WO2021180667A1 - Pile foundation - Google Patents

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WO2021180667A1
WO2021180667A1 PCT/EP2021/055818 EP2021055818W WO2021180667A1 WO 2021180667 A1 WO2021180667 A1 WO 2021180667A1 EP 2021055818 W EP2021055818 W EP 2021055818W WO 2021180667 A1 WO2021180667 A1 WO 2021180667A1
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WO
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pile
coupling
segment
channel
release
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/055818
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German (de)
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Inventor
André Frank
Dirk RIEBENSAHM
Original Assignee
Energiequelle GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/52—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments
    • E02D5/523—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments composed of segments
    • E02D5/526—Connection means between pile segments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/10—Deep foundations
    • E02D27/12—Pile foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/52—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof
    • E02D9/02—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof by withdrawing

Definitions

  • the invention relates to a pile for a pile foundation, with several pile segments and at least one pile coupling, by means of which at least two pile segments are connected to one another.
  • the invention also relates to a method for dismantling a pile foundation with at least one pile inserted into the ground.
  • Pile foundations are used when soft soil layers have to be cut through in order to transfer structural loads into deep, load-bearing subsoil.
  • Corresponding pile foundations for example for wind turbines, will have to be removed from the ground in some regions in the future after decommissioning or permanent cessation of use due to legal requirements or for other reasons.
  • Pile sections only possible through at least partial exposure.
  • Bad soil conditions, high groundwater levels and dismantling depths of several meters make this dismantling, or the crimping of the piles, considerably more difficult. This leads to increased costs and a renewed intervention in the soil budget.
  • building and water law permits may be required to excavate the corresponding construction pits, which further increase the cost of dismantling the corresponding pile foundations.
  • nature conservation requirements can prevent the excavation of corresponding construction pits.
  • the object on which the invention is based is thus to reduce the effort involved in dismantling pile foundations.
  • the object is achieved by a pile of the type mentioned at the outset, the pile coupling of the pile according to the invention being releasable for the subsequent removal of at least one pile segment of the pile segments connected to one another by means of the pile coupling after the pile segments have been introduced into the ground.
  • the pile coupling of the pile according to the invention is preferably releasable without its external exposure.
  • at least one upper pile segment is released after the pile coupling is released and can be removed from the ground.
  • the pile according to the invention can, for example, be a driven pile, with the pile segments of the pile being able to be driven into the ground using a driving method.
  • the pile is a reinforced concrete pile, it being possible for the pile segments to be prefabricated parts that can be assembled.
  • the pile can be a prefabricated pile.
  • the pile segments can also have transverse reinforcement and / or longitudinal reinforcement.
  • the stake can also be a site Be concrete pile.
  • the detachable pile coupling can be integrated as an element pre-installed in the reinforcement cage.
  • the pile coupling is arranged between the pile segments connected by means of the pile coupling.
  • the pile coupling is connected to the end sections of the pile segments.
  • the pile coupling ensures, in particular, a tensile force connection between the pile segments connected to one another.
  • the pile coupling can comprise a lock, in particular a pull lock.
  • a pile segment connected to the pile coupling can be released, for example.
  • the pile coupling can also have several coupling parts connected to one another, the connection of which is disconnected when the coupling is released.
  • a coupling part of the pile coupling is fastened to a front end section of a first pile segment and a second coupling part of the pile coupling is fastened to a front end section of a second pile segment.
  • the pile coupling can be arranged, for example, between a pile segment designed as an upper pile and a pile segment designed as a lower pile, with the upper pile preferably being released when the pile coupling is released and can be removed from the ground.
  • the pile coupling has a release mechanism which can be actuated by means of a release tool to release the pile coupling.
  • the release mechanism for releasing the pile coupling can be operated remotely.
  • the release tool can have a hydraulic, pneumatic and / or electric drive for actuating the release mechanism.
  • the release tool can be set up to act thermally on the release mechanism in order to actuate it.
  • the release tool can be set up for this purpose be to cause a heat input into the release mechanism to operate this.
  • the release tool can comprise a heating device and / or a burner.
  • a pile according to the invention is advantageous in which the release mechanism of the pile coupling is set up to be actuated via a compressive load, a tensile load and / or a torque load.
  • a release pressure force, a release tensile force and / or a release torque can preferably be introduced into the release mechanism by means of the release tool.
  • the release mechanism can be actuated non-destructively.
  • the pile coupling has one or more predetermined breaking points which are designed to break in order to release the pile coupling when a specific thermal and / or mechanical breaking load is exceeded.
  • the pile segments can have one or more predetermined breaking points.
  • the one or more predetermined breaking points can be located on securing elements, such as securing bolts or securing pins, of the pile coupling.
  • One or more predetermined breaking points can be implemented by means of notches, tapers and / or perforations.
  • the thermal and / or mechanical breaking load can be caused by causing an explosion in the vicinity of the pile coupling.
  • an explosive can be ignited in the vicinity of the pile coupling in order to thermally and / or mechanically load the one or more predetermined breaking points.
  • the pile coupling has one or more deformation bodies which are designed to deform when a specific thermal and / or mechanical deformation load is exceeded in order to release the pile coupling.
  • the one or more deformation bodies can, for example, be securing elements such as securing bolts or securing pins.
  • the thermal and / or mechanical deformation stress can be caused by causing an explosion in the vicinity of the pile coupling.
  • a pile according to the invention is advantageous in which at least one pile segment has a channel which extends in the longitudinal direction through the pile segment and via which the pile coupling is accessible.
  • the uppermost pile segment of the pile preferably has a channel.
  • the pole segment having the channel is thus at least partially hollow.
  • the channel preferably runs centrally or centrally through the pile segment.
  • a release tool for actuating a release mechanism of the pile coupling can be used via the channel.
  • the pile coupling can then be operated remotely via the channel and the release tool.
  • a fracture instrument can also be used via the channel, by means of which one or more predetermined breaking points of the pile coupling can be subjected to a thermal and / or mechanical fracture load in order to release the pile coupling.
  • the pile according to the invention and the fracture instrument together form a dismantling system.
  • a deformation instrument can be used via the channel, by means of which one or more deformation bodies of the pile coupling can be deformed in order to release the pile coupling.
  • the pile according to the invention and the deformation instrument together form a dismantling system.
  • an explosive can be brought into the vicinity of the pile coupling via the channel.
  • the explosive can be introduced via a remotely ignitable explosive cartridge. Explosion-free explosives can also be used, which cause a fire after ignition Develop expansion pressure.
  • the pile according to the invention and the explosive device together form a dismantling system.
  • the channel has a guide for a release tool, which is designed to align the release tool in the channel.
  • a precise positioning of the release tool can take place via the guidance of the channel, so that the actuation of the release mechanism is simplified.
  • the guide of the channel can also be used to align a fracture instrument or a deformation instrument.
  • a post according to the invention is advantageous in which the channel has a protective cover which is designed to prevent inadvertent material entry into the channel.
  • the protective cover can, for example, be a protective seal of the channel or a protective cap on or in the channel. The protective cover prevents the sewer from being filled in during construction and during the dismantling of the pile foundation.
  • the channel is surrounded by a pipe segment which extends in the longitudinal direction through the pile segment.
  • the channel can be created by casting a cavity surrounding the pipe segment.
  • the pipe segment is preferably integrated into the pile segment.
  • the pipe segment is preferably embedded in the pile segment.
  • the pipe segment can be fastened in the pole segment in a non-positive, positive and / or cohesive manner.
  • a post according to the invention is preferred in which a connection of a post segment to the post coupling can be released by a releasing movement of the post segment.
  • the release movement can be, for example, a rotary movement of the pile segment.
  • the pile segment that can be released by a release movement can, for example, have a thread in an end section.
  • the pile segment is screwed into the pile coupling.
  • the front end section of the pile segment and the pile coupling can form a bayonet lock which can be released by a rotary movement of the pile segment.
  • a pile according to the invention is advantageous in which the pile coupling comprises a releasable or destructible tensioning means which braces the pile segments connected to one another with the pile coupling.
  • the bracing of the pile segments leads to the pile segments being pressed against one another and secured to one another.
  • the pile segments can have material projections, such as, for example, pins, webs or mandrels, which protrude into recesses in the adjacent pile segment.
  • the material protrusions and recesses ensure the positional security of the pile segments when driving and the absorption of transverse forces during the service life of the pile foundation.
  • the pile can be dismantled by removing at least one pile segment by loosening or destroying the clamping device and then pulling out the released pile segment.
  • the pile segment can be pulled out by means of a lifting device.
  • the lifting device can be a hydraulic lifting device.
  • At least one pile segment has a channel which extends in the longitudinal direction through the pile segment and through which the tensioning means extends.
  • the tensioning means preferably runs parallel to or in alignment with the channel in the pile segment.
  • the channel in the pile segment can be continuous and extend from an upper end face of the pile segment to a lower end face of the pile segment.
  • the pile can also have several clamping devices.
  • the one or more tensioning means can also run through a plurality of channels extending in the longitudinal direction through the pile segment.
  • a post according to the invention is advantageous in which the tensioning means comprises a tensioning wire or a tensioning rod.
  • the clamping means can be made of metal or a metal alloy.
  • this can
  • the tensioning means can be a textile or have textile components.
  • the tension rod can for example be designed as a threaded rod.
  • the tensioning means is anchored in a pile segment of the pile.
  • the clamping means is set up to be anchored to a foundation body located above the pile.
  • the foundation body is preferably part of a pile foundation.
  • a structure, such as a wind turbine, can be located on the foundation body.
  • the tensioning means can be anchored in an end section of the pile segment.
  • the tensioning means can be anchored to the pile segment at a distance from the end sections of the pile segment.
  • the clamping device is preferably anchored back on the upper side of the foundation body.
  • the foundation body can be a foundation plate, for example.
  • the pile can be dismantled by removing at least one pile segment by loosening the anchorage of the tensioning device and then pulling out the released pile segment.
  • the pile segment can be pulled out by means of a lifting device.
  • the lifting device can for example be a hydraulic lifting device.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a method of the type mentioned at the outset, a pile coupling of the pile being achieved within the scope of the method according to the invention, by means of which at least two pile segments of the pile are connected to one another.
  • at least one pile segment of the pile segments previously connected to one another by means of the pile coupling is removed from the ground.
  • the pile coupling is preferably released without its prior external exposure.
  • the method according to the invention is preferably used to dismantle a pile foundation in which at least one pile is designed according to one of the embodiments described above.
  • a pile foundation in which at least one pile is designed according to one of the embodiments described above.
  • the pile coupling can be released by loosening the anchorage of the clamping device before the foundation body is demolished if the clamping device extends through a foundation channel of the foundation body and is anchored at the top or just below the top of the foundation body.
