Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Ortbetonpfählen zu Gründungszwecken Um die Kosten für das Pfählerammen beispielsweise bei einem Bauwerk zu vermin dern, hat man bereits vorgeschlagen, den Pfahl in einer zementformährilichen Vorrich tung zu giessen, welche zunächst an Stelle des Pfahles in das Erdreich gerammt wird. Man hat zu diesem Zwecke ein Rohr mit einer losen Spitze versehen und das Rohr bis zur gewünschten Tiefe in den Boden getrieben und danach mit Beton gefüllt. Während des Füllens wurde das Rohr allmählich hoch gezogen, so dass der das Rohr umgebende Boden die Giessform darstellte. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass dieses Verfahren einige Gefahren in sich birgt, da der Pfahl z.
B. durch Wasseradern führen kann, welche das Bindemittel aus der Füllmasse weg spülen, so dass der Pfahl unbrauchbar wird. Anderseits hat dieses Verfahren recht zahl reiche Vorteile, da man eine teure Bewehrung des Pfahles und die ziemlich hohen Kosten für seinen Transport sparen kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt ein Ausschalten der Gefahrenmomente, die mit dem obigen Verfahren verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Giessen von Ortbetonpfählen zu Gründungs zwecken, unter Verwendung eines längs geteilten Vortreibrohres. Sie ist dadurch ge kennzeichnet, dass das Rohr mit vorgesetz tem Rammkopf derart eingerammt wird, da,ss zwischen seinem untern Rand und der Innen- fläche des Kopfes ein Zwischenraum ver bleibt, worauf das Vortreibrohr mit Beton mischung gefüllt,
nach Erhärten des Beton zwecks Lösung vom gebildeten Pfahl noch mals etwas eingeschlagen und schliesslich her ausgezogen wird.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen einige Ausführungsbeispiele einer für die Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens geeigneten Form, d. h. einer soge- nannten Verschalung. Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Pfahl giessform.
Die Fig. 2, 3 und 4 sind Quer schnitte durch diese Form längs den Linien II-II, III-III und IV-IV in Fig. 1. Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine Giessform nach Fig. 1 zu einem gewissen Zeitpunkt während des Rammens. Die Fig. 6 und 7 sind ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt eines Teils der Giessform. Fig. 8 zeigt die Form nach Beendigung der Giessarbeit.
Fig. 9 zeigt eine bei der Form nach Fig. 1 verwendete Verschlussvorriehtung. Fig. 10 ist ein Längs schnitt durch eine andere Form zu einem ge wissen Zeitpunkt während des Rammens der Form. Fig. 11 zeigt einige Teile derselben Vorrichtung zu einem andern Zeitpunkt der Arbeit. Fig. 12 ist ein Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 10. Die Fig. 13 und 14 zeigen schliesslich zwei verschiedene Ausfüh rungen der Formspitzen.
Wie am deutlichsten aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist die Form zwei halbzylin drische Teile 1 und 2 auf, wovon der Teil 2 mit Längsflanschen 3 versehen ist, welche über die Längskanten des Teils 1 übergreifen. Jeder der Teile 1 und 2 ist bei dem hier be schriebenen Beispiel in seiner Längsrichtung wiederum aus zwei Bestandteilen zusammen gesetzt, wovon der obere an beiden Enden mit einer Art von Klauen 4 versehen ist, welche in entsprechende Klauen 5 bzw. 6 am untern Bestandteil bzw. an einem End stück 7 eingreifen. Die Klauen 4 und 5 sind rundherum genutet.
In diese Klauennuten sind halbkreisförmige Verschlussbügel 8 ein gelegt, welche die nacheinander angebrachten Bestandteile der Formteile miteinander ver binden. Das Endstück 7 ist hingegen nur lose am obern Ende der Form angebracht.
Die untern Enden der untern Bestand teile 1 und 2 sind glatt und sind in eine kegel förmige Formspitze 9 eingeschoben. Diese Formspitze besitzt einen röhrenförmigen Teil 10 als Führung für die beiden Zylinderhälften 1 und 2. Letztgenannte stützen sich mit ihren beiden Endflächen gegen eine in die Form spitze 9 eingelegte Platte 11, welche zweck mässig aus federnd nachgiebigem Material besteht. Ferner sind in der Formspitze 9 kreisbogenförmige Führungen 12 an der Ver bindungsstelle zwischen den beiden Form hälften 1 und 2 vorgesehen.
Die Form ist mit Hilfe eines Rammbären in den Erdboden zu treiben und ist zu diesem Zwecke mit einem Kopfstück 13 versehen, welches seinerseits mit einer zum Einschieben in die Form bestimmten zylindrischen Füh rung 14 versehen ist. Fig. 1 zeigt das Kopf stück aus der Form herausgezogen. In seiner Rammstellung umschliesst der nach unten gerichtete Mantel 13a des Kopfstückes den obern Teil der beiden obern Bestandteile 1 und 2 sowie das Endstück 7. Das Kopfstück enthält ferner noch eine Einlage 15 aus Blei oder einem ähnlichen Material.
