EP3771774A1

EP3771774A1 - Bohrkopf, bewehrungskorb und bohreinheit zur herstellung von pfählen

Info

Publication number: EP3771774A1
Application number: EP20187455.9A
Authority: EP
Inventors: Daniel Leuenberger
Original assignee: Marti Gruendungstechnik AG
Current assignee: Marti Gruendungstechnik AG
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2040-07-23
Also published as: EP3771774B1; EP3771774C0; CH716469A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bohrkopf (1, 50) umfassend eine Basisplatte (2) und eine an die Basisplatte (2) angebrachte Bohrspitze (3), wobei die Bohrspitze (3) im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte (2) angeordnet ist, und wobei mittels der Bohrspitze (3) ein Bohrloch in einem Baugrund bohrbar ist, wobei der Bohrkopf (1, 50) einen an die Basisplatte (2) angebrachten Anker (4, 54) umfasst, wobei der Anker (4, 54) im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte (2) und in entgegengesetzter Richtung zur Bohrspitze (3) angeordnet ist, wobei der Anker (4, 54) einen mit der Basisplatte (2) verbundenen Ankerkörper (4b, 54b) und eine Ankerspitze (4a, 54a) umfasst, wobei die Ankerspitze (4a, 54a) zumindest teilweise breiter als der Ankerkörper (4b, 54b) ist, und wobei Arretierungsmittel (4c, 54c) für die Arretierung eines Ankerrings oder einer Ankerkugel, die koaxial zum und an einem Ende eines Bewehrungskorbs angeordnet ist, am Übergang von der Ankerspitze (4a, 54a) zum Ankerköper (4c, 54c) gebildet sind. Die Erfindung bezieht sich zudem auf einen Bewehrungskorb (20,30,60) umfassend einen Ankerring (21), eine Ankerkugel (61) und/oder einen Spaltring (32).

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einem ersten Aspekt auf einen Bohrkopf für eine Bohreinheit zur Herstellung von Pfählen, insbesondere Ortbetonpfählen, in ungenügend tragfähigem Baugrund. Speziell bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Bohrkopf, der einen Anker umfasst, mittels welchem sicherstellt wird, dass ein für die Herstellung des Pfahls in ungenügend tragfähigem Baugrund benötigter Bewehrungskorb in einer für die Tragfähigkeit vorteilhaften Position gehalten wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einem zweiten Aspekt auch auf einen entsprechenden Bewehrungskorb, welcher mit dem Anker eines erfindungsgemässen Bohrkopfs zusammenwirken kann. Die vorliegende Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt ausserdem auch einen Bewehrungskorb, welcher eine einfache Aushubarbeit des Baugrunds ermöglicht. Schliesslich bezieht sich die vorliegende Erfindung in einem vierten Aspekt auf eine Bohreinheit umfassend einen erfindungsgemässen Bohrkopf und einen erfindungsgemässen Bewehrungskorb.

Stand der Technik

Wenn sich der in der Fundationstiefe eines Bauprojekts anstehende Baugrund zur Aufnahme der Lasten als ungenügend tragfähig erweist oder für das Bauwerk unverträglich grosse Setzungen verursacht, werden zur Gründung dieses Bauwerks z.B. Pfähle eingesetzt. Diese übertragen die Gebäudelasten auf tiefer liegende, tragfähige Bodenschichten.
