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Patent Searching and Data


Title:
FOUNDATION STRUCTURE METHOD USING PILES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/013167
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a foundation structure method using piles comprising the following steps: a) producing first a hollow space (2) in the foundation soil using a penetrating apparatus (1); b) the hollow space edge can be maintained by a flexible protective tube (3) penetrating into the foundation soil simultaneously with the penetrating apparatus; c) after reaching the required depth, the penetrating apparatus is removed from the hollow space; d) the pile carrier element (5) can be inserted into the hollow space, jointly with the discharge pipe (9), for supplying the injection mass; e) the injection mass (12) is compressed through the discharge pipes (9) to fill the hollow space; f) simultaneously while the mortar is being input, the protective tube can be displaced upwards and removed.

Inventors:
JOACHIM HELMUT (DE)
PASCHEN ROLF (DE)
WINKLER FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/005655
Publication Date:
March 18, 1999
Filing Date:
September 07, 1998
Export Citation:
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Assignee:
ABB RESEARCH LTD (CH)
JOACHIM HELMUT (DE)
PASCHEN ROLF (DE)
WINKLER FRIEDRICH (DE)
International Classes:
E02D5/36; E02D5/38; (IPC1-7): E02D5/36; E02D5/38
Foreign References:
DE2611676A11977-09-29
US4605339A1986-08-12
DE3607324C11987-09-24
FR2615880A11988-12-02
GB2178462A1987-02-11
US5423633A1995-06-13
Attorney, Agent or Firm:
Miller, Toivo (ABB Patent GmbH Kallstadter Strasse 1 Mannheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Gründung mit Pfählen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte : a) zunächst wird ein Hohiraum (2) im Baugrund unter Einsatz eines die Seiten wände des Hohiraumes verdichtenden BodenEindringgerätes (1) hergestellt, b) nach Erreichen der vorgesehenen Tiefe wird das BodenEindringgerät (1) aus dem Hohiraum entfernt, c) ein Pfahltragglied (5) wird in den Hohiraum eingebracht, d) Verpreßmasse (12) wird durch in den Hohiraum eingebrachte Förderieitungen (9) gedrückt, um den Hohiraum auszufüllen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Einsatz eines pneumatischschlagenden BodenEindringgerätes (1).
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Einsatz eines hy draulischschiebenden BodenEindringgerätes (1).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich des Hohiraumes (2) durch ein gleichzeitig mit dem BodenEin dringgerät (1) in den Baugrund gezogenes flexibles oder starres Schutzrohr (3) ge sichert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine einstückige Ausbildung des Schutzrohres (3).
6. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine mehrteilige Aus bildung des Schutzrohres (3), wobei die einzelnen Teillängen über Kopplungen ver bunden werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (3) simultan mit dem Fortschreiten der Einbringung der Verpreßmasse (12) aus dem Hohiraum (2) entfernt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich des Hohiraumes (2) durch eine Stützflüssigkeit gesichert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflüs sigkeit vor dem Einbringen der Verpreßmasse (12) entfernt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Pfahitraggiied (5) zusammen mit den Förderleitungen (9) zur Einleitung der Verpreßmasse (12) in den Hohiraum (2) eingebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpreßmasse (12) neben weiteren Stoffen Zement und Wasser enthält und eine zum Einbringen geeignete Konsistenz aufweist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (2) am Pfahifuß (8) aufgeweitet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Pfahltragglied (5) mit einer Fußplatte (6) verbunden wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußplat te (6) am Grund aufgeweitet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitungen (9) nach oben transportiert werden, wobei die Verpreß masse (12) den Hohiraum (2) bis zum Pfahikopf (11) vollständig ausfüilt.
Description:
Verfahren zur Gründung mit Pfählen Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gründung mit Pfählen und kann beispielsweise zur Herstellung von Druck-und Zugpfählen für Hochspannungs- Freileitungsmasten verwendet werden.

Bei der Gründung von Pfähien werden üblicherweise Erd-Bohrgeräte (Rotations- Bohrgeräte) und Rammgeräte eingesetzt, um den zur Einbringung des Pfahitraggiie- des erforderlichen Hohiraum im Baugrund zu schaffen. Dabei ist insbesondere bei relativ unzugänglichem Baugrund das für diese Techniken notwendige hohe Materi- al-und Gerätegewicht (beispielsweise Bohrgestänge) der Bodenbearbeitungsma- schinen nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gründung mit Pfählen der eingangs genannten Art anzugeben, das auch bei relativ unzugänglichem Bau- grund zur Herstellung von Pfähien mit relativ kleinen Pfahidurchmessern bei relativ großen Pfahilangen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Gründung von Pfählen mit folgenden Vefahrensschritten gelöst : a) zunächst wird ein Hohiraum im Baugrund unter Einsatz eines die Seitenwände des Hohlraumes verdichtenden Boden-Eindringgerätes hergestellt, b) nach Erreichen der vorgesehenen Tiefe wird das Boden-Eindringgerät aus dem Hohiraum entfernt, c) ein Pfahitragglied (5) wird in den Hohiraum eingebracht, d) Verpreßmasse wird durch in den Hohiraum eingebrachte Förderleitungen ge- drückt, um den Hohiraum auszufüllen.

