DE10122001A1

DE10122001A1 - Prefabricated trench anchorage post has armoured high-pressure shaft

Info

Publication number: DE10122001A1
Application number: DE2001122001
Authority: DE
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 2001-05-05
Filing date: 2001-05-05
Publication date: 2002-11-07

Abstract

An anchorage post is rammed into the base of a shaft (8) and secured by the injection of a fluid at high pressure. The post has a reinforced longitudinal passage for the fluid. Also claimed is a manufacturing process in which the prefabricated post is rammed or flushed into the earth, followed by the insertion of a jet drill, the reinforcement cage and high-pressure injection of cement.

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft die Konstruktion von Verankerungspfählen, speziell zur Verankerung von Baugrubensohlen.The invention relates to the construction of anchoring piles, especially for Anchoring construction pits.

State of the art

Baugrubensohlen oder Bauwerksbodenplatten werden beispielsweise mit Rammpfählen verankert, die als Fertigteil, meist aus Beton, hergestellt wer den. Diese Rammpfähle, die im Falle eines Betonfertigteils in ihrem Innern ei ne käfigartige Bewehrung aufweisen, sind aufgrund ihrer hochwertigen Her stellung sowohl gegenüber Zugkräften als auch gegenüber Druckkräften sehr widerstandsfähig. Sie müssen allerdings dergestalt ausgeführt sein, daß sie in den Boden eingerammt werden können. Das bedeutet aber, daß sie nur von solchem Durchmesser sein dürfen und mit einer ebenen Oberfläche ausge stattet sein müssen, daß sie beim Einrammen das Erdreich noch hinreichend leicht durchdringen können. Genau dies verhindert aber auch eine gute Haf tung im Erdreich bei Zugbeanspruchung, wie sie bei Auftrieb der Sohle auftritt. Es müssen dann erheblich mehr Pfähle gesetzt werden um dem gleichen Auftrieb widerstehen zu können.Construction pits or building slabs are used, for example Anchored piles, which are manufactured as prefabricated parts, usually made of concrete the. These ramming piles, which in the case of a precast concrete element inside ne cage-like reinforcement are due to their high quality Her position against both tensile and compressive forces resistant. However, they must be designed so that they are in can be driven into the ground. But that means that they are only from Such diameter may be and with a flat surface must be able to ensure that the soil is still sufficient when driving into the ground can easily penetrate. This is exactly what prevents a good harbor Soil in tensile stress, such as occurs when the sole is lifted. Then considerably more piles have to be placed around the same To be able to withstand buoyancy.

Baugrubensohlen werden auch mit Hochdruckinjektionspfählen (HDI-Pfählen) gegen Auftrieb gesichert. Die Hochdruckinjektionspfähle bestehen jedoch nur aus einem Beton, der durch Erdvermörtelung entsteht. Je nach Bodenart, z. B. bei Ton, entsteht ein Vermörtelungskörper mit nur geringer Zugfestigkeit im Vergleich zu normalem Beton. Der Vermörtelungskörper weist aber aufgrund seiner rauhen unregelmäßigen Oberfläche und seines größeren Durchmes sers, der am unteren Ende hergestellt werden kann, eine größere Veranke rungskraft auf. In seinem Innern ist der Pfahl mit einem GEWI®-Stab längsbe wehrt.Construction pits are also made with high-pressure injection piles (HDI piles) secured against buoyancy. However, the high-pressure injection piles only exist from a concrete created by mortaring the earth. Depending on the type of soil, e.g. B. with clay, a mortar body with only low tensile strength is created Compared to normal concrete. The mortar body points however due to its rough irregular surface and its larger diameter sers, which can be made at the lower end, a larger anchor strength. Inside the pile is lengthways with a GEWI® rod defends.

Die Zugbruchlast eines Fertigteil-Rammpfahles wird dadurch allerdings nicht erreicht.However, this does not reduce the tensile strength of a prefabricated driven pile reached.

Aus der CN 1143137 ist es ferner bekannt, in einen durchgehenden Kanal in einem Betonrammpfahl nach dessen Einrammen ins Erdreich Beton einzu pressen, der dann am unteren Ende austritt. Auf diese Weise ist jedoch nur ein relativ kleiner Betonpfropfen am unteren Ende des Fertigteils herstellbar, der zudem keine Bewehrung aufweist und daher nur die Belastbarkeit des Pfahles gegenüber Druckkräften erhöht, nicht jedoch gegenüber den viel wichtigeren Zugkräften, die den Auftrieb der Sohle verhindern sollen.From CN 1143137 it is also known in a through channel a concrete pile after driving it into the ground press, which then emerges at the lower end. This way, however, is only a relatively small concrete plug can be made at the lower end of the prefabricated part, which also has no reinforcement and therefore only the resilience of the Pile increased against compressive forces, but not against much more important tractive forces that are intended to prevent the sole from lifting.

Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verankerungspfahl anzugeben, der die Druck- und Zugfestigkeit des Rammpfahles mit der Auftriebssicherheit eines Hochdruckinjektionspfahles verbindet. Aufgabe der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verankerungspfahles.The object of the invention is to provide an anchoring post which Compressive and tensile strength of the ram pile with the safety against buoyancy High-pressure injection pile connects. The object of the invention is also a Process for producing such anchoring pile.

Presentation of the invention

Die Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The invention is indicated by the characterizing part of claim 1 Features solved.

Der erfindungsgemäße Verankerungspfahl besteht hierzu aus einem längeren oberen Teil, der wie ein Rammpfahl als hochwertiges Fertigteil, bevorzugt Betonfertigteil mit Bewehrung, gefertigt ist, und einem darunter anschließen den kürzeren Teil, welcher als Hochdruckinjektionspfahl ausgebildet ist. Der obere als Fertigteil ausgeführte Bereich weist in seiner Längsrichtung eine Durchführung auf, in welcher sich im späteren vollendeten Pfahl ein Beweh rungsstab befindet, der sich nach unten in den Hochdruckinjektionsteil hinein erstreckt. Der Bewehrungsstab ist bevorzugt im Bereich der Durchführung mit Beton, vorzugsweise Zementstein, korrosionssicher ummantelt.For this purpose, the anchoring pile according to the invention consists of a longer one upper part, which, like a ram post, is preferred as a high-quality finished part Precast concrete with reinforcement, is made, and connect one below the shorter part, which is designed as a high-pressure injection pile. The The upper area, which is designed as a finished part, has a lengthwise direction Execution in which there is a movement in the later completed stake is located downwards into the high-pressure injection part extends. The reinforcement bar is preferred in the area of the implementation with Concrete, preferably cement stone, encased against corrosion.

Der untere Teil des Pfahles, der als Hochdruckinjektionspfahl ausgebildet ist, weist bevorzugt einen gegenüber dem oberen Teil vergrößerten Durchmesser auf (erweiterter Pfahlfuß). Auf diese Weise wird die Verankerungskraft im um gebenden Erdreich drastisch erhöht, so daß bei Anwendung dieses Systems weniger Pfähle zur Verankerung einer Sohle nötig sind.The lower part of the pile, which is designed as a high-pressure injection pile, preferably has a larger diameter than the upper part on (extended pile foot). In this way, the anchoring force in the giving soil increases dramatically, so when using this system fewer piles are required to anchor a sole.

Die Fertigung des erfindungsgemäßen Pfahles erfolgt vor Ort im Boden. Hier zu wird zuerst der vorgefertigte obere Teil des erfindungsgemäßen Pfahles, gegebenenfalls unter Verwendung einer oben angesetzten Verlängerung, ei ner sogenannten Jungfer, in den Boden eingerammt, eingedrückt oder auch eingespült. Bevorzugt ist hierbei die Durchführung durch diesen Pfahlteil an ih rem unteren Ende durch eine Kappe oder einen Stopfen verschlossen, um die Durchführung freizuhalten. Die Durchführung kann auch durch eine dünne Betonwand verschlossen sein.The pile according to the invention is manufactured on site in the ground. here first the prefabricated upper part of the pile according to the invention, if necessary using an extension set above, ei ner so-called spinster, rammed into the ground, pressed or even flushed. The implementation through this pile part on ih is preferred The lower end is closed by a cap or a stopper to prevent the Keep execution clear. The implementation can also be done through a thin Concrete wall must be closed.