Zur Herstellung eines derartigen Verdrängungsbohrpfahls wird ein Stahlrohr, nachfolgend Bohrrohr genannt, am unteren Ende mit einer Spezialspitze, dem Bohrkopf, vorteilhafterweise wasserdicht verschlossen. Bohrkopf und Bohrrohr sind miteinander drehsicher verbunden. Mittels eines Bohrgerätes wird dieses Bohrrohr unter hohem Vertikaldruck bis auf die erforderliche Tiefe in den Boden eingedreht, das Bodenmaterial wird hierbei um das Volumen des Bohrrohrs verdrängt. Wenn die Endtiefe erreicht ist, wird eine vorgefertigte Pfahlarmierung, ein sogenannter Bewehrungskorb, in das Bohrrohr eingeführt und das Rohr mit Beton ausgefüllt. Anschliessend wird das Bohrrohr zurückgezogen. Der Bohrkopf löst sich dabei vom Bohrrohr ab und verbleibt im Baugrund. Während des Rückzugs fliesst der sich im Bohrrohr befindliche Beton aus und füllt so den entstandenen Hohlraum nach erfolgtem Rückzug des Bohrrohres bis auf das erforderliche Niveau auf. Besonders beachtet wird in dieser Phase, dass mit genügend hoher Betonfüllung (Auflast) ein hydraulischer Grundbruch innerhalb des Bohrrohrs vermieden wird. Nach der Aushärtung des Betons erhält man somit den belastbaren, armierten Verdrängungsbohrpfahl.
Das oben beschrieben Pfahlherstellungsverfahren ist aus dem Stand der Technik bekannt und führt bei einer normalen Baugrundbeschaffenheit zu befriedigenden Resultaten. Wenn die Baugrundbeschaffenheit aber bindig, siltig-tonig, wenig tragfähig und sehr weich ist, kann ein derartiges Verfahren zu Herstellungsproblemen führen. Das Problem liegt darin, dass aufgrund der Beschaffenheit des Baugrunds der Bewehrungskorb während der Herstellung des Pfahls, sprich provoziert durch den Bohrrohrückzug, unkontrolliert aus dem mit Beton gefüllten Bohrloch hochgezogen wird und sogar aus dem Bohrloch herausragen kann. Diese Problematik ist seit langem bekannt, nichtsdestotrotz wurde bis heute keine praktikable Lösung vorgeschlagen.
Eine weitere Schwierigkeit im Zusammenhang mit der Herstellung von Ortbetonpfählen liegt darin, dass nach der Aushärtung des Betons der umliegende Baugrund ausgehoben und die Betonpfähle bis zum Ende des Bewehrungskorbs verkürzt werden müssen. Dieser letzte Arbeitsschritt wird normalerweise manuell durchgeführt, um die Integrität des Pfahls nicht zu beinträchtigen. Dies führt zur Verzögerung des ganzen Bauvorhabens und daher zu hohen Kosten.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und einen Bohrkopf sowie einen Bewehrungskorb vorzuschlagen, mittels welchen hochwertige Pfähle, insbesondere Ortbetonpfähle, in einem wenig tragfähigen Baugrund herstellt werden können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bewehrungskorb, speziell einen Bewehrungskorb-Topend vorzuschlagen, welcher die Aushubarbeiten erheblich vereinfacht.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele vor allem durch die Elemente der vier unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor.
Insbesondere werden die Ziele der vorliegenden Erfindung durch einen Bohrkopf umfassend eine Basisplatte und eine an die Basisplatte angebrachte Bohrspitze erreicht, wobei die Bohrspitze im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte angeordnet ist, wobei mittels der Bohrspitze ein Bohrloch in einem Baugrund bohrbar ist, wobei der Bohrkopf einen an die Basisplatte angebrachten Anker umfasst, wobei der Anker im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte und in entgegengesetzter Richtung zur Bohrspitze angeordnet ist, wobei der Anker einen mit der Basisplatte verbundenen Ankerkörper und eine Ankerspitze umfasst, wobei die Ankerspitze zumindest teilweise breiter als der Ankerkörper ist, und wobei Arretierungsmittel für die Arretierung eines Ankerrings oder einer Ankerkugel, die koaxial zum und an einem Ende eines Bewehrungskorbs angeordnet ist, am Übergang von der Ankerspitze zum Ankerköper gebildet sind.
