DE9007428U1

DE9007428U1 - Gründungspfahl aus armiertem Beton

Info

Publication number: DE9007428U1
Application number: DE9007428U
Authority: DE
Original assignee: Pfleiderer Verkehrstechnik & Co Kg 8430 Neumarkt De GmbH
Current assignee: Pfleiderer Verkehrstechnik & Co Kg 8430 Neumarkt De GmbH
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2000-06-30
Also published as: AU634067B2; DE59100377D1; US5188485A; ES2044637T3; DE4020757C2; DE4020757C1; NZ238737A; YU107991A; EP0465767B1; MY106382A; EP0465767A1; AU7825791A; ATE94600T1; DK0465767T3

Description

Gründungspfahl aus armiertem Beton sowie Verfahren zu seiner Herstellung und Vorrichtung zu seiner Verankerung

Die Erfindung richtet sich auf einen Gründungspfahl aus armiertem Beton mit äußeren Gewindegängen und einem Innenhohlraum zum Eingriff des die Torsionskraft aufbringenden Drehgestänges, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und eine Vorrichtung zu seiner Verankerung im Boden.

Die Herstellung solcher Pfähle bereitet erhebliche Schwierigkeiten, die zum einen auf der vor allem durch das Außengewinde komplizierten Formgebung beruhen, zum anderen aber auch auf den hohen Qualitätsanprüchen, die sich vornehmlich aus den aufzunehmenden Kräften beim Eindrehen in das Erdreich ergeben. Nicht weniger Probleme bereitet die Aufgabe, derartige Gründungspfähle in einer zur Aufnahme der erforderlichen Torsionskraft geeigneten Weise kostengünstig herzustellen.

In der europäischen Patentschrift EP 01 27 221 Al ist zu diesem Zweck bereits vorgeschlagen worden, den Innenhohlraum des Gründungspfahls mit einem mehreckigen Querschnitt zu versehen, in den ein analog gestaltetes Drehgestänge eingreift. Diese Ausbildung erschwert jedoch die Herstellung dieser Pfähle außerordentlich. In dieser Hinsicht weniger problematisch ist die Verwendung einer an dem Kopf des Pfahles angebrachten Stahlplatte mit einem der Außenkontur des eingreifenden Drehgestänges entsprechenden Ausschnitt. Die Verwendung einer solchen Kopfstahlplatte ist jedoch außerordentlich kostenintensiv. Sie muß zunächst am Gründungspfahl befestigt werden. Zum anderen ist sie aber nach dem Eindrehen des Pfahles im Gebrauchszustand nicht mehr zu nutzen.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gründungspfahl nach der gattungsbildenden EP Ol 27 221 Al sowie das dort zu entnehmende Herstellungsverfahren dahingehend zu verbessern, daß der Pfahl kostensparend und mit hoher Qualität bezüglich der Oberflächengüte und der Rissefreiheit hergestellt werden kann. Darüber hinaus soll noch eine verbesserte Verankerungsvorrichtung, sprich ein angepaßtes Drehgestänge geschaffen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der dem Innenhohlraum zugekehrten, im Querschnitt kreisförmigen Betonfläche der Pfahlwandung in etwa gleichem Winkelabstand voneinander mindestens zwei mit ihrer Längsachse parallel zur Pfahllängsachse verlaufende Flach-Stahlprofile derart eingebettet sind, daß sie mit etwa der halben Breite ihrer langen Querschnittsseiten frei in den zum Eingriff des Drehgestänges dienenden Innenhohlraum hineinragen.

Die erfindungsgemäße Maßnahme geht davon aus, daß solche Flachstahlprofile ohne größere Schwierigkeiten in der Schleuderform exakt fixiert werden können, so daß beim Ausschleudern des Pfahls der Innenraum von einwandfrei kreisförmigem Querschnitt praktisch von selbst entsteht, wobei in der Pfahlwandung die Flachstahlprofile derart verankert werden, daß sie etwa mit ihrer halben Breite in der Wand verankert sind und mit der anderen Hälfte ihrer Breite in den Innenhohlraum des Pfahls hineinragen. Ein auf diese Weise hergestellter Mast weist alle Vorteile der Schleudertechnik und der Vorspanntechnik auf. Er ist praktisch rissefrei und weist eine besonders hohe Oberflächengüte auf. Auch lassen sich die Gewindegänge in einer Schleuderform von bisher nicht gekannter Güte ausbilden.