  • the pile coupling can also be released during or after the demolition of the foundation body of the pile foundation.
  • the method according to the invention is furthermore advantageously developed in that a release tool is introduced into a channel which extends in the longitudinal direction through a pile segment.
  • the release mechanism of the pile coupling is preferably actuated to release the pile coupling, in particular by means of the release tool extending through the channel in the pile segment.
  • the release mechanism of the pile coupling is subjected to pressure, tension and / or torsion or the release mechanism of the pile coupling is subjected to thermal stress in order to release the pile coupling.
  • the compressive, tensile and / or torsional stress is preferably carried out by means of the release tool.
  • the heat input into the release mechanism for thermal release of the release mechanism can also be introduced via the release tool.
  • a fracture instrument and / or a disintegrant is introduced into a channel which extends in the longitudinal direction through a post segment of the post.
  • a thermal and / or mechanical breaking load is applied to one or more predetermined breaking points of the pile coupling to release the pile coupling, in particular by means of the breaking instrument extending through the channel and / or by igniting the explosive introduced into the channel.
  • one or more predetermined breaking points of the pile coupling are caused to break in order to release the pile coupling, the breaking being preferably caused by thermal and / or mechanical loading of the one or more predetermined breaking points takes place above a breaking threshold.
  • the method according to the invention is further advantageously developed in that a deformation instrument and / or a disintegrant is introduced into a channel which extends in the longitudinal direction through a pile segment.
  • a thermal and / or mechanical deformation load is applied to one or more deformation bodies of the pile coupling to release the pile coupling, in particular by means of the deformation instrument extending through the canal and / or by igniting the explosive introduced into the canal.
  • a method is also preferred in which a deformation of one or more deformation bodies of the pile coupling is caused to release them, the deformation being caused preferably by thermal and / or mechanical loading of the one or more deformation bodies above a deformation threshold.
  • a method according to the invention is advantageous in which, in order to release a pile segment from the pile coupling, a releasing movement is carried out on the pile segment, the releasing movement preferably being a rotary movement.
  • a clamping means of the pile coupling for releasing a pile segment can be loosened or destroyed, the clamping means clamping the pile segments connected to one another by means of the pile coupling before loosening or destroying them.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the pile according to the invention in a schematic sectional view
  • FIG. 1 shows a pile foundation 100 with a foundation body 102 designed as a foundation plate.
  • a structure 104 is located on the foundation body 102, a wind power installation in the figure shown here.
  • the pile foundation 100 is a pile foundation in which the structural loads are diverted over several piles 10.
  • the pile 10 shown is a driven pile which is composed of several pile segments 12a, 12b.
  • the front end sections 14a, 14b of the pile segments 12a, 12b are with a
  • Pile coupling 16 connected so that the pile coupling 16 is arranged between the pile segments 12a, 12b.
  • the pile segments 12a, 12b are made of reinforced concrete and can have transverse reinforcement and / or longitudinal reinforcement.
  • the pile segment 12a is cranked at an upper end, so that the reinforcement of the pile segment 12a during the construction of the
  • Pile foundation 100 could be embedded in the foundation body 102.
  • the pile segment 12a is crimped, there is a risk that an inner pipe segment 20 of the pile segment 12a will be damaged, for example bent or perforated. For this reason, the pipe segment 20 is to be examined for corresponding damage after the pile segment 12a has been crimped. If there is corresponding damage, the damaged pipe section must be repaired with an intact pipe section. Furthermore, the damaged pipe section can also be repaired before the foundation body 102 is built.
  • the pile coupling 16 can be released for subsequent removal of the pile segment 12a after the pile segments 12a, 12b have been introduced into the subsurface U without external exposure.
  • the pile coupling 16 ensures a tensile force connection between the pile segments 12a, 12b.
  • the connection between the pile segments 12a, 12b also allows the absorption of transverse forces and bending moments.
  • the pile segment 12a connected to the pile coupling 16 is released from the pile coupling 16.
  • a release mechanism for example, which can be actuated by means of a release tool.
  • securing elements such as securing bolts or securing pins can be moved or destroyed in such a way that the post segment 12a can be removed from the subsurface U.
  • the pile segment 12a has a channel 18 which extends in the longitudinal direction through the pile segment 12a and via which the pile coupling 16 is accessible.
  • the pile segment 12a thus has a cavity which connects an upper opening with a lower opening, the pile coupling 16 resting against the lower opening.
  • the channel 18 is surrounded by a pipe segment 20 which extends in the longitudinal direction through the pile segment 12a.
  • the release tool can be used via the channel 18 to actuate the release mechanism of the pile coupling 16, so that remote actuation of the pile coupling 16 can be implemented via the release tool.
  • the channel 18 has a guide for the release tool, so that when the release tool is inserted into the channel 18, it is aligned in a suitable manner for actuating the pile coupling 16.
  • the channel 16 has a protective cover 22 by means of which an unintentional entry of material into the channel 18 can be avoided.
  • a protective cover 22 by means of which an unintentional entry of material into the channel 18 can be avoided.
  • complete or partial filling of the channel 16 can also be provided.
  • the backfill is preferably a temporary backfill.
  • the protective cover 22 thus prevents the channel 18 from being filled up during the construction and during the dismantling of the foundation body 102.
  • the channel 18 of the pile 10 is to be exposed by breaking off the foundation body 102 so that the release tool after removing the protective cover 22 for releasing the pile coupling 16 into the Channel 18 of the pile segment 12a can be inserted.
  • the release tool can have a hydraulic, pneumatic and / or electric drive so that a sufficiently high actuating force is available.
  • the pile coupling 16 can have one or more predetermined breaking points.
  • a breaking instrument or an explosive can be introduced through the channel 18 so that the one or more predetermined breaking points of the pile coupling 16 are subjected to a thermal and / or mechanical breaking load by means of the breaking instrument or by igniting the introduced explosive can be.
  • the thermal and / or mechanical breaking load causes the one or more predetermined breaking points to break, as a result of which the pile coupling 16 is released.
  • the pile coupling 16 has one or more deformation bodies which are to be deformed in order to release the pile coupling 16.
  • a deformation instrument or a disintegrant can be introduced via the channel 18 so that the one or more deformation bodies can be deformed by means of the deformation instrument or by igniting the introduced disintegrant.
  • the induced deformation of the one or more deformation bodies then ensures that the pile coupling 16 is released, so that the pile segment 12a can be removed from the subsurface U as part of the dismantling of the pile foundation 100.
  • the pile 10 of the pile foundation 100 shown in FIG. 2 also comprises a plurality of pile segments 12a, 12b, the pile segment 12a in this case not having a channel extending in the longitudinal direction.
  • the connection of the pile segment 12a to the pile coupling 16 can in this case be released by a releasing movement 26 of the pile segment 12a.
  • the release movement 26 is a rotary movement about the axis of rotation 24.
  • the releasable pile segment 12a has, for example, a thread in a lower end section 14a.
  • the end section 14a of the pile segment 12a is screwed into the pile coupling 16.
  • the pile segment 12a can be unscrewed from the pile coupling 16 as part of the dismantling process and removed from the subsurface U.
  • the pile 10 shown in FIG. 3 also comprises a plurality of pile segments 12a-12c.
  • the pile segments 12a-12c are connected to one another by means of a pile coupling 16.
  • the pile coupling 16 comprises a releasable tensioning means 28 which braces the pile segments 12a-12c with one another.
  • the pile segments 12a-12c are arranged directly one above the other and are pressed against one another by the bracing.
  • the pile segments 12b, 12c have frontal material projections 32b, 32c, the material projections 32b, 32c being, for example, locking pins.
  • the material projections 32b, 32c protrude into recesses of the respective adjacent pile segment 12a, 12b.
  • the material projections 32b, 32c ensure the positional security and the transverse force absorption of the pile segments 12a-12c when driving into the subsoil U.
  • the material projections can not protrude from the segment below, but lie in the segment above and reach downwards.
  • the pile segments 12a, 12b each have a channel 18a, 18b extending in the longitudinal direction through the pile segments 12a, 12b, the tensioning means 28 extending through the channels 18a, 18b and through a foundation channel in the foundation body 102.
  • the channels 18a, 18b are surrounded by pipe segments 20a, 20b which are embedded in the pile segments 12a, 12b.
  • a channel for the clamping means 28 can also be provided in the pipe segment 12c.
  • the tensioning means 28 can be, for example, a tensioning wire or a tensioning rod.
  • the tensioning means 28 is anchored to the pile segment 12c via a lower anchorage 30. Furthermore, the tensioning means 28 is anchored to the foundation body 102 via an upper anchorage 106.
  • the anchorage 106 of the tensioning means 28 must be loosened. This usually takes place before or when the foundation body 102 is demolished. After the anchoring 106 has been loosened and the foundation body 102 has been removed the pile segments 12a, 12b can be pulled out of the subsurface U.
  • the pile segments 12a, 12b can be pulled out, for example, by means of a lifting device, wherein the lifting device can be a hydraulic lifting device.

Abstract

The invention relates to a pile (10) for a pile foundation (100), having a plurality of pile segments (12a, 12b) and at least one pile coupling (16), by means of which at least two pile segments (12a, 12b) are connected to one another, wherein it is possible to release the pile coupling (16) so that, once the pile segments (12a, 12b) have been introduced into the underlying ground (U), at least one pile segment (12a) of the pile segments (12a, 12b) connected to one another by means of the pile coupling (16) can be subsequently removed.

Description

PFAHLGRÜNDUNG PILE FOUNDATION
Die Erfindung betrifft einen Pfahl für eine Pfahlgründung, mit mehreren Pfahlsegmenten und zumindest einer Pfahlkupplung, mittels welcher zumindest zwei Pfahlsegmente miteinander verbunden sind. The invention relates to a pile for a pile foundation, with several pile segments and at least one pile coupling, by means of which at least two pile segments are connected to one another.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Rückbauen einer Pfahlgründung mit zumindest einem in den Untergrund eingebrachten Pfahl.The invention also relates to a method for dismantling a pile foundation with at least one pile inserted into the ground.
Pfahlgründungen werden eingesetzt, wenn weiche Bodenschichten durchteuft werden müssen, um Bauwerkslasten in tiefliegenden, tragfähigen Baugrund abzuleiten. Entsprechende Pfahlgründungen, beispielsweise für Windenergieanlagen, müssen in einigen Regionen zukünftig nach der Außerbetriebnahme bzw. der dauerhaften Nutzungsaufgabe aufgrund von gesetzlichen Vorgaben oder aus anderen Gründen wieder aus dem Erdreich entfernt werden. Pile foundations are used when soft soil layers have to be cut through in order to transfer structural loads into deep, load-bearing subsoil. Corresponding pile foundations, for example for wind turbines, will have to be removed from the ground in some regions in the future after decommissioning or permanent cessation of use due to legal requirements or for other reasons.
