DE10337113A1

DE10337113A1 - Schraubpfahl und Komponenten für einen Schraubpfahl

Info

Publication number: DE10337113A1
Application number: DE10337113A
Authority: DE
Inventors: Paul Anthony Camilleri
Original assignee: Evolution International No 2 Pty Ltd
Current assignee: Evolution International No 2 Pty Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-03-17
Also published as: AUPS115402A0; GB2404943A; US20040076479A1; GB2404943B; GB0318767D0

Abstract

Ein Schraubpfahl 10 mit: DOLLAR A einem Schaft 11 mit einem nach innen spitz zulaufenden Bereich 12 an einem Ende, DOLLAR A einer spiralförmigen Schraube 18 an dem Schaft 11, die eine konstante Ganghöhe aufweist und sich durch wenigstens einem Teil über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, wobei der Außendurchmesser des Teils der spiralförmigen Schraube, der sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, zum schmaleren Ende des spitz zulaufenden Bereichs hin abnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubpfahl und Komponenten für Schraubpfähle.

Die Erfindung ist insbesondere auf Schraubpfähle für die Erstellung von Wohnhäusern und kleineren gewerblichen Gebäuden gerichtet. Sie ist aber auch für größere Gebäude und andere Bauwerke vorteilhaft geeignet.

Schraubpfähle für Häuser sind typischerweise aus einer Basissäule (oder einer Schraubpfahlsäule) und einer Mehrzahl von Verlängerungssäulen gebildet. Typischerweise weist die Basissäule einen rohrartigen Stahlkegel mit einem Gewindegang (also einer Umdrehung) einer spiralförmigen Schraube auf, die an den Kegel in der Nähe des unteren Endes angeschweißt ist, so daß der Pfahl in den Boden durch Rotieren desselben mit geeigneten Vorrichtungen eingeschraubt werden kann. Weiterhin weist die Basissäule einen Kupplungsbereich an seinem oberen Ende auf, durch welches die Basissäule mit komplementären Kupplungsbereichen an einer Verlängerungssäule verkuppelt werden kann. Meist können mehrere Verlängerungssäulen übereinandergesetzt werden, so daß eine Säule in jeder gewünschten Länge gebildet und diese bis zu jeder gewünschten Tiefe in den Boden geschraubt werden kann. Dabei hat jede Verlängerungssäule Kupplungsbereiche, die dem Kupplungsbereich der Basissäule ähnlich sind. Eine Vielzahl von komplementären Kupplungsbereichen, die zusammen eine Kupplung bilden, sind bekannt.

Die spiralförmige Schraube mit nur einem Gewindegang ist üblicherweise aus einer Stahlplatte gebildet und weist einen Innendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Stahlschaftes, an den sie angeschweißt wird, im wesentlichen entspricht. Dabei ist der Außendurchmesser der spiralförmigen Schraube erheblich größer und kann das Drei- oder Vierfache des Innendurchmessers ausmachen. Soweit möglich, ist der Außendurchmesser sogar noch größer.

Die spiralförmige Schraube eines solchen bekannten Schraubpfahles ist der wichtigste Bereich, der das Gewicht des Gebäudes, welches auf dem oberen Ende der Säule lastet, in den tragenden Grund transferiert. Ein Nachteil eines solchen Schraubpfahles ist, daß in einigen Fällen das Gewicht, welches auf den rohrartigen Stahlschaft übertragen werden kann, nicht ausreichend über den großen Durchmesser der Schraube aus der Stahlplatte in den Grund transferiert werden kann. Zum Beispiel kann der Stahlschaft eine konstruktive Kapazität von etwa 1.000 kN aufweisen, während die Schraube aus der Stahlplatte bereits bei einer Last auf den Schaft von nur 500 kN einer unakzeptablen Deformation unterworfen ist oder vom Schaft abschert oder den Schaft an den Schweißnähten zwischen der Schraube und dem Schaft deformiert.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Schraubpfähle ist, daß in vielen Fällen die Kupplung, durch welche benachbarte Säulen miteinander verbunden sind, generell nicht geeignet sind, sowohl den Torsionskräften, die zum Einschrauben der Säule bis zur gewünschten Gründungstiefe erforderlich sind, standzuhalten und gleichzeitig das Gebäudegewicht, welches auf das obere Ende des obersten Pfahls der Säule wirkt und auf den nächsten Pfahl übertragen wird, zu tragen, ohne daß eine inakzeptable Fehlerrate auftritt.

Ein weiterer Nachteil ist, daß beschädigte Pfähle aus der Säule nicht auf einfache Weise entfernt und ersetzt werden können.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen Schraubpfahl zu schaffen, der die vorstehend genannten Probleme vermeidet oder zumindest eine oder mehrere der vorstehenden Probleme mildert.

Zur Lösung dieses Problems weist der erfindungsgemäße Schraubpfahl folgende Merkmale auf:
einen Schaft mit einem nach innen zugespitzten Bereich an einem Ende;
eine spiralförmige Schraube an diesem Bereich, die eine konstante Gewindesteigung aufweist und sich wenigstens mit einem Bereich über den zugespitzten Bereich erstreckt, wobei der Außendurchmesser des Bereichs der spiraförmigen Schraube, die sich über den zugespitzten Bereich erstreckt, zu dem schmaleren Ende des zugespitzten Bereiches hin abnimmt.

Vorzugsweise ist der Bereich der spiralförmigen Schraube, der sich über den zugespitzten Bereich erstreckt, eine volle Umdrehung, also ein Gewindegang.

