DE3719523A1

DE3719523A1 - Fundierungs- oder absicherungselement

Info

Publication number: DE3719523A1
Application number: DE19873719523
Authority: DE
Inventors: Hubert Naegele
Original assignee: Naegele & Co Bau
Current assignee: Naegele & Co Bau
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1988-01-07
Anticipated expiration: 2007-06-12
Also published as: ATA172486A; CH674045A5; AT391506B; DE3719523C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Fundierungs- oder Absicherungselement aus Beton für den Hoch- oder Tiefbau, z.B. einen Rammpfahl, Ortbetonpfahl, eine Pfahl wand, Schlitzwand od. dgl.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die sich durch Fun dierungs- oder Absicherungselemente ergebenden Möglichkeiten besser auszunut zen.

Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß das Fundierungs- oder Absicherungs element als Wärmeträger, -speicher bzw. -sonde für den Anschluß an ein Heiz system ausgebildet ist und wenigstens eine von am oberen Randbereich dessel ben vorgesehenen Anschlußstellen ausgehende Umlaufleitung aufweist, welche über zumindest einen Teil der Höhe des Fundierungs- oder Absicherungselemen tes führt.

Es ist wohl bekannt, Außenwände von Gebäuden, Zäune od. dgl. als Wärmespeicher auszugestalten bzw. durch eingesetzte Leitungen zur Wärmegewinnung zu nutzen, doch kann dadurch nur die Umgebungswärme bzw. die Sonneneinstrahlung ausge nutzt werden.

Ferner ist es bekannt, durch den Entzug von Erdwärme ein Heizsystem zu betrei ben, wobei zu diesem Zweck eigens vorgesehene Sonden, welche ähnlich einem Doppelmantelrohr ausgebildet sind, in das Erdreich geschlagen werden. Einer seits besteht hier keine Möglichkei, zusätzliche Wärmespeicher unter der Erde zu schaffen und andererseits müssen diese Sonden stets zusätzlich zu einem bestehenden Bauwerk eingeschlagen werden.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht die Möglichkeit, daß überall dort, wo relativ große Fundierungs- oder Absicherungselemente erforderlich sind, diese Elemente als Wärmeträger, Wärmespeicher bzw. Wärmesonden zu nutzen, zumal diese ja aus bautechnischen Gründen auf jeden Fall eingesetzt werden müssen. Es ergibt sich daher aus einem an sich notwendigen Element eine Zusatzfunktion, die mit relativ geringen zusätzlichen Kosten ein Maximum an Möglichkeiten mit sich bringt. Durch die relativ große Masse solcher Fundie rungs- oder Absicherungselemente stellen diese einen bedeutenden Wärmeträger bzw. Wärmespeicher dar und außerdem ist auch bei einer Wärmeentnahme gewähr leistet, daß nicht eine zu rasche Abkühlung erfolgt. Es besteht hier auch in besonders wirkungsvoller Weise die Möglichkeit, überschüssige Wärme von Sonnenkollektoren oder Wandabsorbern zu diesen als Wärmeträger und Wärmespei cher wirkenden Fundierungs- oder Absicherungselementen zu führen, so daß dann eine zur Erdwärme zusätzliche Energiemenge zur Verfügung steht.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht also einerseits die Möglichkeit, ein selbständiges, auf die Erdwärme ausgerichtetes Heizsystem zu schaffen oder aber auch eine wirkungsvolle Kombinationsmöglichkeit mit anderen Energiequel len.

Als besonders wesentlich ist aber die Maßnahme zu betrachten, daß diese Um laufleitungen in dem Fundierungs- oder Absicherungselement angeordnet sind, also in einem Bauteil, der auf jeden Fall für das entsprechende Bauwerk benö tigt wird. Es sind also keine zusätzlichen, kostspieligen Bohrungen und Ein schlagarbeiten für Erdwärmesonden notwendig. Besonders wesentlich ist es auch, daß nicht wie bei Grundwasserwärmetauschern Grundwasser entnommen und wieder abgepumpt werden muß.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können selbstverständlich bei allen Fundie rungs- oder Absicherungselementen eingesetzt werden, also z.B. bei Voll-oder Hohl-Rammpfählen, Bohrpfählen, Fertigteilrammpfählen, Ortsbetonpfählen, Pfahl wänden, Schlitzwänden usw., also bei sämtlichen unterirdischen Betonsiche rungs- bzw. Tragbauten.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nach stehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt eines in das Erdreich eingesetzten Rammpfahles mit aufgesetzten Querträgern;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Rammpfahl;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen solchen Rammpfahl; die

