Verpresspfähle- Geotechnik -
Geltungsdauer: 02.04.2021
SPANTEC Stabverpresspfähle mit Traggliedern aus Betonstabstahl
mit gerippter Oberfläche
Ø 20 mm, Ø 25 mm, Ø 28 mm, Ø 32 mm, Ø 40 mm und Ø 50 mm
Zulassungsnummer: Z-34.14-238
Der SPANTEC-Verbundpfahl - die optimale Lösung im Gründungsbereich
Die Vorteile des SPANTEC-Verbundpfahls liegen in der Kombination von kleinen Querschnitten bei gleichzeitighohen Tragfähigkeiten. Die Verbundpfähle zeichnen sich dabei durch ihren einfachen Aufbau aus.
Kernstück jedes Pfahls ist ein Stahltragglied aus Betonstahl mit einem beidseitig warm aufgewalzten, durch-gehenden Grobgewinde. Wird dieser Stahl in einem Bohrloch mittels Zement-Verpressmörtel umschlossen,so spricht man von einem einfachen oder Standardkorrosionsschutz.
Die Vorteile im Einzelnen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Es lassen sich durch den SPANTEC-Verbundpfahl sowohl Druck- als auch Zuglasten übertragen, aberauch für die Abtragung von Wechsellasten ist er geeignet.
• Charakteristisch für diese Art der Verbundpfähle ist ein sehr gutes Verformungsvermögen (Duktilität) beigleichzeitig hoher Festigkeit.
• Das aufgewalzte Grobgewinde gewährleistet einen sehr guten Verbund zwischen dem eingesetzten Stahl -glied und dem Verpressmörtel.
• Darüber hinaus gewährleistet das durchgehende Gewinde, dass an jeder Stelle des Stahls individuell Ver-ankerungen gesetzt, die Stäbe getrennt und mittels leicht zu montierender Muffenverbindung wiederweitergeführt werden können. Die Verbindungs- und Verankerungsteile garantieren hierbei eine nahtloseKraftübertragung.
• Durch die relativ kleinen Stahldurchmesser der Verbundpfähle ergeben sich geringe Bohrlochdurchmesserund erlauben kostengünstige Bohrverfahren. Darüber hinaus ergeben sich aus der höheren Elastizität derVerbundpfähle gegenüber herkömmlichen Bohrpfählen weitere Vorteile.
• Das Grobgewinde der Stähle erlaubt den Einsatz der Pfähle auch unter widrigen Baustellenbedingun gen,bleibt schraubbar und vereinfacht die Montage.
• Durch den einfachen Aufbau der Pfähle ist es möglich, den Stahl zentrisch gelagert mit einem Kunststoff -ripprohr zu überziehen, welches werksseitig mit dem Zementmörtel vorinjiziert wird. Dadurch entsteht einqualitativ hochwertiger doppelter Korrosionsschutz, der den dauerhaften Einsatz der Pfähle auch unterungünstigen Bodenverhältnissen (Deponien u. ä.) realisierbar macht.
• SPANTEC-Verbundpfähle sind sowohl für den temporären (< 2 Jahre) als auch für den dauerhaften Einsatz (> 2 Jahre) zugelassen.
• Durch die Kombination mehrerer Stähle zu einem Mehrstabpfahl lassen sich höhere Tragfähigkeiten erzielen.
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle 3
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle4
Pfahlplanung und Pfahlprüfung
Durch entsprechende Probebelastungen ist es möglich, die Vorgaben für die Mantelreibung im Bereich derKrafteintragungslänge und das auftretende Setzungsverhalten zu überprüfen.
Darüber hinaus erfolgt eine Betrachtung der chemischen Zusammensetzung des Bodens und des damitverbundenen zu erwartenden Angriffs der Pfähle.
Bei einem Einsatz der Pfähle von über zwei Jahren ist in der Regel vom Einsatz des doppelten Korrosions-schutzes auszugehen. Dieser dauerhafte Korrosionsschutz kann dabei auf zwei verschiedene Arten reali-siert werden:
1. Ausbildung eines äußerst haltbaren sogenannten doppelten Korrosionsschutzes. Das heißt, das zentrisch gelagerte Stahltragglied wird mit einem Kunststoffripprohr überzogen und der Zwischen raum zwischen dem Stahl und dem Ripprohr wird werksseitig mit Zementsuspension vorinjiziert. In dieser Art der Ausbil- dung können die Pfähle uneingeschränkt entsprechend den zulässigen Pfahllasten ausgenutzt werden.