Vorzugsweise ist ein im wesentlichen zylindrischer Bereich koaxial mit und/oder angrenzend zu dem zugespitzten Bereich vorgesehen und ein Teil der spiralförmigen Schraube ist auf dem im wesentlichen zylindrischen Bereich angeordnet. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung ist es vorzuziehen, wenn der Teil der spiralförmigen Schraube, der sich über den zylindrischen Bereich erstreckt, etwa eine Umdrehung, also einen Schraubengang, mit einem konstanten Außendurchmesser aufweist. Es ist weiterhin vorzuziehen, wenn der Außendurchmesser des Teils der spiralförmigen Schraube auf dem zugespitzten Bereich um eine konstante Rate abnimmt. Es ist weiterhin vorzuziehen, wenn dieser Durchmesser der spiralförmigen Schraube im wesentlichen um die gleiche Rate abnimmt, wie der Durchmesser des zugespitzten Bereichs. Mit anderen Worten nimmt also der Innendurchmesser und der Außendurchmesser der spiralförmigen Schraube um die gleiche Rate ab, so daß dort, wo der Durchmesser des zugespitzten Bereichs sich gegenüber dem zylindrischen Bereich halbiert hat, auch der Außendurchmesser der Schraube sich gegenüber dem zylindrischen Bereich halbiert hat.

Vorzugsweise weist der Schaft einen Mittelbereich und einen Endbereich auf, wobei der Endbereich mit dem Mittelbereich an einem Ende verbunden ist. Dabei ist es vorzuziehen, daß der Endbereich aus Stahlguß oder einem anderen geeigneten Material besteht.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Endstück des Schraubpfahls, das vorgesehen ist, an einem Säulenstück befestigt zu werden, einen nach innen zugespitzten Bereich mit wenigstens einem Teil einer spiralförmigen Schraube darauf auf, wobei die spiralförmige Schraube auf diesem zugespitzten Bereich eine konstante Ganghöhe aufweist und der Außendurchmesser der spiralförmigen Schraube zum schmaleren Ende des zugespitzten Bereichs abnimmt. Vorzugsweise weist das Endstück einen im wesentlichen zylindrischen Bereich koaxial mit und/oder angrenzend an den zugespitzten Bereich auf und ein Teil der spiralförmigen Schraube erstreckt sich über diesen im wesentlichen zylindrischen Bereich. Ein solcher Endbereich eines Schraubpfahls kann mit einem Pfahlstück so verbunden werden, daß er einen Schraubpfahl, wie vorstehend beschrieben, bildet. Vorteilhafterweise erstreckt sich nach einer bevorzugten Ausgestaltung die zylindrische Schraube über diesen Endbereich, so daß das Pfahlstück ein einfaches Rohrstück sein kann, welches Verbindungsmittel an einem Ende zum Anbringen des Endstücks aufweist. Ein solches Element kann ein Verlängerungsstück sein, welches geeignet ist, mit anderen vergleichbaren Verlängerungsstücken verbunden zu werden, so daß die Zahl unterschiedlicher Teile, die am Lager vorgehalten werden müßten, minimiert ist. Darüber hinaus bietet ein solches Pfahlstück den Vorteil, daß es einfach als Bündel von Rohren und Endstücken als getrennte Komponenten gelagert und transportiert werden kann, so daß die Teile leichter und dichter gepackt werden können. Hierdurch ist der Transport erleichtert und effizienter.

Vorzugsweise weisen das Endstück und das Pfahlstück, die miteinander zu verbinden sind, komplementäre Kupplungsmittel auf, die es erlauben, das Pfahlstück demontierbar mit dem Endstück zu verbinden. Vorteilhafterweise weist eine solche Einrichtung den weiteren Vorteil auf, daß ein beschädigtes Pfahlstück vom Endstück demontiert und aus dem Pfahlloch während der Installation herausgenommen werden kann, wobei das Endstück in seiner Position verbleibt und ein neues Pfahlstück, gegebenenfalls Untertage, an dem Endstück befestigt werden kann.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Kombination eines Endstücks, wie oben beschrieben, und einem Pfahlstück, welches geeignet ist, demontierbar mit dem Endstück verbunden zu werden. Vorzugsweise sind komplementäre Kupplungsmittel vorgesehen, die sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsdrehung von dem Pfahlstück auf das Endstück übertragen können.

Vorzugsweise bildet der zylindrische Bereich eine Muffe an dem Endstück und das Pfahlstück weist einen Zapfen auf, der geeignet ist, mit der Muffe verbunden zu werden, wobei entweder die Muffe oder der Zapfen eine Seitenwand einer Ausstülpung daran und das jeweils andere Bauteil, also der Zapfen oder die Muffe, eine Seitenwand mit einem komplementären Rezess daran aufweisen, so daß die Ausstülpung mit dem Rezess so verbunden werden kann, daß sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsdrehung auf das Endstück übertragen werden kann. Zapfen und Muffe können auch vertauscht werden, so daß der zylindrische Bereich den Zapfen bildet und das Pfahlstück die Muffe aufweist.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Muffe eine Seitenwand mit einer Mehrzahl von Ausstülpungen auf, die mit komplementären Rezessen am Zapfen verbunden werden können. Bei einer solchen Ausführungsform endet der Zapfen an einem freien Ende und der Rezess öffnet sich zu diesem freien Ende, wobei die Öffnung dazu vorgesehen ist, hierdurch die Ausstülpungen an der Seitenwand der Muffe aufzunehmen, wenn der Zapfen und die Muffe in axiale Verbindung bewegt werden. Alternativ kann der Rezess auch in einer Wand der Muffe gebildet sein, die an dem freien Ende endet und der Rezess öffnet sich zu diesem freien Ende, wobei die Öffnung dafür vorgesehen ist, hierdurch die Ausstülpungen, die in der Seitenwand des Zapfens gebildet sind, aufzunehmen.

