Die
vorliegende Beschreibung betrifft einen in Beton einzubettenden
Rundpfahl, wobei der Pfahl ein Pfahlrohr aus Metall zum Hineinrammen
in den Boden; eine Öffnung/Öffnungen
am oberen Ende des Pfahlrohrs zum Zuführen von Betonmasse in das Pfahlrohrinnere;
und an dem unteren Ende einen sich nach unten verjüngenden
Pfahlschuh umfasst, wobei der Durchmesser von dessen oberem Ende
größer ist
als der Durchmesser des Pfahlrohrs, und wobei sich das untere Ende
des Pfahlrohrs zu dessen Bereich hin öffnet, um es dem Beton zu ermöglichen
hinaus zu fließen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, um ein Pfahlrohr in den
Boden zu treiben und es in Beton einzubetten, wobei das Pfahlrohr
ein Metallpfahlrohr umfasst, dessen oberes Ende mit einer Öffnung/Öffnungen
versehen ist und dessen unteres Ende mit einem sich verjüngenden
Pfahlschuh versehen ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser
des Pfahlrohrs, und zu dessen unterem Ende hin sich das Pfahlrohr öffnet.The
present description relates to a to be embedded in concrete
Round pile, where the pile is a pile pipe made of metal for ramming
in the ground; an opening / openings
at the upper end of the pile tube for supplying concrete mass into the pile tube interior;
and at the lower end a downwardly tapering
Pile shoe includes, the diameter of the upper end
is larger
as the diameter of the pile tube, and where the lower end
opens the pile tube to its area to allow the concrete
to flow out.
The invention also relates to a method for a pile tube in the
Floating soil and embed it in concrete, with the pile tube
a metal pile tube whose upper end has an opening (s)
is provided and its lower end with a tapered
Pile shoe is provided, whose diameter is larger than the diameter
of the pile tube, and to the lower end of the pile tube opens.
Es
ist bekannt dass sich die Tragekapazität von Gebäudefundamenten dadurch verbessert,
dass Pfähle
in den Grund getrieben werden; bei neuen Konstruktionen bestehen
die Pfähle
in der Regel aus relativ langen Stahl-Beton-Pfählen und ihren Bestandteilen.
Bei der Konservierung, d. h. dem Erhalt von Fundamenten zuvor erbauter
Häuser
oder Konstruktionen werden aufgrund des Raummangels kurze Pfähle und
Pfahlabschnitte verwendet, weil das Anbringen der Pfähle in kleinen
und niedrigen Räumen
in einem Gebäude
ausgeführt
werden muss. In Situationen wie dieser werden geringfügige Stöße oder
Vibrationen genutzt, um die Pfähle
in den Grund zu treiben, um ein übermäßiges Vibrieren
zu vermeiden und zu verhindern, dass das Gebäude von oben oder von den Seiten
beschädigt
wird. Um den Pfahl in den Boden zu treiben, kann ein Vorschubteil
in dem Pfahlrohr aufwärts
und abwärts bewegt
werden, oder alternativ können
Stöße oder
Vibrationen zu dem oberen Ende des Pfahls gerichtet sein. Das Innenvolumen
eines röhrenförmigen Stahlrohrs
wird im Allgemeinen mit Beton gefüllt, nachdem der Pfahl in den
Boden getrieben wurde. Ein röhrenförmiges Stahlrohr
ist für
diesen Zweck vorzuziehen, da es beispielsweise durch Schweißen oder
durch Verwendung einer geeigneten Hüllenverbindung leicht zu erweitern
ist, und wenn es in den Boden getrieben wird, ist der Pfahlwiderstand
aufgrund der glatten Oberfläche
des Stahlpfahls geringer als beispielsweise bei einem Betonpfahl.
Wenn die Pfahlspitze nicht in den Stein oder eine ähnliche
gut tragende Fläche
getrieben werden kann, muss der Pfahl als ein Reibungspfahl dienen,
der sich selbst über
die Länge
des Pfahls an Bodenschichten stützt.
In einer Situation wie dieser ist die Tragfähigkeit des Stahlpfahls aufgrund
seiner glatten Oberfläche
gering, während
die Tragfähigkeit
eine Betonpfeilers wesentlich besser ist. Dies gilt beispielsweise
für Lehmböden, in
welchen die Lehmschicht sehr dick sein kann.It
it is known that the carrying capacity of building foundations is improved,
that piles
be driven into the ground; insist on new designs
the piles
usually made of relatively long steel concrete piles and their components.
In preservation, d. H. the preservation of foundations previously built
Houses
or constructions are due to the lack of space short piles and
Pile sections used because attaching the piles in small
and low rooms
in a building
accomplished
must become. In situations like this, minor bumps or
Vibrations used to the piles
to drift into the bottom, to vibrate excessively
To avoid and prevent the building from above or from the sides
damaged
becomes. To drive the pile into the ground, a feed part can
in the pile tube upwards
and moved down
be, or alternatively
Shocks or
Vibrations directed to the top of the pile. The internal volume
a tubular tubular steel
is generally filled with concrete after the stake in the
Ground was driven. A tubular tubular steel
is for
To prefer this purpose, as for example by welding or
easily expand by using a suitable sheath compound
is, and when it is driven into the ground, is the pile resistance
due to the smooth surface
the steel pile less than, for example, a concrete pile.
If the pole tip is not in the stone or a similar one
good bearing surface
the stake must serve as a friction stake,
the self over
the length
supports the pile of soil layers.
In a situation like this, the load bearing capacity of the steel pile is due
its smooth surface
low while
the carrying capacity
a concrete pillar is much better. This applies, for example
for loamy soil, in
which the clay layer can be very thick.
NO-121440 offenbart das Einspritzen
von Stabilisierungsmasse in Verbindung mit einem in den Boden getriebenen
Fundamentpfahl, welcher ansonsten aus einem herkömmlichen Stahlbetonpfahl mit
einer Betonoberfläche
und einer herkömmlichen Steinspitze
(beispielsweise schwedischer Standard SIS 911196: 1972-11-20) besteht,
und einen Kanal umfasst, der sich durch den Stahlbeton des Pfahls
erstreckt, wobei die Stabilisierungsmasse durch den Kanal in den
Boden nahe der Pfahlspitze getrieben wird. Dieser Pfahl muss auf
dieselbe Weise in den Boden getrieben werden wie herkömmliche
Stahlsteinpfähle
und er weist aufgrund der Oberfläche
keinen geringen Widerstand auf. Üblicherweise
wird Kalk verwendet, um den Boden zu stabilisieren, aber in diesem
Fall wird Beton verwendet, wahrscheinlich Zement wie in der Veröffentlichung EP-0539 630 . Der Pfahlschuh
gemäß der norwegischen
Veröffentlichung
umfasst ein Ende mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen demjenigen
des Pfahlrohrendes entspricht und einen überstehenden schmaleren Spitzenabschnitt,
und in diesem dünnen
Spitzenabschnitt Kanäle
zum Einspritzen der Stabilisierungssubstanz in den Boden. Das Ziel
besteht darin, den Boden in der Nähe der Spitze des Pfahls und
insbesondere darunter zu stabilisieren. Die Spitzenlänge richtet
sich nach einer Formel, gemäß derer
das lineare Maß L
(R + r)√3
beträgt,
das heißt
im Bild ungefähr
dreimal den Durchmesser des Spitzenabschnitts und ungefähr gleich
dem Pfahldurchmesser. Es ist schwierig, den tatsächlich tragenden Bereich an
der Spitze zu platzieren, da der Bereich, der tragend gemacht werden
soll, eine sehr eingeschränkte
Fläche aufweist.
Insbesondere wenn sich der schlecht tragende Boden unter dem an
der Spitze angeordneten, Zement umfassenden Bereich fortsetzt, hat
ein so festgelegter Bereich keine Bedeutung oder ist sogar von Nachteil. NO-121440 discloses injection of stabilizer mass in conjunction with a foundation pile driven in the ground, which otherwise consists of a conventional reinforced concrete pile with a concrete surface and a conventional stone tip (for example Swedish standard SIS 911196: 1972-11-20), and comprising a channel extending to extends through the reinforced concrete of the pile, the stabilization mass being forced through the channel into the ground near the pile tip. This pile must be driven into the ground in the same way as conventional steel piles and it has no resistance due to the surface. Usually lime is used to stabilize the soil, but in this case concrete is used, probably cement as in the publication EP-0539 630 , The pile shoe according to the Norwegian Publication comprises an end having a diameter substantially equal to that of the pile tube end and a projecting narrower tip portion, and channels for injecting the stabilizing substance into the soil in this thin tip portion. The goal is to stabilize the soil near the top of the pile and especially below it. The peak length is governed by a formula according to which the linear dimension L (R + r) √3, that is, in the image about three times the diameter of the tip portion and approximately equal to the pile diameter. It is difficult to place the actual supporting area at the top because the area to be supported has a very restricted area. In particular, when the poorly-supporting soil continues below the area of the cement at the top, such a defined area has no meaning or even disadvantage.
EP-0 539 630 A1 offenbart
ein Herstellungsverfahren für
einen in den Boden geschraubten Rammpfahl, wobei bei diesem Verfahren,
nachdem der Pfahl in den Boden getrieben worden ist, zunächst eine
Mischung aus Wasser und Bentonit aus der Schraubspitze des Pfahls
an einem vorderen Punkt in den Boden geleitet wird, und wobei, wenn die
Schraubspitze des Pfahls die tragende Bodenschicht erreicht, eine
Mischung aus Zement und Wasser unter hohem Druck, welcher höher ist
als hydrostatischer Druck, zugeführt
wird, wonach die schraubenförmige
Spitze des Pfahls Zement und Boden vermischt. Der Antriebsdruck
für die
Zementmischung ist sehr hoch und beträgt bis zu 500–1000 bar.
Folglich wird ein tragender Bereich mit einem großen Durchmesser
zwischen dem unteren Teil des Pfahls und dem tragenden Boden gebildet.
Dieses Verfahren ist zunächst
kompliziert, das es als Bohrflüssigkeit
eine Mischung aus Wasser und Bentonit erfordert und somit eine Ausrüstung, um
die aus der Spitze zu treibende Masse zu verändern. Ferner erfordert das
Verfahren eine große
und teure Ausrüstung,
um den Pfahl in den Boden zu schrauben und den hohen Druck zu erzeugen.
Bei der Konservierung sind Maschinen dieses Typs im Allgemeinen
zu groß,
da sie nicht in den vorhandenen Raum passen. Sowohl die Lösung in NO-121440 als auch in EP-0 539 630 erfordern,
dass die Masse unter sehr hohem Druck zugeführt wird, da die Masse in den
Boden unter die vordere Fläche
der Spitze geleitet wird, wo der Gegendruck des Bodens am höchsten ist,
und der Gegendruck des Bodens muss durch Pumpdruck übertroffen
werden. EP-0 539 630 A1 discloses a manufacturing method for a driven-in pile in the ground, wherein in this method, after the pile has been driven into the ground, first a mixture of water and bentonite from the screw tip of the pile is passed into the ground at a front point, and wherein when the screw tip of the pile reaches the bearing soil layer, a mixture of cement and water at high pressure, which is higher than hydrostatic pressure, is supplied, after which the helical tip of the pile mixes cement and soil. The driving pressure for the cement mixture is very high and is up to 500-1000 bar. As a result, a large diameter supporting portion is formed between the lower part of the pile and the supporting floor. This procedure is initially complicated, which it as Bohr liquid requires a mixture of water and bentonite and thus equipment to alter the mass to be drifted from the top. Furthermore, the process requires a large and expensive equipment to screw the pile into the ground and create the high pressure. In the case of conservation, machines of this type are generally too large, since they do not fit into the existing space. Both the solution in NO-121440 as well as in EP-0 539 630 require that the mass be supplied under very high pressure, as the mass is directed into the soil below the front surface of the tip, where the back pressure of the soil is highest, and the back pressure of the soil must be surpassed by pumping pressure.
