DE971834C

DE971834C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ortbetonpfaehlen

Info

Publication number: DE971834C
Application number: DES1718A
Authority: DE
Original assignee: Socofonda S A
Current assignee: Socofonda S A
Priority date: 1949-02-15
Filing date: 1950-02-16
Publication date: 1959-04-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ortbetonpfählen Die Erfindung bezieht sich auf das Herstellen von Ortbetonpfählen, die in den Boden mit einem am unteren Ende erweiterten Schaft eingestampft werden.
Man kennt für das Einstanipfen entweder eine an einem Seil in dem Vortreibrohr angehängte Ramme oder einen in dieses Rohr eingeführten vollen Kern, auf den mit Hilfe eines Schlagkopfes die Rammschläge aufgebracht werden.
Die erste Art hat den Nachteil, daß die beim Rammen aufgewendete Energie nutzlos vertan wird und die Bildung eines erweiterten Endes ungewiß ist, da bei jedem Rammschlag ein Teil des Betons - anstatt in den Boden zu dringen - seitlich an der Ramme vorbei durch den beträchtlichen Spielraum aufsteigt, der in dem Rohr zur Vermeidung einer Klemmung vorhanden sein muß.
Bei der zweiten Art ist das Verfahren langsam und mühselig, da für das jedesmalige weitere Eingießen des Betons in das Vortreibrohr der Kern herausgezogen werden muß. Ferner ist es kaum möglich, durch dieses Verfahren Pfähle von großer Länge herzustellen, wenn man kammaschinen normaler Höhe benutzt, was sich sehr nachteilig auswirkt.
Man hat schon vorgeschlagen, Pfähle dadurch herzustellen, daß man in ein in dem Boden vorher vorgesehenes Loch bzw. eine Bohrung durch ein Rohr Beton einfließen läßt, das aus der Bohrung ruckweise herausgezogen wird. Dadurch sollte erreicht werden, daß der Beton in der Bohrung durch das plötzliche Fallen der in dem Rohr befindlichen Betonsäule zusammensackt, was gegebenenfalls mit Hilfe von Druckluft beschleunigt wurde. Durch ein. solches Verfahren kann man keine Pfähle mit erweitertem Fuß oder Schaft erzielen.
Es ist weiterhin ein Verfahren zum Herstellen von Gründungspfählen mittels eines axial in einem Vortreibrohr angeordneten Rohres bekannt, das zugleich der Betonförderung und der Übertragung von Rammschlägen dient. Dieses Rohr weist an seinem unteren Ende eine ringförmi#ge Rammfläche auf. Weiterhin enthält das Rohr Abschlußventile und sonstige Spezialeinrichtungen sowie innere Einschnürungen am unteren Hohlkernende, durch die dieBetonmassedurchgeschleust wird. Derartige Verschlußeinrichtungen stellen eine mechanische Komplizierung der Rammeinrichtung dar, dem einzufüllenden Beton wird der Durchtritt erschwert. Die Verengungen am Hohlkern erlauben nur die Einfüllung kleinerer Betonmengen nach und nach. Außerdem müssen bei den bekannten Verfahren, die mit Hilfe eines Kernrohres durch-geführt werden, die Rammrohre sehr starke Wandungen haben, da sie plötzlich eingeleitete, große Druckkräfte zu übertragen haben.
Die Erfindung hat ein verbessertes Verfahren unter Benutzung eines zugleich der Betonförderung dienenden Vortreihrohres zum Ge#genstand. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß durch das Kernrohr hindurch in den unteren Teil des Vortreibrohres eine zur Bildung eines Pfahlfußes ausreichende Betonmenge eingebracht wird. Das Kernrohr wird dann periodisch mit Beton gefüllt und während des Rammvorganges stets vollständig mit Beton gefüllt gehalten. Auf das mit Beton angefüllte Kernroh,r werden sodann Rammschläge zur Verdichtung des im Vortreibrohr und im Kernrohr befindlichen, Betons sowie auch auf das Vortreibrohr zum Vortreiben der Rohre und des Pfahlfußes ausgeübt. Auf diese Weise überträgt dieser Beton zusammen mit dem Kernrohr mittels einer entsprechend ausgebildeten Rammhaube die kammkräfte beim Niedertreiben des Pfahles und zur Bildung eines verbreiterten Pfahlfußes auf den im Vortreibrohr befindlichen Beton.