Fig. 4 bis 6 wei tere Querschnittsformen von Rammpfählen;

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Hohl-Rammpfahl;

Fig. 8 den gleichen Schnitt wie in Fig. 7, jedoch mit einem auf den Rammpfahl aufgesetzten Querriegel sowie mit einer Hohlraum-Füllung; die

Fig. 9 und 10 zwei Ausführungsbeispiele von Querriegeln in Draufsicht.

In Fig. 1 ist ein mehrteiliger Rammpfahl 1 gezeigt, welcher also aus mehreren Einzelabschnitten 2 und 3 zusammengesetzt ist. Es wird dabei darauf geachtet, daß der oberste Einzelabschnitt 2 der längste Einzelabschnitt ist, so daß die noch zu schildernden Maßnahmen lediglich auf diesen obersten Einzelabschnitt 2 des Rammpfahles 1 beschränkt werden können. Dieser Einzelabschnitt 2 des Rammpfahles 1 ist als Wärmeträger, Wärmespeicher bzw. Wärmesonde ausgebildet für den Anschluß an ein Heizsystem. Zu diesem Zweck ist eine Umlaufleitung 4 vorgesehen, welche über zumindest einen Teil der Höhe dieses Einzelabschnittes 2 führt. Die freien Enden dieser Umlaufleitung 4 führen zu Anschlußstellen 5 am oberen Randbereich des Einzelabschnittes 2 des Rammpfahles 1. Von dort füh ren dann die Leitungen zu dem Heizsystem, wobei beispielsweise diese weiter führenden Leitungen 6 in auf die Rammpfähle 1 aufgelegten Querträgern 7 ange ordnet sein können. Während der Fertigung und bis zur endgültigen Montage sind die Anschlußstellen 5 beispielsweise durch Pfropfen oder durch Gewindebolzen verschlossen.

Zweckmäßig ist die Umlaufleitung 4 U-förmig angeordnet, so daß die beiden Enden zu den Anschlußstellen 5 führen und der am tiefsten liegende Abschnitt der Umlaufleitung 4 bogenförmig verläuft. Es ist dadurch auch eine sehr ein fache Anordnung innerhalb der Schalung möglich. In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, diese Umlaufleitung 4 aus einem biegbaren Schlauch zu bilden, wobei in einfacher Weise dann die Möglichkeit besteht, bei der Fertigung des Rammpfahles aus Beton durch entsprechenden Druckaufbau in der Umlaufleitung 4 ein Eindrücken desselben während des Betoniervorganges zu verhindern. Die Um laufleitung 4 kann also zu diesem Zweck mit Druckluft oder mit einer Druck flüssigkeit gefüllt sein.

Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, wird die Umlaufleitung 4 zweckmäßig so verlegt, daß die annähernd vertikal verlaufenden Abschnitte an den Bewehrungs teilen 8 befestigt werden können. In der Regel wird ja zur Herstellung eines Rammpfahles ein Armierungskorb gefertigt, so daß in einfacher Weise die Mög lichkeit besteht, die Umlaufleitung 4 in diesen Bewehrungskorb einzusetzen, wobei dann auch gleich eine Befestigung an diesem Bewehrungskorb möglich ist. Um einen besonders großen Krümmungsradius zu erreichen, ist es zweckmäßuig, wenn die annähernd vertikalverlaufenden Abschnitte der Umlaufleitung in den Eckbereichen des Rammpfahles liegen, so daß also fast die ganze Länge der Dia gonale des Pfahlquerschnittes ausgenützt werden kann.

Ferner besteht - wie auch aus Fig. 3 ersichtlich ist - die Möglichkeit, in einem einzigen Fundierungs- oder Absicherungselement, also in einem Rammpfahl 1 mehrere Umlaufleitungen vorzusehen, wobei für diese Umlaufleitungen getrenn te Anschlußstellen vorhanden sein können oder aber auch gemeinsame Anschluß stellen.