Die
Veröffentlichung US-4 909 673 betrifft ein Einspritzverfahren
demgemäß das Pfahlrohr
mit einer großen
Anzahl von Einspritzöffnungen
versehen ist, wobei Einspritzventile an den Öffnungen von der Innenseite
des Pfahls aus befestigt sind, so dass die Reibung zwischen dem
Pfahl und dem Boden vergrößert werden
kann, indem Mörtel
an die Außenseite des
Stahlpfahls gespritzt wird. Wie bei der oben genannten EP-Publikation
erfordert auch dieses Verfahren, dass hohe Drücke und große Maschinen verwendet werden.
Ferner ist die Struktur viel zu kompliziert und teuer, um bei kleinen
Arbeitsprojekten verwendet zu werden, wie beispielsweise bei der
Vergrößerung der
Tragfähigkeit
eines einzelnen Hauses etc.The publication U.S. 4,909,673 relates to an injection method according to which the pile tube is provided with a large number of injection ports, wherein injection valves are fixed to the openings from the inside of the pile, so that the friction between the pile and the soil can be increased by adding mortar to the outside of the steel pile is injected. As with the above-mentioned EP publication, this method also requires that high pressures and large machines be used. Furthermore, the structure is much too complicated and expensive to be used in small work projects, such as increasing the carrying capacity of a single house, etc.
Ein
von den oben beschriebenen Verfahren vollständig verschiedenes Verfahren
ist in der Veröffentlichung FI-30911 beschrieben, welche
ein Herstellungsverfahren für
einen in Beton gehüllten Rammpfahl
beschreibt. Gemäß diesem
Verfahren wird ein röhrenförmiger Pfahlschaft,
der mit einem Pfahlschuh mit einem offenen oberen Ende und mit einem
größeren Querschnitt
als dem Querschnitt des Pfahlschafts am oberen Ende versehen ist,
in den Boden gerammt und Zementbrei oder dünner Beton wird durch die Wirkung
des Pfahlschuhs entlang dem hohlen Pfahlschaft durch den Pfahlschuh
in einen Hohlraum zwischen dem Boden und dem Pfahlschaft gepresst.
Bei diesem Verfahren wird flüssiger
Zement oder Beton von oben zugeführt
und gleichzeitig von oben unter geringerem Druck in den im Boden erzeugten
Hohlraum gedrückt,
um den Hohlraum kontinuierlich zu füllen. Am Ende des Rammvorgangs
wird der gefüllte
Hohlraum von oben verschlossen und die Zufuhr von Beton wird unter
hohem Druck weitergeführt.
Dieses Verfahren sieht durch sehr einfache Mittel einen röhrenförmigen Stahlpfahl
mit einem Tragefundament aus Beton vor. Dieser Anordnung bringt
jedoch bedeutende Probleme mit sich. Bei der Verwendung einer Konstruktion des
beschriebenen Typs schiebt sich der Pfahl häufig nicht entlang einer direkten
Bahn in den Boden, sondern neigt dazu sich zu biegen, so dass so
hohe Biegekräfte
auf das Pfahlrohr wirken können,
dass die Fortbewegung des Pfahls in den Boden stoppt oder der Pfahl
sogar brechen kann. Obgleich die Veröffentlichung nur eine Zufuhr
von Zement oder Betonmasse unter geringerem Druck beschreibt, erfordert dies
zu große
und/oder zu teure Maschinen für
bestimmte Bereiche.A completely different method from the above-described methods is in the publication FI-30911 describing a method of manufacturing a concrete piling pile. According to this method, a tubular pile shaft provided with a pile shoe having an open upper end and a larger cross section than the upper end pile section is rammed into the ground, and cement slurry or thin concrete is produced by the action of the pile shoe hollow pile shaft pressed through the pile shoe in a cavity between the ground and the pile shaft. In this method, liquid cement or concrete is fed from above and simultaneously pressed from above under lower pressure in the cavity created in the soil to fill the cavity continuously. At the end of the ramming process, the filled cavity is closed from above and the supply of concrete is continued under high pressure. This method provides by very simple means a tubular steel pile with a concrete supporting foundation. This arrangement, however, brings significant problems. When using a construction of the type described, the pile often does not slide along a direct path into the ground, but tends to bend, so that high bending forces can act on the pile tube, stopping the movement of the pile into the ground the stake can even break. Although the publication describes only a supply of cement or concrete mass under lower pressure, this requires too large and / or too expensive machines for certain areas.
Die
Veröffentlichung GB-2 234 774 A beschreibt
ein Verfahren zum Bilden eines Pfahls und ein Verfahren zum Stützen einer
Gebäudestruktur. Der
offenbarte Pfahl umfasst ein röhrenförmiges Gehäuse und
eine Vergrößerung oder
einen Überstand an
seinem führenden
Ende sowie eine Vielzahl von Öffnungen
welche an der Seite des Überstands durch
das Gehäuse
verlaufen, wobei die Öffnungen zunächst durch
ein brechbares Material verschlossen sind. Die Abmessungen oder
die Verhältnisse der
Abmessungen werden in der Veröffentlichung nicht
beschrieben. Gemäß der Beschreibung
der Veröffentlichung
wird zunächst
durch einen separaten Bohrvorgang ein Durchlass durch die Wand und das
Fundament des Gebäudes
gebildet, wonach der offenbarte Pfahl durch den vorgeformten Durchlass geführt wird
und weiter in den Boden getrieben wird bis eine ausreichende Tiefe
erreicht ist. Die Öffnungen
in dem Gehäuse
werden während
des Führungs- und
Eintreibevorgangs beispielsweise durch Klebeband verschlossen. Schließlich wird
der Raum zwischen dem Gehäuse
und dem Durchlass durch eine flüssige
Zementmischung oder Mörtelschlamm
verschlossen, welcher unter Druck in das Gehäuse gelangt, wobei zu diesem
Zeitraum die Verschlüsse oder
Abdeckungen der Öffnungen
zerbrochen werden, um zu ermöglichen
dass der Mörtel
das durch den Überstand
gebildete Loch schließt,
wodurch das Gehäuse
mit der Gebäudestruktur
verbunden wird. Das vorgeschlagene Verfahren und der Pfahl weisen verschiedene
Nachteile auf. Zunächst
ist eine große Kraft
erforderlich, um den Pfahl in den Boden zu treiben, wodurch große, schwere
und teure Maschinen notwendig werden. Zweitens fallen die Wände des durch
den Überstand
im Boden gebildeten Lochs leicht zusammen, was das Füllen des
Spalts zwischen dem Gehäuse
und dem Boden mit einer Zementmischung unmöglich macht. Schließlich erfordert
die offenbarte Zufuhr der Zementmischung unter Druck ebenfalls schwere,
teure und energieintensive Maschinen.The publication GB-2 234 774A describes a method for forming a pile and a method for supporting a building structure. The disclosed pile comprises a tubular housing and an enlargement or protrusion at its leading end and a plurality of openings which pass through the housing at the side of the protrusion, the openings being initially closed by a frangible material. The dimensions or proportions of the dimensions are not described in the publication. According to the disclosure of the publication, a passage through the wall and foundation of the building is first formed by a separate drilling operation, after which the disclosed pile is passed through the preformed passage and driven further into the ground until a sufficient depth is achieved. The openings in the housing are closed during the guiding and driving process, for example by adhesive tape. Finally, the space between the housing and the passage is closed by a liquid cement mixture or mortar slurry which enters the housing under pressure, at which time the seals or shrouds of the openings are broken to allow the mortar to form the slurry formed by the supernatant Hole closes, which connects the housing to the building structure. The proposed method and the pile have several disadvantages. First, a great deal of force is needed to drive the pile into the ground, making large, heavy, and expensive machines necessary. Secondly, the walls of the hole formed by the overhang in the ground collapse slightly, making it impossible to fill the gap between the housing and the floor with a cement mixture. Finally, the disclosed supply of the cementitious mixture under pressure also requires heavy, expensive and energy-intensive machinery.
Darüber hinaus
offenbart GB-A-796262 einen
röhrenförmigen Pfahl
gemäß dem Oberbegriff
in Anspruch 1.In addition revealed GB-A-796262 a tubular pile according to the preamble of claim 1.
Ziel
der Erfindung ist es also, einen Metallpfahl, typischerweise einen
Stahlpfahl, beispielsweise einen röhrenförmigen Pfahl vorzusehen, dessen Außenfläche beim
Treiben in den Grund in einer setzbaren Masse, wie beispielsweise
Beton, ohne komplizierte, teure, und/oder große Maschinen eingebettet werden
kann, so dass die Tragfähigkeit
eines fertigen Pfahls mit einer Betonfläche wenigstens der Tragfähigkeit
vorgefertigter Betonpfähle
entspricht. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Metallpfahl
vorzusehen, beispielsweise einen röhrenförmigen Pfahl, welcher für das Treiben
in den Grund eine minimale Kraft erfordert, welche höchstens
der Kraft entspricht, die notwendig ist, um einen geraden, röhrenförmigen Stahlpfahl
in den Boden zu treiben. Das dritte Ziel der Erfindung ist ein Metallpfahl,
beispielsweise ein röhrenförmiger Pfahl,
welcher, wenn er in den Boden getrieben wird, nicht dazu neigt,
sich in einer Richtung zu bewegen, welche nicht direkt der beabsichtigten
Richtung entspricht, zumindest nicht in schädlichem Ausmaß. Im Allgemeinen
sollte der Pfahl gerade bleiben. Das vierte Ziel der Erfindung ist ein
Pfahl des beschriebenen Typs mit einer einfachen Struktur und vorteilhaften
Herstellungs- und Betriebskosten. Das fünfte Ziel der Erfindung betrifft
ein Verfahren, um einen solchen Metallpfahl in den Boden zu treiben
und in Beton zu verankern, welches auch an engen Stellen und in
unterschiedlichen Bodentypen ausgeführt werden kann. Ein weiteres
Ziel der Erfindung ist es, ein solches Verfahren vorzusehen, welches
beispielsweise einen röhrenförmigen Pfahl in
unterschiedlichen Bodentypen mit einer guten Tragfähigkeit
versieht. So ist es das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Treiben
eines Pfahls in den Boden und einen Pfahl vorzusehen, welche das
einfache Anbringen eines röhrenförmigen Stahlpfahls und
die gute Adhäsion
eines Betonpfahls im Boden vereinen.The object of the invention is therefore to provide a metal pile, typically a steel pile, for example a tubular pile, the outer surface of which when driven into the ground is embedded in a settable mass, such as concrete, without complicated, expensive, and / or large machines tet, so that the carrying capacity of a finished pile with a concrete surface at least corresponds to the carrying capacity of prefabricated concrete piles. Another object of the invention is to provide a metal pile, for example a tubular pile, which requires a minimum force for driving into the ground which is at most equal to the force necessary to drive a straight, tubular steel pile into the ground , The third object of the invention is a metal pile, for example a tubular pile, which, when driven into the ground, does not tend to move in a direction which does not directly correspond to the intended direction, at least not to a detrimental extent. In general, the stake should stay straight. The fourth object of the invention is a pile of the type described with a simple structure and advantageous manufacturing and operating costs. The fifth object of the invention relates to a method to drive such a metal pile in the ground and anchored in concrete, which can be carried out in tight spaces and in different soil types. Another object of the invention is to provide such a method which, for example, provides a tubular pile in different types of soil with good bearing capacity. Thus, it is the object of the invention to provide a method for driving a pile into the ground and a pile, which combine the simple attachment of a tubular steel pile and the good adhesion of a concrete pile in the ground.
