Herstellung von Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen
Im Spezialtiefbau werden Vollverdrängungsschneckenbohrpfähle in vier Schritten hergestellt:
- Sicherung der Bohrlochwand
- Förderung des Bodens
- Einbringung des Betons
- Armierung
Schneckenbohrpfähle als Ortbetonpfähle unterscheiden sich von Fertigpfählen und Verbundpfählen. Sie sind im Gegensatz zu Fertigpfählen nicht vorgefertigt und werden nicht in Teilstücken montiert. Sie bestehen auch nicht aus vorgefertigten Traggliedern wie die Verbundpfähle, die im vorgefertigten Bohrloch mit Zementmörtel verpresst werden.
Für die Herstellung von Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen wird eine hohle Endlos-Bohrschnecke bis zur benötigten Tiefe in den Boden geschraubt. Ist die Solltiefe erreicht, wird der Bohrkopf vom Vortriebsrohr gelöst. Mit einer Betonpumpe wird Beton durch die hohle Bohrschnecke gepresst. Er verdrängt dabei die Bohrschnecke Stück für Stück nach oben, bis sie vollständig gehoben und der Hohlraum komplett mit Beton gefüllt ist. Mit seiner Wendelung stützt der Vollverdrängungsschneckenbohrpfahl die Wände. Daher müssen die Bohrlochwände nicht verrohrt werden. Die Armierung wird nach dem Entfernen des Bohrlochaushubs in den Beton eingerüttelt. Das muss erfolgen, bevor der Beton abbindet. Ist der Beton ausgehärtet, wird der Pfahl auf Sollhöhe gekappt.
Vorteile von Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen im Spezialtiefbau
Pfahlgründungen mit Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen haben eine Reihe von Vorteilen:
- Ermöglichung lärmarmer und erschütterungsfreier Tiefgründungen
- Einsatz bei beengten Platzverhältnissen
- Verdrängung des Bodens (kein Aushub)
- Stützung des Bohrlochs durch gefüllte Wendelung (keine Sicherung der Bohrlochwand erforderlich)
- Zeiteinsparung (keine Bohrerentfernung vor dem Betonieren)
- Keine Umweltbelastungen durch Erschütterungen
- Hohe Leistungsfähigkeit
Ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist die Zeiteinsparung. Da kein Bohrer entfernt werden muss, entfällt ein kompletter Arbeitsschritt. Das zahlt sich aus, wenn zahlreiche Ortbetonpfähle gesetzt werden müssen und führt gleichzeitig zu einer Kosteneinsparung. Ein Vollverdrängungsschneckenbohrpfahl eignet sich für alle Bodenarten.
Beim Abteufen und Betonieren von Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen kann eine automatische Erfassung aller relevanten Daten erfolgen. Bei der Arbeit erhält der Gerätefahrer einen Überblick über den Pfahlquerschnitt, die benötigte Betonmenge, den Betondruck und weitere wichtige Angaben. So ist ein lückenloses Protokollieren möglich.
Im Gegensatz zu Rammpfählen, die in den Boden eingerammt werden, kommt es bei den Verdrängungsschneckenbohrpfählen nicht zu Erschütterungen. Umliegende Bauwerke werden nicht durch Erschütterungen beschädigt. Verdrängungsschneckenbohrpfähle benötigen kein platzaufwendiges Rammgerät, wie das bei Pfahlgründungen mit Rammpfählen der Fall ist.
Nachteile von Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen
Zu den Nachteilen von Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen im Spezialtiefbau gehört ein mögliches Nachlassen der Tragfähigkeit des Bohrpfahls. Das kann Schäden an der Bausubstanz hervorrufen. Lockert sich das umgebende Erdreich auf, ist die Mantelung nicht mehr stark genug. Dadurch setzt sich der Baugrund. Bodenlockerungen können durch die Bewegung des Bohrwerkzeugs im Bohrloch entstehen. Beweise dafür, dass die Dynamik des Schneckenbohrers den Baugrund geringfügig auflockern kann, liegen nicht vor. Das wird zumindest angenommen. Die Auflockerung bei diesen Tiefgründungen sollte jedoch ausgeglichen werden, da die Vollverdrängungsbohrpfähle den Boden verdrängen.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Spezialtiefbau
Im Spezialtiefbau bieten Pfahlgründungen mit Vollverdrängungsschneckenbohrpfählen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Sie eignen sich für die verschiedensten Arten von Baugrund und für alle Bodenarten. Im Wohnungs-, Industrie- und Gewerbebau sind die Einsatzmöglichkeiten für den Vollverdrängungsschneckenbohrpfahl nahezu unbegrenzt. Vollverdrängungsschneckenbohrpfähle eignen sich für sensible Örtlichkeiten. Sie können in der Umgebung von schwingungsempfindlichen Produktionsanlagen ebenso angewendet werden wie im innerstädtischen Bereich, wo bereits eine dichte Bebauung vorhanden ist und die Platzverhältnisse nur begrenzt sind.
Der Vollverdrängungsschneckenbohrpfahl ist für nicht oder nur wenig tragfähigen Baugrund geeignet. Er ermöglicht Tiefgründungen im Spezialtiefbau, um Bauwerke auf wenig tragfähigem Grund mit Pfählen in großer Tiefe abzusichern. Bohrungen und Abteufungen sind bei Tiefen von mehr als 100 Metern möglich. Die Vollverdrängungsschneckenbohrpfähle können einen Durchmesser bis zu 2,50 Metern haben. Sie können bis zu einer Tiefe eingebracht werden, an der die erforderliche Tragfähigkeit des Baugrunds gewährleistet ist. Sie eignen sich beispielsweise für die Errichtung von Häusern am Meer, wo der Baugrund erst in größeren Tiefen tragfähig ist.
Da die Vollverdrängungsschneckenbohrpfähle Bohrungen in großen Tiefen ermöglichen, können sie auch bei hohen Gebäuden angewendet werden, bei denen es auf besondere Stabilität und Tragfähigkeit ankommt. Beispiele dafür sind der Jeddah Tower in Saudi-Arabien mit 270 Pfählen und einer Bohrtiefe bis zu 110 Metern oder der Lakhta Tower in St. Petersburg, der auf 262 Pfählen steht, die bis zu 84 Meter tief ins Erdreich ragen. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Brückengründungen.
Die Vollverdrängungsschneckenbohrpfähle tragen die Last eines Bauwerks auf tiefergründige Bodenschichten mit geeigneter Tragkraft ab. Die Bohrpfähle übertragen die Bauwerkslasten durch Mantelreibung. Die Reibung erfolgt zwischen dem Pfahl und dem umliegenden Baugrund. Der Spitzendruck wird über den Pfahl in den Untergrund übertragen.
Voraussetzungen zur Anwendung
Da der Vollverdrängungsschneckenbohrpfahl bei den verschiedensten Arten von Baugrund und auch bei begrenzten Platzverhältnissen verwendet werden kann, bestehen keine besonderen Anforderungen an die örtlichen Gegebenheiten. Auch in dicht bebauten Gebieten kann der Vollverdrängungsschneckenbohrpfahl angewendet werden. Lediglich für die technische Ausrüstung muss genügend Platz vorhanden sein. Vollverdrängungsschneckenbohrpfähle können auch in bereits bebauten Wohngebieten zur Errichtung neuer Wohnbauten angewendet werden. Diese Bohrpfähle können dort angewendet werden, wo sich andere Pfähle aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht eignen.