Vorzugsweise weist der Rezess zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und/oder fluchtende Sicherungsbereiche auf, die geeignet sind, selektiv darin eine Ausstülpung aufzunehmen, so daß relative axiale Bewegung zwischen dem Pfahlstück und dem Endstück vermieden ist. In einer solchen Ausgestaltung ist die Öffnung vorzugsweise zwischen den umlaufenden, voneinander beabstandeten Sicherungsbereichen. Es ist weiterhin bevorzugt, daß der Rezess eine Mehrzahl von voneinander axial beabstandeten, in Umfangsrichtung gerichteten Sicherungsbereichen aufweist. In dem Fall, wo der Rezess in der Seitenwand der Muffe vorgesehen ist, ist vorzugsweise der Rezess nur über einen Teil der Seitenwand der Muffe vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rezess dadurch gebildet, daß die Wand der Muffe nach innen gepreßt ist, so daß die gesamte Wandstärke der Muffe über den gesamten Bereich ihres Umfanges beibehalten ist.

Vorzugsweise ist eine Mehrzahl voneinander beabstandeten Ausstülpungen axial gerichtet und geeignet, mit komplementären Sicherungsbereichen an dem Rezess verbunden zu werden.

Weiterhin vorzugsweise weist die Muffe eine Schulter in ihr auf, die geeignet ist, mit dem freien Ende des Zapfens verbunden zu werden, so daß Lagerkräfte von dem Pfahlstück auf das Endstück über die Schulter übertragen werden können. Bei der Ausgestaltung, bei der die Muffe an dem Endstück vorgesehen ist, ist die Schulter in dem Endstück angeordnet, während in der anderen Ausgestaltung, bei der die Muffe an dem Pfahlstück vorgesehen ist, die Schulter in dem Pfahlstück angeordnet ist. Vorzugsweise sind Kupplungsmittel vorgesehen, die das freie Ende des Zapfens in Verbindung mit der Schulter durch Relativbewegung des Pfahlstücks und des Endstücks in eine Kuppelposition bringen.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auch auf ein Pfahlstück für Schraubpfähle, welches einen Mittenbereich und zwei gegenüberliegende Endbereiche aufweist, wobei ein Endbereich dazu geeignet ist, mit einem Endstück des Schraubpfahls, wie oben beschrieben, verbunden zu werden und das andere Endstück dazu geeignet ist, mit einem anderen, ähnlichen Pfahlstück verbunden zu werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in einer Kombination aus einem Endstück und einem Pfahlstück, wie vorstehend beschrieben.

