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Vorrichtung zur Herstellung von Betonpfählen im Erdboden Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonpfählen mittels eines
im Erdboden verbleibenden, mit Beton ausfüllbaren und aus mehreren Abschnitten bestehenden
Blechmantels.
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Es ist bei der Herstellung von Betonpfählen bereits bekannt, eine
metallische Hülse zu verwenden, die aus einzelnen durch Gewinde miteinander verbundenen
Teilen besteht. Es ist ferner bekanntgeworden, den bei der Bildung von Betonpfählen
verwendeten Rammkern aus einzelnen Teilen herzustellen.
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Bei einer dieser bekannten Vorrichtungen sind die Mantelschüsse lediglich
dadurch-miteinander gekuppelt, daß das untere Ende eines oberen Schusses in das
obere Ende eines unteren Schusses eingesetzt ist. Der- Rammkern besteht dabei aus
einzelnen Teilen, die durch Hülsen miteinander verbunden sind. Diese Hülsen liegen
aber innerhalb der einzelnen Rammkernabschnitte. Der Rammkern selbst ist in den
Mantel eingeschraubt, so daß der von dem Rammkopf aufgenommene Stoß über die ganze
Länge des Mantels auf dessen Spitze übertragen wird.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung sind die einzelnen Mantelschüsse
ineinandergesetzt, wobei sämtliche Schüsse auf einem Schuh ruhen. Als Rammkern dient
eine Welle, deren Abschnitte durch eine innere Gewindehülse miteinander verbunden
sind. Beim Betrieb dieser bekannten Vorrichtung werden die Schläge des Hammers von
der Spitze der Welle unmittelbar auf den Schuh übertragen.
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Nach der Erfindung sind die einzelnen Mantelschüsse durch eine Gewindehülse
miteinander verbunden, die an der Stoßstelle der Mantelschüsse einen als Anlageschulter
für den Rammkern dienenden Absatz aufweist. Dabei ist zweckmäßig der schulterartige
Absatz durch einen auf die Gewindehülse aufgesetzten Ring verstärkt, dessen Außendurchmesser
größer ist als der des unmittelbar über ihm liegenden Mantelschusses. Das hat den
besonderen Vorteil, daß der Schulterring beim Eintreiben in die Erde eine Öffnung
freilegt, in welche der betreffende Mantelschuß ohne irgendwelche Reibung hineingezogen
werden kann. Ferner nimmt lediglich der Schulterring die auf den Rammkern ausgeübten
Stöße auf, so daß der Mantel völlig entlastet ist. Es können daher nach der Erfindung
insbesondere auch Betonpfähle von sehr großer Länge hergestellt werden.
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Mehrere Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung sind
auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i zeigt den mit dem Treibkopf vereinigten Treibkern in Seitenansicht.
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Fig. 2 zeigt den Kern nach Fig. i zusammen mit den auf ihm gelagerten
Mantelabschnitten
in der Bereitschaftslage für das Eintreiben. In
Fig.2 sind auch die Schulterringe erkennbar, die unterhalb der Mantelabschnitte
angeordnet sind.
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Fig.3 zeigt einen Kernabschnitt mit dem Treibkopf in der Betriebslage.
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Fig. 4 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig. 3 zwei Kernabschnitte
und den Treibkopf. Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.
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Fig.6 bis 14 zeigen in nahezu natürlicher Größe verschiedene Arten
der gegenseitigen Kupplung der Mantelabschnitte und der Schulterringe im Schnitt.
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Gemäß Fig. 3 und 4 ist der -zweckmäßig gehäuseartig ausgebildete Treibkopf
2o mit einer ringföfmigen Schulter 22 versehen, deren Fläche nach unten zeigt. Von
dem Treibkopf 2o erstreckt sich nach unten ein rohrförmiger Ansatz 24. In der Betriebslage
ruht, die Schulter 22 auf der Stirnfläche des Kernabschnittes 26 oder 27. Wie aus
der Zeichnung erkennbar ist, haben die Kernabschnitte verschiedenen Durchmesser,
jedoch ist der Innendurchmesser des oberen Endes jedes Abschnittes so bemessen,
daß in dieses Ende der Ansatz 24 ohne Spiel eingeschoben werden kann. Der Kernabschnitt
kann gegebenenfalls mit »einer Buchse 28 ausgekleidet sein.
