DE1110092B - Method and device for the production of reinforced in-situ concrete foundation piles - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung bewehrter Ortbetongründungspfähle Die Erfindung betrifft die Herstellung bewehrter Ortbetongründungspfähle mittels eines Vortreibrohres und eines bis zum Pfahlgrund reichenden, für den durch eine Rüttelvorrichtung verdichteten Beton bestimmten Schüttrohres, das, zusammen mit der Bewehrung, mit einer als Treibspitze ausgebildeten Verschlußkappe verbunden ist.Method and device for the production of reinforced in-situ concrete foundation piles The invention relates to the production of reinforced in-situ concrete foundation piles by means of a jacking pipe and one reaching to the bottom of the pile, for the through a Vibrating device compacted concrete specific pouring pipe that, along with the reinforcement, connected to a cap designed as a driving tip is.

Nach dieser Herstellung von bewehrten Ortbetonpfählen ist es bekannt, in das in üblicher Weise gefertigte Bohrloch zunächst die Bewehrung mit der an ihr befestigten Verschlußkappe oder Treibspitze, des Schüttrohres und dann dieses Rohr selbst einzulassen, danach die Bewehrung mit der Treibspitze ein Stück in den Boden zu rammen und nach Lösen der Treibspitze von dem Schüttrohr sowie vorheriger Einfüllung von .Beton den Pfahlschaft unter ständigem Nachfüllen von Beton und unter leichten Rammschlägen auf die Bewehrung hochzubetonieren.After this production of reinforced in-situ concrete piles, it is known in the drilled hole made in the usual way, first the reinforcement with the on her attached cap or propellant tip, the pouring pipe and then this pipe let in yourself, then the reinforcement with the driving point a piece in the ground to ram and after loosening the driving tip from the chute and prior filling of .concrete the pile shaft with constant refilling of concrete and under light Concrete ramming hits on the reinforcement.

Die Verwendung eines Rüttelgerätes ist bei der Herstellung von Ortbetonpfählen mittels eines Vortreibrohres in der Weise bekannt, daß das Gerät entweder an der Bewehrung des Pfahles befestigt ist oder aber bei angezogenem Vortreibrohr völlig frei in der Betonmasse arbeitet.The use of a vibrator is in the manufacture of in-situ concrete piles known by means of a propulsion pipe in such a way that the device either on the Reinforcement of the pile is attached or completely when the jacking pipe is tightened works freely in the concrete mass.

Es ist weiterhin bekannt, in einem am Unterende spitz zulaufenden Vortreibrohr einen Hochfrequenz-Oszillator arbeiten zu lassen, der das Vortreibrohr in Schwingungen versetzt und der mit Durch- und Auslässen für ein Bodenverfestigungsmittel versehen ist.It is also known in a tapering at the lower end Propulsion pipe to make a high-frequency oscillator work, which the propulsion pipe set in vibrations and the one with passages and outlets for a soil stabilizer is provided.

Mit den vorstehenden Maßnahmen läßt sich keine nennenswerte Erhöhung des Spitzenwiderstandes des Pfahlfußes sowie seiner Mantelreibung, ferner der Mantelreibung des Pfahlschaftes erreichen, so daß der feste Sitz des. Pfahlfußes im Boden und eine größere Tragfähigkeit des Pfahles besonders in ungünstigem Boden und unter besonderen Schwierib keiten, z. B. bei hohem Grundwasserstand im Bohrloch, nicht gewährleistet sind.No appreciable increase can be achieved with the above measures the tip resistance of the pile base and its skin friction, furthermore the skin friction Reach the pole shaft, so that the firm seat of the pole foot in the ground and a greater load-bearing capacity of the pile, especially in unfavorable soil and under special difficulties, e.g. B. when the groundwater level in the borehole is high, not are guaranteed.