Bei einem erfindungsgemässen Bohrkopf wird gewährleistet, dass dank den Arretierungsmittels des Ankers ein Bewehrungskorb innerhalb des mit dem Bohrkopf gebohrten Lochs gehalten wird und daher, dass ein hochwertiger Pfahl, insbesondere ein Ortbetonpfahl, hergestellt werden kann. Spezifisch verhindert ein erfindungsgemässer Bohrkopf, dass sich der Korb von dem Bohrkopf entfernen kann.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs nehmen die Arretierungsmittel die Form von Arretierungskanten an. Dank der Arretierungskanten, die eine Art Haken bilden, können ein Ankerring, eine Ankerkugel oder irgendein anderes geeignete Mittel eines Bewehrungskorbs arretiert werden. Damit kann verhindert werden, dass sich der Korb von dem Bohrkopf entfernen kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs nehmen die Arretierungsmittel die Form einer Arretierungsöffnung an. Dank des hakenförmigen Ankers mit der Arretierungsöffnung können ein Ankerring, eine Ankerkugel oder irgendein anderes geeignetes Mittel eines Bewehrungskorbs arretiert werden. Damit kann verhindert werden, dass sich der Korb von dem Bohrkopf entfernen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs ist der Bohrkopf derart konfiguriert, dass ein im Wesentlichen zylindrisches Bohrrohr koaxial zur Bohrspitze und um den Anker an die Basisplatte anbringbar ist. Damit kann flüssiger Beton in das Bohrrohr eigegossen werden, was die Herstellung eines hochwertigen Ortbetonpfahls erheblich vereinfacht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs umfasst die Bohrspitze eine erste Bohrkopfplatte und eine zweite Bohrkopfplatte, die zueinander und zur Basisplatte senkrecht angeordnet sind. Dadurch kann ein Bohrloch schnell und einfach mittels eines erfindungsgemässen Bohrkopfs gebohrt werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs sind die erste Bohrplatte und die zweite Bohrplatte auswechselbar. Dadurch können die Form, die Grösse und das Material der Bohrplatten zum Beispiel entsprechend den spezifischen Bodenverhältnissen ausgewählt werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs ist der Anker auswechselbar. Dadurch können die Form und die Grösse des Ankers zum Beispiel entsprechend dem spezifischen Bewehrungskorb ausgewählt werden.
Gemäss einem zweiten Aspekt werden die Ziele der vorliegenden Erfindung auch durch einen Bewehrungskorb umfassend eine zylindrische Bewehrungskorbarmatur erreicht, wobei der Bewehrungskorb einen Ankerring oder eine Ankerkugel für die Arretierung des Bewehrungskorbs an einem Bohrkopf umfasst, wobei der Ankerring und/oder oder die Ankerkugel koaxial zur und an einem Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur angeordnet sind, und wobei der Ankerring und/oder die Ankerkugel derart ausgebildet sind, dass sie verformbar sind.
Mit einem Bewehrungskorb gemäss dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sichergestellt werden, dass der Bewehrungskorb zum Beispiel mit dem Anker eines erfindungsgemässen Bohrkopfs zusammenwirken kann. Dank dem Ankerring und/oder der Ankerkugel wird der Bewehrungskorb im Bohrloch gehalten, was die Herstellung eines hochwertigen Pfahls, insbesondere eines Ortbetonpfahls, ermöglicht.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bewährungskorbs gemäss dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des Ankerrings oder der Ankerkugel vergrösserbar. Damit können der Ankerring oder die Ankerkugel auf die Ankerspitze eines Bohrkopfs aufgesteckt und der Bewehrungskorb damit gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bewährungskorbs gemäss dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Bewährungskorb einen Spaltring, der koaxial zur zylindrischen Bewehrungskorbarmatur und in Bezug auf den Ankerring oder die Ankerkugel am entgegengesetzten Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur angeordnet ist, wobei der Spaltring lose an den Bewehrungskorb derart angebracht ist, dass sich der Spaltring in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur bewegen kann. Dadurch wird der Aushub des um den Pfahl umliegenden Bodens erheblich vereinfacht. Dank des Spaltrings wird im Pfahl eine Sollbruchstelle gebildet. Während dem Aushub bricht der Pfahlüberbeton an dieser Sollbruchstelle automatisch. Damit muss der unbewehrte Teil des Pfahls nicht mehr manuell und kostspielig vom Rest des Pfahls getrennt werden.
