DE19533281C2

DE19533281C2 - Device for driving hollow profiles into the ground

Info

Publication number: DE19533281C2
Application number: DE1995133281
Authority: DE
Inventors: Hans-Walter Gross; Joerg Ricklefs; Steffen Prieske
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 1995-09-09
Filing date: 1995-09-09
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2015-09-10
Also published as: DE19533281A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vortrieb von Hohlprofilen in den Baugrund mittels einer Ramme, eines Rüttlers, einer Vibrier- oder Bohrvorrichtung, umfassend eine im Inneren des Hohlprofils anzuordnende Vorrichtung zum Lösen des Boden materials mittels Flüssigkeitsstrahlen und eine Vorrichtung zum Austragen des gelö sten Bodenmaterials mittels einer nach oben gerichteten Strömung.The invention relates to a device for driving hollow profiles into the ground by means of a ram, a vibrator, a vibrating or drilling device a device for loosening the floor to be arranged inside the hollow profile materials by means of liquid jets and a device for discharging the dissolved most soil material by means of an upward flow.

Im Rahmen von Tiefbaumaßnahmen werden oftmals Hohlprofile, wie z. B. Rohre, Spundkästen oder entsprechende Träger, in den Baugrund abgeteuft. Aus der Praxis sind hierfür verschiedene Methoden bekannt. Eine Möglichkeit besteht darin, die Hohlprofile durch Schläge in den Boden zu rammen. Eine andere konventionelle Methode sieht das Rütteln oder Einvibrieren der Hohlprofile mit Hilfe von hochfre quenten Schwingungen vor. Rotationssymmetrische Hohlprofile, wie z. B. Rundröhre, können auch in den Baugrund gebohrt werden. Auch wenn je nach Anwendungsfall heute sehr große leistungsfähige Geräteeinheiten zur Durchführung der vorgenann ten Verfahren zur Verfügung stehen, gibt es bei allen Verfahren Grenzen der Ein satzmöglichkeit, welche durch die folgenden Parameter bestimmt sind.As part of civil engineering measures, hollow profiles, such as. B. pipes, Sheet piling boxes or corresponding supports, sunk into the ground. From practice Various methods are known for this. One way is to use the Ramming hollow profiles into the ground with blows. Another conventional one Method sees the shaking or vibrating of the hollow profiles with the help of hochfre quent vibrations. Rotationally symmetrical hollow profiles, such as. B. round tube, can also be drilled into the ground. Even if depending on the application today very large powerful device units for performing the aforementioned There are limits to the number of procedures available for all procedures Possibility of set which are determined by the following parameters.

a) material properties of the hollow profiles,
b) length of the route to be introduced,
c) Soil resistance soil condition and
d) Performance limits of the device units.

Durch Verringerung des Einbringwiderstandes können die Leistungsgrenzen der vor genannten konventionellen Verfahren jedoch enorm verschoben werden. Der Ein dringwiderstand setzt sich zusammen aus der inneren und äußeren Mantelreibung, die das Hohlprofil mit fortschreitendem Vortrieb erfährt, und dem Verdrängungswi derstand, den der Baugrund dem Hohlprofil entgegensetzt.By reducing the insertion resistance, the performance limits of the conventional procedures mentioned, however, be shifted enormously. The one penetration resistance is composed of the inner and outer skin friction, which experiences the hollow profile with advancing propulsion, and the displacement wi the level that the building ground opposes the hollow profile.

Aus der Praxis sind bereits verschiedene Verfahren zur Herabsetzung der inneren Mantelreibung bekannt. Dazu wird mit fortschreitendem Vortrieb das Bodenmaterial aus dem Inneren des Hohlprofils ausgetragen. Zum Einsatz kommen dabei mechanische Werkzeuge, wie z. B. Greifer oder Schneckenbohrer. Diese bekannten Verfah ren sind jedoch problematisch, da sie immer mit einer Unterbrechung des eigentli chen Vortriebs durch Rammen, Rütteln, Vibrieren oder Bohren verbunden sind. Die mechanischen Werkzeuge müssen zum Austrag des Bodenmaterials durch das Hohlprofil geführt werden, wozu die Geräteeinheit für den eigentlichen Vortrieb von dem Hohlprofil abgenommen werden muß. Dadurch sind die bekannten Verfahren sehr zeitaufwendig und kostenintensiv.Various methods for reducing the internal are already in practice Skin friction known. For this purpose, the soil material becomes progressive discharged from the inside of the hollow profile. Mechanical ones are used Tools such as B. grippers or augers. This well-known procedure However, they are problematic because they always interrupt the actual Chen driving by ramming, shaking, vibrating or drilling. The mechanical tools must be used to discharge the soil material through the Hollow profile are performed, for which the device unit for the actual propulsion of the hollow profile must be removed. This makes the known methods very time consuming and costly.

