Gebr. Neumann: Pfahlgründung, die hält

Entdecke die Kunst der stabilen Fundamente, gepaart mit über 160 Jahren Erfahrung und moderner Technologie. Wir bauen die Zukunft - sicher, nachhaltig und zuverlässig.

Eine Fundex und ein Radlader auf einer Baustelle

Was ist Pfahlgründung?

Pfahlgründung ist ein spezialisiertes Verfahren im Tiefbau, das dazu dient, ein stabiles Fundament für verschiedene Arten von Bauwerken zu schaffen. Dieses Verfahren wird insbesondere in Gebieten eingesetzt, in denen der Boden an der Oberfläche nicht die notwendige Tragfähigkeit aufweist, um die Lasten eines Bauwerks sicher zu tragen.

Grundprinzip der Pfahlgründung

Die Pfahlgründung besteht im Wesentlichen aus langen, zylindrischen Pfählen - oft aus Stahl, Beton oder Holz - die tief in den Boden gerammt oder gebohrt werden. Diese Pfähle, auch als Gründungspfähle bezeichnet, dienen als eine Art Brücke, die die Last des Bauwerks von der schwachen Oberflächenschicht auf tiefere, stabilere Bodenschichten überträgt.

Verschiedene Methoden der Pfahlgründung

Es gibt verschiedene Methoden der Pfahlgründung, die je nach den spezifischen Anforderungen des Projekts und den Eigenschaften des Baugrunds ausgewählt werden. Dazu gehören unter anderem Rammpfähle, Bohrpfähle, Schraubpfähle und Mikropfähle.

Vorteile der Pfahlgründung

Die Pfahlgründung bietet eine Reihe von Vorteilen. Sie ermöglicht die Errichtung von Bauwerken auf schwachem oder instabilem Boden, verbessert die Stabilität und Langlebigkeit des Bauwerks und kann oft schneller und kostengünstiger durchgeführt werden als andere Gründungsmethoden. Darüber hinaus ist die Pfahlgründung in der Regel weniger störend für die Umgebung als andere Tiefbauverfahren, da sie weniger Aushub erfordert.

Die Bedeutung der Pfahlgründung im Tiefbau

Insgesamt ist die Pfahlgründung ein entscheidendes Werkzeug im Tiefbau, das es ermöglicht, sichere und stabile Fundamente für eine Vielzahl von Bauwerken zu schaffen, von Wohnhäusern und Bürogebäuden bis hin zu Brücken und Windkraftanlagen.

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Gebr. Neumann: Profis der Pfahlgründung

Mit über 160 Jahren Erfahrung und einem tiefgreifenden Know-how in der Gründungsarbeit bieten wir unseren Kunden eine Sicherheit, die ihresgleichen sucht. Dabei setzen wir auf eine Kombination aus sorgfältiger Planung, modernsten Geräten und qualifiziertem Fachpersonal. Im Bereich der Pfahlgründungen setzen wir auf bewährte Systeme wie FUNDEX und VIBREX. Diese zeichnen sich durch ihre extreme Belastbarkeit aus und erfordern keinen Bodenaushub. So bleibt der Grundwasserhaushalt unverändert. Je nach Projekt und Bodenbeschaffenheit kommen auch weitere Pfahlsysteme zum Einsatz. Unser Maschinenpark ist auf dem neuesten Stand der Technik. Mit fünf Bohrpfahlgeräten, die mit einem bis zu 31 m hohen, verstellbaren Mäkler, einem hydraulisch arbeitenden Bohrtisch und modernen Dieselbären ausgestattet sind, sind wir für jede Herausforderung gewappnet. Dabei legen wir großen Wert auf Umweltverträglichkeit: Unsere schallgedämmten Antriebsaggregate erfüllen die aktuellen Anforderungen an Lärmbelastungen und Emissionswerte.