Die Begriffe „oberer", „unterer", „oben", „unten", „Seite", „vorwärts", „rückwärts" und dergleichen sind hier verwendet, Schraubpfähle und deren Komponenten ihrer normalen Position während ihrer Benutzung zu beschreiben. Sie sollen nicht die Erfindung in ihrer Verwendung in einer anderen Orientierung beschränken. Weiterhin sind die Begriffe „vorwärts" und „rückwärts" verwendet, die Richtung der Rotation des Schraubpfahles in den Grund bzw. aus dem Grund heraus zu beschreiben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen und ihrer praktischen Verwendung beschrieben. Es zeigen:
1 eine Explosionsdarstellung eines Schraubpfahlstücks und eines Verlängerungsstücks mit den Erfindungsmerkmalen in Linie für ihre Montage,
2 eine Draufsicht auf ein Schraubpfahlstück gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf ein Verlängerungsstück gemäß 1,
4 einen Bereich eines oberen Endes des Schraubpfahlstücks gemäß 1, geschnitten in der Ebene 4-4,
5 einen unteren Bereich eines Verlängerungsstücks gemäß 1, geschnitten in der Ebene 5-5,
6 eine perspektivische Ansicht eines Endstücks für einen Schraubpfahl mit den Erfindungsmerkmalen,
7 eine Seitenansicht eines Endstücks für einen Schraubpfahl gemäß 6,
8 eine um 90° gegenüber der Darstellung in 7 verdrehten (Vorder)ansicht des Endstücks gemäß 6 für einen Schraubpfahl,
9 eine Draufsicht auf ein Endstück für einen Schraubpfahl gemäß 6,
10 einen Vertikalschnitt durch ein Endstück gemäß 6 für einen Schraubpfahl in der Ebene 10-10,
11 eine perspektivische Ansicht eines Verlängerungsstücks mit den Erfindungsmerkmalen,
12 eine Draufsicht auf ein oberes Ende eines Verlängerungsstücks gemäß 11,
13 eine Unteransicht eines unteren Endes eines Verlängerungsstücks gemäß 11,
14a ein oberes Ende eines Verlängerungsstücks gemäß 11,
14b eine Schnittdarstellung des oberen Endbereiches eines Verlängerungsstücks gemäß 11 in der Ebene 14-14,
15a einen unteren Endbereich eines Verlängerungsstücks gemäß 11,
15b einen Vertikalschnitt des unteren Endbereichs eines Verlängerungsstücks gemäß 11 in der Ebene 15-15,
16 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Endstücks eines Schraubpfahls mit den Erfindungsmerkmalen,
17 eine Seitenansicht des Endstücks des Schraubpfahls gemäß 16,
18 eine gegenüber der Darstellung in 17 um 90° gedrehte Seitenansicht des Endstücks des Schraubpfahls gemäß 16,
19 eine Draufsicht auf das Endstück des Schraubpfahls gemäß 16,
20 einen Vertikalschnitt des Endstücks des Schraubpfahls gemäß 16 in der Ebene 20-20.
Eine in 1 gezeigte Säule mit einem Schraubpfahl 10 weist einen Schaft 11 mit einem nach innen spitz zulaufenden Bereich 12 an ihrem unteren Ende und eine Muffe 13 an ihrem oberen Ende auf. Ferner weist der Schraubpfahl 10 einen mittleren, zylindrischen Bereich 15 zwischen dem spitz zulaufenden Bereich 12 und der Muffe 13 auf. Die Muffe 13 ist dafür vorgesehen, in ihr einen Zapfen 14 eines unteren Endes eines Verlängerungsstücks 16 aufzunehmen. Dieses Verlängerungsstück 16 ist in 1 koaxial oberhalb des Schraubpfahls 10 in einer Position kurz vor der Montage mit dem Schraubpfahl 10 gezeichnet. Die Art der Montage wird weiter unten beschrieben.
Eine aus Stahlguß gebildete spiralförmige Schraube 18 ist auf den Schaft 12 aufgeschweißt und erstreckt sich mit einem Teil über den spitz zulaufenden Bereich und mit einem Teil über den zylindrischen Bereich, der unmittelbar angrenzend an dem spitz zulaufenden Bereich angeordnet ist. Obwohl der Schraubpfahl 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt aufweist, versteht sich von selbst, daß der Begriff „zylindrisch" in der vorliegenden Beschreibung auch für langgestreckte Körper mit anderen als runden Querschnitten, beispielsweise oktagonalen Querschnitten, gemeint ist.
Der Bereich der spiralförmigen Schraube 18 auf dem spitz zulaufenden Bereich ist etwa 2¼ Umdrehungen (2¼ Schraubengänge) lang, während der Teil am zylindrischen Bereich des Schaftes 12 nur etwa ¼ Umdrehungen (¼ Schraubengang) lang ist. Wie auch immer, in anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist wenigstens eine volle Umdrehung (1 Schraubengang) im zylindrischen Bereich des Schaftes 12 angeordnet.
Die Muffe 13 ist in ihrem oberen Endbereich durch eine Muffenwand 22 gebildet, die auf einen geeigneten Durchmesser aufgeweitet ist, den Zapfen 14 aufzunehmen. In ähnlicher Weise ist der Zapfen 14 gebildet, in dem ein unterer Endbereich 24 des Mantels 17 des hohlen Verlängerungsstücks 16 auf einen geeigneten Durchmesser aufgeweitet ist, der ein leicht passendes Ineinandergleiten mit der Muffe 13 erlaubt. Der Zapfen 14 und die Muffe 13 sind so dimensioniert, daß sie sowohl die Torsionskräfte während des Einschraubens des Schraubpfahls 10, als auch die vorgesehene Traglast durch das Bauwerk nach der Installation sicher tragen.