Das Innere des zum Einbringen des Betons in das Vortreibrohr dienenden Hohlkernes ist auf seiner ganzen Länge frei von irgendeiner Verengung, um so dem im Dorn enthaltenen Beton trotz seiner Stauchung freien Durchtritt zu ermöglichen. Bei dieser Verfahrensweise ergibt sich, daß für die Kernrohre nur relativ geringe Wandstärken erforderlich sind. Verstopfungen und sonstige Störungen an dem Kernrohr sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weitestgehend vermieden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Kernrohr kürzer aJs das Vortreihrohr ist, so daß im Vortreibrohr stets eine Betomnenge bestimmter Höhe verbleibt. Die ringförmige Rammfläche des unten offenen Kernrohres paßt in das Vortreibrohr fast ohne Spiel hinein. Die Rammhaube ist mit einer Kappe versehen, die den Betonaustritt aus dem Kernrohr nach oben während des Rammens verhindert.
Die Vorrichtung zur Ortbetonpfahlherstellung gemäß dem Verfahren der Erfindung zeichnet sich durch Einfachheit in der Konstruktion aus. Die Herstellung eines Pfahles mit gegenüber dein Pf ahlschaf t erweitertem Fuß und an die Bodenwandung angepreßter Pfahlwandung läßt sich einwandfrei und sicher durchführen.
In der ZeichnuDg ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Fig. i zeigt in schematischer Darstellung in mellreren auf einan-derfolgenden Phasen a bis i die Herstell,ung eines Pfahles gemäß der Erfindung; Fig. -9 stellt einen Vertikalschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung des Pfahles in vergrößertem Maßstab dar; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2; Fig. 4 entspricht der Fig. 2 und zeigt eine veränderte Stellung des Kernes; Fig. 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung der Fig.:2; Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 5.
Das übliche Vertreibrohr ist mit i bezeichnet, und der hohle Kern 2 gemäß der Erfindung ist am Fuß mit einer ringförmigen Rammfläche 3 versehen. Oben wird der Kern durch eine Kappe 4 eines Schlaghopfes 5 abgedeckt. Das Rohr i ist etwas länger als der Kern:2.
In der Stellung a der Fig. i sitzen das Vortreibrohr i und der Kern 2 auf dem Boden 6 für den Beginn der Pfahlherstellung auf.
Bei der Darstellung b ist der Kern etwas nach oben gezogen, und der Schlagkopf ist zum Einfüllen einer gewissen Betonmenge, die einen Klotz 7 bildet, durch den hohlen Kern angehoben, wobei man den Klotz 7 auch durch eine Rammspitze aus Metall oder Beton ersetzen kann. Der Kern wird danach vollständig mit Beton angefüllt.
Bei c ist der Schlagkopf 5 auf den Kern:2 aufgesetzt, wobei die Kappe 4 die Betonsäule 8 in dem Kern zusammendrückt. Danach beginnt man auf den Schlagkopf mit Hilfe einer Ramme bzw. einer sonstigen Schlagvorrichtung zu schlagen, was durch den Pfeil 9 angedeutet ist. Hierdurch wird der Beton in dem Kern 2 und im Klotz 7 zunächst noch weiter zusammengedrückt, dringt aber dann allmählich in den Boden 6 ein, bis der Schlagkopf 5 auf dem oberen Rand des Vortreibrohres aufsitzt. Von da an werden diirch die weiteren Rammschläge der Kern 2 und das Vortreibrohr i über die Phasen d und e hinaus gemeinsam bis zur vorbestimmten Tiefe vorgetrieben, wobei der Klotz 7 eine Höhe H beibehält, die sich aus dem Unterschied der Kernlänge und der Länge des Vortreibrohres ergibt. Bei Verwendung einer Rammspitze anstatt des Klotzes 7 wird das Rohr in der gleichen Weise durch Rammschläge in den Boden getrieben.