Dabei ist der Einsatz von die Seitenwände des Hohlraumes verdichtenden Boden- Eindringgeräten (Boden-Verdrängungsgeräten) bereits zur Herstellung von im we- sentlichen horizontalen Kanälen im Erdreich bekannt, beispielsweise für die Verle- gung von Kabelschutzrohren unter Autobahnen und Eisenbahnstrecken, wie es bei- spielsweise in Druckschriften von Herstellerfirmen dieser Geräte beschrieben ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Verfahren auch noch unter sehr ungünstigen Bedingungen, wie schlecht mit schwe- rem Bodenbearbeitungsgerät (Erd-Bohrgeräte, Rammgeräte) zugänglichen Berei- chen, eingesetzt werden kann. Als relativ schwerste Maschine ist iedigiich das An- triebsaggregat für den Vortrieb des Boden-Eindringgerätes erforderlich, beispiels- weise der Kompressor bei Einsatz eines pneumatisch-schlagenden Boden- Eindringgerätes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele erläutert. Es zeigen : Fig. 1 bis 4 einzelne Verfahrensschritte zur Gründung mit Pfählen, Fig. 5 einen fertiggestellten Pfahl.

In Fig. 1 bis 4 sind die einzelnen Verfahrensschritte zur Gründung mit Pfählen dar- gestellt. Der erste Verfahrensschritt besteht in der Herstellung eines Hohiraumes 2 im Baugrund. Dies erfolgt unter Einsatz eines geeigneten Boden-Eindringgerätes 1, das über eine Verbindungsleitung 4 mit einem Antriebsaggregat verbunden ist. Es kann beispielsweise ein pneumatisch-schlagendes oder ein hydraulisch- schiebendes Boden-Eindringgerät verwendet werden. Im Falle eines pneumatisch- schlagenden Arbeitssystems des Boden-Eindringgerätes 1 besteht die Verbindungs- leitung 4 aus einem Preßluftschiauch und das Antriebsaggregat ist ein Drucklufter- zeuger (Kompressor).

Der Hohiraum 2 kann beliebig lang sein, sollte jedoch aus Gründen der Stabilität eine Mindestlänge von drei Metern nicht unterschreiten. Der Hohiraum 2 kann exakt vertikal oder planmäßig geneigt oder räumlich beliebig gekurvt sein. Dabei wird das dem Volumen des Hohiraumes 2 entsprechende Erdreich nicht an die Erdoberfläche gefördert, sondern der Baugrund wird verdrängt und die Seitenwände des Hohirau- mes werden hierdurch zusätzlich verdichtet.

Der Hohiraum 2 wird vorzugsweise durch ein am Boden-Eindringgerät 1 befestigtes und hierdurch in den Baugrund gezogenes Schutzrohr 3 gesichert. Das Schutzrohr 3 kann flexibel oder starr ausgebildet sein. Es kann aus einem Stück bestehen oder alternativ aus mehreren Teiistücken bestehen, die über Kopplungen zusammensetz- bar sind. Das Schutzrohr 3 schützt den Randbereich des Hohiraumes 2 und verhin- dert das Eindringen von Bodenmaterial in den Hohiraum 2. Es ermöglicht hierdurch auch das im zweiten Verfahrensschritt durchgeführte Bergen des Boden- Eindringgerätes 1. Des weiteren erleichtert es das im dritten Verfahrensschritt durchgeführte Einbringen des Pfahltraggliedes einschließlich der gegebenenfalls speziellen Ausbildung des Pfahifußes. Weitere Funktionen und Vorteile des Schutz- rohres gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor.

Alternativ zur Verwendung eines Schutzrohres kann auch eine geeignete Stützflüs- sigkeit eingesetzt werden.

Nachdem das Boden-Eindringgerät 1 die vorgesehene Tiefe im Baugrund erreicht hat, wird es im zweiten Verfahrensschritt (siehe Fig. 2) aus dem Hohiraum 2 entfernt. Diese Bergung erfolgt beispielsweise durch Umsteuern des Gerätes 1 im Rückwärts- lauf und ein mit dem Eindringgerät verbundenes Sicherungsseil, das auf die Trom- mel einer Winde gewickelt wird.

Im dritten Verfahrensschritt wird das Pfahltragglied 5 in den Hohiraum 2 eingebracht.

