DE3339965A1

DE3339965A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines betonpfahles

Info

Publication number: DE3339965A1
Application number: DE19833339965
Authority: DE
Inventors: Ian Harold 4000 Liege Braatvedt
Original assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Current assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1984-05-10
Also published as: FR2535760A1; US4619558A; CH655531B; GB2129856A; GR79686B; ZA837998B; FI74762C; FR2535760B1; NL8303613A; BR8306037A; US4544515A; AR230467A1; FI834033A; BE898139A; FI74762B; CA1209358A; GB2129856B; FI834033A0; LU85071A1

Description

Compagnie Internationale des 4. November 1983 Pieux Armes Frankignoul P 4968 Al/IV

Rue Gretry, 196
4020 Liege, Belgien

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Betonpfahles

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von an Ort und Stelle betonierten Pfählen mit vergrößerten Böden, die in dem Boden vergossen sind, wobei ein Rohr in den Boden zusammen mit einem Schuh und einem Absperrorgan getrieben wird, ein vergrößerter Boden ausgebildet und Beton innerhalb des Rohres vergossen wird.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Eintreiben eines Rohres in den Erdboden mit Hilfe eines Hammers einer Ramme bekannt, wobei ein vergrößerter Boden durch Austreiben eines Betonpfropfens oder anderer beständiger Materialien aus dem unteren Ende des Rohres ausgebildet wird. Wenn der vergrößerte Boden eine ausreichende Grösse aufweist und das umgebende Material ausreichend ver-

dichtet worden ist, um die erforderliche Last zu tragen, wird eine Stahlarmierung und Beton in dem Rohr angeordnet, und das Rohr wird unter bestimmten Vibrationskräften oder direkten Schlägen auf das Rohr herausgezogen. Dies gewährleistet eine Blasenfreiheit des Betons,

^ welcher den Raum besetzt, der von dem Rohr geschaffen

wird, wenn es herausgezogen wird. Bei diesem Verfahren und dieser Vorrichtung ist das Herausziehen des Rohres aufgrund der Kräfte und des Druckes sehr schwierig, der von dem Erdboden gegen das Rohr wirkt. Weiterhin wird die Verwendung eines Rohres erforderlich, das den gleichen Durchmesser wie der gewünschte Pfahl aufweist.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines in dem Boden vergossenen Betonpfahles, welcher alle diese Nachteile ausschaltet.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Betonpfahles mit vergrößertem Boden, der in den Bodenraum gegossen ist, wobei in dem Boden beispielsweise mit Hilfe einer automatischen Rammeinrichtung mit einem frei fallenden Hammer ein Rohr eingetrieben wird, das an seinem unteren Ende mit einem Schuh und einem Absperrorgan aus Beton oder anderen beständigen Materialien versehen ist, wobei, wenn der Schuh das Material erreicht hat, in welchem der vergrößerte Boden auszubilden ist, der Schuh und das Absperrorgan durch aufeinanderfolgende Schläge eines Hammers ausgetrieben werden, um den vergrößerten Boden zu bilden, und wobei das Rohr mit frischem Beton gefüllt und das Rohr zurückgezogen wird, welches sich dadurch auszeichnet, daß ein Spalt zwischen dem Erdreich und dem Rohr durch Eintreiben des Schuhs in den Boden ausgebildet wird, wobei der Schuh größer als der Durchmesser des Rohres ist, daß frischer Beton in den Spalt so schnell eingefüllt wird, wie dieser Spalt ausgebildet wird und daß nach dem Ausbilden des vergrößerten Bodens das Rohr angehoben wird, damit frischer Beton in das Rohr durch dessen unteres Ende eintreten kann und daß das Rohr herausgezogen wird, während Beton in den Spalt gefüllt wird, um

immer den Spalt gefüllt zu halten.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das Rohr in den Boden mittels aufeinanderfolgender Schläge des Hammers auf das Abstellorgan eingetrieben, und wenn der Schuh das Material erreicht hat, in welchem der vergrößerte Boden auszubilden ist, werden das Absperrorgan und der Schuh durch aufeinanderfolgende Schläge des Hammers ausgetrieben, während das Rohr auf einem bestimmten Niveau mit Hilfe von Zugkabeln gehalten wird, die an seinem oberen Ende befestigt sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein äußeres Gehäuse an dem Rohr um dessen unteren Abschnitt befestigt, wobei das Gehäuse einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich der Größe des Schuhs ist.