Bei f wird der Kern um eine Höhe H. zu-rückgezogen, damit sich der Beton 8 aus dem hohlen Kern in das Rohr ergießen kann, wobei sich die Betonmenge je nach Bedarf verändern läßt. Danach wird der Kern wieder mit einer neuen Charge 8' angefüllt.
Bei g setzt man das Verfahren der Herstellung der erweiterten Pfahlbasis lo fort, indem man auf den Kern Rammschläge 9 ausübt, während gleichzeitig das Rohr i langsam gehoben wird, wie durch die Pfeile ii angedeutet wird. Wenn H2 die für den Grundklotz io festgesetzte Höhe darstellt und [1, die Höhe des für seine Herstellung erforderlichen Betonvo#lumens darstellt, das in Abhängligkeit von dem mittleren Durchmesser des erweiterten Klotzes im voraus berechnet werden kann, ergibt sich die Erweiterung der Basis in dem Moment, wo das Rohr um die Höhe H, zurückgezogen wird und man zugleich auf den Schlagkopf schlägt, der auf dem oberen Rohrende zur Auflage kommt. Es ist unmöglich, eine Unterbrechung des Pfahles durch ein zu schnelles Herausziehen des Rohres hervorzurufen, da man immer H, kleiner als H, wählen wird und da stets Beton in dem Rohr mit einer HöheH zurückbleiben wird.
Bei lz wird der erweiterte Schaft 12, des Pfahls in ähnlicher Weise wie das erweiterte untere Ende hergestellt, wobei man das Rohr i langsam zurückzieht, während auf den Kern 2 geschlagen wird. Wenn man den Durchmesser des Schaftes kleiner vorsieht als denjenigen des erweiterten unteren Teiles, genügt es in den meisten Fällen, daß man das Gewicht des Kernes des Schlagkopfes und der Ramme auf dem Beton während des langsamen Zurückziehens des Rohres ruhen läßt, ohne daß es nötig ist, auf den Kern zu schlagen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ein Pfahl mit jedem beliebigen Durchmesser herstellen, und man kann nach Bedarf auf der Länge des Pfahles meinrere Zwischenerweiterungen vorsehen. Die Zufuhr des Betons erfolgt ohne Unterbrechung durch das Innere des hohlen Kerns bis zur Vollendung des Pfahles.
Bei i ist der Pfahl fertig hergestellt.
Es versteht sich, daß ein geneigter Pfahl in gleicher Weise hergestellt werden kann. Hierzu wird das Vortreibrohr entsprechend geneigt angesetzt, ebenfalls die Rammvorrichtung.
In den Fig. 2 bis 4 ist im größeren Maßstab das Vortreibrohr i und der Kern 2 mit der ringförinigen Rammfläche 3 dargestellt. Der Kern trä-t stellenweise radiale Flansche 13, mit denen er in dem Rohr geführt wird. Er ist mit dem Schlagkopf 5 durch Seile 14 verbunden, die durch Augen 15 des Kernes frei hindurchgehen und am Ende Halterungen 16 aufweisen, die eine Höhe H, begrenzen, mit der der untere Teil des Kernes zum Freigeben der Rammfläche 3 für Reinigungszwecke aus dem Rohr 2 herausragen kann (Fig. 2). In der Fig. 4 zeigt H die Höhe an, um die der Kern gegenüber dem Rohr kürzer ist. Beim Anheben des Schlagkopfes 5 um die Länge der Seilstücke 14 wird der obere Teil des Kernes zum Einfüllen des Betons freigegeben, und beim weiteren Anheben des Schlagkopfes läßt sich der Kern 2 an den Seilstücken aus dem Rohr i herausziehen. Die Vorrichtung ist auch für das Einlagern einer Längsbewehrung in den Pfahl geeignet. Hierzu werden Armierungseisen 17 in den ringförmigen Raum zwischen Rohr und Kern eingebracht. Sie gehen durch vorher für diesen Zweck vorgesehene Bohrungen in dein ringförmigen Rammteil 3 und den Flanschen 13 des Kernes hindurch, oder können auch vorzugsweise in Führungen angeordnet werden, die aus Rohren 18 bestehen können, die an dem Teil 3 und den Flanschen 13 angeschweißt sind (Fig. 5 und6). Während der Gründung sind die Bohrungen oder Führungsrohre durch Kappen ig od. dgl. verschlossen, um zu verhindern, daß der Beton eindringen kann.
