EP3228757B1

EP3228757B1 - Bewhrungsvorrichtung

Info

Publication number: EP3228757B1
Application number: EP17400014.1A
Authority: EP
Inventors: Alfons Stock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: PL3228757T3; DK3228757T3; EP3228757A1; DE102016004261A1; EP3228757B8; ES2716760T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Bewehrungsvorrichtung zum Erstellen einer lagebestimmten Bewehrung an einem Bauwerk, insbesondere auf einem Bohrpfahlkopf und dessen geometrischen Fixierung, sowie Verfahren zum Erstellen von lagebestimmten Bewehrungen und geometrische Fixierung des Bohrpfahlkopfes.
Bewehrungen für Bauwerke sowie Verfahren zum Erstellen einer Bewehrung sind in vielfältiger Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird die Bewehrung in Bezug auf den zu errichtenden Bauwerksteil innerhalb eines Baustoffs, insbesondere Beton, angeordnet. Insbesondere ist es dabei bekannt, einzelne Bewehrungselemente, insbesondere Bewehrungsstäbe, zu einer Bewehrung miteinander zu verbinden und anschließend innerhalb einer Verschalung oder Verrohrung mit einem fließfähigen Baustoff, insbesondere Ortbeton, zu umgeben. Alternativ wird eine bereits fertig gebildete Bewehrung, beispielsweise eine Bewehrungsmatte oder ein Bewehrungskorb eingesetzt.
Weiterhin ist es üblich, ein Bauwerk in mehreren Abschnitten herzustellen, so dass eine aus einem bereits fertiggestellten Bauwerkteil herausragende Bewehrung in einen weiteren, daran anzuordnenden Bauwerksteil integriert bzw. mit deren Bewehrung verbunden werden muss.
Da die Bewehrung in Bezug auf das jeweilige zu bewehrende Bauteil bzw. die Verschalung oder Verrohrung ausgerichtet wird, ist es gewöhnlich nicht möglich, auf ein bereits fertiggestelltes Bauwerksteil ein weiteres, als Fertigbauteil hergestelltes Bauwerksteil aufzusetzen, da die aus dem bereits fertiggestellten Bauwerksteil herausragende Bewehrung bezüglich ihrer Lage im Raum nicht ausreichend präzise ausgerichtet ist. Dieses Problem ergibt sich insbesondere bei besonders großen bzw. vielteiligen Bauwerken, wie beispielsweise einer Brücke oder (einer) Bohrpfahlstützwänden entlang Eisenbahntrassen, bei der ein Bauteil des Überbaus an mehreren Pfeilern bzw. Bohrpfählen jeweils mit daraus hervorstehender Bewehrung angeordnet ist.
Diese stark eingeschränkte Möglichkeit der Verwendung von Fertigteilen führt jedoch zu einer Abhängigkeit des Bauvorgangs von Bauzuständen, einem hohen Kostenaufwand sowie langen Bauzeiten und damit verbunden zu einer langfristigen Störung, beispielsweise des umliegenden Verkehrs, im Bereich der Baustelle.
Das Dokument US 9,051,706 B1 offenbart eine Bewehrungsvorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bewehrungsvorrichtung sowie ein Verfahren bereitzustellen, um eine Bewehrung mit einer bestimmten, präzisen Lage und des Bauteils in besonders einfacher Weise erstellen zu können, wodurch eine besonders kostengünstige und schnelle Errichtung mit geringfügigen Eingriff in den Verkehrsbetrieb eines komplexen Bauwerks möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Bewehrungsvorrichtung zum Erstellen einer lagebestimmten Bewehrung eines Bauwerks und des dazugehörenden Bauwerksteils, insbesondere bezogen auf einen Bohrpfahlkopf, umfasst ein Füllrohr zum Einfüllen von flüssigem Baustoff, insbesondere Beton, und eine an dem Füllrohr angeordnete Bewehrungsstabfixiervorrichtung für mehrere Bewehrungsstäbe, wobei an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung wenigstens ein verstellbares Ausrichtungselement zur Ausrichtung der an einem Bauteil eines zu bewehrenden Bauwerks, insbesondere auf einem Bewehrungskorb, angeordnet ist.
Bei der Erfindung hat der Erfinder erkannt, dass eine präzise Ausrichtung der Lage der Bewehrung von Bauteilen eines Bauwerks in Bezug zum gesamten Bauwerk in besonderseinfacher Weise die Verwendung von Fertigbauteilen ermöglicht und somit zu einer erheblichen Verkürzung der Dauer des Bauvorhabens sowie zu einer deutlichen Kostenersparnisführt. Insbesondere ermöglicht die Erfindung die Erstellung von Bauwerken mit Bezug zu Verkehrswegen bzw. -mitteln, insbesondere Brücken und Bohrpfahlstützwänden entlang Eisenbahntrassen, mit deutlich reduzierten Eingriffszeiten in den Verkehr.
Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass die gesamte Bewehrung eines Bauwerks bzw. eines Teils eines Bauwerks nicht ohne Weiteres besonders präzise bezüglich seiner Lage im absoluten Raum ausgerichtet werden kann, jedoch die Anordnung einzelner Bewehrungselemente an einer Verbindungsstelle zweier Teile eines Bauwerks ohne Weiteres präzise ausrichtbar sind. Insbesondere ist eine Ausrichtung einer Vielzahl von Bewehrungsstäben an einem Ende eines Bohrpfahls unabhängig von der durch einen Bewehrungskorb gebildeten Bewehrung des Bohrpfahls ohne Weiteres möglich.
Weiterhin hat der Erfinder erkannt, dass es vorteilhaft ist, wenn zwei aneinander anzuordnende Teile eines Bauwerks, insbesondere eines Bohrpfahls, bereits unmittelbar nach deren Herstellung eine besonders lagebestimmte ebene Oberflächen aufweisen, die auf den daran anzuordenden Teil des Bauwerks ausgerichtet ist.
Schließlich hat der Erfinder erkannt, dass eine Abstützung der Bewehrungsvorrichtung gegenüber einem Bauteil des zu bewehrenden Bauwerks vorteilhaft gegenüber einer Abstützung an dem das Bauwerk umgebenden Boden ist, da eine oberirdische Abstützung, insbesondere im Gleis- oder Brückenbau, aufgrund der häufig geringen, zur Verfügung stehenden Fläche am Boden nur sehr beschränkt möglich ist, und darüber hinaus nachteilhaft Vibrationen von der Oberfläche der Umgebung in das zu bewehrende Bauwerk geleitet werden, die dann zu einer Verschlechterung des Bauergebnisses führen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen einer lagebestimmten Bewehrung, insbesondere auf einem Bohrpfahlkopf, umfasst zunächst ein Anordnen einer Bewehrungsvorrichtung an einem Bauteil eines zu bewehrenden Bauwerks, insbesondere an einem Bewehrungskorb zur Herstellung eines Bohrpfahls, gefolgt von einem Einfüllen von flüssigem Baustoff, insbesondere Beton oder Mörtel, bevorzugt bis wenigstens zu einer Kontaktfläche der Bewehrungsvorrichtung, besonders bevorzugt bis zur Hälfte einer Bewehrungsstabfixiervorrichtung der Bewehrungsvorrichtung. Anschließend wird die Bewehrungsvorrichtung in eine gewünschte Lage ausgerichtet und mittels wenigstens eines, bevorzugt mehrerer Ausrichtungselemente der Bewehrungsvorrichtung, insbesondere gegenüber dem Bauteil des Bauwerks, einem Bewehrungskorb oder einem Auflagering des Bewehrungskorbs, festgelegt. Nachfolgend erfolgt ein Einbringen von Bewehrungselementen, insbesondere Bewehrungsstäben, in Aufnahmeöffnungen der Bewehrungsstabfixiervorrichtung sowie ein Abziehen der Bewehrungsvorrichtung nach dem ausreichenden Erhärten des Baustoffs von dem Bauwerk mit lagebestimmter Bewehrung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in besonders einfacher Weise das Erstellen eines Bauwerks bzw. eines Teils eines Bauwerks mit einer aus einer Oberfläche des Bauwerks herausragenden Bewehrung, die eine präzise bestimmte Lageausrichtung aufweist. Dabei können durch die Ausrichtung der Bewehrung Toleranzen bei der Erstellung eines Teils eines Bauwerks in besonders einfacher Weise ausgeglichen werden, so dass beispielsweise die Lage der Bauteile und deren Bewehrungen mehrerer Bauwerksteile präzise in Bezug zueinander angeordnet werden, wodurch ermöglicht wird, auf den Bauwerksteilen Fertigteile anzuordnen.
Bei einer Bewehrungsvorrichtung handelt es sich grundsätzlich um eine Vorrichtung, mittels der eine Bewehrung an einem Bauteil erzeugt werden kann, deren Lage präzise bestimmt ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Bewehrung um wenigstens einen, besonders bevorzugt eine Vielzahl von Bewehrungsstäben. Mittels der Bewehrungsvorrichtung kann die Bewehrung grundsätzlich derart angeordnet bzw. in den noch flüssigen Baustoff des Bauwerks eingebracht werden, dass die fertige Bewehrung wenigstens abschnittsweise aus einer Oberfläche des Bauwerks herausragt. Dabei kann die Bewehrungsvorrichtung aus beliebig vielen Bauteilen gebildet sein und darüber hinausgehende Funktionen aufweisen. Bevorzugt ist die Bewehrungsvorrichtung im Wesentlichen aus Metall, insbesondere Stahl gebildet.