Vorteilhaft ist das äußere Gehäuse mit dem Rohr mittels einer Gleitverbindung verbunden, um zu gestatten, daß das Rohr über das äußere Gehäuse hinaus angehoben werden kann, um zu gestatten, daß der Beton in das Rohr eintritt. Dieses äußere Gehäuse weist eine Länge auf, die gleich dem Vierfachen des Durchmessers des Schuhs ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens vorgesehen, welche ein Rohr, einen an dem unteren Ende des Rohres befestigten Schuh, eine automatische Pfahlrammeinrichtung mit einem frei fallenden Hammer zum Eintreiben des Rohres in den Boden und eine Einrichtung zum Zuführen von Beton vorgesehen sind,wobei sich diese Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß der Schuh größer als der Durchmesser des Rohres ist und eine Einrichtung von Zugkabeln aufweist, die an dem oberen Ende des Rohres befestigt sind.

Zweckmäßig ist ein äußeres Gehäuse an dem Rohr um dessen unteren Abschnitt befestigt.

-MC-

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Schnittansicht der

Vorrichtung während des Eintreibens des Rohres in den Boden, wobei die Rammeinrichtung nicht gezeigt ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie

II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei der Pfahl während der Ausbildung des ver

größerten Bodens gezeigt ist,

Fig. 4 eine der Fig. 1 oder 3 ähnliche Ansicht, wobei die letzte Stufe bei der Herstellung des Gußpfahles und insbe

sondere das Zurückziehen des Rohres gezeigt ist.

Die in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Rohr 1 und einen frei fallenden Hammer 2, welcher in dem Rohr 1 angeordnet ist. Dieser Hammer ist vorteilhaft von einer automatischen Rammeinrichtung getragen und betätigt (nicht gezeigt).

Das untere Ende la des Rohres 1 ist an einem Schuh 3 befestigt. Der Schuh kann in der Form einer Scheibe oder eines Körpers oder anderer Ausbildungen sein.

Die Größe, beispielsweise der Durchmesser des Schuhs ist größer als der Durchmesser des Rohres 1. Demzufolge wird, wenn das Rohr in den Boden getrieben wird, um die

-Sf-

Öffnung ^ zu bilden, ein Spalt 5 zwischen dem Rohr und dem Erdreich 6 ausgebildet.

Vor dem Bohren des Pfahlgießloches wird am unteren Ende des Rohres 1 ein im wesentlichen hermetisch abdichtendes Absperrorgan 7 eingepaßt, das in das untere Ende des Rohres 1 eingesetzt ist. Dieses Absperrorgan kann aus Beton oder einem anderen beständigen Material wie beispielsweise Holz oder Metall o.dgl. bestehen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ein äußeres Gehäuse 8 an dem Rohr 1 um dessen unteren Abschnitt befestigt. Dieses Gehäuse ist ein zylindrisches Rohr 8a mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schuhs 3 ist, wobei das Gehäuse beispielsweise vier innere Streben oder Platten 9 aufweist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Dieses äußere Gehäuse 8 ist an deni Rohr 1 über eine Gleitverbindung 10 festgelegt. Diese Gleitverbindung wird von Kerben 9a in jeder Platte 9 und einem Ring 11 gebildet, welcher um das Rohr 1 festgelegt ist. Der Ring 11 kann innerhalb der Kerben 9a der Platten 9 gleiten. Weiterhin ist jede Kerbe 9a an ihrem Seitenrand mit einem Ring 12a, 12b versehen.

Vorteilhaft ist das obere Ende des äußeren Gehäuses 8 mit einem einwärts gerichteten Flansch 8b versehen. Die Anzahl der Ringe und der Aufbau der Gleitverbindung sind lediglich beispielsweise erläutert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 3 und k wird nachfolgend das Verfahren zum Herstellen eines an Ort und Stelle betonierten Pfahles mit einem vergrößerten Boden mit der obenbeschriebenen Vorrichtung erläutert.

