Verfahren <B>und Vorrichtung</B> zum <B>Giessen von Betonpfählen in einem</B> Baugrund. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Giessen von Betonpfählen in einem Baugrund unter Anwendung eines darin eintreibbaren Formrohres, das an seinem untern Ende mit einer während des Giessens mit dem Formrohr verbundenen Querwand versehen ist, durch welche mindestens ein durch das Formrohr hinabgeführter Beton zuführungskanal einmündet.
Das erfindungs gemässe Verfahren besteht darin, dass man nach Abschluss der untern Mündung des Form rohres mittels eines Abschlussorganes das Formrohr zusammen mit der darin befindli chen Querwand und dem Bet.onzuführungs- kanal bis zu der gewünschten Tiefe in den Boden eintreibt und das Formrohr wieder heraufzieht unter gleichzeitiger Zuführung von Beton zu einer Kammer unter der Quer wand, so dass der Beton den vom Formrohr zurückgelassenen Hohlraum im Baugrund durch die im Zusammenhang mit dem Her aufziehen freigelegte untere =Mündung des Formrohres sukzessive ausfüllt.
Das Eintreiben des Formrohres mit dessen Inhalt in den Boden kann zweckmässig mittel;; eines Rammblockes oder eines pneumatischen Hammers erfolgen, der direkt gegen die Oberkante des Formrohres schlägt. Etwaige Armierungseisen werden zweckmässig erst dann in das Formrohr eingesetzt, wenn diese,3 schon in den Boden eingetrieben worden ist, wobei zweckmässig die Armierungseisen an ihren untern Enden verankert werden, so dass das Heraufziehen derselben zusammen. mit dem Formrohr verhindert wird.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend an Hand der beigefügten Zeichnungen bei spielsweise näher erläutert. In diesen. Zeich nungen, die ein Ausführungsbeispiel der er findungsgemässen Vorrichtung betreffen, ver anschaulicht Fig.1 einen Längsschnitt durch ein Form rohr mit einem gegen dessen oberes Ende arbeitenden Rammblock, bereit zum Eintreiben in den Boden,
Fig. 2 und 3 Querschnitte nach den Linien II-II und III-III in Fig.1. Fig.4 einen Längsschnitt durch dasselbe Formrohr nach vollendetem Eintreiben in den Boden und Einsetzen der Armierungseisen. Fig. 5 in grösserem Massstab die Veranke rung eines Armierungseisens, Fig. 6 einen Längsschlitz durch das Form rohr während des Heraufziehens aus dem Bo den und des Eingiessens von Beton in den zurückgelassenen Hohlraum,
Fig.7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6 und Fig.8 schematisch einen zum Eintreiben und Aufziehen des Formrohres geeigneten Pfahlkran.
In den Zeichnungen bezeichnet 10 das aus Stahl ausgeführte Formrohr, das an seinen obern Ende mit einem festgeschweissten äu ssern Verstärkungsring 11 mit nach innen ab geschrägter unterer Kante versehen ist. Etwas weiter unten sind eine Anzahl von Ansätzen 12 festgeschweisst, gegen welche ein darunter befindlicher, entlang des Rohres verschieb barer, mit Hebeösen 13 versehener starker Hebering 14 während des Heraufziehens des Formrohres anliegt. An seinem untern Ende ist das Formrohr 10 an der Innenseite mit einem Verstärkungsring 15 versehen, der sich nach der untern hIündizng des Rohres trichter förmig erweitert.
Im Formrohr ist von oben aus ein Einsatz eingeschoben, bestehend aus einem Einsatzrohr 16, einer an dem obern Ende des Einsatzrohres festgeschweissten Endplatte 17, einer an dem untern Ende des Einsatzrohres festgeschweiss ten Querwand 18, die mit einem am Umfang angebrachten dickeren Fortsatz 19 versehen ist, und einem durch die Endplatte, das Ein satzrohr und die Querwand zentral hinunter , geführten Betonzuführungsrohr 20. Dieses Rohr wird durch eine Anzahl in gegenseitigen Abständen in das Einsatzrohr eingesetzte Scheiben 21 in der Seitenrichtung gestützt.
Der Fortsatz 19 des Einsatzrohres schliesst sich durch Vermittlung einer elastischen Dich tung 22 dicht an. die obere Kante des Ver stärkungsringes 15 an. Der lichte Durchmesser des Fortsatzes 19 ist gleich dem lichten Durch messer des obern Teils des Verstärkungsringes, so dass unter der Querwand 18 eine mit dem Betonzuführungsrohr 20 kommunizierende Kammer 23 gebildet wird, die sich nach dem untern offenen Ende gleichmässig erweitert.