Durch
einen erfindungsgemäßen röhrenförmigen Pfahl
können
die oben beschriebenen Nachteile ausgeschlossen und die genannten
Ziele erreicht werden, gekennzeichnet durch die Beschreibung in
dem kennzeichnenden Teil in Anspruch 1 und durch ein Verfahren der
Erfindung, welches durch den kennzeichnenden Teil in Anspruch 12
definiert ist.By
a tubular pile according to the invention
can
excluded the disadvantages described above and said
Objectives to be achieved, characterized by the description in
the characterizing part of claim 1 and by a method of
Invention, which is characterized by the characterizing part of claim 12
is defined.
Man
hat herausgefunden, dass dadurch, dass das untere Ende des Pfahls,
welches zuerst in den Boden getrieben wird, mit einem Pfahlschuh
mit einer Hülse
versehen ist, wobei deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser
des Pfahlrohrs und wobei ein relativ langer Spitzenabschnitt von
der Hülse
in Schieberichtung des Pfahls, das heißt nach unten, hervorsteht,
und dadurch dass der Auslass der Setzmasse aus dem Inneren des Pfahlrohrs
durch Umfangsöffnungen
oberhalb des Berührungspunkts der
Hülse und
des Pfahlrohrs angeordnet ist, der Pfahl durch Stöße und/oder
Vibrationen ausreichend gerade in den Boden getrieben werden kann,
unabhängig
von der Qualität
oder von Schwankungen in der Qualität. Ferner hat man herausgefunden,
dass sich die setzbare Masse wirksam und schnell durch die Umfangsöffnungen
aus dem Inneren des Metallpfahlrohrs in den Hohlraum bewegt, der
durch die Hülse
um das Pfahlrohr herum gebildet ist, und dies nur durch das Wirken
der Stöße und/oder
Vibrationen des Pfahls, sodass es nicht notwendig ist, Druck auszuüben, um
die setzbare Masse am oberen Ende des Pfahlrohrs über der
Bodenoberfläche
zuzuführen, sondern
die Masse kann einfach in das Pfahlrohr geschüttet werden. Die erforderliche
Kraft, um den röhrenförmigen Pfahl
in den Boden zu treiben, ist gering, und die Tragfähigkeit
des fertigen, verankerten und mit Beton gefüllten röhrenförmigen Pfahls ist hervorragend,
wenn dieser über
seine gesamte Länge
oder über
einen vorbestimmten Teil als Reibungspfahl funktioniert. Ferner
besteht ein Vorteil der Erfindung darin, dass es nicht notwendig
ist, komplizierte Mittel am oberen Ende des Pfahlrohrs anzubringen,
um es zu ermöglichen,
gleichzeitig die setzbare Masse zuzuführen und Stöße oder Vibrationen zum Eintreiben auszuführen, da
diese Schritte erfindungsgemäß separat
ausgeführt
werden. Die verbesserte Pfahlstruktur und das erfindungsgemäße Anbringungsverfahren
sind hervorragend dafür
geeignet, Gebäudestrukturen
zu renovieren, aber die Erfindung ist nicht auf diese Anwendung
beschränkt.
Die Erfindung kann für
Pfähle
verwendet werden, welche durch Vortreiben oder Vibrationen in den
Boden getrieben werden.you
has found that by having the lower end of the pile,
which is first driven into the ground, with a pile shoe
with a sleeve
is provided, wherein the diameter thereof is greater than the diameter
of the pile tube and having a relatively long tip section of
the sleeve
in the sliding direction of the pile, that is, down, protruding,
and in that the outlet of the setting compound from the interior of the pile tube
through circumferential openings
above the point of contact of the
Sleeve and
the pile tube is arranged, the pile by impact and / or
Vibrations can be driven sufficiently straight into the ground,
independently
from the quality
or variations in quality. It has also been found
that the settable mass is effective and fast through the peripheral openings
moved from the interior of the metal pile tube into the cavity, the
through the sleeve
is formed around the pile tube, and this only by the action
the shocks and / or
Vibrations of the pile, so it is not necessary to apply pressure to
the settable mass at the upper end of the pile tube above the
ground surface
to feed, but
The mass can simply be poured into the pile tube. The required
Force to the tubular pile
drifting into the ground is low, and the carrying capacity
the finished, anchored and concrete-filled tubular pile is outstanding,
if this over
his entire length
or over
a predetermined part functions as a friction pile. Further
an advantage of the invention is that it is not necessary
is to attach complicated means to the top of the pile tube,
to make it possible
at the same time to supply the settable mass and perform shocks or vibrations to drive, since
these steps according to the invention separately
accomplished
become. The improved pile structure and attachment method of the invention
are excellent for that
suitable, building structures
to renovate, but the invention is not on this application
limited.
The invention can be used for
piles
be used by advancing or vibration in the
Ground driven.
Die
Erfindung wird nun mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen genauer
beschrieben, wobei gilt:The
The invention will now be more fully understood with reference to the accompanying drawings
described, where:
Die 1A–1H sind
schematische Rissansichten orthogonal zu der Bodenebene der verschiedenen
Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
unter Verwendung eines röhrenförmigen Pfahls
und eines Pfahlschuhs, welcher mit einem langen Spitzenabschnitt
versehen ist;The 1A - 1H Fig. 12 are schematic elevation views orthogonal to the ground plane of the various steps of the method of the invention using a tubular pile and a pile shoe provided with a long tip section;
2 ähnelt den 1A–1H und
zeigt eine erste Ausführungsform
der fertigen Pfahlstruktur durch den erfindungsgemäßen Pfahl
und das erfindungsgemäße Verfahren
im Boden; 2 resembles the 1A - 1H and shows a first embodiment of the finished pile structure by the pile according to the invention and the method according to the invention in the ground;
3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der fertigen Pfahlstruktur durch den erfindungsgemäßen Pfahl
und das erfindungsgemäße Verfahren
im Boden ähnlich 2. 3 shows a second embodiment of the finished pile structure by the pile according to the invention and the method according to the invention in the ground similar 2 ,
4A ist
ein Längsschnitt
entlang der Linie II-II aus 4B der
ersten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; 4A is a longitudinal section along the line II-II 4B the first embodiment of the pile shoe according to the invention attached to the pile tube;
4B ist
ein Querschnitt entlang der Linie II-II aus 4B der
ersten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; 4B is a cross section taken along the line II-II 4B the first embodiment of the pile shoe according to the invention attached to the pile tube;
5A ist
ein Längsschnitt
entlang der Linie III-III aus 5B der
zweiten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; 5A is a longitudinal section along the line III-III 5B the second embodiment of the pile shoe attached to the pile tube according to the invention;
5B ist
ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus 5A der
zweiten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; 5B is a cross section along the line IV-IV 5A the second embodiment of the invention attached to the pile tube pile shoe according to the invention;
6A ist
ein Längsschnitt
entlang der Linie V-V aus 6B der
dritten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; 6A is a longitudinal section along the line VV off 6B the third embodiment of the pile shoe according to the invention attached to the pile tube;
6B ist
ein Querschnitt entlang der Linie VI-VI aus 6A der
dritten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; 6B is a cross section taken along the line VI-VI 6A the third embodiment of the pile shoe according to the invention attached to the pile tube;
7 ist
ein Längsschnitt ähnlich wie
die 4A–6A der
vierten Ausführungsform
des an dem Pfahlrohrs befestigten erfindungsgemäßen Pfahlschuhs; und 7 is a longitudinal section similar to the 4A - 6A the fourth embodiment of the pile shoe according to the invention attached to the pile tube; and
Die 8A–8C zeigen
drei unterschiedliche Verbindungen der Erfindung zum Erweitern der Pfahlrohrabschnitte
als Längsabschnitte
des Pfahlrohrs, ähnlich
den 4A–6A und 7.The 8A - 8C show three different connections of the invention for expanding the pile pipe sections as longitudinal sections of the pile tube, similar to the 4A - 6A and 7 ,
Die
Erfindung betrifft einen in Beton einzubettenden röhrenförmigen Pfahl 40,
wobei der Schaft ein Pfahlrohr umfasst, das im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet
wird. Nur wenn es notwendig ist, die verschiedenen Teile oder Abschnitte des
Pfahlrohrs zu unterscheiden, werden speziellere Bezugszeichen 2a, 2b, 2c etc.
verwendet. Das allgemeine Bezugszeichen 2 schließt diese
alle ein. So umfasst das Pfahlrohr 40 ein Metallpfahlrohr 2,
welches im Allgemeinen aus röhrenförmigem Stahlmaterial
gebildet ist, welches in den Boden getrieben oder gepresst wird
und welches auf nachfolgend beschriebene Weise einen oder mehrerer
Pfahlabschnitte 2a, 2b, 2c etc. umfassen
kann. Bei dieser Beschreibung beziehen sich die Begriffe „unteres
Ende", „abwärts", „unten" etc. auf die Richtung,
in welcher der Pfahl versinkt, oder auf die Stellung in der Richtung,
in welche das Ende getrieben wird und entsprechend beziehen sich
die Begriffe „oberes
Ende", „aufwärts", „oben" etc. auf die Stellung
des oberhalb der Erde verbleibenden Pfahlendes oder welches von
der Grundfläche
nach außen
zeigt. Üblicherweise
werden Pfähle 40 in
einer vertikalen oder fast vertikalen Stellung in den Boden getrieben,
wie in den 1A bis 3 gezeigt
ist, sodass die oben beschriebenen Richtungen und Seiten offensichtlich
sind, sie sind jedoch auf die beschriebene Weise zu verstehen, auch wenn
die Mittellinie 31 des Pfahls einen Winkel bildet, der
wesentlich von dem rechten Winkel zur horizontalen Ebene oder von
der Ebene der Grundfläche 20 abweicht;
die Abweichung kann mehrere Dutzend Grad umfassen.The invention relates to a tubular pile to be embedded in concrete 40 wherein the stem comprises a pile tube, generally designated by the reference numeral 2 referred to as. Only when it is necessary to distinguish the different parts or sections of the pile tube, more specific reference numerals 2a . 2 B . 2c etc. used. The general reference number 2 includes all of them. So includes the pile tube 40 a metal pile 2 , which is generally formed of tubular steel material which is driven or pressed into the ground and which in the manner described below one or more pile sections 2a . 2 B . 2c etc. may include. In this description, the terms "lower end", "downward", "lower", etc., refer to the direction in which the pile sinks or to the position in the direction in which the end is driven, and accordingly The terms "upper end", "upward", "above", etc., on the position of the above the ground remaining pile end or which points from the base to the outside. Usually, piles 40 in a vertical or almost vertical position driven into the ground, as in the 1A to 3 is shown, so that the directions and sides described above are obvious, but they are to be understood in the manner described, even if the center line 31 the pile forms an angle substantially from the right angle to the horizontal plane or from the plane of the base 20 different; the deviation can be several dozen degrees.
Der
Querschnitt des Pfahlrohrs 2 umfasst typischerweise ein übliches
kreisförmiges
Strahlrohr, es kann jedoch auch ein Rohr mit einem anderen Querschnitt,
wie beispielsweise ein Quadrat, eine Raute oder ein Rechteck, verwendet
werden. Der Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs kann unabhängig
von der Querschnittsform sein und beispielsweise 25 mm–1500 mm,
vorzugsweise zwischen wenigstens 40 mm und höchstens 300 mm und typischerweise
zwischen wenigstens 50 mm und höchstens 200
mm betragen. Die Wanddicke des Pfahlrohrs 2 kann wenigstens
1 mm–20
mm betragen, abhängig von
dem Außendurchmesser
des Pfahlrohrs, vorzugsweise wenigstens 3 mm und höchstens
15 mm und typischerweise wenigstens 5 mm und höchstens 12 mm. Der Innendurchmesser
des Pfahlrohrs ist natürlich
um ein Maß,
das der Wanddicke entspricht, geringer als der Außendurchmesser
und bildet das Innere 12 des Pfahlrohrs, durch welches
die Betonmasse B von dem oberen Ende 29 zu den Fließöffnungen 7 gelangt.
