EP0363952A2 - Method and apparatus for founding buildings and the like - Google Patents
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- EP0363952A2 EP0363952A2 EP89118971A EP89118971A EP0363952A2 EP 0363952 A2 EP0363952 A2 EP 0363952A2 EP 89118971 A EP89118971 A EP 89118971A EP 89118971 A EP89118971 A EP 89118971A EP 0363952 A2 EP0363952 A2 EP 0363952A2
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- piles
- pile
- individual
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/28—Stressing the soil or the foundation structure while forming foundations
Definitions
- the present invention relates to a device for the foundation of structures and the like, according to the preamble of claim 1, and a method for producing such foundations.
- Pile foundations are usually made either by drilling a suitable number of holes in the ground and filling them with concrete, or by using prefabricated piles, e.g. B. using a ram, are introduced into the ground.
- the present invention is therefore based on the object of creating a foundation device, in particular for floating foundations, which has an increased vertical load-bearing capacity compared to the known foundations.
- the solution according to the invention means a completely new way of increasing the load-bearing capacity of pile foundations.
- the frictional force that prevents displacement of a first surface from a second surface is substantially proportional to the pressing force of the two surfaces, i. H. that is, the prevailing normal force or normal pressure.
- this normal pressure is exerted by the surrounding earth and is not influenced by the foundation device itself.
- the solution according to the invention now makes it possible to change this normal force and thereby significantly increase the frictional force of the pile in the ground. This enables a significant change in the vertical load-bearing capacity of the foundation device to be achieved.
- the foundation device consists of two or more individual piles. These two or more individual piles are combined into a pile bundle, the individual piles being arranged immediately adjacent to one another in the ground.
- the piles are tensioned, whereby, due to the corresponding arrangement of the tensioning channels, at least the longitudinal axis of a pile of the pile of piles is deformed with respect to the previous axial direction.
- the tensioning channel is arranged in such a way that the deformation of the pile is essentially outward, ie. H. in other words, away from the other post or from the other posts.
- This deformation changes the overall cross-section of the pile of piles, at the same time creating a cavity between the individual piles. As a result of this deformation, strong forces are exerted on the surrounding earth, which increases the frictional force with which the pile is held in the ground.
- the cavities formed in the floor during the deformation are pressed with concrete or the like. This ensures that the bracing is durable.
- the foundation device can be produced from two individual piles.
- a round cross-section can be used.
- Such a design can e.g. B. have a semicircular, triangular or quadrangular cross-section. The piles are then sunk into the ground or manufactured in the ground so that the corresponding surfaces touch.
- the foundation device has three piles. These piles can also be round, but a triangular or a square or a diamond-shaped structure is preferred.
- the foundation device according to the invention can also have pile bundles which consist of more than three piles. It should also be pointed out that not all piles of a pile bundle need to be provided with a tensioning channel. So it is possible that, for. B. only one of the piles of the pile bundle has a tensioning channel, with which this then a pile compared to the second pile in a double pile arrangement, or the other piles. In the interest of a uniform load on all piles and a particularly high vertical load-bearing capacity, it will be preferred in many applications to provide all individual piles of a pile bundle with a tensioning channel. The deformation of the entire pile bundle can then be controlled in an optimal manner.
- the individual piles can be both hollow and solid.
- Prefabricated piles can be used, which are brought to the construction site and then driven in. These piles have the advantage that the bracing also serves to absorb the clamping forces required during transport and ramming, as is the case, for. B. is described in DE-AS 11 44 653. All known methods can be used for the introduction of the piles. B. ramming or shaking with a rinse aid, etc.
- Either a cased bore or an uncased bore can be used to manufacture the piles on site.
- the longitudinal Deformation of the individual piles controlled so that the largest change in cross-section, ie the largest cross-section occurs approximately in the middle of the piles (seen in the longitudinal direction).
- This embodiment is particularly preferred when working with a base plate.
- bracing provides that the largest cross section of the pile bundle is formed at the lower end of the pile bundle, which is introduced into the ground. In this embodiment, no base plate is usually used.
- bracing is also possible, this form depending on a corresponding coordination of the individual pile cross sections, the position of the individual piles with respect to one another, the position and the number of tensioning channels per individual pile and the tensioning devices.