Aus obigem geht hervor, dass die Giess form während der Arbeit stückweise mit mehreren Bestandteilen verlängert werden kann, bis die vorgesehene Rammtiefe erreicht wird. Es kommt jedoch häufig vor, dass die Bodenverhältnisse derart sind, dass das un tere Pfahlende auf Felsen stösst. Wo dies zu erwarten ist, ist es zweckmässig, die Pfahl spitze im Felsen zu verankern, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.
Beim Aufstossen der Formspitze 9 auf einem Felsen wird die Rammarbeit abge brochen, und die Platte 11 wird mit hierzu geeignetem Werkzeug entfernt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man in die Form einen klauenähnlichen Greifer hinuntergleiten lässt, der die Platte 11 an ihrem schmalsten Teil fasst. Beim Heraus ziehen des Gxreifers rutscht die Platte infolge ihrer Federung von den Enden der Form hälften weg und kann dann aus der Form herausgezogen werden. Hernach kann man in die Form eine Thermitladung hinuntersenken und diese in bekannter Weise zünden, wobei der äusserste Teil der Formspitze 9 abge brannt wird.
Anschliessend wird in die Form ein Führungsrohr 16 hinabgesenkt, welches mit gegen die Rohrinnenwand anliegenden Zentrierungsrippen 17 versehen ist, so dass es koaxial liegt. Mit seinem etwas erweiterten untern Ende 16a (Fig. 6) liegt dann das Rohr 16 an der Innenseite des nunmehr stumpfen Kegels an (Fig. 5). Man führt dann durch das Führungsrohr ein Bohrwerkzeug 18 nach unten und bearbeitet damit in bekannter Art den Felsen unter der Form, so dass ein Bohrloch (Fig. 5) entsteht.
Wenn dann das Bohrloch im Felsunter grund die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird der Bohrer 18 wieder hochgezogen, und in das in dieser Weise entstandene Bohrloch wird ein Ankereisen 19 solcher Länge hinabge lassen, dass es bis in die Form hinein hoch steht (Fig. 8). Dann wird das Führungsrohr 16 herausgezogen. Die Formteile sind am besten schon von Anfang an innen mit Fett oder einem andern Gleitmittel bestrichen, um zu verhindern, dass die Betonmasse an der Formwand haften bleibt. Man kann aber auch erst zu dem jetzt erreichten Zeitpunkt der Arbeiten diese Fettschicht mit geeigneten Vorrichtungen anbringen, woraufhin mit dem Giessen des Pfahles begonnen werden kann. Besonders wenn es sich um grössere Tiefen handelt, ist es hierbei zweckmässig, für das Füllen z.
B. einen zylindrischen Be hälter mit auslösbarem Boden zu verwenden, welcher Behälter mit Zementmasse gefüllt und bis zum untern Ende der Form hinab gelassen wird. Dort wird die Zementmasse aus dem Behälter entleert und der Behälter hochgezogen und neu gefüllt, worauf dieses Verfahren so lange wiederholt wird, bis die Form bis zur gewünschten Höhe gefüllt. ist. Sodann lässt man den Beton erhärten. Wäh rend des Füllens der Form ist es zweckmässig, den Beton zu rütteln.
Nach dem Erhärten des Betons sind die Formteile von dem gegossenen Pfahl abzu lösen. Infolge der Platte 11 befindet sieh ein kleiner Zwischenraum zwischen der Form spitze 9 und den untern Formteilen 1 und :3. Wenn man das Forrnkopfstück 13 durch eine andere geeignete Auflage ersetzt, kann man lediglich die eine Formhälfte mit dem Ramm bären etwas bearbeiten und diese etwa 1 cm tief weiterrammen, so dass sie sich vom Pfahl löst.
Nach Anbringen geeigneter Befestigun gen an den obern Enden der Formhälften kann man diese als Ganzes oder jede Hälfte einzeln für sich herausziehen. Fig. 8 zeigt schematisch, wie die in der Abbildung links dargestellte Formhälfte gelockert und bereits teilweise herausgezogen wurde, ferner wie das untere Pfahlende in schiefliegendem Felsen mit Hilfe eines Ankereisens 19 ver ankert wurde.
@,NTie aus den Abbildungen ersichtlich ist, sind die Verbindungsstellen zwischen den verschiedenen Bestandteilen der Formhälften infolge der Klauen 4 und 5 dicker als die übrige Form. Um das Rammen zu erleichtern, ist das stärkere Ende der Formspitze 9 mit etwas grösserem Durchmesser ausgeführt als die genannten Verbindungsstellen. Hierdurch entsteht, wenigstens theoretisch, rings um den fertiggegossenen Pfahl ein schmaler Zwischenraum, der sich aber beim Hoch ziehen der Formteile mit nachrutschender Erde oder Sand füllt.