Zur Führung der Armierungseisen sind im Einsatzrohr 16 sechs dünne Führungsrohre 24 vorgesehen, welche durch die Endplatte 17 und die Stützscheiben 21 hindurchgeführt sind und ein Stück oberhalb der entsprechen den Löcher 25 in der Querwand 18 enden.
Wenn das Formrohr 10 in den Boden ein getrieben werden soll, wird dasselbe in verti kaler oder schräger Lage an einem Kran auf gehängt. Hernach wird über das untere Ende des Rohres eine Pfahlspitze 26 aufgesteckt, die mit einem das Rohrende umschliessenden äussern Flansch 27 und mit einem innern Ringflansch 28 versehen ist, der von fünf radial gerichteten Flanschen 29 gestützt wird.
Die letztgenannten Flansche dienen auch zum Tragen eines Verankerungsringes 30 für die Armierungseisen. Der Verankerungsring, wel cher zweckmässig aus dünnem Federstahl und mit einem Querschnitt in der Form eines nach unten offenen U ausgeführt wird,
kann zweck mässig in seiner richtigen Lage gerade unter halb der Löcher 25 in der Querwand 18 und gerade oberhalb eines ringförmigen Einsatzes 31 an der Innenseite der Pfahlspitze fest geschweisst werden.
Um das Formrohr während des Eintrei bens in den Boden zu schonen, wird auf. das obere Ende des Rohres ein Schlagkissen auf gesetzt. Dieses besteht aus einem auf einer Stahlplatte 32 ruhenden Block 33 aus Eichen holz, der von einem Stahlzylinder 34 um schlossen ist, welcher mit seiner untern über ragenden gante den Block in seiner richtigen Lage in bezug auf den Verstärkungsring 1I. hält.
Vor dem Aufsetzen des Schlagkissens wird zweckmässig auf die obere Seite der End- platte 17 des Einsatzes ein elastischer Pak- kungsring 35 aufgelegt, welcher vom Schla-- kissen zusammengepresst wird, so dass der Ein satz zwischen der obern und der untern Pak- kung in axialer Richtung im Formrohr ela stisch festgehalten wird.
Nachdem somit die Pfahlspitze und das Schlagkissen auf ihren Platz angebracht wor den sind, wird das Formrohr hinabgelassen, bis es mit seinem von der Pfahlspitze abge schlossenen untern Ende gegen den Boden zu ruhen kommt, wobei am Pfahlkran an gebrachte Seitenführungen das Formrohr ver hindern, umzukippen. Hernach wird das Form rohr zur gewünschten Tiefe in den Boden eingetrieben, und zwar durch Schläge mittel. eines Fallgewichtes oder Rammblockes 36 gegen das Schlagkissen,
wobei der Einsatz durch die elastische Befestigung im Formrohr verhindert wird, unter der Einwirkung der Fallgewichtschläge entzweizugehen.
Nachdem das Formrohr zur gewünsehteii Tiefe in den Boden eingetrieben worden ist, wird das Schlagkissen abgehoben und Ber nach werden die Armierungseisen 37 auf ihre:: Platz eingesetzt. Die Armierungseisen, die an ihren untern Enden gespitzt. und mit einer ringförmigen Einschnürung 38 (Fig.5) ver sehen sind, durchbohren, wenn sie durch die Führungsrohre 24 hinabgelassen werden, deit dünnen Verankerungsring 30 und bleiben erst.
gegen den ringförmigen Einsatz 31 an der Innenseite der Pfahlspitze stehen. Dadurch, dass sechs Armierungseisen 37, aber nur fünf radiale Flansche 29 vorgesehen sind, wird sichergestellt, dass höchstens ein ,lirmierungs- eisen gegen einen Flansch stossen kann und dadurch verhindert wird, den Ring gänzlich zu durchstossen. Die gegenseitige Lage der Teile, nachdem die Armierungseisen auf ihre Plätze eingeführt. worden sind, geht aus Fig.4 hervor.
Die Befestigung der Arinierungseisen kann auch in der nachstehend angegebenen Weise erfolgen.