Anschließend wird ein Hochdruckinjektionsbohrgestänge durch die Durchfüh rung nach unten geführt, durchstößt dort den eventuell vorhandenen Ver schluß und bohrt dann unter gleichzeitiger Rotation und Bodenvermörtelung weiter in die Tiefe. Alternativ wird erst in die Tiefe gebohrt und beim Ziehen des Bohrgestänges unter Hochdruckinjektion der Boden bis zum unteren En de des oberen Pfahlteils vermörtelt. Bevorzugt wird dabei ein deutlich größerer Durchmesser dieses Pfahlteils gegenüber dem oberen Pfahlteil erzeugt. Übliche Bemessungen des unteren erfindungsgemäßen Pfahlteils sind eine Länge von ungefähr 0,5 bis drei Metern bei einem Durchmesser von etwa 0,3 bis 1,5 Metern. Form und Größe dieses unteren Pfahlteils ergeben sich aus der Beschaffenheit des umgebenden Bodens und den aufzunehmenden Kräften.A high pressure injection drill pipe is then passed through the bushing led downwards, pierces the existing Ver close and then drill while rotating and grouting the soil further in depth. Alternatively, drilling is carried out deep and while pulling of the drill pipe under high pressure injection of the soil to the lower En of the upper part of the pile mortared. A significantly larger one is preferred Diameter of this pile part compared to the upper pile part generated. Usual dimensions of the lower pile part according to the invention are one Length of about 0.5 to three meters with a diameter of about 0.3 up to 1.5 meters. The shape and size of this lower part of the pile result from the nature of the surrounding soil and the soil to be absorbed Forces.

Nachdem der Hochdruckinjektionskörper hergestellt ist, wird das Bohrgerät emporgezogen. Bevorzugt wird dabei reine Zementsuspension eingepreßt, so daß der Hochdruckinjektionskörper, oder die Durchführung des oberen Fer- tigteils oder beide Teile in ihrem Innern eine Säule aus Zementsuspension enthalten.After the high pressure injection body is made, the drilling rig pulled up. Pure cement suspension is preferably pressed in, so that the high-pressure injection body, or the implementation of the upper Fer- part or both parts inside a column of cement suspension contain.

Durch die Durchführung im oberen Pfahlteil wird anschließend ein Beweh rungsstab in den Hochdruckinjektionskörper hinein abgesenkt. Der Beweh rungsstab (zum Beispiel 6EWI®-Stab) reicht bevorzugt bis an das obere Ende des oberen Pfahlteils, oder sogar darüber hinaus. Im Falle einer noch nicht mit ausgehärtetem Zement aufgefüllten Durchführung (oder im Falle einer Plasti kummantelung) kann dann nach Erhärtung des unteren Hochdruckinjektions körpers der Stab unter Zugspannung und damit der gesamte Pfahl unter Druckspannung gesetzt werden, was bei späterer Zugbeanspruchung zu klei neren Verformungen und zu Druckspannungserhalt im Fertigpfahlbeton führt. Erst anschließend kann dann bevorzugt der Hohlraum der Durchführung mit einer vor Korrosion schützenden Zementsuspension ausgefüllt werden. Anstelle eines einfachen Bewehrungsstabes sind Konstruktionen denkbar, die die Bewehrung im unteren Hochdruckinjektionskörper verbessern. Um den noch durch die gegenüber dem Durchmesser des Hochdruckinjektionskörpers schmale Durchführung des oberen Pfahlteils zu passen, müssen sie sich im Hochdruckinjektionskörper aufweiten lassen. Denkbar sind z. B. radiale Kon struktionen, z. B. Litzen, die sich unten ähnlich wie bei einem Regenschirm durch elastische Kräfte nach Austritt aus der unteren Öffnung der Durchfüh rung von selber öffnen, oder durch Hilfsvorrichtungen von oben aufgespreizt werden. Um ein mögliches Festklemmen der Bewehrung in der Durchführung bei einem eventuell nötigen Zurückziehen zu verhindern, sind die Enden der radial abspreizbaren Bewehrungsstäbe zum zentralen Bewehrungsstab hin kufenartig gekrümmt.Through the implementation in the upper part of the pile is a piece of evidence tion rod lowered into the high-pressure injection body. The blast rod (for example 6EWI® rod) preferably extends to the top of the upper part of the pile, or even beyond. In the case of one not yet hardened cement-filled duct (or in the case of a plasti kummantelung) can then after hardening of the lower high pressure injection body of the rod under tension and thus the entire pile under Compressive stress are set, which is too small in the event of later tensile stress deformations and compressive stress retention in the prefabricated pile concrete. Only then can the cavity of the bushing preferably be used a cement suspension that protects against corrosion. Instead of a simple reinforcement bar, constructions are conceivable that improve the reinforcement in the lower high-pressure injection body. To the still by the compared to the diameter of the high pressure injection body to fit the narrow passage of the upper pile part, they must be in the Let the high-pressure injection body expand. Are conceivable, for. B. radial con structures, e.g. B. strands that are similar to an umbrella below by elastic forces after exiting the lower opening of the bushing Opening by itself, or spread from above by auxiliary devices become. To prevent the reinforcement from jamming in the bushing to prevent retraction if necessary, the ends of the radially spreadable reinforcement bars towards the central reinforcement bar skid-like curved.

