DE3521627A1 - Method of producing an inclined composite grouted pile - Google Patents
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Abstract
Description
Titel: Verfahren zum Herstellen eines geneigtenTitle: Method of Making an Inclined
Verbund-Verpreßpfahles Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines geneigten Verbund-Verpreßpfahles mit einem vorgefertigten Tragglied, bei dem der beim Niederbringen des Pfahles aufgelockerte Bodenbereich am Pfahlmantel mit einer unter Druck stehenden, erhärtenden Masse verpreßt wird. Composite Injection Pile The invention relates to a method of manufacturing an inclined composite injection pile with a prefabricated support member, in which the loosened soil area on the pile jacket when the pile is lowered a pressurized, hardening mass is pressed.
unter Geneigte Verpreßpfähle, die etwa/45" oder einem größeren Winkel gegen die Vertikale geneigt in den Boden eingebracht werden, dienen in erster Linie als Zugpfähle und werden zur Verankerung von Stützbauwerken wie Spundwänden, Kaimauern, Baugrubenwänden, bei hohen Geländeversprüngen verwendet. Zum Herstellen solcher Verpreßpfähle werden Stahlprofilträger in den Boden gerammt, die einen gegenüber dem Trägerquerschnitt vergrößerten Schuh aufweisen. Der entstehende Hohlraum wird während des Rammens mit Mörtel verpreßt, wodurch die Mantelreibung zwischen Tragglied und Boden wesentlich vergrößert wird. under inclined injection piles that are approximately / 45 "or a larger angle are introduced into the ground inclined to the vertical, are primarily used as tension piles and are used to anchor supporting structures such as sheet piling, quay walls, Construction pit walls, used for high terrain slopes. To make such Injection piles are driven into the ground by steel profile girders, the opposite one have the support cross-section enlarged shoe. The resulting cavity will pressed with mortar during ramming, reducing the skin friction between the support member and the floor is increased significantly.
Derartige Ramm-Verpreßpfähle haben jedoch den Nachteil, daß beim Rammen erhebliche Erschütterungen auftreten, die Schäden an benachbarten Bauwerken oder Verkehrsanlagen zur Folge haben. Außerdem ist die Lärmbelästigung beim Rammen erheblich.However, such ram injection piles have the disadvantage that when ramming Considerable vibrations occur, which can damage neighboring structures or Result in traffic systems. In addition, the noise pollution when ramming is considerable.
Zur Verankerung von Stützbauwerken an Geländeversprüngen sind auch bereits Verpreßanker bekannt, die aus einem verhältnismäßig dünnen Zugstab oder Zugdrahtbündel bestehen, die von einem Hüllrohr umgeben sind und durch Verpressen des Hohlraumes zwischen Anker und Boden im Boden verankert werden. Diese Anker haben jedoch den Nachteil, daß sie nur Zugkräfte, aber keine Druckkräfte aufnehmen können, die bei bestimmten Belastungen des Stützbauwerkes, beispielsweise bei einem durch ein Schiff verursachten Rammstoß gegen eine Uferwand, auftreten können.For anchoring support structures to terrain discontinuities are also already known grouting anchor, which consists of a relatively thin tension rod or Pull wire bundles are made, which are surrounded by a cladding tube and pressed by pressing of the cavity between the anchor and the ground are anchored in the ground. Have these anchors however, the disadvantage that they can only absorb tensile forces, but not compressive forces, the with certain loads of the supporting structure, for example with a a ship caused ramming against a bank wall.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines geneigten Verbund-Verpreßpfahles anzugeben, der hohe Zug- und Druckkräfte aufnehmen und erschütterungsfrei und nur mit sehr geringer Lärmbelästigung niedergebracht werden kann.The object of the invention is to provide a method for producing an inclined Specify composite injection pile that absorbs high tensile and compressive forces and is vibration-free and can only be brought down with very little noise pollution.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der Verpreßpfahl als Verdrängungsbohrpfahl mit einem Schraubbohrrohr hergestellt wird, das mindestens auf einem Teil seiner Länge eine Schraubenfläche auf seinem Außenumfang aufweist und mit einer Fußplatte versehen ist.This object is achieved with the invention in that the injection pile is produced as a displacement bored pile with a screwed drill pipe that has at least has a helical surface on its outer periphery over part of its length and is provided with a base plate.
