DE2120691A1 - Method of manufacturing a composite pile - Google Patents
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Description
Verfahren zur Herstellung eines Verbundpfahles Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundpfahles, insbesondere zur Aufnahme von großen Zugkräften, bei dem nach dem Einbringen des Pfahles in-den Boden Zementmilch oder dünnflüssiger Beton bzw. Mörtel als Verpreßmasse in den den Pfahl umgebenden freien Raum in den Boden gebracht und teilweise unter Druck in das umgebende Erdreich verteilt wird, so daß eine innige Verbindung der Verpreßmasse mit dem Boden und dem Pfahl erreicht wird. Method of making a composite pile The invention relates to refers to a method for producing a composite pile, in particular for recording of great tensile forces, in which after the pile has been driven into the ground, cement milk or thin-bodied concrete or mortar as a grout in the surrounding pile Brought free space into the ground and partially under pressure into the surrounding soil is distributed so that an intimate connection of the grout with the ground and the stake is reached.
Derartige Verbundpfähle haben sich allgemein beviährt, da sie bei relativ einfacher Herstellung erhebliche Zug- wid Druckkräfte aufnehmen können, was insbesondere seine Ursache dari hat, daß der eigentliche Pfahl über die im Erdreich verteilte und den Pfahl umgebende Verpreßmasse fest verankert ist.Such composite piles have generally proven themselves, as they are at relatively simple production can absorb considerable tensile and compressive forces, which is particularly due to the fact that the actual stake is above that in the ground distributed grout surrounding the pile is firmly anchored.
Die Herstellung derartiger Verbundpfähle erfolgte bisher nach verschiedenen bekannten Verfahren. So wurde bei einem verfahren ein rohrförmiger Pfahl mit einem verbreiterten Pfahl schuh in den Boden gerammt, so daß sich hinter dem Pfahlschuh ein freier Raum im Erdreich bildete, in den dann durch den rohrförmigen Pfahl hindurch die Verpreßmasse eingebracht wurde.The manufacture of such composite piles has hitherto been carried out in different ways known procedures. Thus, in one procedure, a tubular pile with a widened pole shoe rammed into the ground so that behind the pole shoe a free space in the ground formed into which then through the tubular pile the grout was introduced.
Bei diesem Verfahren wurde gelegentlich auch so vorgegangen, daß die Verpreßmasse bereits während des Einrammen des Pfahls aus dem verbreiterten und bei diesem Pfahl nach hinten offenen Pfahlschuh herausgepreßt wurde Eine besondere Schwierigkeit bei diesen bekannten Verfahren besteht darin, daß der zur Aufnahme der hohen Belastungen bestimmte Pfahl beim Einrammen mehr oder weniger nicht vorherbestimmbaren Kräften ausgesetzt.wird, beispielsweisedurch Auftreffen auf Steine im Boden u.ä., so daß unbemerkt Beschädigungen und Verformungen auftreten können, die dann später die Tragfähigkeit des fertigen Verbundpfahles beeintrachtige Eine weitere Schwierigkeit bei diesem Verfahren besteht darin, daß bei verhältnismäßig geringen Ramm tiefen und verhältnismäßig hohem Verpreßdruck eine besondere Abdichtung des den Pfahl umgebenden Bereiches nach oben erforderlich ist, um z'-u terhihdern, daß die Verpreßm-asee nach oben aus dem Boden herausgedrü"ckt und nicht ausreichend in dem den Pfahl umgebenden Erdreich verteilt wird. Für derartige Abschlüsse gibt es bereits verschiedene Lösungen, die jedoch alle verhältnismäßig aufwendig sind. So wird üblicherweise eine besondere Abschlußglocke verwendet, die auch gegenüber dem Pfahl verschiebbar sein kann, so daß zunächst der Pfahl zusammen mit der Abschlußglocke fest in den Boden gerammt und erst dann der Pfahl unter Beibehaltung der Lage der Abschlußglocke in seine endgültige Lage im Boden, gebracht wird.Occasionally, this procedure was used to ensure that the Grouting compound already while driving the pile out of the widened and A special one was pressed out of this post, which was open to the rear Difficulty with these known methods is that the recording the high loads determined pile when driving more or less not predictable Is exposed to forces, for example by hitting stones in the ground, etc., so that damage and deformation can occur unnoticed, which then later The load-bearing capacity of the finished composite pile was another problem in this method consists in that at relatively low ramming depths and relatively high grouting pressure, a special sealing of the surrounding pile Area upwards is required to z'-u terhihdern that the Verpreßm-asee pushed up out of the ground and not enough in is distributed to the soil surrounding the pile. For such degrees there are already different solutions, but all of them are relatively complex. So a special closing bell is usually used, which is also opposite the Post can be slidable, so that initially the post together with the final bell firmly rammed into the ground and only then the pile while maintaining the location of the Closing bell is brought into its final position in the ground.
