Frankipfahl NG®
Ein Frankipfahl NG® ist ein Ortbetonrammpfahl, der ohne Bodenaushub hergestellt wird und besonders hohe Lasten aufnehmen kann. Er kommt vor allem dort zum Einsatz, wo tragfähiger Baugrund erst in großen Tiefen erreicht wird oder hohe Vertikal‑ und Zuglasten sicher abgetragen werden müssen.
Lexikon: Frankipfahl NG®
Frankipfahl NG®Der Höchstleistungspfahl
Der Frankipfahl NG® kommt vor allem dort zum Einsatz, wo erst in großen Tiefen gut tragfähiger Baugrund erreicht wird und/oder wo die Abtragung von hohen Lasten erforderlich ist. Die Vielfalt der Ausführungsvarianten ermöglicht eine individuelle Anpassung an verschiedenste Baugrundverhältnisse und Baustellensituationen, um hohe Tragfähigkeiten zu erreichen.
Es ist damit möglich sowohl Lotpfähle als auch Schrägpfähle mit einer Neigung von bis zu 4:1 auszuführen. Darüber hinaus eignet sich der Frankipfahl NG® aufgrund seiner Fußaufweitung auch gut für die Aufnahme von Zuglasten.
1908 meldete Edgard Frankignoul das heute weltweit ausgeführte Pfahlsystem zum Patent an. Dieses beinhaltet die Herstellung des kompletten Pfahls mit gestampftem, erdfeuchtem Beton. Die Schaftherstellung mit fließfähigem Beton und die Fußbemessung, wie sie in Deutschland seit Anfang der 1990er Jahre üblich sind, stellen eine sichere und wirtschaftliche und Weiterentwicklung dar. Um den Unterschied zum System von Edgard Frankignoul zu verdeutlichen, verwenden wir für das neue Verfahren den Namen Frankipfahl NG®, wobei NG für Neue Generation steht.
Frankipfähle NG® sind als Tiefgründungselement für Bauwerke aller Art einsetzbar:
- Brückenbauwerke
- Windenergieanlagen
- Silos
- Hochregallager
- Kranbahnen
- Docksohlen
- Industriegebäude
- Schwerlastflächen
Frankipfähle NG® eignen sich auch bei kontaminierten Böden, da sie als Verdrängungspfahl keinen Boden fördern. Eine Ausführung als Energiepfahl ist möglich, um den Frankipfahl NG® auch geothermisch zu nutzen.
Aufgrund des geringen Betonverbrauchs und der vollen Bodenverdrängung gehört der Frankipfähle NG® zum System des Greenpiles.
Technische Broschüre Frankipfahl NG®
Vorteile Frankipfahl NG®
Die Vielfalt der Ausführungsvarianten ermöglicht eine individuelle Anpassung an verschiedenste Baugrundverhältnisse und Baustellensituationen, um hohe Tragfähigkeiten zu erreichen.
Die Vorteile von Frankipfählen NG®:
- Sehr hohe Pfahllasten erzielbar: Charakteristische Pfahlwiderstände Rk bis 12.000 kN
- Volle Bodenverdrängung, somit entfallen Zusatzkosten für den Transport von Bodenaushub
- Anzahl und Länge der Pfähle können optimiert und individuell angepasst werden
- Verkleinerung der Fundamente möglich
- Sehr wirtschaftliches System durch Einsparung von Beton und Stahl
- Sehr gutes Widerstands-Setzungs-Verhalten
- Zusätzliche Bodenverbesserung mittels Kiesvorverdichtung, KVV
- Begrenzung der Absetztiefe des Pfahls
- Geringe Lärmemission im Vergleich zu kopfgerammten Systemen
- Einsatz an kontaminierten Standorten möglich
- Herstellung in besonders schlechten Weichschichten mit Hülsenrohr umsetzbar
- Als Energiepfahl ausführbar
Grundlagen der Herstellung
Der Frankipfahl NG® ist ein Ortbetonrammpfahl mit wiedergewonnenem Vortreibrohr. Dieses wird unten mit einem Pfropfen aus trockenem Beton oder Kiessand wasserdicht verschlossen. Ein im Rohr arbeitender Freifallbär schlägt auf diesen Pfropfen und rammt dadurch das Rohr in den Boden. Die dabei geleistete Rammarbeit, gemessen in Schlägen pro Meter, ist ein Maß für die Tragfähigkeit des Bodens am jeweiligen Standort. Nach Erreichen der Solltiefe bzw. der Rammkriterien erfolgt die Loslösung des Pfropfens und die Ausstampfung der erforderlichen Fußbetonmenge. Anschließend wird ein Bewehrungskorb eingestellt, Beton eingefüllt und das Vortreibrohr wieder gezogen. Frankipfähle NG® können lotrecht oder bis zu einer Neigung von 4:1 hergestellt werden.
Herstellungsverfahren ohne Kiesvorverdichtung.