Der vollständige oder teilweise Rückbau von Pfahlgründungen kann zurzeit nur mit hohem Aufwand bewerkstelligt werden. Nach dem vorangegangenen Rückbau des Fundamentkörpers ist ein Entfernen der Pfähle, bzw.The complete or partial dismantling of pile foundations can currently only be accomplished with great effort. After the previous dismantling of the foundation body, the piles or piles must be removed.
Pfahlabschnitte nur durch ein zumindest teilweises Freilegen möglich. Schlechte Bodenverhältnisse, hohe Grundwasserstände und Rückbautiefen von mehreren Metern erschweren diesen Rückbau, bzw. das Kröpfen der Pfähle erheblich. Dies führt zu erhöhten Kosten und einem erneuten Eingriff in den Bodenhaushalt. Zur Aushebung entsprechender Baugruben können außerdem bau- und wasserrechtliche Genehmigungen erforderlich sein, welche den Aufwand für den Rückbau entsprechender Pfahlgründungen weiter erhöhen. Darüber hinaus können Naturschutzvorgaben dem Aushub entsprechender Baugruben entgegenstehen. Pile sections only possible through at least partial exposure. Bad soil conditions, high groundwater levels and dismantling depths of several meters make this dismantling, or the crimping of the piles, considerably more difficult. This leads to increased costs and a renewed intervention in the soil budget. In addition, building and water law permits may be required to excavate the corresponding construction pits, which further increase the cost of dismantling the corresponding pile foundations. In addition, nature conservation requirements can prevent the excavation of corresponding construction pits.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, den Aufwand beim Rückbau von Pfahlgründungen zu reduzieren. The object on which the invention is based is thus to reduce the effort involved in dismantling pile foundations.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Pfahl der eingangs genannten Art, wobei die Pfahlkupplung des erfindungsgemäßen Pfahls zur nachträglichen Entnahme zumindest eines Pfahlsegments der mittels der Pfahlkupplung miteinander verbundenen Pfahlsegmente nach der Einbringung der Pfahlsegmente in den Untergrund lösbar ist. Vorzugsweise ist die Pfahlkupplung des erfindungsgemäßen Pfahls ohne deren äußere Freilegung lösbar. Vorzugsweise ist zumindest ein oberes Pfahlsegment nach dem Lösen der Pfahlkupplung freigegeben und aus dem Untergrund entnehmbar. The object is achieved by a pile of the type mentioned at the outset, the pile coupling of the pile according to the invention being releasable for the subsequent removal of at least one pile segment of the pile segments connected to one another by means of the pile coupling after the pile segments have been introduced into the ground. The pile coupling of the pile according to the invention is preferably releasable without its external exposure. Preferably, at least one upper pile segment is released after the pile coupling is released and can be removed from the ground.
Dadurch, dass zumindest ein Pfahlsegment, insbesondere ohne äußere Freilegung der Pfahlkupplung, von der Pfahlkupplung getrennt werden kann, ist der Aushub einer Baugrube zur Entnahme des Pfahlsegments nicht oder in einem geringeren Umfang erforderlich. Der Aufwand und die Kosten für den Rückbau einer Pfahlgründung werden somit erheblich reduziert. Ferner können zeit- und kostenintensive bau- und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren beim Rückbau von Pfahlgründungen vermieden werden. Der Rückbau entsprechender Pfahlgründungen kann außerdem ohne einen umfangreichen Eingriff in die Landschaft und de Naturhaushalt erfolgen, sodass die Einhaltung von Naturschutzvorgaben erleichtert wird. Because at least one pile segment, in particular without external exposure of the pile coupling, can be separated from the pile coupling, the excavation of a construction pit to remove the pile segment is not necessary, or only to a lesser extent. The effort and costs for the dismantling of a pile foundation are thus considerably reduced. Furthermore, time-consuming and costly building and water law approval procedures for the dismantling of pile foundations can be avoided. The corresponding pile foundations can also be dismantled without extensive intervention in the landscape and the natural balance, so that compliance with nature conservation requirements is made easier.
Der erfindungsgemäße Pfahl kann beispielsweise ein Rammpfahl sein, wobei die Pfahlsegmente des Pfahls über ein Rammverfahren in den Untergrund einbringbar sind. Insbesondere ist der Pfahl ein Stahlbetonpfahl, wobei die Pfahlsegmente zusammensetzbare Fertigteile sein können. Der Pfahl kann vorgefertigter Pfahl sein. Die Pfahlsegmente können ferner eine Querbewehrung und/oder eine Längsbewehrung aufweisen. Der Pfahl kann ferner ein Ort- Betonpfahl sein. In diesem kann die lösbare Pfahlkupplung als im Bewehrungskorb vorinstalliertes Element integriert sein. The pile according to the invention can, for example, be a driven pile, with the pile segments of the pile being able to be driven into the ground using a driving method. In particular, the pile is a reinforced concrete pile, it being possible for the pile segments to be prefabricated parts that can be assembled. The pile can be a prefabricated pile. The pile segments can also have transverse reinforcement and / or longitudinal reinforcement. The stake can also be a site Be concrete pile. In this, the detachable pile coupling can be integrated as an element pre-installed in the reinforcement cage.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pfahls ist die Pfahlkupplung zwischen den mittels der Pfahlkupplung verbundenen Pfahlsegmenten angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die Pfahlkupplung mit stirnseitigen Endabschnitten der Pfahlsegmente verbunden. Die Pfahlkupplung sorgt insbesondere für eine Zugkraftverbindung zwischen den miteinander verbundenen Pfahlsegmenten. Hierzu kann die Pfahlkupplung ein Schloss, insbesondere ein Zugschloss, umfassen. Beim Lösen der Pfahlkupplung kann beispielsweise ein mit der Pfahlkupplung verbundenes Pfahlsegment freigegeben werden. Die Pfahlkupplung kann auch mehrere miteinander verbundene Kupplungsteile aufweisen, deren Verbindung zueinander beim Lösen der Kupplung getrennt wird. Beispielsweise ist ein Kupplungsteil der Pfahlkupplung an einem stirnseitigen Endabschnitt eines ersten Pfahlsegments befestigt und ein zweites Kupplungsteil der Pfahlkupplung ist an einem stirnseitigen Endabschnitt eines zweiten Pfahlsegments befestigt. Die Pfahlkupplung kann beispielsweise zwischen einem als Oberpfahl ausgebildeten Pfahlsegment und einem als Unterpfahl ausgebildeten Pfahlsegment angeordnet sein, wobei beim Lösen der Pfahlkupplung vorzugsweise der Oberpfahl freigegeben wird und aus dem Erdreich entnommen werden kann. In a preferred embodiment of the pile according to the invention, the pile coupling is arranged between the pile segments connected by means of the pile coupling. Alternatively or in addition, the pile coupling is connected to the end sections of the pile segments. The pile coupling ensures, in particular, a tensile force connection between the pile segments connected to one another. For this purpose, the pile coupling can comprise a lock, in particular a pull lock. When the pile coupling is released, a pile segment connected to the pile coupling can be released, for example. The pile coupling can also have several coupling parts connected to one another, the connection of which is disconnected when the coupling is released. For example, a coupling part of the pile coupling is fastened to a front end section of a first pile segment and a second coupling part of the pile coupling is fastened to a front end section of a second pile segment. The pile coupling can be arranged, for example, between a pile segment designed as an upper pile and a pile segment designed as a lower pile, with the upper pile preferably being released when the pile coupling is released and can be removed from the ground.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pfahls weist die Pfahlkupplung einen Lösemechanismus auf, welcher mittels eines Lösewerkzeugs zum Lösen der Pfahlkupplung betätigbar ist. Insbesondere ist der Lösemechanismus zum Lösen der Pfahlkupplung fernbetätigbar. Beim Betätigen des Lösemechanismus werden beispielsweise Sicherungselemente, wie etwa Sicherungsbolzen oder Sicherungsstifte, der Pfahlkupplung in eine Freigabestellung bewegt, sodass zumindest ein Pfahlsegment zum Rückbau der Pfahlgründung entnommen bzw. entfernt werden kann. Das Lösewerkzeug kann einen Hydraulik-, einen Pneumatik- und/oder einen Elektroantrieb für die Betätigung des Lösemechanismus aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Lösewerkzeug dazu eingerichtet sein, thermisch auf den Lösemechanismus einzuwirken, um diesen zu betätigen. Beispielsweise kann das Lösewerkzeug dazu eingerichtet sein, einen Wärmeeintrag in den Lösemechanismus zu verursachen, um diesen zu betätigen. Hierzu kann das Lösewerkzeug eine Heizeinrichtung und/oder einen Brenner umfassen. In a further development of the pile according to the invention, the pile coupling has a release mechanism which can be actuated by means of a release tool to release the pile coupling. In particular, the release mechanism for releasing the pile coupling can be operated remotely. When the release mechanism is actuated, for example, securing elements, such as securing bolts or securing pins, of the pile coupling are moved into a release position so that at least one pile segment can be removed or removed to dismantle the pile foundation. The release tool can have a hydraulic, pneumatic and / or electric drive for actuating the release mechanism. Alternatively or additionally, the release tool can be set up to act thermally on the release mechanism in order to actuate it. For example, the release tool can be set up for this purpose be to cause a heat input into the release mechanism to operate this. For this purpose, the release tool can comprise a heating device and / or a burner.
Der erfindungsgemäße Pfahl und das Lösewerkzeug bilden gemeinsam ein Rückbausystem. The pile according to the invention and the release tool together form a dismantling system.
Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Pfahl vorteilhaft, bei welchem der Lösemechanismus der Pfahlkupplung dazu eingerichtet ist, über eine Druckbeanspruchung, eine Zugbeanspruchung und/oder eine Drehmomentbeanspruchung betätigt zu werden. Vorzugsweise ist eine Lösedruckkraft, eine Lösezugkraft und/oder ein Lösemoment mittels des Lösewerkzeugs in den Lösemechanismus einbringbar. Der Lösemechanismus kann zerstörungsfrei betätigbar sein. Ferner kann es bei der Betätigung des Lösemechanismus zum Lösen der Pfahlkupplung zu einer Zerstörung des Lösemechanismus bzw. der Pfahlkupplung kommen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pfahls weist die Pfahlkupplung eine oder mehrere Sollbruchstellen auf, welche dazu eingerichtet sind, bei Überschreitung einer spezifischen thermischen und/oder mechanischen Bruchbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung zu brechen. Alternativ oder zusätzlich können die Pfahlsegmente eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen. Die eine oder die mehreren Sollbruchstellen können sich an Sicherungselementen, wie etwa Sicherungsbolzen oder Sicherungsstiften, der Pfahlkupplung befinden. Eine oder mehrere Sollbruchstellen können durch Kerben, Verjüngungen und/oder Perforationen realisiert sein. Die thermische und/oder mechanische Bruchbelastung kann durch das Verursachen einer Sprengung im Nahbereich der Pfahlkupplung hervorgerufen werden. Beispielsweise kann im Nahbereich der Pfahlkupplung ein Sprengmittel gezündet werden, um die eine oder mehreren Sollbruchstellen thermisch und/oder mechanisch zu belasten. In addition, a pile according to the invention is advantageous in which the release mechanism of the pile coupling is set up to be actuated via a compressive load, a tensile load and / or a torque load. A release pressure force, a release tensile force and / or a release torque can preferably be introduced into the release mechanism by means of the release tool. The release mechanism can be actuated non-destructively. Furthermore, when the release mechanism is actuated to release the pile coupling, the release mechanism or the pile coupling can be destroyed. In a further preferred embodiment of the pile according to the invention, the pile coupling has one or more predetermined breaking points which are designed to break in order to release the pile coupling when a specific thermal and / or mechanical breaking load is exceeded. Alternatively or additionally, the pile segments can have one or more predetermined breaking points. The one or more predetermined breaking points can be located on securing elements, such as securing bolts or securing pins, of the pile coupling. One or more predetermined breaking points can be implemented by means of notches, tapers and / or perforations. The thermal and / or mechanical breaking load can be caused by causing an explosion in the vicinity of the pile coupling. For example, an explosive can be ignited in the vicinity of the pile coupling in order to thermally and / or mechanically load the one or more predetermined breaking points.
Der erfindungsgemäße Pfahl und das Sprengmittel bilden gemeinsam ein Rückbausystem. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pfahls weist die Pfahlkupplung eine oder mehrere Deformationskörper auf, welche dazu eingerichtet sind, sich bei Überschreitung einer spezifischen thermischen und/oder mechanischen Deformationsbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung zu verformen. Der eine oder die mehreren Deformationskörper können beispielsweise Sicherungselemente, wie etwa Sicherungsbolzen oder Sicherungsstifte, sein. Die thermische und/oder mechanische Deformationsbelastung kann durch das Verursachen einer Sprengung im Nahbereich der Pfahlkupplung hervorgerufen werden. Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßer Pfahl vorteilhaft, bei welchem zumindest ein Pfahlsegment einen sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment erstreckenden Kanal aufweist, über welchen die Pfahlkupplung zugänglich ist. Vorzugsweise weist das oberste Pfahlsegment des Pfahls einen Kanal auf. Das den Kanal aufweisende Pfahlsegment ist also zumindest abschnittsweise hohl ausgebildet. Der Kanal verläuft vorzugsweise mittig bzw. zentral durch das Pfahlsegment. Über den Kanal kann ein Lösewerkzeug zum Betätigen eines Lösemechanismus der Pfahlkupplung einsetzbar sein. Über den Kanal und das Lösewerkzeug kann dann eine Fernbetätigung der Pfahlkupplung erfolgen. Über den Kanal kann ferner ein Bruchinstrument einsetzbar sein, mittels welchem eine oder mehrere Sollbruchstellen der Pfahlkupplung zum Lösen der Pfahlkupplung mit einer thermischen und/oder mechanischen Bruchbelastung beaufschlagt werden können. Der erfindungsgemäße Pfahl und das Bruchinstrument bilden gemeinsam ein Rückbausystem. The pile according to the invention and the explosive device together form a dismantling system. In a further preferred embodiment of the pile according to the invention, the pile coupling has one or more deformation bodies which are designed to deform when a specific thermal and / or mechanical deformation load is exceeded in order to release the pile coupling. The one or more deformation bodies can, for example, be securing elements such as securing bolts or securing pins. The thermal and / or mechanical deformation stress can be caused by causing an explosion in the vicinity of the pile coupling. In addition, a pile according to the invention is advantageous in which at least one pile segment has a channel which extends in the longitudinal direction through the pile segment and via which the pile coupling is accessible. The uppermost pile segment of the pile preferably has a channel. The pole segment having the channel is thus at least partially hollow. The channel preferably runs centrally or centrally through the pile segment. A release tool for actuating a release mechanism of the pile coupling can be used via the channel. The pile coupling can then be operated remotely via the channel and the release tool. A fracture instrument can also be used via the channel, by means of which one or more predetermined breaking points of the pile coupling can be subjected to a thermal and / or mechanical fracture load in order to release the pile coupling. The pile according to the invention and the fracture instrument together form a dismantling system.
Außerdem kann über den Kanal ein Deformationsinstrument einsetzbar sein, mittels welchem ein oder mehrere Deformationskörper der Pfahlkupplung zum Lösen der Pfahlkupplung verformt werden können. Der erfindungsgemäße Pfahl und das Deformationsinstrument bilden gemeinsam ein Rückbausystem. In addition, a deformation instrument can be used via the channel, by means of which one or more deformation bodies of the pile coupling can be deformed in order to release the pile coupling. The pile according to the invention and the deformation instrument together form a dismantling system.
Ferner kann über den Kanal ein Sprengmittel in den Nahbereich der Pfahlkupplung gebracht werden. Das Sprengmittel kann über eine fernzündbare Sprengpatrone eingebracht werden. Es können auch explosionsfreie Sprengmittel zum Einsatz kommen, welche nach der Zündung einen Expansionsdruck entwickeln. Der erfindungsgemäße Pfahl und das Sprengmittel bilden gemeinsam ein Rückbausystem. Furthermore, an explosive can be brought into the vicinity of the pile coupling via the channel. The explosive can be introduced via a remotely ignitable explosive cartridge. Explosion-free explosives can also be used, which cause a fire after ignition Develop expansion pressure. The pile according to the invention and the explosive device together form a dismantling system.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pfahls weist der Kanal eine Führung für ein Lösewerkzeug auf, welche dazu eingerichtet ist, das Lösewerkzeug in dem Kanal auszurichten. Über die Führung des Kanals kann eine präzise Positionierung des Lösewerkzeugs erfolgen, sodass die Betätigung des Lösemechanismus vereinfacht wird. Die Führung des Kanals kann ferner zum Ausrichten eines Bruchinstruments oder eines Deformationsinstrument Verwendung finden. Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Pfahl vorteilhaft, bei welchem der Kanal eine Schutzabdeckung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, einen unbeabsichtigten Materialeintritt in den Kanal zu vermeiden. Die Schutzabdeckung kann beispielsweise eine Schutzversiegelung des Kanals oder eine Schutzkappe auf oder in dem Kanal sein. Durch die Schutzabdeckung wird ein Zuschütten des Kanals während des Baus und während des Rückbaus der Pfahlgründung vermieden. In a further embodiment of the pile according to the invention, the channel has a guide for a release tool, which is designed to align the release tool in the channel. A precise positioning of the release tool can take place via the guidance of the channel, so that the actuation of the release mechanism is simplified. The guide of the channel can also be used to align a fracture instrument or a deformation instrument. In addition, a post according to the invention is advantageous in which the channel has a protective cover which is designed to prevent inadvertent material entry into the channel. The protective cover can, for example, be a protective seal of the channel or a protective cap on or in the channel. The protective cover prevents the sewer from being filled in during construction and during the dismantling of the pile foundation.
In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Pfahls wird der Kanal von einem Rohrsegment umgeben, welches sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment erstreckt. Im Herstellungsverfahren des Pfahls kann der Kanal durch Vergießen eines das Rohrsegment umgebenen Hohlraums erzeugt werden. Das Rohrsegment ist vorzugsweise in das Pfahlsegment integriert. Vorzugsweise ist das Rohrsegment in das Pfahlsegment eingebettet. Das Rohrsegment kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig in dem Pfahlsegment befestigt sein. Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Pfahl bevorzugt, bei welchem eine Verbindung eines Pfahlsegments zu der Pfahlkupplung durch eine Lösebewegung des Pfahlsegments lösbar ist. Die Lösebewegung kann beispielsweise eine Drehbewegung des Pfahlsegments sein. Das durch eine Lösebewegung lösbare Pfahlsegment kann in einem stirnseitigen Endabschnitt beispielsweise ein Gewinde aufweisen. Der stirnseitige Endabschnitt desIn a further development of the pile according to the invention, the channel is surrounded by a pipe segment which extends in the longitudinal direction through the pile segment. In the pile manufacturing process, the channel can be created by casting a cavity surrounding the pipe segment. The pipe segment is preferably integrated into the pile segment. The pipe segment is preferably embedded in the pile segment. The pipe segment can be fastened in the pole segment in a non-positive, positive and / or cohesive manner. In addition, a post according to the invention is preferred in which a connection of a post segment to the post coupling can be released by a releasing movement of the post segment. The release movement can be, for example, a rotary movement of the pile segment. The pile segment that can be released by a release movement can, for example, have a thread in an end section. The front end section of the
Pfahlsegments ist in diesem Fall in die Pfahlkupplung eingedreht. Alternativ können der stirnseitige Endabschnitt des Pfahlsegments und die Pfahlkupplung einen Bajonettverschluss bilden, welcher durch eine Drehbewegung des Pfahlsegments lösbar ist. In this case, the pile segment is screwed into the pile coupling. Alternatively the front end section of the pile segment and the pile coupling can form a bayonet lock which can be released by a rotary movement of the pile segment.
Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Pfahl vorteilhaft, bei welchem die Pfahlkupplung ein lösbares oder zerstörbares Spannmittel umfasst, welches die mit der Pfahlkupplung miteinander verbundenen Pfahlsegmente miteinander verspannt. Die Verspannung der Pfahlsegmente führt dazu, dass die Pfahlsegmente aufeinandergedrückt und aneinander gesichert werden. Die Pfahlsegmente können an einer Stirnseite Materialvorsprünge, wie beispielsweise Stifte, Stege oder Dorne aufweisen, welche in Ausnehmungen des benachbarten Pfahlsegments hineinragen. Die Materialvorsprünge und - ausnehmungen gewährleisten die Lagesicherheit der Pfahlsegmente beim Rammen und die Aufnahme von Querkräften während der Nutzungsdauer der Pfahlgründung. Ein Rückbau des Pfahls durch Entfernen zumindest eines Pfahlsegments kann durch Lösen oder Zerstören des Spannmittels und einem anschließenden Herausziehen des freigegebenen Pfahlsegments erfolgen. Das Herausziehen des Pfahlsegments kann mittels einer Hebevorrichtung erfolgen. Die Hebevorrichtung kann eine hydraulische Hebevorrichtung sein. In addition, a pile according to the invention is advantageous in which the pile coupling comprises a releasable or destructible tensioning means which braces the pile segments connected to one another with the pile coupling. The bracing of the pile segments leads to the pile segments being pressed against one another and secured to one another. On one end face, the pile segments can have material projections, such as, for example, pins, webs or mandrels, which protrude into recesses in the adjacent pile segment. The material protrusions and recesses ensure the positional security of the pile segments when driving and the absorption of transverse forces during the service life of the pile foundation. The pile can be dismantled by removing at least one pile segment by loosening or destroying the clamping device and then pulling out the released pile segment. The pile segment can be pulled out by means of a lifting device. The lifting device can be a hydraulic lifting device.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pfahls weist zumindest ein Pfahlsegment einen sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment erstreckenden Kanal auf, durch welchen sich das Spannmittel erstreckt. Vorzugsweise verläuft das Spannmittel parallel oder fluchtend zu dem Kanal in dem Pfahlsegment. Der Kanal in dem Pfahlsegment kann durchgängig sein und sich von einer oberen Stirnseite des Pfahlsegments bis auf eine untere Stirnseite des Pfahlsegments erstrecken. Der Pfahl kann auch mehrere Spannmittel aufweisen. Das eine oder die mehreren Spannmittel können auch durch mehrere sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment erstreckende Kanäle verlaufen.In a further embodiment of the pile according to the invention, at least one pile segment has a channel which extends in the longitudinal direction through the pile segment and through which the tensioning means extends. The tensioning means preferably runs parallel to or in alignment with the channel in the pile segment. The channel in the pile segment can be continuous and extend from an upper end face of the pile segment to a lower end face of the pile segment. The pile can also have several clamping devices. The one or more tensioning means can also run through a plurality of channels extending in the longitudinal direction through the pile segment.
Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Pfahl vorteilhaft, bei welchem das Spannmittel eine Spannlitze oder eine Spannstange umfasst. Das Spannmittel kann aus Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet sein. Ferner kann das Spannmittel ein Textil sein oder Textilbestandteile aufweisen. Die Spannstange kann beispielsweise als Gewindestange ausgebildet sein. In addition, a post according to the invention is advantageous in which the tensioning means comprises a tensioning wire or a tensioning rod. The clamping means can be made of metal or a metal alloy. Furthermore, this can The tensioning means can be a textile or have textile components. The tension rod can for example be designed as a threaded rod.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pfahls ist das Spannmittel in einem Pfahlsegment des Pfahls verankert. Alternativ oder zusätzlich ist das Spannmittel dazu eingerichtet, an einem oberhalb des Pfahls befindlichen Fundamentkörper verankert zu werden. Der Fundamentkörper ist vorzugsweise Bestandteil einer Pfahlgründung. Auf dem Fundamentkörper kann sich ein Bauwerk, wie beispielsweise eine Windenergieanlage, befinden. Das Spannmittel kann in einem Endabschnitt des Pfahlsegments verankert sein. Alternativ kann das Spannmittel beabstandet von den Endabschnitten des Pfahlsegments an dem Pfahlsegment verankert sein. Vorzugsweise erfolgt die Rückverankerung des Spannmittels auf der Oberseite des Fundamentkörpers. Der Fundamentkörper kann beispielsweise eine Fundamentplatte sein. Ein Rückbau des Pfahls durch Entnehmen zumindest eines Pfahlsegments kann durch Lösen der Verankerung des Spannmittels und einem anschließenden Herausziehen des freigegebenen Pfahlsegments erfolgen. Das Herausziehen des Pfahlsegments kann mittels einer Hebevorrichtung erfolgen. Die Hebevorrichtung kann beispielsweise eine hydraulische Hebevorrichtung sein.In a further preferred embodiment of the pile according to the invention, the tensioning means is anchored in a pile segment of the pile. As an alternative or in addition, the clamping means is set up to be anchored to a foundation body located above the pile. The foundation body is preferably part of a pile foundation. A structure, such as a wind turbine, can be located on the foundation body. The tensioning means can be anchored in an end section of the pile segment. Alternatively, the tensioning means can be anchored to the pile segment at a distance from the end sections of the pile segment. The clamping device is preferably anchored back on the upper side of the foundation body. The foundation body can be a foundation plate, for example. The pile can be dismantled by removing at least one pile segment by loosening the anchorage of the tensioning device and then pulling out the released pile segment. The pile segment can be pulled out by means of a lifting device. The lifting device can for example be a hydraulic lifting device.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Pfahlkupplung des Pfahls gelöst wird, mittels welcher zumindest zwei Pfahlsegmente des Pfahls miteinander verbunden sind. Außerdem erfolgt ein Entnehmen zumindest eines Pfahlsegments der zuvor mittels der Pfahlkupplung miteinander verbundenen Pfahlsegmente aus dem Untergrund. Vorzugsweise erfolgt das Lösen der Pfahlkupplung ohne deren vorherige äußere Freilegung. The object on which the invention is based is also achieved by a method of the type mentioned at the outset, a pile coupling of the pile being achieved within the scope of the method according to the invention, by means of which at least two pile segments of the pile are connected to one another. In addition, at least one pile segment of the pile segments previously connected to one another by means of the pile coupling is removed from the ground. The pile coupling is preferably released without its prior external exposure.
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt vorzugsweise zum Rückbauen einer Pfahlgründung zum Einsatz, bei welcher zumindest ein Pfahl nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Pfahls verwiesen. The method according to the invention is preferably used to dismantle a pile foundation in which at least one pile is designed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages and modifications of the method according to the invention first referred to the advantages and modifications of the pile according to the invention.
Das Lösen der Pfahlkupplung durch Lösen der Verankerung des Spannmittels kann vor dem Abbruch des Fundamentkörpers erfolgen, wenn sich das Spannmittel durch einen Fundamentkanal des Fundamentkörpers erstreckt und an der Oberseite oder knapp unterhalb der Oberseite des Fundamentkörpers verankert ist. Alternativ kann das Lösen der Pfahlkupplung auch während oder nach dem Abbruch des Fundamentkörpers der Pfahlgründung erfolgen. The pile coupling can be released by loosening the anchorage of the clamping device before the foundation body is demolished if the clamping device extends through a foundation channel of the foundation body and is anchored at the top or just below the top of the foundation body. Alternatively, the pile coupling can also be released during or after the demolition of the foundation body of the pile foundation.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass ein Lösewerkzeug in einen Kanal, welcher sich in Längsrichtung durch ein Pfahlsegment erstreckt, eingeführt wird. Vorzugsweise erfolgt ein Betätigen des Lösemechanismus der Pfahlkupplung zum Lösen der Pfahlkupplung, insbesondere mittels des sich durch den Kanal in dem Pfahlsegment erstreckenden Lösewerkzeugs. Insbesondere erfolgt ein Beanspruchen des Lösemechanismus der Pfahlkupplung auf Druck, Zug und/oder Torsion oder ein thermisches Beanspruchen des Lösemechanismus der Pfahlkupplung zum Lösen der Pfahlkupplung. Die Druck-, Zug- und/oder Torsionsbeanspruchung erfolgt vorzugsweise mittels des Lösewerkzeugs. Der Wärmeeintrag in den Lösemechanismus zum thermischen Lösen des Lösemechanismus kann auch über das Lösewerkzeug eingebracht werden. The method according to the invention is furthermore advantageously developed in that a release tool is introduced into a channel which extends in the longitudinal direction through a pile segment. The release mechanism of the pile coupling is preferably actuated to release the pile coupling, in particular by means of the release tool extending through the channel in the pile segment. In particular, the release mechanism of the pile coupling is subjected to pressure, tension and / or torsion or the release mechanism of the pile coupling is subjected to thermal stress in order to release the pile coupling. The compressive, tensile and / or torsional stress is preferably carried out by means of the release tool. The heat input into the release mechanism for thermal release of the release mechanism can also be introduced via the release tool.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Bruchinstrument und/oder ein Sprengmittel in einen Kanal, welcher sich in Längsrichtung durch ein Pfahlsegment des Pfahls erstreckt, eingeführt. Vorzugsweise wird eine oder werden mehrere Sollbruchstellen der Pfahlkupplung mit einer thermischen und/oder mechanischen Bruchbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung beaufschlagt, insbesondere mittels des sich durch den Kanal erstreckenden Bruchinstruments und/oder durch eine Zündung des durch in den Kanal eingeführten Sprengmittels. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein Veranlassen eines Bruchs von einer oder mehreren Sollbruchstellen der Pfahlkupplung zum Lösen der Pfahlkupplung, wobei das Veranlassen des Bruchs vorzugsweise durch thermisches und/oder mechanisches Belasten der einen oder der mehreren Sollbruchstellen oberhalb einer Bruchschwelle erfolgt. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, a fracture instrument and / or a disintegrant is introduced into a channel which extends in the longitudinal direction through a post segment of the post. A thermal and / or mechanical breaking load is applied to one or more predetermined breaking points of the pile coupling to release the pile coupling, in particular by means of the breaking instrument extending through the channel and / or by igniting the explosive introduced into the channel. In a preferred embodiment, one or more predetermined breaking points of the pile coupling are caused to break in order to release the pile coupling, the breaking being preferably caused by thermal and / or mechanical loading of the one or more predetermined breaking points takes place above a breaking threshold.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass ein Deformationsinstrument und/oder ein Sprengmittel in einen Kanal, welcher sich in Längsrichtung durch ein Pfahlsegment erstreckt, eingeführt wird. Insbesondere erfolgt ein Beaufschlagen einer oder mehrere Deformationskörper der Pfahlkupplung mit einer thermischen und/oder mechanischen Deformationsbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung, insbesondere mittels des sich durch den Kanal erstreckenden Deformationsinstruments und/oder durch Zündung des in den Kanal eingeführten Sprengmittels. Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei welchem eine Verformung von einer oder mehreren Deformationskörpern der Pfahlkupplung zum Lösen dieser veranlasst wird, wobei das Veranlassen der Verformung vorzugsweise durch thermisches und/oder mechanisches Belasten der einen oder der mehreren Deformationskörper oberhalb einer Deformationsschwelle erfolgt. The method according to the invention is further advantageously developed in that a deformation instrument and / or a disintegrant is introduced into a channel which extends in the longitudinal direction through a pile segment. In particular, a thermal and / or mechanical deformation load is applied to one or more deformation bodies of the pile coupling to release the pile coupling, in particular by means of the deformation instrument extending through the canal and / or by igniting the explosive introduced into the canal. A method is also preferred in which a deformation of one or more deformation bodies of the pile coupling is caused to release them, the deformation being caused preferably by thermal and / or mechanical loading of the one or more deformation bodies above a deformation threshold.
Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft, bei welchem zum Lösen eines Pfahlsegments von der Pfahlkupplung eine Lösebewegung an dem Pfahlsegment ausgeführt wird, wobei die Lösebewegung vorzugsweise eine Drehbewegung ist. Ferner kann ein Spannmittel der Pfahlkupplung zum Freigeben eines Pfahlsegments gelöst oder zerstört werden, wobei das Spannmittel die mittels der Pfahlkupplung miteinander verbundenen Pfahlsegmente vor dem Lösen oder Zerstören miteinander verspannt. In addition, a method according to the invention is advantageous in which, in order to release a pile segment from the pile coupling, a releasing movement is carried out on the pile segment, the releasing movement preferably being a rotary movement. Furthermore, a clamping means of the pile coupling for releasing a pile segment can be loosened or destroyed, the clamping means clamping the pile segments connected to one another by means of the pile coupling before loosening or destroying them.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained and described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pfahls in einer schematischen Schnittdarstellung; 1 shows an exemplary embodiment of the pile according to the invention in a schematic sectional view;
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pfahls in einer schematischen Schnittdarstellung; und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pfahls in einer schematischen Schnittdarstellung. 2 shows a further exemplary embodiment of the pile according to the invention in a schematic sectional illustration; and 3 shows a further exemplary embodiment of the pile according to the invention in a schematic sectional illustration.
Die Fig. 1 zeigt eine Pfahlgründung 100 mit einem als Fundamentplatte ausgebildeten Fundamentkörper 102. Auf dem Fundamentkörper 102 befindet sich ein Bauwerk 104, in der hier dargestellten Figur eine Windenergieanlage.1 shows a pile foundation 100 with a foundation body 102 designed as a foundation plate. A structure 104 is located on the foundation body 102, a wind power installation in the figure shown here.
Die Pfahlgründung 100 ist eine Pfahlgründung, bei welcher die Bauwerkslasten über mehrere Pfähle 10 abgeleitet werden. The pile foundation 100 is a pile foundation in which the structural loads are diverted over several piles 10.
Bei dem dargestellten Pfahl 10 handelt es sich um einen Rammpfahl, welcher aus mehreren Pfahlsegmenten 12a, 12b zusammengesetzt ist. Die stirnseitigen Endabschnitte 14a, 14b der Pfahlsegmente 12a, 12b sind mit einerThe pile 10 shown is a driven pile which is composed of several pile segments 12a, 12b. The front end sections 14a, 14b of the pile segments 12a, 12b are with a
Pfahlkupplung 16 verbunden, sodass die Pfahlkupplung 16 zwischen den Pfahlsegmenten 12a, 12b angeordnet ist. Die Pfahlsegmente 12a, 12b sind aus Stahlbeton ausgebildet und können eine Querbewehrung und/oder eine Längsbewehrung aufweisen. Das Pfahlsegment 12a ist an einem oberen Ende gekröpft, sodass die Bewehrung des Pfahlsegments 12a beim Bau derPile coupling 16 connected so that the pile coupling 16 is arranged between the pile segments 12a, 12b. The pile segments 12a, 12b are made of reinforced concrete and can have transverse reinforcement and / or longitudinal reinforcement. The pile segment 12a is cranked at an upper end, so that the reinforcement of the pile segment 12a during the construction of the
Pfahlgründung 100 in den Fundamentkörper 102 eingebettet werden konnte. Beim Kröpfen des Pfahlsegments 12a besteht die Gefahr, dass ein inneres Rohrsegment 20 des Pfahlsegments 12a beschädigt, beispielsweise verbogen oder perforiert, wird. Aus diesem Grund ist das Rohrsegment 20 nach dem Kröpfen des Pfahlsegments 12a auf entsprechende Beschädigungen zu untersuchen. Sofern entsprechende Beschädigungen vorliegen, ist der beschädigte Rohrabschnitt durch einen intakten Rohrabschnitt in Stand zu setzen. Ferner ist auch eine Reparatur des beschädigten Rohrabschnitts vor dem Bau des Fundamentkörpers 102 möglich. Um den Aufwand beim Rückbauen der Pfahlgründung 100 zu reduzieren, ist die Pfahlkupplung 16 zur nachträglichen Entnahme des Pfahlsegments 12a nach der Einbringung der Pfahlsegmente 12a, 12b in den Untergrund U ohne äußere Freilegung lösbar. Die Pfahlkupplung 16 sorgt in einem Verriegelungszustand für eine Zugkraftverbindung zwischen den Pfahlsegmenten 12a, 12b. Die Verbindung zwischen den Pfahlsegmenten 12a, 12b erlaubt ebenfalls die Aufnahme von Querkräften und Biegemomenten. Beim Lösen der Pfahlkupplung 16 wird das mit der Pfahlkupplung 16 verbundene Pfahlsegment 12a von der Pfahlkupplung 16 freigegeben. Pile foundation 100 could be embedded in the foundation body 102. When the pile segment 12a is crimped, there is a risk that an inner pipe segment 20 of the pile segment 12a will be damaged, for example bent or perforated. For this reason, the pipe segment 20 is to be examined for corresponding damage after the pile segment 12a has been crimped. If there is corresponding damage, the damaged pipe section must be repaired with an intact pipe section. Furthermore, the damaged pipe section can also be repaired before the foundation body 102 is built. In order to reduce the effort involved in dismantling the pile foundation 100, the pile coupling 16 can be released for subsequent removal of the pile segment 12a after the pile segments 12a, 12b have been introduced into the subsurface U without external exposure. In a locked state, the pile coupling 16 ensures a tensile force connection between the pile segments 12a, 12b. The connection between the pile segments 12a, 12b also allows the absorption of transverse forces and bending moments. When loosening the pile coupling 16, the pile segment 12a connected to the pile coupling 16 is released from the pile coupling 16.
Zum Lösen der Pfahlkupplung 16 kann diese beispielsweise einen Lösemechanismus aufweisen, welcher mittels eines Lösewerkzeugs betätigbar ist. Beim Betätigen des Lösemechanismus können Sicherungselemente, wie etwa Sicherungsbolzen oder Sicherungsstifte, derart bewegt oder zerstört werden, dass das Pfahlsegment 12a aus dem Untergrund U entnommen werden kann. To release the pile coupling 16, it can have a release mechanism, for example, which can be actuated by means of a release tool. When the release mechanism is actuated, securing elements such as securing bolts or securing pins can be moved or destroyed in such a way that the post segment 12a can be removed from the subsurface U.
Das Pfahlsegment 12a weist einen sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment 12a erstreckenden Kanal 18 auf, über welchen die Pfahlkupplung 16 zugänglich ist. Das Pfahlsegment 12a weist also einen Hohlraum auf, welcher eine obere Öffnung mit einer unteren Öffnung verbindet, wobei die Pfahlkupplung 16 an der unteren Öffnung anliegt. Der Kanal 18 wird von einem Rohrsegment 20 umgeben, welches sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment 12a erstreckt. Über den Kanal 18 kann das Lösewerkzeug zum Betätigen des Lösemechanismus der Pfahlkupplung 16 eingesetzt werden, sodass über das Lösewerkzeug eine Fernbetätigung der Pfahlkupplung 16 umgesetzt werden kann. Der Kanal 18 weist eine Führung für das Lösewerkzeug auf, sodass das Lösewerkzeug beim Einsetzen in den Kanal 18 in geeigneter Weise zur Betätigung der Pfahlkupplung 16 ausgerichtet wird. The pile segment 12a has a channel 18 which extends in the longitudinal direction through the pile segment 12a and via which the pile coupling 16 is accessible. The pile segment 12a thus has a cavity which connects an upper opening with a lower opening, the pile coupling 16 resting against the lower opening. The channel 18 is surrounded by a pipe segment 20 which extends in the longitudinal direction through the pile segment 12a. The release tool can be used via the channel 18 to actuate the release mechanism of the pile coupling 16, so that remote actuation of the pile coupling 16 can be implemented via the release tool. The channel 18 has a guide for the release tool, so that when the release tool is inserted into the channel 18, it is aligned in a suitable manner for actuating the pile coupling 16.
Der Kanal 16 weist eine Schutzabdeckung 22 auf, über welche ein unbeabsichtigter Materialeintritt in den Kanal 18 vermieden werden kann. Alternativ oder zusätzlich zu der Schutzabdeckung 22 kann auch eine vollständige oder teilweise Verfüllung des Kanals 16 vorgesehen sein. Die Verfüllung ist in diesem Fall vorzugsweise eine temporäre Verfüllung. Die Schutzabdeckung 22 verhindert somit ein Zuschütten des Kanals 18 während des Baus und während des Rückbaus des Fundamentkörpers 102. The channel 16 has a protective cover 22 by means of which an unintentional entry of material into the channel 18 can be avoided. As an alternative or in addition to the protective cover 22, complete or partial filling of the channel 16 can also be provided. In this case, the backfill is preferably a temporary backfill. The protective cover 22 thus prevents the channel 18 from being filled up during the construction and during the dismantling of the foundation body 102.
Beim Rückbau der Pfahlgründung 100 ist der Kanal 18 des Pfahls 10 durch einen Abbruch des Fundamentkörpers 102 freizulegen, damit das Lösewerkzeug nach Entfernen der Schutzabdeckung 22 zum Lösen der Pfahlkupplung 16 in den Kanal 18 des Pfahlsegments 12a eingeführt werden kann. Das Lösewerkzeug kann einen Hydraulik-, einen Pneumatik- und/oder einen Elektroantrieb aufweisen, sodass eine ausreichend hohe Betätigungskraft zur Verfügung steht.When dismantling the pile foundation 100, the channel 18 of the pile 10 is to be exposed by breaking off the foundation body 102 so that the release tool after removing the protective cover 22 for releasing the pile coupling 16 into the Channel 18 of the pile segment 12a can be inserted. The release tool can have a hydraulic, pneumatic and / or electric drive so that a sufficiently high actuating force is available.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Pfahlkupplung 16 eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen. Zum Lösen der Pfahlkupplung 16 kann in diesem Fall ein Bruchinstrument oder ein Sprengmittel durch den Kanal 18 eingeführt werden, sodass die eine oder die mehreren Sollbruchstellen der Pfahlkupplung 16 mittels des Bruchinstruments oder durch eine Zündung des eingeführten Sprengmittels mit einer thermischen und/oder mechanischen Bruchbelastung beaufschlagt werden kann. Über die thermische und/oder mechanische Bruchbelastung wird ein Bruch der einen oder der mehreren Sollbruchstellen veranlasst, wodurch die Pfahlkupplung 16 gelöst wird. In an alternative embodiment, the pile coupling 16 can have one or more predetermined breaking points. In order to release the pile coupling 16, a breaking instrument or an explosive can be introduced through the channel 18 so that the one or more predetermined breaking points of the pile coupling 16 are subjected to a thermal and / or mechanical breaking load by means of the breaking instrument or by igniting the introduced explosive can be. The thermal and / or mechanical breaking load causes the one or more predetermined breaking points to break, as a result of which the pile coupling 16 is released.