Durch die Verwendung eines Schraubbohrrohres gelingt es, auch einen flach geneigten Pfahl, der eine Neigung von 450 oder mehr gegen die Vertikale aufweist, als Verdrängungsbohrpfahl herzustellen, da die auf dem Außenumfang des Schraubbohrrohres vorgesehene Schneckenfläche dafür sorgt, daß sich das Bohrrohr weitgehend von selbst bei seiner Drehung in den Boden hineinzieht, ohne daß es einer hohen Axialbelastung des Bohrrohres bedarf, die bei flach geneigten Pfählen nur schwer und mit hohem Aufwand erzeugt werden kann.By using a screw-type drill pipe, you can also do one flat sloping pile with a slope of 450 or more from the vertical, as a displacement bored pile, as the one on the outer circumference of the drill pipe provided screw surface ensures that the drill pipe is largely self-contained pulls into the ground as it rotates, without subjecting it to a high axial load of the drill pipe is required, which is difficult and high in the case of flat inclined piles Effort can be generated.
Nach der Erfindung wird in das Bohrrohr mindestens ein Stahlprofilträger eingestellt, der mit der im Boden verbleibenden Fußplatte des Schraubbohrrohres zugfest verbunden wird.According to the invention, at least one steel profile support is in the drill pipe set, the one with the base plate of the drill pipe remaining in the ground is connected in a tensile manner.
Die Verwendung solcher Stahlprofilträger als Tragglied ist bei Rammpfählen an sich bekannt. Hier dient das Tragglied jedoch zugleich als Vortriebselement für den Pfahl und muß von einer geeigneten Rammvorrichtung eingeschlagen werden. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es jedoch möglich, den Stahlprofilträger erst nach dem vollständigen Niederbringen des Schraubbohrrohres in dieses einzustellen und mit dessen Fußplatte zu verbinden, so daß der Stahlprofilträger beim Ziehen des Bohrrohres nicht mit herausgezogen werden kann.The use of such steel profile girders as a support member is in the case of driven piles known per se. Here, however, the support member also serves as a propulsion element for the pile and must be driven in by a suitable pile driver. at the method according to the invention, however, it is possible to use the steel profile carrier only after the complete lowering of the drill pipe to set in this and to connect with its base plate, so that the steel profile beam when pulling the drill pipe cannot be pulled out at the same time.
Der Füllbeton zum Ausfüllen des Schraubbohrrohres und/oder der Verpreßbeton zum Ausfüllen des Hohlraumes zwischen Schraubbohrrohr und Boden kann dann beim Herausziehen des Schraubbohrrohres unter Druck eingefüllt werden.The filler concrete to fill in the drill pipe and / or the grouted concrete to fill the cavity between the screwdriving tube and the ground can then when pulling out of the drill pipe can be filled under pressure.
Da das Material zum Ausfüllen des Hohlraumes unter Druck eingebracht wird, wird ein Einschnüren des Pfahles infolge der Erdauflast ausgeschlossen und die zur Übertragung der Zugkraft wichtige Mantelreibung wesentlich verbessert. Die durch die Erdauflast bei flach geneigten Pfählen auftretenden Biegebeanspruchungen können von dem Tragglied gut aufgenommen werden, wenn dieses von dem Bohrrohr oder von Profilstahlträgern gebildet wird. Ferner sind bei Verwendung von Profilstahlträgern als Tragglied nur wenige Abstandhalter erforderlich.Because the material to fill the cavity is introduced under pressure constriction of the pile as a result of the earth load is excluded and the skin friction, which is important for the transmission of tensile force, is significantly improved. the Bending loads caused by the earth load on piles inclined at a slight angle can be well received by the support member when this of the drill pipe or is formed by sectional steel girders. Furthermore, when using profile steel girders only a few spacers required as a support member.