2. Durch eine Reduzierung der Stahlspannung und der damit einhergehenden Einhaltung der Rissweiten beschränkung gemäß DIN 1045 ergibt sich ebenfalls ein Korrosionsschutz, der einen dauerhaften Ein- satz der Pfähle ermöglicht. Allerdings führt diese vereinfachte Form der Pfahl ausbildung zu einer erheb- lichen Herabsetzung der zulässigen Pfahllasten (vgl. Tabelle 2).
BodenartDruckpfähle
MN/m²Zugpfähle
MN/m²
Mittel- und Grobkies 0,20 0,10
Sand und Kiessand 0,15 0,08
Bindiger Boden 0,10 0,05
Die Tragfähigkeit von Kleinbohrverpresspfählenhängt sehr stark von der Zusammensetzung und denEigenschaften des Baugrundes ab. Deshalb ist füreine sichere und wirtschaftliche Planung eine Bau -grunderkundung notwendig. In der DIN 4128 werdenzur Vorbemessung Anhaltswerte für die Mantel -reibung angegeben.
Aus den vorgenannten Vorteilen resultieren die folgendentypischen Anwendungen:
• Einsatz als klassische Auftriebssicherung für Bodenplatten• Einsatz zur Sicherung von Stützmauern und Baugruben-
wänden (Spund- und Bohrpfahlwände, Berliner Verbautenusw.)
• Gut geeignet zur Böschungssicherung oder Verdübelungim Gebirge wegen seines guten Verformungsverhaltensund der hohen Scherfestigkeit
• Aufgrund der Teilbarkeit und Koppelbarkeit der Pfähle ge -eignet zur Fundamentsicherung auch unter bzw. in beste-henden Bauwerken (Brücken bzw. Keller) bzw. unter räum-lich stark beengten Baustellenverhältnissen
• Durch das Aufnahmevermögen der unterschied lichenKraftkomponenten aus Zug-, Druck- oder Wechsellast istder SPANTEC-Verbundpfahl ein geeignetes Verankerungs-element für Regenrückhalte- bzw. Klärbecken, von Talsper-ren, Kaianlagen, zur Verankerung von Masten, Schornstei-nen oder Windkraftürmen
• Als Bewehrung von HDI-Körpern• Zur Gründungssanierung setzungsgefährdeter und set-
zungsgeschädigter Bauwerke
Tabelle 1
Bild 1
Pfahlprüfungen bei Großbohrpfählen sind in der Regel mit einem erheblichen Aufwand verbunden. DerSPANTEC-Verpress pfahl ist hier im Gegensatz zu anderen Pfahltypen wirtschaftlicher, denn die erforder-lichen Prüflasten sind relativ klein. Bei der Prüfung auf Druck können benachbarte Pfähle als Reaktions-pfähle herangezogen werden. Bei der Prüfung auf Zug kann die Kraft direkt auf den anstehenden Bodenübertragen werden, sofern gewähr leistet ist, dass sich die Reaktionskräfte nicht auf die Mantelreibung deszu prüfenden Pfahles auswirken. Die Verschiebungen des Pfahlkopfes werden gegen eine Messtraversegemessen, die außerhalb des Ein flussbereiches der Prüfbelastung aufgelagert ist. Bei Zugpfählen wirkt dieSäule aus Zementstein nicht wie bei Druckpfählen mit.