Es sind auch sich aufrollende Konstruktionen denkbar, ähnlich wie bei den bekannten Stents zur Stützung von Herzkranzgefäßen.Rolling-up constructions are also conceivable, similar to the ones known stents for supporting coronary arteries.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsge mäßen Pfahl in einer Baugrubensohle. Der obere Pfahlteil ist als Betonfertig teil mit käfigartiger Bewehrung ausgeführt, die aus dem unteren Teil des Pfahlteils herausragt und in den Erdvermörtelungskörper als Bewehrung ein gebettet ist (aus Gründen der Übersichtlichkeit ist sie in der Figur nur in die sem Bereich als Käfig abgebildet). Ein solches Herausragen der Bewehrung aus der Unterseite des oberen Pfahlteils ist nur in weichen Böden möglich. Der untere Pfahlteil ist gegenüber dem oberen im Durchmesser erweitert. In seinem Inneren enthält er einen Kern aus Zementstein. Auch die Durchfüh rung im oberen Teil des Pfahles ist mit Zementstein gefüllt. Als Bewehrungs stab dient ein einfacher GEWI®-Stab, der am oberen Teil des Fertigteils ver spannt ist. Fig. 1 shows schematically an embodiment of a pile according to the invention in a building pit. The upper pile part is designed as a prefabricated concrete part with cage-like reinforcement that protrudes from the lower part of the pile part and is embedded in the earth mortar body as reinforcement (for reasons of clarity, it is only shown in this figure as a cage in this area). Such a protrusion of the reinforcement from the underside of the upper pile part is only possible in soft floors. The lower part of the pile has a larger diameter than the upper part. Inside, it contains a cement stone core. The bushing in the upper part of the pile is also filled with cement stone. A simple GEWI® rod, which is clamped to the upper part of the precast element, serves as the reinforcement bar.

Legend

11

Betonfertigteil des erfindungsgemäßen Pfahles
Precast concrete part of the pile according to the invention

22

käfigartige Bewehrung des Fertigteils
cage-like reinforcement of the prefabricated part

33

Hochdruckinjektionskörper
High pressure injection body

44

Bewehrungsstab (GEWI®)
Reinforcement bar (GEWI®)

55

Zementstein
cement stone

66

Verspannmutter
Verspannmutter

77

Erdreich
soil

88th

Baugrubensohle
pit bottom

99

Durchführung durch Fertigteil
Execution by finished part

Claims

1. Anchoring pile for trench soles or building slabs, characterized in that it consists of an upper and a lower section, the upper section is a prefabricated part with a longitudinally extending device and the lower section is made as a high pressure injection body and also the high pressure injection body is reinforced by a reinforcement protruding into the implementation.

2. Anchoring pile according to claim 1, characterized in that the precast is a precast concrete, which has a cage-like reinforcement, and that the implementation in longitudinal direction before the production of the high-pressure injection body at the lower end de the finished part ver by a wall, a plug or a cap closed or open.

3. Anchoring pile according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the reinforcement of the high pressure injection body pers by going up to the top of the Precast or beyond.

4. Anchoring post according to claim 3, characterized in that the reinforcement is a GEWI® rod.

5. Anchoring pile according to at least one of claims 3 and 4, characterized in that the reinforcement against the upper end of the Precast has been clamped.

6. Anchoring pile according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the implementation of the finished pile is filled with a curable mass.

7. Anchoring pile according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the high pressure injection body in its Inside contains a pillar of cement block in which the reinforcement is inserted is bedded.

8. A method for producing an anchoring pile according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that
first the finished part is rammed into the ground, pressed in or flushed in, then a drill with a side nozzle jet nozzle is guided down through the duct and from there produces a high-pressure injection body directly below the finished part in a high-pressure injection process using earth mortar,
and after removing the drilling device, reinforcement is inserted through the bushing into the high-pressure injection body.

9. The method according to claim 8, characterized in that during the pulling of the drill Ze is pressed in, which is a cement column in high pressure is produced in the injection body, in which the reinforcement will later sit.