Verfahren zur Herstellung von Pressbeton-Bohrpfählen. Zur Herstellung von besonders festen und tragfähigen Betonpfeilern muss der übliche Stampf- oder Gussbeton bekanntlich vor dem Abbinden einer Verdichtung unter- worfen werden, die man entweder durch Rütteln oder durch Pressen erzielen kann.
Für Beton-Bohrpfähle, zu deren Guss man ein Mantelrohr in den Boden einzutreiben pflegt, kommt hierbei nur das Abpressen in Frage, da man den als Gussform mitwirken den Baugrund natürlich nicht rütteln kann. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, die einzelnen Füllungsstufen der Beton beschickung von. derartigen Bohrpfählen nacheinander durch eine Druckluft- oder eine Druckwasserpressung zu verdichten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pressbeton-Bohrpfählen, durch dessen Anwendung man einen beson ders stark verdichteten und im Boden ver ankerten Beton-Bohrpfahl erzielt. Nach der Erfindung wird die Abpressung jeder ein zelnen Füllung in zwei Pressvorgänge zer legt, von, denen der erste mit Druckwasser unter Zwischenschaltung eines Gaspolsters vorgenommen und bis zu einem Druck von höchstens 6 atü .geführt wird,
während der zweite unter Absperrung des Gaspolsters als reine Druckwasserpressung vorgenommen und mindestens bis auf 12 atü geführt wird.
Bei einer reinen Druckluftpressung kann die im Beton enthaltene Luft lediglich in die umgebenden Bodenschichten abgedrückt werden. Soweit diese Bodenschichten nicht aufnahmefähig sind, tritt infolgedessen nur eine Kompression der Luftblasen ein, auf welche beim Ablassen des Druckes wieder eine entsprechende Ausdehnung erfolgt. An Stelle einer Verfestigung erfolgt also gerade inner halb der tragfähigen Baugrundschichten, in denen die Hauptlast ruht, eine Auflockerung des Betons.
Anderseits führt bei einer reinen Druckwasserpressung der Austritt von Luft blasen aus dem Beton zu einem schlagartigen Absinken des Pressdrnckes, so dass weitere noch im Beton steckende Gasblasen sich wie der ausdehnen und in der Betonmasse steckenbleiben, bis der Druck durch Nach pumpen wieder ansteigt. Bis dahin sind jedoch die von der zuerst ausgetretenen Gas- blase im Beton hinterlassenen Austritts kanäle wieder verschwunden, so dass man mit reiner Druckwasserpressung den Beton offen bar nur schwer restlos entlüften kann.
Wird die Pressung hingegen mit Druck wasser unter Anwendung eines Gaspolsters vorgenommen, so ruft das Aufsteigen von Luftblasen infolge der Elastizität des Gas polsters keine merkliche Druckverminderung hervor, so da.ss die von den zuerst austre tenden Gasblasen hinterlassenen Austritts kanäle den pausenlos aus der Tiefe nachfol genden weiteren Gasblasen als Weg dienen können und die hierdurch überall freigege benen Hohlräume sieh unter dem unverändert. gehaltenen hydrostatischen Druck sehr rasch mit Beton und Wasser füllen.
Versuche haben gezeigt, dass die Abpres sung mit Druckwasser unter Anwendung eines Gaspolsters bereits bei einer Druck steigerung bis auf 6 atü zu einer Volumen verminderung des Betons um rund 20% und damit zu einer praktisch restlosen Entlüf tung der Betonfüllung führt, dass aber ober halb von 6 atü die Haftung des Mantelrohres am Boden nicht mehr genügt, um mit Sicher heit zu verhindern, dass das oben verschlos sene und unter Druck gesetzte Mantelrobr aus dem Boden herausschiesst.
Löst sich das Mantelrohr von Boden und Betonfüllung während einer Druckwasserpressung, die unter Benutzung eines Gaspolsters erfolgt, so entstehen wegen des fast unverändert weiterwirkenden Druckes in der Berührungs zone zwischen bfantelrohr und Boden soge- nannte "Gleitflächen", welche bewirken, dass das Mantelrohr mit wachsender Geschwin digkeit emporgetrieben wird. Während sieh also die Erhaltung des Druckes und die hierdurch hervorgerufene Erhaltung von im Beton entstehenden Gleitflächen bei der Ent lüftung des Betons günstig auswirkte, wird sie bei der weiteren Pressung über 6 atü hin aus nachteilig.
Gemäss der Erfindung wird daher nach Erreichung eines Druckes von höchstens 6 atü das Gaspolster abgesperrt und die Pressung als reine Druckwasserpres- sung fortgesetzt. Erfolgt hierbei eine Los- lösung des Mantelrohres vom Boden, so bricht der Druck infolge des eintretenden Volumenzuwachses und der Inkompressibili- tät des Wassers sofort zusammen, so dass die Bewegung des Mantelrohres unterbrochen wird und die bei dieser Bewegung entstan denen Gleitflächen infolge des Zusammen- sackens der Beschickung wieder verschwin den.