Die Armierungseisen 17 werden in den Beton nach Herstellung des erweiterten Fußes io eingeführt. Man hebt ziterst leicht den Kern an, damit die Abschlußstücke ig durchschlagen werden. Danach läßt man in jede Führung eine Bewehrungsstange f allen, die durch ihr Eigengewicht die Kappe abschlägt und in den Beton eintritt. Unmittelbar danach zieht man den Kern zurück, damit der Beton sich in das Vortreibrohr ergießen kann. Auf diese Weise werden die unteren Enden der Armie.-rungseisen augenblicklich von einer Betonnlasse von der Höhe H umgeben. Alsdann. kann man die Herstellung des Pfahles in der erfindungsgemäßen Weise fortsetzen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind die für die Pfahlarmierung sonst verwendeten Bewehrungskörbe überflüssig, die die Aufgabe haben, die verschiedenen Armierungseisen verbunden zu halten. Denn durch die Bohrungen oder Langführungen wird jedes Armierungseisen an Ort und Stelle gehalten und kann sich nicht verschieben.
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung nur von einem einzigen Vortreibrohr und einem einzigen hohlen Kern die Rede ist, kann man selbstverständlich zwei oder mehrere Rohre und zwei oder mehrere hohle Kerne aneinanderreihen, um nach Bedarf größere Tiefen züi erreichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Ortbetonpfählen mittels eines axial in einem Vortreib.-rohr angeordneten, zugleich der Betonfärderung und der Übertragung von Rammschlägen dienenden Kernrohres, das an seinem unteren Ende eine rin,-fönnige Ranirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Kernrohr hindurch in den unteren Teil des Vortreibrohres eine zur Bildung eines Pfahlfußes ausreichende Betonmenge eingebracht wird, daß das Kernrohr periodisch mit Beton angefüllt und während des kammvorganges stets vollständig mit Beton gefüllt gehalten wird und daß auf das mit Beton angefüllte Kernrohr zur Verdichtung des im Vortreibrohr und im Kernrohr befindlichen Betons sowie auf das Vortreibrohr zum Vortreiben der Rohre und des Pfahlfußes Rammsc,hläge ausgeübt werden. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr (2) kürzer als das Vortreibrohr (i) ist, so daß im Vortreibrohr (i) stets eine Betonmenge bestimmter Höhe verbleibt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Rammfläche (3) des unten offenen Kernrohres (2) in das Vortreibrohr (i) fast ohne Spiel hineinpaßt. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rammhaube (5) mit einer Kappe (_I) od. dgl. versehen ist, die den Betonaustritt aus dem Kernrohr (2) nach oben während des Rammens verhindert. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rammhaube (5) allein und zusammen mit dem Kernrohr (--) um eine bestimmte Höhe anhebbar ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche -? bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr (2) in dem Vortreibrohr (i) mit Hilfe von Flanschen oder radialen Hatteteilen (13) gefüh.rt ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen Vortreibrohr (i) und Kernrohr (2) zum Einbringen von Bewehrungseinlagen (17) in diesem Raum (12) Führungen angeordnet sind. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen für die Bewehrungseinlagen äus Rohren (18) bestehen, die am Kernrähr (2) befestigt sind. g. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Führungsrohre (18) für die Bewehrungseinlagen (17) die ringförinige Rammfläche (3) des Kernrohres (2) durchdringen und ihre Öffnungen, z. B. mittels Abdeckkappen (ig), gegen Eindringen von Beton geschützt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 2234 832, 417 326, 578 65o, 580:215, 587 5,3--" 608 3o9, 621 107, 761693; österreichische Patentschrift Nr. 133 033; schweizerische Patentschrift Nr. 172 996; niederländische Patentschrift Nr. 28 376; französische Patentschrift Nr. 764 62,1; britische Patentschrift Nr. 281678.