In der DE 37 26 472 A1 werden ein Verfahren zum Absenken eines rohrförmigen Gründungselements sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfah rens beschrieben. Entsprechend dem bekannten Verfahren wird das als Gründungs element dienende Hohlprofil unter Schwenkbewegungen um seine Längsachse in den Baugrund getrieben. Gleichzeitig wird der Boden aus dem Innenraum des Hohl profils entfernt. Dazu wird ein Spülmittel, beispielsweise Wasser, von der Gelände oberfläche ausgehend über mindestens eine entlang des Hohlprofils verlaufende Einlaufleitung zu einer Austrittsöffnung im Fußbereich des Hohlprofils geleitet. Mit Hilfe des Spülmittels wird der Boden im Innern des Hohlprofils gelöst. Das dabei ent stehende Spülgut wird über mindestens eine entlang des Hohlprofils verlaufende Auslaufleitung vom Fußbereich des Hohlprofils an die Geländeoberfläche gefördert.DE 37 26 472 A1 describes a method for lowering a tubular one Foundation element and a device for performing such a procedure rens described. According to the known method, this is called the foundation element serving hollow profile under pivoting movements about its longitudinal axis in driven the site. At the same time, the floor from the interior of the hollow removed profiles. To do this, a detergent, such as water, is taken off the premises starting from at least one surface running along the hollow profile Inlet pipe directed to an outlet opening in the foot area of the hollow profile. With The floor inside the hollow profile is loosened with the aid of the detergent. That ent standing items are washed over at least one item running along the hollow profile Outlet pipe conveyed from the base area of the hollow profile to the surface of the site.

In dem japanischen Abstract M-454 Febr. 18, 1986 Vol. 10 No 40 JP 60-192 022 A wird ein Verfahren zum Vortrieb von Hohlprofilen in den Baugrund beschrieben, bei dem das am baugrundseitigen Ende anstehende Bodenmaterial mit Hilfe eines Hochdruckstrahls, bestehend aus Wasser und Luft, aufgeschnitten, d. h. hydraulisch gelöst wird. Das dabei entstehende Spülgut wird mit Hilfe eines Schneckenförderers an die Geländeoberfläche befördert.Japanese abstract M-454 Febr. 18, 1986 vol. 10 No 40 JP 60-192 022 A describes a method for driving hollow profiles into the subsoil, in which the soil material at the end on the subsoil side consists of a high-pressure jet Water and air, cut open, ie hydraulically released. The items to be washed are transported to the surface of the site using a screw conveyor.