Die Erfindung bezweckt, diesem Zustand abzuhelfen, und ihre Aufgabe besteht darin, das mit einfachen Mitteln und unter wirksamer Ausnutzung des Rüttelns zu schaffen. Das hierzu dienende Verfahren bei einer Pfahlherstellung der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung des Pfahles, das Schüttrohr und die in der Schüttrohrmündung angeordnete Rüttelvorrichtung als bauliche Einheit in das Bohrloch abgesenkt werden und daß nach Einfüllen des Betons und Hochziehen des Schüttrohres die Rüttelvorrichtung wenigstens im Bereiche des Pfahlfußes eingesetzt wird.The invention aims to remedy this situation and its object consists in doing this with simple means and with effective use of the vibration to accomplish. The process used for this in a pile production of the initially mentioned type is characterized in that the reinforcement of the pile, the pouring pipe and the vibrating device arranged in the pouring tube mouth as a structural unit be lowered into the borehole and that after pouring the concrete and pulling it up of the pouring pipe, the vibrating device is used at least in the area of the pile base will.

Beim Absenken der vorgenannten baulichen Einheit verschließt die mit ihr verbundene Treibspitze die Schüttrohrmündung und hält dadurch das im Bohrloch oder im Vortreibrohr stehende Grundwasser dem Schüttrohr fern, wodurch das Schütten des Betons erleichtert wird; außerdem gestattet es die Verbindung der Treibspitze mit dem Schüttrohr einerseits und mit der Bewehrung andererseits, diese bauliche Einheit durch Rammschläge auf die Bewehrung noch zusätzlich in den Boden am Bohrlochgrund einzutreiben, wodurch der Spitzenwiderstand und damit die Standfestigkeit und Tragfähigkeit des herzustellenden Pfahles erhöht werden. Die Rüttelvorrichtung erzeugt nach dem Hochziehen des Schüttrohres die gleiche Wirkung, und zwar durch Verbreiterung und Verfestigung des Pfahlfußes und durch Erhöhung seiner Mantelreibung gegenüber dem ihn umgebenden Boden als Folge der auf den Beton wie auch auf den Baugrund ausgeübten quergerichteten Rüttelkräfte.When the aforementioned structural unit is lowered, it closes with her connected propellant tip the discharge pipe mouth and thereby holds it in the borehole or groundwater standing in the jacking pipe away from the discharge pipe, causing the pouring the concrete is lightened; it also allows the drive tip to be connected with the pouring pipe on the one hand and with the reinforcement on the other hand, this structural one Unit by ramming the reinforcement into the ground at the bottom of the borehole to be driven, which increases the tip resistance and thus the stability and load-bearing capacity of the pile to be made are increased. The vibrator generates after Pulling up the chute has the same effect, namely by widening and Solidification of the pile base and by increasing its skin friction compared to the surrounding soil as a result of the effects on the concrete as well as on the subsoil transverse vibratory forces.

Im einzelnen kann hierbei nach einer zweckmäßigen weiteren Ausgestaltung des obigen Verfahrens so vorgegangen werden, daß man die Rüttelvorrichtung nur eine gewisse Zeit auf die Treibspitze und den sie umgebenden Bereich einwirken läßt und daß sie sodann von der Treibspitze gelöst und beim Hochziehen des Vortreibrohres und des Schüttrohres nachgezogen wird. Dadurch nutzt man. die Wirkung des Rüttelvorganges auch beim Hochbetonieren des Pfahlschaftes aus; wo dies in Ausnahmefällen nicht möglich ist, kann man den Einsatz der Rüttelvorrichtung auch auf den Bereich des Pfahlfußes beschränken. Beim Hochbetonieren des Pfahles wird übrigens die Rüttelvorrichtung zweckmäßig in an sich bekannter Weise in einer aus der Schüttrohrmündung hervortretenden Lage hochgezogen. Hierfür ist bei der zur Erfindung gehörenden Vorrichtung eine lösbare Verbindung des Rüttelgerätes mit der Treibspitze vorgesehen, deren Lösung nach einer bestimmten zu bemessenden Rütteldauer vorzugsweise selbsttätig erfolgt, und zwar insbesondere durch Anordnung einer sogenannten Sollbruchstelle, d. h. einer Schwächung des kraftübertragenden Querschnittes an einer bestimmten Stelle in dem Befestigungsmittel, oder aber auch durch vom Bohrflur aus steuerbare Maßnahmen, wie z. B. durch weiteres Eintreiben der Treibspitze unter Straffhalten der Aufhängung des Rüttlers.In particular, this can be done according to an expedient further embodiment the above procedure can be proceeded so that the vibrator only one allows a certain time to act on the driving tip and the area surrounding it and that they are then released from the propulsion tip and when the propulsion pipe is pulled up and the chute is tightened. This is how you use. the effect of the shaking process also when concreting up the pile shaft; where this is not the case in exceptional cases is possible, you can use the vibrator on the area of the Restrict the pile base. By the way, when the pile is poured in concrete the vibrating device expediently in a manner known per se in one of the pouring tube mouth raised position. This is the case with the device belonging to the invention a detachable connection of the vibrator provided with the driving tip, whose Solution after a certain vibration duration to be measured, preferably automatically takes place, in particular by arranging a so-called predetermined breaking point, d. H. a weakening of the force-transmitting cross-section at a certain Place in the fastening means, or also by controllable from the drilling floor Measures such as B. by further driving in the driving tip while holding it taut the suspension of the vibrator.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in den Zeichnungen in Abb. 1 und 2 im axialen Längsschnitt in zwei Phasen des Verfahrens dargestellt ist.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment, that in the drawings in Fig. 1 and 2 in axial longitudinal section in two phases of the Procedure is shown.