- Figures 1, 2 and 3 show a first embodiment of the foundation device according to the invention, wherein Figures 1 and 2 show a pile bundle of the device in the unstressed and Figure 3 shows the pile bundle in the tensioned state.
- the pile bundle of the foundation device consists of three piles 1, 2 and 3, which have a diamond-shaped cross section.
- the cross-section of the piles is selected so that when the piles are assembled into a pile, a uniform hexagon is obtained.
- the piles each have a common contact surface 4, 5 and 6, which means that each individual pole can be supported on the two other piles over two surfaces.
- Each pile bundle of the foundation device shown also has a base plate 10 and a cover plate 16.
- the base plate 10 consists of an essentially hexagonal plate which has a raised edge 11. On this raised edge 11, a shoulder 12 is arranged, on which the individual piles of the pile bundle are supported.
- the bottom plate 12 also has a passage 13 which receives a flushing pipe 14 which is led out laterally from the pile bundle at point 15 and through which flushing liquid can be introduced into the ground for shaking the pile bundle and the bottom plate.
- Each of the individual piles 1, 2 and 3 has a tensioning channel 20, 21 and 22 in which a prestressing steel 23, 24, 25 is arranged is. Below each individual pile there is a clamping head 30 which is firmly connected to the prestressing steel 23. In the same way there are also corresponding clamping heads under the piles 2 and 3, which are firmly connected to the prestressing steels 24 and 25.
- the cover plate 16 has a base plate 32 and a peripheral edge 33. The peripheral edge 33 enables the individual piles to be supported in the horizontal direction on the cover plate.
- the cover plate has recesses 35 in which the end of a compression tube 36 is received. Furthermore, the cover plate has cutouts 37, which each receive the end of the clamping point 23, 24 and 25.
- each pile of stakes is sunk and then the pile head cover is removed.
- the individual prestressing steels are then prestressed, as a result of which the individual piles bend in the direction of their outward edge, as is shown in FIG. 3. Since each of these individual piles is supported on two guide surfaces that are inclined at an angle to one another, each pile has a guide that ensures the course of the bending line of the pile in a simple manner.
- a filling tube is inserted into the perforated tube 41 and the cavity created by the tensioning is filled.
- a cementite-concrete-sand-water suspension is preferably used as the filling material. This suspension is preferably composed such that it is approximately the same Stiffness and strength like the floor that surrounds the pile bundle.
- a cement slurry is then poured through one of the compression pipes 36, which protects the clamping heads of the individual prestressing steels in the cavity of the base plate 10 against corrosion.
- the grouting pipes in the other two piles serve as ventilation.
- FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
- 3 piles are also used here, but these piles have been placed in the ground without a common base plate.
- the tensioning channels are located on the outward-facing side of the cross-section of the individual piles. It is thereby achieved that the largest cross-section created during the bracing does not lie in the central region of the longitudinal axis of the piles, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, but that this maximum cross-section occurs on the lowest side of the piles. Due to the laws that are known from the doctrine of the bending of the beams, an outward deformation of the piles can be achieved, which is greater with the same clamping force than the deformation in the exemplary embodiment according to FIGS. 1-3 created increased area on which the pile bundle can be supported, furthermore an increased pressure force is achieved to increase the frictional force.
- FIG. 5 shows a pile bundle 50 which is composed of two semicircular individual piles 51 and 52. Both piles are supported on one another at the common contact surface 53.
- a rectangular or triangular configuration of two individual piles can of course also be put together to form a pile of piles.
- FIG. 6 shows a pile bundle 55 with a circular one Cross section, which is composed of three individual piles 56, 57 and 58.
- the individual piles are at an angle of 1200 to each other.
- FIG. 7 shows a pile bundle 60 which consists of four individual piles 61, 62, 63 and 64.
- the individual piles in this embodiment have a circular cross section.
- FIG. 8 shows another exemplary embodiment of a pile bundle composed of four individual piles.
- the pile bundle 65 with a rectangular cross section consists of the individual piles 66, 67, 68 and 69.
