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Bohrpfähle

nach DIN EN 1536

Bohrpfähle werden als Gründungselemente eingesetzt, wenn hohe Lasten in tiefer liegende, tragfähigere Bodenschichten abgetragen werden müssen. Bei der Herstellung wird Boden gelöst und gefördert. Das geförderte Bodenvolumen kann dem gesamten Pfahlvolumen oder nur einem Teil davon entsprechen.

Ein bekanntes Verfahren im Spezialtiefbau ist der Bohrpfahl, auch Großbohrpfahl genannt. Die Herstellung erfolgt mit Drehbohranlagen, hydraulischen Verrohrungsmaschinen und speziellen Bohrwerkzeugen.

Zu unseren Pfahlsystemen nach DIN EN 1536 gehören:

  • Bohrpfahl
  • Teilverdrängungsbohrpfahl (TVB)
  • Schneckenbohrpfahl (SOB)
     
Technische Broschüre
Bohrpfahl
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Anwendungen

Bohrpfähle setzen wir als Tiefgründungselement für Bauwerke aller Art ein.

Dazu zählen unter anderem:

  • Brücken
  • Industriegebäude
  • Wohn- und Geschäftshäuser
  • Bürogebäude und Hotels
  • Neben empfindlichen Bauwerken


Eine Ausführung unter beschränkter Höhe ist möglich.

Mit mehreren Bohrpfählen, nebeneinander angeordnet, erstellen wir auch Bohrpfahlwände als Baugrubensicherung.

Vorteile

Aufgrund der vielen Ausführungsvarianten sind für jede Baustellensituation und für jeden Baugrund wirtschaftlich optimierte Lösungen möglich.

Die Vorteile von Bohrpfählen

  • Bohrpfähle werden erschütterungsfrei und geräuscharm hergestellt. Sie eignen sich besonders bei Gründungen in dicht besiedelten Gebieten und im Bereich von erschütterungsempfindlichen Nachbargebäuden.
  • Bohrpfähle können aufgrund ihrer Abmessungen hohe Zug- und Drucklasten aufnehmen. Außerdem sind Bohrpfähle mit großem Durchmesser biegesteif und bei Horizontallasten sehr gut geeignet.
  • Im Greiferbohrverfahren mit Verrohrungsmaschine können Bohrpfähle auch unter beschränkter Höhe ausgeführt werden.
  • Lot- und Schrägpfähle sind bis zu einer Neigung 4:1 möglich.
  • Hindernisse und feste Bodenschichten können durchkernt werden.
  • Geräte können flexibel eingesetzt werden, auch für Bohrpfahlwände.
  • Eine Ausführung als Energiepfahl ist möglich, um den Bohrpfahl auch geothermisch zu nutzen.

 

Die Vorteile von Teilverdrängungsbohrpfählen (TVB)

  • Teilverdrängungsbohrpfähle mit kleinerem Durchmesser können mit geringem Materialverbrauch schnell und günstig ausgeführt werden.
  • Zusätzlich besitzen sie aufgrund der Verdrängungswirkung eine höhere Tragfähigkeit als konventionelle Bohrpfähle.
  • Da ein Teil des Bodens verdrängt wird, reduzieren sich auch die Kosten für den Transport und die Entsorgung des geförderten Bohrgutes.
  • Der Bewehrungskorb wird vor dem Betonieren im Schutze des großen Seelenrohres eingebaut.
  • Eine Ausführung als Energiepfahl ist möglich, um den TVB-Pfahl auch geothermisch zu nutzen.
  • Lot- und Schrägpfähle bis zu einer Neigung 4:1 sind möglich.
  • Die Ausführung ist geräuscharm und erschütterungsfrei.

 

Die Vorteile von Schneckenbohrpfählen (SOB)

  • Wirtschaftlich durch hohe Bohrleistung.
  • Auch zum Vorbohren bei festen Bodenschichten geeignet.
  • Die Ausführung ist geräuscharm und erschütterungsfrei.
     

Grundlagen

Normen und Regeln

Die Bemessung und die Herstellung der Bohrpfähle erfolgen nach Eurocode 7 sowie DIN EN 1536 und nach den Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“ (EA-Pfähle). Der Durchmesser kann zwischen 0,30 und 3,00 m liegen. Pfahllängen von 10 bis 50 m sind üblich. 

Herstellung

Die gängigen Herstellungsverfahren sind:

  • Standardpfahlverfahren mittels Kelly-Drehbohren mit verrohrter Bohrung
  • Unverrohrte Bohrung mit Suspensionsstützung
  • Greiferbohrverfahren mit Verrohrungsmaschinen
  • Teilverdrängungsbohrpfähle (TVB-Pfahl)
  • Schneckenbohrpfähle (SOB-Pfahl)


Die folgenden Arten von Gründungen sind möglich:

  • Einzelpfahlgründungen mit einer punktförmigen Lasteintragung
  • Pfahlgruppengründungen mit flächenhafter Lasteintragung
  • Sonderfall: kombinierte Pfahlplattengründungen


Die Vielfalt der Ausführungsvarianten ermöglicht eine individuelle Anpassung an verschiedenste Baugrundverhältnisse und Baustellensituationen. Hohe Tragfähigkeiten sind somit gut erreichbar. 

Mit Bohrpfählen erstellen wir auch Bohrpfahlwände, um z.B. Baugruben zu sichern. Die Bohrpfahlwände können aufgelöst, tangierend oder überschnitten hergestellt werden. 