Gemäss einem dritten Aspekt werden die Ziele der vorliegenden Erfindung auch durch einen Bewehrungskorb umfassend eine zylindrische Bewehrungskorbarmatur erreicht, wobei der Bewehrungskorb einen Spaltring umfasst, der koaxial zur und an einem Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur angeordnet ist, wobei der Spaltring lose an den Bewehrungskorb derart angebracht ist, dass sich der Spaltring in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur bewegen kann.
Dadurch wird der Aushub des Bodens, um einen mit einem erfindungsgemässen Bewehrungskorb hergestellten Pfahl, erheblich vereinfacht. Dank des Spaltrings wird im Pfahl eine Sollbruchstelle gebildet. Während des Aushubs bricht der Pfahlüberbeton an dieser Sollbruchstelle automatisch. Damit muss der unbewehrte Teil des Pfahls nicht mehr manuell und kostspielig vom Rest des Pfahls getrennt werden.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bewährungskorbs gemäss dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Bewehrungskorb einen Ankerring oder eine Ankerkugel für die Arretierung des Bewehrungskorbs an einem Bohrkopf, wobei der Ankerring und/oder oder die Ankerkugel koaxial zur zylindrischen Bewehrungskorbarmatur und in Bezug auf den Spaltring am entgegengesetzten Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur angeordnet sind, wobei der Ankerring und/oder die Ankerkugel derart ausgebildet sind, dass sie verformbar sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Bewehrungskorb zum Beispiel mit dem Anker eines erfindungsgemässen Bohrkopfs zusammenwirken kann. Dank des Ankerrings wird der Bewehrungskorb im Bohrloch gehalten, was die Herstellung eines hochwertigen Pfahls, insbesondere eines Ortbetonpfahls, ermöglicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bewährungskorbs gemäss dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des Ankerrings oder der Ankerkugel vergrösserbar. Damit können der Ankerring oder die Ankerkugel auf die Ankerspitze eines Bohrkopfs aufgesteckt und der Bewehrungskorb damit gehalten werden.
In einem vierten Aspekt werden die Ziele der vorliegenden Erfindung ausserdem auch durch eine Bohreinheit umfassend einen erfindungsgemässen Bohrkopf und einen erfindungsgemässen Bewehrungskorb erreicht. Mit einer erfindungsgemässen Bohreinheit können hochwertige Pfähle, insbesondere Ortbetonpfähle, einfach hergestellt werden. Die Bohreinheit stellt einerseits sicher, dass der Bohrkopf und der Bewehrungskorb derart zusammenwirken, dass sich der Bewehrungskorb vom Bohrkopf nicht entfernen kann und somit im Bohrloch gehalten wird, aber auch dass eine Sollbruchstelle im Pfahl gebildet wird, was die Fertigstellung des Pfahls erheblich vereinfacht. Dank der Sollbruchstelle muss der unbewehrte Teil des Pfahls nicht mehr in einem extra dafür vorgesehen Arbeitsschritt vom Rest des Pfahls getrennt werden. Dieser Teil des Pfahls trennt sich dank der Sollbruchstelle automatisch vom Rest des Pfahls während dem Bodenaushub.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nun folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hervor, welche in den beigelegten Zeichnungen dargestellt sind. Aus der Beschreibung lassen sich auch die weiteren Vorteile der vorliegenden Erfindung entnehmen sowie Anregungen und Vorschläge, wie die Erfindungsgegenstände im Rahmen des Beanspruchten abgeändert oder auch weiterentwickelt werden könnten.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figur 1a zeigt eine erste Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs;
Figur 1b zeigt eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs;
Figur 1c zeigt eine zweite Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs;