In einer alternativen Ausführungsform weist die Pfahlkupplung 16 einen oder mehrere Deformationskörper auf, welche zum Lösen der Pfahlkupplung 16 zu verformen sind. In diesem Fall kann ein Deformationsinstrument oder ein Sprengmittel über den Kanal 18 eingeführt werden, sodass der eine oder die mehreren Deformationskörper mittels des Deformationsinstruments oder durch eine Zündung des eingeführten Sprengmittels verformt werden können. Die veranlasste Verformung des einen oder der mehreren Deformationskörper sorgt dann für ein Lösen der Pfahlkupplung 16, sodass das Pfahlsegment 12a im Rahmen des Rückbaus der Pfahlgründung 100 aus dem Untergrund U entnommen werden kann. In an alternative embodiment, the pile coupling 16 has one or more deformation bodies which are to be deformed in order to release the pile coupling 16. In this case, a deformation instrument or a disintegrant can be introduced via the channel 18 so that the one or more deformation bodies can be deformed by means of the deformation instrument or by igniting the introduced disintegrant. The induced deformation of the one or more deformation bodies then ensures that the pile coupling 16 is released, so that the pile segment 12a can be removed from the subsurface U as part of the dismantling of the pile foundation 100.
Der Pfahl 10 der in der Fig. 2 dargestellten Pfahlgründung 100 umfasst ebenfalls mehrere Pfahlsegmente 12a, 12b, wobei das Pfahlsegment 12a in diesem Fall keinen sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal aufweist. Die Verbindung des Pfahlsegments 12a zu der Pfahlkupplung 16 kann in diesem Fall durch eine Lösebewegung 26 des Pfahlsegments 12a gelöst werden. Die Lösebewegung 26 ist eine Drehbewegung um die Drehachse 24. Das lösbare Pfahlsegment 12a weist in einem unteren Endabschnitt 14a beispielsweise ein Gewinde auf. Der Endabschnitt 14a des Pfahlsegments 12a ist in die Pfahlkupplung 16 eingedreht. Nach Entfernen des Fundamentkörpers 102 kann das Pfahlsegment 12a im Rahmen des Rückbaus aus der Pfahlkupplung 16 herausgedreht und aus dem Untergrund U entnommen werden. The pile 10 of the pile foundation 100 shown in FIG. 2 also comprises a plurality of pile segments 12a, 12b, the pile segment 12a in this case not having a channel extending in the longitudinal direction. The connection of the pile segment 12a to the pile coupling 16 can in this case be released by a releasing movement 26 of the pile segment 12a. The release movement 26 is a rotary movement about the axis of rotation 24. The releasable pile segment 12a has, for example, a thread in a lower end section 14a. The end section 14a of the pile segment 12a is screwed into the pile coupling 16. After the foundation body 102 has been removed, the pile segment 12a can be unscrewed from the pile coupling 16 as part of the dismantling process and removed from the subsurface U.
Der in der Fig. 3 dargestellte Pfahl 10 umfasst ebenfalls mehrere Pfahlsegmente 12a-12c. Die Pfahlsegmente 12a-12c sind mittels einer Pfahlkupplung 16 miteinander verbunden. Die Pfahlkupplung 16 umfasst ein lösbares Spannmittel 28, welches die Pfahlsegmente 12a-12c miteinander verspannt. Die Pfahlsegmente 12a-12c sind direkt übereinander angeordnet und werden durch die Verspannung aufeinandergedrückt. Die Pfahlsegmente 12b, 12c weisen stirnseitige Materialvorsprünge 32b, 32c auf, wobei die Materialvorsprünge 32b, 32c beispielsweise Sicherungsstifte sind. Die Materialvorsprünge 32b, 32c ragen in Ausnehmungen des jeweils anliegenden Pfahlsegments 12a, 12b hinein. Die Materialvorsprünge 32b, 32c gewährleisten die Lagesicherheit und die Querkraftaufnahme der Pfahlsegmente 12a-12c beim Einrammen in den Untergrund U. Alternativ können die Materialvorsprünge auch nicht aus dem untenliegenden Segment herausragen, sondern in dem darüber liegenden Segment liegen und nach unten reichen. The pile 10 shown in FIG. 3 also comprises a plurality of pile segments 12a-12c. The pile segments 12a-12c are connected to one another by means of a pile coupling 16. The pile coupling 16 comprises a releasable tensioning means 28 which braces the pile segments 12a-12c with one another. The pile segments 12a-12c are arranged directly one above the other and are pressed against one another by the bracing. The pile segments 12b, 12c have frontal material projections 32b, 32c, the material projections 32b, 32c being, for example, locking pins. The material projections 32b, 32c protrude into recesses of the respective adjacent pile segment 12a, 12b. The material projections 32b, 32c ensure the positional security and the transverse force absorption of the pile segments 12a-12c when driving into the subsoil U. Alternatively, the material projections can not protrude from the segment below, but lie in the segment above and reach downwards.
Die Pfahlsegmente 12a, 12b weisen jeweils einen sich in Längsrichtung durch die Pfahlsegmente 12a, 12b erstreckenden Kanal 18a, 18b auf, wobei sich das Spannmittel 28 durch die Kanäle 18a, 18b und durch einen Fundamentkanal in dem Fundamentkörper 102 erstreckt. Die Kanäle 18a, 18b werden von Rohrsegmenten 20a, 20b umgeben, welche in die Pfahlsegmente 12a, 12b eingebettet sind. In dem Rohrsegment 12c kann ebenfalls ein Kanal für das Spannmittel 28 vorgesehen sein. Das Spannmittel 28 kann beispielsweise eine Spannlitze oder eine Spannstange sein. Das Spannmittel 28 ist über eine untere Verankerung 30 an dem Pfahlsegment 12c verankert. Ferner ist das Spannmittel 28 über eine obere Verankerung 106 an dem Fundamentkörper 102 verankert. Zum Rückbau des Pfahls 10 ist die Verankerung 106 des Spannmittels 28 zu lösen. Dies erfolgt üblicherweise vor oder beim Abbruch des Fundamentkörpers 102. Nach dem Lösen der Verankerung 106 und dem Entfernen des Fundamentkörpers 102 können die Pfahlsegmente 12a, 12b aus dem Untergrund U herausgezogen werden. Das Herausziehen der Pfahlsegmente 12a, 12b kann beispielsweise mittels einer Hebevorrichtung erfolgen, wobei die Hebevorrichtung eine hydraulische Hebevorrichtung sein kann. The pile segments 12a, 12b each have a channel 18a, 18b extending in the longitudinal direction through the pile segments 12a, 12b, the tensioning means 28 extending through the channels 18a, 18b and through a foundation channel in the foundation body 102. The channels 18a, 18b are surrounded by pipe segments 20a, 20b which are embedded in the pile segments 12a, 12b. A channel for the clamping means 28 can also be provided in the pipe segment 12c. The tensioning means 28 can be, for example, a tensioning wire or a tensioning rod. The tensioning means 28 is anchored to the pile segment 12c via a lower anchorage 30. Furthermore, the tensioning means 28 is anchored to the foundation body 102 via an upper anchorage 106. To dismantle the pile 10, the anchorage 106 of the tensioning means 28 must be loosened. This usually takes place before or when the foundation body 102 is demolished. After the anchoring 106 has been loosened and the foundation body 102 has been removed the pile segments 12a, 12b can be pulled out of the subsurface U. The pile segments 12a, 12b can be pulled out, for example, by means of a lifting device, wherein the lifting device can be a hydraulic lifting device.
Bezuqszeichen Reference symbol
10 Pfahl 10 stake
12a- 12c Pfahlsegmente 14a, 14b Endabschnitte 12a- 12c pile segments 14a, 14b end sections
16 Pfahlkupplung 16 pile coupling
18, 18a, 18b Kanal 20, 20a, 20b Rohrsegment 22 Schutzabdeckung 24 Drehachse 18, 18a, 18b channel 20, 20a, 20b pipe segment 22 protective cover 24 axis of rotation
26 Lösebewegung 28 Spannmittel 30 Verankerung 26 Release movement 28 Clamping device 30 Anchoring
32b, 32c Materialvorsprünge 32b, 32c material protrusions
100 Pfahlgründung 100 pile foundation
102 Fundamentkörper 102 foundation bodies
104 Bauwerk 104 structure
106 Verankerung 106 anchoring
U Untergrund U underground

Claims

Ansprüche Expectations
1. Pfahl (10) für eine Pfahlgründung (100), mit mehreren Pfahlsegmenten (12a-12c), und - zumindest einer Pfahlkupplung (16), mittels welcher zumindest zwei1. Pile (10) for a pile foundation (100), with several pile segments (12a-12c), and - at least one pile coupling (16), by means of which at least two
Pfahlsegmente (12a-12c) miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Pfahlkupplung (16) zur nachträglichen Entnahme zumindest eines Pfahlsegments (12a) der mittels der Pfahlkupplung (16) miteinander verbundenen Pfahlsegmente (12a-12c) nach der Einbringung der Pfahlsegmente (12a-12c) in den Untergrund (U) lösbar ist. Pile segments (12a-12c) are connected to one another; characterized in that the pile coupling (16) can be released for the subsequent removal of at least one pile segment (12a) of the pile segments (12a-12c) connected to one another by means of the pile coupling (16) after the pile segments (12a-12c) have been introduced into the subsoil (U) is.
2. Pfahl (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfahlkupplung (16) zwischen den mittels der Pfahlkupplung (16) verbundenen Pfahlsegmenten (12a-12c) angeordnet und/oder mit stirnseitigen Endabschnitten (14a, 14b) der Pfahlsegmente (12a-12c) verbunden ist. 2. Pile (10) according to claim 1, characterized in that the pile coupling (16) is arranged between the pile segments (12a-12c) connected by means of the pile coupling (16) and / or with end sections (14a, 14b) of the pile segments (12a) -12c) is connected.
3. Pfahl (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfahlkupplung (16) einen3. pile (10) according to claim 2, characterized in that the pile coupling (16) one
Lösemechanismus aufweist, welcher mittels eines Lösewerkzeug zum Lösen der Pfahlkupplung (16) betätigbar ist. Has release mechanism which can be actuated by means of a release tool for releasing the pile coupling (16).
4. Pfahl (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösemechanismus der Pfahlkupplung4. pile (10) according to claim 3, characterized in that the release mechanism of the pile coupling
(16) dazu eingerichtet ist, über eine Druckbeanspruchung, eine Zugbeanspruchung und/oder eine Drehmomentbeanspruchung betätigt zu werden. (16) is set up to be actuated via a compressive load, a tensile load and / or a torque load.