- pile bundles which consist of two, three, four or more individual piles. It is essential in any case that at least one of the piles has a tensioning channel with a prestressing steel which can be tensioned in such a way that an outward change in cross-section of the pile of poles results.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gründung von Bauwerken und dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen von solchen Gründungen.The present invention relates to a device for the foundation of structures and the like, according to the preamble of
Pfahlgründungen werden üblicherweise hergestellt, indem entweder eine entsprechende Anzahl von Löchern in das Erdreich gebohrt und mit Beton ausgefüllt wird, oder indem Fertigpfähle, z. B. unter Verwendung einer Ramme, in das Erdreich eingebracht werden.Pile foundations are usually made either by drilling a suitable number of holes in the ground and filling them with concrete, or by using prefabricated piles, e.g. B. using a ram, are introduced into the ground.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen besteht häufig das Problem, daß die Tragfähigkeit, insbesondere bei schwimmenden Gründungen in lockerem Erdreich unbefriedigend ist. Es müssen dann entsprechend lange Pfähle verwendet werden, oder es müssen sehr viele Pfähle verwendet werden, um die gewünschte vertikale Tragfähigkeit zu erreichen.In these known devices, there is often the problem that the load-bearing capacity, particularly in the case of floating foundations in loose soil, is unsatisfactory. Long piles must then be used, or a large number of piles must be used to achieve the desired vertical load-bearing capacity.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Gründungsvorrichtung, insbesondere für schwimmende Gründungen, zu schaffen, welche eine gegenüber den bekannten Gründungen erhöhte vertikale Tragfähigkeit aufweist.The present invention is therefore based on the object of creating a foundation device, in particular for floating foundations, which has an increased vertical load-bearing capacity compared to the known foundations.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Gründungsvorrichtung ist Gegenstand des Anspruches 9. Zu bevorzugende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the subject matter of
Die erfindungsgemäße Lösung bedeutet einen völlig neuen Weg zur Erhöhung der Tragfähigkeit von Pfahlgründungen. Wie allgemein bekannt, ist die Reibungskraft, durch die die Verschiebung einer ersten Fläche gegenüber einer zweiten Fläche verhindert wird, im wesentlichen proportional zur Andruckkraft der beiden Flächen, d. h. also zur herrschenden Normalkraft bzw. zum Normaldruck. Bei den bekannten Gründungsvorrichtungen wird dieser Normaldruck vom umgebenden Erdreich ausgeübt und wird durch die Gründungsvorrichtung selbst nicht beeinflußt. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist nun die Möglichkeit gegeben, diese Normalkraft zu verändern und dadurch die Reibungskraft des Pfahles im Erdreich wesentlich zu erhöhen. Dadurch läßt sich eine wesentliche Änderung der vertikalen Tragfähigkeit der Gründungsvorrichtung erzielen.The solution according to the invention means a completely new way of increasing the load-bearing capacity of pile foundations. As is well known, the frictional force that prevents displacement of a first surface from a second surface is substantially proportional to the pressing force of the two surfaces, i. H. that is, the prevailing normal force or normal pressure. In the known foundation devices, this normal pressure is exerted by the surrounding earth and is not influenced by the foundation device itself. The solution according to the invention now makes it possible to change this normal force and thereby significantly increase the frictional force of the pile in the ground. This enables a significant change in the vertical load-bearing capacity of the foundation device to be achieved.
Die erfindungsgemäße Gründungsvorrichtung besteht aus zwei oder mehr Einzelpfählen. Diese zwei oder mehr Einzelpfähle werden zu einem Pfahlbündel zusammengefaßt, wobei die Einzelpfähle unmittelbar benachbart im Erdreich angeordnet ist. Wenn das Pfahlbündel im Erdreich eingebracht ist, werden die Pfähle verspannt, wobei sich, durch die entsprechende Anordnung der Spannkanäle bedingt, zumindest die Längsachse eines Pfahles des Pfahlbündels gegenüber der vorherigen Achsrichtung verformt. Dabei wird der Spannkanal so angeordnet, daß die Verformung des Pfahles im wesentlichen nach außen, d. h. also von dem anderen Pfahl oder von den anderen Pfählen weg erfolgt. Durch diese Verformung ändert sich der Gesamtquerschnitt des Pfalbündels, wobei gleichzeitig eine Hohlraum zwischen den einzelnen Pfählen entsteht. Durch diese Verformung werden starke Kräfte auf das umgebenden Erdreich ausgeübt, wodurch die Reibkraft, mit der der Pfahl im Erdboden gehalten ist, ansteigt.The foundation device according to the invention consists of two or more individual piles. These two or more individual piles are combined into a pile bundle, the individual piles being arranged immediately adjacent to one another in the ground. When the pile of piles is placed in the ground, the piles are tensioned, whereby, due to the corresponding arrangement of the tensioning channels, at least the longitudinal axis of a pile of the pile of piles is deformed with respect to the previous axial direction. The tensioning channel is arranged in such a way that the deformation of the pile is essentially outward, ie. H. in other words, away from the other post or from the other posts. This deformation changes the overall cross-section of the pile of piles, at the same time creating a cavity between the individual piles. As a result of this deformation, strong forces are exerted on the surrounding earth, which increases the frictional force with which the pile is held in the ground.