Figur 2 zeigt eine Schnittansicht eines in den Boden eingebrachten erfindungsgemässen Bohrkopfs samt Bohrrohr gemäss bevorzugter Ausführungsform;
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in den Boden eingebrachten erfindungsgemässen Bohrkopfs samt Bohrrohr gemäss bevorzugter Ausführungsform;
Figur 4 illustriert das Herstellungsverfahren eines Ortbetonpfahls mit einer erfindungsgemässen Bohreinheit umfassend einen erfindungsgemässen Bohrkopf und einen erfindungsgemässen Bewehrungskorb gemäss einer ersten Ausführungsform;
Figur 4a zeigt wie ein erfindungsgemässer Bohrkopf und ein erfindungsgemässer Bewehrungskorb gemäss der ersten Ausführungsform zusammenwirken;
Figur 5a zeigt einen Ortbetonpfahl vor dem Bodenaushub;
Figur 5b illustriert die Abtrennung des unbewehrten Teils eines Ortbetonpfahls an einer Sollbruchstelle;
Figur 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Bewehrungskorbs gemäss drittem Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
Figur 7 zeigt wie ein erfindungsgemässer Bohrkopf und ein erfindungsgemässer Bewehrungskorb gemäss einer zweiten Ausführungsform zusammenwirken.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Die Figuren 1a bis 1c zeigen einen Bohrkopf 1 gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser Bohrkopf 1 umfasst eine Basisplatte 2, die kreisförmig ausgebildet ist, und eine Bohrspitze 3, die für die Verdrängung des Bodengutes während der Bohrung vorgesehen ist. Die Bohrspitze besteht im Wesentlichen aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Bohrkopfplatten 3a und 3b. Diese erste Bohrkopfplatte 3a und zweite Bohrkopfplatte 3b sind derart konfiguriert, dass sie miteinander und mit der Basisplatte 2 drehsicher verbunden werden können. Vorteilhafterweise sind die Bohrkopfplatten 3a und 3b aber auswechselbar an die Basisplatte 2 angebracht. Die Form, Grösse und Anzahl der Bohrkopfplatten 3a und 3b können somit aufgrund des Baugrunds, der Tiefe usw. spezifisch ausgewählt werden.
Wie in den Figuren 1a bis 1c gezeigt, verfügt die Bohrspitze 3 auch über eine Spiralplatte 3c, welche spiralförmig um die Symmetrieachse A des Bohrkopfs 1 angeordnet ist. Darüber hinaus sind die Bohrkopfplatten 3a und 3b so konzipiert, dass die Ankerstützen 3a' und 3b' der Platten 3a und 3b oberhalb der Basisplatte 2 herausragen.
Wie in den Figuren 1a bis 1c gezeigt, umfasst der Bohrkopf 1 weiter einen Anker 4, welcher vorteilhafterweise an die Basisplatte 2 mittels der Ankerstützen 3a' und 3b' drehsicher befestigt und wieder von dieser getrennt werden kann. Es ist aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung unwesentlich, wie der Anker 4 tatsächlich an die Basisplatte 2 angebracht ist. Es ist zum Beispiel im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, dass der Anker 4 und die Basisplatte 2 zusammengeschweisst sind.
Wie aus den Figuren 1a bis 1c zu entnehmen ist, verfügt der Anker 4 über eine Ankerspitze 4a und einen Ankerköper 4b. Die Ankerspitze 4a hat im Wesentlichen die Form eines abgeschnittenen Dreiecks, wobei die Basis dieses Dreiecks breiter als der Ankerkörper 4b ist. Mit anderen Worten bilden die Ankerspitze 4a und der Ankerkörper 4b eine Art Pfeil zusammen. Durch die pfeilförmige Form des Ankers 4 sind zwischen der Ankerspitze 4a und dem Ankerkörper 4b die Ankerarretierungskanten 4c gebildet. Wichtig ist zu beachten ist, dass die Ankerspitze 4a eine Breite aufweist, die kleiner als der Durchmesser der Basisplatte 2 ist. Damit kann ein Bohrrohr 10 (siehe Figur 2) an die Basisplatte 2 und um den Anker 4 angebracht werden. Das Bohrrohr 10 kann vorteilhafterweise mittels eines Sicherungsrings 2' an die Basisplatte 2 abnehmbar befestigt werden.