Grundsätzliche Vorgehensweise für die Planung von Verpresspfählen
• Begutachtung der bestehenden Bebauung• Umfassende Baugrunduntersuchung• Bestimmung der zu erwartenden Lastfälle • Ermittlung der auftretenden Pfahllasten• Bestimmung des entsprechenden Pfahltragglieds inklusive der Betrachtung des notwendigen Korrosions
schutzes• Festlegung der entsprechenden Kopfausbildung• Ermittlung der notwendigen Einbindelänge in den Konstruktionsbereich• Bemessung der erforderlichen Pfahllänge anhand der Vorgaben der Statik bzw. des Bodengutachtens• Festlegung der Mantelreibung und Überprüfung der Krafteintragungslänge
(äußere Tragfähigkeit) und Nachweis der Übertragungslängen (innere Tragfähigkeit)• evtl. Überprüfung der Annahmen durch eine Probebelastung
Die Herstellung eines SPANTEC-Verbundpfahles
SPANTEC-Verbundpfähle im Boden können mittels verrohrter oder unverrohrter Bohrverfahren hergestelltwerden. So kann aufgrund der relativ kleinen Pfahldurchmesser eine wirtschaftliche, geräuscharme und er -schütterungs freie Abteufung der Bohrungen erfolgen, bei der auch härtere Gesteinsschichten bewältigt wer-den können. Diese Bohrungen können dabei von der Horizontalen bis zur Vertikalen beliebig geneigt herge-stellt werden. Die dabei verwendeten steifen Verrohrungen ermöglichen einen einfachen Einbau der Pfähleund können gleichzeitig zur Verpressung des Pfahls dienen.
Durch den Einsatz von leicht am Pfahl zu montierenden Nachverpressleitungen mit Verpressventilen lässtsich die Tragfähigkeit gerade in bindigen Böden erhöhen. Das SPANTEC-Nachverpresssystem ermöglichtsowohl das einmalige als auch das mehrmalige Nachverpressen.
Pfahlprüfung durch Probebelastungen
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle
Bild 3: Pfahl - Zugversuch
5
Bild 2: Pfahl - Druckversuch
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle6
Tabelle 2
Bild 5: Erfahrungswerte für die erforderlichen Verankerungslängen in nichtbindigenBöden (nach Ostermayer)
Bild 4: Erfahrungswerte für die erforderlichen Verankerungslängen in bindigenBöden mit Nachverpressung (nach Ostermayer)
Äußere Tragfähigkeit
Nach Beurteilung der anstehenden Bodenschichten können die Mantelreibungswerte zwischen den Ver-presskörpern und den umgebenden Böden festgelegt werden. Die erforderlichen Krafteintragungslängen im tragfähigen Untergrund entsprechen denen für Verpressanker,sofern die übliche Verpresstechnik bei der Pfahlherstellung verwendet wird und können Bild 4 / Bild 5 oderder Literatur entnommen werden. Durch Pfahlprüfungen müssen diese Werte bestätigt werden. Die Grenzmantelreibungen ohne Nachweis laut DIN 4128 sind in Tabelle 1 enthalten. Eine 2fache Sicherheitgegen Gebrauchslast nach Lastfall I ist dabei zu berücksichtigen.
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle 7
Übersicht der Verankerungsvarianten
L1
Wechsellast Zug Druck
t1
t2
cc
cc
bb
a
Ø
n
Plattenverankerung(Kraftübertragung erfolgt
über die Pfahlplatte)
Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Vera
nker
ung
stei
le Verankerungslänge (Zug) L1 mm 195 195 195 195 255 275
“ (Druck u. Wechsellast) L1 mm 205 210 215 225 290 315