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Im einfachsten Fall werden in die Wandung zwei auf einem Durchmesser einander gegenüberliegende Flachprofile eingebracht. Es können aber durchaus auch drei Profile, um jeweils 120° versetzt, oder auch mehr Profile angebracht werden. Welcher Ausführungsform der Vorzug gegeben wird, richtet sich hierbei nach den Besonderheiten des Einzelfalls.

Die Erfindung eröffnet in einfacher Weise die Möglichkeit, die Flachstahlprofile in dem die äußeren Gewindegänge tragenden Bereich des Pfahls anzuordnen. Auf diese Weise lassen sich, wie bekannt, die Torsionskräfte besonders gut auf den Pfahl übertragen. Eine andere Alternative besteht darin, daß die Flachstahlprofile in dem oberen Endbereich des Pfahls angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine bessere Handhabung beim Eindrehen und gestattet die Anwendung eines kürzeren Drehgestänges.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, bei einem Gründungspfahl mit einer Schneidmesser tragenden Fußplatte die Flachstahlprofile an dieser Fußplatte zu befestigen, vorzugsweise anzuschweißen. Die zum Eindrehen aufzubringende Torsionskraft wirkt dann unmittelbar über die Fußplatte auf den Fuß des Gründungspfahls ein. Eine demgegenüber andere Alternative verkörpert sich in dem selbständigen Erfindungsgedanken, daß bei einem Gründungspfahl der entsprechenden Gattung die an der dem Innenhohlraum zugekehrten Innenfläche der Fußplatte befestigten Flachstahlprofile als Mitnehmeransätze von in Richtung der Pfahllängsachse extrem kurzer Länge zum Angriff des Drehgestänges ausgebildet sind. Diese Anordnung entspricht der erstgenannten Ausführungsform, jedoch nehmen hier die aus der Pfahlwandung in den Innenhohlraum hineinragenden Flachstahlprofile nur eine extrem kurze Länge an, die in den an der Fußplatte befestigten Ansätzen zum Ausdruck kommt. Es liegt auf der Hand, daß in diesem Fall ein

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Bohrgestänge von entsprechend großer Länge erforderlich ist, doch hat dies den Vorzug der besseren Kraftübertragung auf die Pfahlspitze.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß an den Flachstahlprofilen im Bereich ihres oberen Endes in ihrem in den Innenhohlraum hineinragenden Teil Ausnehmungen zum Eingriff von am Drehgestänge angebrachten äußeren Ansätzen angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird das Drehgestänge so weit in den Innenhohlraum des Pfahls eingefahren, bis die Ansätze des Drehgestänges in Ausnehmungen der Flachstahlprofile gegenüberstehen. Durch geringfügiges Verdrehen des Drehgestänges greifen die Ansätze in die Ausnehmungen ein und führen gewissermaßen nach dem Prinzip des Bajonettverschlusses zu einer Verbindung zwischen Drehgestänge und Flachstahlprofilen. Auf diese Weise können auch Zugkräfte vom Bohrgestänge auf den Gründungspfahl übertragen werden, um ein zu starkes Anziehen des Pfahls beim Aufbringen der Torsionskraft zu verhindern.

Damit werden die bisher üblichen Ösen am Kopf des Gründungspfahls entbehrlich, an denen entsprechende Zugmittel angreifen, um eine Zugkraft auf den Pfahl ausüben zu können . Dadurch wird die Handhabung beim Einbringen solcher Gründungspfähle erheblich vereinfacht.

Die Erfindung sieht schließlich vor, daß die Flachstahlprofile durch mehrere in axialer Richtung des Pfahles beabstandet voneinander angeordnete und an der Außenkante der Flachstahlprofile befestigte Ringe in der Wandung im Abstand zueinander fixieret sind.

