DE1110092B

DE1110092B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung bewehrter Ortbetongruendungspfaehle

Info

Publication number: DE1110092B
Application number: DEH19808A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hoelscher
Original assignee: HAMBURGER GASWERKE GmbH
Current assignee: HAMBURGER GASWERKE GmbH
Priority date: 1954-03-29
Filing date: 1954-03-29
Publication date: 1961-06-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung bewehrter Ortbetongründungspfähle Die Erfindung betrifft die Herstellung bewehrter Ortbetongründungspfähle mittels eines Vortreibrohres und eines bis zum Pfahlgrund reichenden, für den durch eine Rüttelvorrichtung verdichteten Beton bestimmten Schüttrohres, das, zusammen mit der Bewehrung, mit einer als Treibspitze ausgebildeten Verschlußkappe verbunden ist.
Nach dieser Herstellung von bewehrten Ortbetonpfählen ist es bekannt, in das in üblicher Weise gefertigte Bohrloch zunächst die Bewehrung mit der an ihr befestigten Verschlußkappe oder Treibspitze, des Schüttrohres und dann dieses Rohr selbst einzulassen, danach die Bewehrung mit der Treibspitze ein Stück in den Boden zu rammen und nach Lösen der Treibspitze von dem Schüttrohr sowie vorheriger Einfüllung von .Beton den Pfahlschaft unter ständigem Nachfüllen von Beton und unter leichten Rammschlägen auf die Bewehrung hochzubetonieren.
Die Verwendung eines Rüttelgerätes ist bei der Herstellung von Ortbetonpfählen mittels eines Vortreibrohres in der Weise bekannt, daß das Gerät entweder an der Bewehrung des Pfahles befestigt ist oder aber bei angezogenem Vortreibrohr völlig frei in der Betonmasse arbeitet.
Es ist weiterhin bekannt, in einem am Unterende spitz zulaufenden Vortreibrohr einen Hochfrequenz-Oszillator arbeiten zu lassen, der das Vortreibrohr in Schwingungen versetzt und der mit Durch- und Auslässen für ein Bodenverfestigungsmittel versehen ist.
Mit den vorstehenden Maßnahmen läßt sich keine nennenswerte Erhöhung des Spitzenwiderstandes des Pfahlfußes sowie seiner Mantelreibung, ferner der Mantelreibung des Pfahlschaftes erreichen, so daß der feste Sitz des. Pfahlfußes im Boden und eine größere Tragfähigkeit des Pfahles besonders in ungünstigem Boden und unter besonderen Schwierib keiten, z. B. bei hohem Grundwasserstand im Bohrloch, nicht gewährleistet sind.
Die Erfindung bezweckt, diesem Zustand abzuhelfen, und ihre Aufgabe besteht darin, das mit einfachen Mitteln und unter wirksamer Ausnutzung des Rüttelns zu schaffen. Das hierzu dienende Verfahren bei einer Pfahlherstellung der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung des Pfahles, das Schüttrohr und die in der Schüttrohrmündung angeordnete Rüttelvorrichtung als bauliche Einheit in das Bohrloch abgesenkt werden und daß nach Einfüllen des Betons und Hochziehen des Schüttrohres die Rüttelvorrichtung wenigstens im Bereiche des Pfahlfußes eingesetzt wird.
Beim Absenken der vorgenannten baulichen Einheit verschließt die mit ihr verbundene Treibspitze die Schüttrohrmündung und hält dadurch das im Bohrloch oder im Vortreibrohr stehende Grundwasser dem Schüttrohr fern, wodurch das Schütten des Betons erleichtert wird; außerdem gestattet es die Verbindung der Treibspitze mit dem Schüttrohr einerseits und mit der Bewehrung andererseits, diese bauliche Einheit durch Rammschläge auf die Bewehrung noch zusätzlich in den Boden am Bohrlochgrund einzutreiben, wodurch der Spitzenwiderstand und damit die Standfestigkeit und Tragfähigkeit des herzustellenden Pfahles erhöht werden. Die Rüttelvorrichtung erzeugt nach dem Hochziehen des Schüttrohres die gleiche Wirkung, und zwar durch Verbreiterung und Verfestigung des Pfahlfußes und durch Erhöhung seiner Mantelreibung gegenüber dem ihn umgebenden Boden als Folge der auf den Beton wie auch auf den Baugrund ausgeübten quergerichteten Rüttelkräfte.