Die Vorteile eines erfindungsgemässen Bohrkopfs 1 werden nun anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert. Für die Herstellung eines Pfahls, zum Beispiel eines Ortbetonpfahls, wird in einem ersten Schritt (Schritt I in Figur 4) mittels Bohrkopfs 1 samt Bohrrohr 10 ein Loch in den Boden 5 gebohrt (siehe auch Figuren 2 und 3). Im zweiten Schritt II wird ein Bewehrungskorb 20 durch das Bohrrohr 10 geführt, bis dieser mit der Ankerspitze 4a des Bohrkopfs 1 in Berührung kommt. Der Bewehrungskorb 20 stellt die Pfahlarmierung bereit und ist in vielen Fällen, vor allem bei wenig tragfähigem Boden 5, unabdingbar. Wie ersichtlich aus der Figur 4a, die eine Detailansicht der Position des Bewehrungskorbs 20 bezüglich der Angespritzte 4a zeigt, verfügt der Bewehrungskorb 20, gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, über einen Ankerring 21, welcher derart konfiguriert ist, dass er sich im dritten Schritt III über das Dreieck der Ankerspitze 4a spreizen kann. Der Ankerring 21 kann zum Beispiel zumindest teilweise aus einem elastischen Material bestehen oder derart ausgebildet sein, dass er über eine gewisse Elastizität verfügt. Nachdem der Ankerring 21 die Basis der Ankerspitze 4a passiert hat, kann er wieder seine ursprüngliche Form annehmen. Der Durchmesser des Ankerrings 21 ist derart ausgewählt, dass der Bewehrungskorb 20 mittels der Ankerarretierungskante 4c arretiert wird und aufgrund der Beschaffenheit des Bodens 5 nicht mehr aus dem Bohrloch herauskommen kann. Im vierten Schritt IV wird das Bohrrohr 10 mit flüssigem Beton gefüllt. Danach und vorzugsweise vor Beginn des Beton-Abbindeprozesses wird das Bohrrohr 10 im Schritt V vom Bohrkopf 1 getrennt und aus dem Bohrloch herausgezogen.
Figur 7 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bohrkopfs 50. Der Bohrkopf 50 unterscheidet sich vom Bohrkopf 1 (siehe Figuren 1a bis 1c) nur in der Form des Ankers 54. Wie aus der Figur 7 zu entnehmen ist, verfügt der Anker 54 über eine Ankerspitze 54a und einen Ankerköper 54b. Die Ankerspitze 54a hat, in dieser Ausführungsform, im Wesentlichen die Form eines halbierten Dreiecks, wobei die Basis dieses Dreiecks breiter als der Ankerkörper 54b ist. Wie in Figur 7 gezeigt, verfügt der Anker 54 zwischen der Ankerspitze 54a und dem Ankerkörper 54b über eine Arretierungsöffnung 54c. Die Ankerspitze 54a und der Ankerkörper 54b bilden somit eine Art Hacken zusammen. Wichtig zu beachten ist, dass in dieser Ausführungsform die Spitze des halbierten Dreiecks der Ankerspitze 54a nicht mittig sondern verschoben bezüglich des Zentrums der Basisplatte 2 liegt.
Figur 7 zeigt auch das untere Ende eines Bewehrungskorbs 60 gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bewehrungskorb 60 verfügt über eine Ankerkugel 61 anstatt eines Ankerrings 21. Die Ankerkugel 61, vorteilhafterweise aus einer Stahllitze, wird an zwei unten leicht abgekrümmten Längsstäben des Bewehrungskorbs 60 festgemacht. Da der oberste Punkt der Ankerspitze 51a des Ankers 54 exzentrisch über der Basisplatte 2 und im Rohr liegt, wird beim Herunterlassen der Ankerkugel 61 letztere gezwungen, auf der schrägen Kante der Ankerspitze 54a runterzugleiten und sich dabei zu verformen. Hat die Ankerkugel 61 den untersten Punkt der Ankerspitze 54a erreicht, wird sich diese gegen die Arretierungsöffnung 54c öffnen. Durch ein Hochziehen des Bewehrungskorbes 60 mit der zugfest festgemachten Ankerkugel 61, verankert sich diese im Anker 54. Da die Ankerkugel 61 aus zwei rechtwinklig zueinander liegenden Seilschlaufen 61a, 61b besteht, findet ein Seil immer die Arretierungsöffnung 54c.
