-
Verankerung von zur Aufnahme von Schiffsstößen bestimmten Pfählen,
insbesondere Dalben und Streichpfählen, im Erdreich und Verfahren zur Herstellung
der Verankerung Zum elastischen Auffangen von Stößen, insbesondere Schiffsstößen,
dienen im Boden eingespannte Pfäh#le, sei es einzeln oder gebündelt, als Dalbenpfäh#le
oder als Streichpfähle, zum Schutz von Kaimauern. Ein Maßstab für die Brauchbarkeit
solcher Pfähle ist die ohne bleibende Verfor.-mungen aufnehmbare Stoßenergie und
die zugehörige Durchbiegung. Mit der Lage der Stoßstelle ändern sich nun diese Eigenschaften;
sie werden schlechter, je näher die Stoßstelle an der Auflagerung bzw. am
Einspannpunkt des Pfahles liegt, so daß für Stöße nahe dieser Punkte das Arbeitsvermögen
zu gering und der Stoß zu hart werden kann. Die große Zahl der nahe der Sohle zerstörten
Pfähle, insbesondere Streichpfähle, zeigt dieses eindringlich. Die hohe Stoßempfindlichkeit
in Sohlennähe weist darauf hin, daß die Pfähle an der Stell-. unmittelbar unterhalb
der Gewässersohle schon als voll eingespannt anzusehen sind. Es wurde fest-gestellt,
daß ein steiler Anstieg der Erdkräfte am Pfahl unmittelbar unterhalb der Sohle bei
tiefliegendemKraftangriff besonders ausgeprägt ist.
-
Die bekannten Maßnahmen, tiefe Stöße amPfahl zu verhindern und dadurch
größere Biegelängen zu erzielen, führen nicht immer zu einer wirtschaftlichen Lösung,
zumal bei geringen Wassertiefen eine ausreichende Biegelänge, wenn überhaupt, nur
sehr schwierig zu erlangen ist.
-
Gegenstand der Erfindung ist eine besondere Art der Verankerung des
Pfahles im Erdreich, durch die eine größere Elastizität und Formänderungsarbeit
am Pfahl erzielt werden soll als bei den üb-
lichen gerammten Pfählen. Die
Verminderung der
Intensität der Einspannung des Pfahles im Boden
erfolgt erfindungsgemäß derch 'frennung des Pfahles voll dem ihn umgebenden Erdreich
im Bereich der Einbindetiefe. Der durch die Trennung gebildete Hohlraum zwischen
Pfahl und Erdreich, der sich im wesentlichen über die ganze Einbindetiefe oder über
einem Teil derselben erstrecken kann, kann mit Mitteln solcher Art ausgefüllt werden,
die elastisch und leichter verformbar sind als das Erdreich. Als solche Mittel kommen
geeignete elastische Futter aus Gummi oder anderem federndem Werkstoff, auch mechanische
Federungen selbst in Frage, die eine gewollte. Verformungsmöglichkeit der Pfähle
gestatten.
-
Die Wirksamkeit einer solchen elastischen Auflagerung bzw. Einspannung
eines Pfahles im Boden soll an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben werden.
-
In den Abb. i bis 7 werdenAusführungsbeispielt an Hand eines
Streichpfahles und in den Abb; 8
bis ii an Hand eines Dalbenpfahles gezeigt.
-
In Abb. i ist das untere Ende eines Streichpfahles i, das nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren im Boden aufgelagert ist, im Längsschnitt und darunter
im Querschnitt dargestellt. Die Trennung des Pfahles i vom Boden 2 -,erfolgt hierbei
durch eine Gummischicht 3, die nahe der Sohle beginnt und sich über die Einbindetiefe
des Pfahles erstreckt. Die Gummischicht 3 ist als Schlauch ausgebildet und
über den Pfahl i gezogen. Am oberen und unteren Ende des Gummimantels sind manschettenartige
Haltekörper 4 und 5 angebracht. Der obere Haltekörper 4 soll eine Verschiebung
des Guinmirnantels 3 beim Rammvorgang verhindern, während mit Hilfe der unteren
Manschett-- 5 beim Rammen der Boden weggeräumt werden soll. Es wurde gefunden,
daß die Rammung keine- Sehwierigkeiten macht, insbesondere der Guninlimantel nicht
beschädigt wird und nach der Rammung mit leichter Vorspannung am Erdreich satt anliegt.
Bei einer solch-en Pfahleitiljettung wurden außerordentlich gute Stoßeigeilschaften
des Pfahles.# be-
obachtet. Diese sind nicht nur durch die Möglichkeit einer
stärkeren Pfahlverformung bedingt, sondern auch dadurch, daß der Gummirnantel eilnen
beträchtlichen Teil der Stoßenergien als Verformungs- und Dämpfungsarbeit verzehrt.
Die sonst im Pfahl zu beobachtenden hohen Spannungsspitzen im Bereich der obersten
Erdschichten werden erfindungsgemäß durch den allmählichen Abbau der Querkraft durch
den Bodenwiderstand vermieden. Ein weiterer Vorteil liegt in der durch die Zwischenschicht
entstandenen Vergrößerung er Beruhrungsfläche des Pfahles mit dem Boden.