Vielfalt in der Pfahlgründung: Unsere Systeme

Wir bieten eine breite Palette von Pfahlsystemen an, darunter das FUNDEX-System, das VIBREX-System, Tubex-Pfähle, Teilverdränger, Energiepfähle und Fertigbetonrammpfähle. Jedes dieser Systeme hat seine spezifischen Vorteile und Anwendungsbereiche. Wir wählen das passende System basierend auf den spezifischen Anforderungen des Projekts aus und passen es individuell an.

System Fundex


Der Fundex-Pfahl ist ein vibrationsfrei hergestellter Ortbeton-Vollverdrängungsbohrpfahl im Sinne der DIN EN 12699 (Vollverdrängungsbohrpfahl). Er bedarf keiner besonderen Zulassung. Die Standarddurchmesser der Fundex-Pfähle betragen 380 mm bzw. 440 mm mit einem Pfahlfuß von 450 mm bzw. 560 mm. Zusätzlich können wir einen Super-Fundex-Pfahl mit einem Durchmesser von 550 mm und einem Pfahlfuß von 650 mm herstellen. Der Fundex-Pfahl ist durchgängig bewehrt mit einen Bewehrungskorb aus Betonstahl IV. Entsprechend der Statik wird der Bewehrungskorb in verschiedenen Durchmessern mit den gewählten Längseisen und der Wendelbewehrung hergestellt und eingebracht.

Illustration der Abmessungen des Bohrrohrs und der Bohrspitze

Vorteile des Fundex-Pfahlsystems


  • Erschütterungsfrei

    Keine Gefahr für vorhandene Gebäude während der Pfahlherstellung.

  • Tragfähigkeit

    Durch Bodenverdrängung hoher Spitzendruck und hohe Mantelreibung = hohe Tragfähigkeit.

  • Umweltfreundlich

    Geräuscharme Arbeitsweise. Kein Bodenaushub, keine zusätzlichen Kosten für Bohrgutentsorgung. Keine Veränderung des Grundwasserhaushaltes.

  • Wirtschaftlich

    Keine überflüssigen Pfahllängen. Hohe Tagesleistung durch weitgehende Mechanisierung von über 200 lfdm. Pfahllänge.

  • Kontrollierbar

    Während der Herstellung wird der Bodenwiderstand ständig durch Ablesung des Betriebsdruckes kontrolliert und mit der vorhandenen Spitzendrucksondierung verglichen. Als Nachweis einer technisch einwandfreien Pfahlherstellung wird ein Bohr- /Herstellungsprotokoll angefertigt.

  • Pfahllänge

    bis 28,00 m

  • In Neigung

    bis 3:1 nach hinten und 5:1 nach vorne herstellbar

  • Illustration des Fundex-Pfahls

    Herstellung eines Fundex-Pfahls


  • Phase 1

    Das im Bohrtisch hydraulisch arretierte und mit der Pfahlspitze (Gusseisen) verschlossene Bohrrohr wird unter axialem Druck von 400 kN und einem Drehmoment von 450 kNm in den Baugrund eingedreht.

  • Phase 2

    Nach Erreichen der erforderlichen Tiefe wird die Trockenheit im Rohr kontrolliert, der Bewehrungskorb in ganzer Länge eingeführt und über die gesamte Pfahllänge Beton eingebaut.

  • Phase 3

    Das Bohrrohr wird mit Drehbewegungen gezogen. Die Spitze löst sich dabei und verbleibt als verbreiteter Fuß im Boden.

  • Phase 4

    Fertiger Pfahl. Nach dem der Beton ausreichend abgebunden ist und der Erdaushub erfolgte wird der freigelegte Pfahl auf das erforderliche Niveau gekappt und die Anschlussbewehrung freigelegt.