Die Längen
der Pfahlabschnitte 2a, 2b, 2c etc. des
Pfahlrohrs 2, welche miteinander verbunden werden müssen, sind
geringer als die Höhe
des Raums, in welchen der röhrenförmigen Pfahl 40 in
den Boden getrieben wird, sodass die Längen 12 der Rohrabschnitte 2a, 2b, 2c etc.
häufig wenigstens
0,5 m und höchstens
3 m und typischerweise 1 m–2,5
m betragen. Wenn genügend
Raum vorhanden ist, ist es natürlich
auch möglich,
längere Pfahlabschnitte
zu verwenden, beispielsweise 6 m oder länger. Falls notwendig, ist
die Außenfläche des Pfahlrohrs 2 mit
Anhaftungen 30 versehen, wie beispielsweise mit angehefteten
Stücken
eines Stahlbands oder anderweitig hergestellten Formen, um die gegenseitige
Adhäsion
zwischen dem setzbaren Beton B und dem Pfahlrohr zu verbessern.
Obgleich sich die typische und vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung auf
den Erhalt und das Stützen
bereits existierender Strukturen, wie beispielsweise das Fundament
von Häusern,
Brücken,
Straßen
und anderen festen Strukturen bezieht, kann der erfindungsgemäße Pfahl
auch in anderem Zusammenhang verwendet werden, beispielsweise bei
einer neuen Konstruktion sowie als Bodenverankerung.The cross section of the pile tube 2 typically includes a conventional circular radiant tube, however, a tube having a different cross-section, such as a square, a rhombus or a rectangle, may also be used. The outer diameter D2 of the pile tube may be independent of the cross-sectional shape and may be, for example, 25 mm-1500 mm, preferably between at least 40 mm and at most 300 mm, and typically between at least 50 mm and at most 200 mm. The wall thickness of the pile tube 2 may be at least 1 mm-20 mm, depending on the outer diameter of the pile tube, preferably at least 3 mm and at most 15 mm and typically at least 5 mm and at most 12 mm. The inner diameter of the pile tube is of course smaller than the outer diameter by a dimension corresponding to the wall thickness and forms the interior 12 the pile tube through which the concrete mass B from the upper end 29 to the flow openings 7 arrives. The lengths of the pile sections 2a . 2 B . 2c etc. of the pile tube 2 , which must be connected to each other, are less than the height of the space in which the tubular pile 40 is driven into the ground, so the lengths 12 the pipe sections 2a . 2 B . 2c etc. are often at least 0.5 m and at most 3 m and typically 1 m-2.5 m. Of course, if enough space is available, it is also possible to use longer pile sections, for example 6 meters or longer. If necessary, the outer surface of the pile tube is 2 with attachments 30 such as with taped pieces of a steel strip or otherwise made molds to improve the mutual adhesion between the settable concrete B and the pile tube. Although the typical and preferred embodiment of the invention relates to the preservation and support of existing structures such as the foundations of houses, bridges, roads and other solid structures, the inventive pile can also be used in other contexts, for example a new one Construction as well as ground anchoring.
Das
obere Ende des Pfahlrohrs 2 des röhrenförmigen Rohrs 40, welches über der
Grundfläche 32 oder
wenigstens in der Nähe
der Grundfläche 32 verbleibt
und so zu dem Außenraum
zeigt, umfasst eine Öffnung
oder Öffnungen 29 um
flüssige
Betonmasse in das Innere 12 des Pfahlrohrs zu führen. In ihrer
einfachsten Form ist die Öffnung 29 des
Pfahlrohrs 2 nur ein offenes Rohrende, in welches die flüssige Betonmasse
gegossen wird, wie in den 1B, 1D und 1G gezeigt.
Alternativ kann das obere Ende des Pfahlrohrs mit einer Öffnung oder Öffnungen 29 an
dem Umfang des Rohrs und/oder an einer Basis versehen sein, welche
möglicherweise
am oberen Ende des Rohrs verwendet wird und verwendet wird, um die
Kraft F zu übertragen,
welche den Pfeiler in den Boden treibt, und welche in den Figuren
nicht gezeigt ist. Eine solche Basis kann beispielsweise aus Verbindungsstücken 21 für die Rohrabschnitte
oder aus anderen Stücken
gebildet sein, welche an dem Pfahlrohrende befestigt und von ihm gelöst werden
können
und welche das Pfahlrohrende vor einer Beschädigung und Verformung schützen und
die Kraft F, mit welcher der röhrenförmigen Pfahl 40 in
den Boden getrieben wird, auf gewünschte Weise auf das Pfahlrohr
verteilen.The top of the pile tube 2 of the tubular pipe 40 , which over the base area 32 or at least near the base 32 remains so facing the exterior, includes an opening or openings 29 around liquid concrete mass in the interior 12 to guide the pile tube. In its simplest form is the opening 29 of the pile tube 2 only one open pipe end, into which the liquid concrete mass is poured, as in the 1B . 1D and 1G shown. Alternatively, the upper end of the pile tube may have an opening or openings 29 may be provided on the circumference of the pipe and / or on a base which may be used at the upper end of the pipe and used to transmit the force F which drives the pillar into the ground, and which is not shown in the figures. Such a base may for example consist of connectors 21 be formed for the pipe sections or other pieces, which can be attached to and detached from the pile tube end and which protect the pile tube end from damage and deformation and the force F, with which the tubular pile 40 is driven into the ground, distribute in the desired manner on the pile tube.
Ein
sich nach unten verjüngenden
Pfahlschuh 1 gemäß der Erfindung
und mit einem großen Außendurchmesser
D1 ist am unteren Ende des röhrenförmigen Pfahls 40 vorgesehen;
das Pfahlrohr und insbesondere sein Inneres 12 öffnen sich
zu dem Bereich des Pfahlschuhs 1, um zu ermöglichen,
dass die Betonmasse B herauskommt. Der erfindungsgemäße Pfahlschuh 1 umfasst
einen Spitzenabschnitt in Längsrichtung 3 mit
einer im Wesentlichen gleichmäßigen Breite,
d. h. äußeren Querabmessungen entlang
der Länge,
einer Werkzeugspitze 10 am unteren Ende und einer Hülse 6 am
oberen Ende, deren maximaler Durchmesser D1 wesentlich größer ist
als der Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs. Der maximale Durchmesser D1 der Hülse bildet
für den
Beton B einen Hohlraum M oder einen Raum T um das Pfahlrohr herum.
Es wird im Allgemeinen versucht, eine Betonschicht von vorbestimmter
Dicke um das Pfahlrohr herum anzubringen, wobei die Dicke der Schicht
ungefähr
die Hälfte
der Differenz zwischen dem maximalen Durchmesser D1 des Pfahlschuhs und
dem Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs beträgt.
So wird die gewünschte
Schichtdicke WB des Betons durch die Dicke
W, die sich in Richtung des Radius des das Pfahlrohr umgebenden
Hohlraums T erstreckt, erreicht, wobei die Dicke W erreicht wird, indem
der maximale Durchmesser D1 des Pfahlschuhs in Bezug zu dem Außendurchmesser
des Pfahlrohrs vorbestimmt wird, d. h. W = [D1–D2]2. Eine gewünschte Schichtdicke
an der Oberfläche des
Pfahlrohrs beträgt
typischerweise wenigstens 5 mm und höchstens 200 mm, im Allgemeinen
wenigstens 15 mm und höchstens
100 mm, vorzugsweise 30–50
mm. Die Differenz W zwischen dem maximalen Durchmesser D1 des Pfahlschuhs
und dem Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs beträgt,
wie oben beschrieben, wenigstens 10–400 mm, etc. Es wird darauf
hingewiesen dass bei dem erfindungsgemäßen röhrenförmigen Pfahl bei der Verwendung
eines erfindungsgemäßen Pfahlschuhs
und bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Differenz
zwischen dem Durchmesser des Pfahlschuhs und dem Durchmesser des
Pfahlrohrs etc, d. h. die Dicke W in Richtung des Radius und die
nominale Dicke WB der Betonschicht aufgrund
verschiedener Ursachen in echtem Boden M nicht gleich sind. Die
nominale Dicke WB der Betonschicht, die
das Stahlpfahlrohr umgibt, und damit der maximale Durchmesser D1
der Hülse,
können
auch auf den Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs abgestimmt sein, indem der maximale Durchmesser
D1 ungefähr das
1 bis 4fache oder vorzugsweise das 1,5 bis 2,5fache des Außendurchmessers
D2 des Pfahlrohrs beträgt.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Querschnittsformen des
Pfahlrohrs 2 und der Hülse 6 unterschiedlich
sind, wie z. B. in der Ausführungsform
der 5A und 5B und
in der Ausführungsform
der 6A und 6B, die
abgeleitete Dicke W und die nominale Dicke WB des
Betons an unterschiedlichen Seiten des Pfahls variieren. Ähnlich wird
darauf hingewiesen, dass abhängig
von der Qualität
und den Qualitätsschwankungen
des Bodens M, wie beispielsweise durch Verschalungen oder Unregelmäßigkeiten,
die tatsächliche Dicke
WB der Betonschicht in der Längsrichtung
des Pfahls variiert, d. h. in Richtung der Mittellinie 31,
wie in den 1A–3 gezeigt.A down-tapering pile shoe 1 according to the invention and having a large outer diameter D1 is at the lower end of the tubular pile 40 intended; the pile tube and in particular its interior 12 open to the area of the pile shoe 1 to allow the concrete mass B to come out. The pile shoe according to the invention 1 includes a tip portion in the longitudinal direction 3 with a substantially uniform width, ie outer transverse dimensions along the length, of a tool tip 10 at the bottom and a sleeve 6 at the upper end whose maximum diameter D1 is substantially larger than the outer diameter D2 of the pile tube. The maximum diameter D1 of the sleeve forms a cavity M or a space T around the pile tube for the concrete B. It is generally attempted to apply a concrete layer of predetermined thickness around the pile tube, the thickness of the layer being approximately half the difference between the maximum diameter D1 of the pile shoe and the outer diameter D2 of the pile tube. Thus, the desired layer thickness W B of the concrete is achieved by the thickness W extending in the direction of the radius of the cavity surrounding the pile tube T, the thickness W being achieved by taking the maximum diameter D1 of the pile shoe with respect to the outside diameter of the pile shoe Pile tube is predetermined, ie W = [D1-D2] 2. A desired layer thickness at the surface of the pile tube is typically at least 5 mm and at most 200 mm, generally at least 15 mm and at most 100 mm, preferably 30-50 mm. The difference W between the maximum diameter D1 of the pile shoe and the outer diameter D2 of the pile tube is, as described above, at least 10-400 mm, etc. It should be noted that in the inventive tubular pile when using a pile shoe according to the invention and in the application According to the method of the invention, the difference between the diameter of the pile shoe and the diameter of the pile tube etc, ie the thickness W in the direction of the radius and the nominal thickness W B of the concrete layer due to various causes in real soil M are not the same. The nominal thickness W B of the concrete layer surrounding the steel pile tube, and thus the maximum diameter D1 of the sleeve, can also be matched to the outer diameter D2 of the pile tube by the maximum diameter D1 about 1 to 4 times or preferably 1.5 to 2.5 times the outer diameter D2 of the pile tube. It should be noted that when the cross-sectional shapes of the pile tube 2 and the sleeve 6 are different, such. B. in the embodiment of 5A and 5B and in the embodiment of the 6A and 6B , the derived thickness W and the nominal thickness W B of the concrete vary on different sides of the pile. Similarly, it should be noted that depending on the quality and quality variations of the floor M, such as by casing or irregularities, the actual thickness W B of the concrete layer varies in the longitudinal direction of the pile, ie in the direction of the center line 31 as in the 1A - 3 shown.
