Normen und Regeln
Die Bemessung von Mikropfählen erfolgt nach:
- DIN EN 1997-1: Eurocode 7
- Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle (EA-Pfähle) der DGGT
Für die Herstellung von Mikropfählen auf der Baustelle gelten:
- DIN EN 14199 Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau - Mikropfähle
- DIN SPEC 18539 Ergänzende Festlegungen zu DIN EN 14199
Die Prüfung von Mikropfählen erfolgt nach:
- DIN EN 1997-1: Eurocode 7
- Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle (EA-Pfähle) der DGGT
Weitere Details regeln die allgemeinen Bauartgenehmigungen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt).
Das Prinzip Mikropfahl
Der Mikropfahl überträgt eine aufgebrachte Kraft (Druck und/oder Zug) über Mantelreibung in eine tragfähige Schicht im Baugrund. Er besteht aus einem durchgehenden Tragglied, das auch aus gekoppelten Segmentstücken gebildet werden kann. Das Tragglied ist auf seiner ganzen Länge mit Zementstein umhüllt. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit können Nachinjektionen in dafür geeigneten Bodenarten durchgeführt werden.
Als Tragglieder können Stäbe mit aufgewalztem oder aufgerolltem Gewinde verwendet werden. Als weitere Ausführungsvariante stehen Tragglieder zur Verfügung, welche gleichzeitig als Bohrstange verwendet werden. Schließlich werden auch bewehrte Ortbetonpfähle mit einem Pfahldurchmesser bis 300 mm als Mikropfähle oder Mikrobohrpfähle bezeichnet.
Der Korrosionsschutz wird durch die Zementsteinumhüllung mit Rissweitenbeschränkung oder mittels werkmäßig gefertigter und ausgepresster Umhüllung aus PE-Rohr gebildet.
Bemessung
Bei der Bemessung von Mikropfählen wird neben der notwendigen Pfahlkraft auch die Länge des Mikropfahls bestimmt. Außerdem wird die Länge der Krafteinleitungsstrecke abgeschätzt. In bindigen Bodenarten wie Ton und Schluff können geringere Pfahlkräfte eingebracht werden als in nichtbindigen Bodenarten wie Kies /Sand oder Fels.
Herstellungsphasen
Jede Phase hat eine besondere Bedeutung für die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit eines Mikropfahls.
1. Bohren und Austausch des Bohrwassers
Das eingesetzte Bohrverfahren kann die Tragfähigkeit eines Mikropfahls stark beeinflussen. Deshalb ist die richtige Auswahl des Bohrverfahrens bedeutend. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung sind wir für die unterschiedlichsten Bodenarten ausgerüstet, so dass wir stets das optimalste Verfahren einsetzen können.
2. Einbau und Verpressen des Tragglieds
Bei Lagerung, Transport und Einbau des Tragglieds in das Bohrloch ist darauf zu achten, dass die Korrosionsschutzhülle nicht beschädigt wird. Die Bauteams sind auf diese Prozesse besonders geschult.
Nach dem Einbau in das mit Zementsuspension gefüllte Bohrloch wird der Pfahlschaft durch Aufbringen eines Verpressdrucks ausgebildet. Hierbei ist die Wahl des geeigneten Zements und die Höhe des Verpressdrucks bedeutend. In nicht bindigen Bodenarten kann durch eine gezielte Nachinjektion, die notfalls mehrfach erfolgen kann, die Tragfähigkeit signifikant gesteigert werden.
3. Probebelastung
Ein Teil der Mikropfähle muss durch Probebelastungen geprüft werden. Hierbei sind die Vorgaben der Bauartgenehmigungen und der einschlägigen Vorschriften zu beachten. Beim Einsatz von Zug-Mikropfählen zur Verankerung von Geländesprüngen muss berücksichtigt werden, dass die zu prüfenden Pfähle so hergestellt werden müssen, dass die im Endzustand angesetzte Krafteinleitungsstrecke belastet wird. Dies macht es notwendig, dass durch Zusatzmaßnahmen bei den Probepfählen die Mantelreibung oberhalb der Krafteinleitungsstrecke ausgeschlossen wird.
4. Montage des Pfahlkopfes
Der Abschluss der Pfahlherstellung ist die Montage des Pfahlkopfes. Hier stehen unterschiedliche Ausführungsvarianten zur Verfügung. In der Regel wird eine gekonterte Verankerungsplatte verwendet.