Zwei gegenüberliegende Reihen von drei Rezessen 26 sind in der Muffenwand 22, jedoch nicht durch die Wand 22 hindurch, gebildet. Jeder Rezess 26 weist einen axial sich erstreckenden Rezeßbereich 27 auf, welcher sich zum oberen Ende der Muffe 13 einer Öffnung 28 öffnet und drei axial voneinander beabstandete, in Umfangsrichtung verlaufende Rezeßbereiche 29, 30 und 31, die durch den axialen Bereich 27 geteilt sind, aufweist. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Rezeßbereiche 29, 30 und 31 bilden Sicherungsbereiche an jedem Ende 29a und 29b, 30a und 30b, 31a und 31b.
Drei komplementäre, axial gerichtete Vorsprünge 36, 37 und 38 sind an dem Zapfen 14 vorgesehen. Die Rezesse 26 sind so ausgebildet, daß sie die Vorsprünge 36, 37 und 38 durch die Öffnung 28 aufnehmen. Dabei ist jeder Vorsprung 36, 37, 38 so ausgebildet, daß er in den zugehörigen Sicherungsbereich 29a, 29b, 30a, 30b, 31a, 31b paßt und durch relatives Verdrehen des Zapfens 14 und der Muffe 13 lokalisiert ist, um eine relative Axialbewegung zwischen dem Zapfen 14 und der Muffe 13 zu verhindern. Es ist ersichtlich, daß das Verlängerungsstück 16 mit dem Schraubpfahl 10 verbunden werden kann, indem die Vorsprünge 36, 37, 38 durch die Öffnung 28 in die Muffe 13 eingeführt und so der Zapfen 14 in die Muffe 13 durch axiales Verschieben eingeschoben wird, bis die Vorsprünge mit den Sicherungsbereichen 29a, 29b, 30a, 30b, 31a, 31b fluchten. Sodann wird der Zapfen teilweise um seine Längsachse verdreht, so daß die Vorsprünge 36, 37, 38 in die zugehörigen Sicherungsbereiche 29a, 29b, 30a, 30b, 31a, 31b gelangen. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Zapfen 14 und die Muffe 13 umzukehren, so daß der Zapfen 14 zum Schraubpfahl 10 und die Muffe 13 zum Verlängerungsstück 16 gehört. In ähnlicher Weise ist es auch möglich, den Rezess am Zapfen 14 und die Vorsprünge an der Muffe 13 vorzusehen, wenn dieses gewünscht ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, weniger oder mehr in Umfangsrichtung verlaufende Rezeßbereiche, beispielsweise vier Rezeßbereiche, vorzusehen, wobei dann eine entsprechende Anzahl von Vorsprüngen vorgesehen werden sollte. Alternativ zu dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit den geteilten in Umfangsrichtung verlaufenden Rezeßbereichen 29, 30, 31 ist es auch möglich, nur einseitig und seitlich versetzt zum in Axialrichtung verlaufenden Rezeßbereich 27 vorzusehen.
6 zeigt ein Endstück 50 für einen Schraubpfahl. Dieses Endstück 50 weist einen Schaft 51 auf, der einen nach innen spitz zulaufenden Bereich 52a und einen direkt angrenzenden zylindrischen Bereich 52b aufweist. Der spitz zulaufende Bereich 52a läuft dabei vom zylindrischen Bereich 52b weg nach innen spitz zu. Der obere Bereich des Schaftes 51 definiert eine nach oben offene Muffe 53, welche dafür vorgesehen ist, einen Zapfen 54 eines unteren Endes eines Pfahlstücks 26, wie es in 11 gezeigt ist, aufzunehmen. Eine spiralförmige Schraube 58 ist einstückig mit dem Schaft 51 ausgebildet, wobei etwa eine volle Umdrehung (1 Schraubengang) der Schraube 58 im zylindrischen Bereich 52b angeordnet ist, während eine halbe Umdrehung (1/2 Schraubengang) im spitz zulaufenden Bereich 52a angeordnet ist. Die spiralförmige Schraube endet dabei in einem kurzen Abstand zur Spitze 59 des spitz zulaufenden Bereichs 52a. Der äußere Durchmesser der zylindrischen Schraube 58 auf dem zylindrischen Bereich 52b ist über die gesamte Umdrehung (über den gesamten Schraubengang) konstant. Der Außendurchmesser der spiralförmigen Schraube auf dem spitz zulaufenden Bereich 52a nimmt konstant zur Spitze 59 hin ab, und zwar um dieselbe Rate wie der Durchmesser des spitz zulaufenden Bereichs 52a. Eine Einkerbung 60 ist in dem spitz zulaufenden Bereich 52a angrenzend zur Spitze 59 angeordnet und bildet die Schneidkante 61, um das Bohrloch für den Pfahl zu beginnen.
Wie insbesondere aus 10 deutlich wird, sind einander gegenüberliegende Paare von axial gerichteten Vorsprüngen oder Nasen 62 und 63 vorgesehen, die sich radial nach innen in die Muffe 53 von einer Umfangswand derselben erstrecken. Die Vorsprünge oder Nasen 62 und 63 sind dafür vorgesehen, mit einem Rezess 66 an der Wand eines Zapfens 54 des Pfahlstücks 56, wie weiter unten beschrieben, in Eingriff gebracht zu werden. Es ist ersichtlich, daß sich die mit dem Rezess zusammenwirkenden Nasen in ähnlicher Weise zu den Vorsprüngen und Rezessen, die weiter oben anhand des Schraubpfahls gemäß 1 beschrieben sind, ähneln. Jeder Rezess 66 ist in die Zapfenwand gepreßt, so daß die volle Wandstärke und die Einstückigkeit des Zapfens 54 beibehalten ist, so daß die Torsionskräfte, welche zum Einschrauben des Schraubpfahls erforderlich sind. übertragen werden können. Jeder Rezess 66 hat axial sich erstreckende Bereiche 67, die sich zum oberen Ende des Zapfens 54 durch eine Öffnung 68 öffnen, sowie zwei axial voneinander beabstandete, in Umfangsrichtung verlaufende Rezeßbereiche 69 und 70, welche durch den axialen Bereich 67 geteilt sind, und zwei einander gegenüberliegende Sicherungsbereiche an jedem Ende 69a und 69b sowie 70a und 70b bilden.