Unter einer lagebestimmten Bewehrung wird grundsätzlich eine Bewehrung verstanden, deren Lage im Raum, insbesondere gegenüber weiteren Bauwerken oder Bauwerksteilen, und nicht lediglich in Bezug zu dem zu erstellenden Bauteil präzise bestimmt ist. Bevorzugt ist darüber hinaus auch die Lage mehrerer Bewehrungselemente, insbesondere Bewehrungsstäbe, präzise in Bezug zueinander bestimmt.
Bei dem Füllrohr kann es sich zunächst um ein beliebiges Bauteil handeln, das dazu geeignet ist, flüssigen Baustoff, insbesondere Beton oder Mörtel, in das Innere einer Verschalung bzw. Verrohrung zu leiten, um ein Bauwerk oder einen Bauwerksteil mittels der Bewehrungsvorrichtung lagebestimmter Bewehrung zu erstellen. Dazu durchdringt das Füllrohr bevorzugt die Bewehrungsstabfixiervorrichtung vollständig. Ebenfalls bevorzugt ist das Füllrohr einstückig als ein gerades Rohr, besonders bevorzugt aus einem Metall, insbesondere Stahl, gebildet. Ganz besonders bevorzugt weist das Füllrohr über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Durchmesser auf. Darüber hinaus kann das Füllrohr jedoch grundsätzlich auch mehrstückig aus mehreren aneinander angeordneten Abschnitten gebildet sein, wobei jeder der Abschnitte bevorzugt ein Metallrohr mit konstantem Durchmesser ist.
Bei der Bewehrungsstabfixiervorrichtung handelt es sich grundsätzlich um eine Vorrichtung, die zur Ausrichtung mehrerer Bewehrungsstäbe sowohl bezüglich ihrer Lage im Raum, als auch in Bezug zueinander geeignet ist. Bevorzugt ist die Bewehrungsstabfixiervorrichtung derart ausgestaltet, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Anordnungen mehrerer Bewehrungsstäbe in Bezug zueinander möglich ist. Dabei kann die Bewehrungsstabfixiervorrichtung grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt ist diese jedoch in wenigstens einer Raumrichtung an die Form eines mit einer lagebestimmten Bewehrung herzustellenden Bauwerks bzw. einer entsprechenden Verrohrung oder Verschalung angepasst.
Insbesondere zur Herstellung von Bohrpfählen mit einer definierten bzw. standardisierten Bewehrung ist die Bewehrungsstabfixiervorrichtung bevorzugt in einer Richtung radial zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs an einen Querschnitt des zu erstellenden Bohrpfahls bzw. die Form des Bohrpfahls radial zu einer Mittellängsachse des Bohrpfahls angepasst. Besonders bevorzugt ist die Bewehrungsstabfixiervorrichtung zylinderförmig gestaltet, wobei der Durchmesser ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen einem Durchmesser des Bohrpfahls bei nicht verrohrtem Bohren und bei verrohrtem Bohren einem geringfügig kleineren Durchmesser des Innendurchmessers der Verrohrung einer bei der Herstellung eines Bohrpfahls verwendeten Verrohrung entspricht.
Das verstellbare Ausrichtungselement ist grundsätzlich derart ausgestaltet, dass dieses zur Abstützung der Bewehrungsvorrichtung, insbesondere im Bereich der Bewehrungsstabfixiervorrichtung, gegenüber einem Bauwerk oder Bauwerksteil bzw. einer Bewehrung, insbesondere einem Bewehrungskorb und ganz besonders bevorzugt einem Auflagering eines Bewehrungskorbs, geeignet ist. Dabei dient das Ausrichtungselement dazu, die Bewehrungsvorrichtung in einer erwünschten Positionierung festzulegen und gegen eine weitere Lageänderung zu sichern. Dazu ist das Ausrichtungselement bevorzugt längenverstellbar, besonders bevorzugt parallel zur Mittellängsachse des Füllrohrs und/oder zu einer Ausrichtungsrichtung der Bewehrungsstäbe in der Bewehrungsstabfixiervorrichtung und der Bohrpfahloberflächen.
Unter der Anordnung der Bewehrungsvorrichtung an einem oder mehreren Bauteilen des zu bewehrenden Bauwerks wird zunächst jedes in Kontakt bringen verstanden. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Auflage bzw. Lagerung der Bewehrungsvorrichtung, besonders bevorzugt mittels der Ausrichtungselemente, wobei grundsätzlich keine form- oder stoffschlüssige Festlegung erfolgen muss, sondern auch nur eine kraftschlüssige Festlegung aufgrund der Schwerkraft vorliegen kann. Ganz besonders bevorzugt besteht zwischen der Bewehrungsvorrichtung und einem oder mehrerer Bauteile des zu bewehrenden Bauwerks ausschließlich über die Ausrichtungselemente Kontakt.
Bei dem Bauteil des zu bewehrenden Bauwerks, an dem die Bewehrungsvorrichtung angeordnet wird, kann es sich grundsätzlich sowohl um einen beliebigen Bestandteil des Bauwerks selber, als auch um ein Bauteil zur Erstellung des Bauwerks handeln. Bevorzugt handelt es sich bei dem Bauteil um eine weitere Bewehrung des zu bewehrenden Bauwerks, insbesondere ein Teil eines Bewehrungskorbs, wobei die weitere Bewehrung sowohl bereits an einem Bauwerksteil festgelegt, als auch lediglich zur Erstellung eines Bauwerks vorgesehen sein kann. Bevorzugt erfolgt die Anordnung an einem Bewehrungskorb zur Herstellung eines Bohrpfahls. Grundsätzlich kann der Bewehrungskorb dabei entweder bis zum Boden des Bohrlochs bzw. der Verrohrung reichen oder aber nur in den oberen Metern des Baustoffs eingebettet sein.
Bei dem Einfüllen von flüssigem Baustoff handelt es sich um den Vorgang, bei dem der Baustoff, der durch die Bewehrung verstärkt werden soll, in noch fließfähigem Zustand in eine Form, bevorzugt eine Verschalung, eine Verrohrung oder ein, insbesondere mittels Bohrung erzeugtes Bohrloch im Boden eingebracht und gegebenenfalls nachfolgend mittels gängiger Techniken verdichtet und/oder entgast wird. Ebenfalls bevorzugt erfolgt das Einfüllen im Kontraktorverfahren. Bei dem Baustoff handelt es sich bevorzugt um Beton, insbesondere Ortbeton, oder Mörtel.
Unter dem Einfüllen von flüssigem Baustoff bis gut zur Hälfte einer Bewehrungsstabfixiervorrichtung wird zunächst die Zugabe von flüssigem Baustoff, insbesondere durch ein Füllrohr der Bewehrungsvorrichtung verstanden, bis der Baustoff die Bewehrungsstabfixiervorrichtung, insbesondere in Richtung einer Mittellängsachse des Füllrohrs, zu wenigstens 15 % und höchstens 85 %, besonders bevorzugt zwischen 25 % und 75 % und ganz besonders bevorzugt zwischen 40 % und 60 % bedeckt bzw. innerhalb der Bewehrungsstabfixiervorrichtung eine entsprechende Füllhöhe erreicht hat. Bevorzugt wird der Baustoff durch das Füllrohr eingefüllt, wobei unmittelbar kein Baustoff in die Bewehrungsstabfixiervorrichtung gelangt, sondern gegebenenfalls erst kurz vor Ende des Einfüllens der durch das Füllrohr eingeleitete Baustoff von unten, insbesondere durch Betoneinlassöffnungen der Bewehrungsstabfixiervorrichtung in dieser aufsteigt.
Der Verfahrensschritt des Ausrichtens der Bewehrungsvorrichtung kann eine Einstellung der Position in Bezug auf die Höhe, die Rotation und/oder die Neigung der Bewehrungsvorrichtung gegenüber dem Bauteil des zu bewehrenden Bauwerks umfassen. Darüber hinaus kann dem Ausrichten der Bewehrungsvorrichtung ein Einmessen bzw. eine Bestimmung der absoluten Lage in wenigstens einer, bevorzugt aller drei Raumrichtungen vorausgehen. Dabei kann bei dem Ausrichten der Bewehrungsvorrichtung die Anordnung bzw. der Kontakt zu einem Bauteil des zu bewehrenden Bauwerks teilweise oder vollständig verloren gehen, während die Bewehrungsvorrichtung besonders bevorzugt wenigstens abschnittsweise in dem eingeführten, flüssigen Baustoff abgesenkt bleibt. Ganz besonders bevorzugt wird bei dem Ausrichten ein vollständiges Herausziehen der Bewehrungsvorrichtung aus dem flüssigen Baustoff vermieden.
Bei dem Einbringen von Bewehrungselementen wird jeweils ein Bewehrungsstab in eine Aufnahmeöffnung der Bewehrungsstabfixiervorrichtung eingebracht, wobei der Bewehrungsstab bevorzugt länger ist als die Bewehrungsstabfixiervorrichtung in Längsachsenrichtung des Bewehrungsstabs, wodurch ein Ende des Bewehrungsstabs in den noch flüssigen Baustoff geschoben wird. An dem anderen Ende des Bewehrungsstabs wird ebenfalls bevorzugt vor dem Einbringen ein Sicherungselement angeordnet bzw. festgelegt, das größer ist als die Aufnahmeöffnung der Bewehrungsstabfixiervorrichtung, so dass der Bewehrungsstab lediglich bis zum Sicherungselement in die Bewehrungsstabfixiervorrichtung eingebracht werden kann, sowie ein weiteres Einsinken des Bewehrungsstabs in den noch flüssigen Baustoff verhindert wird.