Wie schon erwähnt, wird vorteilhaft der oberste Einzelabschnitt des Rammpfah les als relativ langes Stück ausgeführt, so daß die darunter liegenden Einzel abschnitte 3 die notwendige Restlänge aufweisen. Es kann dadurch das Auslangen mit nur einer einzigen Umlaufleitung gefunden werden, da über eine Tiefe von 8 bis 10 m unter dem Erdreich genügend Wärmespeicherung bzw. Energiegewinnung möglich ist. Außerdem ist dann keine Notwendigkeit gegeben, bei einem Aneinan derkuppeln mehrerer Einzelabschnitte von Rammpfählen auch ein exaktes Kuppeln der Umlaufleitung bzw. der Umlaufleitungen zu bewerkstelligen. Falls jedoch die Notwendigkeit besteht, eine Umlaufleitung in größere Tiefen zu führen, können selbstverständlich an den Stoßstellen zweier Einzelabschnitte eines Rammpfahles entsprechende Kupplungsmuffen für die Umlaufleitung 4 vorgesehen werden.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind verschiedene Querschnittsformen von Rammpfählen gezeigt, die alle in gleicher oder ähnlicher Weise mit entsprechenden Umlauf leitungen 4 versehen sind. Selbstverständlich sind alle möglichen Quer schnittsformen von Rammpfählen auf die erfindungsgemäße Art und Weise auszu bilden. Auch wäre es denkbar, anstelle der sehr einfachen Ausführung mit einem Schlauch entsprechend Rohre zu verwenden, welche an ihrem unteren Abschluß über einen Bogenabschnitt miteinander verbunden sind.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 bis 10 ist ein Fundierungs-oder Absicherungselement in Form eines Rammpfahles 10 gezeigt, welcher als Hohlkör per ausgebildet ist. Die Ausführung von Rammpfählen als Hohlkörper ist erst durch die neue Technik der Verbindungselemente 11 zwischen den einzelnen Ab schnitten 12 möglich geworden. Bei solchen als Hohlkörper ausgebildeten Ramm pfählen 10 können die erfindungsgemäßen Maßnahmen in besonders einfacher und wirkungsvoller Weise angewandt werden. Es ist dadurch möglich, eine Umlauflei tung 13 je nach Bedarf über einen Teil oder die ganze Länge des Rammpfahles 10 zu führen, so daß eine optimale Energienutzung gegeben ist. Die Umlaufleit ung 13 wird also in den im Innern des Rahmmpfahles 10 gebildeten Hohlraum 14 eingeführt.

Zur Fixierung der Umlaufleitung 13 und für einen besseren Wärmeübergang wird zweckmäßig nach dem Einsetzen der Umlaufleitung 13 der Hohlraum 14 mit einer Füllmasse 14 aus wärmeleitendem Material ausgefüllt. Es sind hier verschiedene Ausführungsvarianten möglich, die nicht nur auf die nachstehend genannten Bei spiele beschränkt sind. So ist es denkbar, den Hohlraum 14 einfach mit Wasser zu füllen, so daß praktisch die Umgebungswärme im Erdreich auf das im Hohlraum 14 eingefüllte Wasser übertragen wird und die Wärme über die Umlaufleitung 13 dem Wasser entzogen werden kann. Es ist aber in diesem Zusammenhang auch mög lich, eine nicht erhärtende, weiche Füllmasse 15 einzusetzen, wie z.b. Sand, Lehm od. dgl. Durch die bisher genannten Varianten der Füllmasse 15 besteht auch die Möglichkeit, die Umlaufleitung 13 bei Bedarf oder bei Reparaturfällen auszuwechseln.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, als Füllmasse Beton, Betonit usw. oder eine Kombination verschiedener Materialien einzusetzen, wobei jedoch bei einer solchen Füllmasse ein nachträgliches Entfernen oder Auswechseln der Um laufleitung 13 nicht mehr möglich ist.

Bei einer Ausführung der Rammpfähle 10 als Hohlkörper können auch in einfacher und wirkungsvoller Weise Fühl- und Steuerelemente in den Hohlraum 14 inte griert werden, so daß ein optimaler Ablauf des Heizungssystems möglich ist.