Um die besonderen Vorteile eines erfindungsgemäßen Gründungspfahls voll zum tragen bringen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein spezielles an die

Torsionsübertragungsflachstahlprofile angepaßtes Drehgestänge vorgesehen. In einer ersten Ausführungsform eines derartigen erfindungsgemäß ausgestalteten Drehgestänges soll das Drehgestänge dem Innenhohlraum des Gründungspfahls querschnittlich annähernd ausfüllen und längsverlaufende Einschnitte zum Eingriff der Flachstahlprofile aufweisen. Es versteht sich dabei von selbst, daß diese Einschnitte und ihre Anzahl der Zahl und Lage der Flacheisenprofile in dem Innenhohlraum des Pfahls entsprechen. Bei dieser Ausführungsform wird die Torsionskraft über eine beachtliche Länge des Pfahls wirksam.

Eine alternative Ausgestaltung sieht hingegen vor, daß der Durchmesser des Drehgestänges kleiner ist als der radiale Abstand zwischen den Flachstahlprofilen und auf dem Drehgestänge äußere Mitnehmer zum tangentialen Eingriff an den und/oder zum Eingriff in die Ausnehmungen der Flachstahlprofile angeordnet sind.

Die Erfindung soll nachstehend an einigen bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Gründungspfahl in Seitenansicht,
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Fig. 2 das untere Ende eines Gründungspfahls im Schnitt,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine erste und

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des Drehgestänges zum Zusammenwirken mit den in den Innenhohlraum ragenden Flachstahlprofilen, und

Fig. 6 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung im Schnitt durch das untere Ende des Pfahls.

Der Gründungspfahl 1 besteht aus einem Schaft 2 aus Beton. Er ist im Schleuderverfahren hergestellt und trägt im Bereich seines unteren Endes 3 ein Außengewinde 4 und an seinem unteren Ende eine Fußplatte 5, an der Schneidmesser od.dgl. 6 befestigt werden können. Am Kopf 31 des Pfahls 1 sind bei der hier wiedergegebenen Ausführungsform zwei Ösen 32 angebracht, die der Hantierung des Pfahls 1 dienen. Die Wandung 7 des Pfahls 1 hat bei der in den Figuren wiedergegebenen Ausführungs formen eine Dicke 8, die bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform im Bereich des unteren Endes 3 von den Gewindegängen 4 außen überragt wird. Die Wandung 7 ist mit einer Armierung 9 versehen. In die Wandung sind im Bereich des die Gewindegänge 4 tragenden unteren Endes 3 zwei Flachstahlprofile 10 so angebracht, daß sie mit ihrer äußeren Hälfte 11 in die Wandung 7 eingebettet sind, während ihre innere Hälfte 12 um die Breite 13 in den Innenhohlraum 14 des Pfahls 1 hineinragt. Die Flachstahlprofile 10 sind bei der hier wiedergegebenen Ausführungsform an ihrem unteren Ende 15 mit der Fußplatte 5 verschweißt. Sie werden darüber hinaus durch drei in Abstand voneinander angeordnete Stahlringe 16, 17, 18 verbunden und damit gegeneinander fixiert. Der Winkelabstand der beiden Flachstahlprofile 10 beträgt bei den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsformen jeweils 180°.

Auf den Gründungspfahl 1 wird ein Drehmoment durch das Drehgestänge 20 aufgebracht, welches bei der in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsform den Innenhohlraum 14 annähernd ausfüllt. An zwei diametral gegenüberliegenden Seiten ist das Drehgestänge mit je einem Einschnitt 21 versehen, der