Die
erfindungsgemäße Hülse kann
in der Richtung der Mittellinie des Pfahls, wie in 6A,
im Wesentlichen zylindrisch sein. Jedoch hat die Hülse 6 der
Erfindung eine Außenfläche 8,
welche sich zu der Werkzeugspitze 10 hin wenigstens teilweise
verjüngt,
wie gut in den 4A, 5A und 7 zu sehen
ist. Diese Außenfläche kann
so in der Form eines Kegelstumpfs oder einer Pyramide vorliegen oder
kann eine sich auf andere Weise verjüngende Form aufweisen, sodass
die Seitenlinie in Längsabschnitten
durch die Pfahlmittellinie entsprechend den 4A, 5A, 6A und 7 eine
gerade Linie, eine konvexe oder konkave Kure, eine gestufte Linie
mit spitzen oder abgerundeten Winkeln oder eine andere Linienart
sein kann. Der Kegelstumpf oder die Pyramide mit geraden oder gekrümmten Seitenlinien
oder einer Kombination daraus ist vorzugsweise erfindungsgemäß, da dadurch
die Bodenschicht, die auf den Raum oder den Hohlraum T um das Pfahlrohr 2 des
röhrenförmigen Pfahls 40 beschränkt ist,
auf effizientere Weise kompakt wird, wobei eine geringere Kraft
F den Pfahl in den Boden treibt als wenn die Seitenlinie keine wesentliche
Verjüngung
der Hülse
zu der Werkzeugspitze hin bildet. So ist davon auszugehen, dass
die Ausführungsformen
in den 4A, 5A und 7 stärker vorzuziehen
sind als die Ausführungsform
in 6. Die Querschnittsform der Hülse zur
Mittellinie 31 des Pfahls kann in weiten Grenzen in der
Längsrichtung variieren.
Der Querschnitt kann oval oder rund sein wie in 4B;
rechteckig oder quadratisch wie in 5B, mit überstehenden
Armen versehen wie in 6B oder er kann bezüglich einer
oder mehrerer Längsebenen,
die im Allgemeinen durch die Mittellinie 31 verlaufen,
eine andere symmetrische Form aufweisen. So muss die Querschnittsform
des Pfahlschuhs 1 nicht notwendigerweise identisch mit
der Querschnittsform des Pfahlrohrs 2 sein. Jedoch muss
der maximale Durchmesser D1 des Pfahlschuhs an jeder Stelle des
Umfangs des Pfahlschuhs die oben genannten Bedingungen erfüllen. Beispielsweise
müssen
in 6B beide unterschiedlichen maximalen Durchmesser
D1 wesentlich größer sein als
der Außendurchmesser
des Pfahlschuhs. Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass diese
sich verjüngende
Gestalt der Hülse 6 ein
separates Merkmal ist, das von der sich verjüngenden Form des Pfahlschuhs 1 unabhängig ist.The sleeve according to the invention may be in the direction of the center line of the pile, as in 6A be substantially cylindrical. However, the sleeve has 6 the invention an outer surface 8th , which are to the tool tip 10 At least partially rejuvenated, as well in the 4A . 5A and 7 you can see. This outer surface may thus be in the form of a truncated cone or a pyramid, or may have a shape that otherwise tapers, so that the lateral line in longitudinal sections through the pile center line corresponds to the 4A . 5A . 6A and 7 a straight line, a convex or concave curve, a stepped line with sharp or rounded angles, or another line style. The truncated cone or the pyramid with straight or curved side lines or a combination thereof is preferably according to the invention, since thereby the soil layer, on the space or the cavity T around the pile tube 2 of the tubular stake 40 is constrained to become compact in a more efficient manner, with a lower force F driving the pile into the ground than if the sideline does not constitute a substantial taper of the sleeve towards the tool tip. So it can be assumed that the embodiments in the 4A . 5A and 7 are more preferable than the embodiment in FIG 6 , The cross-sectional shape of the sleeve to the centerline 31 The pile can vary widely in the longitudinal direction. The cross section may be oval or round as in 4B ; rectangular or square as in 5B , with protruding arms like in 6B or he may refer to one or more longitudinal planes, generally through the midline 31 run, have a different symmetrical shape. So must the cross-sectional shape of the pile shoe 1 not necessarily identical to the cross-sectional shape of the pile tube 2 be. However, the maximum diameter D1 of the pile shoe at each point of the circumference of the pile shoe must satisfy the above conditions. example wise in 6B both different maximum diameters D1 be substantially larger than the outer diameter of the pile shoe. It is particularly noted that this tapered shape of the sleeve 6 a separate feature is that of the tapered shape of the pile shoe 1 is independent.
Gemäß einem
besonderen Merkmal der Erfindung beträgt der Abstand L1 am Punkt
R zu der Werkzeugspitze 10 entsprechend dem maximalen Durchmesser
D1 der Hülse 6 mindestens
das 5fache des Außendurchmessers
D2 des Pfahls, sodass ein Spitzenabschnitt 3 mit im Allgemeinen
gleichmäßigen oder
linearen Außenabmessungen über seine Länge zwischen
der Hülse
und der Werkzeugspitze 10 angeordnet ist. Entsprechend
den vorliegenden Ansichten führt
der Spitzenabschnitt 3 zwischen der Werkzeugspitze und
der Hülse,
der sich von der Hülse 6 abwärts erstreckt
und während
des Eintreibens des röhrenförmigen Pfahls 40 in
den Boden nicht von Beton umgeben ist, den gesamten röhrenförmigen Pfahl
in gerader Richtung, da er während
der Stöße und Vibrationen
des Pfahls im Boden M den Pfahlschuh 1 fest umgibt. Eine
effizientere Führung
des Pfahlschuhs 2 und seiner Röhrenabschnitte 2a, 2b, 2c etc.
wird dadurch erreicht, dass der Abstand L1 zwischen dem Punkt R
dem maximalen Durchmesser der Hülse
und der Werkzeugspitze entspricht, d. h. der Länge des Spitzenabschnitts und
einem Teil der Hülse,
sodass er wenigstens das 7fache und vorzugsweise das 10fache des
Außendurchmessers
D2 des Pfahlrohrs beträgt.
Die Länge 13 der
sich verengenden oder verjüngenden
Außenfläche 8 der
Hülse 6 beträgt höchstens
40% und typischerweise weniger als 30% der Länge L1 zwischen dem Punkt R
des maximalen Durchmessers der Hülse
und der Werkzeugspitze 10. Der beispielhafte Abstand L1
beträgt zwischen
30 cm und 1 m, im Allgemeinen 0,5 m oder mehr.According to a particular feature of the invention, the distance L1 is at the point R to the tool tip 10 corresponding to the maximum diameter D1 of the sleeve 6 at least 5 times the outer diameter D2 of the pile, so that a tip section 3 having generally uniform or linear outer dimensions across its length between the sleeve and the tool tip 10 is arranged. According to the present views, the tip section leads 3 between the tool tip and the sleeve extending from the sleeve 6 extends downwards and during the driving of the tubular pile 40 in the ground is not surrounded by concrete, the entire tubular pile in a straight line, as he during the shocks and vibrations of the pile in the ground M the pile shoe 1 tightly surrounds. A more efficient guidance of the pile shoe 2 and its tube sections 2a . 2 B . 2c etc. is achieved in that the distance L1 between the point R corresponds to the maximum diameter of the sleeve and the tool tip, ie the length of the tip portion and a part of the sleeve, so that it is at least 7 times and preferably 10 times the outer diameter D2 of the pile tube , The length 13 the narrowing or tapering outer surface 8th the sleeve 6 is at most 40% and typically less than 30% of the length L1 between the point R of the maximum diameter of the sleeve and the tool tip 10 , The exemplary distance L1 is between 30 cm and 1 m, generally 0.5 m or more.
Die
Querschnittsform des Spitzenabschnitts 3 kann in weiten
Grenzen variieren; so kann sie rund, oval, gewinkelt, sternförmig oder
netzartig sein, aber vorzugsweise handelt es sich um eine Form,
welche zu einer oder mehreren Längsebenen,
welche durch die Mittellinie 31 verlaufen, symmetrisch
ist. Der Spitzenabschnitt 3 kann eine Metallstange und
ein aus festem Material gebildetes Metallrohr umfassend. Der Spitzenabschnitt 3 umfasst
beispielsweise den Abschnitt 2' des Pfahlrohrs 2, wie
in 7, oder ein an der Hülse 6 befestigtes
Rohrstück 11,
wie in 6A, oder einen Abschnitt 17 eines
Verbindungsstücks 4,
welches später
beschrieben wird, oder ein Stangenstück 18, welches an
einer Aussparung in der Hülse 6 befestigt
ist. Bei der Ausführungsform
in 7 gelangt so das Pfahlrohr 2 durch die Öffnung 16 in
der Hülse,
wobei sich der Teil 2' unterhalb
der Hülse
erstreckt und den Spitzenabschnitt bildet. In diesem Fall ist die
Hülse durch
Schweißpunkte,
welche die Verbindungselemente 15a bilden, an dem Pfahlrohr
und somit an dem Spitzenabschnitt befestigt. Die Hülse kann
natürlich
auch durch Nieten, Schrauben oder Bolzen befestigt sein, die durch
die Hülse
und den Pfahlschuh verlaufen, oder durch andere Befestigungsmittel.
In der Ausführungsform
in 6A ist der Rohrabschnitt 11 in der Hülse 6 auf
einen überstehenden
Stift 33 abwärts
gedrückt
und falls nötig
unter Verwendung von Schweißpunkten, welche
die Verbindungselemente 15a bilden, an die Hülse geschweißt. In der
Ausführungsform
in 5A ist das Stangenstück 18 in den Hohlraum 34 in
der Hülse
gedrückt
und falls notwendig unter Verwendung von Schweißpunkten, welche die Verbindungselemente 15a bilden,
an die Hülse
geschweißt.