Bei dem Festlegen handelt es sich um den Vorgang, bei dem die ausgerichtete Bewehrungsvorrichtung gegen eine weitere Lageänderung mittels der Ausrichtungselemente gesichert wird, wobei bevorzugt alle Ausrichtungselemente derart eingestellt werden, dass diese in der geänderten Lage der Bewehrungsvorrichtung wieder in Kontakt mit dem Bauteil des zu bewehrenden Bauwerks gelangen. Darüber hinaus ist auch eine Fixierung der Bewehrungsvorrichtung mittels weiterer Stützvorrichtungen denkbar. Besonders bevorzugt erfolgt das Festlegen der Bewehrungsvorrichtung zusätzlich durch Verfüllung der noch vorhandenen Hohlräume der Bewehrungsvorrichtung mit körnigen Baumaterial (wie zum Beispiel Kies, Splitt, Asche, Granulat), wobei die Bewehrungsvorrichtung zumindest abschnittsweise derart mit körnigem Material umgeben wird, dass eine weitere Lageänderung verhindert wird. Insbesondere bevorzugt erfolgt das Verfüllen mit körnigem Baumaterial bei der Herstellung eines Bohrpfahls innerhalb der Verrohrung, wobei besonders bevorzugt die gesamte Bewehrungsstabfixiervorrichtung von körnigem Baumaterial umgeben wird.
Bei dem Abziehen der Bewehrungsvorrichtung wird diese gegebenenfalls einschließlich des innerhalb der Bewehrungsstabfixiervorrichtung enthaltenen, ausreichend erhärteten Baustoffs von dem nun bewehrten Bauwerk entfernt, wobei bevorzugt an der vorhergehenden Position der Bewehrungsvorrichtung eine glatte Oberfläche des Bauwerks mit hervorstehender Bewehrung gebildet wird. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung, bei der vor dem Einbringen der Bewehrungsstäbe jeweils ein Sicherungselement daran angeordnet wurde, muss vor dem Abziehen der Bewehrungsvorrichtung zunächst das Sicherungselement entfernt, gekürzt oder durch das Abziehen so deformiert werden, dass es durch die Öffnung gleitet. Darüber hinaus wird beim Abziehen der Bewehrungsvorrichtung bevorzugt auch gegebenenfalls durch das Verfüllen mit körnigem Baumaterial eingebrachte körnige Baumaterial entfernt.
Gemäß der Erfindung weist die Bewehrungsstabfixiervorrichtung ein unteres sowie ein oberes Bewehrungsstabfixierelement auf, wobei bevorzugt beide Bewehrungsstabfixierelemente parallel zueinander angeordnet sind. Dabei kann zunächst jedes der beiden Bewehrungsstabfixierelemente aus einem beliebigen Material gebildet sein und eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt sind die Bewehrungsstabfixierelemente im Wesentlichen aus Metall, insbesondere aus Stahl gebildet. Ebenfalls bevorzugt ist jedes der Bewehrungsstabfixierelemente eine Platte, besonders bevorzugt eine Scheibe, die ganz besonders bevorzugt eine konstante Dicke hat.
Der oder die Bewehrungsstabfixierelemente sind grundsätzlich entlang des Füllrohrs der Bewehrungsvorrichtung übereinander angeordnet, wobei bevorzugt das Füllrohr mittig durch die Bewehrungsstabfixiervorrichtung bzw. jedes der beiden Bewehrungsstabfixierelemente geführt ist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen der oder die beiden Bewehrungsstabfixierelemente eine identische Form auf und/oder sind deckungsgleich zueinander, insbesondere entlang des Füllrohrs, angeordnet. Dabei können eine oder beide Bewehrungsstabfixierelemente gegenüber dem Füllrohr ortsfest festgelegt, insbesondere daran angeschweißt, oder aber beweglich entlang des Füllrohrs angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist das obere Bewehrungsstabfixierelement mit dem Füllrohr verschraubt und das untere Bewehrungsstabfixierelement am Füllrohr angeschweißt.
Darüber hinaus kann das Füllrohr sowohl bündig mit dem unteren Bewehrungsstabfixierelement enden, als auch aus dem unteren
Bewehrungsstabfixierelement an der dem oberen Bewehrungsstabfixierelement gegenüberliegenden Seite hervorstehen, wobei bevorzugt das Füllrohr um einige Zentimeter, besonders bevorzugt zwischen 5 mm und 40 cm und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 cm und 20 cm aus dem unteren Bewehrungsstabfixierelement herausragt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ausrichtungselement einenends gegenüber dem oberen Bewehrungsstabfixierelement festgelegt und weist anderenends ein gegenüber dem unteren Bewehrungsstabfixierelement verschiebliches Abstützelement auf, das bevorzugt durch eine Aussparung des unteren Bewehrungsstabfixierelements zur Abstützung bzw. Ausrichtung der Bewehrungsvorrichtung geführt ist, wodurch in besonders einfacher Weise eine Abstützung der Bewehrungsvorrichtung gegenüber einem Bauteil eines zu bewehrenden Bauwerks erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst das Ausrichtungselement einen drehbar innerhalb einer Öffnung des oberen Bewehrungsstabfixierelements angeordneten sowie gegen eine Verschiebung in Längsachsenrichtung gesicherten Stellstab sowie ein verdrehsicher gegenüber dem unteren Bewehrungsstabfixierelement angeordnetes Abstützelement, wobei der Stellstab und das Abstützelement mittels eines Gewindes verstellbar miteinander verbunden sind, wodurch das Ausrichtungselement besonders leicht, insbesondere vom oberen Bewehrungsstabfixierelement her eingestellt werden kann.
Zunächst kann das Abstützelement sowohl als Bauteil, als auch als Baugruppe aus mehreren Bauteilen gebildet sein. Bevorzugt ist das Abstützelement aus Metall gebildet und weist ein Innengewinde bzw. eine gegenüber dem Abstützelement festgelegte Gewindehülse auf. Ebenfalls bevorzugt ist der Querschnitt des Abstützelements orthogonal zur Mittellängsachse des Innengewindes bzw. der Gewindehülse über die gesamte Länge des Abstützelements im Wesentlichen gleichbleibend und dabei besonders bevorzugt rechteckig. Ganz besonders bevorzugt ist das Abstützelement einstückig gebildet.
Das untere Bewehrungsstabfixierelement weist für das Abstützelement jedes Ausrichtungselements eine Aussparung auf, durch die das Abstützelement gegenüber den Bewehrungsstabfixierelementen verschoben werden kann, wobei das Abstützelement aus der dem oberen Bewehrungsstabfixierelement gegenüberliegenden Seite der Bewehrungsstabfixiervorrichtung zur Abstützung herausschiebbar ist. Dabei umgibt die Aussparung das Abstützelement bevorzugt zu wenigstens zwei, besonders bevorzugt zu wenigstens drei und ganz besonders bevorzugt zu vier Seiten bündig bzw. formschlüssig, wodurch ein Verdrehen des Abstützelements gegenüber dem unteren Bewehrungsstabfixierelement unterbunden wird. Ebenfalls bevorzugt ist das Abstützelement in Bezug zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs parallel bzw. in Bezug zu einer Kontaktfläche des unteren Bewehrungsstabfixierelements orthogonal verschiebbar.
Die Längsverstellbarkeit des Abstützelements wird dadurch erreicht, dass der Stellstab einenends ein Außengewinde aufweist, das mit einem Innengewinde bzw. der Gewindehülse des Abstützelements zusammenwirkt, und anderenends derart an dem oberen Bewehrungsstabfixierelement festgelegt ist, dass eine Verschiebung entlang der Mittellängsachse des Stellstabs gegenüber dem oberen Bewehrungsstabfixierelement ausgeschlossen ist. Bevorzugt erfolgt dies mittels eines am Stellstab fest angeordneten Fixierelements, insbesondere Fixierrings, der gegen die auf das untere Bewehrungsstabfixierelement zuweisenden Oberfläche des oberen Bewehrungsstabfixierelements abgestützt ist. Darüber hinaus kann auch an der gegenüberliegenden Oberfläche des oberen Bewehrungsstabfixierelements ein Fixierelement am Stellstab fest angeordnet sein. Darüber hinaus ist an dem Stellstab an der von dem unteren Bewehrungsstabfixierelement abgewandten Seite des oberen Bewehrungsstabfixierelements, insbesondere am Ende des Stellstabs, ein Stellelement zur Drehung des Stellstabs mittels eines Werkzeugs angeordnet. Dabei ist das Stellelement insbesondere bevorzugt derart gestaltet, dass dieses mittels eines Sechskantschlüssels oder eines anderen Werkzeugs gegriffen bzw. bedient werden kann.