Gemäß Abb. 1 und 2 ist in ein Bohrloch 1 bis zur tragfähigen Bodenschicht ein Vortreibrohr 2 eingebracht, welches das Bohrloch offenhält. Innerhalb des Vortreibrohres 2 befindet sich eine zylindermantelförmige Bewehrung 3. Diese Bewehrung kann aus einem geschlitzten Rohr, einem Stahlgeflecht od. dgl. bestehen. Sie ist über ein meißel- oder schneidenartiges Blech 4 durch Schweißung mit einer Treibspitze 5 verbunden.According to Fig. 1 and 2, a driving pipe 2 is introduced into a borehole 1 up to the load-bearing soil layer, which keeps the borehole open. Inside the propulsion pipe 2 there is a cylinder jacket-shaped reinforcement 3. This reinforcement can consist of a slotted tube, a steel mesh or the like. It is connected to a driving point 5 by welding via a chisel-like or blade-like sheet metal 4.

Die kegelförmige Treibspitze 5 ist an ihrem oberen Ende mit einem Gewinde 6 zum Anschluß eines Schüttrohres 7 versehen. Die das Schüttrohr 7 kappenartig abschließende Treibspitze 5 bildet somit zusammen mit der Bewehrung 3 und dem Schüttrohr selbst eine bauliche Einheit. Das Schüttrohr 7 kann aus mehreren Rohrschüssen 7a bestehen, die durch ein Gewinde 8 verbunden sind, das in seiner Steigung jedoch dem Gewinde 6 der Treibspitze entgegengesetzt gerichtet ist, so daß sich die Rohrschüsse 7a durch Verdrehen von der Treibspitze unter Beibehaltung ihrer eigenen Gewindeverbindung lösen lassen, wobei das Blech 4 als schaufelartiges Widerlager wirkt. Im Innern des Schüttrohres 7 ist an der Treibspitze 5 ein die vorgenannte bauliche Einheit vervollständigendes Rüttelgerät 10 angebracht. Die hierzu vorgesehene Verbindung 9 ist mit einer sogenannten Sollbruchstelle versehen, die so bemessen und ausgebildet ist, daß nach einer gewissen Anzahl von Rüttelimpulsen oder -schlägen auf die Treibspitze 5 sich der Rüttler 10 von der letzteren löst und zur weiteren Verwendung in den oberen Teil des Rohres emporgezogen werden kann. Der Rüttler 10 ist mit einer Zuleitung 11 an einen Anlasser 12 angeschlossen. Die Bewehrung 3 trägt an ihrem oberen Ende einen Schlagkopf 13, auf den ein Rammbär 14 wirken kann.The conical driving tip 5 is provided at its upper end with a thread 6 for connecting a pouring pipe 7. The driving tip 5, which closes off the pouring pipe 7 like a cap, thus forms a structural unit together with the reinforcement 3 and the pouring pipe itself. The pouring pipe 7 can consist of several pipe sections 7a, which are connected by a thread 8, the pitch of which, however, is directed opposite to the thread 6 of the propulsion tip, so that the pipe sections 7a can be detached by twisting from the propulsion tip while maintaining their own thread connection , wherein the sheet 4 acts as a shovel-like abutment. In the interior of the pouring pipe 7 , a vibrating device 10, which completes the aforementioned structural unit, is attached to the driving tip 5. The connection 9 provided for this purpose is provided with a so-called predetermined breaking point, which is dimensioned and designed so that after a certain number of vibrating pulses or blows on the driving tip 5, the vibrator 10 is released from the latter and for further use in the upper part of the Rohres can be pulled up. The vibrator 10 is connected to a starter 12 with a supply line 11. At its upper end, the reinforcement 3 has an impact head 13 on which a ram 14 can act.