Bei einer anderen bekannten-Lösung~wird ein am Pfahl verschiebbar befestigter Kolben mit einem nach hinten offenen Zylinder verwendet, welcher mit dem Pfahlschuh verbunden ist und nach dem Einrammen des Pfahls durch den Einpreßdruck um eine gewisser durch einen Anschlag am Pfahl festgelegte Strecke nach oben verschoben wird. Hierbei kann der Zylinder jedoch nur einen Durchmesser haben, der kleiner ist als derjenige des Pfahlschuhs und darüber hinaus besteht die Gefahr, daß der gesamte Pfahl sich beim Einrammen in den Boden derart verformt, daß Kolben und Zylinder nicht mellr verschiebbar sind.In another known solution ~ a is slidable on the pole attached piston with a rearwardly open cylinder used, which with the pile shoe is connected and after driving the pile by the injection pressure moved upwards by a certain distance determined by a stop on the post will. Here, however, the cylinder can only have a diameter that is smaller is than that of the pole shoe and there is also the risk that the When driven into the ground, the entire pile is deformed in such a way that the piston and cylinder are not mellr movable.
Bei allen diesen bekannten Pfählen bzw. Verfahren treten insbesondere beim schrägen Einbringen in den Boden besonders leicht Abweichungen von der gewünschten Richtung auf. Ferner ist die Herstellung der Ummantelung in der Schräglage häufig schwierig, da die Verhältnisse sehr.undefiniert sind.In all of these known piles or processes occur in particular particularly easy when it is slanted into the ground Deviations from the desired direction. Furthermore, the production of the sheath is in the incline is often difficult because the conditions are very undefined.
Gegenüber diesen bekannten Verfahren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, einen Verbundpfahl herzustellen, dessen mit Verpreßmasse zu umgebender Pfahl während des Einbringens in den Boden keinen mehr oder weniger unkontrollierbaren Belastungen ausgesetzt wird, so daß später auch die volle vorherberechnete Festigkeit des Pfahles zur Verfügung steht.In relation to these known methods, it is the object of the invention to create a way to produce a composite pile, its with grout The pile to be surrounded by no more or less during the introduction into the ground is exposed to uncontrollable loads, so that later the full pre-calculated Strength of the pile is available.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß ein mit einer losen, dichtenden Bodenplatte verschlossenes Vortreibrohr in den Boden eingebracht Wird, in das dann der Pfahl eingesetzt wird, daß Injektionsschläuche zum Einbringen von Verpreßmasse in das Vortreibrohr bis zu dessen unterem Ende geführt werden und das Vortreibrohr mit Verpreßmasse gefüllt wird, und daß dann das Vortreibrohr zusammen mit den Injektionsschläuchen unter Zurücklassung der Bodenplatte allmählich angehoben und Verpreßmasse mit hohem Druck in das so zugängig gewordene Erdreich gepreßt wird.This task is accomplished with a method of the type mentioned at the beginning solved in that a drive pipe closed with a loose, sealing base plate Is introduced into the ground, in which the pile is then inserted, that injection hoses to introduce grout into the propulsion pipe to its lower end are and the propulsion pipe is filled with grout, and that then the propulsion pipe together with the injection hoses, leaving the bottom plate behind raised and grout with high pressure in the soil that has become accessible in this way is pressed.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also nicht der Pfahl unmittelbar in den Boden gerammt oder gepreßt, sondern zu diesem Zweck ein Vortreibrohr verwendet, in dessen leeren Innenraum dann später der eigentliche Pfahl eingesetzt wird, so daß er keineriei unvorhersehbaren und nicht abschätzbaren Belastungen ausgesetzt wird und seine Lage sich ohne weiteres bestimmen läßt.In the method according to the invention, the pile does not become direct rammed or pressed into the ground, but a jacking pipe is used for this purpose, in the empty interior of which the actual stake will later be inserted, see above that he is not exposed to unpredictable and unpredictable loads and its location can be determined without further ado.