Bei einer alternativen Ausführung eines Ausrichtungselements ist das Abstützelement fest mit dem Stellstab verbunden, der entlang einer Mittellängsachse verschieblich durch eine Öffnung des oberen Bewehrungsstabfixierelements geführt ist. Darüber hinaus ist im Bereich der Öffnung an der dem unteren Bewehrungsstabfixierelement gegenüberliegenden Oberfläche des oberen Bewehrungsstabfixierelements ein Mittel zur Festlegung des Stellstabs gegenüber dem oberen Bewehrungsstabfixierelement angeordnet. Die Bedienung der alternativen Ausführung des Ausrichtungselements erfolgt, indem der Stellstab im Bereich des der Festlegung am Abstützelement gegenüberliegenden Endes, insbesondere mittels eines Werkzeugs, gegriffen und in die gewünschte Position verschoben wird und anschließend mit dem Mittel zur Festlegung des Stellstabs in der eingestellten Position gehalten werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung wenigstens drei, bevorzugt wenigstens vier Ausrichtungselemente angeordnet, die bevorzugt in Bezug zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs in gleichem Abstand zueinander und/oder zum Füllrohr angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung, bei der die Bewehrungsstabfixiervorrichtung zylinderförmig bzw. die Bewehrungsstabfixierelemente jeweils eine Scheibe sind, sind die Ausrichtungselemente bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Scheibe, besonders bevorzugt im Bereich des Außenrandes verteilt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung, insbesondere sowohl im oberen als auch im unteren Bewehrungsstabfixierelement korrespondierend zueinander, mehrere Aufnahmeöffnungen derart angeordnet, dass jeweils ein Bewehrungsstab innerhalb der Aufnahmeöffnung die Bewehrungsstabfixiervorrichtung durchdringend angeordnet werden kann, wobei bevorzugt der Bewehrungsstab parallel zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs angeordnet ist.
Dabei sind alle Aufnahmeöffnungen bevorzugt rund und weisen besonders bevorzugt den gleichen Durchmesser auf. Ebenfalls bevorzugt sind alle Aufnahmeöffnungen entlang eines rechtwinkligen Rasters angeordnet. Bei einer alternativen Ausführung sind die Aufnahmeöffnungen in konzentrischen Kreisen, besonders bevorzugt mit gleich bleibendem Abstand voneinander angeordnet. Ganz besonders bevorzugt ist die Anordnung der Aufnahmeöffnungen an ein standardisiertes Muster für Fertigbauteile angepasst. Grundsätzlich kann der Durchmesser der Aufnahmeöffnung dabei beliebig gewählt werden, wobei bevorzugt der Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser standardisierter Betonstabstähle, insbesondere nach DIN 488, entspricht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist wenigstens das untere Bewehrungsstabfixierelement, bevorzugt beide Bewehrungsstabfixierelemente, Betoneinlassöffnungen auf, deren Durchmesser bevorzugt größer als der Durchmesser der Aufnahmeöffnungen ist und/oder zwischen den Aufnahmeöffnungen angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Falle, dass der flüssige Baustoff bis zu seiner Erhärtung in der Bewehrungsvorrichtung verbleibt, jeweils zwischen zwei korrespondierenden Aufnahmeöffnungen des oberen sowie des unteren Bewehrungsstabfixierelements ein Schutzhüllenelement derart angeordnet, dass dieses einen Bewehrungsstab innerhalb der Bewehrungsstabfixiervorrichtung, insbesondere in einem Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Bewehrungsstabfixierelement vollständig umgibt, wodurch in einfacher Weise eine Verschmutzung der Bewehrung mit flüssigem Baustoff verhindert wird. Besonders bevorzugt ist das Schutzhüllenelement ein Rohr, das ganz besonders bevorzugt sowohl mit dem oberen als auch mit dem unteren Bewehrungsstabfixierelement gelagert ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Trennschicht an einer auf das Bauwerk zuweisenden Kontaktfläche der Bewehrungsstabfixiervorrichtung, insbesondere des unteren Bewehrungsstabfixierelements angeordnet, wobei die Trennschicht bevorzugt die Kontaktfläche vollständig bedeckt, wodurch ein Ablösen der Bewehrungsvorrichtung von dem erhärteten Baustoff deutlich erleichtert wird. Bei der Trennschicht kann es sich grundsätzlich um eine geschlossene Schicht aus einer beliebigen Substanz handeln, die sich mit der Kontaktfläche und/oder dem Baustoff nicht verbindet. Dabei kann die Trennschicht sowohl dauerhaft auf der Kontaktfläche, beispielsweise als Lackschicht, aufgebracht werden, als auch als separates, von der Kontaktfläche ablösbares Element, beispielsweise als Folie, gebildet sein. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Trennschicht um eine Kunststofffolie. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass die Trennschicht auf dem erhärteten Baustoff verbleibt.
Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Bereich eines der Bewehrungsstabfixiervorrichtung gegenüberliegenden Endes des Füllrohrs eine Stützvorrichtung zur Abstützung der Bewehrungsvorrichtung angeordnet, wodurch die Bewehrungsvorrichtung ergänzend zur Abstützung mittels der Abstützelemente in einfacher Weise weiter stabilisiert werden kann. Dabei erfolgt die Abstützung mittels der Stützvorrichtung insbesondere gegenüber einem das Bauwerk umgebenden Untergrund. Bevorzugt weist die Stützvorrichtung dabei ein an dem Füllrohr anordbares Mittelteil sowie mehrerer an diesem festgelegte, insbesondere mit diesem verschraubten Stützen auf. Die einzelnen Stützen sind besonders bevorzugt in Richtung der Mittellängsachse des Füllrohrs längenverstellbar. Ebenfalls bevorzugt weist das Mittelteil und/oder die Stützen Aussparungen zum Hindurchschieben von Bewehrungsstäben auf, wobei jeweils die Position des Mittelpunkts der Aussparungen entlang der Richtung der Mittellängsachse des Füllrohrs der Position von Aufnahmeöffnungen an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung entspricht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zunächst wenigstens vier Bewehrungselemente, insbesondere mit Sicherungsstäben versehene Bewehrungsstäbe, in den am Rand gelegenen Aufnahmeöffnungen der Bewehrungsstabfixiervorrichtung zur vorläufigen Lagesicherung der Bewehrungsvorrichtung eingebracht, wodurch in besonders einfacher Weise ein vollständiges Ablösen der Bewehrungsvorrichtung gegenüber dem Bauteil des zu bewehrenden Bauwerks, insbesondere des Bewehrungskorbs verhindert wird. Unter einer vorläufigen Lagesicherung wird dabei grundsätzlich nicht eine vollständige Festlegung verstanden, sondern eine Beschränkung der Beweglichkeit, insbesondere bezüglich der Neigung und/oder seitlichen Translation. Die vier Bewehrungselemente werden im Regelfall orthogonal angeordnet und mit Bügeln umschlossen, um die Bewehrungselemente zu fixieren und eine ausreichende Stabilität zu erreichen.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Bewehrungsvorrichtung nach dem Anordnen an dem Bewehrungskorb mit diesem verbunden, und vor dem Ausrichten wieder gelöst. Das Verbinden der Bewehrungsvorrichtung an dem Bewehrungskorb ermöglicht es, beide Bauteile zugleich in eine Verrohrung bzw. bei fehlender Verrohrung in das Bohrloch zur Herstellung eines Bohrpfahls einzusetzen bzw. abzulassen.
Ebenfalls bevorzugt wird vor der Anordnung der Bewehrungsvorrichtung ein Einfassungskörper an der Bewehrungsvorrichtung, insbesondere im Bereich der Kontaktfläche, angeordnet, wodurch die Form und/oder die Oberfläche des Bohrpfahlkopfes gestaltet, insbesondere eine Profilierung des oberen Endes des Bohrpfahls und dessen genaue geometrische Fixierung vorgenommen werden kann. Dabei kann der Einfassungskörper nach dem Erhärten des Baustoffs sowohl vom Bohrpfahlkopf entfernt werden und damit lediglich dessen Formgebung bestimmen, oder aber auf dem Bohrpfahlkopf verbleiben, um diesen zu verstärken oder zu schützen.
Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen die Bauarbeiten, insbesondere zur Herstellung eines Bohrpfahls, auf einem um einige Meter, bevorzugt um 1 bis 6 m, besonders bevorzugt um 2 bis 5 m über Bohrpfahlkopfebene. Die Bohrung des Bohrpfahles wird von Oberkante Boden in diesen bis auf Gründungstiefe getrieben. Der Boden wird vor dem Einbau der oberen Bauwerksteile bis auf Anschlusshöhenbereich des Bohrpfahlkopfes abgehoben, wodurch in besonders einfacher Weise unterirdisch abläuft und somit gegen äußere Einflüsse optimal geschützt ist.
Ebenfalls bevorzugt wird ein Schutztrichter über dem Füllrohr nach dem Einbringen der Bewehrungselemente und während des Erhärtens des Baustoffs angeordnet, wobei der Schutztrichter besonders bevorzugt vollkommen kontaktfrei von der Bewehrungsvorrichtung aufgestellt wird, um einen Schutz mit einer notwendigen Entkopplung, insbesondere bezüglich Schwingungen aus verkehrlichen Lastabtrag, zu erreichen.
Mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
In den Figuren zeigen:

Fig. 1a eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Bewehrungsvorrichtung mit einer daran angeordneten Stützvorrichtung;
Fig. 1b eine schematische Ansicht der Unterseite der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung;
Fig. 2a eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung mit daran angeordnetem Bewehrungskorb und der eingebauten orthogonal angeordneten Bewehrung;
Fig. 2b eine schematische Ansicht der Unterseite der in Fig. 2a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung mit daran angeordnetem Bewehrungskorb und der eingebauten orthogonal angeordneten Bewehrung;
Fig. 3a eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung mit daran angeordnetem zylinderförmigem Einfassungskörper;
Fig. 3b eine schematische Ansicht der Unterseite der in Fig. 3a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung mit daran angeordnetem zylinderförmigem Einfassungskörper;
Fig. 4a eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung mit daran angeordnetem quaderförmigen Einfassungskörper;
Fig.4b eine schematische Ansicht der Unterseite der in Fig. 4a dargestellten Ausführungsform der Bewehrungsvorrichtung mit daran angeordnetem quaderförmigen Einfassungskörper;
Fig. 5a eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit ausgefahrenem Abstützelement;
Fig. 5b eine schematische Seitenansicht der in Fig. 5a dargestellten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit eingefahrenem Abstützelement;
Fig. 6a eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit ausgefahrenem Abstützelement;
Fig. 6b eine schematische Seitenansicht der in Fig. 6a dargestellten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit eingefahrenem Abstützelement;
Fig. 6c eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit ausgefahrenem Abstützelement;
Fig. 6d eine schematische Seitenansicht der in Fig. 6c dargestellten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit eingefahrenem Abstützelement;
Fig. 6e eine schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit ausgefahrenem Abstützelement;
Fig. 6f eine schematische Seitenansicht der in Fig. 6e dargestellten Ausführungsform eines verstellbaren Ausrichtungselements mit eingefahrenem Abstützelement;
Fig. 7a eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines oberen Bewehrungsstabfixierelements;
Fig. 7b eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines unteren Bewehrungsstabfixierelements;
Fig. 8 eine schematische Draufsicht einer Bewehrungsstabfixiervorrichtung mit zugehöriger Querbewehrung eines weiteren Bauteils;
Fig. 9a eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform einer Stützvorrichtung;
Fig. 9b eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts der in Fig. 9a dargestellten Stützvorrichtung;
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Bewehrungsvorrichtung mit Bewehrungskorb an einer Verrohrung;
Fig. 11 eine schematische Seitenansicht der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform mit Bewehrungskorb innerhalb der Verrohrung;
Fig. 12a eine schematische Seitenansicht der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform mit Bewehrungskorb innerhalb der Verrohrung nach dem Einschütten des Betons;
Fig. 12b eine schematische Ansicht der Unterseite des unteren Bewehrungsstabfixierelements der in Fig. 12a dargestellten Ausführungsform vor dem Ausrichten;
Fig. 12c eine schematische Ansicht der Unterseite des unteren Bewehrungsstabfixierelements der in Fig. 12a dargestellten Ausführungsform nach dem Ausrichten;
Fig. 13a eine schematische Seitenansicht der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform nach einem Festlegen sowie einem Einbringen von Bewehrungsstäben;
Fig. 13b eine schematische Ansicht der Unterseite des unteren Bewehrungsstabfixierelements der in Fig. 13a dargestellten Ausführungsform mit Darstellung eingeschobener Bewehrungsstäbe sowie
Fig. 14 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Querbewehrung auf zwei Bauwerksteilen mit lagebestimmter Bewehrung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Eine in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform einer Bewehrungsvorrichtung 1 weist ein metallisches Füllrohr 2 auf, das an einem Ende 17 mittig durch eine zylinderförmige Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 geführt ist.
Die Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 ist aus einem oberen Bewehrungsstabfixierelement 6 sowie einem entlang dem Füllrohr 2 darunterliegenden unteren Bewehrungsstabfixierelement 5 gebildet, wobei das Füllrohr 2 jeweils durch eine Füllrohrdurchführung 28 beider Bewehrungsstabfixierelemente 5, 6 geführt ist (Fig. 7a. b). Dabei ist das untere Bewehrungsstabfixierelement 5 mit dem Füllrohr 2 verschweißt, während das obere Bewehrungsstabfixierelement 6 über eine Verschraubung 27 mit dem Füllrohr 2 verbunden ist.
Sowohl das untere, als auch das obere Bewehrungsstabfixierelement 5, 6 weist zahlreiche Aufnahmeöffnungen 12 für Bewehrungsstäbe 22 auf, wobei die Aufnahmeöffnungen 12 des unteren sowie des oberen Bewehrungsstabfixierelements 5, 6 entlang einer Richtung parallel zum Füllrohr 2 in Deckung zueinander angeordnet sind (Fig. 1a, b). Dabei sind jeweils zwei korrespondierende Aufnahmeöffnungen 12a, b durch ein sowohl mit dem unteren, als auch mit dem oberen Bewehrungsstabfixierelement 5, 6 gelagerten, sich über den gesamten Zwischenraum 14 erstreckenden Schutzhüllenelement 13 verbunden.
Die Aufnahmeöffnungen 12 sind entlang eines Rasters in der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 angeordnet (Fig. 7a, b), wobei deutlich mehr Aufnahmeöffnungen 12 vorgesehen sein können, als Bewehrungsstäbe 22 in dem zu bewehrenden Bauwerk 21 benötigt werden, um durch nur teilweise Bestückung der Aufnahmeöffnungen 12 mit Bewehrungsstäben 22 unterschiedliche gewünschte Anordnungen erstellen zu können. Darüber hinaus kann die Anordnung der Aufnahmeöffnungen 12 innerhalb der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 insbesondere an die Maße einer Querbewehrung 37 angepasst werden (Fig. 8), insbesondere wenn die mittels der Bewehrungsvorrichtung 1 erstellte, lagebestimmte Bewehrung eines Bauteils zum Anbau eines weiteren Bauteils bzw. zur Verwendung eines Fertigbauteils vorgesehen sein soll.