Die Druckschrift DE-Z "Tiefbau-BG" 2/1986, S. 111, 112 beschäftigt sich mit der Kombination der Vibrationstechnik zum Eintreiben von Hohlprofilen in den Baugrund mit einer Wasserhochdruckspülung.The publication DE-Z "Tiefbau-BG" 2/1986, pp. 111, 112 deals with the Combination of vibration technology for driving hollow profiles into the ground with a high pressure water flush.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehen den Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß sie möglichst unabhängig von der jeweils vorliegenden Bodenkonsistenz eingesetzt werden kann, und zwar so daß die innere Mantelreibung durch Austrag des Bodenmaterials im Inneren des Hohlprofils effizient herabgesetzt wird.The invention is based on the object of a device in question to design and develop the species in such a way that they are as independent as possible from the each existing soil consistency can be used, so that the inner skin friction through discharge of the soil material inside the hollow profile is efficiently reduced.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst die voranstehende Aufgabe durch die Merk male des Patentanspruchs 1. Danach ist die eingangs genannte Vorrichtung so aus gestaltet, daß im Inneren des Hohlprofils ein Innenwasserspiegel aufrechterhalten wird, daß die Vorrichtung zum Lösen des Bodenmaterials eine Hochdruckerosions vorrichtung ist und daß die Vorrichtung zum Austragen des gelösten Bodenmaterials eine Lufthebeeinrichtung ist, die einen nach oben gerichteten Luftstrom erzeugt.The device according to the invention achieves the above object through the note Male of claim 1. After that, the device mentioned above is so designed that an internal water level is maintained inside the hollow profile is that the device for releasing the soil material high pressure erosion is device and that the device for discharging the dissolved soil material is an air lifter that generates an upward air flow.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß die Verwendung von mechani schen Werkzeugen zum Lösen des Bodenmaterials im Inneren eines in den Bau grund vorgetriebenen Hohlprofils nicht zwangsläufig erforderlich ist. Es ist weiter er kannt worden, daß das Bodenmaterial auch mit Hilfe eines Hochdruckflüssigkeits strahls effektiv aufgeschnitten werden kann und daß dabei eine Art Brei aus dem gelösten Bodenmaterial und der Flüssigkeit des Hochdruckflüssigkeitsstrahls ent steht, der sich mit Hilfe einer Lufthebeeinrichtung besonders gut fördern läßt. Außer dem ist erkannt worden, daß sich Hochdruckerosionsvorrichtungen besonders kom pakt realisieren lassen und - bei geschickter Ausnutzung der unter Hochdruck zuge führten Flüssigkeit - auch keinen zusätzlichen Antrieb erfordern. Sowohl die Hoch druckerosionsvorrichtung als auch die Lufthebeeinrichtung lassen sich mit den erfor derlichen Zuleitungen so realisieren, daß ein synchroner Einsatz der erfindungsge mäßen Vorrichtung zusammen mit der den eigentlichen Vortrieb des Hohlprofils rea lisierenden Geräteeinheit möglich ist. Die erfindungsgemäße Verwendung einer Hochdruckerosionsvorrichtung in Verbindung mit einer Lufthebeeinrichtung bedingt und erfordert, daß Wasser in dem Hohlprofil steht. Der Innenwasserspiegel ist in je dem Falle höher als ein etwaig vorhandener Außenwasserspiegel, bspw. beim Ein treiben von Hohlprofilen im Hafenbereich zur Realisierung einer Kaimauer. Dement sprechend kann ein hydraulischer Grundwasserbruch beim Einsatz der erfindungs gemäßen Vorrichtung nicht auftreten.According to the invention it was first recognized that the use of mechani tools to loosen the soil material inside one in the construction is not necessarily required due to the driven hollow profile. It is further he has been known that the soil material also with the help of a high pressure liquid can be effectively cut open and that a kind of porridge from the dissolved soil material and the liquid of the high pressure liquid jet ent stands, which can be promoted particularly well with the help of an air lifting device. Except which has been recognized that high pressure erosion devices come especially can be realized pact and - with skilful use of the under high pressure led liquid - also require no additional drive. Both the high Pressure erosion device and the air lifting device can be used with the requ Realize such feed lines that a synchronous use of the fiction moderate device together with the actual propulsion of the hollow profile rea device is possible. The use of a High pressure erosion device in connection with an air lifting device and requires that water be in the hollow profile. The inside water level is in each the case is higher than any external water level, for example when entering Driving hollow profiles in the port area to build a quay wall. Dement speaking a hydraulic groundwater rupture when using the Invention device does not occur.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Inneren des Hohlprofils mindestens eine Hochdruckerosionsvorrichtung zum hydraulischen Aufschneiden des Bodenmaterials geführt und mit dem Hohlprofil abgeteuft. Die Lufthebeeinrichtung wird der Hochdruckerosionsvorrichtung nachgeführt und dabei teleskopiert. Dies ist insbesondere im Hinblick auf ein kontinuierliches Lösen und Austragen des Bo denmaterials im Inneren des Hohlprofils parallel, synchron zum Vortrieb des Hohl profils besonders vorteilhaft. Die Lufthebeeinrichtung läßt sich dann nämlich variabel auf die jeweils erforderliche Länge einstellen, was die Handhabung der gesamten Vorrichtung enorm vereinfacht.When using the device according to the invention, the interior of the hollow profile at least one high pressure erosion device for hydraulic cutting of the soil material and sunk with the hollow profile. The air lifting device the high pressure erosion device is tracked and thereby telescoped. This is particularly important with regard to continuous loosening and discharge of the Bo the material inside the hollow profile parallel, synchronized with the advance of the hollow profiles particularly advantageous. The air lifting device can then be variable adjust to the length required, which is the handling of the whole Device enormously simplified.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Hochdruckerosionsvorrichtung einen Stator und einen an dem Stator angelenkten Rotor auf, wobei der Rotor einen Düsenstock mit mindestens einer im wesentlichen radial orientierten Erosionsdüse und einer Bohrkrone umfaßt. Über den Stator kön nen dem Rotor dann verschiedene Druckmittel zugeführt werden und insbesondere eine Hochdruckflüssigkeit, mit der das Bodenmaterial im Inneren des Hohlprofils auf geschnitten wird. Der Stator umfaßt dafür einen Druckanschluß, der i. d .R. außen liegt, so daß eine Flüssigkeitszuführung von außen an den Stator angeschlossen werden kann. Außerdem sind der Stator und der Rotor mit miteinander kommunizie renden Kanälen versehen, so daß dem Rotor bzw. der Erosionsdüse über den Stator Hochdruckflüssigkeit zuführbar ist. Als Hochdruckflüssigkeit wird i. d .R. Wasser ver wendet, das im Bereich der meisten Baustellen, bspw. im Wasserbau oder als Grundwasser, in hinreichenden Mengen zur Verfügung steht.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the High pressure erosion device a stator and one articulated to the stator Rotor on, wherein the rotor is a nozzle assembly with at least one essentially includes radially oriented erosion nozzle and a drill bit. Can over the stator Various pressures are then fed to the rotor and in particular a high pressure liquid with which the soil material inside the hollow profile is cut. For this purpose, the stator comprises a pressure connection which i. d .R. Outside lies, so that a liquid supply from the outside is connected to the stator can be. In addition, the stator and the rotor communicate with each other renden channels provided so that the rotor or the erosion nozzle over the stator High pressure liquid can be supplied. As a high pressure liquid i. d .R. Water ver turns that in the area of most construction sites, e.g. in hydraulic engineering or as Groundwater, is available in sufficient quantities.