  • Illustration der 3 Phasen des Einbaus eines Fundex-Pfahls

    System Vibrex


    Der Vibrex-Pfahl ist ein gerammter Ortbeton-Vollverdrängungsbohrpfahl im Sinne der DIN EN 12699. Er bedarf keiner besonderen Zulassung. Durch dieses Pfahlsystem kann der Durchmesser und die Pfahlfußgröße entsprechend den geforderten Lasten angepasst werden. Der Vibrex-Pfahl ist durchgängig bewehrt mit einem Bewehrungskorb aus Betonstahl IV. Der Bewehrungskorb besteht aus entsprechend der Statik gewählten Längseisen und der Wendelbewehrung. Die maximale von uns herzustellende Pfahllänge des VIBREX-Pfahles beträgt in der Normalausführung 24 m. Das Rammrohr (Stahlrohr) wird je nach auftretendem Bodenwiderstand mit den Dieselramm-/Hydraulikbär in den Boden gerammt. Analog können auch hydraulische Hämmer verwendet werden.

    Vorteile des Vibrex-Pfahlsystems


  • Tragfähigkeit

    Hohe Tragfähigkeit, die auch begünstigt wird durch das Herausvibrieren des Rammrohres, wodurch sich die lokalen Konuswiderstände oft erhöhen.

  • Umweltfreundlich

    Kein Bodenaushub, somit keine zusätzlichen Kosten Keine Veränderung des Grundwasserhaushaltes.

  • Wirtschaftlich

    Keine überflüssigen Pfahllängen. Hohe Tagesleistung durch hochwertiges Ramm-Equipment.

  • Pfahllänge

    bis 24,0 m

  • In Neigung

    bis 4:1 nach hinten und 12:1 nach vorne herstellbar.

  • Herstellung eines Vibrex-Pfahls


  • Phase 1

    Ein Stahlrohr, das an der unteren Seite mit einer Rammplatte (Stahl) wasserdicht abgeschlossen ist, wird mit einem Diesel-/Hydraulikbär in den Boden eingerammt, bis die vorgesehene Tiefe erreicht ist. Dieses kann anhand von Sondierungen und mit Hilfe der Schlagzahl kontrolliert werden.

  • Phase 2

    Nachdem kontrolliert worden ist, ob das Rohr trocken ist, wird der Bewehrungskorb hinuntergelassen und über die gesamte Pfahllänge Beton eingebaut.

  • Phase 3

    Mit Hilfe eines Vibrators, der um das Rohr geklemmt ist, wird das Stahlrohr vibrierend aus dem Boden gezogen. Der im Rohr befindliche Beton füllt den Pfahlschaft aus, wobei der Beton durch die Vibration verdichtet wird und anschließend eine gute Verbindung zum Baugrund annimmt. Nach dem der Beton ausreichend abgebunden ist und der Erdaushub erfolgte wird der freigelegte Pfahl auf das erforderliche Niveau gekappt und die Anschlussbewehrung freigelegt.

  • Illustration der 3 Phasen des Einbaus eines Vibrex-Pfahls

    Tubex-Pfähle


    Bei der Gründung durch sehr weiche Bodenschichten besteht die Möglichkeit der Pfahlschaftverformung. In diesen weichen Schichten kann der Betondruck größer als der Erddruck sein, so dass die Betonsäule nicht gehalten und der Pfahl nicht bis zur Gelände- Oberkanten (GOK) hergestellt werden kann. In solchen Fällen ist die Verwendung von Tubex- Pfählen zu empfehlen. Der Tubex-Pfahl besteht aus einem spiralgeschweißten Rohr an dem eine besonders gefertigte Drehspitze angeschweißt ist. Rohr und Spitze bleiben im Boden und werden mit Beton verfüllt. Es kann zusätzlich Bewehrung eingebaut werden, oder das Mantelrohr statisch einbezogen werden.

    Verwendung der Tubex-Pfähle


  • In sehr weichen Bodenschichten.

  • Als Sonderpfahl ohne Betonfüllung, der nach Gebrauch leicht wieder aus dem Boden gedreht werden kann.

  • In Räumen mit geringer Höhe. Der Tubex-Pfahl wird in diesen Fällen mit besonders hierfür konstruierter Maschine in Segmenten entsprechend der vorhandenen Höhe eingebracht.