Ankermutter mm SW36 x 45 SW41 x 50 SW46 x 55 SW55 x 60 SW65 x 70 SW80 x 90
Kontermutter mm SW32 x 20 SW41 x 20 SW41 x 25 SW50 x 30 SW60 x 35 SW80 x 50
Plattenabmessung a/b/c mm 120x120x20 120x120x20 120x120x20 120x120x30 150x150x40 190x190x45
Zus
atzb
eweh
rung
Zug- oder Druckpfahl n St 3 4 4 3 3 5
Wechsellastpfahl n St 6 8 8 6 6 10
Stabdurchmesser Ø mm 6 6 6 8 10 10
Wendeldurchmesser a mm 100 120 140 190 230 285
Beginn Wendel b mm 20 15 10 20 25 25
Ganghöher Wendel c mm 30 40 40 40 45 45
Pfa
hlha
ls-
vers
tär-
kung
Mindestinnendurchmesser mm 41 41 41 46 55 66
Einbindelänge in das Bauwerk t1 mm 150 150 150 150 200 200
Einbindelänge in den Pfahl t2 mm 600 600 600 600 600 600
Tabelle 3
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle
Haftverankerung(Kraftübertragung erfolgt
über Verbund)
Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Vera
nke-
rung
s-te
ile Verankerungslänge lv mm gem. DIN 1045 1270 1760 2480
Zus
atzb
e-w
ehru
ng
Zug- oder Druckpfahl n St
gem. DIN 1045gem. Zulassung
Z-1.1 - IV SWechsellastpfahl n St
Stabdurchmesser Ø mm
Pfa
hlha
ls-
vers
tär-
kung
Mindestinnendurchmesser mm 41 41 41 46 55 66
Einbindelänge in das Bauwerk t1 mm 150 150 150 150 200 200
Einbindelänge in den Pfahl t2 mm 600 600 600 600 600 600
dauerhafttemporär
lv lv
t1
t2
t1
a
nc
Ø
nc
aØ
Bild 6
Bild 7
Tabelle 4
8
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle 9
Bild 8
Tabelle 5
Zug DruckZugWechsellast
Druck
cc
cc
t1
t2
L1
bb
a
n
Ø
Endverankerung(Kraftübertragung erfolgt kombiniertüber Ankerstück sowie über Verbund)
Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Vera
nker
ung
s-te
ile
Verankerungslänge L1 mm gem. DIN 1045 700 990
Ankerstück mm SW36 x 40 SW41 x 45 SW46 x 50 SW50 x 60 SW65 x 70 SW80 x 85
Kontermutter mm SW32 x 20 SW41 x 20 SW41 x 25 SW50 x 30 SW60 x 35 SW80 x 50
Ankermutter a/b/c mm SW36 x 45 SW41 x 50 SW46 x 55 SW55 x 60 SW65 x 70 SW80 x 90
Zus
atzb
eweh
rung
Zug- oder Druckpfahl n St 3 4 4 3 3 5
Wechsellastpfahl n St 6 8 8 6 6 10
Stabdurchmesser Ø mm 6 6 6 8 10 10
Wendeldurchmesser a mm 100 120 140 155 220 250
Beginn Wendel b mm 20 15 10 20 25 25
Ganghöher Wendel c mm 30 40 40 40 45 45
Pfa
hlha
ls-
vers
tär-
kung
Mindestinnendurchmesser mm 41 41 41 46 55 66
Einbindelänge in das Bauwerk t1 mm 150 150 150 150 200 200
Einbindelänge in den Pfahl t2 mm 600 600 600 600 600 600
Verankerung
Stahl
Haube
Grundplatte mitNeigungsausgleich
Korrosions-schutzmittel
Haubendichtung
Ankermutter
Schraube
Ankerplatte mitRohrstutzen
Dichtung
Wellrohr(alt. Glattrohr)
Spundwand
Korrosionsschutzmasse
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle
Bild 9
10
Pfahlkopf für SpundwandauflagerungØ 32, Ø 40, Ø 50
Ø 32 Ø 40 Ø 50 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Ankerplatte Haube
Länge x Breite 150 x 150 mm 160 x 160 mm 200 x 200 mm Haubendurchmesser 101,6 mm 101,6 mm 140 mm
Dicke 30 mm 40 mm 45 mm Haubenhöhe (standard) 200 mm 200 mm 200 mm
Rohrstutzendurchmesser 70 mm 76,1 mm 101,6 mm Flanschdurchmesser 148 mm 148 mm 185 mm
Rohrstutzenlänge 300 mm 300 mm 300 mm
Kopftabelle Spundwandauflagerung
Tabelle 6
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Übersicht der Stoßvarianten