Qualitätssicherung

Zur Qualitätssicherung bei der Bauausführung sind die Anforderungen der europäischen und nationalen Normen zu beachten. Die Bemessung und die Herstellung der Bohrpfähle erfolgen nach Eurocode 7 sowie DIN EN 1536 und nach den Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“ (EA-Pfähle). Die Eigenüberwachung und Dokumentation der Bauausführung sind in den Herstellungsnormen geregelt.

Die Ausführung von Bohrpfählen 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 1536, Eurocode 7 und EA-Pfähle
  • Klare Prozesse über unser Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN 9001:2015
  • Statische oder dynamische Pfahlprobebelastungen
  • Pfahl-Integritätsprüfungen
     

Ausführungsvarianten

Wir bieten folgende Ausführungsvarianten an:

Verrohrter Bohrpfahl (Kellybohrverfahren)

Die Bohrpfähle werden mithilfe einer vorauseilenden Verrohrung hergestellt, die in den Baugrund gebohrt wird. Im Inneren der Verrohrung wird das Bodenmaterial mit Bohrschnecke bzw. Bohreimer gefördert. Dies geschieht mit Kelly-Bohrgeräten und Mäkler. Im Grundwasserbereich ist Wasserauflast (>= 1,0 m) erforderlich, um Überdruck gegenüber dem Bemessungswasserstand zu erzeugen. Das im Zuge der Bohrpfahlherstellung anfallende Bohrgut wird entsprechend der Untersuchungsergebnisse gesetzeskonform verwertet oder entsorgt. Nach Abschluss der Bohrarbeiten wird ein Bewehrungskorb eingestellt. Der Einbau von Beton erfolgt im Kontraktorverfahren über Betonierrohre von unten nach oben. In einem Pfahlprotokoll nach DIN EN 1536 werden die wesentlichen Daten während der Pfahlherstellung aufgezeichnet.

Greiferbohrverfahren mit Verrohrungsmaschine

Bohrpfähle können auch unter beschränkter Höhe hergestellt werden. Die Höhenbeschränkung kann durch Arbeiten in bestehenden Gebäuden, unter Brücken oder Stromleitungen begründet sein. Ab einer Arbeitshöhe von ca. 5 m ist die Herstellung von Bohrpfählen im Greiferbohrverfahren mit Verrohrungsmaschinen möglich.

Suspensionsgestützter Bohrpfahl

In der Regel wird die Bohrlochwandung bis zum Betonieren durch eine Verrohrung gestützt. Bei besonders großen Pfahllängen besteht aber die Gefahr, dass die Verrohrung im Baugrund steckenbleibt oder sogar abreißt.

Daher können Bohrpfähle, nach einer Verrohrung im oberen Bereich, in tieferen Schichten durch einen Flüssigkeitsüberdruck im Bohrloch gestützt werden. So lässt sich eine Auflockerung und Entspannung der Bohrlochwandung verhindern. Das Lösen und Fördern von Boden erfolgt über Kelly-Bohrgeräte oder bei besonders langen Bohrpfählen mit Seilbaggern und Greifbohrern.

Die stützende Flüssigkeit, die später durch Frischbeton verdrängt wird, ist im Allgemeinen eine Bentonitsuspension, die auch für die Herstellung von Ortbetonschlitzwänden verwendet wird. Im Grundwasser bzw. in einer stützenden Flüssigkeit ist der Beton als Unterwasserbeton herzustellen und einzubringen.

Herstellungsverfahren Bohrpfahl

Teilverdrängungsbohrpfahl (TVB-Pfahl)

Der Teilverdrängungsbohrpfahl (TVB-Pfahl) wird durch Eindrehen einer durchgehenden Bohrschnecke mit großem Seelenrohrdurchmesser bei gleichzeitiger seitlicher Bodenverdrängung und nur teilweiser Förderung auf eine vorab festzulegende Tiefe gebohrt. Die Bohrschnecke ist hierfür mit einer verlorenen Fußplatte wasserdicht verschlossen. Nach Einbau des Bewehrungskorbes in das Seelenrohr und Einpumpen des Betons bis über die Geländeoberkante wird anschließend die Bohrschnecke in der Regel ohne Drehbewegung gezogen. Dabei löst sich die Fußplatte und unter kontinuierlichem Pumpen und Ziehen verfüllt sich der freigegebene Hohlraum sofort mit Beton.

Schneckenbohrpfahl (SOB-Pfahl)

Bohrpfähle mit durchgehender Bohrschnecke und kleinem Seelenrohr werden auch als Schneckenortbetonpfahl (SOB-Pfahl) bezeichnet. Eine seitliche Bodenverdrängung findet nicht statt. Vielmehr wird beim Ziehen der Bohrschnecke der Boden vollständig gefördert. Der Bewehrungskorb wird erst nach dem Betonieren in den frischen Beton eingedrückt oder eingerüttelt. Bei vergleichsweise geringen Pfahllasten und Pfahllängen ist der SOB-Pfahl ein sehr preiswerter Pfahl, der sich relativ schnell herstellen lässt. Aufgrund der erschütterungsfreien und geräuscharmen Herstellung eignet sich das Pfahlsystem besonders auch im innerstädtischen Bereich.
 

Ausgewählte Referenzprojekte

Großbohrpfahl
Stuttgart 21 Anschlussstelle Wendlingen . Stuttgart
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Großbohrpfahl
Doppelgewölbe - Kasematten . Hamburg
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TVB-Pfahl
HafenCity . Hamburg
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TVB-Pfahl
Pfahlgründung für Autobahndeckel (1. BA) A7 . Hamburg
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