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Damit der Kern bei abgehobenem Treibkopf hochgezogen werden kann,
sind die Mittel zur Verriegelung des Ansatzes 24 mit dem Kernabschnitt lösbar. Diese
Verriegelungsmittel können aus Haken 30 (Fig. 3, 4 und 5) bestehen, die sich nach
entgegengesetzten Seiten durch die Wandung des Ansatzes 24 erstrecken und mittels
Blattfedern 32 nach außen gedrückt werden, die an der Wandung des Ansatzes befestigt
sind und mit Schultern der Haken zusammenwirken.
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Durch das Innere des Ansatzes 24 erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung
der Haken 30 ein Rundeisen 34. Über dieses Rundeisen 34 läuft je ein an jedem Haken
3o angeschlossenes Seil 36. Die Seile 36 sind an ein nach oben verlaufendes Seil
38 angeschlossen, das an der Stelle 4o an dem Treibkopf derart befestigt
ist, daß es von dem Arbeiter durch eine in der Wandung des Treibkopfes vorgesehene
Öffnung 42 hindurch erreicht werden kann. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die
Haken 3o beim Hochziehen des Seiles 38 zurückgezogen werden und die Herausnahme
des Ansatzes 24 aus der Hülse 28 ermöglichen. Die äußeren Enden der Haken 3o sind
an - der Stelle 44 abgeschrägt, so daß die Haken selbsttätig zurückgezogen werden,
sobald der Ansatz 24 in die Buchse 28 hineingeschoben wird. Wenn der Ansatz 24 in
der Buchse seine Betriebslage erreicht hat, wird er, sofern das Seil-38 lose ist,
selbsttätig in der veranschaulichten Weise unterhalb der Buchse 28 verriegelt. Der
Durchmesser des zweckmäßig hohlen Treibkernes nimmt nach dem unteren Ende des Kernes
zu ab. DieseAbnahme des Durchmessers findet nicht allmählich, sondern stufenweise
statt (Fig. i). Der Kern hat daher das Aussehen eines Körpers, der aus achsgleich
aufeinandergestellten Zylindern besteht, von denen der schmalste Zylinder unten
steht und jeder höher gelegene Zylinder einen größeren Durchmesser hat, so daß eine
Reihe ringförmiger Schultern 26 mit `nach unten zeigenden Schulterflächen entsteht.
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Zur Erleichterung der Handhabung ist der Kern zweckmäßig aus einzelnen
Abschnitten zusammengesetzt. Es können beliebig viele Abschnitte verwendet werden,
für die Offenbarung der Erfindung dürfte jedoch die Veranschaulichung von nur zwei
Abschnitten genügen, d. h. eines unteren Abschnittes 26, der aus vier Stufen besteht,
und eines zwei Stufen aufweisenden oberen Abschnittes 27.
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Zur gegenseitigen Verbindung der oberen und unteren Abschnitte ist
. das untere Ende des Abschnittes 27 mit einem Ansatz 24 versehen, der hinsichtlich
Abmessung und Ausbildung dem Ansatz des Treibkopfes ähnlich ist. Ferner ist das
obere Ende des Abschnittes 26 mit einer Hülse 28 versehen, die so bemessen ist,
daß sie den Ansatz des Abschnittes 27 aufnehmen kann (vgl. Fig. 4). Um eine etwa
gewünschte Trennung der Abschnitte vorzunehmen, erstreckt sich bis dicht an die
Spitze des Abschnittes 27 ein Seil 48, das zum Zurückziehen der Haken 3o dient.
Beim Betrieb liegt der Kopf äo auf dem Abschnitt 26. Dieser Abschnitt 26 wird in
den Erdboden getrieben. Dann wird der Kopf entfernt, worauf der Abschnitt 27 auf
das obere Ende des Abschnittes 26 gesetzt wird. Anschließend wird wieder der Kopf
2o oben auf den Abschnitt 27 aufgesetzt, worauf mit dem Eintreiben in den Erdboden
fortgefahren wird. Der beschriebene Kern hat den -Zweck, einen Mantel in den Erdboden
zu bringen, der mit Beton gefüllt wird, sobald der Kern aus dem Mantel wieder entfernt
worden ist.
