DE1129895B

DE1129895B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gruendungspfahles mit Betonummantelung

Info

Publication number: DE1129895B
Application number: DEM28406A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludwig Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-10-07
Filing date: 1955-10-07
Publication date: 1962-05-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gründungspfahles mit Betonummantelung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gründungspfahles mit Betonummantelung im Boden durch Niederbringen eines den zu ummantelnden Pfahl bildenden Rohres od. dgl. und Einpressen von Beton durch den unteren Teil dieses Rohres in den durch einen vergrößerten Pfahlschuh erzeugten Mantelraum.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Grundbauelementen bekannt, bei dem zur Befestigung von für das Grundbauelement dienenden Rohren flüssiger Zementbrei in diese eingeführt und durch seitliche Öffnungen in den umgebenden Boden ausgespritzt wird. Dabei ist das Rohr mit seitlichen Stacheln versehen, welche während der Eindrehung des Rohres Furchen in den Boden ziehen, die sofort durch unter Hochdruck eingepumpten, an der Wurzel der Stachel durch die Seitenöffnungen austretenden Zementbrei ausgefüllt werden. Dadurch soll erreicht werden, daß der Zementbrei sich mit dem Boden vermischt, ihn inkrustiert und festigt.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß mit einer solchen Verfahrensweise auch der unter Hochdruck eingepumpte Zementbrei nicht in das umgebende Erdreich in einem solchen Umfange eintreten kann, wie es für eine besonders gute Standfähigkeit erwünscht ist. Die eingepreßte Zementmasse dringt vielmehr dem geringstem Widerstande folgend am Außenmantel des Rohres hoch und tritt schließlich am oberen Lochrand aus. .
Weiterhin ist es bei der Herstellung von Betonpfählen nicht mehr neu,. ein Vortreibrohr, das am unteren Ende eine lose Pfahlspitze aufweist, in die Erde einzurammen und alsdann das Vortreibrohr unter gleichzeitiger Einschüttung von Beton herauszuziehen. Dabei wird nach einem anderen bekannten Vorschlag auf den noch im plastischen-Zustand befindlichen Beton ein Druck ausgeübt, um eine Querschnittsminderung des-Pfahlkörpers weitgehend auszuschalten.. Auch hier- bewirkt .die Druckanwendung nicht .ein Eindringen des Betons, in das umgebende Erdreich, sondern allenfalls ein Hochdrücken = des Betons außen am Vortreibrohr. -Darüber hinaus ist einPfahlschaft bekanntgeworden, der in gewissen vertikalen Abständen Verbreiterungen aufweist.
Ein solcher. Pfahl -wird. dadurch in die Erde eingebracht, daß er durch einen Trichter hindurchgeführt wird, der mit@Beton:gefüllt.ist;,Während des Einrammens dieses Pfahles nimmt er die in dem Trichter befindliche Betonmasse in den um den. Pfahlschaftgebildeten Mantelraum mit. Es erfolgt somit ledighclt_ ein Ausfüllen des Mantelraumes mit Betörimässe.-Auch kennt man ein Verfahren zur Herstellung von Betonpfählen, bei dem fertige, zweckmäßig mit Querrillen oder ähnlichen Aufrauhungen versehene Pfahlschäfte in vorgebohrte Löcher eingesetzt werden und mittels Eindrücken von Beton, Zementbrei oder anderen erhärtenden Massen durch ein in den Pfahlschäften angeordnetes Kanalnetz in das umliegende Erdreich unter gleichzeitiger Verfestigung des Untergrundes verankert werden. Eine Druckanwendung größeren Ausmaßes verbietet sich hierbei deshalb, weil die fließfähige. Zementmasse am Lochrand austritt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahles mit Betonummantelung zu schaffen, das mit Sicherheit -eine erhebliche Verzahnung des Pfahles in dem umgebenden Erdreich .gewährleistet. -- Das -Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei nachgiebigen und stark wasserführenden Böden anwendbar.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, 'daß zunächst- in den Mantelraum Beton oder fließfähiger- Zement unter geringem Druck und -- wie 'üblich im Zuge des Niede-rbringens des Rohres --kontinuierlich zugeführt- wird und daß gegen Ende -des Niederbringens des Rohres der gefüllte Mantelräum oben abgedichtet und weiterhin Beton oder "-fließfähiger-Zement unter - hohem Druck eingepreßt wird. - _ Diese Verfahrensweise stellt zunächst sicher, däß der-Mantelraum stets mit Beton oder fließfähigem Zexnent_gefüllt ist; andererseits erfolgt wegen der Abdichtüng -des Mantelraumes am Ende des Niederbringens des Rohres eine Druckentfaltung ausschließlich in das umgebende Erdreich, wodurch eine erhebliche Wulstbildung eintritt, die dem Pfahl eine sehr große Standfestigkeit bei im Verhältnis zu anderen Pfahlgründungen kurzer Pfahllänge ergibt.-Das Verfahren nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der auch eine beispielsweise Ausführungsform des Pfahles dargestellt ist.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen eingerammten Pfahl mit dem im Längsschnitt veranschaulichten Betonmantel; Fig. 2 in größerem Maßstabe im Längsschnitt den unteren Teil des Pfahles mit ausgefülltem Mantelraum bald nach Beginn des Einrammens sowie das obere Ende des vollständig eingerammten Pfahles, wobei die Umrisse des Mantelraums in dünnen unterbrochenen Linien dargestellt sind, Fig. 3 und 4 Querschnitte nach den Linien 111-III und IV-IV in der Fig. 2, und Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführung des Pfahlkopfes.