5. Pfahl (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfahlkupplung (16) eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweist, welche dazu eingerichtet sind, bei Überschreitung einer spezifischen thermischen und/oder mechanischen Bruchbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung (16) zu brechen. 5. pile (10) according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the pile coupling (16) has one or more predetermined breaking points which are set up at Exceeding a specific thermal and / or mechanical breaking load to release the pile coupling (16) to break.
6. Pfahl (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfahlkupplung (16) eine oder mehrere6. pile (10) according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the pile coupling (16) has one or more
Deformationskörper aufweist, welche dazu eingerichtet sind, sich bei Überschreitung einer spezifischen thermischen und/oder mechanischen Deformationsbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung (16) zu verformen. Has deformation bodies which are designed to deform when a specific thermal and / or mechanical deformation load is exceeded in order to release the pile coupling (16).
7. Pfahl (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Pfahlsegment (12a-12c) einen sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment (12a-12c) erstreckenden Kanal (18, 18a, 18b) aufweist, über welchen die7. Post (10) according to one of claims 2 to 6, characterized in that at least one post segment (12a-12c) has a channel (18, 18a, 18b) extending in the longitudinal direction through the post segment (12a-12c) which the
Pfahlkupplung (16) zugänglich ist. Pile coupling (16) is accessible.
8. Pfahl (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (18, 18a, 18b) eine Führung für ein Lösewerkzeug aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Lösewerkzeug in dem Kanal (18, 18a, 18b) auszurichten. 8. Post (10) according to claim 7, characterized in that the channel (18, 18a, 18b) has a guide for a release tool which is set up to align the release tool in the channel (18, 18a, 18b).
9. Pfahl (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (18, 18a, 18b) eine9. post (10) according to claim 7 or 8, characterized in that the channel (18, 18a, 18b) a
Schutzabdeckung (22) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, einen unbeabsichtigten Materialeintritt in den Kanal (18, 18a, 18b) zu vermeiden. Has protective cover (22) which is designed to prevent inadvertent material entry into the channel (18, 18a, 18b).
10. Pfahl (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (18, 18a, 18b) von einem Rohrsegment (20, 20a, 20b) umgeben wird, welches sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment (12a-12c) erstreckt. 10. Post (10) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the channel (18, 18a, 18b) is surrounded by a pipe segment (20, 20a, 20b) which extends in the longitudinal direction through the pile segment (12a- 12c).
11. Pfahl (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung eines Pfahlsegments (12a- 12c) zu der Pfahlkupplung (16) durch eine Lösebewegung (26) des Pfahlsegments (12a-12c) lösbar ist. 11. Post (10) according to one of claims 2 to 10, characterized in that a connection of a pile segment (12a-12c) to the pile coupling (16) can be released by a releasing movement (26) of the pile segment (12a-12c).
12. Pfahl (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfahlkupplung (16) ein lösbares oder zerstörbares Spannmittel (28) umfasst, welches die mittels der Pfahlkupplung (16) miteinander verbunden Pfahlsegmente (12a-12c) miteinander verspannt. 12. Pile (10) according to claim 1, characterized in that the pile coupling (16) comprises a releasable or destructible clamping means (28) which braces the pile segments (12a-12c) connected to one another by means of the pile coupling (16).
13. Pfahl (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Pfahlsegment (12a-12c) einen sich in Längsrichtung durch das Pfahlsegment (12a-12c) erstreckenden Kanal (18, 18a, 18b) aufweist, durch welchen sich das Spannmittel (28) erstreckt. 13. Post (10) according to claim 12, characterized in that at least one post segment (12a-12c) has a longitudinally through the post segment (12a-12c) extending channel (18, 18a, 18b) through which the clamping means (28) extends.
14. Pfahl (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (28) eine Spannlitze oder eine Spannstange umfasst. 14. Post (10) according to claim 12 or 13, characterized in that the tensioning means (28) comprises a tensioning wire or a tensioning rod.
15. Pfahl (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (28) in einem Pfahlsegment (12a-12c) verankert ist und/oder dazu eingerichtet ist, an einem oberhalb des Pfahls (10) befindlichen Fundamentkörper (102) verankert zu werden. 15. Pile (10) according to one of claims 12 to 14, characterized in that the tensioning means (28) is anchored in a pile segment (12a-12c) and / or is adapted to a foundation body located above the pile (10) (102) to be anchored.
16. Verfahren zum Rückbauen einer Pfahlgründung (100) mit zumindest einem in den Untergrund (U) eingebrachten Pfahl (10), wobei der Pfahl (10) vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die Schritte: 16. A method for dismantling a pile foundation (100) with at least one pile (10) introduced into the subsoil (U), the pile (10) preferably being designed according to one of the preceding claims, characterized by the steps:
Lösen einer Pfahlkupplung (16) des Pfahls (10), mittels welcher zumindest zwei Pfahlsegmente (12a-12c) des Pfahls (10) miteinander verbunden sind, wobei das Lösen der Pfahlkupplung (16) vorzugsweise ohne deren vorherige äußere Freilegung erfolgt; und Entnehmen zumindest eines Pfahlsegments (12a) der zuvor mittels der Pfahlkupplung (16) miteinander verbundenen Pfahlsegmente (12a-12c) aus dem Untergrund (U). Releasing a pile coupling (16) of the pile (10), by means of which at least two pile segments (12a-12c) of the pile (10) with one another are connected, the loosening of the pile coupling (16) preferably taking place without its prior external exposure; and removing at least one pile segment (12a) of the pile segments (12a-12c) previously connected to one another by means of the pile coupling (16) from the ground (U).
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: 17. The method according to claim 16, characterized by at least one of the following steps:
Einführen eines Lösewerkzeugs in einen Kanal (18, 18a, 18b), welcher sich in Längsrichtung durch ein Pfahlsegment (12a-12c) desInsertion of a release tool into a channel (18, 18a, 18b), which extends in the longitudinal direction through a pile segment (12a-12c) of the
Pfahls (10) erstreckt; Stake (10) extends;
Betätigen eines Lösemechanismus der Pfahlkupplung (16) zum Lösen der Pfahlkupplung (16), insbesondere mittels eines sich durch einen Kanal (18, 18a, 18b) in einem Pfahlsegment (12a-12c) erstreckenden Lösewerkzeugs; Actuation of a release mechanism of the pile coupling (16) for releasing the pile coupling (16), in particular by means of a release tool extending through a channel (18, 18a, 18b) in a pile segment (12a-12c);
Beanspruchen des Lösemechanismus der Pfahlkupplung (16) auf Druck, Zug und/oder Torsion zum Lösen der Pfahlkupplung (16). Applying pressure, tension and / or torsion to the release mechanism of the pile coupling (16) to release the pile coupling (16).
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: 18. The method according to claim 16 or 17, characterized by at least one of the following steps:
Einführen eines Bruchinstruments und/oder eines Sprengmittels in einen Kanal (18, 18a, 18b), welcher sich in Längsrichtung durch ein Pfahlsegment (12a-12c) des Pfahls (10) erstreckt; Inserting a fracture instrument and / or a disintegrant into a channel (18, 18a, 18b) which extends in the longitudinal direction through a post segment (12a-12c) of the post (10);
Beaufschlagen einer oder mehrerer Sollbruchstellen der Pfahlkupplung (16) mit einer thermischen und/oder mechanischenActing on one or more predetermined breaking points of the pile coupling (16) with a thermal and / or mechanical
Bruchbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung (16), insbesondere mittels des sich durch den Kanal (18, 18a, 18b) erstreckenden Bruchinstruments und/oder durch eine Zündung des in den Kanal (18, 18a, 18b) eingeführten Sprengmittels; - Veranlassen eines Bruchs von einer oder mehreren Sollbruchstellen der Pfahlkupplung (16) zum Lösen der Pfahlkupplung (16), wobei das Veranlassen des Bruchs vorzugsweise durch thermisches und/oder mechanisches Belasten der einen oder der mehreren Sollbruchstellen oberhalb einer Bruchschwelle erfolgt. Breaking load for releasing the pile coupling (16), in particular by means of the breaking instrument extending through the channel (18, 18a, 18b) and / or by igniting the explosive introduced into the channel (18, 18a, 18b); - Causing one or more predetermined breaking points of the pile coupling (16) to break in order to release the pile coupling (16), with the initiation of the break preferably being thermal and / or mechanical loading of the one or more predetermined breaking points takes place above a breaking threshold.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: 19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized by at least one of the following steps:
Einführen eines Deformationsinstruments und/oder eines Sprengmittels in einen Kanal (18, 18a, 18b), welcher sich in Längsrichtung durch ein Pfahlsegment (12a- 12c) des Pfahls (10) erstreckt; Introducing a deformation instrument and / or a disintegrant into a channel (18, 18a, 18b) which extends in the longitudinal direction through a post segment (12a-12c) of the post (10);
Beaufschlagen einer oder mehrerer Deformationskörper der Pfahlkupplung (16) mit einer thermischen und/oder mechanischen Deformationsbelastung zum Lösen der Pfahlkupplung (16), insbesondere mittels des sich durch den Kanal (18, 18a, 18b) erstreckenden Deformationsinstruments und/oder durch eine Zündung des in den Kanal (18, 18a, 18b) eingeführten Sprengmittels; Veranlassen einer Verformung von einer oder mehreren Deformationskörpern der Pfahlkupplung (16) zum Lösen der Pfahlkupplung (16), wobei das Veranlassen der Verformung vorzugsweise durch thermisches und/oder mechanisches Belasten der einen oder der mehreren Deformationskörper oberhalb einer Deformationsschwelle erfolgt. Applying a thermal and / or mechanical deformation load to one or more deformation bodies of the pile coupling (16) to release the pile coupling (16), in particular by means of the deformation instrument extending through the channel (18, 18a, 18b) and / or by igniting the in explosive introduced into the channel (18, 18a, 18b); Causing a deformation of one or more deformation bodies of the pile coupling (16) to release the pile coupling (16), the deformation preferably being caused by thermal and / or mechanical loading of the one or more deformation bodies above a deformation threshold.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: - Ausführen einer Lösebewegung (26) an einem Pfahlsegment (12a-20. The method according to any one of claims 16 to 19, characterized by at least one of the following steps: - performing a release movement (26) on a pile segment (12a-
12c) zum Lösen des Pfahlsegments (12a-12c) von der Pfahlkupplung (16), wobei die Lösebewegung (26) vorzugsweise eine Drehbewegung ist; 12c) for releasing the pile segment (12a-12c) from the pile coupling (16), the releasing movement (26) preferably being a rotary movement;
Lösen oder Zerstören eines Spannmittels (28) der Pfahlkupplung (16), welches die mittels der Pfahlkupplung (16) miteinander verbunden Pfahlsegmente (12a-12c) miteinander verspannt. Loosening or destroying a tensioning means (28) of the pile coupling (16) which braces the pile segments (12a-12c) connected to one another by means of the pile coupling (16).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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