Jeweils um 90° zueinander versetzt entlang des Umfangs der zylindrischen Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 sind vier längenverstellbare Ausrichtungselemente 4a, b, c, d derart in dem Zwischenraum 14 zwischen dem oberen Bewehrungsstabfixierelement 6 und dem unteren Bewehrungsstabfixierelement 5 angeordnet, dass ein Abstützelement 7 des Ausrichtungselements 4 durch eine Aussparung 8 über das untere Bewehrungsstabfixierelement 5 hinaus linear verschoben werden kann, um die Bewehrungsvorrichtung 1 abstützen zu können (Fig. 1a, b). Dabei ist das Abstützelement 7 relativ zur Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 parallel zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs sowie zu einer Achse durch die Mittelpunkte zweier korrespondierender Aufnahmeöffnungen 12a, b bzw. zu einer Mittellängsachse der durch zwei korrespondierende Aufnahmeöffnungen 12a, b sowie das zugehörige Schutzhüllenelement 13 gebildete Röhre bewegbar.
Insbesondere sind die Abstützelemente 7 der Ausrichtungselemente 4 derart gestaltet, dass diese auf der Oberseite eines Bewehrungskorbs 19 zur Bewehrung eines Bohrpfahls bzw. eines an dem Bewehrungskorb 19 angeordneten Auflagerings 29 abgestützt werden können (Fig. 2a, b).
Das Ausrichtungselement 4 umfasst in einer ersten Ausführungsform einen drehbar innerhalb einer Öffnung 9 des oberen Bewehrungsstabfixierelements 6 angeordneten sowie gegen eine Verschiebung in Längsachsenrichtung gesicherten Stellstab 10. Das Abstützelement 7 dieser Ausführungsform ist verdrehsicher gegenüber dem unteren Bewehrungsstabfixierelement 5 angeordnet (Fig. 5a, b). Die Verdrehsicherheit des Abstützelements 7 wird zum einen dadurch erreicht, dass das Abstützelement innerhalb der Aussparung 8 des unteren Bewehrungsstabfixierelements 5 allseitig anliegend geführt ist. Darüber hinaus ist das Abstützelement 7 ebenfalls anliegend an einem zwischen dem unteren Bewehrungsstabfixierelement 5 und dem oberen Bewehrungsstabfixierelement 6 angeordneten und verschweißten Gehäuse 31 geführt. Durch das Gehäuse wird zum einen eine Drehung des Abstützelements 7 im Zwischenraum 14 verhindert und zum anderen wird auch ein Eindringen von Fremdkörpern, insbesondere von flüssigem oder festem Baustoff 23 verhindert, was zu einer Funktionsbeeinträchtigung des Ausrichtungselements 4 führen könnte (Fig. 5a, b).
Eine Verstellbarkeit des Abstützelements 7 wird dadurch erreicht, dass der Stellstab 10 einenends ein Außengewinde 11a aufweist, das mit einem Innengewinde 11b des Abstützelements 7 zusammenwirkt, und anderenends derart an dem oberen Bewehrungsstabfixierelement 6 festgelegt ist, dass eine Verschiebung entlang der Mittellängsachse des Stellstabs 10 gegenüber dem oberen Bewehrungsstabfixierelement 6 ausgeschlossen ist. Dazu weist der Stellstab 10 einen fest angeordneten Fixierring 32 auf, der gegen die auf das untere Bewehrungsstabfixierelement 5 zuweisende Oberfläche des oberen Bewehrungsstabfixierelements 6 abgestützt ist. Auch an der gegenüberliegenden Oberfläche des oberen Bewehrungsstabfixierelements 6 ist ein Fixierelement 33 am Stellstab 10 fest angeordnet, um eine Beweglichkeit des Stellstabs 10 entlang seiner Mittellängsachse zu verhindern. Schließlich ist an einem Ende des Stellstabs 10 an der von dem unteren Bewehrungsstabfixierelement 5 abgewandten Seite des oberen Bewehrungsstabfixierelements 6 ein Stellelement 34 zur Drehung des Stellstabs 10 mittels eines Sechskantschlüssels angeordnet (Fig. 5a, b).
Bei einer zweiten Ausführungsform des Ausrichtungselements 4 ist das Abstützelement 7 fest mit dem Stellstab 10 verbunden, der entlang seiner Mittellängsachse verschieblich durch eine Öffnung 9 des oberen Bewehrungsstabfixierelements 6 geführt ist. Weiterhin ist im Bereich der Öffnung 9 an der dem unteren Bewehrungsstabfixierelement 5 gegenüber liegenden Oberfläche des oberen Bewehrungsstabfixierelements 6 eine Klemmvorrichtung 35 zur Fixierung des Stellstabs 10 angeordnet. An einem dem Abstützelement 7 gegenüberliegenden Ende weist der Stellstab 10 ein Verstellelement 36 auf, an dem das Ausrichtungselement 4 mittels eines Werkzeugs verstellt werden kann (Fig. 6a, b).
An dem der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 gegenüberliegenden Ende des Füllrohrs 2 ist eine Stützvorrichtung 18 festgelegt. Dabei ist die Stützvorrichtung 18 aus mindestens drei Stützen 25 gebildet, die über Verbindungselemente 39 mittels einer Verschraubung 40 mit einem Mittelteil 26 verbunden sind (Fig. 1 sowie Fig. 9a, b). Das Mittelteil 26 weist einen Aufnahmering 42 auf, der über das Füllrohr 2 geschoben mit diesem verschraubt werden kann. Die einzelnen Stützen 25 sind in Richtung der Mittellängsachse des Füllrohrs 2 mittels eines Stellgewindes 41 längenverstellbar. Weiterhin weist das Mittelteil 26 Aussparungen 38 zum Hindurchschieben von Bewehrungsstäben 22 auf, wobei die Position des Mittelpunkts der Aussparungen 38 entlang der Richtung der Mittellängsachse des Füllrohrs 2 der Position der Aufnahmeöffnungen 12 an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 entspricht.
Zur Herstellung eines Bauwerks, insbesondere eines Bohrpfahls, mit einer definierten Oberflächenstruktur kann an der Unterseite der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3, insbesondere im Bereich einer Kontaktfläche 16 zu dem zu bewehrenden Bohrpfahl, ein zylinderförmiger Einfassungskörper 24, insbesondere mit Zahnung, festgelegt werden (Fig. 3). Darüber hinaus kann der Einfassungskörper 24 auch zur weiteren Verstärkung des Bohrpfahlkopfes auf diesem belassen werden. Alternativ kann ein an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 anordbarer Einfassungskörper 24 auch eine abweichende Form bzw. einen abweichenden Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann dieser als Rechteckkasten, insbesondere mit Zahnung, gestaltet sein (Fig. 4a, b). Weiterhin können zur Erhöhung der Tragfähigkeit im Inneren des Einfassungskörpers 24 ein oder mehrere Tragstäbe 30 angeordnet sein. Bei der Verwendung eines Einfassungskörpers 24 können die Abstützelemente 7 der Ausrichtungselemente 4 derart gestaltet sein, dass diese bis zu einer von der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 abgewandten Seite des Einfassungskörpers 24 reichen, so dass die Abstützung der Bewehrungsvorrichtung 1 an dieser Seite des Einfassungskörpers 24 erfolgt (Fig. 4a).
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein offenes Stahlrohr als Verrohrung 43 in den Boden 45 gebohrt, so dass mit da eingehender Entfernung der Erde im Inneren der Verrohrung 43 ein Bohrloch 50 entsteht. Anschließend wird ein Bewehrungskorb 19 in das Bohrloch abgesenkt bis eine Oberkante des Bewehrungskorbs 19 auf Höhe des das Bohrloch 50 umgebenden Bodens 45 bzw. des oberen Endes der Verrohrung 43 gegen ein weiteres Absenken zum Beispiel mittels Stahlrohre 44 gesichert werden kann.