Sitzt das Rohrstück
eng genug auf dem Stift 33 oder passt das Stangenstück genau
in den Hohlraum 34, so ist das Schweißen nicht erforderlich. Der
Außendurchmesser
D3 des Spitzenabschnitts entspricht vorzugsweise höchstens
dem Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs, aber in einigen Fällen kann ein weiterer Spitzenabschnitt 3 verwendet
werden, dessen Außendurchmesser
D3 wesentlich kleiner ist als der maximale Durchmesser D1 der Hülse. Normalerweise
ist daher der Außendurchmesser
D3 des Spitzenabschnitts geringer als der Durchmesser des Pfahlschuhs
und der Hauptaußendurchmesser
des Spitzenabschnitts 3 variiert in der Länge um höchstens 30%
der Differenz zwischen den Durchmessern [D1–D3] des Spitzenabschnitts
und der Hülsen,
aber üblicherweise
höchstens
10% der genannten Differenz. Der Hauptdurchmesser ist von einer
Form abgeleitet, welche durch eine Kombination dieser Spitzenabschnitte
erhalten wird, die mehr als die Hälfte des Querschnittsumfangs
des Spitzenabschnitts ausmachen. Der Spitzenabschnitt hat im Allgemeinen
eine im Wesentlichen gleichmäßige Breite,
obgleich er Stützflanken 35 umfasst,
die sich in Richtung der Mittellinie 31 erstrecken, wie
gestrichelt in der 6A dargestellt ist, oder ähnliche
Teile, welche üblicherweise
nur einen Bruchteil des Umfangs des Spitzenabschnitts bedecken,
und/oder der Spitzenabschnitt 9 umfasst einen leicht erweiterten
Teil 36 wie in 6A.The cross-sectional shape of the tip section 3 can vary within wide limits; thus it may be round, oval, angled, star-shaped or reticulate, but preferably it is a shape which results in one or more longitudinal planes passing through the median line 31 run, is symmetrical. The top section 3 may comprise a metal rod and a metal tube formed of solid material. The top section 3 includes, for example, the section 2 ' of the pile tube 2 , as in 7 , or one on the sleeve 6 fixed piece of pipe 11 , as in 6A , or a section 17 a connector 4 , which will be described later, or a pole piece 18 , which at a recess in the sleeve 6 is attached. In the embodiment in 7 so gets the pile tube 2 through the opening 16 in the sleeve, being the part 2 ' extends below the sleeve and forms the tip portion. In this case, the sleeve is by welding points, which are the connecting elements 15a form, attached to the pile tube and thus to the tip portion. Of course, the sleeve may also be fastened by rivets, screws or bolts passing through the sleeve and the pile shoe, or by other fastening means. In the embodiment in FIG 6A is the pipe section 11 in the sleeve 6 on a protruding pen 33 pressed down and, if necessary, using welds, which the fasteners 15a form, welded to the sleeve. In the embodiment in FIG 5A is the rod piece 18 in the cavity 34 pressed in the sleeve and, if necessary, using welds, which the fasteners 15a form, welded to the sleeve. Sits the pipe piece tight enough on the pin 33 or fits the rod piece exactly in the cavity 34 so welding is not required. The outer diameter D3 of the tip portion is preferably at most equal to the outer diameter D2 of the pile tube, but in some cases, another tip portion 3 be used, the outer diameter D3 is substantially smaller than the maximum diameter D1 of the sleeve. Normally, therefore, the outer diameter D3 of the tip portion is smaller than the diameter of the pile shoe and the main outer diameter of the tip portion 3 varies in length by at most 30% of the difference between the diameters [D1-D3] of the tip section and the sleeves, but usually at most 10% of said difference. The major diameter is derived from a shape obtained by a combination of these tip portions, which make up more than half of the cross-sectional circumference of the tip portion. The tip section generally has a substantially uniform width, although it has supporting flanks 35 includes, extending in the direction of the midline 31 extend as dashed in the 6A is shown, or similar parts, which usually cover only a fraction of the circumference of the tip portion, and / or the tip portion 9 includes a slightly extended part 36 as in 6A ,
Erfindungsgemäß umfasst
der Pfahlschuh 1 ferner Fließöffnungen 7 unter der
untersten, aufwärts gerichteten
freien Basis 24 der Hülse 6,
welche das Pfahlrohr oder seine Erweiterung umgeben und durch die
Umfangsfläche 13, 22, 23 des
Pfahlschuhs 1 und/oder des Pfahlrohrs 2 und/oder
der Pfahlrohrerweiterung, damit die Betonmasse B überlaufen kann.
Die nach oben gerichtete freie Basis bezieht sich auf einen Bereich
quer zur Mittellinie des Pfahls, welcher sich außerhalb des Außendurchmessers
D2 des Pfahlrohrs 2 befindet, und dessen Fläche nicht durch
die Querschnittsfläche
des Pfahlrohrs beschränkt
ist. Die Fließöffnungen 7 sind
von dem Inneren 12 des Pfahlrohrs zu dem Äußeren des
Pfahlrohrs in radialen Richtungen permanent geöffnet. Die Hülse kann
eine im Allgemeinen flache, nach oben gerichtete freie Basis 24 umfassen,
wie in 6A, aber vorzugsweise umfasst
die Hülse 6 einen
nach oben gerichteten äußeren Rand 25,
der eine nach oben offene Aussparung 5 bildet, die das
Pfahlrohr 2 oder seine Erweiterung umgibt, wie beispielsweise das
Verbindungsstück 4.
In diesem Fall umfasst die nach oben gerichtete offene freie Basis 24 die
Basis der Aussparung 5, wie in den 4A, 5A und 7,
wobei die Basis 24 dann zu der Umfangsfläche 13, 22, 23 verläuft und
zu der Hülse
oder ihrem nach oben gerichteten äußeren Rand 25 außerhalb der
Fließöffnungen 7.
In der Ausführungsform
der Figuren ist die Basis 24 planar, aber sie kann auch
eine andere Form aufweisen. Radiale Fließöffnungen können rund oder länglich sein,
wie in den Figuren zu sehen ist, und sie sind im Allgemeinen an
der Umfangsfläche
gleichmäßige beabstandet.
Die Anzahl der Fließöffnungen
beträgt
wenigstens zwei, aber meistens liegen drei bis fünf Öffnungen ungefähr auf derselben
Höhe vor.
Sind die Fließöffnungen 7 in
unterschiedlicher Höhe
angeordnet, um den Hals zwischen den Öffnungen wie in den 5A und 7 zu
erweitern, kann die Gesamtzahl der Öffnungen größer sein. Die zusätzliche
Querschnittsfläche
der Fließöffnungen
ist geringer als die Querschnittsfläche des Inneren 12 des
Pfahlrohrs, sodass sie unter 90%, unter 70%, unter 50% oder sogar
unter 30% der Querschnittsfläche
des Pfahlrohrinneren 12 liegt. Ein Durchmesser der Öffnungen
kann beispielsweise 10–100
mm betragen. Der innere Außendurchmesser
D5 der Hülsenaussparung 5 ist
wesentlich größer als
der obere Durchmesser D4 des nächsten
Verbindungsstücks
oder der Außendurchmesser
D2 des Pfahlrohrs, sodass die Dicke des nach oben gerichteten Hülsenrands 25 gering
wäre. Vorzugsweise sind
die Fließöffnungen 7 zumindest
teilweise auf der Ebene des äußeren Rands 25 der
Hülse oder
auf der Höhe
H1 für
die Aussparung 5 angeordnet. Die Aussparungshöhe H1 bezieht
sich hier auf die Entfernung zwischen der Basis 24 und
dem nach oben gerichteten Rand 25. Diese Konstruktion,
mit welcher nur eine relativ geringe Richtungsänderung mit einer flachen Kurve
für den
Betonfluss V erreicht wird, soll den Fluss der flüssigen Betonmasse
B von dem Pfahlrohrinneren 12 zu dem Hohlraum T im Boden
M durch die Hülse
während
des Eintreibens oder der Vibration des Pfahls im Boden effektiver
machen. Die Betonmasse, d. h. der Zementmörtel, wird so wenigstens an
den Ort der Fließöffnungen 7 transportiert und
vermutlich auch von der Mitte aufwärts aus ihnen heraus zu dem
Hohlraum T. Der Spitzenabschnitt 3, das mögliche Spitzenstück 9 und
die Außenfläche 8 der
Hülse 6 von
dem unteren Teil zu dem äußeren Rand 25 oder
eine ähnliche
andere Außenfläche sind fest,
d. h. sie umfassen keine Öffnungen
für die
Betonmasse, sondern der Mörtel
B fließt
nur über
die Hülse.According to the invention, the pile shoe comprises 1 furthermore flow openings 7 below the lowest, upward free base 24 the sleeve 6 surrounding the pile tube or its extension and through the peripheral surface 13 . 22 . 23 of the pile shoe 1 and / or the pile tube 2 and / or the post pipe extension so that the concrete mass B can overflow. The upwardly directed free base refers to an area transverse to the centerline of the pile which is outside the outer diameter D2 of the pile tube 2 and whose area is not limited by the cross-sectional area of the pile tube. The flow openings 7 are from the inside 12 the pile tube to the exterior of the pile tube in radial directions permanently open. The Sleeve may have a generally flat, upwardly-open free base 24 include, as in 6A but preferably includes the sleeve 6 an upwardly directed outer edge 25 , which has an upwardly open recess 5 that forms the pile tube 2 or surrounds its extension, such as the connector 4 , In this case, the upside-down open free base includes 24 the base of the recess 5 as in the 4A . 5A and 7 , where the base 24 then to the peripheral surface 13 . 22 . 23 runs and to the sleeve or its upwardly directed outer edge 25 outside the flow openings 7 , In the embodiment of the figures, the base is 24 planar, but it can also have a different shape. Radial flow openings may be round or oblong, as seen in the figures, and they are generally equally spaced on the peripheral surface. The number of flow openings is at least two, but usually there are three to five openings at approximately the same height. Are the flow openings 7 arranged at different heights to the neck between the openings as in the 5A and 7 To expand, the total number of openings may be larger. The additional cross-sectional area of the flow openings is less than the cross-sectional area of the interior 12 of the pile tube to be less than 90%, less than 70%, less than 50% or even less than 30% of the cross-sectional area of the pile tube interior 12 lies. A diameter of the openings may be for example 10-100 mm. The inner outer diameter D5 of the sleeve recess 5 is substantially larger than the upper diameter D4 of the next joint or the outer diameter D2 of the pile tube, so that the thickness of the upwardly directed sleeve edge 25 low would be. Preferably, the flow openings 7 at least partially at the level of the outer edge 25 the sleeve or at the height H1 for the recess 5 arranged. The recess height H1 here refers to the distance between the base 24 and the up-facing edge 25 , This construction, with which only a relatively small change in direction is achieved with a flat curve for the concrete flow V, is intended to control the flow of liquid concrete mass B from the pile pipe inside 12 to make the cavity T in the bottom M more effective through the sleeve during driving or vibration of the pile in the ground. The concrete mass, ie the cement mortar, so at least at the location of the flow openings 7 transported and probably also from the center up out of them to the cavity T. The top section 3 , the possible top piece 9 and the outer surface 8th the sleeve 6 from the lower part to the outer edge 25 or similar other outer surface are solid, ie they do not comprise openings for the concrete mass, but the mortar B flows only through the sleeve.
Die
Erweiterung des Pfahlrohrs ist ein Verbindungsstück 4, das sich von
oberhalb der Hülse nach
unterhalb der Hülse
erstreckt und durch das die Hülse 6 mit
dem Pfahlrohr 2 verbunden ist, wie in 4A gezeigt
ist. Zu diesem Zweck ist der äußere obere
Durchmesser D4 des oberen Teils des Verbindungsstücks größer als
der äußere untere
Durchmesser D3. Der Unterschied zwischen den Durchmessern bildet
eine nach unten zeigende Anschlagsfläche für das Verbindungsstück. Die
Hülse ist
mit einer gerade hindurch verlaufenden Öffnung 16 für den Durchgang
des Verbindungselements versehen. In diesem Fall hält die Anschlagsfläche 14 des
Verbindungsstücks,
deren oberer Durchmesser D4 größer ist
als der Durchmesser D6 der Hülsenöffnung 16 selbst
auf der Basis 15 der Hülse.
In diesem Fall umfasst das Verbindungsstück 4 in seinem oberen
Teil eine innere Vertiefung 26a zum Aufnehmen des unteren
Endes des Pfahlrohrs 2 und einen Kanal 27, welcher
sich von dem Pfahlrohrinneren 12 wenigstens zu den Fließöffnungen 7 erstreckt,
wobei der Strömungsquerschnitt
des Kanals 27 vorzugsweise dem Fließquerschnitt des Inneren 12 entspricht.
Das Verbindungsstück 4 besteht
entweder aus demselben Stück
wie der Spitzenabschnitt 3, wie in 4A gezeigt
ist, oder alternativ aus einem Spitzenabschnitt und einem Anschlagstück, die
miteinander verbunden sind. Das Verbindungsstück kann alternativ unter Verwendung
der Hülse 6 mit
einer äußeren Aussparung
oder einem Überstand
zum Befestigen des Pfahlrohrs auf ähnliche Weise versehen sein,
wie in 5A.The extension of the pile tube is a connector 4 which extends from above the sleeve to below the sleeve and through which the sleeve 6 with the pile tube 2 is connected, as in 4A is shown. For this purpose, the outer upper diameter D4 of the upper part of the connecting piece is larger than the outer lower diameter D3. The difference between the diameters forms a downwardly facing abutment surface for the connector. The sleeve is with a straight through opening 16 provided for the passage of the connecting element. In this case, the stop surface stops 14 of the connecting piece whose upper diameter D4 is greater than the diameter D6 of the sleeve opening 16 even on the base 15 the sleeve. In this case, includes the connector 4 in its upper part an inner recess 26a for receiving the lower end of the pile tube 2 and a channel 27 which extends from the pile tube interior 12 at least to the flow openings 7 extends, wherein the flow cross-section of the channel 27 preferably the flow cross-section of the interior 12 equivalent. The connector 4 consists of either the same piece as the tip section 3 , as in 4A is shown, or alternatively a tip portion and a stop piece, which are interconnected. The connector may alternatively be using the sleeve 6 be provided with an outer recess or a projection for fixing the pile tube in a similar manner as in 5A ,
An
seinem unteren Ende kann das Pfahlrohr 2 entweder an der
Hülse 6 und
dem Spitzenabschnitt 3 unter Verwendung des Verbindungsstücks 4 wie oben
beschrieben oder aber direkt an der Hülse befestigt sein. Für die Befestigung
an dem Pfahlrohr umfasst die Hülse
in der Ausführungsform
in 7 ein durchgehendes Loch 16, dessen Durchmesser D6
dem Außendurchmesser
D3 des Spitzenabschnitts entspricht, welcher in diesem Fall dem äußeren Durchmesser
D2 des Pfahlrohrs entspricht, um durch das Pfahlrohr zu gelangen.