Danach wird dann das rohr mit Verpreßmasse gefüllt, um ein gewisses Stück angehoben und Verpreßmasse unter hohem Druck in dem umgebenden Erdreich verteilt, so daß eine innige Verbindung der Verpreßmasse mit dem Boden und dem Pfahl entsteht und dieser fest im Boden verankert wird.Then the pipe is then filled with grout to a certain extent Piece lifted and grouting compound distributed under high pressure in the surrounding soil, so that an intimate connection of the grout with the ground and the pile is created and this is firmly anchored in the ground.
Wenn das -Vortreibrohr nicht bis in eine Tiefe gebracht wird, die einen ausreichenden Druckwiderstand durch die im Rohr befindliche Verpreßmasse gestattet, so kann das Vortreibrohr am oberen Ende auf einfachste Weise dichtend verschlossen und dann erst angehoben werden, so daß sichergestellt ist, daß die Verpreßmasse unter dem hohen Druck nicht nach oben, sondern im wesentlichen seitlich in das umgebende Erdreich ausweicht.If the drive pipe is not brought to a depth that a sufficient pressure resistance is allowed by the grouting compound in the pipe, in this way, the driving pipe can be sealed in a very simple manner at the upper end and only then are raised, so that it is ensured that the grout under the high pressure not upwards, but essentially laterally into the surrounding area Avoids the ground.
Während die bisher verwendeten Abschlußglocken ihre Aufgabe nur sehr unvollständig erfüllten und dadurch die Größe des Verprel3" druckes begrenzt war, ermöglicht das erfindunysgemäße Verfahren wesentlich höhere Drücke und damit ein besseres Eindringen der Verpreßmasse in das umgebende Erdreich und eine bessere Verankerung des Pfahls.While the closing bells used so far did their job only very much incompletely fulfilled and thus the size of the Verprel3 "pressure was limited, The process according to the invention enables significantly higher pressures and thus a better penetration of the Grouting compound in the surrounding soil and better anchoring of the pile.
Im allgemeinen sind die oberen Erdschichten, die vom Vortreibrohr durchstoßen werden, verhältnismäßig weich und grundwasserhaltig, so daß sie keine sichere Verankerung für den Pfahl darstellen, während die tiefer liegenden Schichten .eine gute Befestigung ermöglichen. Daher kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Druck zum Verteilen der Verpreßmasse im Erdreich verringert werden, wenn das Vortreibrohr ein gewisses Stück angehoben worden ist und sein unteres Ende die, weicheren Schichten erreicht hat. Auf diese Weise wird verhindert! daß größere Mengen Verpreßmasse in den weicheren Schichten verteilt werden, ohne daß diese Schichten zur Verankerung des Pfahles wesentlich beitragen.In general, the upper layers of earth are those of the jacking pipe be pierced, relatively soft and containing groundwater, so that they do not provide secure anchoring for the pile while the deeper layers . enable a good fastening. Therefore, in the method according to the invention the pressure for distributing the grout in the ground can be reduced if the Jacking pipe has been raised a certain distance and its lower end the, has reached softer layers. That way it is prevented! that larger amounts Molding compound can be distributed in the softer layers without affecting these layers contribute significantly to anchoring the pile.