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lach der Erfindung besteht der Mantel aus einzelnen Abschnitten, von
denen jeder einen größeren Durchmesser hat als der darunter befindliche nächste
Abschnitt. jeder Mantelabschnitt umgibt eine der zylindrischen Stufen des Kernes.
Aus Ersparnisrücksichten wird der Mantel zweckmäßig aus möglichst dünnem Baustoff
hergestellt. Infolgedessen muß der Mantel in den Erdboden hineingezogen werden,
er darf also nicht einem Druck ausgesetzt und in den Erdboden hineingestoßen werden.
Um die Abnutzung infolge der Reibung des Erdbodens an den dünnen Mantelabschnitten-
zu verhindern, ist ein starrer Ring vorgesehen, .der einen größeren Durchmesser
hat als der Mantelabschnitt. Dieser Ring bahnt einen Weg für den zugehörigen
nachfolgenden
Mantelabschnitt. Da der Mantel genügend starr sein muß, um nach Entfernen des Kernes
und vor Einfüllen des Betons dem Druck des umgebenden Erdbodens widerstehen zu können,
besteht der Mantel zweckmäßig aus Wellblech, wodurch die erforderliche Widerstandsfähigkeit
gegen Verbiegen gewährleistet ist.
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Am Kern vorgesehene Schultern 46 dienen dazu, die Schulterringe nach
unten zu stoßen und die Mantelabschnitte nach unten zu ziehen.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 6 sind verschiedene Arten
Kerne, Schulterringe, Mantelabschnitte und Kupplungen für die Mantelabschnitte vorgesehen.
Der obere Wellblechmantelabschnitt 5o ist in das obere Ende der Wellblechkupplung
52 eingeschraubt, während der untere Mantelabschnitt 54 auf das untere- Ende der
Kupplung 52 aufgeschraubt ist. Die Kupplung 52 hat zweckmäßig eine stärkere Wandung
als die Mantelabschnitte und ist durch Drücken hergestellt. Die Kupplung 52 wirkt
mit dem Schulterring 46 so zusammen, daß die Kupplung bei ihrer Lage auf dem Kern
zwischen dem Treibkern und dem Ring und zwischen der Stirnfläche des Ringes und
der Schulter 46 hindurchragt. Der Ring 56 hat einen wesentlich größeren äußeren
Durchmesser als der Mantel 50 und die Kupplung 52. Infolgedessen wird der
Ring beim Treibvorgang durch die Schulter 26 nach abwärts getrieben, die dabei einen
Weg bahnt bzw. ein Loch herstellt, in das der Mantelabschnitt 50 von der
Kupplung 52 mit Leichtigkeit hineingezogen wird.
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Fig. 7 zeigt eine Abänderungsform, bei welcher der obere Mantelabschnitt
7o an der Stelle 71 an einen ringförmigen Mantel 72 angeschweißt ist, dessen unteres
Ende 73 mit einem nach innen gerichteten Flansch versehen ist, der auf einem Schulterring
74 aufliegt. Der untere Mantelabschnitt 75 umgibt einen ringförmigen Mantel 76,
der durch den Ring 74 hindurchragt und an seinem oberen Ende einen Flansch 77 trägt,
mit dem er auf dem Flansch 73 aufliegt und mit diesem verschweißt ist.
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Die Ausführungsform nach Fig. 8 stimmt im wesentlichen mit derjenigen
nach Fig. 7 überein und unterscheidet sich von dieser nur dadurch, daß der Ring
74 durch einen Ring 84 ersetzt ist, der einen Ringteil 85 von kleinerem Durchmesser
hat, an den das untere Ende des oberen Kupplungsmantels 86 und das obere Ende des
unteren Kupplungsmantels 87 angeschweißt sind, so daß an den Enden der Mäntel 86
und 87 keine Flansche angeordnet zu sein brauchen.
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Die Ausführungsform nach Fig. g stimmt mit derjenigen nach Fig. 8
mit der Ausnahme überein, daß ein Ring go von kreisförmigem Querschnitt -an Stelle
des im Querschnitt rechteckigen Ringes 84 verwendet ist. Der Ringteil 85 ist durch
einen besonderen Ring 92 ersetzt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. io ist der Schulterring aus einem
Z-Profilstahl hergestellt, der nach oben und nach unten gerichtete Flansche ioo
und ioi sowie einen waagerechten Steg io2 aufweist, auf dem die Schulter 46 ruht.