In einer besonders vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Rotor hydraulisch oder pneumatisch angetrieben. Dazu könnte der Rotor minde stens einen radial zur Rotationsachse angeordneten Ausleger aufweisen, der wie derum mit mindestens einer tangential zu seiner Rotationsbewegung orientierten An triebsdüse versehen ist. Wird die Antriebsdüse mit einem Druckmittel versorgt, so wird der Rotor aufgrund des Rückstoßes in Rotation versetzt. Besonders vorteilhaft ist es nun, wenn ein Teil der dem Rotor über den Stator ohnehin zugeführten Hoch druckflüssigkeit als Druckmittel dient. Dazu muß lediglich eine entsprechende Zulei tung zwischen dem Rotor und der Antriebsdüse vorgesehen sein. Dann tritt die Hochdruckflüssigkeit mit demselben Druck aus der Antriebsdüse aus wie aus der radial orientierten Erosionsdüse. Durch die Drehung des Rotors wird das umliegende Bodenmaterial allseitig gleichmäßig aufgeschnitten. In a particularly advantageous variant of the device according to the invention the rotor is hydraulically or pneumatically driven. The rotor could do so least have a boom arranged radially to the axis of rotation, which like in turn with at least one type oriented tangentially to its rotational movement drive nozzle is provided. If the drive nozzle is supplied with a pressure medium, then the rotor is rotated due to the recoil. Particularly advantageous it is now when part of the high that is supplied to the rotor via the stator anyway hydraulic fluid serves as a pressure medium. All that is required is a corresponding license device between the rotor and the drive nozzle may be provided. Then the kick occurs High pressure liquid with the same pressure from the drive nozzle as from the radially oriented erosion nozzle. By rotating the rotor, the surrounding one Floor material cut evenly on all sides.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außer dem noch eine Vorbohrdüse vorgesehen, die am Rotor im wesentlichen axial in Richtung der Bohrkrone orientiert angeordnet ist. Auch diese Vorbohrdüse wird mit einem Druckmittel, vorzugsweise ebenfalls mit der Hochdruckflüssigkeit, versorgt. Die Vorbohrdüse dient zum Abbau des Bohrwiderstandes, der auf die vorlaufende Bohrkrone wirkt. Mit Hilfe der Vorbohrdüse wird der Baugrund im Bereich der Bohr krone zumindest aufgelockert, so daß ein Festfressen der Bohrkrone weitestgehend vermieden wird.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, which is also provided with a pilot hole, which is essentially axially in on the rotor Direction of the drill bit is arranged oriented. This pre-drilling nozzle is also included a pressure medium, preferably also supplied with the high pressure liquid. The pre-drilling nozzle serves to reduce the drilling resistance on the leading one Drill bit works. With the help of the pre-drilling nozzle, the subsoil in the area of the drilling crown at least loosened, so that a seizure of the drill bit largely is avoided.

Aus verschiedenen Gründen ist es auch vorteilhaft, wenn der Stator neben dem Druckanschluß für eine Flüssigkeitszuführung einen Druckanschluß auch für eine Luftzuführung aufweist. Sind außerdem im Stator und im Rotor miteinander korre spondierende Luftkanäle vorgesehen, so kann dem Rotor bzw. der Erosionsdüse über den Stator auch Luft zugeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es nun, wenn die Erosionsdüse eine zentrale Austrittsöffnung für die Hochdruckflüssigkeit und einen diese Austrittsöffnung umgebenden Ringkanal für die Luft aufweist. Dies führt zu einer Verdichtung des Hochdruckflüssigkeitsstrahls und also zu einer Stabilisie rung des Hochdruckflüssigkeitsstrahls.For various reasons, it is also advantageous if the stator next to the Pressure connection for a liquid supply also a pressure connection for a Has air supply. Are also correct with each other in the stator and in the rotor sponding air channels provided, so the rotor or the erosion nozzle Air can also be supplied via the stator. It is particularly advantageous if the erosion nozzle has a central outlet for the high pressure liquid and has an annular duct surrounding the outlet opening for the air. this leads to to a compression of the high pressure liquid jet and thus to a stabilization high pressure liquid jet.

Die dem Rotor zugeführte Druckluft könnte außerdem auch als Druckmittel für die Antriebsdüse und/oder die Vorbohrdüse dienen.The compressed air supplied to the rotor could also act as a pressure medium for the Serve drive nozzle and / or the pilot hole.

Wie bereits erwähnt, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung neben der Hoch druckerosionsvorrichtung auch eine Lufthebeeinrichtung. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Lufthebeeinrichtung ein zentrales Förderrohr umfaßt, in dessen vorderen Bereich mehrere nach außen gerichtete Absaugrohre münden. Beim Lösen des Bo denmaterials mit Hilfe der vorab beschriebenen Hochdruckerosionsvorrichtung wird das Bodenmaterial nämlich nach außen in Richtung der Wandung des Hohlprofils getragen. In diesem Bereich kann das Bodenmaterial mit Hilfe der vorgeschlagenen Lufthebeeinrichtung besonders effektiv abgesaugt werden. Dazu sind sowohl in dem vorderen Bereich des Förderrohrs als auch in den vorderen Bereichen der Absaug rohre jeweils Druckluftzuführungen vorgesehen, mit denen ein nach oben gerichteter Luftstrom und also Sog erzeugt wird. As already mentioned, the device according to the invention comprises in addition to the high pressure erosion device also an air lifting device. It is particularly advantageous if this air lifting device comprises a central conveyor pipe, in the front The area opens several exhaust pipes directed outwards. When loosening the Bo denmaterials with the help of the high pressure erosion device described above the bottom material namely outwards in the direction of the wall of the hollow profile carried. In this area, the soil material can be proposed using the Air lifting device can be suctioned off particularly effectively. These are both in the front area of the delivery pipe as well as in the front areas of the suction Pipes are each provided with compressed air supply, with which an upward Air flow and therefore suction is generated.