Neben dieser kraftschlüssigen Komponente der vertikalen Trag kraft, gibt es aber auch eine formschlüssige Komponente. Durch das Eindrücken des vergrößerten Querschnitts in das Erdreich, wird das Erdreich, je nach Beschaffenheit, mehr oder weniger nachgeben und sich dadurch teilweise der Form des verformten Pfahlbündels anpassen. Dadurch entsteht also eine, von der Erdbeschaffenheit, von der Beschaffenheit des Pfahlbündels und von der Lage und den aufgebrachten Kräften abhängiger Anteil einer formschlüssigen Verbindung zwischen Pfahl und Erdreich.In addition to this frictional component of the vertical support force, there is also a form-fitting component. By pressing the enlarged cross-section into the ground, the ground will yield more or less, depending on the nature, and will thereby partially adapt to the shape of the deformed pile of piles. This creates a proportion of a positive connection between the pile and the soil, which is dependent on the nature of the earth, the nature of the pile of piles and the position and the applied forces.
Gemäß einer zu bevorzugenden Ausführungsform werden die im Boden bei der Verformung entstehenden Hohlräume mit Beton oder dergleichen verpreßt. Dadurch wird eine dauerhafte Haltbarkeit der Verspannung erreicht.According to a preferred embodiment, the cavities formed in the floor during the deformation are pressed with concrete or the like. This ensures that the bracing is durable.
Gemäß einer zu bevorzugenden Ausführungsform kann die Gründungsvorrichtung aus zwei Einzelpfählen hergestellt werden. Dabei kann ein runder Querschnitt Verwendung finden. Zu bevorzugen ist jedoch die Verwendung eines solchen Querschnittes, der zumindest an einer Seite abgeflacht ist, so daß die einzelnen Pfähle an dieser Seite unmittelbar anliegen können. Eine solche Gestaltung kann z. B. einen halbrunden, einen dreieckigen oder viereckigen Querschnitt aufweisen. Die Pfähle werden dann so ins Erdreich abgeteuft, bzw. im Erdreich hergestellt, daß sich die entsprechenden Flächen berühren.According to a preferred embodiment, the foundation device can be produced from two individual piles. A round cross-section can be used. However, it is preferable to use such a cross section, which is flattened at least on one side, so that the individual piles can rest directly on this side. Such a design can e.g. B. have a semicircular, triangular or quadrangular cross-section. The piles are then sunk into the ground or manufactured in the ground so that the corresponding surfaces touch.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausführungsform, weist die Gründungsvorrichtung drei Pfähle auf. Diese Pfähle können ebenfalls rund sein, zu bevorzugen ist jedoch ein dreieckiger oder ein viereckiger oder auch ein rautenförmiger Aufbau.According to a further preferred embodiment, the foundation device has three piles. These piles can also be round, but a triangular or a square or a diamond-shaped structure is preferred.
