Beschreibung der wichtigsten Rammverfahren

Der Bau eines Kapitalgebäudes beginnt mit dem Bau des Fundaments. Aussehen, Leistung, Dauerhaftigkeit und Sicherheit des Bauwerks hängen davon ab, wie richtig sein Typ gewählt wurde und die Installationsarbeiten ausgeführt wurden. Heutzutage werden Pfahlgründungen zunehmend beim Bau von Objekten für verschiedene Zwecke verwendet.

Rammpfähle ruhen auf festen Bodenschichten und zeichnen sich daher durch eine hohe Tragfähigkeit aus. Ihre Verwendung verhindert außerdem die Verformung gefährlicher Bodenschichten, die unter anderen Bedingungen mit einer ungleichmäßigen Senkung der Struktur behaftet sind.

Rammarbeiten werden in folgenden Bodenarten durchgeführt:

• lockere sandige und mittelfeste Böden;
• flüssiger und plastischer sandiger Lehm;
• zähe, flüssige und weichplastische Tone und Lehme.

Zum Rammen werden verschiedene Pfahlarten verwendet. Wenn wir über die Form des Abschnitts sprechen, sind dies:

• rund (massiv und hohl);
• T-förmig;
• Quadrat.

Je nach verwendetem Material werden Pfähle unterschieden:

• Metall - geeignet für den Bau großer Backsteingebäude auf Holzrahmenbasis sowie für den Bau von Fachwerkhäusern;

• verstärkter Beton - verwendet für monolithische Industrie- und mehrstöckige Gebäude, empfohlen zum Bewegen von Böden;
• hölzern - geeignet für Privathäuser, Ferienhäuser, kleine Brücken, temporäre Bauten.

Monolithisch und geschweißt, je nach Herstellungsverfahren.

Auswahlkriterien und Merkmale von Holzpfählen werden gemäß GOST 9463-88 bestimmt. Für andere Produkte gibt es Regelungen.

Unabhängig von der Art des Pfahls müssen sie folgende Anforderungen erfüllen:

• ein Element muss einer schweren Belastung standhalten;
• hohe Rissbeständigkeit;
• Widerstandsfähigkeit gegen hohe wechselnde Belastungen, die Fähigkeit, unter schwierigen hydrogeologischen Bedingungen zu funktionieren.

Beim Rammen werden spezielle Geräte verwendet, die eine statische (konstante Eindrückung) oder dynamische (Stoß-) Belastung auf die Elemente ausüben. Den Arbeiten geht die geologische Erkundung und das Vortreiben eines Testelements voraus. Mit der letzten Aktion können Sie sehen, wie genau die theoretischen Annahmen über die Beschaffenheit des Bodens sind, um das Verhalten des Pfahls im Boden zu bewerten.

War die Probefahrt erfolgreich, werden alle Stützen montiert, das Fundament organisiert, an dessen Ende das Fundament eingezogen wird. Bei letzterem wird der oberirdische Teil der Basis geschlossen, um ihn vor negativen Umwelteinflüssen zu schützen. Die Aufnahme kann mit Mauerwerk, Brettern, Betonmörtel erfolgen. Der so entstandene Sockel wird dann mit einem geeigneten Material ausgekleidet.

Der Hauptvorteil der Pfahlgründung ist natürlich die Möglichkeit, mittelgroße und große Gebäude auf gefährlichen Böden zu errichten, die anfällig für Brüchigkeit und Plastizität sind. Ein Element kann einer Belastung von 1,5 Tonnen standhalten. Dies wiederum ermöglicht es Ihnen, die Anzahl der Stapel zu reduzieren und gleichzeitig die Kostenschätzung zu reduzieren. Die Kosten für die Pfahlgründung sind im Vergleich zu den Kosten für die Organisation eines Streifens oder monolithischen Analogs geringer.

Neben den offensichtlichen Vorteilen hat die Rammmethode folgende Vorteile:

• benachbarte Gebäude erfahren keine dynamischen Belastungen;
• die Möglichkeit, auf Reliefböden zu bauen, Böden mit erheblicher Neigung;
• Erhaltung des allgemeinen Erscheinungsbildes der Landschaft;
• hohe Baugeschwindigkeit des Fundaments, keine Notwendigkeit, auf die Festigkeit des Fundaments zu warten;
• geeignet für alle Gebäudetypen;
• macht fast jede Baustelle für den Bau geeignet.

Ein Merkmal der Rammtechnologie ist die Notwendigkeit, Brunnen in der erforderlichen Tiefe vorzubohren. Im nächsten Schritt wird der Pfahlschacht organisiert. Diese Phase kann je nach Bodenart auf drei Arten durchgeführt werden:

• trocken - hergestellt, ohne die Wände der Stütze zu befestigen;

• Verwendung von Ton, der das Ablösen von Brunnen vermeidet;

• Verwenden Sie das Gehäuse, um die Stützen zu befestigen.

Darüber hinaus kann der Fahrvorgang selbst auf unterschiedliche Weise erfolgen:

• durch einen Schlag;
• durch Vibrationsverfahren;
• durch Einrückung;
• Schraubmethode;
• mit der Verwendung von Führungsbrunnen für Stützen.