Im einzelnen kann hierbei nach einer zweckmäßigen weiteren Ausgestaltung des obigen Verfahrens so vorgegangen werden, daß man die Rüttelvorrichtung nur eine gewisse Zeit auf die Treibspitze und den sie umgebenden Bereich einwirken läßt und daß sie sodann von der Treibspitze gelöst und beim Hochziehen des Vortreibrohres und des Schüttrohres nachgezogen wird. Dadurch nutzt man. die Wirkung des Rüttelvorganges auch beim Hochbetonieren des Pfahlschaftes aus; wo dies in Ausnahmefällen nicht möglich ist, kann man den Einsatz der Rüttelvorrichtung auch auf den Bereich des Pfahlfußes beschränken. Beim Hochbetonieren des Pfahles wird übrigens die Rüttelvorrichtung zweckmäßig in an sich bekannter Weise in einer aus der Schüttrohrmündung hervortretenden Lage hochgezogen. Hierfür ist bei der zur Erfindung gehörenden Vorrichtung eine lösbare Verbindung des Rüttelgerätes mit der Treibspitze vorgesehen, deren Lösung nach einer bestimmten zu bemessenden Rütteldauer vorzugsweise selbsttätig erfolgt, und zwar insbesondere durch Anordnung einer sogenannten Sollbruchstelle, d. h. einer Schwächung des kraftübertragenden Querschnittes an einer bestimmten Stelle in dem Befestigungsmittel, oder aber auch durch vom Bohrflur aus steuerbare Maßnahmen, wie z. B. durch weiteres Eintreiben der Treibspitze unter Straffhalten der Aufhängung des Rüttlers.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in den Zeichnungen in Abb. 1 und 2 im axialen Längsschnitt in zwei Phasen des Verfahrens dargestellt ist.
Gemäß Abb. 1 und 2 ist in ein Bohrloch 1 bis zur tragfähigen Bodenschicht ein Vortreibrohr 2 eingebracht, welches das Bohrloch offenhält. Innerhalb des Vortreibrohres 2 befindet sich eine zylindermantelförmige Bewehrung 3. Diese Bewehrung kann aus einem geschlitzten Rohr, einem Stahlgeflecht od. dgl. bestehen. Sie ist über ein meißel- oder schneidenartiges Blech 4 durch Schweißung mit einer Treibspitze 5 verbunden.
Die kegelförmige Treibspitze 5 ist an ihrem oberen Ende mit einem Gewinde 6 zum Anschluß eines Schüttrohres 7 versehen. Die das Schüttrohr 7 kappenartig abschließende Treibspitze 5 bildet somit zusammen mit der Bewehrung 3 und dem Schüttrohr selbst eine bauliche Einheit. Das Schüttrohr 7 kann aus mehreren Rohrschüssen 7a bestehen, die durch ein Gewinde 8 verbunden sind, das in seiner Steigung jedoch dem Gewinde 6 der Treibspitze entgegengesetzt gerichtet ist, so daß sich die Rohrschüsse 7a durch Verdrehen von der Treibspitze unter Beibehaltung ihrer eigenen Gewindeverbindung lösen lassen, wobei das Blech 4 als schaufelartiges Widerlager wirkt. Im Innern des Schüttrohres 7 ist an der Treibspitze 5 ein die vorgenannte bauliche Einheit vervollständigendes Rüttelgerät 10 angebracht. Die hierzu vorgesehene Verbindung 9 ist mit einer sogenannten Sollbruchstelle versehen, die so bemessen und ausgebildet ist, daß nach einer gewissen Anzahl von Rüttelimpulsen oder -schlägen auf die Treibspitze 5 sich der Rüttler 10 von der letzteren löst und zur weiteren Verwendung in den oberen Teil des Rohres emporgezogen werden kann. Der Rüttler 10 ist mit einer Zuleitung 11 an einen Anlasser 12 angeschlossen. Die Bewehrung 3 trägt an ihrem oberen Ende einen Schlagkopf 13, auf den ein Rammbär 14 wirken kann.