Das Verfahren nach der Erfindung spielt sich folgendermaßen ab: Die aus der Bewehrung 3, der Treibspitze 5 mit dem Rüttler 10 und dem Schüttrohr 7, 7a bestehende bauliche Einheit wird in das Bohrloch 1, d. h. das Vortreibrohr 2, abgesenkt (Abb. 1) und kann in dessen Grund noch durch zusätzliche Schläge des Rammbären 14 auf den Schlagkopf 13 eingetrieben werden. Durch das Schüttrohr 7, 7a wird dann Beton eingebracht. Nach dem oben beschriebenen Lösen des Schüttrohres 7 von der Treibspitze 5 und nach Hochziehen des Schüttrohres und des Vortreibrohres 2 (Abb. 2) dringt der Beton unter dem hohen Druck der Betonsäule im Schüttrohr in das Bohrloch 1. Im Zuge des Betonierens des Pfahles werden das Vortreibrohr 2 und das Schüttrohr weiter hochgezogen, so daß der Beton in immer zunehmender Höhe an die. Seitenwände des Bohrloches 1 treten kann.The method according to the invention takes place as follows: The structural unit consisting of the reinforcement 3, the driving tip 5 with the vibrator 10 and the pouring pipe 7, 7a is lowered into the borehole 1, ie the propelling pipe 2 (Fig. 1) and can still be driven in the bottom by additional blows of the ram 14 on the impact head 13. Concrete is then introduced through the pouring pipe 7, 7a. After loosening the pouring pipe 7 from the driving tip 5 as described above and after pulling up the pouring pipe and the driving pipe 2 (Fig. 2), the concrete penetrates into the borehole 1 under the high pressure of the concrete column in the pouring pipe Propulsion pipe 2 and the chute further pulled up, so that the concrete in increasing height to the. Side walls of the borehole 1 can occur.

Der Rüttler 10 wird zunächst an der Treibspitze und dem Pfahlfuß eingesetzt und nach dem Lösen aus der Treibspitze 5 infolge des Brechens der Verbindung 9 im allgemeinen auch zum Einrütteln des Pfahlschaftes verwendet. Er wird dabei immer in gesichertem Abstand unterhalb des Vortreibrohres 2 und des Schüttrohres 7 gehalten und in gleichem Maße hochgezogen wie diese Teile.The vibrator 10 is first used on the driving tip and the pile base and after being released from the driving tip 5 as a result of the breaking of the connection 9 in the generally also used to vibrate the pile shaft. He always will held at a safe distance below the propulsion pipe 2 and the pouring pipe 7 and raised to the same extent as these parts.

Insbesondere bei langen Pfählen kann der Rüttler - zweckmäßig mittels zweier Drahtseile -am unteren Schuß des Schüttrohres derart befestigt werden, daß er im Zuge des Hochbetonierens zusammen mit diesem Schuß hochgezogen werden kann und sich dabei unterhalb der Unterkante des genannten Rohrschusses befindet. Auf diese Weise werden die Rüttelimpulse stets auf die im Bereich der freien Bohrlochwandung befindliche Betonmasse ausgeübt. Die Stromzuführung zum Rüttler erfolgt hierbei von oben außerhalb des Schüttrohres und wird zum Anschluß an den Rüttler durch die Wandung des untersten Schüttrohrschusses hindurchgeführt.Especially with long piles, the vibrator can - appropriately - by means of two wire ropes -be attached to the lower section of the chute in such a way that it can be pulled up together with this shot in the course of concreting up and is located below the lower edge of said pipe section. on In this way, the vibration pulses are always applied to the area of the free borehole wall existing concrete mass exercised. The power supply to the vibrator takes place here from above outside the chute and is used for connection to the vibrator through the Wall of the lowest pouring pipe section passed through.