in Längsrichtung verläuft und beim Einfahren des Drehgestänges 20 mit den Flachstahlprofilen 10 zur Flucht gebracht wird, so daß die Profile 10 beim Absenken des Drehgestänges 20 schließlich in die Einschnitte 21 des Bohrgestänges eingreifen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 hingegen findet ein wesentlich dünneres Drehgestänge 22 Anwendung, an dessen Außenwand 23 zwei einander gegenüberliegende äußere Ansätze 24 befestigt sind, die nach entsprechend weitem Einfahren des Drehgestänges 22 bei dessen Drehung an den Flachstahlprofilen 10 angreifen und ihre Torsionskraft auf diese Profile 10 und damit auf den Schaft 2 des Pfahls 1 übertragen können. Der Durchmesser 25 dieses Drehgestänges 22 ist geringfügig kleiner als der Abstand 26 zwischen den beiden Flachstahlprofilen 10.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der im Bereich des oberen Endes 27 der Flachstahlprofile 10 in dem in den Innenhohlraum hineinragenden Teil 12 der Flachstahlprofile 10 Einschnitte 28 in gegenüberliegender Anordnung angebracht sind. In entsprechender Weise sind an dem Außenumfang 23 des Drehgestänges 20 äußere Ansätze 29 befestigt, die zum Eingriff in die Einschnitte 28 bestimmt sind, um eine entsprechende Zugkraft in Pfeilrichtung 30 auf den Pfahl 1 vom Drehgestänge überrtragen zu können.

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Claims

Schutzansprüche

1. Gründungspfahl aus armiertem Beton mit äußeren Gewindegängen und einem Innenhohlraum zum Eingriff des die Torsionskraft aufbringenden Drehgestänges, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Innenhohlraum (14) zugekehrten, im Querschnitt kreisförmigen Betonfläche der Pfahlwandung (7) in etwa gleichem Winkelabstand voneinander mindestens zwei mit ihrer Längsachse parallel zur Pfahllängsachse verlaufende Flachstahlprofile (10) derart eingebettet sind, daß sie mit etwa der halben Breite (13) ihrer langen Querschnittsseiten frei in den zum Eingriff des Drehgestänges (20, 22) dienenden Innenhohlraum (14) hineinragen.

2. Gründungspfahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus vorgespanntem Beton besteht.

3. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstahlprofile (10) in dem die äußeren Gewindegänge (4) tragenden unteren Bereich (3) des Pfahles (1) angeordnet sind.

4. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstahlprofile (10) in dem oberen Endbereich des Pfahles (1) angeordnet sind.

5. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Messer tragenden Fußplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstahlprofile (10) an der Fußplatte (5) befestigt, vorzugsweise angeschweißt sind.

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6. Gründungspfahl nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der dem Innenhohlraum (14) zugekehrten Innenfläche der Fußplatte (5) befestigten Flachstahlprofile (10) als Mitnehmeransätze von in Richtung der Pfahllängsachse extrem kurzer Länge zum Angriff des Drehgestänges (20, 22) ausgebildet sind.

7. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flachstahlprofilen

(10) im Bereich ihres oberen Endes (27) in ihrem in den Innenhohlraum (14) hineinragenden Teil (12) Ausnehmungen (28) zumn Eingriff von am Drehgestänge (22) angebrachten äußeren Ansätzen (29) angeordnet sind.

8. Gründungspfahl nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstahlprofile (10) durch mehrere in axialer Richtung des Pfahles (1) beabstandet voneinander angeordnete und an der Außenkante der Flachstahlprofile (10) befestigte Ringe (16,17,18) in der Wandung (7) im Abstand zueinander fixiert sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahles nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfahl im Schleuderverfahren betoniert wird, wobei die Flachstahlprofile in einer Schleuderform fixiert und beim Ausschleudern des Pfahles mit etwa der halben Breite ihrer langen Querschnittsseite in die Pfahlwandung eingebettet werden.

10. Drehgestänge zum Einbringen eines Gründungspfahles nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgestänge (20) den Innenhohlraum (14) querschnittlich annähernd ausfüllt und längsver-

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laufende Einschnitte (21) zum Eingriff der Flachstahlprofile (10) aufweist.

11. Drehgestänge zum Einbringen eines Gründungspfahles nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (25) des Bohrgestänges (22) kleiner ist als der radiale Abstand (26) zwischen den Flachstahlprofilen (10) und auf dem Bohrgestänge (22) äußere Mitnehmer (24) zum tangentialen Eingriff an den und/oder zum Eingriff in die Ausnehmungen (28) der Flachstahlprofile angeordnet sind.