  • Ausgezeichnete Anwendungsmöglichkeiten bei: sehr hohen Druck- und Zugbelastungen, Aufnahme von Momenten, kleinen Deformationen des Pfahlkopfes.

  • Teilverdränger


    Neben den Vollverdrängungsbohrpfählen bieten wir die Herstellung von Teilverdrängern an. Die erschütterungsfreie Pfahlherstellung erfolgt mittels Drehbohrantrieb im Schneckenbohrverfahren, d. h. es wird eine Endlosbohrschnecke in den Boden gedreht. Bei diesem Pfahlsystem wird teils der Boden verdrängt aber auch gefördert. Dieses ermöglicht auch die Einbindung in sehr dichtgelagerte Bodenschichten. Nach Erreichen der Bohrtiefe wird der Bewehrungskorb durch die Rohrseele (hohle Bohrschnecke) eingeführt und anschließend wird der Pfahl betoniert während die Bohrschnecke gezogen wird.

    Vorteile des Pfahlsystems


  • Kontinuierliche Produktion, da keine Unterbrechung beim Bohrvorgang

  • Erschütterungsfreie Herstellung

  • Geringe Lärmbelästigung

  • Energiepfähle


    Die zuvor beschriebenen Pfahlsysteme können auch als Energiepfähle hergestellt werden. In den Bewehrungskorb wird eine Energie-Kollektorleitung zur geothermischen Nutzung des Untergrundes integriert. Bedingt durch das Herstellungssystem wird die Kollektorleitung nicht beschädigt.

    Illustration der 3 Phasen des Einbaus eines Vibrex-Pfahls

    Fertigbetonpfähle


    Durch die Gründung mit Fertigbetonrammpfählen werden die verschiedenen Pfahlgründungssysteme abgerundet. Bei Fertigbetonrammpfählen handelt es sich um vorgefertigte Pfahlelemente aus Stahl- bzw. Spannbeton die in den Boden eingerammt werden und diesen vollkommen verdrängen und somit verdichten. Die Fertigbetonpfähle werden in der erforderlichen Länge in Betonfertigteilwerken hergestellt und zur Baustelle transportiert. Das Einbringen (rammen) der Pfähle erfolgt mit Hydraulik- oder Dieselbären. Die Herstellung kann lotrecht oder mit Neigung erfolgen. Die Fertigbetonrammpfähle haben in der Regel einen quadratischen Querschnitt von 20x20 cm bis 45x45 cm. Gerätebedingt können wir Fertigrammpfähle bis zu einer Länge von 18 m herstellen. Fertigbetonrammpfähle werden für ein weites Einsatzspektrum eingesetzt, z. B. von der Gründung von Hallen bis hin zu Windkraftanlagen. Im Zuge der Qualitätssicherung und der nach Norm geforderten Dokumentation müssen Stichproben oder auch kontinuierliche Messungen während der gesamten Bauausführung durchgeführt werden. Dabei spielt die Qualitätssicherung der Pfahlgründung eine besondere Rolle. Mängel an der Pfahlgründung sind schwer erkennbar, da diese sich im Baugrund befinden. Sollte erst nach Fertigstellung des Bauvorhabens ein Mangel festgestellt werden, ist dieser nur mit sehr großem Aufwand korrigierbar. Seitens der Norm werden Tragfähigkeits- und Integritätsprüfungen für die Pfahlgründung gefordert. Diese Leistung führen wir selber mit entsprechend ausgebildeten und qualifizierten Mitarbeitern durch bzw. bedienen uns externer Dienstleister.

    Qualitätssicherung und Pfahlprüfungen: Sicher ist sicher

    Im Rahmen unserer Qualitätssicherung führen wir während der gesamten Bauausführung Stichproben und kontinuierliche Messungen durch. Besonders im Fokus steht dabei die Pfahlgründung. Mängel in diesem Bereich sind schwer zu erkennen und können nur mit großem Aufwand behoben werden. Daher nutzen wir verschiedene Prüfverfahren, wie umfangreiche Integritätsprüfungen, eine Statische Probebelastung oder eine Dynamische Probebelastung durch, um die Qualität unserer Arbeit zu gewährleisten.