Die Fortsetzung des oben geschilderten Verfahrens bis zur Niveauhöhe ergibt einen bewehrten Ortbetongründungspfahl von hoher Tragfestigkeit und Mantelreibung. Hierzu trägt der Druck der im Schüttrohr befindlichen Betonsäule im Zusammenwirken mit dem Rüttelvorgang wesentlich bei.The continuation of the procedure outlined above up to the level results in a reinforced in-situ concrete foundation pile with high bearing strength and skin friction. The pressure of the concrete column in the pouring pipe interacts with this with the shaking process significantly.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung bewehrter Ortbetongründungspfähle mittels eines Vortreibrohres und eines bis zum Pfahlgrund reichenden, für den durch eine Rüttelvorrichtung verdichteten Beton bestimmten Schüttrohres, das, zusammen mit der Bewehrung, mit einer als Treibspitze ausgebildeten Verschlußkappe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3), das Schüttrohr (7) und die in der Schüttrohrmündung angeordnete Rüttelvorrichtung (10) als bauliche Einheit in das Bohrloch abgesenkt werden und daß nach Einfüllen des Betons und Hochziehen des Schüttrohres (7) die Rüttelvorrichtung (10) wenigstens im Bereich des Pfahlfußes eingesetzt wird. CLAIMS: 1. A process for producing reinforced Ortbetongründungspfähle means of a Vortreibrohres and one reaching up to the pile reason for the compacted by a vibrator concrete certain bulk pipe, which is connected together with the reinforcement, with a designed as a blowing tip cap, characterized, in that the Reinforcement (3), the pouring pipe (7) and the vibrating device (10) arranged in the pouring pipe mouth are lowered into the borehole as a structural unit and that after pouring the concrete and pulling up the pouring pipe (7), the vibrating device (10) at least in the area of the The pile base is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Rüttelvorrichtung (10) nur eine gewisse Zeit auf die Treibspitze (5) und den sie umgebenden Bereich einwirken läßt und daß sie sodann von der Treibspitze (5) gelöst und beim Hochziehen des Vortreibrohres (2) und des Schüttrohres (7) nachgezogen wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the vibrating device (10) only allows a certain time to act on the propulsion tip (5) and the surrounding area and that it is then released from the propulsion tip (5) and when pulling up the propulsion pipe (2) and the chute (7) is tightened. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (10) beim Hochbetonieren des Pfahles in an sich bekannter Weise in einer aus der Schüttrohrmündung hervortretenden Lage hochgezogen wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the vibrator (10) when concreting the pile in a known per se Way is pulled up in a protruding position from the pouring tube mouth. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (10) mit der Treibspitze (5) lösbar verbunden ist und diese Verbindung (9) nach einer bestimmten zu bemessenden Zeit vorzugsweise selbsttätig sich löst. 4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, through this characterized in that the vibrating device (10) with the driving tip (5) is releasably connected and this connection (9) to be measured according to a certain Time preferably dissolves automatically. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuleitung für die Rüttelvorrichtung (10) von außen an den unteren Teil des Schüttrohres (7) herangeführt und durch dessen Wandung hindurchgeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 764099; deutsche Patentanmeldung Z 2556 V / 84c (bekanntgemacht am 10. 9. 1953); österreichische Patentschrift Nr. 178 070 (Beginn der Patentdauer: 15. B. 1953); belgische Patentschrift Nr. 508 872; französische Patentschriften Nr. 37 897 (Zusatz zu 619171), 844126; USA.-Patentschrift Nr. 2 229 912.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the power supply line for the vibrating device (10) is brought from the outside to the lower part of the pouring tube (7) and passed through its wall. Documents considered: German Patent No. 764099; German patent application Z 2556 V / 84c (published on September 10, 1953); Austrian patent specification No. 178 070 (patent period starts on 15 B. 1953); Belgian Patent No. 508 872; French Patent Nos. 37,897 (addition to 619171), 844126; U.S. Patent No. 2,229,912.