Die erfindungsgemäße Gründungsvorrichtung kann auch Pfahlbündel aufweisen, die aus mehr als drei Pfählen bestehen. Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, daß nicht alle Pfähle eines Pfahlbündels mit einem Spannkanal versehen sein müssen. So ist es möglich, daß z. B. nur einer der Pfahle des Pfahlbündels einen Spannkanal aufweist, mit dem dann dieser eine Pfahl gegenüber dem zweiten Pfahl bei einer Doppelpfahlanordnung, oder den anderen Pfählen verspannt wird. Im Interesse einer gleichmäßigen Belastung aller Pfähle und einer besonders hohen vertikalen Tragfähigkeit wird man es jedoch bei vielen Anwendungsfällen vorziehen, alle Einzelpfähle eines Pfahlbündels mit einem Spannkanal zu versehen. Dadurch kann dann die Verformung des Gesamtpfahlbündels auf optimale Weise gesteuert werden.The foundation device according to the invention can also have pile bundles which consist of more than three piles. It should also be pointed out that not all piles of a pile bundle need to be provided with a tensioning channel. So it is possible that, for. B. only one of the piles of the pile bundle has a tensioning channel, with which this then a pile compared to the second pile in a double pile arrangement, or the other piles. In the interest of a uniform load on all piles and a particularly high vertical load-bearing capacity, it will be preferred in many applications to provide all individual piles of a pile bundle with a tensioning channel. The deformation of the entire pile bundle can then be controlled in an optimal manner.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß es für die Funktion der Erfindung nicht erforderlich ist, daß alle Pfähle eines Pfahlbündels den gleichen Querschnitt aufweisen. So kann z. B. ein Pfahl mit einem größeren Querschnitt vorgesehen werden, in dessen Nachbarschaft zwei Pfähle mit kleinerem Querschnitt angeordnet sind.It should be pointed out that it is not necessary for the function of the invention that all piles of a pile bundle have the same cross section. So z. B. a pile with a larger cross section can be provided, in the vicinity of which two piles with a smaller cross section are arranged.
Die Einzelpfähle können bei allen Ausführungsformen sowohl hohl als auch massiv gestaltet sein.In all of the embodiments, the individual piles can be both hollow and solid.
Es können Fertigpfähle verwendet werden, die zur Baustelle gebracht und dort dann eingerammt werden. Bei diesen Pfählen ergibt sich der Vorteil, daß die Verspannung gleichzeitig dazu dient, die beim Transport und beim Rammen erforderlichen Spannkräfte aufzunehmen, wie dies z. B. in der DE-AS 11 44 653 beschrieben ist. Für das Einbringen der Pfähle können alle bekannten Verfahren verwendet werden, also z. B. das Einrammen oder das Rütteln mit Spülhilfe usw.Prefabricated piles can be used, which are brought to the construction site and then driven in. These piles have the advantage that the bracing also serves to absorb the clamping forces required during transport and ramming, as is the case, for. B. is described in DE-AS 11 44 653. All known methods can be used for the introduction of the piles. B. ramming or shaking with a rinse aid, etc.
Bei der Herstellung der Pfähle vor Ort kann entweder einer verrohrte Bohrung oder eine unverrohrte Bohrung verwendet werden.Either a cased bore or an uncased bore can be used to manufacture the piles on site.
Von wesentlicher Bedeutung für den erzielten Erfolg ist die Wahl des Bereiches, in dem die Querschnittsverformung stattfinden soll.The choice of the area in which the cross-sectional deformation is to take place is essential for the success achieved.
Gemäß einer zu bevorzugenden Ausführungsform wird die Längs verformung der Einzelpfähle so gesteuert, daß die größte Querschnittsänderung, d. h. der größte Querschnitt etwa in der Mitte der Pfähle (in Längsrichtung gesehen) eintritt. Diese Ausführungsform ist besonders zu bevorzugen, wenn mit einer Bodenplatte gearbeitet wird.According to a preferred embodiment, the longitudinal Deformation of the individual piles controlled so that the largest change in cross-section, ie the largest cross-section occurs approximately in the middle of the piles (seen in the longitudinal direction). This embodiment is particularly preferred when working with a base plate.
Eine andere zu bevorzugende Form der Verspannung sieht vor, daß der größte Querschnitt des Pfahlbündels am unteren, im Erdreich eingebrachten Ende des Pfahlbündels entsteht. Bei dieser Ausführungsform wird üblicherweise keine Bodenplatte verwendet.Another preferred form of bracing provides that the largest cross section of the pile bundle is formed at the lower end of the pile bundle, which is introduced into the ground. In this embodiment, no base plate is usually used.