Das Rohr 1 mit dem Schuh 3, das Absperrorgan 7 und das äußere Gehäuse 8 werden in den Boden mittels aufeinanderfolgender Schläge des Hammers 2 auf das Absperrorgan 7 getrieben, wobei der Kolben beispielsweise von einer automatischen Rammeinrichtung gesteuert wird. Während des Eintreibens des Rohres in den Boden wird eine öffnung 4 und weiterhin ein Spalt 5 zwischen dem Rohr 1 und dem Erdreich 6 oder dem äußeren Gehäuse 8 ausgebildet.

Erfindungsgemäß wird dieser Spalt mit frischem Beton so schnell gefüllt, wie dieser Spalt gebildet wird, wobei eine Zuführeinrichtung 13 für den Beton vorgesehen ist. Weil der Spalt 5 immer mit frischem Beton gefüllt ist, verhindert folglich diese Tatsache ein Einstürzen der Wände der Öffnung 4, wenn sie in einem nichtstabilen Boden ausgebildet wird.

Es ist wesentlich, daß während des Eintreibens des Rohres 1 in den Boden frischer Beton, der in den Spalt 5 gefüllt wird, nicht in das Rohr 1 fließen kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ein temporäres Gehäuse 14 auf dem Boden um die Öffnung 4 herum angeordnet, um ein zweckmäßiges Zuführen von frischem Beton zu dem Spalt 5 aus der Zuführeinrichtung 13 zu gestatten. Weiterhin ist es wesentlich, das Niveau an frischem Beton in dem Spalt 5 im wesentlichen konstant zu halten, um diesen Spalt vollständig gefüllt zu halten.

Das äußere Gehäuse 8 ist vorgesehen, um ein Einschnüren bzw. eine Querschnittsverminderung oder Reduzierung des Schaftdurchmessers zu verhindern, welche aufgrund bekannter geotechnischer Prinzipien während des Ausbildens der Öffnung in dem Boden auftritt. Vorzugs-

weise ist die Länge dieses äußeren Gehäuses gleich dem Vierfachen des Durchmessers des Schuhs 3·

Die weitere Verfahrensstufe, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt das Ausbilden des vergrößerten Bodens 15 des Pfahles.

Wenn der Schuh -3 das Material erreicht hat, in welchem der vergrößerte Boden 15 auszubilden ist, wird das Rohr 1 in seiner Position mit Hilfe von Zugkabeln 16 gehalten, die an seinem oberen Ende 1b befestigt und vorzugsweise von der Rammvorrichtung betrieben werden.

Dann wird der Schuh 3 und das Absperrorgan 7 ausgetrieben und mittels aufeinanderfolgender Schläge des Hammers 2 verdichtet. Dieses Verdichten des Absperrorganes 7 ist ein Ergebnis des Verdichtens des Erdreiches um den Boden des Rohres 1. Ein breiterer Boden des Pfahles, der auszubilden ist, wird so hergestellt, und dieser breitere Boden wird durch verdichteten Beton oder andere beständige Materialien gebildet, die selbst in einem gestampften und kompaktierten Bereich des Erd- , bodens angeordnet sind.

In Fig. 4 ist die nachfolgende Stufe des Verfahrens "" erläutert. Bei dieser Verfahrensstufe wird der Hammer zunächst zurückgezogen,und eine Metallarmierung (nicht gezeigt) kann innerhalb des Rohres 1 angeordnet werden.

Das Rohr 1 wird dann über das äußere Gehäuse 8 hinaus angehoben, wobei der Ring 11 in der Kerbe 9a gleitet, um zu gestatten, daß frischer in dem Spalt 5 enthaltener Beton durch den Boden des Rohres 1 eintreten und dieses Rohr 1 füllen kann. Selbstverständlich wird frischer Beton kontinuierlich in den Spalt mittels der Zuführeinrichtung zugegeben, um das Betonniveau in dem Spalt 5 im wesentlichen konstant zu halten. Das Rohr wird weiter aus dem Boden mit Hilfe der Zugkabel 16 zusammen mit dem zugehörigen äußeren Gehäuse 8 herausgezogen, um den Pfahl zu bilden.

Da das Rohr 1 vollständig in frischem Beton enthalten ist, erfordert das Herausziehen dieses Rohres weniger Kräfte.

Darüber hinaus erlaubt die Verwendung eines Schuhs, der größer als der Durchmesser des Rohres 1 ist, die Verwendung eines Rohres von geringem Durchmesser. Das Füllen des Spaltes 5 mit frischem Beton während des Eintreibens des Rohres in den Erdboden und das Ausbilden des vergrößerten Bodens und die Verwendung eines äußeren Gehäuses verhindern ein Einstürzen der Wände der öffnung, eine Querschnittsverminderung und eine Reduktion des Schaftdurchmessers.