Zur Ilerstellung eines Verbundpfahls unter Wasser kann die Unterkante des Vortreibrohres bis kurz unter die Trennungslinie von Boden und Wasser hochgezogen und dann die noch im Vortreibrohr befindliche Verpreßmasse abgesaugt werden.To create a composite pile under water, the lower edge of the jacking pipe pulled up to just below the dividing line between soil and water and then the grout that is still in the propulsion pipe is sucked off.
Als Pfahl kann vorzugsweise ein mit als Widerhaken wirkenden Verbundbügeln .und/oder mit quer zur Pfahllängsachse angeordneten Platten versehener Pfahl verwendet werden.A composite stirrup acting as a barbed hook can preferably be used as a post .and / or a pile provided with plates arranged transversely to the longitudinal axis of the pile will.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert, die die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundpfahles an einem Ausführungsbeispiel zeigen.The invention is explained in more detail below with reference to the figures, the successive process steps for the production of the invention Show composite pile on an exemplary embodiment.
Zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst ein Vortreibrohr 1 mit einer losen Bodenplatte 2 in der in Fig. 1 angedeuteten Weise bis zur gewünschten Tiefe in den Boden eingebracht, beispielsweise gerammt. Die Bodenplatte dichtet das Vortreibrohr ab, so daß kein Wasser in dessen Innenraum gelangen kann.To carry out the method, a propulsion pipe 1 is first used a loose base plate 2 in the manner indicated in Fig. 1 to the desired Drilled deep into the ground, for example rammed. The base plate seals the propulsion pipe from so that no water can get into its interior.
Nach Beendigung des Einrammvorganges wird in den Innenraum des Vortseibrohres-l ein Pfahl 4 eingebracht. Dieser Pfahl kann, wie ohne weiteres ersichtlich ist, praktisch beliebige Form haben und etwa aus einem Voll- oder Hohlprofil bestehen, an dessen Aussenseite als Widerhaken wirkende Verbundbügel und/ oder Querplatten angebracht sind, um eirnkraftschlüssige Verbindung mit der umgebenden Verpreßmasse herzustellen. Selbs+-verständlich kann auch ein gitterförmiges Pfahlelement verwendet werden. Außerdem werden die Injektionsschläuche 3 eingeführt. Der übrige Teil des Innenraums des Vortreibrohres 1 wird dann mit der Verpreßmasse, also mit Zementmilch oder dünnflüssigem Beton bzw. Mörtel gefüllt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dabei kann das Füllen über die Injektionsschläuche 3 oder auch unmittelbar dadurch die obere Öffnung des Vortreibrohres 1 erfolgen.After the end of the ramming process, the interior of the Vortseibrohres-l a pile 4 was introduced. This stake, as can be readily seen, can be useful have any shape and consist of a solid or hollow profile, at which Compound stirrups acting as barbs and / or transverse plates attached to the outside are in order to establish a frictional connection with the surrounding grout. Of course, a grid-shaped pile element can also be used. In addition, the injection tubes 3 are inserted. The rest of the interior of the propulsion pipe 1 is then with the grout, so with cement milk or thin liquid Concrete or mortar filled, as shown in FIG is. Included can fill via the injection hoses 3 or directly through the upper opening of the propulsion pipe 1 take place.
Nach Fertigstellung der Anordnung gemäß Fig'. 2 wird das Vortreibrohr 1 dichtend mit einer Platte 6 verschlossen. Daraufhin wird das Vortreibrohr in der in Fig. 3 angedeuteten Weise angehoben, beispielsweise um 1 Meter, und durch die ebenfalls angehobenen Injektionsschläuche 3 weitere Verpreßmasse unter sehr hohem Druck zugesetzt. Durch diesen hohen Druck wird die Verpreßmasse im Bereich zwischen der Bodenplatte 2, die sich beim Anheben des Vortreibrohres 1 von- diesem gelöst hatte, und dem unteren Rand des Vortreibrohres in der angedeuteten Weise im wesentlichen seitlich im Boden verteilt, so daß eine sichere Verankerung des Pfahles 4 erzielt wird.After completion of the arrangement according to FIG. 2 becomes the jacking pipe 1 sealed with a plate 6. Thereupon the propulsion pipe is in the in Fig. 3 indicated manner raised, for example by 1 meter, and by the also raised injection hoses 3 more grout under very high Pressure added. Due to this high pressure, the grout is in the area between the base plate 2, which is detached from this when the propulsion pipe 1 is lifted had, and the lower edge of the propulsion pipe in the manner indicated essentially laterally distributed in the ground, so that a secure anchoring of the post 4 is achieved will.