Druck - Muffenstoß(Kontaktstoß)
Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Teile
Muf
fens
toß
temporär
Kontaktmuffe** Ø x L mm 32 x 70 36 x 80 40 x 85 45 x 90 54 x 120 63 x 160
dauerhaft
Kontaktmuffe** Ø x L mm 32 x 70 36 x 80 40 x 85 45 x 90 54 x 120 63 x 160
Schrumpfschlauch
(SATM oder CPSM)75/22 75/22 75/22 75/22 75/22 95/29
** kann auch durch die Zugmuffe ersetzt werden
Kontermutter
Gewindemuffe
Schrumpfschlauch
temporär dauerhaft
Kontaktmuffe
Schrumpfschlauch
dauerhafttemporär
Bild 11
Tabelle 7
Tabelle 8
Bild 10
Zug - Muffenstoß Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Teile
Muf
fens
toß
temporär
Zugmuffe (rund) Ø x L mm 36 x 105 40 x 115 45 x 125 52 x 140 65 x 160 80 x 200
Kontermutter mm SW32 x 20 SW41 x 20 SW41 x 25 SW50 x 30 SW60 x 35 SW80 x 50
dauerhaft
Zugmuffe (rund) Ø x L mm 36 x 105 40 x 115 45 x 125 52 x 140 65 x 160 80 x 200
Schrumpfschlauch
(SATM oder CPSM)75/22 75/22 75/22 75/22 95/29 95/29
temporär dauerhaft
Kontermutterlang
Gewindemuffe
Schrumpfschlauch
SPANTEC Spann- & Ankertechnik GmbH - Verpresspfähle
Tabelle 9
Bild 12
12
Muffenstoßmit Wechsellast
Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Teile
Muf
fens
toß
temporär
Zugmuffe (rund) Ø x L mm 36 x 105 40 x 115 45 x 125 52 x 140 65 x 160 80 x 200
Kontermutter lang** mm SW32 x 40 SW41 x 40 SW41 x 45 SW50 x 50 SW60 x 65 SW80 x 80
dauerhaft
Zugmuffe (rund) Ø x L mm 36 x 105 40 x 115 45 x 125 52 x 140 65 x 160 80 x 200
Kontermutter lang** mm SW32 x 40 SW41 x 40 SW41 x 45 SW50 x 50 SW60 x 65 SW80 x 80
Schrumpfschlauch
(SATM oder CPSM)75/22 75/22 75/22 75/22 95/29 140/42
** kann auch durch die Ankermutter ersetzt werden
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* nicht Bestandteil dieser Zulassung
Bei Verdoppelung des Achs- bzw. Randabstandes kann die Zusatzbewehrung entfallen. Abstände der Ver-ankerungen untereinander dürfen in einer Rich tung bis zu 15 % verkleinert werden, die Abstände in deranderen, senkrechten Richtung sind um den gleichen Prozentsatz zu vergrößern.
Unversetzte Verankerung Versetzte Verankerung
R > = A
> = A
1,5
x A
R A
Mindestabstand
Bild 13
Tabelle 10
KontermomentekNm
Stabdurchmesser Ø 16* Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50 Ø 63,5*
Verankerungen mit
- Ankermutter Standard
- Ankermutter dynamisch
- Ankermutter mit Bund 0,20 0,40 0,70 0,95 1,60 2,90 8,00 8,00
- Ankerstück
- Anschweißmuffe
Muffenverbindungen mit
- Gewindemuffe Standard
- Gewindemuffe lang 0,20 0,40 0,70 0,95 1,60 2,90 8,00 12,00
- Spannmuffe + Wechselstück
Kontaktmuffe 0,20 0,20 0,20
Reduziermuffe Standard 0,15 0,30 0,40 0,70 0,95 1,60 2,90
Kontermomente für Endverankerungen und Muffenstöße
Ø 20 Ø 25 Ø 28 Ø 32 Ø 40 Ø 50
Achsabstand A mm 130 145 165 180 250 270
Randabstand R mm 85 90 100 110 145 155
Zentrale & Produktionswerk
In der Scherau 1
86529 Edelshausen
Tel.: +49 8252 97-3400
Fax: +49 8252 97-3420
www.spantec-gmbh.de
905.8
39.1
1
1/2
018
Büro Pirna
Dr.-Otto-Nuschke-Straße 8
01796 Pirna-Sonnenstein
Tel.: +49 151 55130874
Fax: +49 8252 97-3420
Büro Oldenburg
Osterstraße 16
26123 Oldenburg
Tel.: +49 441 40827393
Fax: +49 8252 97-3420