Dies zeigt Fig. 3. Das Schutzrohr 3 dient hierbei zur Führung und verhindert das Abbrechen von Erdreich im Randbereich des Hohiraumes. Das Pfahitragglied 5 kann aus Stahl oder einem anderen Baustoff bestehen. In regelmäßigen Abständen sind bis zum Schutzrohr reichende Abstandshalter 7 längs des Pfahftraggfiedes 5 vorgesehen, um sicherzustellen, daß das Pfahltragglied 5 zentrisch innerhalb des Hohiraumes 2 angeordnet und hierdurch die gleichmäßige Mindestüberdeckung mit Verpreßmasse gewährleistet ist. Die Förderleitungen 9 zur Einleitung der Verpreß- masse sind zweckmäßig am Pfahltragglied 5 befestigt, so daß sie vorzugsweise be- reits während des dritten Verfahrensschrittes bis zum Grund des Hohiraumes trans- portiert werden.

Nachdem das Pfahltragglied 5 den Grund des Hohiraumes erreicht hat, wird es ge- mäß einem vierten Verfahrensschritt mit dem Pfahtfuß zur Aufnahme von Pfahikräf- ten verbunden. Vorzugsweise wird eine Fußplatte 6 kraftschlüssig mit dem Pfahl- tragglied 5 verbunden. Diese Fußplatte 6 kann entweder mit dem Pfahitragglied 5 gemeinsam in den Hohiraum 2 eingebracht werden oder sie wird bereits im ersten Verfahrensschritt gemeinsam mit dem Boden-Eindringgerät 1 bis auf den Grund des Hohiraumes 2 gebracht. Die kraftschlüssige Verbindung der Fußplatte 6 mit dem bis zum Pfahlkopf 11 reichenden Pfahitragglied 5 erfolgt beispielsweise mittels eines geeigneten Verbundes. Um die Verankerung des Pfahles im Baugrund zu verbes- sern, kann der Pfahifuß 8 auch aufgeweitet werden.

Der vom pneumatischen Boden-Eindringgerät 1 hergestellte zylindrische Hohiraum 2 kann am Pfahifuß 8 zusätzlich aufgeweitet sein, um größere Pfahikräfte und insbe- sondere eine verbesserte Verankerung realisieren zu können-wie vorstehend be- reits erwähnt und in Fig. 4 gezeigt ist. Diese zusätzliche Aufweitung kann durch ver- schiedene geeignete Maßnahmen realisiert werden, beispielsweise durch Maßnah- men an der Fußplatte 6 oder des Boden-Eindringgerätes 1 oder auch durch Erhö- hung des Verpreßdruckes beim Einbringen der Verpreßmasse 12 oder Nachver- pressen etc.

Gemäß einem fünften Verfahrensschritt wird Verpreßmasse 12 durch die vorstehend erwähnten Förderieitungen 9 vom Pfahifuß 8 aus von unten nach oben gedrückt, um den Hohiraum 2 vom Pfahifuß 8 bis zum Pfahikopf 11 vollständig auszufüllen. Die Verpreßmasse 12 enthält neben anderen Stoffen beispielsweise Zement und Was- ser und weist eine zum Einpressen geeignete Konsistenz auf. Durch die Verpreß- masse 12 wird ein inniger Verbund des Pfahles mit dem umgebenden Baugrund er- zielt. Vorzugsweise simultan mit dem Fortschreiten der Einbringung der Verpreß- masse 12 wird das Schutzrohr 3 von der Fußplatte 6 gelöst und mittels einer Vorrich- tung 10 zum Entfernen des Schutzrohres nach oben transportiert. Dieser Verfah- rensschritt ist in Fig. 4 dargestellt. Zweckmäßig wird das Schutzrohr 3 über der Erd- oberfläche umgelenkt bzw. abgebaut und zur Wiederverwendung gelagert.

Dabei verbleiben die Förderfeitungen 9 zweckmäßig solange am Pfahifuß 8, bis die Verpreßmasse 12 den Pfahlkopf 11 erreicht hat. Erst danach werden die Förderlei- tungen 9 nach oben gezogen, wobei die hierdurch entstehenden Hohiräume gleich- zeitig durch zusätzlich geförderte Verpreßmasse 12 gefüllt werden.

Alternativ werden die Förderleitungen 9 entsprechend dem Arbeitsfortschritt beim Einbringen der Verpreßmasse 12 aus dem Hohiraum 2 entfernt.

Außerdem kann durch Erhöhung des Druckes in den Förderleitungen 9 eine Injekti- on von Verpreßmasse 12 in das umgebende Erdreich erfolgen.

Bei Verwendung einer Stützflüssigkeit wird diese zweckmäßig vor dem Einbringen der Verpressmasse 12 entfernt, um die innige Verbindung Verpreßmasse-Erdreich sicherzustellen.

Fig. 5 zeigt den fertiggestellten Pfahl mit dem vollständig in der Verpreßmasse 12 eingebetteten, vom Pfahifuß 8 bis zum Pfahlkopf 11 reichenden Pfahltragglied 5.