Da bei der Herstellung flach geneigter Pfähle beim Ziehen des Bohrrohres dadurch Schwierigkeiten auftreten können, daß sich das Tragglied auf das Bohrrohr auflegt und zusammen mit diesem herausgezogen wird, besteht eine andere Möglichkeit darin, daß das Schraubbohrrohr nach der Erfindung selbst als Tragglied im Boden verbleibt und mit Beton ausgefüllt wird. Der aufgelockerte Boden im Mantelbereich des Schraubbohrrohres kann schon beim Niederbringen des Pfahles unter Druck mit Beton verpreßt werden. Hierbei kann der Verpreßbeton durch Öffnungen im Schraubbohrrohr in den Hohlraum zwischen Schraubbohrrohr und Boden ausgepreßt werden.As in the manufacture of flat inclined piles when pulling the drill pipe difficulties can arise that the support member on the drill pipe hangs up and is pulled out together with this, there is another possibility in that the screw drill pipe according to the invention itself as a support member in the ground remains and is filled with concrete. The loosened soil in the coat area of the screwed drill pipe can already be used when the pile is being lowered under pressure concrete be pressed. In this case, the grouted concrete can pass through openings in the screwed drill pipe be pressed into the cavity between the drill pipe and the ground.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt: Fig. 1 eine als Uferbefestigung für ein Gewässer dienende Spundwand, die am Kopf mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zugpfahl verankert ist, in einem senkrechten Schnitt, Fig. 2 das untere Ende des Zugpfahles nach Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 3 das untere Ende des niedergebrachten Bohrrohres für eine andere Ausführungsform des Zugpfahles nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 beim Ziehen des Bohrrohres und Verpressen des aufgelockerten Bodens im Mantelbereich des Bohrrohres in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description and drawings illustrate preferred embodiments of the invention are explained in more detail using examples. It shows: Fig. 1 as a bank reinforcement for a water-serving sheet pile wall, which at the head with a according to the invention Method produced tension pile is anchored, in a vertical section, Fig. 2 the lower end of the tension pile according to FIG. 1 in an enlarged view in a first embodiment, Fig. 3 the lower end of the brought down drill pipe for another embodiment of the tension pile according to FIG. 1 on an enlarged scale and FIG. 4 shows the object of FIG. 3 when pulling the drill pipe and pressing the loosened soil in the jacket area of the drill pipe in one of FIG. 3 corresponding Depiction.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Spundwand bezeichnet, mit der das Ufer eines schiffbaren Gewässers 11 befestigt ist, dessen Gewässersohle 12 wesentlich tiefer liegt als die Oberkante des Geländes 13. Der Wasserspiegel 14 des Gewässers 11 liegt unterhalb der Oberkante 15 des Geländes 13.In Fig. 1, 10 denotes a sheet pile wall with which the bank of a navigable body of water 11 is attached, the river bed 12 of which is much deeper lies as the upper edge of the terrain 13. The water level 14 of the body of water 11 lies below the top 15 of the site 13.
An ihrem oberen Rand ist die Spundwand 10 mit einem Kopfbalken 16 versehen, der im Boden 17 durch mehrere, Mm seitlichen Abstand voneinander angeordnete Zugpfähle 18 verankert ist, von denen in der Zeichnung jedoch nur einer dargestellt ist. Die Zugpfähle 18 sind unter einem Winkel a geneigt, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 45" beträgt.At its upper edge is the sheet pile wall 10 with a head beam 16 provided, which is arranged in the bottom 17 by several, Mm lateral spacing from one another Tension piles 18 is anchored, of which only one is shown in the drawing is. The tension piles 18 are inclined at an angle α, which is the one shown Embodiment 45 "is.
Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, sind die Zugpfähle 18 so ausgebildet, daß sie auch Druckkräfte aufnehmen können, die beispielsweise aus einem horizontal gegen den Kopfbalken 16 gerichteten Rammstoß P eines Schiffes herrühren können, das an der Uferwand 10 anlegt.As will be explained in more detail below, the tension piles are 18 designed so that they can also absorb compressive forces, for example from a ram P of a ship directed horizontally against the head beam 16 can originate that applies to the bank wall 10.
Um Lärm und Erschütterungen zu vermeiden, werden die Zugpfähle 18 als Verdrängungsbohrpfähle in den Boden 17 eingebohrt und mit einer erhärtenden Verpreßmasse verpreßt.To avoid noise and vibrations, the tension piles 18 as displacement bored piles in the ground 17 and with a hardening Grouting compound pressed.
Zum Herstellen der Bohrung wird ein Schraubbohrrohr 20 verwendet, das auf dem unteren Teil 21 seiner Länge L auf seinem Außenumfang 22 mit einer Schraubenfläche 23 versehen ist. Diese Schraubenfläche 23 wird beispielsweise von einem Blechstreifen von der Breite b gebildet, der schraubenlinienförmig auf den Außenumfang 22 des Bohrrohres 20 aufgeschweißt ist.A screw-type drill pipe 20 is used to produce the bore, that on the lower part 21 of its length L on its outer circumference 22 with a helical surface 23 is provided. This screw surface 23 is for example made of a sheet metal strip formed by the width b, the helical on the outer circumference 22 of the Drill pipe 20 is welded on.