In vorteilhafter Weise ist die Hochdruckerosionsvorrichtung im Bereich zwischen den Absaugrohren angeordnet, und zwar so, daß zumindest der die Erosionsdüse um fassende Teil des Rotors über die Absaugrohre hinausragt. Das Bodenmaterial im Inneren eines Hohlprofils wird dann mit Hilfe der Erosionsdüse unmittelbar unterhalb der Absaugrohre der Lufthebeeinrichtung aufgeschnitten, aufgelöst und nach außen getragen und kann auf diese Weise besonders effektiv abgesaugt werden.The high-pressure erosion device is advantageously in the area between the Suction tubes arranged, in such a way that at least the erosion nozzle around part of the rotor protrudes beyond the suction pipes. The soil material in the Inside of a hollow profile is then directly below with the help of the erosion nozzle the suction pipes of the air lifting device cut open, and opened to the outside worn and can be suctioned off particularly effectively in this way.

Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise ist es vorteilhaft, wenn der Stator der Hoch druckerosionsvorrichtung am vorderen Ende des Förderrohres festgelegt und ggf. sogar teilweise in das Förderrohr eingebaut ist. Dieser Bereich des Förderrohrs dient dann gleichzeitig auch als Gehäuse und Schutz für Teile der Hochdruckerosionsvor richtung.In view of a compact design, it is advantageous if the stator is high pressure erosion device fixed at the front end of the delivery pipe and, if necessary, is even partially installed in the conveyor pipe. This area of the delivery pipe serves then also as housing and protection for parts of the high pressure erosion direction.

Wie bereits voranstehend erörtert, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Lufthebeein richtung teleskopierbar ist, d. h., wenn das Förderrohr der Lufthebeeinrichtung teles kopartig verlängerbar ist. Außerdem sollten in diesem Zusammenhang auch die Flüssigkeits und Luftzuführungen verlängerbar sein.As discussed above, it is particularly advantageous if the air lift is on direction is telescopic, d. that is, when the delivery pipe of the air lifting device teles can be extended like a head. In this context, the Liquid and air supplies can be extended.

Im Hinblick auf eine möglichst automatische Verfahrensführung könnte die Lufthebe einrichtung in vorteilhafter Weise auch eine Standvorrichtung umfassen, über die die Lufthebeeinrichtung auf dem Bodenmaterial im Inneren des Hohlprofils aufsitzt und mit dem Austrag des Bodenmaterials automatisch absinkt. Die Standvorrichtung würde dabei gleichzeitig als Führung für die Lufthebeeinrichtung dienen. Sie könnte bspw. in Form eines Ringes realisiert sein, der fest mit der Lufthebeeinrichtung ver bunden ist und in etwa in einer Höhe zwischen den Enden der Absaugrohre und der Erosionsdüse angeordnet ist.With a view to the process being carried out as automatically as possible, the air lift could device in an advantageous manner also include a standing device, via which the Air lifting device sits on the floor material inside the hollow profile and automatically drops with the discharge of the soil material. The stand device would also serve as a guide for the air lifting device. You could For example, be realized in the form of a ring that ver ver with the air lifting device is bound and approximately at a height between the ends of the suction pipes and the Erosion nozzle is arranged.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol gende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnun gen zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungs beispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In den Zeichnun gen zeigtThere are now several ways to teach the present invention advantageous to design and develop. This is on the one hand on the claims subordinate to claim 1, on the other hand to the successor Explanation of an embodiment of the invention with reference to the drawing to refer to. In conjunction with the explanation of the preferred embodiment example of the invention with reference to the drawings are also generally preferred Refinements and developments of teaching explained. In the drawing gen shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä ßen Vorrichtung in einem Hohlprofil, Fig. 1 is a side view of an embodiment of an inventive device SEN in a hollow profile,

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Lufthebeeinrichtung und Fig. 2 is a plan view of the air lifting device shown in Fig. 1 and

Fig. 3 in einer schematischen Seitenansicht eine Baustellensituation beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 3 is a schematic side view of a construction site situation when using the device according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Vortrieb eines Hohlprofils 1 in einen Baugrund 2. Das Hohlprofil 1 wird mit konventionellen Methoden in den Baugrund getrieben, also entweder durch Rammen, Rütteln, Vibrieren oder Bohren. Es handelt sich hier um ein Rohr mit kreisrundem Querschnitt. Fig. 1 shows a device for propulsion of a hollow profile 1 in a building. 2 The hollow section 1 is driven into the ground using conventional methods, i.e. either by ramming, shaking, vibrating or drilling. It is a tube with a circular cross-section.

Erfindungsgemäß umfaßt die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung eine Hochdruckero sionsvorrichtung 3 und eine Lufthebeeinrichtung 4.According to the invention, the device shown in FIG. 1 comprises a high pressure erosion device 3 and an air lifting device 4 .