Manchmal werden mehrere Methoden gleichzeitig auf derselben Grundlage angewendet. Schauen wir uns jeden von ihnen genauer an.

Beim Rammen von Pfählen wird ein Rammgerät oder ein anderes Spezialgerät (z. B. ein Bagger) verwendet, an dem zum Rammen ein Hydraulikhammer (oder ein Diesel- oder Drucklufthammer) aufgehängt wird. Dieselhammer ist ein einfacher, aber effektiver Hammer. Es arbeitet unabhängig von der Verfügbarkeit von Energiequellen, hat eine hohe Leistung und Wetterbeständigkeit.

Die Essenz des Einschlagverfahrens basiert auf der Schlagenergie. Mit jedem Schlag auf den Kopf dringt das Element tiefer in den Boden ein, bis seine Spitze auf einem festen Untergrund aufliegt.

Durch Vibrationsantrieb wird die Reibung zwischen der Mantelfläche der Stützen und den Bohrlochwänden verringert, so dass das Verfahren weniger Stress erfordert. Beim Vibrationstauchen sollte der verdrängte Boden um den Pfahl herum verdichtet werden, da dies in direktem Zusammenhang mit der Festigkeit des zukünftigen Fundaments steht. Es wird mit Tauchbooten, Hämmern und speziellen Installationen durchgeführt, die für Vibrationen und Verformungen des Bodens unter den Pfahlspitzen und im Bereich ihrer Seitenwände sorgen.

Die Vibrationsramme in dieser Technik ist auf feuchtigkeitsgesättigten Böden wirksam. Für trockene und dichte Böden sind Federvibrationshämmer besser geeignet.

Die Eindringtechnologie ist eine der leisesten. Es wird aufgrund einer gewissen Belastung der Pfähle durchgeführt, weshalb sie buchstäblich in den Boden "durchfallen". Die Last kommt von Rüttlern und einem hydraulischen Heber, wichtig ist, dass die Pfähle auch unter dem Einfluss ihres Eigengewichts gepresst werden.

Der Prozess umfasst mehrere Zyklen des Vertiefens und anschließenden Herausziehens des Trägers, bis seine Spitze blockiert und die Konstruktionstiefe erreicht ist. Geeignet für die meisten Bodenarten, auch für solche mit tiefen, dichten Schichten. Diese Methode ist nicht geeignet für Pfähle, die in einer Tiefe von mehr als 6 m gerammt werden.Aufgrund der Größe der verwendeten Geräte ist für die Platzierung eine Fläche von mindestens 500 Quadratmetern erforderlich. Außerdem ist dies eine ziemlich teure Möglichkeit, eine Pfahlgründung zu organisieren.

Bei der Schraubtechnik werden Pfähle aus Metall oder Stahlbeton (RC) verwendet, die zusätzlich zur Spitze Klingen aufweisen. Letztere sind zum Eintauchen erforderlich, indem die Stützen in den Boden geschraubt werden.Diese Methode wird auf überfluteten und empfindlichen Böden angewendet und ist im Stadtbau weit verbreitet, da sie keine Geräusche und Vibrationen erzeugt und die Bodenschichten benachbarter Objekte nicht verformt.

Als ruhigste Sicherheit für die Landschaft gilt das Versenken der Stützen. Es eignet sich für felsige Böden, Böden in der Permafrostzone, Böden mit festen (bis zu 20%) Einschlüssen.

Der Kern des Bohrverfahrens besteht darin, dass ein Loch (Führungsloch) in den Boden gebohrt wird, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Pfahls. Die Höhe des resultierenden Bohrlochs entspricht der Höhe des Pfahls ohne Spitze. Danach wird eine Stütze in das Bohrloch getrieben.

Eine Variante des Tauchverfahrens ist die Bohrfahrt. In diesem Fall ist der Durchmesser des Brunnens etwas größer als der Durchmesser der Pfähle, daher wird der freie Raum zwischen den Wänden des Lochs und den Wänden der Stütze nach dem Eintauchen der Pfähle mit Zementsand gefüllt oder Bodenmischung.

Das Bohren von Brunnen erfolgt mit Pfahlrammen, die nicht mit Pfahlhämmern, sondern mit Drehrotatoren ausgestattet sind. Letztere sorgen für eine streng vertikale Bohrrichtung, die ein wichtiger Indikator für die Bohrqualität ist.

Die Wahl der einen oder anderen Rammmethode wird in erster Linie durch die Beschaffenheit des Bodens bestimmt. Daher ist der Einsatz von Schlaggeräten in Böden mit fester Imprägnierung (Stein, Schotter, Kies) nicht akzeptabel. Die Verstopfungsmethode funktioniert nicht, selbst wenn sich die Baustelle in der Nähe der betriebenen Einrichtungen und Hauptleitungen befindet. Kurz gesagt, wo Geräusche und Vibrationen verboten sind.