-
Die elastisch verformbare Schicht 3-kann sich auch aus Teilen unterschiedlicher
Beschaffenheit zusammensetzen, beispielsweise kann nach Abb. 2, der Gummimantel
aus einem oberen und einem unteren Teil 3 a und 3 b so,-wie aus einem
nur als Füllmaterial dienenden mittleren Teil 3 c aus entsprechend
geringerer Materialgüte 'bestehen, Auch kann die elastisch verformbare Sehicht einseitig
am Pfahl angebracht sein, wie die Abb; 3 und 4 zeigen, wobei allerdings diese
Beispiele sich auf solche Fälle beschränken, bei denen eine bevorzugte Stoßrichtung
P besteht. So ist z. B. gemäß Abb. 3 nur die der Stoßrichtung P entgegengesetzte
Pfahlseite rhit einer Zwischenschicht 3' versehen, oder es sind nach Abb.
4 zwei Schichten 3" und 3... so angebracht, daß eine große Pfahldurchbiegung
bei der vorausgesetzt#en Stoßrichtung P möglich ist.
-
Es ist keineswegs immer nötig und in vielen Fällen "o--a untunlich,
die Zwischenschicht über die ganze tinbrindetiefe anzubringen. Es kann, zumal bei
Dalbenpfählen, nur der Bereich unmittelbar unter der Sohle oder der mittlere Bereich
der Einbindetiefe, wie auch nur das untere Pfahlende vorn Erdreich getrennt werden.
-
So, zeigen beispielsweise die Abb. 5 Längs- und Querschnitt
eines Dalbenpfahlts i, bei welchem die elastische Zwischenschicht 3 d nur
etwa in der Mitte der Rammtiefe vorgesehen und die Abh. 6
einen Pfahl i, bei
welchem die Zwischenschicht 3 e
nur zu Beginn der Einbindetiefe vorgesehen
ist.
-
Eine, lItir teilweise durchgeführte Trennung von Boden tind Pfahl
kann auch beispielsweise durch elastisch vetformbare, flicht gezeichnete Ringe erfolgen,
die den Pfahl i umfassen und längs des P#ah,les mit Abständen voneinander angebracht
sind, ohne daß sich der Sinn der Erfindung ändert.
-
Bei den bisher behandelten Ausführungsformen befinden sich die Zwischenschichten
unmittelbar zwischen Pfahl und Erdreich. Sie können aber auch nach der Erfindung
von einem festen Mantel oder einer sonstigen Bindung umschlo#ssen sein. Bei Verwendung
eines solchen Mantels kann beispielsweise in Anlehnung an die Ausführungsart nach
Abb, --, gemäß Abb. 7 die als Füllung dienende mittlere Gummischicht
3 c sich erübrigen, so, daß an deren Stelle ein Hohlraum
3 c' entsteht. Der die Gummischicht 3a und 3b umschlIeßende
Stahlmantel ist mit 6 bezeichnet.
-
Abb. 8 zeigt eine Abart dieser Ausführung, bei welcher der
Stteichpfahl ! iii der oberen Zwischenschicht 3 a' endet, die von
einem Mantel 6* umgeben ist, der um die- Einbindetiefe in das ErdTeich 2 eitigerammt
ist. Alich kann der Pfahl i" gemäß Abb. 9 inmitten der elastisch verformbaren
Schicht 3 a" verschiebbar und lose beweglich anliegen, indem der Pfahl
i*" mit seinem ballenförinig ausgeführten Pfahlende i a' im Innern des Stahlrohres
U anliegt, welches in diesem Falle außen mit der ZwischenschiCht
3d' versehen bzw. vom Boden getrennt ist.
-
Die Trennung lediglich durch einen Hehlraum 7
zeigt als Beispiel
Abb, io,- Das den Pfahl i einhüllende Stahlrohr 8 bildet zwischen-sIch und
dem Pfahl den Hohlraum-. Dieses Rohr 8 ist oben und unten bis auf die Öffnungen
8 a und, 8 b, durch die der Pfahl i lose hindurchKeführt wird,
verschlossen. Ein anderes Beispiel _zeigt Abb, ii, nach welcher der S tahlrohrmantel
8' üben durch eine mit dem Pfahl i lose verbundene Scheibe 9 abg;eschlossen
ist. Statt der Scheibe kann auch ein Gummiring gewählt werden. Die Ausführungen
gemäß Abb. 8 bis i i haben den Vorzug, daß bei Schadhaftwerden
eines
Pfahles dieser ohne weiteres gegen einen Ersatzpfahl ausgetauscht werden kann, ohne
daß es einer Rammarbeit bedarf.
-
Die erfindungsgemäß erstrebte Wirksamkeit des Pfahles bleibt auch
erhalten, wenn etwa eine Gummischicht am Pfahl nicht unmittelbar anliegt, ,sondern
den Pfahl ganz oder zum Teil mit Abstand umfaßt, wobei derZwis#chenraum beispielsweise
mit Erde ausgefüllt sein kann. Statt Gummi kann auch irgendein anderes elastisch
nachgiebiges Material verwendet werden. Die elastische Schicht kann auch mit Hohlräumen
oder rippenartigen Ausführungen versehen sein. Die Befestigungsaxt der Schicht am
Pfahl, wie auch deren Einbringung in den Boden kann auf verschiedene Weise erfolgen.
-
So kann beispielsweise die Zwischenschicht ein-und mehrteilig, stab-,
röhren- und plattenfönnig gesondert vorn Pfahl in das Erdreich eingelassen bzw.
eingespült werden. Der Pfahl wird dann in den von der Röhre bzw. von den Platten
gebildeten Hohlraum nachträglich, gegebenenfalls unter Belassung eines Zwischenraumes
zwischen Pfahl und Zwischenschicht eingelassen.