mit öffnungen, so da.ß
die Verfestigungsmittel auch in den innerhalb des Bohrrohres befindlichen Bodenkern
eindringen. Nach Ziehen des Bohrrohres kann man die etwa verbleibende Lücke zwischen
Bodenkern und diesen umgebendem Hohlkörper gegebenenfalls ausfüllen.
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Durch das neue Verfahren wird einerseits ein sicherer Schutz des herzustellenden
Pfahles gegen die zerstörende Wirkung von aggressiven Bodenwässern .erreicht, anderseits
wird die Tragfähigkeit des Gründungskörpers durch den versteinerten Hohlkörper in
solchem Maße erhöht, daß man z. B. für gleiche Lasten Pfähle verwenden kann. die
einen wesentlich geringeren Durchmesser Laben als die bisherigen Pfähle.