Falls erwünscht, kann man die Form nur etwa zu zwei Dritteln emporziehen, so dass der Pfahl weiterhin an seinem obern Ende geführt wird, worauf man ihn einige Tage so stehen lässt, damit das den Pfahl umgebende Erdreich sich entlang des grösseren Teils der Pfahllänge genügend setzen kann.
In den meisten Fällen dürfte beim Ram men der umgebende Erdboden die beiden Formhälften mit genügender Kraft zusam menhalten. Man kann jedoch die beiden Formhälften auch miteinander verbinden. Fig. 9 zeigt eine solche Verbindung hierfür. Hier sind um die Form herum offene Ringe 20 angebracht, deren Enden durch ein Auslö- sungsorgan 21 lösbar miteinander vereint sind. Sämtliche Auslöseorgane ? 1 sind unter einander durch ein lose liegendes Seil, Draht seil oder durch eine Kette 22 verbunden.
Es ist leicht einzusehen, dass die Ringe 20 nach erfolgtem Giessen dadurch geöffnet werden können, dass man das Seil oder die Kette 22 nach oben zieht, wobei sich die Ringe der Reihe nach einzeln öffnen, angefangen am obern Ende der Form. Die beiden Form hälften werden dadurch voneinander frei.
Um das Rammen der Form zu erleichtern, ist es zweckmässig, abwechselnd die Spitze und das Rohr zu rammen, wie im folgenden an Hand der Fig. 10 bis 12 erläutert wird.
Fig. 10 zeigt einen längsgeteilten zylin drischen Röhrenformteil 31, dessen unteres Ende mit einer Formspitze 32 versehen ist, von der sich beiderseits des Rohres 31 zwei koaxiale zylindrische Rohrteile 33 und 34 nach oben erstrecken, so dass die Spitze tele- skopähnlich mit genanntem Rohr verbunden ist. Am obern Ende des Rohres 31 ist auf dessen Rand ein Rammpuffer 35 aufgesetzt, der mit einem Einlagering 36 aus Blei oder ähnlichem Material versehen ist.
In das Rohr 31 ist eine Rammstange 37 eingeführt, deren unteres Ende mit einem Schuh 38 versehen ist. Dieser Schuh ist so ausgeführt, dass er zu der konischen Innen seite der Spitze 32 passt und mit dieser zu sammenarbeiten kann. Der Schuh besitzt zu nachstehend angegebenem Zwecke dreieckige Stützen 39. Auf dem obern Ende der Ramm stange 37 ist eine Platte 40 lose aufgesetzt unter Zwischenlage einer Einlage 41 aus Blei oder ähnlichem Material.
Bei 42 wird schematisch ein Ramtnbär oder eine andere Rammvorrichtung ange deutet, die eine Bohrung 43 grösseren Durch messers als der Durchmesser der Ramm stange 37 besitzt. Der Rammbär ist mit den üblichen, hier nicht dargestellten Aufhänge vorrichtungen versehen. Bei der Vorrichtung nach Fig. 10 arbeitet der Rammbär 42 auf die Platte 40 und über die Rammstange 37 auf die Formspitze 32.
Diese kann daher für sich allein gerammt werden, wobei die Länge der Rammstange so bemessen ist, dass diese Stange nicht so tief gerammt werden kann, dass das Rohr 31 aus dem Zwischenraum zwischen den Rohrteilen 33 und 34 an der Formspitze herausrutscht und somit ausser Eingriff mit der Formspitze kommt. Wenn dann die Platte 40 auf den Puffer 35 aufstösst, wird die Platte abgehoben und unmittelbar gegen den Puffer 35 gerammt, wodurch das Rohr 31 gerammt wird, siehe Fig. 11. Wenn das Rohr 31 den Boden des zylindrischen Zwischenraums zwischen den Rohrteilen 33 und 34 erreicht hat, wird wiederum die Platte 40 aufgelegt und der Vorgang wiederholt.
Aus obigem geht hervor, dass die Form durch abwechselndes Rammen des Rohres 31 und der Formspitze 32 gerammt wird. Die Wirkung der Rammschläge wird hierdurch erheblich verbessert, da beim Vorwärtstrei ben nur der Spitze 32 die beträchtliche Rei bung zwischen Rohr 31 und umgebendem Erdboden wegfällt, und umgekehrt vermeidet man beim darauffolgenden Rammen nur des Rohres 31 den Widerstand, der beim Ram men der Spitze 32 bei ihrem Eindringen in den Boden vorhanden ist.