Auf die in das Erdreich eingeschlagenen Rammpfähle werden meist Querriegel 16 aufgesetzt, die dann das Traggerippe für das darauf zu errichtende Gebäude oder z.B. eine Brücke usw. bilden. Anstelle solcher Querrippen 16 können auch vollflächige Betondecken auf die Rammpfähle aufgesetzt werden. Wenn nun eine Auswechselbarkeit der Umlaufleitungen 13 erwünscht ist oder auch eine nach trägliche Montage dieser Umlaufleitungen 13 ermöglicht werden soll, werden in den Querriegeln 16 direkt über den Hohlräumen 14 der Rammpfähle 10 Durchgangs öffnungen 17 frei gelassen. Es ist dadurch ein nachträglicher Einbau der Um laufleitungen 13 möglich und ferner sind auf diese Weise Servicearbeiten oder Reparaturarbeiten auch nach Jahren noch durchführbar. In den Fig. 9 und 10 sind zwei verschiedene Formen von Querriegeln 16 dargestellt, wobei diese Querschnitte in Draufsicht gesehen je nach Belastungsfällen gewählt werden.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden also Fundierungs- oder Absiche rungselemente, die aus bautechnischen Gründen auf jeden Fall eingesetzt werden müssen, auch noch für eine weitere nutzbringende Weise eingesetzt, die ohne wesentliche Kosten eine besondere Wirkung mit sich bringt. Die Erfindung wurde anhand eines Rammpfahles erläutert. In gleicher Weise ist die Erfindung auch bei Ortbetonpfählen, bei Pfahlwänden, bei Schlitzwänden usw. einsetzbar. Wei ters ist auch ein Einsatz solcher Umlaufleitungen in anderen Fundierungs-oder Absicherungselementen möglich. Durch die Erfindung werden also bestehende bzw. notwendigerweise einzusetzende Bauelemente derart ausgebildet, daß sie für die zusätzliche Wirkung im Zusammenhang mit einem Heizsystem herangezogen wer den können.

Claims

1. Fundierungs- oder Absicherungselement aus Beton für den Hoch- oder Tief bau, z.B. Rammpfahl, Ortbetonpfahl, Pfahlwand, Schlitzwand od. dgl., da durch gekennzeichnet, daß das Fundierungs- oder Absicherungselement (1, 10) als Wärmeträger, -speicher bzw. -sonde für den Anschluß an ein Heiz system ausgebildet ist und wenigstens eine von am oberen Randbereich des selben vorgesehenen Anschlußstellen (5) ausgehende Umlaufleitung (4, 13) aufweist, welche über zumindest einen Teil der Höhe des Fundierungs- oder Absicherungselementes führt.

2. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umlaufleitung (4, 13) U-förmig angeordnet ist und die beiden Enden zu den Anschlußstellen (5) am oberen Randbereich des Fun dierungs- oder Absicherungselementes führen.

3. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung (4, 13) als biegbarer Schlauch ausgebildet ist.

4. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung (4) an den Bewehrungsteilen (8) des Fundierungs- oder Absicherungselementes befestigt ist.

5. Fundierungs- oder Absicherungselement, besteend aus mehreren übereinander angeordneten Einzelabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im obersten Einzelabschnitt (2) des mehrteiligen Fundierungs- oder Absiche rungselementes eine Umlaufleitung (4) angeordnet ist.

6. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß an den Stoßstellen zweier Einzelabschnitte (2, 3) des Fun dierungs- oder Absicherungselementes Kupplungsmuffen für die Umlaufleitung (4) vorgesehen sind.

7. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung (4) innerhalb eines eingesetzten Bewehrungskorbes vormontiert ist.

8. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als Hohlkörper ausgeführt ist und die Umlauf leitung (13) in den gebildeten Hohlraum (14) von oben eingeführt ist.

9. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umlaufleitung (13) in dem als Hohlkörper ausgebildeten Fundierungs- oder Absicherungselement (10) in eine Füllmasse (15) einge bettet ist.

10. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das als Hohlkörper ausgebildete Fundierungs- oder Absiche rungselement (10) mit Wasser oder einer nichterhärtenden, weichen Füll masse (15) ausgefüllt ist.

11. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß als Füllmasse (15) ein wärmeleitendes Material, z.B. Beton, Sand, Lehm, Betonit od. dgl eingefüllt ist.

12. Fundierungs- oder Absicherungselement nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (14) Fühl- und Steuerelemente integriert sind.

13. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 und 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf diese aufgesetzte Querriegel (16) im Be reich des oberen Endes des Hohlraumes (14) eine Öffnung (17) aufweisen und die Umlaufleitung (13) durch diese Öffnung (17) einführbar bzw. an schließbar ist.