Anschließend wird eine Bewehrungsvorrichtung 1 an einem Halteadapter 46, der an einem Füllrohr 2 der Bewehrungsvorrichtung 1 angeordnet ist, mittels eines Krans bzw. eines Bohrgeräts an das obere, aus dem Boden 45 bzw. der Verrohrung 43 herausstehende Ende des Bewehrungskorbs 19 herangehoben und mit dem Bewehrungskorb 19 verbunden oder aufgelagert (Fig. 10). Das Verbinden kann bereits im Vorfeld, wie zum Beispiel bei der Fertigung des Bewehrungskorbes 19 erfolgen.
Nachfolgend wird die Bewehrungsvorrichtung 1 einschließlich des daran verbundenen Bewehrungskorbs 19 in die Verrohrung 43 abgesenkt, bis der Bewehrungskorb in die vorgesehene Absetztiefe gelangt ist. Die Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 der Bewehrungsvorrichtung 1 befindet sich dann teilweise oder ganz in der Verrohrung 43, wobei zugleich das Füllrohr 2 noch herausragen soll (Fig. 11).
Über das Füllrohr 2 wird nachfolgend so lange Beton 23 eingefüllt, bis die Verrohrung 43 bis etwa zu der Hälfte der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 gefüllt ist, wobei der aus dem Füllrohr 2 ausgetretene Beton 23 durch Betoneinlassöffnungen 47 an der Unterseite der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 in diese eindringt.
Um ein unzulässiges Verschieben der Bewehrungsvorrichtung 1 in eine Richtung radial zu einer Längsachsenrichtung der Verrohrung 43 nach einem Ablösen der Bewehrungsvorrichtung 1 vom Bewehrungskorb 19 zu verhindern, sind mindestens vier Bewehrungsstäbe 22 in jeweils eine Aufnahmeöffnung 12 der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 eingeführt, wobei jeweils an den Bewehrungsstäben 22 ein Sicherungsstab 47 derart befestigt ist, dass der Bewehrungsstab 22 nur bis zum Sicherungsstab 47 in die Aufnahmeöffnung 12 hineingleiten kann. Die Länge der Bewehrungsstäbe 22 wird dabei derart gewählt, dass diese durch die Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 in den Bewehrungskorb 19 statisch ausreichend tief hineinragen (Fig. 12a, b).
Um eine nachfolgende Ausrichtung der Bewehrungsvorrichtung 1 zum Erzeugen einer lagebestimmten Bewehrung 20 zu ermöglichen, wird die Verbindung der Bewehrungsvorrichtung 1 gegenüber dem Bewehrungskorb 19 gelöst, wobei die Bewehrungsvorrichtung 1 an dem daran angeordneten Halteadapter 46 mittels des Krans bzw. des Bohrgeräts in seiner Position gehalten wird. Die Bewehrungsvorrichtung 1 kann nun eingemessen werden, insbesondere im Hinblick auf die gewünschte Position der später erzeugten Bewehrung 22, wobei die Bewehrungsvorrichtung 1 zum einen innerhalb der Verrohrung 19 bis zu einer gewünschten Position verdreht werden kann und zum anderen auch in ihrer Höhe sowie Neigung, insbesondere auch gegenüber dem Bewehrungskorb 19 angepasst werden (Fig. 12b, c). Befindet sich die Bewehrungsvorrichtung 1 in einer gewünschten Position, so wird die Bewehrungsvorrichtung 1 mittels einer Einstellung der Ausrichtungselemente 4 festgelegt, wobei die Ausrichtungselemente 4 auf einem Auflagering 29 des Bewehrungskorbs 19 aufliegen. Falls notwendig, kann auch eine zusätzliche Abstützung der Bewehrungsvorrichtung 1 gegenüber dem das Bohrloch 50 umgebenden Boden 45 mittels einer Stützvorrichtung 18 erfolgen (Fig. 1a). Die Abstützung 18 kommt in der Regel zur Anwendung, wenn der Bewehrungskorb 19 nicht bis auf die Gründungssohle des Bohrpfahls abgesetzt werden kann. Die Ausrichtungselemente 4 kommen dann in der Regel nicht zur Anwendung (Fig. 9a, b).
Nachfolgend werden in weitere Aufnahmeöffnungen 12 der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 der fixierten Bewehrungsvorrichtung 1 mit Sicherungsstäben 47 versehene Bewehrungsstäbe 22 eingebracht, so dass diese in den noch flüssigen Beton 23 eindringen (Fig. 13a, b). Wenn sich sämtliche Bewehrungsstäbe 22 in den vorgesehenen Positionen befinden, kann die Bewehrungsvorrichtung 1 gegen eine weitere Positionsveränderung gesichert werden, indem die verbliebenen Hohlräume verfüllt werden, d.h., die Verrohrung 43 wenigstens soweit mit körnigen Baumaterial 51 (wie zum Beispiel Kies, Splitt, Asche, Granulat), gefüllt wird, bis die Bewehrungsstabfixiervorrichtung 1 vollständig mit körnigen Baumaterial 51 befüllt und/oder bedeckt ist.
Die derart fixierte Bewehrungsvorrichtung 1 kann nun vom Kran bzw. vom Bohrgerät gelöst werden. Daneben ist es jedoch häufig auch möglich, die Bewehrungsvorrichtung 1 vor dem Einbringen weiterer Bewehrungsstäbe 22 bereits vom Kran zu trennen.
Nach dem ausreichenden Erhärten des Betons 23 werden die Sicherungsstäbe von den Bewehrungsstäben 22 entfernt bzw. die Bewehrungsstäbe 22 entsprechend abgetrennt, so dass die Bewehrungsvorrichtung 1 unter anderem mit Hilfe des Halteadapters 46 herausgezogen werden kann, wobei die Trennung der Bewehrungsvorrichtung 1 vom eingegossenen, ausreichend erhärteten Beton 23 mittels einer an der Unterseite 16 der Bewehrungsstabfixiervorrichtung 3 angeordneten Trennfolie 15 erleichtert wird. Nach dem Herausziehen der Bewehrungsvorrichtung 1 weist der derart hergestellte Bohrpfahl 21 ebene Oberflächen sowie eine definiert gestaltete sowie ausgerichtete Bewehrung 22 auf. Weiterhin vorteilhaft verbleibt das körnige Baumaterial 51, die unebene Oberfläche des gegossenen Betons 23 sowie gegebenenfalls wenig tragfähiger, eingegossener Beton 23, der beim Eingießen des Betons 23 oben, als Betonüberlauf 49 bezeichnet, aufschwimmt, in der Bewehrungsvorrichtung 1 und wird mit dieser gemeinsam vom gebildeten Bohrpfahl 21 entfernt. Der Betonüberlauf 49 liegt oberhalb des unteren Bewehrungsstabfixierelements 5 (Fig. 13a).
Schließlich wird auch die Verrohrung 43 mittels des Krans bzw. des Bohrgeräts und je nach Erhärtungszustand des Betons unter zusätzlichem Einsatz schwerer Baugeräte herausgezogen. Frühestens kann das Ziehen der Verrohrung 43 nach ausreichender Erhärtung der Beton 23 zu einem erdfeuchten Zustand erfolgen.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine lagedefinierte Bewehrung 20 erhalten, so dass problemlos auf die derart erstellte Bewehrung 20 mehrerer Bohrpfähle 21 problemlos eine Querbewehrung 37 aufgebracht werden kann, wobei die Bewehrung 20 jeweils in Zwischenräumen der Querbewehrung 37 angeordnet ist und folglich auch die Querbewehrung 37 besonders präzise angeordnet werden kann (Fig. 14). Alternativ ermöglicht die lagebestimmte Bewehrung 20 auch die Verwendung von Fertigteilen zur weiteren Fertigstellung des Bauwerks 21.

