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20 Mikropfahl TITAN. Die Verfahrenstechnik im Detail. Die Bauteile Kugelbundmutter Kopfplatte Kopplungsmuffe Stahltragglied Kugelbundmutter Kopfplatte HD-PE-Hüllrohr z. B. für freie Pfahllänge und zusätzlichen Korrosionsschutz in der Sohlfuge Primärinjektion (Filterkuchen) stabilisiert das Bohrloch und verbessert den Scherverbund nichtbindiger Boden (Sand, Kies, verwitterter Fels) Sekundärinjektion (Zementstein) bildet den Verpresskörper Stahltragglied Betonstahl-Gewinde gemäß DIN EN 14199 zur Rissweitenbegrenzung Spühlkanal Abstandhalter Kopplungsmuffe Bohrkrone Abstandhalter für Zementsteinüberdeckung > 20 mm Lehmbohrkrone Spülbohrung D Beispiel: Verpressen min. Zementstein-Überdeckung > 20 mm Kopplungsmuffe d k Durchmesser Bohrkronen- Durchmesser Kalkulierter Verpresskörper- Durchmesser D Boden, Lockergestein Filterkuchen (Zement) mit Bodeneinschlüssen nach innen zunehmende Zementsteinfestigkeit und Dehnsteifigkeit Lehmbohrkrone Durchmesser d Stahltragglied minimaler Verpresskörper Durchmesser D > d Querdruck Boden, Lockergestein Stahltragglied TITAN 40/16 Filterkuchen (grau/schwarz eingefärbt) durch dünne Spülflüssigkeit (W/Z 0,8 – 1,0); stützt das Bohrloch gegen Zusammenfall und verbessert/ verdichtet das Lockergestein Verpressflüssigkeit W/Z 0,4 – 0,5 (rot eingefärbt) Korrosionsschutz D = d + a Aufweitung a ≥ 20 mm gemäß DIN SPEC 18539 Erfahrungswerte der Fa. Ischebeck (gemessen an ausgegrabenen Verpresskörpern) D ≥ d + 75 mm für Mittel- und Grobkies d + 50 mm für Sand und Kiessand
21 1. 2. Ein Verfahren für alle Anwendungsfälle Unabhängig von Bodenbeschaffenheit und Anwendungsfall werden Mikropfähle TITAN immer mit dem gleichen Verfahren in nur zwei Schritten zur Verankerung eingebracht. 1. Direktbohren Drehschlagendes Bohren mit Spülmedium Spül- und Stützflüssigkeit ist Zementleim mit einem Verhältnis Wasser zu Zement W/Z = 0,4 ÷ 0,7 Durch drehschlagendes Bohren mit Zementsuspension kommt es zu einer Bodenverdrängung und -verbesserung wie bei Verdrängungspfählen. Während des Bohrvorgangs wird das Wasser aus der Zementsuspension abgefiltert und bildet einen Filterkuchen, der das Bohrloch stabilisiert. Der Filterkuchen kann auch als Primärinjektion bezeichnet werden, die den Scherverbund zwischen Verpresskörper und Boden verbessert. Die Rücklaufspülung darf nicht abreißen und im Bohrloch verschwinden. Unter dem üblichen Spüldruck von 5 bis 20 bar wird das Wasser abgefiltert und der Filterkuchen stabilisiert das Bohrloch. Der Zement verzahnt sich formschlüssig mit dem Korngerüst des Bodens. 2. Dynamisches Verpressen mit Verpresssuspension Verpresst wird ein Zementleim W/Z = 0,4 ÷ 0,5 Dynamisches Verpressen bezeichnet das Verpressen unter gleichzeitiger Rotation. Mit dieser steifen Suspension wird die Stützflüssigkeit verdrängt, bis diese aus dem Bohrloch fließt und so ein dichter Verpresskörper entsteht. In der Endphase des Verpressens wird auf der Stelle gebohrt. Der Verpressdruck steigt, Mantelreibung entwickelt sich; damit wird angezeigt, dass der Einbau gut gelungen ist. Ein Nachverpressen ist nicht erforderlich, da der geforderte Verpressdruck von 5 bar immer erreicht wird. Bohrkronen Für jede Bodenart stehen passende Bohrkronen zur Verfügung, sodass eine einheitliche Verfahrenstechnik für praktisch alle Böden angewendet werden kann. Ein Wechsel der Bohrkrone vor Ort kann erforderlich sein, da selbst bei umfangreichen Sondierungen der Boden im Einsatzbereich eine andere Zusammensetzung haben kann. Bohrkronentypen und Einsatzbereiche Lehmbohrkrone: Lehm, sandig-bindiger Mischboden ohne Hindernisse < 50 S.P.T. (Standard Penetration Test) Hartmetall-Kreuzbohrkrone: Dolomit, Granit, Sandstein; Festigkeit 70 – 150 MPa Kreuzbohrkrone: Dicht gelagerter Sand und Kies mit Hindernissen > 50 S.P.T. Hartmetall-Warzenbohrkrone: Bewehrter Beton oder Fels, Vorkerne; Festigkeit > 70 MPa Warzenbohrkrone: Verwitterter Fels, Phyllit, Schiefer, Tonstein; Festigkeit < 70 MPa Hartmetall-Stufenbohrkrone: Für richtungsstabile Bohrungen bei Trennflächen im Boden
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