In der Ausführungsform
in 5A umfasst die Hülse 6 einen nach oben
zeigenden Überstand 19,
dessen äußerer Durchmesser
D8 dafür
ausgelegt ist, das Ende des Pfahlrohrs 2 aufzunehmen. Ferner
kann eine kreisförmige
Vertiefung 26b an dem Übergangspunkt
des Überstands 19 und
der Basis 24 der Aussparung 5 gebildet sein, um
sicher zu stellen, dass das Pfahlrohrende stabil bleibt, beispielsweise
gegen Biegekräfte,
und dies auf ähnliche
Weise wie in dem vorhergehenden Patent FI-81415 der
Anmelderin beschrieben. Bei der Ausführungsform in 6 ist
die Hülse
mit einem nach oben zeigenden Überstand 19 mit
einer kreisförmigen
Vertiefung 26a versehen, deren Innendurchmesser D7 dafür ausgelegt
ist, das Ende des Pfahlrohrs 2 aufzunehmen. Auch umfasst in
diesem Fall die Hülse 6 einen
Kanal 27, der sich von dem Inneren 12 des Pfahlrohrs
wenigstens zu den Fließöffnungen 7 erstreckt.At its lower end can be the pile tube 2 either on the sleeve 6 and the top section 3 using the connector 4 as described above or be attached directly to the sleeve. For attachment to the pile tube, the sleeve in the embodiment comprises in 7 a through hole 16 whose diameter D6 corresponds to the outer diameter D3 of the tip portion, which in this case corresponds to the outer diameter D2 of the pile tube to pass through the pile tube. In the embodiment in FIG 5A includes the sleeve 6 an upstanding supernatant 19 whose outer diameter D8 is adapted to the end of the pile tube 2 take. Furthermore, a circular recess 26b at the transition point of the supernatant 19 and the base 24 the recess 5 be formed to ensure that the pile tube end remains stable, for example against bending forces, and this in a similar manner as in the previous patent FI-81415 the applicant described. In the embodiment in 6 is the sleeve with an upstanding supernatant 19 with a circular depression 26a provided whose inner diameter D7 is designed to be the end of the pile tube 2 take. Also includes in this case, the sleeve 6 a channel 27 that is different from the inside 12 at least to the pile tube the flow openings 7 extends.
Die
Hülse 6 oder
das oben beschriebene Verbindungsstück 4 umfassen ferner
entweder erste Verbindungselemente 15a, wie beispielsweise Schweißpunkte
zwischen der Hülse
und dem Verbindungsstück
und dem Pfahlrohr, oder zweite Verbindungselemente 15b,
wie beispielsweise Schrauben, Nieten oder Bolzen, die durch die
Hülse oder
das Verbindungsstück
und das Pfahlrohr verlaufen; oder dritte Verbindungselemente 15c,
wie beispielsweise die in dem vorhergehenden Patent FI-81415 beschriebene
Klemmverbindung oder eine andere Art Klemmverbindung oder eine quer
verlaufende Nut für die
Verbindung zwischen dem Pfahlrohr 2 und der Hülse 6 oder
dem Verbindungsstück 4.
Die Klemmverbindung dieses Patents kann wie in der Veröffentlichung
unter Verwendung eines männlichen
Gegenstücks
für das
Pfahlrohr oder mit einer umgekehrten Struktur verwendet werden,
bei welcher ein weibliches Gegenstück für das Ende des Pfahlrohrs 2 verwendet
wird. Natürlich
kann auch die gewundene Verbindung aus 8A verwendet
werden, um das Ende des Pfahlrohrs 2 an der Hülse 6 oder
dem Verbindungsstück 4 zu
befestigen, indem es an diesem Punkt zwischen der Hülse oder
dem Verbindungsstück
und dem Pfahlrohr angebracht wird.The sleeve 6 or the above-described connector 4 further comprise either first connecting elements 15a , such as welding points between the sleeve and the connecting piece and the pile tube, or second connecting elements 15b such as screws, rivets or bolts passing through the sleeve or connector and the pole tube; or third fasteners 15c such as those in the previous patent FI-81415 described clamp connection or another type of clamping connection or a transverse groove for the connection between the pile tube 2 and the sleeve 6 or the connector 4 , The clamped connection of this patent can be used as in the publication using a male counterpart for the pile tube or with an inverted structure in which a female counterpart for the end of the pile tube 2 is used. Of course, even the sinuous connection can matter 8A used to the end of the pile tube 2 on the sleeve 6 or the connector 4 by attaching it at this point between the sleeve or the connector and the pole tube.
Wie
oben erwähnt,
umfasst das Pfahlrohr 2 mehrere Rohrabschnitte 2a, 2b, 2c etc.
Die Rohrabschnitte sind miteinander beispielsweise durch Verbindungsstücke 21 oder
Verbindungen 20 verbunden. Die Verbindungsstücke können Hülsen gemäß den 8A und 8B umfassen,
in welche die Rohrabschnitte des Pfahlrohrs hinein ragen. Falls
erforderlich kann eine solche Verbindung wie in 8A mit
Schrauben oder Nieten 38 zwischen dem Verbindungsstück und dem
Rohrabschnitt gesichert sein, oder durch eine Schweißverbindung
zwischen dem hülsenartigen
Verbindungsstück
und den Rohrabschnitten oder durch eine entsprechende Klemmverbindung
wie in dem Patent FI-81415 der
Anmelderin, mit der Ausnahme, dass ein weibliches Gegenstück, d. h.
eine hülsenartige
Verbindung, verwendet wird, wie in 8B, oder
durch eine andere Art von Klemmverbindung oder quer verlaufende
Nuten in den Rohrabschnitten und dem Verbindungsstück. Die
alternativ verwendete Verbindung 21 umfasst eine Schweißverbindung
zwischen den Enden der Rohrabschnitte 2a und 2b, 2b und 2c etc.
wie in 8C. Es ist auch möglich, ein
männliches
Gegenstück
zu verwenden, welches in die Rohrabschnitte hineinragt, aber dies
weist den geringfügigen
Nachteil auf, dass die Querschnittsfläche des Pfahlrohrinneren 12 an
dieser Stelle kleiner wird.As mentioned above, the pile tube comprises 2 several pipe sections 2a . 2 B . 2c etc. The pipe sections are interconnected, for example by connecting pieces 21 or connections 20 connected. The connectors can sleeves according to the 8A and 8B include, in which protrude the pipe sections of the pile tube. If necessary, such a connection as in 8A with screws or rivets 38 be secured between the connecting piece and the pipe section, or by a welded connection between the sleeve-like connecting piece and the pipe sections or by a corresponding clamping connection as in the patent FI-81415 by the Applicant, except that a female counterpart, ie a sleeve-like connection, is used as in 8B , or by another type of clamping connection or transverse grooves in the pipe sections and the connecting piece. The alternative compound used 21 includes a welded joint between the ends of the pipe sections 2a and 2 B . 2 B and 2c etc. as in 8C , It is also possible to use a male counterpart, which projects into the pipe sections, but this has the slight disadvantage that the cross-sectional area of the pile tube interior 12 gets smaller at this point.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Eintreiben des röhrenförmigen Pfahls
in den Boden M und zum Umgeben des Pfahlrohrs mit Beton wird nachfolgend
beschrieben. Zunächst
wird ein erfindungsgemäßer Pfahlschuh
aus seinen möglichen Elementen
unter Verwendung erforderlicher Abmessungen an der Pfahleintreibungsstelle
oder alternativ im Herstellungswerk montiert, als nächstes wird
der Pfahlschuh 1 an dem unteren Ende des Pfahlrohrs 2 befestigt,
welches in den Boden getrieben werden soll, so dass ein verwendbarer
röhrenförmiger Pfahl 40 erzielt
wird, in welchem die Fließöffnungen 7 für die Betonmasse
B anfänglich
geöffnet
werden, so dass von Beginn des Eintreibens des Pfahls an die Betonmasse
ungestört
fließen
kann, ohne dass es notwendig ist, den Beton unter Druck zuzuführen. Nach
diesem Schritt wird der röhrenförmige Pfahl
an die gewünschte
Stelle und in der gewünschten
Stellung bezüglich
des Bodens M und seiner Oberfläche 32 platziert
und dann wird der röhrenförmige Pfahl unter
Verwendung einer pulsierenden Kraft oder einer anderen entsprechenden
Kraft F mit einer Frequenz gemäß 1 in den Boden M getrieben. Die Vorrichtung,
mit welcher die Kraft F als Stöße oder
Vibrationen erzeugt wird, ist in den Figuren nicht gezeigt, da sie
von jedem geeigneten Typ sein kann. Wenn der röhrenförmige Pfahl um eine vorbestimmte Entfernung
in den Boden gesunken ist, wird das Pfahlrohrinnere 12 mit
flüssigem
Mörtel
gefüllt,
d. h. mit Betonmasse B, welche aus einem hydraulisch setzbaren Bindemittel,
Steinmaterial als Füllmittel, Wasser
und möglichen
Zusätzen
oder dergleichen besteht. Das hydraulisch setzbare Bindemittel ist häufig Zement,
aber es können
auch Schlacke, ein anderes entsprechendes Bindemittel oder eine
Kombination daraus verwendet werden. In diesem Fall ist es ausreichend,
das Innere 12 des Pfahlrohrs 2 ohne Druck zu füllen, beispielsweise
einfach durch Schütten
wie in den 1B, 1D und 1G gezeigt, und
es ist nicht erforderlich, die Betonmasse B aus den Fließöffnungen 7 hinaus
zu treiben. Als nächstes wird
das Pfahlrohr durch die pulsierende Kraft F gemäß 1C tiefer
in den Boden M getrieben, so dass die Betonmasse in die Richtung
des in der Figur gezeigten Flusses fließt, wobei die Fließfähigkeit
der Betonmasse zunimmt, von den zunächst offenen Fließöffnungen 7 im
Inneren des Pfahlrohrs 2 und hinauf zu einem Hohlraum T,
der im Boden durch den Pfahlschuh 1 gebildet ist. Es ist
davon auszugehen, dass die pulsierende Kraft F die Fließfähigkeit
oder Konsistenz der Betonmasse verbessert, d. h. die Betonmasse
reagiert auf eine solche Handhabung auf dieselbe Weise wie thixotropisches
Materialien. Dieser Fluss von dem Inneren 12 zu dem Hohlraum
T wird offensichtlich durch einen Unterdruck effizienter gestaltet,
der durch eine abwärts
gerichtete Vorschubbewegung in dem Hohlraum T erzeugt wird, und
der Fluss V der Betonmasse B von dem Pfahlrohrinneren zu dem Hohlraum
T erfordert eine vollständige
oder teilweise Richtungsänderung
um nur ungefähr
90°, wie
in den 5A, 6A und 7 und/oder
eine Richtungsänderung
in einem flachen Radius von ungefähr [D1–D2]/2, wie in den 4A, 5A und 7.