Bezugszeichen

1: Bewehrungsvorrichtung
2: Füllrohr
3: Bewehrungsstabfixiervorrichtung
4 a,b,c,d: Ausrichtungselemente
5: unteres Bewehrungsstabfixierelement
6: oberes Bewehrungsstabfixierelement
7: Abstützelement
8: Aussparung
9: Öffnung
10: Stellstab
11 a, b: Gewinde
12 a,b,c,d: Aufnahmeöffnungen
13: Schutzhüllenelement
14: Zwischenraum
15: Trennschicht
16: Kontaktfläche
17: Ende des Füllrohrs
18: Stützvorrichtung
19: Bewehrungskorb
20: Bewehrung
21: Bauwerk
22 a,b,c,d: Bewehrungsstäbe
23: Baustoff
24: Einfassungskörper
25: Stütze
26: Mittelteil
27: Verschraubung
28: Füllrohrdurchführung
29: Auflagering
30: Tragstab
31: Gehäuse
32: Fixierring
33: Fixierelement
34: Stellelement
35: Klemmvorrichtung
36: Verstellelement
37: Querbewehrung
38: Aussparung
39: Verbindungselement
40: Verschraubung
41: Stellgewinde
42: Aufnahmering
43: Verrohrung
44: Stahlrohr
45: Boden
46: Halteadapter
47: Sicherungsstab
48: Schutztrichter
49: Betonüberlauf
50: Bohrloch
51: Körniges Baumaterial

Claims

Bewehrungsvorrichtung (1) zum Erstellen einer lagebestimmten Bewehrung (20) eines Bauwerks (21), insbesondere auf einem Bohrpfahlkopf, umfassend
- ein Füllrohr (2) zum Einfüllen von flüssigem Baustoff (23) und

- eine an dem Füllrohr (2) angeordnete Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) für mehrere Bewehrungsstäbe (22 a,b,c,d), wobei

- an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) wenigstens ein verstellbares Ausrichtungselement (4) zur Ausrichtung der Bewehrungsvorrichtung (1) an einem Bauteil eines zu bewehrenden Bauwerks (21), insbesondere auf einem Bewehrungskorb, angeordnet ist; wobei die Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) ein unteres sowie ein oberes Bewehrungsstabfixierelement (5, 6) aufweist, wobei bevorzugt beide Bewehrungsstabfixierelemente (5, 6) parallel zueinander angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ausrichtungselement (4) einen drehbar innerhalb einer Öffnung (9) des oberen Bewehrungsstabfixierelements (6) angeordneten Stellstab (10) sowie ein verdrehsicher gegenüber dem unteren Bewehrungsstabfixierelement (5) angeordnetes Abstützelement (7) umfasst, wobei der Stellstab (10) und das Abstützelement (7) mittels eines Gewindes (11) längenverstellbar miteinander verbunden sind.
Bewehrungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtungselement (4) einenends gegenüber dem oberen Bewehrungsstabfixierelement (6) festgelegt ist und anderenends ein gegenüber dem unteren Bewehrungsstabfixierelement (5) verschiebliches Abstützelement (7) aufweist, das bevorzugt durch eine Aussparung (8) des unteren Bewehrungsstabfixierelements (5) zur Abstützung bzw. Ausrichtung der Bewehrungsvorrichtung (1) geführt ist.
Bewehrungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) wenigstens drei, bevorzugt wenigstens vier Ausrichtungselemente (4a,b,c,d) angeordnet sind, die bevorzugt in Bezug zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs (2) in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
Bewehrungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3), insbesondere sowohl im unteren als auch im oberen Bewehrungsstabfixierelement (5, 6) korrespondierend zueinander, mehrere Aufnahmeöffnungen (12 a,b,c) derart angeordnet sind, dass jeweils ein Bewehrungsstab (22) innerhalb der Aufnahmeöffnung (12) die Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) durchdringend angeordnet werden kann, wobei dabei bevorzugt der Bewehrungsstab (22) parallel zu einer Mittellängsachse des Füllrohrs (2) verläuft.
Bewehrungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen zwei korrespondierenden Aufnahmeöffnungen (12 a,b) des unteren sowie des oberen Bewehrungsstabfixierelements (5, 6) ein Schutzhüllenelement (13) derart angeordnet ist, dass dieses einen Bewehrungsstab (22) innerhalb der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3), insbesondere in einem Zwischenraum (14) zwischen dem unteren und dem oberen Bewehrungsstabfixierelement (5, 6) vollständig umgibt.
Bewehrungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennschicht (15) an einer auf das Bauwerk (21) zuweisenden Kontaktfläche (16) der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3), insbesondere des unteren Bewehrungsstabfixierelements (5) angeordnet ist, wobei die Trennschicht (15) bevorzugt die Kontaktfläche (16) vollständig bedeckt.
Bewehrungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) gegenüberliegenden Endes (17) des Füllrohrs (2) eine Stützvorrichtung (18) zur Abstützung der Bewehrungsvorrichtung (1) angeordnet ist.
Verfahren zum Erstellen einer lagebestimmten Bewehrung (20), insbesondere auf einem Bohrpfahlkopf, umfassend die Schritte:
- Anordnen einer Bewehrungsvorrichtung an einem Bauteil eines zu bewehrenden Bauwerks (21), insbesondere an einem Bewehrungskorb (19) zur Herstellung eines Bohrpfahls,

- Einfüllen von flüssigem Baustoff (23) in wenigstens einen Teil des zu bewehrenden Bereichs des Bauwerks (21),

- Ausrichten der Bewehrungsvorrichtung (1) in eine gewünschte Lage,

- Festlegen der ausgerichteten Bewehrungsvorrichtung (1) mittels wenigstens einem Ausrichtungselement (4) der Bewehrungsvorrichtung (1), insbesondere gegenüber dem Bauteil des Bauwerks (21) bzw. dem Bewehrungskorb (19), durch das Aufsetzen von Abstützelementen (7) auf den Auflagering (29) des Bewehrungskorbes (19)

- Einbringen von mit Sicherungsstäben (47) versehenen Bewehrungselementen, insbesondere Bewehrungsstäben (22 a,b,c,d), in Aufnahmeöffnungen (12 a,b,c,d) der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) sowie

- Abziehen der Bewehrungsvorrichtung (1) nach dem ausreichenden Erhärten des Baustoffs (23) von dem Bauwerk (21) mit lagebestimmter Bewehrung (20).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Bewehrungselemente, insbesondere mit Sicherungsstäben (47) versehene Bewehrungsstäbe (22 a,b,c,d), in den am Rand gelegenen Aufnahmeöffnungen (12 a,b,c,d) der Bewehrungsstabfixiervorrichtung (3) zur vorläufigen Lagesicherung der Bewehrungsvorrichtung (1) eingebracht sind.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsvorrichtung (1) nach dem Anordnen an dem Bewehrungskorb (19) mit diesem fest verbunden, und vor dem Ausrichten wieder gelöst wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 -10, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der Bewehrungsvorrichtung (1) zusätzlich durch Verfüllung der verbliebenen Hohlräume mit körnigem Baumaterial (51) erfolgt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsvorrichtung (1) mittels einem Schutztrichter 48 kontaktfrei abgedeckt wird, um einen Schutz mit einer notwendigen Entkopplung, insbesondere bezüglich Schwingungen aus verkehrlichen Lastabtrag, zu erreichen.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Anordnung der Bewehrungsvorrichtung (1) ein Einfassungskörper (24) an der Bewehrungsvorrichtung (1) angeordnet wird.