Am unteren Ende des dargestellten Pfahlrohres 61 ist ein hohler keilförmiger Verdrängerpfahlschuh 62 befestigt. Nach oben ist der Pfahlschuh offen, seine obere Querschnittfläche ist größer als der Querschnitt des Pfahlrohres. In diesen Verdrängerpfahlschuh ist in der Achsenebene des Rohres 61 ein Flachmeißel 63 so eingesetzt, daß er unten aus dem Pfahlschuh herausragt und mit seinem stumpfen, oberen Ende gegen den unteren Rand des Pfahlrohres anliegt. Zur festen Verbindung des Pfahlschuhes 62 mit dem Pfahlrohr 61 dienen Stegbleche 64, die mit dem Pfahlrohr und den Wänden des Pfahlschuhes verschweißt sind. Im unteren Teil des Pfahlrohres können, wie das gezeichnete Beispiel zeigt, nach außen führende Öffnungen 65 vorgesehen sein, die aber meist entbehrlich sind. Oben ist das Pfahlrohr durch eine Kopfplatte 66 abgeschlossen. Unterhalb der Kopfplatte ist an eine Öffnung 67 des Pfahlrohres ein Rohrstutzen 68 angesetzt, an den eine Betonzuführungsleitung 69 angeschlossen werden kann. In der Nähe des oberen Schaftendes ist an dem Pfahlrohr 61 eine hohlkegelförmige Dichtungsglocke 70 befestigt. Die Dichtungsglocke kann auch abnehmbar ausgeführt werden, so daß sie einige Stunden nach Verpressung eines Pfahles abgenommen und bei einem der nächsten Pfähle wieder verwendet werden kann.
Beim Einrammen des Pfahlrohres erzeugt der Pfahlschuh 62 um den Pfahlschaft herum einen Mantelraum 71 im Baugrund. Erfindungsgemäß wird beim Einrammen durch die Leitung 69 und den Stutzen 68 Zementmilch oder dünnflüssiger Beton in das Pfahlrohr 61 und in den Pfahlschuh 62 eingepreßt. Aus dem oben offenen Pfahlschuh 62 tritt der eingepreßte flüssige Zement oder Beton aus und steigt in den vom Pfahlschuh um das Pfahlrohr geschaffenen Mantelraum 71 hoch. Auf diese Weise wird der Mantelraum 71 fortlaufend mit der Zement- oder Betonmasse ausgefüllt. Diese Vorgänge finden statt, bis am Ende des Rammvorganges die Dichtungsglocke 70 in den Baugrund eindringt und den gefüllten Mantelraum 71 nach oben abschließt. Die Zement- oder Betonmasse kann dann nur noch bis zur Glocke 70 hochsteigen. Beim Einrammen und Einpressen der Betonfüllung od. dgl. wird darauf geachtet, daß der Betonspiegel nahe unter der Baugrundoberfläche gehalten wird.
Nachdem der Pfahl bis zur gewünschten Tiefe eingerammt und der vom Verdrängerpfahlschuh erzeugte Mantelraum 11 durch den unter geringem Druck eingeführten fließfähigen Beton od. dgl. ausgefüllt ist und Mantelraum und Füllung nach oben abgedichtet sind, wird der Zuführungsdruck des Betons wesentlich gesteigert. Der mit dem höheren Druck zugeführte Beton hat dabei eine geeignete breiige oder körnige Beschaffenheit. Unter weiterer Verdichtung des den ursprünglichen Mantelraum 71 umschließenden Erdreiches wird auf diese Weise die fertige Betonummantelung 73 (Fig. 1) erzeugt.
Fig. 5 zeigt an Stelle der Kopfplatte 66 ein Kopfstück 74 zum oberen Abschluß des Pfahlrohres 61. In diesem Kopfstück ist eine winkelförnnige Bohrung 75 vorgesehen, an deren waagerechten Teil der Rohrstutzen 68 a angesetzt ist.
An Stelle des beispielsweise dargestellten Pfahlrohres 61 kann als Pfahlschaft auch ein Vollprofil verwendet werden. In diesem Falle wird der flüssige Zement oder Beton durch ein oder mehrere außen am Pfahlschaft angeordnete Zuleitungen (Rohre) dem Pfahlschuh zugeleitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.: 1. Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahles mit Betonummantelung im Boden durch Niederbringen eines den zu ummantelnden Pfahl bildenden Rohres od. dgl. und Einpressen von Beton durch den unteren Teil dieses Rohres in den durch einen vergrößerten Pfahlschuh erzeugten Mantelraum, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in den Mantelraum (71) Beton oder fließfähiger Zement unter geringem Druck und wie üblich im Zuge des Niederbringens des Rohres (61) kontinuierlich zugeführt wird und daß gegen Ende des Niederbringens des Rohres (61) der gefüllte Mantelraum (71) oben abgedichtet und weiterhin Beton oder fließfähiger Zement unter hohem Druck eingepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einrammen des Rohres (61) der Spiegel des eingepreßten Betons oder Zementes in an sich bekannter Weise bis zur oder nahe unter der Baugrundaberfläche gehalten wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (61) am oberen Ende eine Einrichtung zur Abdichtung des Mantelraumes (71) aufweist und mit dem im oberen Durchmesser größeren Pfahlschuh (64) über Stege verbunden ist, die Räume für den Durchtritt des Betons oder des fließfähigen Zements freilassen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 120 486, 292 444, 683 407; schweizerische Patentschrift Nr.105 425; britische Patentschrift Nr. 287 447 USA.-Patentschrift Nr. 2146 645.