Das Vibrationstauchverfahren ist optimal für wassergesättigte und sandige Böden, steht jedoch nicht für dichte und inaktive, insbesondere steinige Böden zur Verfügung.

Ein wichtiges Auswahlkriterium ist der Pfahlverbrauch und dementsprechend der Arbeitsaufwand. Bei regelmäßig genutzten Räumen muss man sich in der Regel zwischen Stahlbeton- und Schraubpfählen entscheiden. Die Tragfähigkeit von Stahlbetonstützen ist höher, sie werden jedoch mit der gleichen Steigung wie die Schrauben montiert. Das heißt, es wird nicht möglich sein, ihre Anzahl zu reduzieren.

Bei Böden mit erheblichen Höhenunterschieden oder auf bewässerten Böden ist es jedoch besser, Schraubpfähle zu verwenden. Stahlbeton (auch bei Verwendung von Verbundmodifikationen) neigt in diesem Fall zum Versagen, was bei Schraubengegenstücken aufgrund ihrer breiteren Basis nicht der Fall ist. Zudem lässt sich dieser auf die gewünschte Länge ausziehen – bis der Untergrund auf starken Schichten aufliegt.

Vergleicht man die Komplexität der Verfahren, so benötigen alle im Rammverfahren verlegten Pfähle weniger Montagezeit. In der Regel müssen Sie dazu nur spezielles Gerät an die Baustelle liefern, das sich auf einer Raupenkette entlang bewegt. Für eine Schicht sind solche Anlagen in der Lage, bis zu 40 Pfähle zu rammen, dh in den meisten Fällen ein ganzes Fundament zu schaffen.

Das Einbringen von Schraubpfählen in den Boden erfordert die Verwendung von elektromechanischen Geräten oder einer Bohrmaschine, mit deren Hilfe ein Getriebe in das Montageloch eingebaut wird und das Verschrauben der Stützen gewährleistet. Wenn die Zufahrt zur Baustelle erschwert ist oder aus anderen Gründen der Einsatz von Spezialgeräten nicht möglich ist, ist die manuelle Verlegung der Pfähle möglich.Der Prozess wird lang und mühsam sein.

Unabhängig von der gewählten Technologie und Größe, dem Zweck des Gebäudes müssen Diagramme erstellt werden, die die Traglast der Stützen, die Tiefe ihrer Verschüttung, die Stufe, den Durchmesser usw. widerspiegeln.

Wenn das Gebäude schwere Konstruktionen vorsieht, zum Beispiel Öfen, Kamine, benötigen sie ein eigenes Mini-Fundament. Es ist nicht mit der Hauptbasis verbunden und muss nach eigenen Berechnungen gebaut werden.

Wenn Sie einen Pfahl mit Ihren eigenen Händen rammen, ist zu beachten, dass er unter dem Gefrierpunkt des Bodens installiert werden muss und alle schwachen Schichten durchlaufen muss. Nur so kann die Festigkeit und Zuverlässigkeit der Pfahlgründung erreicht werden.

Pfähle werden, wie bereits erwähnt, in festen Boden gerammt, dessen Tiefe der Konstruktionsdokumentation entspricht. Dabei ist darauf zu achten, dass das Element feste Schichten erreicht hat und nicht beispielsweise auf einem Stein aufliegt. Andernfalls kann die Schiefstellung des Pfahls während des Betriebs des Hauses nicht vermieden werden, was sich auf die Geometrie des gesamten Bauwerks auswirkt.

Es ist besser, in der warmen Jahreszeit, nachdem die oberen Bodenschichten aufgetaut sind, Pfähle unterzutauchen oder zu rammen. Wenn vor Frost keine Arbeiten durchgeführt werden können, können diese im regulären Modus durchgeführt werden, sofern der Boden nicht mehr als einen Meter tief gefroren ist.

Wenn das Einfrieren wichtiger ist, können Sie ein spezielles Gerät verwenden - "Dampfnadel". Es stellt ein Rohr dar, an dem es ein Loch hat - heißer Dampf tritt aus ihm aus. Das Rohr wird in den Brunnen abgesenkt und hilft, den Boden aufzutauen. Für gefrorene Böden ist auch das Bohrlaufverfahren mit Vorbohren von Leitbrunnen geeignet.

Ein Handhammer kann verwendet werden, um Pfähle mit kleinem Durchmesser in geringe Tiefen zu treiben. Bei größeren Konstruktionen wird ein Elektro- oder Hydraulikhammer verwendet. Ihre Kosten sind hoch, aber für den privaten Wohnungsbau können sie gemietet werden.

Beim Bohrverfahren sollten Sie sich zunächst um den Abtransport des beim Bohrvorgang abgetragenen Erdreichs kümmern. Ansonsten steigt die Bauhöhe um durchschnittlich 0,5 m an.

Die Bohrlochtiefe ist für das Leitbohren von strategischer Bedeutung. Sie sollte einen halben Meter kürzer sein als die Stütze. Andernfalls kann der Halt des Pfahls mit Erde nicht gewährleistet werden.

Informationen zu Vibrationsrammen, Eindrücken und Rammen finden Sie im nächsten Video.