Mit Hilfe der Hochdruckerosionsvorrichtung 3, die im Inneren des Hohlprofils 1 ge führt und mit dem Hohlprofil 1 abgeteuft wird, wird das Bodenmaterial im Inneren des Hohlprofils 1 gelöst, und zwar hydraulisch aufgeschnitten. Die Lufthebeeinrichtung 4 dient zum Austrag dieses gelösten Bodenmaterials.With the help of the high-pressure erosion device 3 , which leads inside the hollow profile 1 and is sunk with the hollow profile 1 , the soil material in the interior of the hollow profile 1 is loosened, namely hydraulically cut open. The air lifting device 4 serves to discharge this loosened soil material.

Die Hochdruckerosionsvorrichtung 3 weist einen Stator 5 und einen an dem Stator 5 angelenkten Rotor 6 auf, wobei der Rotor 6 einen Düsenstock mit einer im wesentli chen radial orientierten Erosionsdüse und einer Bohrkrone 8 umfaßt. Der Stator 3 weist einen äußeren Druckanschluß 9 für eine Flüssigkeitszuführung 10 auf. Außer dem sind der Stator 5 und der Rotor 6 mit Kanälen versehen, die - da sie im Inneren verlaufen - hier nicht dargestellt sind, so daß dem Rotor 6 bzw. der Erosionsdüse 7 über den Stator 5 Hochdruckflüssigkeit zuführbar ist. The high-pressure erosion device 3 has a stator 5 and a rotor 6 articulated on the stator 5 , the rotor 6 comprising a nozzle assembly with an essentially radially oriented erosion nozzle and a drill bit 8 . The stator 3 has an external pressure connection 9 for a liquid supply 10 . In addition, the stator 5 and the rotor 6 are provided with channels which - since they run inside - are not shown here, so that the rotor 6 or the erosion nozzle 7 can be supplied with high pressure liquid 5 via the stator 5 .

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 6 hydraulisch angetrie ben. Dazu umfaßt er einen radial zur Rotationsachse angeordneten Ausleger 11 mit einer tangential zu seiner Rotationsbewegung orientierten Antriebsdüse 12. Die An triebsdüse 12 wird über eine Schlauchverbindung 13 zwischen dem Rotor 6 und der Antriebsdüse 12 mit Hochdruckflüssigkeit als Druckmittel versorgt. Aufgrund der tan gentialen Orientierung der Antriebsdüse 12 wird der Rotor 6 bei Beaufschlagung mit Hochdruckflüssigkeit in eine Rotationsbewegung versetzt.In the embodiment shown here, the rotor 6 is hydraulically driven ben. For this purpose, it comprises a boom 11 arranged radially to the axis of rotation with a drive nozzle 12 oriented tangentially to its rotational movement. At the triebsdüse 12 is via a hose connection 13 between the rotor 6 and the propulsion nozzle 12 supplied with high pressure fluid as pressure medium. Because of the tan potential orientation of the drive nozzle 12 , the rotor 6 is set into a rotational movement when it is acted upon by high pressure liquid.

Am Rotor 6 ist außerdem eine im wesentlichen axial in Richtung der Bohrkrone 8 gerichtete Vorbohrdüse 14 angeordnet. Auch diese Vorbohrdüse 14 wird über den Stator 5 in Verbindung mit dem Rotor 6 mit Hochdruckflüssigkeit als Druckmittel ver sorgt. Mit Hilfe der Vorbohrdüse 14 wird der an der Bohrkrone 8 anstehende Bau grund aufgelockert, um ein Festfressen der Bohrkrone 8 zu vermeiden.A pre-drilling nozzle 14, which is directed essentially axially in the direction of the drill bit 8 , is also arranged on the rotor 6 . This pilot hole 14 is provided via the stator 5 in connection with the rotor 6 with high pressure liquid as a pressure medium. With the help of the pre-drilling nozzle 14 , the construction on the drill bit 8 is loosened up in order to prevent the drill bit 8 from seizing up.

Neben dem Druckanschluß 9 für die Flüssigkeitszuführung 10 ist der Stator 5 mit einem weiteren Druckanschluß 15 für eine Luftzuführung 16 versehen. Außerdem weisen der Stator 5 und der Rotor 6 - hier ebenfalls nicht dargestellte - kommunizie rende Luftkanäle auf, so daß dem Rotor 6 bzw. der Erosionsdüse 7 über den Stator 5 Luft, und zwar Druckluft, zuführbar ist. Die Erosionsdüse 7 weist eine zentrale Aus trittsöffnung für die Hochdruckflüssigkeit und einen diese umgebenden Ringkanal für die Druckluft auf. Auf diese Weise wird der Hochdruckflüssigkeitsstrahl mit Druckluft ummantelt, was ein frühzeitiges Aufbrechen des Hochdruckflüssigkeitsstrahls verhin dert.In addition to the pressure connection 9 for the liquid supply 10 , the stator 5 is provided with a further pressure connection 15 for an air supply 16 . In addition, the stator 5 and the rotor 6 - also not shown here - communicating air channels, so that the rotor 6 or the erosion nozzle 7 via the stator 5 air, namely compressed air, can be supplied. The erosion nozzle 7 has a central outlet opening for the high-pressure liquid and an annular channel surrounding it for the compressed air. In this way, the high-pressure liquid jet is encased with compressed air, which prevents the high-pressure liquid jet from breaking prematurely.