Es ist ersichtlich, daß an einem Ende des Verlängerungsstücks 56 der Zapfen 54 aufgeweitet ist und an seinem anderen Ende einen komplementär aufgeweiteten Muffenbereich 80 aufweist, wobei ein Pfahlstück zwischen dem Zapfenbereich und dem Muffenbereich in Form eines länglichen zylindrischen Rohres 57 angeordnet ist. Es ist weiterhin ersichtlich, daß das Verlängerungsstück in das Endstück 50 des Schraubpfahls in der gleichen Weise paßt, wie das Verlängerungsstück 16 in den Schraubpfahl gemäß 1. Demgemäß werden also die Vorsprünge oder Nasen 62, 63 in Flucht mit der Öffnung 68 gebracht, sodann der Zapfen 54 durch Axialverschiebung in die Muffe 53 eingeführt, bis die Vorsprünge oder Nasen 62, 63 mit dem in Umfangsrichtung verlaufenden Rezeßbereichen 69, 70 fluchten. Durch Vorwärtsdrehen werden die Vorsprünge oder Nasen 62, 63 in Eingriff mit dem Sicherungsbereich 69b und durch Rückdrehen wieder außer Eingriff gebracht. Das Verlängerungsstück kann dabei auch soweit relativ gegenüber dem Endstück 50 des Schraubpfahls verdreht werden, bis die Vorsprünge oder Nasen 62, 63 in den gegenüberliegenden Sicherungsbereich 69a und 70a in Eingriff gebracht sind. Der Schraubpfahl kann so in beide Richtungen verdreht werden, ohne daß die Vorsprünge oder Nasen 62, 63 außer Eingriff gelangen. Es ist in jedem Fall eine axiale Sicherung gegen unbeabsichtigtes Demontieren des Endstücks 50 und des Verlängerungsstücks 56 gegeben.
Wie 10 weiterhin klar verdeutlicht, ist eine Schulter 75 am inneren Ende der Muffe 53 vorgesehen, an die eine freie Stirnfläche 72 des Verlängerungsstücks 56 stößt. Auf diese Weise kann abwärts gerichtete Last formschlüssig von dem Verlängerungsstück 56 auf das Endstück 50 des Schraubpfahls über die Schulter 75 übertragen werden. Um sicherzustellen, daß die freie Stirnfläche 72 positiv in Anlage mit der Schulter 75 gelangt, ist die untere Kante 69c und 70c des Sicherungsbereiches 69, 70 des Rezesses 66 von der freien Stirnfläche 72 weg angefast, so daß eine Anlage der Vorsprünge oder Nasen 62 und 63 gegen diese Kante 69c und 70c den Zapfen 54 weiter in die Muffe 53 drückt.
Der Muffenbereich 80 des Verlängerungsstücks 56 ist ähnlich zu dem zylindrischen Bereich 52b des Endstücks 50 des Schraubpfahls ausgebildet. Abweichend sind jedoch zwei axial fluchtende Nasen 82 und 83 in ähnlicher Form korrespondierend zu den Nasen 62 und 63 vorgesehen und positioniert. Ferner ist eine Schulter 85 korrespondierend zur Schulter 75 im Endstück 50 vorgesehen. Es versteht sich, daß der Muffenbereich 80 dazu vorgesehen ist, den Zapfenbereich 54 eines ähnlichen Verlängerungsstücks 56 aufzunehmen, so daß eine beliebige Zahl von Verlängerungsstücken 56 übereinander verkuppelt werden können, um einen Schraubpfahl bis in jede beliebige Tiefe vorzusehen.
Ein so ausgebildeter Schraubpfahl mit einem Endstück 50, wie es in 6 gezeigt ist, hat ausreichende Kapazität, die erforderliche konstruktive Last ohne unakzeptable Verformung zu tragen, während die Anordnung von Muffe und Zapfen zum Kuppeln des Pfahlstücks miteinander und das Endstück 50 des Schraubpfahls gleichzeitig die erforderliche Festigkeit aufweist, die zum Einschrauben des Schraubpfahls in die vorgesehene Tiefe erforderlichen Torsionskräfte aufzunehmen. Darüber hinaus erlaubt die Kupplungsanordnung das Entfernen eines beschädigten Stücks von dem Endstück 50 des Schraubpfahls oder von einem anderen Verlängerungsstück 56, indem auf einfache Weise der Schraubpfahl rückgedreht wird, bis die Nasen 62, 63 bzw. 82, 83 mit dem axial verlaufenden Bereich 67 des Rezesses 66 fluchten und anschließend das Verlängerungsstück 56 von dem Endstück 50 bzw. dem angrenzenden Verlängerungsstück 56 abgehoben wird, falls dieses erforderlich ist.
16 zeigt ein Endstück 150 für einen Schraubpfahl, welches dafür vorgesehen ist, fest mit einem hohlen Pfahlstück, beispielsweise durch Schweißen oder Nieten, zu verbinden. Das Endstück 150 weist einen Schaft 151 auf, der einen spitz zulaufenden Bereich 152a an seinem unteren Ende und einen zylindrischen Bereich 152b aufweist, wobei der zylindrische Bereich 152b dafür vorgesehen ist, in den Hohlraum eines Pfahlstücks, mit dem das Endstück 150 verbunden werden soll, in Eingriff gebracht zu werden. Eine spiralförmige Schraube 158 ist einstückig mit dem Schaft 151 ausgebildet. Die gesamte spiralförmige Schraube 158 erstreckt sich über den spitz zulaufenden Bereich 152a. Die erste Umdrehung der zylindrischen Schraube 158 (der erste Schraubengang), nämlich der oberste Schraubengang, weist einen konstanten Außendurchmesser auf, während der Innendurchmesser an den sich verändernden Außendurchmesser des spitz zulaufenden Bereichs 152a des Schaftes 151 angepaßt ist. Der Außendurchmesser und der Innendurchmesser der darunterliegenden Umdrehungen (Schraubengänge) nimmt konstant zur Spitze 159 des spitz zulaufenden Bereiches 152a ab.
Es versteht sich von selbst, daß die vorstehende Beschreibung lediglich vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung illustriert. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr erstreckt sich die Erfindung auf weitere, nicht gezeigte Ausführungsbeispiele, so daß sich der Schutz der anliegenden Patentansprüche auch auf diese nicht gezeigten Ausführungsbeispiele erstreckt.

