DE1129895B - Method and device for the production of a foundation pile with concrete casing - Google Patents

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.Method and device for the production of a foundation pile with Concrete casing The invention relates to a method and an apparatus for the production of a foundation pile with concrete coating in the ground by lowering it a pipe forming the pile to be sheathed or the like and pressing in concrete through the lower part of this pipe into the through an enlarged pile shoe generated shell space.

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.A method for the production of basic components is known, in the case of the liquid cement paste for fastening pipes used for the basic building element introduced into these and injected into the surrounding soil through side openings will. The tube is provided with lateral spikes, which during the screwing grooves of the pipe in the ground, which are immediately pumped in under high pressure, at the root of the sting through the side openings is filled with cement paste will. This is to ensure that the cement paste mixes with the ground, encrusts and strengthens it.

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. .Experience has shown that with such a procedure too the cement paste pumped under high pressure not into the surrounding soil in one can occur to such an extent as is desired for particularly good stability is. Rather, the pressed-in cement mass penetrates following the slightest resistance up on the outer jacket of the pipe and finally emerges at the upper edge of the hole. .

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.Furthermore, it is no longer new in the manufacture of concrete piles. a jacking pipe, which has a loose pile tip at the lower end, into the earth and then the jacking pipe with simultaneous pouring of concrete pull out. According to another well-known proposal, the still im plastic-state concrete exerted a pressure to reduce its cross-section of the pile body to a large extent not. a penetration of the concrete into the surrounding soil, but at most pushing up = the concrete on the outside of the jacking pipe. -In addition, there is a stake became known, which has widenings at certain vertical distances.

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.Such a. Stake -will. brought into the earth by the fact that he is passed through a funnel filled with @ concrete:;, during the Ramming this pile he takes the concrete mass located in the funnel the around the. Shell space formed with a pile shaft. It is thus ledighclt_ a Filling of the shell space with beguiling dimensions.-A method of production is also known of concrete piles, in which finished, expediently with transverse grooves or similar roughening provided pile shafts are inserted into pre-drilled holes and by means of pressing of concrete, cement paste or other hardening masses through one in the pile shafts arranged sewer network in the surrounding soil with simultaneous consolidation anchored to the subsurface. Use of pressure on a large scale forbids This is because the flowable. Cement mass emerges at the edge of the hole The invention is based on the object of a method for producing a foundation pile with concrete encasement to create that with certainty - a considerable interlocking of the pile in the surrounding soil. - The method according to the Invention is particularly advantageous in flexible and highly water-bearing soils applicable.

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.The method according to the invention consists in 'that initially in the shell space concrete or flowable cement under low pressure and - as' usual in the course of bringing the pipe down - continuously supplied - and that towards the end of the lowering of the pipe, the filled jacket space is sealed at the top and further concrete or "flowable cement" is injected under high pressure. - _ This procedure first ensures that the shell is always with concrete or flowable Zexnent_filled; on the other hand takes place because of the sealing -the jacket space at the end of the lowering pressure development of the pipe exclusively into the surrounding soil, whereby a considerable bulge formation occurs, which gives the pile a very high level of stability in relation to other pile foundations short pile length results.-The method according to the invention is based on the drawing explained in more detail, in which an example embodiment of the pole is also shown is.

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.In the drawing, Fig. 1 shows a driven pile with the im Concrete shell illustrated in longitudinal section; Fig. 2 on a larger scale in longitudinal section the lower part of the pile with the filled shell space soon after the start of driving and the top of the fully driven pile, the outlines of the Shell space are shown in thin broken lines, Fig. 3 and 4 cross sections along the lines III-III and IV-IV in FIG. 2, and FIG. 5 shows a longitudinal section through another design of the pile head.

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.At the lower end of the illustrated pile tube 61 , a hollow wedge-shaped displacement pile shoe 62 is attached. The pile shoe is open at the top, its upper cross-sectional area is larger than the cross-section of the pile tube. In this displacement pile shoe, a flat chisel 63 is inserted in the axial plane of the tube 61 so that it protrudes from the bottom of the pile shoe and rests with its blunt, upper end against the lower edge of the pile tube. Web plates 64, which are welded to the pile tube and the walls of the pile shoe, are used to firmly connect the pile shoe 62 to the pile tube 61. As the example shown shows, openings 65 leading to the outside can be provided in the lower part of the pile tube, but these are mostly dispensable. The pile tube is closed at the top by a head plate 66. Below the head plate, a pipe socket 68 is attached to an opening 67 of the pile pipe, to which a concrete feed line 69 can be connected. A hollow cone-shaped sealing bell 70 is attached to the pile tube 61 in the vicinity of the upper end of the shaft. The sealing bell can also be designed to be removable, so that it can be removed a few hours after a pile has been pressed and used again on one of the next piles.

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.When the pile tube is driven in, the pile shoe 62 creates a jacket space 71 in the subsoil around the pile shaft. According to the invention, cement milk or thin-bodied concrete is pressed into the pile tube 61 and into the pile shoe 62 during the ramming through the line 69 and the connecting piece 68. The pressed-in liquid cement or concrete emerges from the pile shoe 62, which is open at the top, and rises into the jacket space 71 created by the pile shoe around the pile tube. In this way, the shell space 71 is continuously filled with the cement or concrete mass. These processes take place until, at the end of the ramming process, the sealing bell 70 penetrates the subsoil and closes the filled shell space 71 at the top. The cement or concrete mass can then only rise up to bell 70 . When driving in and pressing in the concrete filling or the like, care is taken that the concrete level is kept close to the subsoil surface.

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.After the pile has been driven to the desired depth and the from Displacement pile shoe generated shell space 11 by the introduced under low pressure Flowable concrete or the like is filled and shell space and filling upwards are sealed, the feed pressure of the concrete is significantly increased. Of the Concrete supplied with the higher pressure has a suitable pulpy or granular one Nature. With further compression of the original shell space 71 surrounding soil, the finished concrete casing 73 (Fig. 1) generated.

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.Fig. 5 shows 66 instead of the head plate, a head piece 74 to the upper end of the pile tube 61. In this header a winkelförnnige bore 75 is provided which is attached to the horizontal part of the pipe stub 68 a.

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.Instead of the pile tube 61 shown, for example, can be used as A full profile can also be used on the pile shaft. In this case the liquid Cement or concrete through one or more feed lines arranged on the outside of the pile shaft (Pipes) fed to the pile shoe.

Claims (3)

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. PATENT CLAIMS: 1. Method for producing a foundation pile with concrete coating in the ground by lowering a pile to be coated forming pipe od. Like. And pressing concrete through the lower part of this Pipe into the shell space created by an enlarged pile shoe, thereby characterized in that first in the shell space (71) concrete or flowable cement under low pressure and, as usual, in the course of lowering the pipe (61) continuously is supplied and that towards the end of the lowering of the tube (61) the filled Shell space (71) sealed at the top and concrete or flowable cement below is pressed in at high pressure. 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. 2. The method according to claim 1, characterized in that that when the pipe (61) is driven in, the level of the pressed-in concrete or cement held in a manner known per se up to or close to the subsoil area will. 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 645.3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the tube (61) has a device for sealing at the upper end of the shell space (71) and with the pole shoe larger in the upper diameter (64) is connected by webs, the spaces for the passage of the concrete or the Release flowable cement. Publications considered: German Patent Specifications No. 120 486, 292 444, 683 407; Swiss patent specification No. 105 425; British U.S. Patent No. 287,447. U.S. Patent No. 2146,645.