Der obere Mantel 103 ist in ein Kupplungsglied 104 eingeschraubt, das an
den Flansch ioo angeschweißt ist. In der gleichen Weise ist der untere Mantel io5
in -das Kupplungsglied io6 eingeschraubt, dessen oberes Ende mit dem Flansch ioi
verschweißt ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. ii hat der Schulterring einen winkelförmigen
Querschnitt mit waagerechten und senkrechten Stegen iio und ili. Der obere Mantelabschnitt
112 ist auf das obere Kupplungsglied 113 aufgeschraubt, das am unteren Ende 114
oberhalb des Steges iio und unterhalb der Schulter 46 mit einem Flansch ausgerüstet
ist. Der Flansch 114 kann auch mit dem Steg iio verschweißt sein. Der untere Mantelabschnitt
115 ist auf das Kupplungsglied 116 aufgeschraubt, dessen oberes Ende mit dem Steg
iii verschweißt ist.
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Fig. i2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Schulterring einen
winkelförmigen Queischnitt mit einem waagerechten Steg i2o und einem senkrechten
Steg 121 hat. Das obere Kupplungsglied 122 besteht aus einem Ringmantel, der an
seinem unteren Ende mit einem Flansch 123 ausgerüstet ist, der zwischen dem Steg
i2o des Ringes und der Schulter 46 des Kernes ruht. Der obere Mantelabschnitt 124
ist an der Stelle 125 mit dem Kupplungsglied 122 verschweißt. Das untere Kupplungsglied
126 stellt einen Ringmantel dar, der mit seinem oberen Ende an den Steg im angeschweißt
ist. Der untere Mantelabschnitt 127 umgibt das Kupplungsglied 126 und kann gegebenenfalls
mit diesem verschweißt sein.
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Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform, bei der das obere Kupplungsglied
13o an seinem unteren Ende mit einem nach innen gerichteten Flansch 131 ausgerüstet
ist. Der obere Mantelabschnitt 132 ist in das Kupplungsglied 130 eingeschraubt.
Innerhalb des Mantels 132 liegt ein Eisenbetonglied 133 zwischen dem Flansch 131
des Kupplungsgliedes und der Schulter 46 des Kernes. Dieses Betonglied kann durch
Drahteinlagen 134 verstärkt sein und dient zur Versteifung des verhältnismäßig dünnen
Bleches -i des Kupplungsgliedes, um zu verhindern, daß das Kupplungsglied während
des Treibvorganges; seine Form verliert. Das untere Kupplungsglied 135 ist mit seinem
oberen Ende mit dem Ring 136 verschweißt, der von dem Flansch 131 nach unten abgebogen
ist. Der untere Mantelabschnitt 137 ist auf das untere Kupplungsglied 135 aufgeschraubt.-
Fig.14
zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Schulterring einen winkelförmigen Querschnitt
mit senkrechten und waagerechten Stegen 14o bzw. 141 hat. Der obere Mantelabschnitt
142 ist auf das obere Kupplungsglied 143 aufgeschraubt, das dann mit seinem unteren
Ende zwischen der inneren Fläche des Steges 140 und der äußeren Fläche eines' Ringes
144 befestigt wird, der oberhalb des Steges 141 und innerhalb des Steges 140 liegt.
Erforderlichenfalls können die einzelnen Teile miteinander verschweißt sein. Das
untere Kupplungsglied besteht aus einem Ringmantel 145, der an seinem oberen Ende
mit einem nach außen gekehrten Flansch 146 versehen ist. Dieser Flansch ruht auf
der inneren Fläche des Steges 141. Der untere Mantelabschnitt 147 umgibt das Glied
145 und kann mit diesem gegebenenfalls verschweißt sein.
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Das untere Ende des Treibkernes ist mit einer Treibkappe 15o ausgerüstet,
deren äußerer Durchmesser so groß ist, daß sie als Schulterring für den untersten
Mantelabschnitt dienen kann.