10: Schraubpfahl
11: Schaft
12: Bereich
13: Muffe
14: Zapfen
15: Bereich
16: Verlängerungsstück
17: Mantel
18: Schraube
22: Muffenwand
24: Endbereich
26: Rezess
27: Rezessbereich
28: Öffnung
29: Rezessbereich
30: Rezessbereich
31: Rezessbereich
36: Vorsprung
37: Vorsprung
38: Vorsprung
50: Endstück
51: Schaft
52: Bereich
53: Muffe
54: Zapfen
56: Verlängerungsstück
57: Rohr
58: Schraube
59: Spitze
60: Einkerbung
61: Schneidkante
62: Nase
63: Nase
66: Rezess
67: Bereich
68: Öffnung
69: Rezessbereich
70: Rezessbereich
72: Stirnfläche
75: Schulter
80: Muffenbereich
82: Nase
83: Nase
85: Schulter
150: Endstück
151: Schaft
152: Bereich
158: Schraube
159: Spitze

Claims

Schraubpfahl mit: einem Schaft mit einem nach innen spitz zulaufenden Bereich an einem Ende, einer spiralförmigen Schraube an dem Schaft, welcher eine konstante Ganghöhe aufweist und wenigstens mit einem Teil sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, wobei der Außendurchmesser des sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckenden Teils der zylindrischen Schraube zum schmalen Ende des spitz zulaufenden Bereichs abnimmt.
Schraubpfahl nach Anspruch 1, bei dem der Schaft weiterhin einen im wesentlichen zylindrischen Bereich koaxial mit und/oder angrenzend zum spitz zulaufenden Bereich aufweist, wobei ein Teil der spiralförmigen Schraube sich über diesen im wesentlichen zylindrischen Bereich erstreckt.
Schraubpfahl nach Anspruch 2, bei dem der Teil der spiralförmigen Schraube, die sich über den zylindrischen Bereich erstreckt, etwa eine volle Umdrehung (einen vollen Schraubengang) umfaßt.
Schraubpfahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Teil der zylindrischen Schraube, der sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, wenigstens eine Umdrehung (einen Schraubengang) umfaßt.
Schraubpfahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Außendurchmesser des Teils der spiralförmigen Schraube, der sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, im wesentlichen mit einer konstanten Rate des spitz zulaufenden Bereiches abnimmt.
Schraubpfahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Außendurchmesser des Teils der spiralförmigen Schraube, der sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, im wesentlichen mit der gleichen Rate abnimmt, wie der Durchmesser des spitz zulaufenden Bereiches.
Schraubpfahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schaft einen Mittelbereich und einen Endbereich aufweist, wobei der Endbereich mit dem Mittelbereich an einem Ende verbunden ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 7, bei dem der spitz zulaufende Bereich an diesem Endbereich ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der Endbereich einen zylindrischen Bereich aufweist, und ein Teil der spiralförmigen Schraube sich über diesen zylindrischen Bereich erstreckt.
Schraubpfahl nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die gesamte spiralförmige Schraube sich über den Endbereich erstreckt.
Schraubpfahl nach Anspruch 7, bei dem der Mittelbereich und der Endbereich komplementäre Kupplungsmittel aufweisen, durch weiche der Endbereich lösbar mit dem Mittelbereich kuppelbar ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 11, bei dem komplementäre Kupplungsmittel dazu geeignet sind, Vorwärts- und Rückwärtsdrehung von dem Mittelbereich auf den Endbereich zu übertragen.
Schraubpfahl nach Anspruch 12, bei dem ein zylindrischer Bereich eine Muffe an dem Endbereich bildet und der Mittelbereich einen Zapfen aufweist, der mit der Muffe in Eingriff bringbar ist, wobei entweder die Muffe oder der Zapfen eine Seitenwand mit Vorsprüngen daran und dementsprechend umgekehrt der Zapfen oder die Muffe eine Seitenwand mit komplementären Rezessen darin aufweist, die geeignet sind, die Vorsprünge aufzunehmen, so daß die Vorsprünge mit den Rezessen in Eingriff bringbar sind, so daß Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen von dem Mittelbereich auf den Endbereich übertragbar sind.
Schraubpfahl nach Anspruch 12, bei dem der zylindrische Bereich einen Zapfen an dem Endbereich und am Mittelbereich eine Muffe aufweist und der Zapfen mit der Muffe in Eingriff bringbar ist, wobei entweder die Muffe oder der Zapfen eine Seitenwand mit Vorsprüngen daran aufweist, und dementsprechend der Zapfen oder die Muffe eine Seitenwand mit komplementären Rezessen darin zur Aufnahme der Vorsprünge aufweist, wobei die Vorsprünge mit den Rezessen derart in Eingriff bringbar sind, daß Vorwärts- und Rückwärtsdrehung auf das Endstück übertragbar ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 13 oder 14, bei dem entweder die Muffe oder der Zapfen eine Seitenwand mit mehreren Vorsprüngen daran aufweisen und dementsprechend der Zapfen oder die Muffe eine Seitenwand mit komplementären Rezessen darin zur Aufnahme der Vorsprünge aufweist, wobei die Vorsprünge derart mit den Rezessen in Eingriff bringbar sind, daß Vorwärts- und Rückwärtsdrehung auf den Endbereich übertragbar ist.
Schraubpfahl nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem sowohl der Zapfen als auch die Muffe an einer freien Stirnseite enden und der Rezess sich zu dieser freien Stirnseite öffnet, wobei der oder die Vorsprünge dafür vorgesehen sind, in den Rezess durch die so gebildete Öffnung in der freien Stirnseite durch axiales Verschieben des Zapfens und der Muffe relativ zueinander eingeführt zu werden.
Schraubpfahl nach Anspruch 16, bei dem der Rezess in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und/oder Sicherungsbereiche aufweist, die dafür ausgebildet sind, jeweils einen Vorsprung aufzunehmen, so daß axiale Bewegung zwischen dem Zapfen und der Muffe verhindert ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 17, bei dem die Öffnung zwischen den in Umfangsrichtung verlaufenden, voneinander beabstandeten zueinander fluchtende Sicherungsbereichen angeordnet ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 18, bei dem der Rezess eine Mehrzahl von voneinander axial beabstandeten Sicherungsbereichen aufweist und entweder der Zapfen oder die Muffe eine Mehrzahl von axial voneinander beabstandeten Vorsprüngen aufweist, wobei die Vorsprünge so angeordnet sind, daß sie koinzident mit einem der zugehörigen Sicherungsbereiche angeordnet sind, um relative Axialbewegung zwischen dem Zapfen und der Muffe zu verhindern.
Schraubpfahl nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei dem der Rezess oder die Rezesse durch Umformen eines Bereichs der Seitenwand nach innen gebildet sind.
Schraubpfahl nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem eine teilweise relative Rotation des Zapfens und der Muffe zueinander jede der Vorsprünge in Eingriff mit einem der zugehörigen Sicherungsbereiche bringt.
Schraubpfahl nach Anspruch 21, bei dem der Vorsprung oder jeder der Vorsprünge und der Rezess so angeordnet sind, daß eine teilweise relative Rotation des Zapfens und der Muffe zueinander den Endbereich und den Mittelbereich axial miteinander verbindet.