Nachdem das Formrohr zusammen mit deni Einsatz zu der gewünschten Tiefe !in Boden eingetrieben worden ist, lässt man Armierungs- eisen, welche an ihren untern Enden mit einem Schraubengewinde versehen sind, vorsicliti!;
in den Führungen herab, befestigt die Arinie- rungseisen am Einsatz, beispielsweise durch Eintreiben von Keilen in die obern -Mündun- gen der Führungen zwischen den betreffenden .
Armierungseisen und der Führungswand, und hebt den Einsatz zusammen mit den an Bein selben temporär befestigten Arniierungseisen aus dem Formrohr heraus, so dass die durch die untere Querwand des Einsatzes hervor ragenden untern Enden der Armierungseisen frei zugänglich werden. Hernach wird eins Mutter auf das Ende jedes Arniierungseisen;
aufgeschraubt, ein mit entsprechenden Lö chern versehener Verankerungsring über die Armierungseisen geschoben, noch eine Mutter auf jedes Armierungseisen aufgesehrauht und der Verankerungsrinr zwischen den obern und untern Muttern festgeklemmt. Hernach wird der Einsatz zusammen mit.
den _lrmicrun_@s- eisen und dem V erankerungsring in das Forin- rohr herabgelassen, die temporäre Verbindung zwischen Armierungseisen und Forniroiir wird durch Ausziehen der Keile gelöst und der Ein satz ain Formrohr befestigt.
Diese Befestigung des Verankerungsorganes an den Nrmierun;-s- eisen hat den besonderen Vorteil, dass sämt liche Arinierungseisen mit Sicherheit an dein Verankerungsorgan befestigt werden.
Nachdem ein Verankerungsorgan an den untern Enden der Armierungseisen befestigt worden ist, wird ein Injektionsapparat für Beton an die obere Mündung des Betonzufüh- rungsrohres 20 angeschlossen.
Dieser Injek tionsapparat besteht gemäss Fig. 6 aus einem offenen Trichter 40, welcher mittels einer zu gehörigen Tragplatte 41. auf die obere Kante des Formrohres 10 aufgestellt, mit dem Mün dungsrohr sieh an das zentrale Betonzufüh- rungsrolir 20 anschliessend, und darnach mit tels Bolzen .12, welche von unten um den Flansch 11 am Formrohr fassen, festgezogen wird.
Dabei lässt man den elastischen Pak- kungsring 35 auf die Endplatte 17 des Ein satzes liegen, so dass beim Anziehen der Mut- tern -13 der ganze Einsatz in das Rohr nach unten gepresst und so am Formrohr 10 be festigt wird und ein dichtes Anliegen zwischen den die Betonkammer 23 umsebliessenden Zy linderwänden sichergestellt wird. Hernach wird Beton mit Hilfe eines mit einem Boden ventil 44 versehenen Betonkorbes 45 in den Trichter .11 eingeführt.
Dank des Vorhanden seins eines gegen die eine Seite des Trichters neigenden Doppelbodens .16 und einer unter diesem angebraeliten vertikalen Zwischenwand -17 im Mündungsrohr des Trichters wird der Beton gezwungen, in der in Fig. 6 veranschau lichten Weise längs der Wand des Betonzufüb- rungsorganes 20 hinunterzuströmen und die Kammer zwischen der Pfahlspitze 26 und der Querwand 18 auszufüllen,
um dann zu eine!' gewissen Höhe in dem Rohr zu steigen, wäh- rend die Luft durch das Mündungsrohr des Trichters an der andern Seite der Zwisehen- wand 47 und durch öffnungen -18 in der Triehterwand ins Freie entweichen kann. Hier bei wird ein Druck im Beton ain untern Ende des Formrohres erhalten, welcher der Höhe der Betonsäule proportional ist.