© PORR
Sollte der anstehende Boden in der vorgesehenen Absetztiefe keine ausreichende Tragfähigkeit besitzen, ist vor Herstellung des Pfahlfußes eine Bodenverbesserung mittels Kiesvorverdichtung möglich. Der Boden wird hierbei in einem entsprechenden Bereich unterhalb und oberhalb der Pfahlabsetztiefe durch Ausstampfen von Kies verbessert.
© PORR
Seit 2009 wird der Frankipfahl NG® auch mit einem Schaftdurchmesser von 71 cm hergestellt. Diesen Frankipfahl NG® nennen wir Megapfahl. Mit dem schlanken Schaftdurchmesser von 71 cm können charakteristische Pfahlwiderstände Rk bis 12.000 kN je nach Baugrund mit den gewohnt geringen Setzungen abgetragen werden.
Anwendungsvielfalt für mehr Nachhaltigkeit
Der Megapfahl kann in einem breiten Spektrum von Baugrundverhältnissen als Tiefgründungselement für Bauwerke mit besonders hohen Vertikallasten, wie zum Beispiel Brücken, Industriegebäuden, Kraftwerken und Silos eingesetzt werden. Die hohe Tragfähigkeit ermöglicht selbst bei sehr großen Stützenlasten, die Fundamente bzw. Widerlager gegenüber anderen Pfahlsystemen deutlich zu verkleinern und den Betonverbrauch zu reduzieren.
Optimierungsbeispiel:
Optimierungsbeispiel
© PORR
Ausführungsvarianten
Weiterentwicklung zum Megapfahl
Seit 2009 wird der Frankipfahl NG® auch mit einem Schaftdurchmesser von 71 cm hergestellt. Diesen Frankipfahl NG® nennen wir Megapfahl. Mit dem schlanken Schaftdurchmesser von 71 cm können jetzt charakteristische Pfahlwiderstände Rk bis 12.000 kN je nach Baugrund mit den gewohnt geringen Setzungen abgetragen werden.
Anwendungsvielfalt für mehr Nachhaltigkeit
Der Megapfahl kann in einem breiten Spektrum von Bau grundverhältnissen als Tiefgründungselement für Bau werke mit besonders hohen Vertikallasten, wie zum Beispiel Brücken, Industriegebäuden, Kraftwerken und Silos eingesetzt werden. Die hohe Tragfähigkeit ermöglicht selbst bei sehr großen Stützenlasten, die Funda mente bzw. Widerlager gegenüber anderen Pfahlsystemen deutlich zu verkleinern und den Betonverbrauch zu reduzieren
Schutz in kontaminiertem Boden
Ökologisch: 60-Grad-Fußspitze
Durch die volle Bodenverdrängung ist der Frankipfahl NG® auch an kontaminierten Standorten besonders gut geeignet. Zur Vermeidung von Schadstoffverschleppungen bei der Pfahlherstellung wird beim Durchrammen der kontaminierten Schicht eine 60-Grad-Fußspitze verwendet. Alternativ wird eine Dichtungsplombe eingesetzt, um den Transport von Schadstoffen in tiefer liegende Schichten zu verhindern.
Sicher: Dichtungsplombe
Bei Pfahlgründungen, die durch kontaminierte Bodenschichten führen, ist darauf zu achten, dass sowohl während als auch nach der Pfahlherstellung kein Transport von Schadstoffen aus dem kontaminierten Bereich heraus in andere Bodenschichten bzw. ins Grundwasser stattfindet. Dieses kann mit dem Einbau spezieller Dichtungsplomben im Bereich der kontaminierten Bodenschicht verhindert werden.
Pfahlschutz mit Hülsenrohr
Bei besonders schlechten Weichschichten, starker Grundwasserströmung oder aggressivem Baugrund muss die Frischbetonsäule des Pfahls gestützt und/oder geschützt werden. Dies erfolgt mit Hülsenrohren, die mit dem Bewehrungskorb verbunden sind.
Qualitätssicherung
Zur Qualitätssicherung bei der Bauausführung sind die Anforderungen der europäischen und nationalen Normen zu beachten. Die Bemessung und die Herstellung der Frankipfähle erfolgen nach Eurocode 7 sowie DIN EN 12 699 und nach den Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“ (EA-Pfähle). Die Eigenüberwachung und Dokumentation der Bauausführung sind in den Herstellungsnormen geregelt.
Die Ausführung von Frankipfählen erfordert eine auf die Anforderungen der jeweiligen Maßnahme individuell abgestimmte Verfahrensanweisung. So kommt es neben der Fachkenntnis und Erfahrung ebenso auf das Gefühl des Maschinenführers an. Das Bedienen der großen Spezialgeräte stellt einen sensiblen Vorgang dar, bei dem es auf die optimale Abstimmung der Herstellparameter ankommt, um den gewünschten Pfahlwiderstand zu erzielen.
Eine hohe Ausführungsqualität stellen wir sicher durch:
- Individuell abgestimmte Verfahrensanweisungen
- Einhaltung der Anforderungen aus DIN EN 12 699, Eurocode 7 und EA-Pfähle
- Klare Prozesse über unser Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN 9001:2015
- Statische oder dynamische Pfahlprobebelastungen
- Pfahl-Integritätsprüfungen