LTm zu verhindern, dass die an der Innen wand der Form 31 aufgestrichene und laut obigem z. B. aus Fett bestehende Schutz- Schicht dadurch entfernt wird, dass sich der Rammstangenkopf <B>3,9</B> in der Form auf und ab bewegt, sind die bereits genannten Stützen 39 angebracht, welche den Stangenkopf zen trieren, dagegen die Fettschicht nicht nen nenswert beeinflussen.
Auch hier sind Massnahmen zu treffen, damit die verschiedenen Teile des Form rohres nach dem Erhärten des Betons durch Rammschläge noch etwas weiter nach unten getrieben werden können, wodurch die Form teile sich vom Beton lösen, sofern sie mehr oder weniger daran haften- oder hängenblei- ben. Das Rohr 31 befindet sich zu Beginn des Giessens in einigem Abstand von seiner unter sten Lage in der Formspitze 32. Nach dem Erhärten des Betons werden die das Rohr 31 bildenden Teile ein Stück weit nach unten geschlagen, gegebenenfalls jede Rohrhälfte für sich, und schliesslich in Teilen heraus gezogen.
Oben wurde angedeutet, wie man bei der Ausführung nach Fig. 1 die äusserste Spitze der Formspitze beispielsweise mit Hilfe einer Thermitmisehung abbrennen kann. Die Fi guren 13 und 14 zeigen Formköpfe, die so ausgeführt sind, dass man ihre äussern Enden absprengen kann.
Die Fig. 13 zeigt zwei zylindrische Form hälften 51 und 5\?,, welche zusammen die Form bilden und in einen Formkopf 53 ein gesetzt sind. Dieser Formkopf ist in Form eines stumpfen Kegels ausgeführt, der zwecks Führung der beiden Formhälften 51 und 52 mit zwei Rohrteilen 5.1 und 55 versehen ist.
An den schmäleren Teil des kegeligen Formkopfes schliesst sich ein zylindrischer Teil 56 an, der eine für den Sprengstoff be stimmte Tasche darstellt und beispielsweise aus Stahlrohr hergestellt ist, wobei die Wand stärke dieses Stahlrohres geringer ist als die jenige des eigentlichen Formkopfes. Im Teil 56 befindet sich in einigem Abstand von seinem freien Ende ein nach aussen gewölbter Boden 57, der aus Werkstoff geringerer Festigkeit besteht als der Teil 56, z. B. aus verhältnismässig schwachem Eisenblech. Um das Sprengen des äussersten Endes des Formkopfes zu erleichtern, ist der zylin drische Teil 56 mit Längsschlitzen 58 ver sehen, die sich von dem eingesetzten Boden bis zum freien Rand des Teils erstrecken.
Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausfüh rung der Formspitze schliesst sich an den stumpfen Kegel 59 ein Kegel 60 an, dessen Kegelwinkel derselbe ist wie derjenige des Kegelstumpfes, aber dessen Material eine geringere Festigkeit aufweist. Die in Fig. 14 gezeigte Formspitze ist für solche Fälle ge dacht, wo die Form nicht bis auf gewachsenen Felsen gerammt wird, sondern wo man eine Grundplatte, d.h. eine Art Fundamentplatte, für den Pfahl giessen will, was nach Entfernen der Formspitze möglich ist.
Die Vorrichtung ist derart ausgeführt, dass sie folgendermassen wirkt: Um die Be schaffenheit der verschiedenen Erdschichten und allenfalls auch um die Bodentiefe bis zu etwa vorhandenem Felsen festzustellen, wird im Boden ein Loch grösseren Durchmessers als der geschwächte Spitzenteil der Form spitze geschaffen, und die Giessform wird bis zur gewünschten Tiefe hinuntergetrieben, wobei die Formspitze sich den örtlich gelten den Bodenverhältnissen anpasst. Dann wird in die äusserste Spitze der Form eine durch praktische Erfahrung ermittelte Menge Sprengstoff, z. B.
Dynamit, hinabgelassen und dort gesprengt, wobei der geschwächte Teil der Formspitze abgesprengt wird. Die Spreng ladung ist vorher abzudecken, was am besten dadurch geschieht, dass man wenigstens den untern \feil der Formspitze mit Wasser füllt. Man kann anschliessend mit optischen Be trachtungsgeräten feststellen, ob die Spren gung die gewünschte Wirkung gezeitigt hat, und wenn dies der Fall ist, wird im Felsen in bekannter Weise gebohrt. In das dadurch erhaltene Bohrloch wird ein Ankereisen ein gesetzt und dann der Betonpfahl in der in Zusammenhang mit den Fig. 1-7 beschrie benen Art gegossen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben be schriebenen und in den Zeichnungsblättern dargestellten Ausführungen beschränkt.