Wenn der Beton das Rohr 20 bis zu einer Höhe füllt, die dein gewünschten Druck im Beton unter der Querwand 18 entspricht, fängt inan an, das Formrohr 10 mittels an den Hebeösen 13 befestigter Seile langsam aus dem Boden heraufzuziehen, wobei unter Zurücklässung der Pfahlspitze 26 und des Verankerungsrin- ges 30 der vom Formrohr gebildete Hohlraum im Boden unmittelbar mit Beton gefüllt wird,
welcher unter Einwirkung des Druckes der Betonsäule aus der untern Mündung des Form rohres hinausströmt. Auf Grund der Reibung zwischen den Führungsrohren 24 und den Ar mierungseisen 37 folgen zunächst die Armie- rungseisen 37 mit, aber wenn die Einschnü- rung 38 am untern Ende der betreffenden Eisen den Verankerimgsring 30 passiert,
schnappen die federnden Kanten der Veranke rung 30 in die Einschnürung hinein, wie durch die vollausgezogenen Linien in Fig.5 gezeigt wird, und halten die betreffenden Ar mierungseisen im Ringe sicher fest, so dass ein weiteres Aufziehen der Eisen verhindert wird, wie aus Fig. 6 hervorgeht. 'Während des Auf ziehens des Formrohres 10 werden natürlich neue Mengen von Beton in den -Trichter 40 eingefüllt unter Achtgebung darauf, dass die gewünschte Höhe der Betonsäule im Formrohr aufrechterhalten wird.
Während des Aufziehens kann das Form rohr unter Umständen durch Schläge mit einem zweckmässigen Vibrator in Vibrationen versetzt werden, wobei der Beton leichter durch das Betonzuführungsrohr hinunter strömt, so dass, wenn erwünscht, ein trockene res Betongemisch verwendet und damit ein stärkerer Pfahl erhalten werden kann.
INTach vollendetem Giessen des ersten Pfah les werden der Trichter 40 und das Beton zuführungsrohr 20 mit Wasser reingespült, wonach der Trichter vom Formrohr 10 ab gehoben wird. Während das Rohr noch im Kran hängt, wird der letztere zu der Lage für den nächsten zu giessenden Pfahl versetzt, eine neue Pfahlspitze wird auf die untere Mündung des Formrohres aufgesteckt und das Schlagkissen auf das obere Ende aufgesetzt, wonach das Eintreiben des Rohres in den Boden an dem neuen Platz,
das Einsetzen der Armierungseisen und das Giessen des Pfahles in der vorerwähnten Weise erfolgt. Das Gie ssen einer grossen Anzahl von Pfählen nach einander kann somit, in einer sehr kleinen Anzahl von Arbeitsstufen erfolgen, ohne da!,, man zwischen jedem neuen Giessvorgang den Einsatz herausnehmen oder das Formrohr auf den Boden legen muss.
In Fig.8 ist ein Pfahlkran schematisch veranschaulicht. Diese Figur zeigt mit voll ausgezogenen Linien das Formrohr 10 hän gend an den Hebeseilen 50 und den Ramm block 35 hängend in seiner obersten Lage am Seil 51.
Wenn der Kran versetzt werden soll, wird der Schwerpunkt des Kranes soweit wie möglich gesenkt, und zwar durch Herab lassen des Formrohres 10 unter gleichzeitiger Versetzung desselben nach der strichpunktier ten Lage, so dass das Rohr mit seinem unter sten Ende auf einem Ansatz 52 zu ruhest kommt, und durch Herablassen des Ramm blocks 35 zu der strichpunktierten Lage, in welcher der Block auf der untern Plattform des Kranes ruht. Zur Erleichterung des Ver- setzens des Formrohres sind ein Paar Arme 55 vorgesehen,
welche um eine Achse 53 drehbar und mit Gegengewichten 54 versehen sind. Wenn das Formrohr 10 auf den Ansatz 52 gestellt werden soll, werden die Arme in die in Fig. 8 mit vollausgezogenen Linien gezeigte Lage geführt, worin sich die Enden gegen die Hebeösen 13 am Hebering 14 stützen, wonach das Rohr 10 hinabgelassen wird. Das Rohr 10 nimmt dabei die Arme mit und schwingt. die selben zu der strichpunktierten Lage, wobei das Rohr gleichzeitig von den Armen so weit vorwärts geschwungen wird, dass der Ramm block auf die Plattform herabgelassen werden kann.
Man kann, wenn erforderlich, den Druck auf den Beton über den der Betonsäule hinaus vergrössern, und zwar durch Verwendung an statt eines offenen Einfülltrichters eines In jektionsapparates anderer Art, beispielsweise einer Betonpumpe oder eines mit Pressluft arbeitenden Injektionsapparates. Für die Ver ankerung der Armierimgseisen an deren fut- tern Enden kann eine andere Anordnung als die gezeigte zur Anwendung gelangen;
somitt können die Armierungseisen gegebenenfalls mit einem Schraubengewinde versehen sein und in entsprechenden Löchern in der Pfahl spitze oder im Verankerungsring eingewhraulit werden.