Schraubpfahl nach einem der Ansprüche 13 bis 22 mit einer Mehrzahl von komplementären, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und/oder zueinander fluchtenden Vorsprüngen und Rezessen.
Schraubpfahl nach einem der Ansprüche 13 bis 23, bei dem die Muffe eine Schulter darin aufweist und die Stirnseite des Zapfens in Anlage mit der Schulter bringbar ist, derart, daß abwärts gerichtete Last auf das obere Ende des Schaftes über die Schulter auf die spiralförmige Schraube übertragen wird.
Schraubpfahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schaft Kupplungsmittel zum Ankuppeln eines Verlängerungsstücks aufweist.
Schraubpfahl nach Anspruch 25, bei dem die Kupplungsmittel mit komplementären Kupplungsmitteln an dem Verlängerungsstück korrespondieren.
Endstück für einen Schraubpfahl zum Anschließen eines Pfahlstücks mit einem nach innen spitz zulaufenden Bereich, der wenigstens einen Teil einer spiralförmigen Schraube aufweist, wobei die spiralförmige Schraube an dem spitz zulaufenden Bereich eine konstante Ganghöhe aufweist und der Außendurchmesser der spiralförmigen Schraube zum schmaleren Ende des spitz zulaufenden Bereichs abnimmt.
Endstück nach Anspruch 27 mit einem im wesentlichen zylindrischen Bereich koaxial mit und/oder angrenzend an den spitz zulaufenden Bereich, wobei ein Teil der spiralförmigen Schraube sich über den wesentlichen zylindrischen Bereich erstreckt.
Endstück nach Anspruch 28, bei dem der Teil der spiralförmigen Schraube, die sich über den zylindrischen Bereich erstreckt, wenigstens eine Umdrehung (einen Schraubengang) umfaßt.
Endstück nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei dem der Teil der spiralförmigen Schraube, der sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, wenigstens eine volle Umdrehung (einen Schraubengang) umfaßt.
Endstück nach einem der Ansprüche 27 bis 30, bei dem der Außendurchmesser des Teils der zylindrischen Schraube, der sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, im wesentlichen mit einer konstanten Rate abnimmt.
Endstück nach einem der Ansprüche 27 bis 31, bei dem der Außendurchmesser des Teils der spiralförmigen Schraube, die sich über den spitz zulaufenden Bereich erstreckt, im wesentlichen mit der gleichen Rate wie der Außendurchmesser des spitz zulaufenden Bereichs abnimmt.
Endstück nach einem der Ansprüche 27 bis 32, bei dem Kupplungsmittel vorgesehen sind, die mit komplementären Kupplungsmitteln, die an einem Pfahlstück mit dem Endstück zu verkuppeln sind, in Eingriff bringbar sind, um das Pfahlstück und das Endstück miteinander zu verkuppeln, wobei die Kupplungsmittel Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung von den komplementären Kupplungsmitteln auf das Pfahlstück übertragen können.
Endstück nach Anspruch 33, bei dem der zylindrische Bereich eine Muffe bildet, die geeignet ist, darin einen komplementären Zapfen an dem Pfahlstück, an dem das Endstück angebracht werden soll, aufzunehmen, wobei die Muffe eine Seitenwand mit Vorsprüngen daran zur Aufnahme von komplementären Rezessen an dem Pfahlstück oder Rezesse darin zur Aufnahme komplementärer Vorsprünge an dem Pfahlstück aufweist, so daß Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung von dem Pfahlstück auf das Endstück übertragbar ist.
Endstück nach Anspruch 33, bei dem der zylindrische Bereich einen Zapfen bildet, der geeignet ist, mit einer komplementären Muffe an dem Pfahlstück, an dem das Endstück anzubringen ist, in Eingriff gebracht zu werden, wobei der Zapfen einen Rezess darin zur Aufnahme von komplementären Vorsprüngen in der Muffe oder Vorsprünge zur Aufnahme komplementärer Rezesse an der Muffe des Pfahlstücks aufweist, so daß Vorwärts- und Rückwärtsdrehung übertragbar ist.
Endstück nach Anspruch 34, bei dem die Muffe eine Seitenwand mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen daran aufweist, die mit einem komplementären Rezess in dem Pfahlstück in Eingriff bringbar sind, so daß Vorwärts- und Rückwärtsdrehung übertragbar ist.
Schraubpfahl nach Anspruch 34 oder 35, bei dem der Zapfen an einem freien Stirnende endet und der Rezess zum freien Stirnende hin öffnet, wobei durch die so gebildet Öffnung die Vorsprünge an dem Pfahlstück einführbar sind.
Endstück nach Anspruch 34 oder 35, wobei die Muffe an einem freien Stirnende endet, wobei sich der Rezess zum freien Stirnende hin öffnet, so daß durch die so gebildete Öffnung die Vorsprünge an dem Pfahlstück einführbar sind.
Endstück nach Anspruch 37 oder 38, bei dem der Rezess zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und/oder zueinander fluchtende Sicherungsbereiche aufweist, in die jeweils ein Vorsprung aufnehmbar ist, derart, daß axiales Verschieben zwischen dem Pfahlstück und dem Endstück verhindert ist.
Endstück nach Anspruch 39, bei dem die Öffnung zwischen den beiden in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und/oder fluchtenden Sicherungsbereichen angeordnet ist.
Endstück nach Anspruch 49, bei dem der Rezess eine Mehrzahl von axial von einander beabstandeten und in Flucht befindlichen Sicherungsbereichen aufweist.
Endstück nach Anspruch 34, bei dem der Rezess sich nur bereichsweise über die Seitenwand der Muffe erstreckt.
Endstück nach Anspruch 35, bei dem der Rezess sich nur über einen Teil des Zapfens erstreckt.
Endstück nach Anspruch 36, bei dem eine Mehrzahl von von einander beabstandeten Vorsprüngen axial mit einander fluchten und mit komplementären Sicherungsbereichen an dem Rezess in dem Pfahlstück in Eingriff bringbar sind.
Endstück nach Anspruch 34, bei dem die Muffe eine Schulter darin aufweist, die zur Aufnahme einer freien Stirnseite an dem Pfahlstück bestimmt ist, so daß die Schulterlast in axialer Richtung übertragbar ist.
Endstück nach Anspruch 35, bei dem der Zapfen eine Schulter darin aufweist, die zur Aufnahme einer freien Stirnseite an dem Pfahlstück bestimmt ist, so daß axiale Last über die Schulter übertragbar ist.
Endstück nach Anspruch 34 oder 35, bei dem der Rezess durch Umformen eines Bereichs der Seitenwand nach innen gebildet ist.
Pfahlstück für einen Straubpfahl mit einem Mittenbereich und zwei einander gegenüberliegenden Endbereichen, von denen ein Endbereich zur Aufnahme mit einem Endstück des Schraubpfahls gemäß einem der Ansprüche 27 bis 44 verbindbar ist und der andere Endbereich zum Verbinden mit einem weiteren Pfahlstück ausgebildet ist.
Kombination aus einem Endstück für einen Schraubpfahl gemäß einem der Ansprüche 27 bis 46 und einem Pfahlstück, welches lösbar mit dem Endstück gekuppelt ist.
Schraubpfahlstück mit einem Stahlstab und einem gegossenen Endstück, welches mit dem Stahlstab verbunden ist.
Endstück für einen Schraubpfahl aus Stahlguß.
Schraubpfahlstück wie vorstehend anhand der beigefügten Zeichnung in der Beschreibung beschrieben.
Endstück für einen Schraubpfahl wie vorstehend anhand der beigefügten Zeichnungen in der Beschreibung beschrieben.
Pfahlstück wie vorstehend anhand der beigefügten Zeichnungen in der Beschreibung beschrieben.