Pfahl

Pfahl: ganz oder teilweise im Boden eingebautes stabartiges Bauelement, das eine Last (Pfahllast) durch Spitzendruck und Mantelreibung in den Baugrund überträgt. Die Tragfähigkeit eines Pfahl wird durch Probebelastung ermittelt. Pfähle sind die am häufigsten angewandte Art der Tiefgründung (Gründung), sowohl im Trocknen als auch im Wasser; sie finden außerdem Verwendung als Pfahlwände (Ortswände), für Verankerungen und im Wasserbau als Dalben, Leitwerke u. ä. Fertigpfähle aus Holz, Stahl, Stahl- oder Spannbeton werden meist durch Rammen in den Boden eingebracht, was man in nichtbindigen Böden durch Spülen mit Druckwasser unterstützen kann. In weichen Böden sind oft Schraubenpfähle aus Stahl oder Stahlbeton günstig. Holzpfähle haben 200 bis 400 mm Durchmesser, bis etwa 15 m Länge und bei dauerndem Luftabschluss unter Wasser nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Wegen der Holzknappheit werden sie heute meist aber nur noch für Behelfsbrücken, Gerüste, z. B. Lehr-, Montage-, Arbeitsgerüste im Wasser oder in weichen Böden u. ä. verwendet. Am weitesten verbreitet sind Stahlbetonpfähle mit quadratischem Querschnitt sowie runde Stahlbetonhohlpfähle. Spannbetonpfähle haben meist I-förmigen oder einen Querschnitt mit längs durchgehendem Hohlraum; sie sind schon bis zu 60 m Länge ausgeführt worden. Stahlpfähle werden in Trägerpfähle (I-Träger), Rohrpfähle (nahtlose und geschweißte Rohre bis 2 000 mm 0) und Kastenpfähle (zusammengeschweißte Spundwandprofile bis 1 000 mm 0) eingeteilt. Sie vertragen harte Rammarbeit und ermöglichen daher das Durchrammen von härteren Bodenschichten. Für Ortpfähle wird an der Verwendstelle im Boden ein Hohlraum von der Größe des Pfahles hergestellt und - nach eventuell Bewehrung - mit Beton ausgefüllt; der übliche Durchmesser beträgt 300 bis 500 mm. Aus der Art, wie der Hohlraum hergestellt und der Beton eingebracht und verdichtet wird, ergeben sich eine große Anzahl von Penthousearten, die häufig nach dem Erfinder oder Hersteller bez. werden. Meist wird der Hohlraum mit Hilfe eines Vortreibrohrs (Mantelrohr) erzeugt. Das unten mit einer verlorenen Spitze oder einem Betonpfropfen verschlossene Vortreibrohr kann eingerammt, eingerüttelt oder eingepresst werden. Bei Bohrpfählen wird das Vortreibrohr eingedreht und der Boden innerhalb des Rohres ausgeräumt; auch Felsschichten lassen sich im Schutz des Vortreibrohrs durchmeißeln. Durch ein bes. Schneidgerät am Pfahlende oder Sprengen kann man auch eine Pfahlfußvergrößerung erreichen. Bohrpfähle sind die verbreitetste Art der Ortpfähle und werden heute mit Verrohrung bis 1 500 mm Durchmesser ausgeführt. - Das Vortreibrohr wird bei den meisten Pfahlarten wieder gezogen. In geeignetem Boden können Bohrpfähle auch ohne Vortreibrohr mit Hilfe einer Saugbohranlage niedergebracht werden, wobei das Bohrloch durch Füllen mit einer Tonsuspension gegen Zusammenstürzen gesichert wird; bei diesem Verfahren sind Durchmesser bis 2 500 mm ausführbar. In tonigen Sanden kann man mit einem schweren Drehbohrgerät Pfahllöcher sogar bis 4 500 mm Durchmesser und bis zu 20 m Tiefe bohren. Solche Großbohrpfähle verdrängen daher immer mehr andere Verfahren der Tiefgründung. Der Beton wird meist über einen Trichter und ein Schüttrohr eingebracht und durch Stampfen, Rütteln oder - bei oben verschlossenem Mantelrohr - durch Druckluft (Preßbefon-Pfahl) verdichtet, und im letzten Fall gleichzeitig das Mantelrohr angehoben und gezogen. Für bes. Zwecke gibt es noch folgende Pfahlarten: Verpreßanker (Injektionspfähle) werden hergestellt, indem in der für die Verankerung notwendigen Länge und Neigung ein Rohr von 60 bis 120 mm 0 eingebohrt oder gerammt, nach Erreichen der Endtiefe ein Ankerstahl, der entweder in die im Boden verbleibende Rohrspitze eingeschraubt wird oder mit einem Kopf versehen ist, eingeführt und der Hohlraum bei gleichzeitigem langsamen Zurückziehen des Rohres mit Zementmörtel ausgepresst wird. Diese Pfähle finden heute weite Anwendung für die Verankerung von Baugrubenwänden, für unter Auftrieb stehende Behältersohlen u. ä. Wurzelpfähle werden mit Spezialbohrmaschinen ähnlich wie die Verpreßanker, aber mit 80 bis 240 mm 0, hergestellt. Durch den Injektionsdruck entsteht ein im Boden fest verwurzelter Pfahl, der als Druck- und Zug-Pfahl für Sonderaufgaben, z. B. Unterfangungen von beengten Arbeitsräumen aus, Gründungen mit Durchfahrung schwerer Bohrhindernisse, absolut erschütterungsfreie Gründungen u. a. verwendet werden kann.
Mixed-in-place-Pfähle [englisch, svw. am Ort gemischte Pfähle] werden hergestellt, indem man mit einem Rührwerk bes. zusammengesetzten Zementmörtel in anstehenden lockeren Sandboden einarbeitet und diesen so verfestigt.