Es sind auch gänzlich andere Formen der Verspannung möglich, wobei diese Form von einer entsprechenden Abstimmung der Einzelpfahlquerschnitte, der Lage der Einzelpfähle zueinander, der Lage und der Anzahl der Spannkanäle pro Einzelpfahl und der Spanneinrichtungen abhängt.Completely different forms of bracing are also possible, this form depending on a corresponding coordination of the individual pile cross sections, the position of the individual piles with respect to one another, the position and the number of tensioning channels per individual pile and the tensioning devices.
Es wird darauf hingewiesen, daß die in der nachfolgenden Beschreibung enthaltenen Merkmale durchweg als zur Erfindung gehörig anzusehen sind. In diesem Teil der Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in bezug auf die Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;
- Fig. 3 die Anordnung der Pfähle nach dem Verspannen (wobei die Horizontalverformung hier der Deutlichkeit wegen übertrieben dargestellt ist);
- Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Längsansicht;
- Fig. 5 bis 8 verschiedene Querschnittsformen und Anordnung von Einzelpfählen zu einem Pfahlbündel.
- 1 shows a cross section through a first embodiment of the invention.
- FIG. 2 shows a longitudinal section through the exemplary embodiment according to FIG. 1;
- 3 shows the arrangement of the piles after bracing (the horizontal deformation here being exaggerated for the sake of clarity);
- Fig. 4 shows a second embodiment of the invention in longitudinal view;
- 5 to 8 different cross-sectional shapes and arrangement of individual piles to form a pile bundle.
Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gründungsvorrichtung, wobei die Figuren 1 und 2 ein Pfahlbündel der Vorrichtung im unverspannten und die Figur 3 das Pfahlbündel im verspannten Zustand zeigt.Figures 1, 2 and 3 show a first embodiment of the foundation device according to the invention, wherein Figures 1 and 2 show a pile bundle of the device in the unstressed and Figure 3 shows the pile bundle in the tensioned state.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß alle diese Darstellungen schematisiert sind, um die Erfindung auf einfache Weise erläutern zu können.It should be pointed out that all of these representations are schematic in order to explain the invention in a simple manner.
Das Pfahlbündel der Gründungsvorrichtung besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus drei Pfählen 1, 2 und 3, die einen rautenförmigen Querschnitt haben. Der Querschnitt der Pfähle ist so gewählt, daß sich beim Zusammensetzen der Pfähle zum Pfahlbündel ein gleichmäßiges Sechseck ergibt.In the exemplary embodiment shown, the pile bundle of the foundation device consists of three
Die Pfähle haben jeweils eine gemeinsame Kontaktfläche 4, 5 und 6, dies bedeutet, daß sich jeder einzelne Pfahl über zwei Flächen an den beiden anderen Pfählen abstützen kann.The piles each have a
Jedes Pfahlbündel der dargestellten Gründungsvorrichtung weist ferner eine Bodenplatte 10 und eine Deckplatte 16 auf. Die Bodenplatte 10 besteht aus einer im wesentlichen sechseckigen Platte, die einen erhöhten Rand 11 aufweist. An diesem erhöhten Rand 11 ist ein Absatz 12 angeordnet, auf dem sich die Einzelpfähle des Pfahlbündels abstützen. Die Bodenplatte 12 weist weiterhin einen Durchgang 13 auf, der ein Spülrohr 14 aufnimmt, welches seitlich aus dem Pfahlbündel an der Stelle 15 herausgeführt ist, und durch welches Spülflüssigkeit zum Einrütteln des Pfahlbündels und der Bodenplatte in das Erdreich eingebracht werden kann.Each pile bundle of the foundation device shown also has a
Jeder der Einzelpfähle 1, 2 und 3 weist einen Spannkanal 20, 21 und 22 auf, in dem ein Spannstahl 23, 24, 25 angeordnet ist. Unterhalb jedes Einzelpfahles befindet sich ein Spannkopf 30, der fest mit dem Spannstahl 23 verbunden ist. In gleicher Weise befinden sich auch unter den Pfählen 2 und 3 entsprechende Spannköpfe, die mit den Spannstählen 24 und 25 fest verbunden sind. Die Deckplatte 16 weist eine Grundplatte 32 und einen umlaufenden Rand 33 auf. Der umlaufende Rand 33 ermöglicht eine Abstützung der Einzelpfähle in horizontaler Richtung an der Deckplatte.Each of the
Die Deckplatte weist Aussparungen 35 auf, in denen das Ende eines Verpreßrohres 36 aufgenommen wird. Weiterhin weist die Deckplatte Aussparungen 37 auf, die jeweils das Ende der Spannstelle 23, 24 und 25 aufnehmen.The cover plate has