Die Lufthebeeinrichtung 4 umfaßt ein zentrales Förderrohr 17. In den vorderen bzw. unteren Bereich des Förderrohrs 17 münden im hier dargestellten Ausführungsbei spiel drei nach unten, außen gerichtete Absaugrohre 18, was besonders deutlich in Fig. 2 dargestellt ist. Die Absaugrohre 18 sind jeweils in einem 120°-Winkel zueinan der angeordnet und decken auf diese Weise den sich an die Wandung des Hohlpro fils 1 anschließenden Innenbereich gleichmäßig ab. Sowohl im unteren Bereich des Förderrohrs 17 als auch im vorderen Bereich der Absaugrohre 18 sind jeweils Druckluftzuführungen 19 vorgesehen, über die ein nach oben gerichteter Luftstrom und also Sog in den Absaugrohren 18 und in dem Förderrohr 17 erzeugt werden kann. The air lifting device 4 comprises a central delivery pipe 17 . In the embodiment shown here, three downward, outwardly directed suction tubes 18 open into the front or lower region of the conveyor tube 17 , which is shown particularly clearly in FIG. 2. The suction pipes 18 are each arranged at a 120 ° angle to one another and in this way cover the inner region adjoining the wall of the hollow profile 1 evenly. Compressed air supply lines 19 are provided both in the lower area of the delivery pipe 17 and in the front area of the suction pipes 18 , via which an upward air flow and therefore suction can be generated in the suction pipes 18 and in the delivery pipe 17 .

Fig. 1 zeigt auch, daß die Hochdruckerosionsvorrichtung 3 im Bereich zwischen den Absaugrohren 18 angeordnet ist, und zwar so, daß zumindest der die Erosionsdüse 7 umfassende Teil des Rotors 6 über die Absaugrohre 18 hinausragt. Der Stator 5 ist am vorderen Ende des Förderrohrs 17 festgelegt, bzw. zumindest teilweise in das Förderrohr 17 eingebaut. Dazu ist ein Endstück 20 des Förderrohrs 17 durch eine Platte 21 vom übrigen Förderrohr 17 abgetrennt. Das Endstück 20 ist teilweise geöff net und dient als Halterung, Gehäuse und zumindest teilweiser Schutz für den Stator 5. Fig. 1 also shows that the high pressure erosion device 3 is arranged in the area between the suction pipes 18 , in such a way that at least the part of the rotor 6 comprising the erosion nozzle 7 projects beyond the suction pipes 18 . The stator 5 is fixed at the front end of the delivery pipe 17 , or at least partially installed in the delivery pipe 17 . For this purpose, an end piece 20 of the delivery pipe 17 is separated from the rest of the delivery pipe 17 by a plate 21 . The end piece 20 is partially open and serves as a holder, housing and at least partial protection for the stator 5 .

In den Figuren nicht dargestellt ist die Möglichkeit, das Förderrohr 17 teleskopartig zu verlängern. Die Notwendigkeit hierfür veranschaulicht Fig. 3, wo der Vorgang des Einbringens eines Hohlprofils 1 in den Baugrund 2 dargestellt ist. Mit fortschreiten dem Vortrieb des Hohlprofils 1 und damit verbundenem Vortrieb der Hochdruckerosi onsvorrichtung 3 in Verbindung mit der Lufthebeeinrichtung 4 muß das Förderrohr 17 stetig verlängert werden, damit das gelöste Bodenmaterial aus dem Hohlprofil 1 aus getragen werden kann.Not shown in the figures is the possibility of telescopically extending the delivery pipe 17 . The need for this is illustrated in FIG. 3, where the process of inserting a hollow profile 1 into the subsoil 2 is shown. As the advance of the hollow profile 1 progresses and the associated advance of the high-pressure erosion device 3 in conjunction with the air lifting device 4 , the conveying pipe 17 must be continuously extended so that the loosened soil material can be carried out of the hollow profile 1 .