Im nächsten
Schritt wird der Mörtel
oder die Betonmasse B dem Inneren des Pfahlrohrs 12 hinzugefügt und das
röhrenförmige Pfahlrohr
wird durch eine pulsierende Kraft F alternierend zu dem Hinzufügen der
Betonmasse B in das Innere 12 des Pfahlrohrs gemäß 1D und 1E in
den Boden getrieben. Die Anzahl dieser alternierenden Schritte kann
natürlich
variieren.The method according to the invention for driving the tubular pile into the ground M and for surrounding the pile pipe with concrete will be described below. First, a pile shoe according to the invention is assembled from its possible elements using required dimensions at the pick-up point or alternatively at the manufacturing plant, next the pile shoe is mounted 1 at the lower end of the pile tube 2 fixed, which is to be driven into the ground, so that a usable tubular pile 40 is achieved, in which the flow openings 7 be initially opened for the concrete mass B, so that from the beginning of the driving of the pile to the concrete mass can flow undisturbed, without it being necessary to supply the concrete under pressure. After this step, the tubular pile becomes the desired location and position with respect to the floor M and its surface 32 and then the tubular pile is made using a pulsating force or other corresponding force F having a frequency according to 1 driven into the ground M. The device with which the force F is generated as shock or vibration is not shown in the figures, as it may be of any suitable type. When the tubular pile has sunk a predetermined distance into the ground, the pile pipe interior becomes 12 filled with liquid mortar, ie with concrete mass B, which consists of a hydraulically settable binder, stone material as a filler, water and possible additives or the like. The hydraulically settable binder is often cement, but slag, another corresponding binder, or a combination thereof can also be used. In this case, it is sufficient the interior 12 of the pile tube 2 without pressure to fill, for example, simply by pouring as in the 1B . 1D and 1G shown, and it is not necessary, the concrete mass B from the flow openings 7 to drive out. Next, the pile tube is adjusted by the pulsating force F 1C drilled deeper into the ground M, so that the concrete mass flows in the direction of the flow shown in the figure, whereby the flowability of the concrete mass increases, from the initially open flow openings 7 inside the pile tube 2 and up to a cavity T in the ground through the pile shoe 1 is formed. It can be assumed that the pulsating force F improves the flowability or consistency of the concrete mass, ie the concrete mass reacts to such handling in the same way as thixotropic materials. This river from the inside 12 to the cavity T is evidently made more efficient by a negative pressure generated by a downward advancing movement in the cavity T, and the flow V of the concrete mass B from the pile tube interior to the cavity T requires a complete or partial change in direction by only about 90 ° as in the 5A . 6A and 7 and / or a direction change in a flat radius of about [D1-D2] / 2, as in FIGS 4A . 5A and 7 , In the next step, the mortar tel or concrete mass B to the interior of the pile tube 12 added and the tubular pile tube is replaced by a pulsating force F alternating to the addition of the concrete mass B in the interior 12 of the pile tube according to 1D and 1E driven into the ground. Of course, the number of these alternating steps can vary.
Nachdem
der erste Rohrabschnitt 2a wenigstens teilweise in den
Boden getrieben worden ist, das heißt im Allgemeinen größtenteils,
wird der erste Rohrabschnitt 2a mit dem zweiten Rohrabschnitt 2b durch
Verwendung der oben beschriebenen Verbindungen 20 oder
durch Verbindungsstücke 21 erweitert,
um eine Erweiterung gemäß 1F zu
erzeugen. Das Pfahlrohr 2 wird dann mit neuen Rohrabschnitten 2c, 2d, 2e etc.
erweitert und die Betonmasse B wird alternierend wenigstens teilweise
zu dem Pfahlrohrinneren 12 hinzugefügt und das Pfahlrohr wird durch
die pulsierende Kraft F tiefer in den Boden getrieben, wie in den 1G beziehungsweise 1H dargestellt
ist. Diese Schritte werden ausgeführt bis der Spitzenabschnitt 2 des
röhrenförmigen Rohrs
die gewünschte
Tiefe S1 im Boden M erreicht. Gemäß der ersten Ausführungsform
des Verfahrens wird die flüssige
Betonmasse B kontinuierlich zugeführt, wenn der röhrenförmige Pfahl 40 in
den Boden getrieben wird, und wenn notwendig, wird das abschließende Füllen des
Pfahlrohrs ausgeführt;
danach setzt sich die Betonmasse B um das Pfahlrohr herum und im
Inneren 12 des Pfahlrohrs 2. Das Ergebnis ist
ein fertiger röhrenförmiger Betonpfahl
gemäß 2.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform des
Verfahrens wird der röhrenförmige Pfahl 40 durch
die pulsierende Kraft F zunächst
in den Boden M getrieben, ohne dass die Betonmasse B in das Pfahlrohrinnere
gefüllt
wird, bis der röhrenförmige Pfahl 40 eine
bestimmte Tiefe S2 erreicht hat, wonach ein Teil, wie beispielsweise
ein Teil des Betons, in das Pfahlrohrinnere 12 geleitet
wird, und das kurze Eintreiben des Pfahlrohrs wird durch die Kraft
F ausgeführt.
Dieses kurze Eintreiben in den Boden entspricht beispielsweise der
Hohlraumlänge
T, welche durch die Betonmasse in dem Pfahlrohr gefüllt werden
kann. Falls erforderlich, können
auch zwei oder mehr Füllungen
des Pfahlrohrs und zwei oder mehr Treibstufen mit der Kraft F ausgeführt werden,
was auch für
das kurze Treiben des röhrenförmigen Pfahls
in die Erde oder für
eine größere Länge des Hohlraums
T gilt. Dann wird der Teil zwischen der Grundfläche und der Oberseite eines
so aus der Betonmasse zu dem Hohlraum gebildeten Blocks um den röhrenförmigen Pfahl
herum mit Steinmaterial G, wie beispielsweise Sand, Kies oder einem ähnlichen Material
gefüllt.
Dann wird das Pfahlrohrinnere 12 noch mit Beton B gefüllt und
der röhrenförmige Pfahl wird
alternativ durch die Kraft F weiter in den Boden M getrieben wie
oben beschrieben. Diese Schritte werden fortgesetzt bis der Spitzenabschnitt 3 des röhrenförmigen Pfahls
die beabsichtigte Tiefe S1 im Boden M erreicht. Schließlich wird
der Rest des Pfahlrohrinneren 12 mit Beton gefüllt. Schließlich kann
sich die Betonmasse B um das Pfahlrohr herum und in dem Pfahlrohrinneren 12 setzen,
so dass ein fertiger röhrenförmiger Betonpfahl
nach 3 entsteht.After the first pipe section 2a has been at least partially driven into the ground, that is generally in large part, is the first pipe section 2a with the second pipe section 2 B by using the compounds described above 20 or through connectors 21 extended to an extension according to 1F to create. The pile tube 2 is then with new pipe sections 2c . 2d . 2e etc. expanded and the concrete mass B is alternately at least partially to the pile tube inside 12 added and the pile tube is driven by the pulsating force F deeper into the ground, as in the 1G respectively 1H is shown. These steps are performed until the top section 2 of the tubular pipe reaches the desired depth S1 in the ground M. According to the first embodiment of the method, the liquid concrete mass B is supplied continuously when the tubular pile 40 is driven into the ground, and if necessary, the final filling of the pile tube is carried out; then the concrete mass B sits around the pile tube and inside 12 of the pile tube 2 , The result is a finished tubular concrete pile according to 2 , According to the second embodiment of the method, the tubular pile becomes 40 by the pulsating force F first driven into the ground M, without the concrete mass B is filled into the pile tube interior until the tubular pile 40 has reached a certain depth S2, after which a part, such as a part of the concrete, into the pile tube interior 12 is passed, and the short driving of the pile tube is performed by the force F. This brief driving into the ground, for example, corresponds to the cavity length T, which can be filled by the concrete mass in the pile tube. If necessary, two or more fillings of the pile tube and two or more drive stages with the force F can also be carried out, which also applies to the short driving of the tubular pile into the earth or to a greater length of the cavity T. Then, the portion between the bottom surface and the top of a block thus formed from the concrete mass to the cavity around the tubular pile is filled with stone material G such as sand, gravel or the like. Then the pile tube inside becomes 12 still filled with concrete B and the tubular pile is alternatively driven by the force F in the ground M as described above. These steps continue until the top section 3 of the tubular pile reaches the intended depth S1 in the ground M. Finally, the rest of the pile tube interior 12 filled with concrete. Finally, the concrete mass B may be around the pile pipe and inside the pile pipe 12 set, leaving a finished tubular concrete post behind 3 arises.
Betonmasse
wird dann ohne wesentlichen Überdruck
in das Pfahlrohrinnere gefüllt,
und die pulsierende Kraft F oder eine vergleichbare Kraft wird durch
Stöße und/oder
Vibrationen erzeugt, und ihr Maximum ist derart, dass ein Druckimpuls
im Pfahlrohrinneren auftritt, welcher gemäß den vorliegenden Darstellungen
wenigstens 10 bar und vorzugsweise höchstens 15 bar beträgt und dessen
Dauer höchstens
50 ms, im Allgemeinen 0,1 ms–15
ms, typischerweise 0,1–10
ms und vorzugsweise so kurz wie möglich, wie beispielsweise unter
5 ms beträgt.
Die pulsierende Kraft erzeugt so einen Druckimpuls von kurzer Dauer,
der Mörtel
oder Betonmasse injiziert, und der in einer Testanlage mit 20–50 bar
oder einem nahe gelegenen Wert gemessen wurde. Entsprechend erfolgter
Beobachtungen steigt die Höhe
der Betonmasse B in dem Hohlraum T während dem Eintreiben des Pfahls
nicht wesentlich an, sondern bleibt im Wesentlichen innerhalb der
durch das abwechselnde Zufügen
von Mörtel
und Betonmasse und dem Eintreiben des röhrenförmigen Pfahls in den Boden
bedingten Schwankungen auf derselben Höhe. Zusätzlich zu dem oben offenbarten
Verfahren mit alternierender Zufuhr der Zementmasse B und dem Eintreiben
des Pfahlrohrs mit Kraft in den Boden können das Hinzufügen von
Zementmasse B und das Eintreiben des Pfahlrohrs in den Boden gleichzeitig ausgeführt werden,
aber diese Praxis erfordert besondere Anordnungen für die Öffnung/Öffnungen 29 am
oberen Ende des Pfahlrohrs. Bei der alternierenden Ausführung des
Verfahrens kann der Zeitunterschied zwischen dem Hinzufügen/Zuführen der
Betonmasse B und dem Ausüben
der Eintreibkraft F auf den Pfahl von praktisch Null bis zu deutlich
längeren Zeiträumen variieren.Concrete mass is then filled into the pile tube interior without substantial overpressure, and the pulsating force F or a comparable force is generated by impacts and / or vibrations, and its maximum is such that a pressure pulse occurs in the pile tube interior, which according to the present representations at least 10 bar and preferably at most 15 bar and whose duration is at most 50 ms, generally 0.1 ms-15 ms, typically 0.1-10 ms, and preferably as short as possible, such as less than 5 ms. The pulsating force thus generates a short duration pressure pulse that injects mortar or concrete mass measured in a test facility at 20-50 bar or a nearby value. According to observations made, the height of the concrete mass B in the cavity T does not substantially increase during the driving of the pile, but remains substantially the same within the variations caused by the alternating addition of mortar and concrete mass and the driving of the tubular pile into the ground , In addition to the above-disclosed method of alternately feeding the cement paste B and driving the pile tube with force into the ground, the addition of cement paste B and the driving of the pile tube into the ground may be carried out simultaneously, but this practice requires special arrangements for opening. openings 29 at the top of the pile tube. In the alternate embodiment of the method, the time difference between the addition / feeding of the concrete mass B and the application of the driving force F to the pile may vary from virtually zero to significantly longer periods.