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Mikropfähle

nach DIN EN 14199

Mikropfähle werden als Gründungs- und Verankerungselemente in allen Bodenarten und Fels eingesetzt, wenn der Baugrund wenig tragfähig ist oder Rückverankerungen ohne Vorspannung möglich sind. Die zulässigen Pfahlkräfte und die Länge der Tragglieder richten sich nach den geologischen und baustellenspezifischen Randbedingen. Sie werden für jedes Bauvorhaben individuell ermittelt.

Zum Herstellen der Bohrungen für das Setzen der Tragglieder stehen verschiedene Bohrverfahren zur Verfügung, die alle von unseren erfahrenen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern beherrscht werden. Die Vielfalt der Ausführungsvarianten ermöglicht eine individuelle Anpassung an verschiedenste Baugrundverhältnisse und Baustellensituationen, um hohe Tragfähigkeiten zu erreichen.

Zur Realisierung Ihrer Anforderungen verfügen wir über eigene Bohrgeräte. Damit können Bohrungen bei beengten Platzverhältnissen mit begrenzter Arbeitshöhe oder in großer Höhe ausgeführt werden. Mikropfähle werden teilweise auch als Kleinbohrverpresspfähle, Mikrobohrpfähle oder Verbundpfähle bezeichnet.

Technische Broschüre
Mikropfähle
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Anwendungen

Mikropfähle werden als Gründungs- und Verankerungselement passgenau eingesetzt.

Anwendungen sind:

  • Tiefgründungen
  • Nachgründungen im Bestand
  • Abfangungen
  • Auftriebssicherungen
  • Böschungssicherungen
  • Rückverankerungen
     

Vorteile

  • Individuelle Anpassung an verschiedenste Baugrundverhältnisse möglich.
  • Sehr hohe Pfahllasten sind erreichbar.
  • Die Herstellung erfolgt erschütterungsfrei und geräuscharm.
  • Durch koppelbare Ausführung sind Mikropfähle auch bei begrenzter Arbeitshöhe herstellbar.
  • Erprobtes Verfahren: Die zielsichere Herstellung erfolgt mit Allgemeiner Bauartgenehmigung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt)
  • Die Sicherheit bei der Ausführung wird durch hohe Standards bei der Qualitätssicherung überwacht.
  • Mit dem Spülbohrverfahren können Mikropfähle besonders wirtschaftlich und bei hoher Tagesleistung ausgeführt werden.
  • Durch drucksensibles Bohren im Spülbohrverfahren sind Mikropfähle auch bei fehlender Kampfmittelfreiheit einsetzbar. Eine Erlaubnis nach §7 Sprengstoffgesetz ist vorhanden.
  • Die Produktion der Mikropfähle erfolgt im eigenen Stump-Franki Werk.
     

Grundlagen

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.

Qualitätssicherung

Eine hohe Ausführungsqualität stellen wir sicher durch:

  • Individuell abgestimmte Verfahrensanweisungen
  • Eigene allgemeine Bauartgenehmigungen des DIBt für Mikropfähle
  • Einhaltung der Anforderungen aus der Ausführungsnorm DIN EN 14199
  • Eigene Produktion der Mikropfähle in Deutschland
  • Eigen- und Fremdüberwachung der Produktion
  • Klare Prozesse über unser Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN 9001:2015
  • Fachgerechte Pfahlprobebelastungen nach DIN EN 1997-1 und DIN EN 14199
     

Ausführungsvarianten

Dank seiner hohen Flexibilität bieten Mikropfähle für jedes Gründungsproblem eine Lösung. Auch bei schwierigen baulichen Randbedingungen ist durch Anpassung der Gerätetechnik die wirtschaftliche und sichere Herstellung der Gründung möglich. Mikropfähle führen wir in verschiedensten Ausführungsvarianten aus.