An der Schnittlinie der drei Berührungsflächen der Pfähle, die um 120o gegeneinander angeordnet sind, d. h. also punktsymmetrisch zum Mittelpunkt, befindet sich ein zylindrischer Hohlraum 40, der sich parallel zu der Längsachse der Einzelpfähle erstreckt und der ein perforiertes Verpreßrohr 41 aufnimmt.At the intersection of the three contact surfaces of the piles, which are arranged at 120 o relative to one another, that is to say point symmetrically to the center point, there is a
Die Funktion dieser Vorrichtung ist nun wie folgt:The function of this device is now as follows:
Zunächst wird das Pfahlbündel abgeteuft und anschließend die Pfahlkopfhaube abgenommen. Im Anschluß daran werden die einzelnen Spannstähle vorgespannt, wodurch sich die einzelnen Pfähle in Richtung ihrer nach außen liegenden Kante durchbiegen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Da sich jeder dieser Einzelpfähle an zwei Führungsflächen abstützt, die im Winkel zueinander geneigt sind, hat jeder Pfahl eine Führung, die den Verlauf der Biegelinie des Pfahles in einfacher Weise sicherstellt. Während des Verspannens bzw. im Anschluß daran wird in das perforierte Rohr 41 ein Verfüllrohr eingeführt, und der durch die Verspannung entstehende Hohlraum gefüllt. Als Füllmaterial wird vorzugsweise eine Zementit-Betonit-Sand-Wasser-Suspension verwendet. Vorzugsweise ist diese Suspension so zusammengesetzt, daß sie in etwa die gleiche Steifigkeit und Festigkeit wie der Boden hat, der das Pfahlbündel umgibt.First the pile of stakes is sunk and then the pile head cover is removed. The individual prestressing steels are then prestressed, as a result of which the individual piles bend in the direction of their outward edge, as is shown in FIG. 3. Since each of these individual piles is supported on two guide surfaces that are inclined at an angle to one another, each pile has a guide that ensures the course of the bending line of the pile in a simple manner. During the tensioning or afterwards, a filling tube is inserted into the
Im Anschluß daran wird dann durch eines der Verpreßrohre 36 ein Zementschlamm eingefüllt, der die Spannköpfe der einzelnen Spannstähle im Hohlraum der Grundplatte 10 vor Korrosion schützt. Die in den beiden anderen Pfählen befindlichen Verpreßrohre dienen dabei als Entlüftung.Subsequently, a cement slurry is then poured through one of the
Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hier werden ebenfalls 3 Pfähle verwendet, diese Pfähle sind aber ohne gemeinsame Grundplatte in das Erdreich eingebracht worden. Die Spannkanäle befinden sich bei diesen Pfählen auf der nach außen gerichteten Seite des Querschnitts des einzelnen Pfahles. Dadurch wird erreicht, daß der größte, beim Verspannen entstehende Querschnitt nicht im mittleren Bereich der Längsachse der Pfähle liegt, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3, sondern, daß sich dieser maximale Querschnitt an der untersten Seite der Pfähle einstellt. Aufgrund der Gesetzmäßigkeiten, die aus der Lehre von der Biegung der Balken bekannt sind, kann dadurch eine nach außen gerichtete Verformung der Pfähle erreicht werden, die bei gleicher Spannkraft größer ist, als die Verformung im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 - 3. Dadurch wird eine erhöhte Fläche geschaffen, auf der sich das Pfahlbündel abstützen kann, weiterhin wird auch eine vermehrte Druckkraft nach außen zur Erhöhung der Reibkraft erzielt.4 shows another embodiment of the present invention. 3 piles are also used here, but these piles have been placed in the ground without a common base plate. With these piles, the tensioning channels are located on the outward-facing side of the cross-section of the individual piles. It is thereby achieved that the largest cross-section created during the bracing does not lie in the central region of the longitudinal axis of the piles, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, but that this maximum cross-section occurs on the lowest side of the piles. Due to the laws that are known from the doctrine of the bending of the beams, an outward deformation of the piles can be achieved, which is greater with the same clamping force than the deformation in the exemplary embodiment according to FIGS. 1-3 created increased area on which the pile bundle can be supported, furthermore an increased pressure force is achieved to increase the frictional force.