Nach der Aushärtung des Betons wird der Boden 5 um den Pfahl 40 ausgehoben. Dabei ragt ein Teil des Ortbetonpfahls 40 aus dem Boden 5 heraus. Der herausragende Teil des Ortbetonpfahls 40 besteht aus einem mit dem Bewehrungskorb 30 verstärkten Teil 41a und aus einem unbewehrten Teil 41b. In einem weiteren Bearbeitungsschritt muss der unbewehrte Teil 41b vom Rest des Ortbetonpfahls 40 getrennt werden. Dieser letzte Schritt wird, um den Ortbetonpfahl nicht zu beschädigen, im Stand der Technik manuell durchgeführt und ist daher sehr aufwendig und kostspielig.
Wie oben erläutert betrifft die vorliegende Erfindung in einem dritten Aspekt auch einen Bewehrungskorb 30, welcher einen einfachen Aushub ermöglicht, speziell welcher eine Abtrennung der Pfahlteile 41a und 41b vereinfacht. Wie in der Figur 6 gezeigt, verfügt der Bewehrungskorb 30 gemäss dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung über einen Spaltring 32, der an die Armatur 33 des Bewehrungskorbs 30 angebracht ist. Der Spaltring 32 ist am Bewehrungskorb 30 nicht starr angebracht. Er wird vielmehr und vorzugsweise durch den Bewehrungskorb 30 nur gehalten. Mit anderen Worten kann sich der Spaltring 32 gegenüber dem Bewehrungskorb 30 in einem gewissen Bereich in die Richtungen C und D (siehe Figur 6) bewegen. Der Spaltring kann zum Beispiel mittels Gewindestiften 34 und Muttern 35 an den Bewehrungskorb 30 angebracht werden. Abhängig von der Länge der Stiften 34 und wie weit die Muttern 35 auf diesen Stiften geschraubt werden, kann sich der Spaltring 32 mehr oder weniger in Richtung D bewegen. Zusätzlich können die Löcher des Spaltrings 32 eine Form aufweisen, die eine Bewegung des Spaltrings in Richtung C ermöglicht. Vorteilhafterweise sind die Löcher des Spaltrings 32 als Langlöcher ausgebildet.
Wenn ein Bewehrungskorb 30 mit Spaltring 32 für die Herstellung eines Pfahls, zum Beispiel eines Ortbetonpfahls, gebraucht wird, stellt der Spaltring 32 eine Sollbruchstelle S des Pfahls dar (siehe Figuren 5a und 5b). Dank der Sollbruchstelle S bricht der Pfahl 40 während den Aushubarbeiten "automatisch" und der unbewehrte Teil 41b des Pfahls 40 muss nicht mehr manuell und kostspielig vom Pfahl getrennt werden.
Wichtig zu beachten ist, dass im Rahmen des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung der Bewehrungskorb 30 mit oder ohne Ankerring 21 vorgesehen werden kann. Auch wenn in den Figuren 5a bis 5c und 6 der Bewehrungskorb 30, analog wie der Bewehrungskorb 20, über einen Anker 31 verfügt, ist es selbstverständlich denkbar, einen Bewehrungskorb 30 vorzusehen, der über keinen Ankerring 21 verfügt.
Zum Schluss sei nochmals darauf hingewiesen, dass die hier beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen nur Realisierungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Ideen darstellen und keinesfalls als limitierend angesehen werden sollen. Der Fachmann wird verstehen, dass noch andere Implementierungen der Erfindung und weitere Elemente möglich sind, ohne dass die wesentlichen Merkmale der Erfindung vernachlässigt werden.