Dieses Anheben des Vortreibrohres 1 um kleinere Strecken, das beispielsweise auch kontinuierlich erfolgen kann, und das Zuführen von Verpreßmasse am unteren Rand des Vortreibrohres unter sehr hohem Druck wird fortgesetzt (Fig. 4), bis weniger tragfähige Bodenschichten erreicht werden. Da diese Bodenschichten nicht mehr wesentlich zur Verankerung beitragen, wird der Verpreßdruck herabgesetzt und das Vortreibrohr 1 aus dem Boden entfernt, so daß man den fertigen Verbundpfahl gemäß Fig. 5 erhält.This lifting of the propulsion pipe 1 to smaller distances, for example can also be done continuously, and the supply of molding compound at the bottom Edge of the propulsion pipe under very high pressure is continued (Fig. 4) until less stable soil layers can be achieved. Since these soil layers are no longer essential will contribute to anchoring the grouting pressure is reduced and the drive pipe 1 removed from the ground, so that you have the finished composite pile according to FIG. 5 is obtained.
Wenn der Verbundpfahl unter Wasser hergestellt wird, also etwa der in den Figuren mit "Grundwasser" bezeichnete Bereich ein Gewässer ist, so kann däs Vortreibrohr 1 etwas weiter als in Fig. 4~dargestellt hochgezogen und dann die in ihm befindliche Verpreßmasse abgesaugt werden. Das Vortreibrohr wird dann vollständig entfernt,-ohne daß nennenswexte Mengen von Verpreßmasse ins Wasser gelangen.If the composite pile is made underwater, such as the in the figures with "groundwater" designated area is a body of water, so that can Propulsion pipe 1 pulled up a little further than shown in Fig. 4 ~ and then the in grout located there are sucked off. The propulsion pipe is then complete removed, -without that noteworthy amounts of grout get into the water.
Im=übrigen sei darauf hingewiesen, daß in allen Fällen die im Vortreibrohr befindliche Verpreßmasse vor dessen endgültigem Entfernen aus dem Boden abgesaugt wird.In addition, it should be noted that in all cases those in the driving pipe Sucked grout located before it is finally removed from the ground will.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß das Vortreibrohr 1 zur Aufnahme des Verpreßdruckes dichtend mittels der Platte 6 verschlossen wird. Falls jedoch das Vortreibrohr sehr tief in den Boden eingebracht wurde, kann unter Umständen auch das Gewicht der im Vortreibrohr befindlichen Verpreßmasse ausreichen, um als Gegendruck gegen den sehr hohen Verpreßdruck wirksam zu werden.In the above embodiment it was assumed that the Propulsion pipe 1 for taking up the grouting pressure is sealed by means of plate 6 will. However, if the jacking pipe was sunk very deep into the ground, it can the weight of the grouting compound in the jacking pipe may also be sufficient, to act as a counter pressure against the very high grouting pressure.
Zur leichteren Entfernung des Vortreibrohres aus dem Boden und zur zusätzlichen Verdichtung der Verpreßmasse können während des Herausziehens des Vortreibrohres 1 an diesem Aussenrüttler 7 (Fig. 4) angreifen.For easier removal of the driving pipe from the ground and to additional compression of the grouting material can occur during the pulling out of the propulsion pipe 1 attack this external vibrator 7 (Fig. 4).
Claims (7)
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