Die Figur 5 zeigt ein Pfahlbündel 50, welches aus zwei halbrunden Einzelpfählen 51 und 52 zusammengesetzt ist. An der gemeinsamen Berühungsfläche 53 stützen sich beide Pfähle aneinander ab. Neben dieser halbrunden Konfiguration kann selbstverständlich auch eine rechteckige oder dreieckige Konfiguration von zwei Einzelpfählen zu einem Pfahlbündel zusammengesetzt werden.FIG. 5 shows a
Die Figur 6 zeigt ein Pfahlbündel 55 mit einem kreisförmigen Querschnitt, welches aus drei Einzelpfählen 56, 57 und 58 zusammengesetzt ist. Die Einzelpfähle weisen zueinander einen Winkel von 1200 auf.FIG. 6 shows a
Die Figur 7 zeigt ein Pfahlbündel 60, das aus vier Einzelpfählen 61, 62, 63 und 64 besteht. Die Einzelpfähle in diesem Ausführungsbeispiel haben einen kreisförmigen Querschnitt.FIG. 7 shows a pile bundle 60 which consists of four
Ein anderes Ausführungsbeispiel eines aus vier Einzelpfählen zusammengesetzten Pfahlbündels zeigt Figur 8. Das Pfahlbündel 65 mit rechteckigem Querschnitt besteht aus den Einzelpfählen 66, 67, 68 und 69.FIG. 8 shows another exemplary embodiment of a pile bundle composed of four individual piles. The
In ähnlicher Weise können weitere Querschnittsformen zu Pfahlbündeln zusammengesetzt werden, die aus zwei, drei, vier oder mehr Einzelpfählen bestehen. Wesentlich ist in jedem Fall, daß mindestens einer der Pfähle einen Spannkanal mit einem Spannstahl aufweist, der so verspannt werden kann, daß sich eine nach außen gerichtete Querschnittsänderung des Pfahlbündels ergibt.Similarly, other cross-sectional shapes can be assembled into pile bundles, which consist of two, three, four or more individual piles. It is essential in any case that at least one of the piles has a tensioning channel with a prestressing steel which can be tensioned in such a way that an outward change in cross-section of the pile of poles results.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Einzelpfähle des Pfahlbündels einen im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Spannkanal mit einer Spanneinrichtung aufweist, wobei der Spannkanal derart in bezug auf das Pfahlbündel angeordnet ist, daß die in die Spanneinrichtung nach dem Abteufen eingebrachte Spannung das Pfahlbündel derart verformt, daß die Gesamtquerschnittsfläche des Pfahlbündels in einem oder mehreren Bereichen gegenüber dem Ausgangsquerschnitt vor der Veränderung der Spannkraft nach dem Abteufen erhöht ist.1. foundation device, in particular for the foundation of structures and the like, which has two or more individual piles which are combined to form a pile bundle,
characterized in that at least one of the individual piles of the pile bundle has an essentially longitudinal tensioning channel with a tensioning device, the tensioning channel being arranged in relation to the pile of piles in such a way that the tension introduced into the tensioning device after being sunk deforms the pile of piles such that the total cross-sectional area of the pile bundle is increased in one or more areas compared to the initial cross-section before the change in the clamping force after sinking.
und daß anschließend die Spanneinrichtung(en) in der Weise verspannt werden, daß sich die Längsachse von mindestens einem dieser einander zugeordneten Pfähle gegenüber dem Ausgangszustand bleibend verformt, so daß sich der Gesamtquerschnitt des Pfahlbündels gegenüber dem Ausgangsquerschnitt ändert.9. A method for producing foundations for buildings and the like in the ground, characterized in that at least two individual piles are first introduced into the ground in the immediate vicinity of one another, at least one of these piles being provided with a longitudinal stretching channel for receiving a tensioning device,
and that the tensioning device (s) are then tensioned in such a way that the longitudinal axis of at least one of these piles associated with one another is permanently deformed with respect to the initial state, so that the total cross section of the pile bundle changes with respect to the initial cross section.
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