Dazu zählen Pfähle mit:

  • Druck-, Zug- oder Wechsellasten
  • Dauerhaftem (permanentem) oder vorübergehendem (temporärem) Einsatz
  • Einfachem (SKS) oder doppeltem (DKS) Korrosionsschutz
  • Stahl-Knickschutzrohr oder mit PE-Rohr zur Kraftentkopplung
  • Plattenverankerung oder mit Haftverankerung

 

Auftriebssicherungen

Dauerhaft, wirtschaftlich und sicher

Mit Mikropfählen können moderne Bauwerke mit mehreren Untergeschossen, Wasserbauwerke oder Kläranlagen dauerhaft und sehr wirtschaftlich gegen Auftrieb gesichert werden. Dies ermöglicht deutliche Einsparungen bei Aushub und Unterwasserbeton. Die Bohrmannschaften können auch bei langen Leerbohrstrecken die Pfähle präzise platzieren, so dass sichergestellt wird, dass die Pfahlköpfe in den Konstruktionsbeton oder die Düsenstrahlsohlen einbinden.

Bauen im Bestand

Individuelle Anpassung auch bei niedriger Arbeitshöhe

Durch Veränderung des Grundwasserspiegels können alte Holzpfahlgründungen unter bestehenden Gebäuden ihre Gebrauchstauglichkeit verlieren. Hier werden Mikropfähle als Sanierungselement eingesetzt. Durch die gekoppelte Ausführung ist es möglich, auch bei geringer freier Arbeitshöhe mit geeignetem Gerät lange Mikropfähle herzustellen.

Ähnliche Aufgabenstellungen treten beim Umbau von bestehenden Geschäftshäusern und Industrieanlagen auf. Für diese Anwendungsfälle steht ein breiter Gerätepool zur Verfügung. Auf unserem Bauhof in Colbitz werden die Geräte individuell angepasst und für die anspruchsvollen Bauaufgaben vorbereitet.

Rückverankerung

Das passende System für jeden Baugrund

Wird zur Sicherung von Geländesprüngen keine aktive Vorspannung benötigt, werden Mikropfähle als Verankerungselement eingesetzt. Auch Fundamente, Unterfangungen oder Widerlager verankern wir sicher. Durch Auswahl entsprechender Mikropfahlsysteme und einer angepassten Verpresstechnik ist es möglich, hohe Rückhaltekräfte in den Baugrund einzuleiten. Unsere Fachingenieure haben dazu spezielle Verfahren entwickelt, im Einzelfall auch unter Zuhilfenahme der Düsenstrahltechnik.

Spülbohrverfahren

Schneller Baufortschritt

Mit der Außenspülung erzielen wir eine optimale Bohrgutförderung. Die Verpressstrecke wird sauber mit einer unebenen Oberfläche (Wurzeleffekt) hergestellt. Wir erreichen einen schnellen Baufortschritt und können so aufgrund der hohen Tagesleistung preisgünstig arbeiten. Mit kompakten Geräten und kleiner Baustelleneinrichtung ist ein schneller Transport sowie Auf- und Abbau möglich. Somit können auch kleine Projekte bundesweit wirtschaftlich und flexibel umgesetzt werden.

Drucksensibles Bohren

Bei fehlender Kampfmittelfreiheit

Eine besondere Herausforderung ist gegeben, wenn keine Kampfmittelfreiheit vorhanden ist. In solchen Fällen kommt unser Bohrgerät für drucksensibles Bohren zum Einsatz. In Begleitung eines Sachverständigen nach §20 Sprengstoffgesetz werden die Verdachtsflächen abgebohrt, um eine Bohrfreigabe zu erzielen. Hierzu besitzt Stump-Franki nach §7 Sprengstoffgesetz eine besondere Erlaubnis. Damit setzen wir in schwer sondierbaren Bereichen, unter Beachtung der jeweiligen Bundeslandspezifischen Vorgaben zum Umgang mit Kampfmitteln, Ihr Projekt sicher und unkompliziert um.

Ausgewählte Referenzprojekte

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Tunneltrogsanierung Mönkedamm . Hamburg
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Hangsicherung und Stützmauer . Rogätz
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Sanierung WDR Filmhaus . Köln
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Neubau 5. Schleusenkammer . Brunsbüttel
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