Claims

Bohrkopf (1, 50) umfassend eine Basisplatte (2) und eine an die Basisplatte (2) angebrachte Bohrspitze (3), wobei die Bohrspitze (3) im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte (2) angeordnet ist, und wobei mittels der Bohrspitze (3) ein Bohrloch in einem Baugrund bohrbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bohrkopf (1, 50) einen an die Basisplatte (2) angebrachten Anker (4, 54) umfasst, wobei der Anker (4, 54) im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte (2) und in entgegengesetzter Richtung zur Bohrspitze (3) angeordnet ist, wobei der Anker (4, 54) einen mit der Basisplatte (2) verbundenen Ankerkörper (4b, 54b) und eine Ankerspitze (4a, 54a) umfasst, wobei die Ankerspitze (4a, 54a) zumindest teilweise breiter als der Ankerkörper (4b, 54b) ist, und wobei Arretierungsmittel (4c, 54c) für die Arretierung eines Ankerrings oder einer Ankerkugel, die koaxial zum und an einem Ende eines Bewehrungskorbs angeordnet ist, am Übergang von der Ankerspitze (4a, 54a) zum Ankerköper (4c, 54c) gebildet sind.
Bohrkopf (1) gemäss Anspruch 1, wobei die Arretierungsmittel die Form von Arretierungskanten (4c) annehmen.
Bohrkopf (1) gemäss Anspruch 1, wobei die Arretierungsmittel die Form einer Arretierungsöffnung (54c) annehmen.
Bohrkopf (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bohrkopf (1) derart konfiguriert ist, dass ein im Wesentlichen zylindrisches Bohrrohr (10) koaxial zur Bohrspitze (3) und um den Anker (4) an die Basisplatte (2) anbringbar ist.
Bohrkopf (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Bohrspitze (3) eine erste Bohrkopfplatte (3a) und eine zweite Bohrkopfplatte (3b) umfasst, die zueinander und zur Basisplatte (2) senkrecht angeordnet sind.
Bohrkopf (1) gemäss Anspruch 5, wobei die erste Bohrplatte (3a) und die zweite Bohrplatte (3b) auswechselbar sind.
Bohrkopf (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Anker (4, 54) auswechselbar ist.
Bewehrungskorb (20, 60) umfassend eine zylindrische Bewehrungskorbarmatur (33),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bewehrungskorb (20) einen Ankerring (21) oder eine Ankerkugel (61) für die Arretierung des Bewehrungskorbs (20) an einem Bohrkopf umfasst, wobei der Ankerring (21) und/oder oder die Ankerkugel (61) koaxial zur und an einem Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) angeordnet sind, und dass der Ankerring (21) und/oder die Ankerkugel (61) derart ausgebildet sind, dass sie verformbar sind.
Bewehrungskorb (20) gemäss Anspruch 8, wobei der Durchmesser des Ankerrings (21) oder der Ankerkugel (61) vergrösserbar ist.
Bewehrungskorb (20) gemäss einem der Ansprüche 8 oder 9, umfassend einen Spaltring (32), der koaxial zur zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) und in Bezug auf den Ankerring (21) am entgegengesetzten Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) angeordnet ist, wobei der Spaltring (32) lose an den Bewehrungskorb (30) derart angebracht ist, dass sich der Spaltring (32) in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) bewegen kann.
Bewehrungskorb (30) umfassend eine zylindrische Bewehrungskorbarmatur (33),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bewehrungskorb (30) einen Spaltring (32) umfasst, der koaxial zur und an einem Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) angeordnet ist, und dass der Spaltring (32) lose an den Bewehrungskorb (30) derart angebracht ist, dass sich der Spaltring (32) in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) bewegen kann.
Bewehrungskorb (30) gemäss Anspruch 11, umfassend einen Ankerring (21) oder eine Ankerkugel (61) für die Arretierung des Bewehrungskorbs (30) an einem Bohrkopf, wobei der Ankerring (21) und/oder oder die Ankerkugel (61) koaxial zur zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) und in Bezug auf den Spaltring (32) am entgegengesetzten Ende der zylindrischen Bewehrungskorbarmatur (33) angeordnet sind, und wobei der Ankerring (21) und/oder die Ankerkugel (61) derart ausgebildet sind, dass sie verformbar sind.
Bewehrungskorb (30) gemäss Anspruch 12, wobei der Durchmesser des Ankerrings (21) oder der Ankerkugel (61) vergrösserbar ist.
Bohreinheit umfassend einen Bohrkopf (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7 und einen Bewehrungskorb (20, 30) gemäss einem der Ansprüche 8 bis 10 oder 11 bis 13.