Fig. 3 veranschaulicht außerdem noch, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung par allel zu einer konventionellen Geräteeinheit zum Eintreiben eines Hohlprofils einge setzt werden kann. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Hohlprofil mit Hilfe eines Rammbären 22 in den Baugrund 2 gerammt. Neben dem Rammbären 22 sind gleichzeitig die Flüssigkeits- und Luftzuführungen 10, 16 und 19 in das Hohlprofil 1 geführt. Außerdem setzt sich das Förderrohr 17 am oberen Ende des Hohlprofils 1 in einem Krümmer 23 fort, an den eine Schlauchleitung 24 für das Bodenmaterial bzw. den beim Aufschneiden des Bodens entstandenen Brei angeschlossen ist. Je nach Baustellensituation kann es vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung dem Hohlprofil voreilen zu lassen, um den Baugrund für den Vortrieb des Hohlprofils zu lockern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch parallel oder nachei lend zum Hohlprofil geführt werden. Fig. 3 also illustrates that the device according to the invention can be set par allel to a conventional device unit for driving a hollow profile. In the exemplary embodiment shown here, the hollow profile is rammed into the subsoil 2 with the help of a pile driver 22 . In addition to the ram bear 22 , the liquid and air feeds 10 , 16 and 19 are simultaneously guided into the hollow profile 1 . In addition, the conveyor pipe 17 continues at the upper end of the hollow profile 1 in a bend 23 , to which a hose line 24 for the soil material or the pulp formed when the soil is cut is connected. Depending on the construction site situation, it may be advantageous to let the device according to the invention lead the hollow profile in order to loosen the ground for driving the hollow profile. The device of the invention can also be performed in parallel or nachei lend to the hollow profile.

Hinsichtlich weiterer in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemei nen Teil der Beschreibung verwiesen. With regard to further features not shown in the figures, reference is made to the general referenced part of the description.

Abschließend sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Lehre nicht auf das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Die erfindungsgemäße Lehre läßt sich bspw. auch in Form einer Vorrichtung mit einer Lufthebeeinrichtung, aber mehreren Hochdruckerosionsvorrichtungen, realisieren, was bspw. bei Groß profilen erforderlich sein kann.In conclusion, it should be emphasized that the teaching of the invention is not based on the Embodiment discussed above is limited. The invention Teaching can also be done, for example, in the form of a device with an air lifting device, but several high pressure erosion devices, realize what, for example, in large profiles may be required.

Claims

1. Device for driving hollow profiles into the ground by means of a ram, a vibrator, a vibrating or drilling device, comprising a device ( 3 ) to be arranged inside the hollow profile ( 1 ) for loosening the soil material by means of liquid jets and a device ( 4 ) for discharging the loosened soil material by means of an upwardly directed flow, characterized in that an in nenwasserspiegel is maintained in the interior of the hollow profile (1), that the device (3) for releasing the Bo denmaterials a high-pressure discharge machining apparatus (3) and that the device ( 4 ) for discharging the loosened soil material is an air lifting device ( 4 ) which generates an upward air flow.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the high pressure erosion onsvorrichtung ( 3 ) has a stator ( 5 ) and a on the stator ( 5 ) articulated rotor ( 6 ), the rotor ( 6 ) having a nozzle assembly with at least one in essence Chen radially oriented erosion nozzle ( 7 ) and a drill bit ( 8 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the stator ( 5 ) min least a pressure connection ( 9 ) for a liquid supply ( 10 ) and that the stator ( 5 ) and the rotor ( 6 ) are provided with channels, so that high pressure liquid can be fed to the rotor ( 6 ) or the erosion nozzle ( 7 ) via the stator ( 5 ).

4. Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the rotor ( 6 ) is hydraulically or pneumatically driven.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the rotor ( 6 ) has at least one radially arranged to the axis of rotation boom ( 11 ), that the boom ( 11 ) at least one tangentially to its Rotationsbe movement oriented drive nozzle ( 12 ) has and that the drive nozzle ( 12 ) is supplied with egg nem pressure medium.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that on the rotor ( 6 ) at least one substantially axially in the direction of the drill bit ( 8 ) GE directed pre-drilling nozzle ( 14 ) is arranged and that the pre-drilling nozzle ( 14 ) with a pressure medium is supplied.

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7. Device according to one of claims 5 or 6, characterized in that part of the rotor ( 6 ) via the stator ( 5 ) supplied high pressure liquid serves as a pressure medium.

8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the stator ( 5 ) has at least one pressure connection ( 15 ) for an air supply ( 16 ) and that the stator ( 5 ) and the rotor ( 6 ) are provided with channels , so that the rotor ( 6 ) or the erosion nozzle ( 7 ) can be supplied with compressed air via the stator ( 5 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the erosion nozzle ( 7 ) has a central outlet opening for the high pressure liquid and one surrounding the ring channel for the compressed air.

10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that part of the rotor ( 6 ) via the stator ( 5 ) supplied compressed air serves as a pressure medium.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the air lifting device ( 4 ) comprises a central delivery pipe ( 17 ) that in the front region of the delivery pipe ( 17 ) several outwardly directed suction pipes ( 18 ) open and that both the delivery pipe ( 17 ) in its front area and the suction pipes ( 18 ) in their front areas are each provided with compressed air supply lines ( 19 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the high pressure erosion device ( 3 ) is arranged in the region between the suction pipes ( 18 ), so that at least the part of the rotor ( 6 ) comprising the erosion nozzle ( 7 ) via the suction pipes ( 18 ) protrudes.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the stator ( 5 ) is fixed at the front end of the conveyor tube ( 17 ), preferably at least partially installed in the conveyor tube ( 17 ).

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the conveyor tube ( 17 ) is telescopically extendable and that the high-pressure fluids and compressed air supply lines are extendable.

15. The device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the air lifting device comprises a stand device via which the air lifting device tion sits on the floor material inside the hollow profile and with the discharge of the soil material automatically drops.