Er findet seinen Ursprung in der Tiefgründung, welche sich mit der Verlagerung der Bauwerklasten beschäftigt. Hierbei werden diese nicht direkt unter das Bauwerk geleitet, sondern tiefer in den Boden übertragen - ein Muss bei nicht tragfähigen Böden unterhalb des Bauwerks.
Mit der Pfahlgründung wird genau dies getan, die auftretenden Kräfte tiefer in den Boden abgeleitet. Hier befinden sich meist tragfähigere Böden als in höher gelegenen Schichten. Bei der eigentlichen Pfahlgründung werden die Pfähle in den Boden gebohrt. Werden sie hinein gerammt, so spricht man bei dieser speziellen Errichtungsart von sogenannten Rammpfählen. Die Pfähle werden dabei so tief in den Boden eingelassen, bis eine genügend tragfähige Schicht erreicht ist.
Pfahl ist nicht gleich Pfahl
Wie gerade angesprochen unterscheidet man die einzelnen Arten der Pfähle. So kann unterschieden werden nach dem Material und der Art, wie die Pfähle hergestellt wurden, nach den Bedingungen (Umgebung, Boden, etc.) in denen sie eingesetzte werden oder nach ihrem Einsatzzweck.
Einflüsse auf die Umgebungsbedingungen können zum Beispiel Bebauungen sein. So wird man auf Grund der der entstehenden Erschütterungen niemals Rammpfähle in Innenstädten einsetzen. Die Gefahr, dass umliegende Gebäude, Straßen oder gar Menschen zu Schaden kommen, ist zu hoch.
Die Bodenbedingungen spielen bei der Pfahlgründung eine entscheidende Rolle. Je nach Art des Bodens lassen sich unterschiedliche Aufstellmaßnahmen ergreifen:
- Rammen
- Schrauben
- Einzuspülen
- Einzupressen
- Stellen in vorgebohrte Löcher
- Einbetonieren in vorgebohrte Löcher
Der Einsatzzweck eines Pfahles kann sehr unterschiedlich sein. Wichtig dabei zu wissen ist die Dauer der Errichtung. Für eine nicht dauerhafte Pfahlgründung nimmt man in der Regel Stahlpfähle, bei dauerhaften Bauwerken greift man eher zu Stahlbetonpfählen.
Der Stahlpfahl in der Pfahlgründung
Als Vollverdrängungspfahl werden die bezeichnet, welche rohrförmig sind und beim Einlassen den Boden zur Seite hin verdrängen. Vollverdrängungs-Bohrpfähle werden in den Boden gedrückt und eingedreht - sie werden nie gerammt. Für nicht dauerhaften Einsatz werden oftmals Doppel-T-Träger-förmige Stahlpfähle genutzt, welche anschließend wieder aus ihrer Position „gezogen“ werden können. Sie werden in der Regel gerammt, können aber auch eine Fußverstärkung bekommen und im Boden verpresst werden. Dann spricht man von einem „Ramminjektionspfahl“.
Stahlpfähle sind für ihre Bruchfestigkeit bekannt. Sie durchbohren selbst schwere Gesteinsschichten und sind daher sehr beliebt.
Pfahlgründung mit Duktilpfählen
Er verdankt seinen Namen dem Material aus dem er ist: Duktiles Gusseisen. Im sogenannten Schleudergussverfahren werden diese vielseitig einsetzbaren Pfähle hergestellt. Die verbaute Muffe sorgt dafür, dass sie endlos kuppelbar und in beliebiger Länge hergestellt werden können. Eine weitere Unterscheidung der Duktilpfähle erfolgt in der Art der Pfahlfußplatte - mörtelverfüllter oder mantelverpresster Pfahl.
Mittels speziellem Werkzeug und eines Schnellschlaghammer werden die Einzelrohrschüsse eingerammt. Ein großer Vorteil des Systems: Es kann selbst in beengten und unwegsamen Baufeldern angewendet werden. Große Pfahlgeräte können hier nicht arbeiten.
Betonfertigteilpfähle beliebt aber schwierig zu verwenden
Der normale und weltweit bekannte Betonfertigteilpfahl besteht aus Spannbeton oder Stahlbeton und verfügt über eine quadratische Grundform. Ihre Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig, weshalb man sie nicht nur beim Bau von mittelgroßen Gebäuden, sondern sogar bei Windkraftanlagen wiederfindet. Ihr Nachteil besteht jedoch in ihrer geringen Bruchfestigkeit und der Tatsache, dass sie gerammt werden (Stichwort „Gefahr in der Innenstadt“).
Ortbetonpfähle in der Pfahlgründung
Hierbei handelt es sich um Pfähle, die durch vor Ort eingebrachten Beton stabilisiert werden. Unterschieden werden sie weiter in Großbohrpfähle (Durchmesser größer gleich 30 cm) und Kleinbohrpfähle (Durchmesser kleiner als 30 cm). Ein hervorragendes Beispiel für den Einsatz von Ortbetonpfählen ist der Kaispeicher A in Hamburg.