Das Verfahren nach der Erfindung spielt sich folgendermaßen ab: Die aus der Bewehrung 3, der Treibspitze 5 mit dem Rüttler 10 und dem Schüttrohr 7, 7a bestehende bauliche Einheit wird in das Bohrloch 1, d. h. das Vortreibrohr 2, abgesenkt (Abb. 1) und kann in dessen Grund noch durch zusätzliche Schläge des Rammbären 14 auf den Schlagkopf 13 eingetrieben werden. Durch das Schüttrohr 7, 7a wird dann Beton eingebracht. Nach dem oben beschriebenen Lösen des Schüttrohres 7 von der Treibspitze 5 und nach Hochziehen des Schüttrohres und des Vortreibrohres 2 (Abb. 2) dringt der Beton unter dem hohen Druck der Betonsäule im Schüttrohr in das Bohrloch 1. Im Zuge des Betonierens des Pfahles werden das Vortreibrohr 2 und das Schüttrohr weiter hochgezogen, so daß der Beton in immer zunehmender Höhe an die. Seitenwände des Bohrloches 1 treten kann.
Der Rüttler 10 wird zunächst an der Treibspitze und dem Pfahlfuß eingesetzt und nach dem Lösen aus der Treibspitze 5 infolge des Brechens der Verbindung 9 im allgemeinen auch zum Einrütteln des Pfahlschaftes verwendet. Er wird dabei immer in gesichertem Abstand unterhalb des Vortreibrohres 2 und des Schüttrohres 7 gehalten und in gleichem Maße hochgezogen wie diese Teile.
Insbesondere bei langen Pfählen kann der Rüttler - zweckmäßig mittels zweier Drahtseile -am unteren Schuß des Schüttrohres derart befestigt werden, daß er im Zuge des Hochbetonierens zusammen mit diesem Schuß hochgezogen werden kann und sich dabei unterhalb der Unterkante des genannten Rohrschusses befindet. Auf diese Weise werden die Rüttelimpulse stets auf die im Bereich der freien Bohrlochwandung befindliche Betonmasse ausgeübt. Die Stromzuführung zum Rüttler erfolgt hierbei von oben außerhalb des Schüttrohres und wird zum Anschluß an den Rüttler durch die Wandung des untersten Schüttrohrschusses hindurchgeführt.
Die Fortsetzung des oben geschilderten Verfahrens bis zur Niveauhöhe ergibt einen bewehrten Ortbetongründungspfahl von hoher Tragfestigkeit und Mantelreibung. Hierzu trägt der Druck der im Schüttrohr befindlichen Betonsäule im Zusammenwirken mit dem Rüttelvorgang wesentlich bei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung bewehrter Ortbetongründungspfähle mittels eines Vortreibrohres und eines bis zum Pfahlgrund reichenden, für den durch eine Rüttelvorrichtung verdichteten Beton bestimmten Schüttrohres, das, zusammen mit der Bewehrung, mit einer als Treibspitze ausgebildeten Verschlußkappe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3), das Schüttrohr (7) und die in der Schüttrohrmündung angeordnete Rüttelvorrichtung (10) als bauliche Einheit in das Bohrloch abgesenkt werden und daß nach Einfüllen des Betons und Hochziehen des Schüttrohres (7) die Rüttelvorrichtung (10) wenigstens im Bereich des Pfahlfußes eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Rüttelvorrichtung (10) nur eine gewisse Zeit auf die Treibspitze (5) und den sie umgebenden Bereich einwirken läßt und daß sie sodann von der Treibspitze (5) gelöst und beim Hochziehen des Vortreibrohres (2) und des Schüttrohres (7) nachgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (10) beim Hochbetonieren des Pfahles in an sich bekannter Weise in einer aus der Schüttrohrmündung hervortretenden Lage hochgezogen wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (10) mit der Treibspitze (5) lösbar verbunden ist und diese Verbindung (9) nach einer bestimmten zu bemessenden Zeit vorzugsweise selbsttätig sich löst.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuleitung für die Rüttelvorrichtung (10) von außen an den unteren Teil des Schüttrohres (7) herangeführt und durch dessen Wandung hindurchgeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 764099; deutsche Patentanmeldung Z 2556 V / 84c (bekanntgemacht am 10. 9. 1953); österreichische Patentschrift Nr. 178 070 (Beginn der Patentdauer: 15. B. 1953); belgische Patentschrift Nr. 508 872; französische Patentschriften Nr. 37 897 (Zusatz zu 619171), 844126; USA.-Patentschrift Nr. 2 229 912.