Leerseite

Claims

PATENT- UHQ RECHTSANWÄLTE··; BARDEHLE, PAGEN BERG ; DiDST; AUTEN BUBG & PARTNER RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNE JOCHEN PAGENBERG on jub u μ mabvawj·· HEINZ BARDEHLE dipi .inc, BERNHARD FROHWITTER Din ing · WOLFGANG A. DOST dr dipl chi m GÜNTER FRHR. ν. GRAVENREUTH Din ing (fh)· UDO W. ALTENBURG dipl phys POSTFACH 860620, βΟΟΟ MÜNCHEN TELEFON (089)980361 TELEX 522791 pad d CABLE PADBÜRO MÜNCHEN BÜRO GALILEIPLATZ 1. 8 MÜNCHEN datum 4. November 1983 P 4968 Al/IV Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Betonpfahles mit vergrößertem Boden, der in den Bodenraum vergossen wird, wobei mit Hilfe eines automatischen Rammwerkzeuges mit einem frei fallenden Hammer ein Rohr in den Boden getrieben wird, welches an seinem unteren Ende mit einem Schuh und einem Absperrorgan aus Beton oder anderen beständigen Materialien oder dgl. versehen ist, wobei, wenn der Schuh das Material erreicht hat, in dem der vergrößerte Boden auszubilden ist, dieser Schuh und das Absperrorgan mittels aufeinanderfolgender Schläge des Hammers ausgetrieben werden, um den vergrößerten Boden zu bilden, wobei das Rohr mit frischem Beton gefüllt und das Rohr aus dem Boden zurückgezogen wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Spalt zwischen dem Erdboden und dem Rohr ausgebildet wird, indem in den Boden der Schuh getrieben wird, welcher größer als der Durchmesser des Bodens ist, daß frischer Beton in diesen Spalt so schnell gefüllt wird,

wie der Spalt gebildet ist, daß nach dem Ausbilden des vergrößerten Bodens das Rohr angehoben wird, um zu gestatten, daß frischer Beton in das Rohr durch dessen unteres Ende eintritt, und daß das Rohr aus dem Boden zurückgezogen wird, wobei frischer Beton dem Spalt zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in den Boden mittels aufeinanderfolgender Schläge des Hammers auf das Absperrorgan eingetrieben wird, und daß, wenn der Schuh das Material erreicht hat, in welchem der vergrößerte Boden auszubilden ist, das Absperrorgan und der Schuh durch nachfolgende Schläge des Hammers ausgetrieben werden, während das Rohr mit Hilfe von Zugkabeln in seiner Lage gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außengehäuse mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schuhs ist, an dem Rohr um dessen unteren Abschnitt befestigt und zusammen mit dem Rohr in den Boden getrieben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse an dem Rohr mittels einer Gleitverbindung befestigt wird und daß nach dem Ausbilden des vergrößerten Bodens das Rohr von dem äußern Gehäuse angehoben wird, um zu gestatten, daß in dem Spalt enthaltener Beton in das Rohr durch dessen unteren Abschnitt eintreten kann.

5· Verfahren nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse eine Länge aufweist, die gleich dem Vierfachen des Durchmessers des Schuhs

ist.
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6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Rohr, einem am unteren Ende dieses Rohres befestigten Schuh, einer automatischen Rammeinrichtung mit einem frei fallenden Hammer zum Eintreiben des Rohres in den Boden und mit einer Einrichtung zum Zuführen von Beton, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh (3) größer als der Durchmesser des Rohres (1) ist, und daß das obere Ende des Rohres an Zugkabeln (16)befestigt ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres Gehäuse (8) mit einem Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schuhs (3) an dem Rohr (1) um dessen unteren Abschnitt befestigt ist.

8. Vorrichtung nach anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse (8) mit dem Rohr (1) über eine Gleitverbindung (17) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse (8) eine Länge aufweist, die gleich dem Vierfachen des Durchmessers des Schuhs (3) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse von einem zylindrischen Rohr (8) gebildet ist, das mit vertikal einwärts gerichteten Streben (9) versehen ist, an denen

™ die Gleitverbindung (10) ausgebildet ist.