    Statische Probebelastung


    Bei der statischen Probebelastung wird ein Bohr- bzw. Rammpfahl bis zum Erreichen seiner Grenzlast belastet. Die statische Probebelastung wird i.d.R. als „Vorwegmaßnahme“ durchgeführt, um die genaue Tragfähigkeit des Baugrunds zu bestimmen. Die erzielten Messdaten/Ergebnisse werden in der weiteren Bauwerksplanung berücksichtigt. Für die Durchführung der statischen Druck-Probebelastung müssen mindestens 4 Bohr- bzw. Rammpfähle hergestellt werden, die als Reaktionspfähle verwendet werden. Mittels einer Stahltraverse und den Reaktionspfählen wird eine Art Widerlager gebildet. Für die Erzeugung der Last werden hydraulisch gesteuerte Pressen verwendet. Die Pressen werden nach bestimmten Zeitintervallen in mehreren Stufen belastet. Die Messung der vertikalen und horizontalen Setzungen erfolgt mittels elektronischer Messinstrumente. Ebenfalls kann durch dieses Verfahren die Zugtragfähigkeit ermittelt werden. Hierbei können jedoch in der Regel Reaktionspfähle entfallen. Bei der Auswertung werden die gemessenen Setzungen über den jeweils zugehörigen Spannungen als Widerstands-Setzungslinie des Pfahls dargestellt. Das Ergebnis ist die Bestimmung der inneren und äußeren Tragfähigkeit (Mantelreibung und Spitzendruck). Zur Erstellung dieser Widerstands-Setzungslinie stehen uns verschiedene Gerätschaften und Messinstrumente für einen Nachweis von bis zu 4.000 kN zur Verfügung. Die Messdaten können hierbei baubegleitend protokolliert und ausgewertet werden.

    Dynamische Probebelastung


    Bei der dynamischen Probebelastung wird die Kraftübertragung vom Pfahl auf den Boden bestimmt. Anhand der Messauswertungen werden die Mantelreibung und der Spitzendruck bestimmt und somit können Rückschlüsse auf die Tragfähigkeit des Pfahles gezogen werden. Durch ein Freifallgewicht oder einen Rammschlag wird eine Stoßwelle in den Bohrpfahl eingeleitet. Art und Umfang der reflektierten Stoßwelle hängen vom äußeren und inneren Pfahlwiderstand ab und geben somit Aufschluss über die Grenztragfähigkeit sowie die Intaktheit des geprüften Pfahles. Die Signale werden aufgezeichnet und gespeichert. Zur Auswertung stehen das Verfahren der "CASE-Methode" sowie der umfangreicheren Modellanalyse CAPWAP zur Verfügung. Die dynamische Probebelastung ist eine kostengünstigere und schneller durchzuführende Variante zur statischen Probebelastung.

    Integritätsprüfungen


    Bohrpfähle werden auf Integrität (Intaktheit) getestet. Hierfür gibt es verschiedene Methoden. Das von uns verwendete Messverfahren basiert auf der Impuls-Echo-Methode, dabei handelt es sich um eine zerstörungsfreie Prüfung auf Unversehrtheit. Durch einen Schlag mit einem speziellen Hammer wird eine Stoßwelle in den Pfahl eingeleitet. Dieser Impuls durchläuft den Pfahl mit einer materialabhängigen Laufgeschwindigkeit. Trifft das eingegebene Signal auf Impedanzänderungen (z.B. Querschnittsänderungen), so werden Echo-Signale zum Pfahlkopf reflektiert. Diese werden von einem hochempfindlichen Meßaufnehmer erfasst und von einem Meßcomputer gespeichert und später ausgewertet.

    Illustration Integritätsprüfungen

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    Ansprechpartner: Herr Dipl.-Ing. Ralf Oldendörp