Da der gepresste und zusammengesackte Beton das Mantelrohr noch fester hält, kann man beim weiteren Pressen dann noch zu wesentlich höheren Drucken gelangen, bevor die nächste Loslösung und ein weiteres Emporsteigen des Mantelrohres erfolgt. Das erfindungsgemässeVerfahren ergibt also nicht nur eine vorzügliche Entlüftung, sondern auch eine besonders starke Verdichtung des Betons und Verankerung des entstehenden Bohrpfahls im Boden. Es besitzt überdies den Vorteil, dass es sieh auch mit verhältnis mässig ungeübten Hilfskräften zuverlässig, gefahrlos und rasch durchführen lässt.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist im folgenden an Hand der Abbildungen näher erläutert. In den Boden 1 wird das Mantelrohr 2 bis zu den tragfähigen Bau grundschichten 3 vorgetrieben. Innerhalb des tragfähigen Baugrundes 3 wird dann mittels eines Spreizbohrers die Höhlung 4 erzeugt. Anschliessend wird diese Höhlung 4 und der untere Teil des Mantelrohres 2 etwa bis zu dem Niveau a-b mit breiflüssigem Beton gefüllt.
Sobald diese Arbeiten beendet sind, wird auf das Mantelrohr 2 der Deckel 5 auf gebracht, durch den die Leitungen 6 und 7 hindurchführen. Die Leitung 6 führt über das Ventil 8 ins Freie. Die Leitung 7 führt über den Dreiwegehahn 9 zu dem Wind kessel 10, der mit Wasser gefüllt und über ein Reduzierventil 11 mit der Druckluft- oder Druckgasflasche 12 verbunden ist.
Nunmehr werden die Ventile 8 und 11 geöffnet. Es strömt dann ein Teil des im Windkessel 10 enthaltenen Wassers in das Mantelrohr 2 ein, während die Luft aus die sem Mantelrohr durch das Ventil 8 entweicht. Sobald das Mantelrohr 2 vollständig mit Wasser gefüllt ist, tritt aus dem Ventil 8 Wasser aus. Das Ventil 8 wird dann ge schlossen, so dass der Druck in dem Wind kessel 10 unter der Wirkung der aus der Flasche 12 nachströmenden Gase auf 5 bis 6 atü ansteigt. Hierbei tritt eine starke Volumenverminderung der Betonfüllung des Bankettfusses 4 ein, so dass die Oberfläche a-b der Betonfüllung um einen erheblichen Betrag, beispielsweise bis auf das Niveau a '-b' absinkt.
Nachdem der Druck einige Zeit eingewirkt hat, kann man das Ventil 8 vorübergehend ein wenig öffnen, um die Luft abzulassen, welche aus der Betonfüllung herausgepresst worden ist und sich unter dem gewölbten Deckel 5 angesammelt hat.
Hiermit ist die Vorpressung beendet. Für die Nachpressung kann das Mantelrohr 2 zur Sicherheit zwischen Belastungsklötzen 13, 14 eingespannt werden. Dann dreht man den Dreiwegehahn 9 aus der .gezeichneten Stel lung um 90 nach links, so dass die Leitung 7 vom Windkessel 10 abgesperrt und mit der Druckwasserpumpe 15 verbunden wird. Man dreht nunmehr die Spindel 16 der Hoch druckpumpe 15, bis der Druck im Innern des Mantelrohres 2 auf mindestens 12 atü steigt.
Da der Beton durch die Vorpressung von seinem Luftinhalt befreit ist, tritt hier bei zwar nur eine verhältnismässig geringe, weitere Senkung des Niveaus a '-b' ein; dies ist aber mit einer sehr erheblichen Verfesti gung des Bankettfusses und seiner Veranke rung im Baugrund verbunden. Nachdem der Druck die gewünschte Höhe erreicht hat, dreht man die Spindel 16 etwas zurück und löst die Belastungsklötze 13, 14 vom Rohr 2.
Durch anschliessende, schrittweise vorgenom mene Drucksteigerungen mit Hilfe der Presse 15 lässt sich das Mantelrohr 2 dann Stück für Stück aus dem Boden herausdrücken, bis sein unteres Ende kurz unterhalb des Beton niveaus ä -b' steht. Dann. wird der Druck abgelassen und der Deckel 5 wieder ab genommen.
Es folgt dann die Füllung des Beton schaftes. Man nimmt diese am besten schritt weise vor, indem man das Mantelrohr 2 zu- nächst etwa bis zu :dem Niveau x-y mit flüssigem Beton auffüllt. Dann wird der Deckel 5 wieder aufgesetzt und .der nach gefüllte Beton in der beschriebenen Art durch zweimalige Pressung verfestigt.
Hier bei möge das Niveau der Betonfüllung etwa bis zur Linie x '-y' sinken. Anschliessend wird das Mantelrohr 2 durch eine weitere Drucksteigerung mit reiner Wasserpressung (Pumpe 15, 16) so weit hochgetrieben, bis sein unterer Rand etwa 1-3 m unter dem Niveau x '-y' steht.
Geht man in der gleichen Weise schritt weise weiter, so kann man das Mantelrohr 2 entweder vollständig oder bis auf ein kurzes Reststück aus dem Boden heraustreiben. Dieses schützt den Beton dann gegen che mische Einflüsse der obern. losen Boden schichten und wird dicht über dem Boden abgeschnitten.
Die Höhe der jeweils angewendeten Drucke kann an Manometern 17, 18, 19 ab gelesen werden, die einerseits an der Gas flasche 12 bezw. an der Druckwasserpumpe 15, anderseits am Verschlussdeckel 5 an gebracht sind.