Zwischen den Schraubengängen der Schraubenfläche ist der Mantel des Bohrrohres 20 mit Öffnungen 24 versehen, die durch Klappen oder durch eine zerstörbare Folie verschlossen werden können, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind.The jacket of the Drill pipe 20 is provided with openings 24 by flaps or by a destructible Foil can be closed, but not shown in the drawing are.
Am unteren Ende 20a des Bohrrohres 20 ist eine Fußplatte 25 angeordnet, welche das Bohrrohr 20 verschließt und mit einer Schneide 26 oder einer Bohrspitze 27 mit Schneckengewinde (Fig. 4) versehen sein kann.A base plate 25 is arranged at the lower end 20a of the drill pipe 20, which closes the drill pipe 20 and with a cutting edge 26 or a drill bit 27 can be provided with a worm thread (Fig. 4).
Beim Herstellen des Verbundverpreßpfahles nach Fig. 2 wird nach der Erfindung so vorgegangen, daß das Schaubbohrrohr 20 unter einem gewissen Axialdruck unter dem Winkel a von der Oberkante des Geländes aus unter Drehbewegung in den Boden 17 eingebohrt wird, bis sein unteres Ende 20a die gewünschte Tiefe erreicht hat. Durch die Schraubenfläche 23 auf der Außenfläche des Bohrrohres wird dieses bei seiner Drehung von selbst in den Boden hineingezogen, wobei der Boden nach außen verdrängt wird, da die Öffnungen 24 beim Niederbringen des Bohrrohres 20 geschlossen sind.When producing the composite injection pile according to FIG. 2, according to the Invention proceeded so that the Schaubbohrrohr 20 under a certain axial pressure at the angle a from the upper edge of the terrain while turning into the floor 17 is drilled until its lower end 20a has reached the desired depth. By the screw surface 23 on the outer surface of the drill pipe this is at its rotation is drawn into the ground by itself, with the ground outward is displaced because the openings 24 are closed when the drill pipe 20 is lowered are.
Wenn das Schraubbohrrohr 20 die gewünschte Tiefe erreicht hat, verbleibt es als Tragglied im Boden und wird mit einer erhärtenden Verpreßmasse 27, beispielsweise mit Beton, unter Druck ausgefüllt. Die Verpreßmasse dringt hierbei nach dem Öffnen der Klappen oder Zerstören der Folie durch die Öffnungen 24 in den aufgelockerten Bereich 28 zwischen dem Außenumfang 22 des Bohrrohres 20 und dem anstehenden Boden 17, so daß eine feste Verbindung zwischen dem Bohrrohr und dem Boden hergestellt wird. Der so entstandene Verbund-Verpreßpfahl kann dann mit dem Kopfbalken 16 der Spundwand verbunden werden.When the screw drill pipe 20 has reached the desired depth, remains it as a support member in the ground and is with a hardening grout 27, for example filled with concrete, under pressure. The grout penetrates after opening of folding or destroying the film through the openings 24 in the loosened Area 28 between the outer circumference 22 of the drill pipe 20 and the existing soil 17, so that a firm connection is made between the drill pipe and the ground will. The resulting composite injection pile can then with the head beam 16 of the Sheet pile wall to be connected.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform wird das Schraubbohrrohr ebenso niedergebracht wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren. Hierbei ist das Schraubbohrrohr zweckmäßig auf seiner ganzen Länge mit einer Schraubenfläche versehen.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the Screwed drill pipe brought down in the same way as in the method described above. Here, the drill pipe is expediently provided with a screw surface over its entire length Mistake.
Nachdem das untere Ende 20a des Schraubbohrrohres 20 die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird ins Innere 30 des Bohrrohres ein Stahlprofilträger 31 eingestellt, der an seinem unteren Ende 31a mit der Fußplatte 25 des Schraubbohrrohres 20 zugfest verbunden wird. Die Fußplatte 25, die bei dieser Ausführungsform am Bohrrohr 20 lösbar befestigt ist und auch als Bohrspitze 27 ausgebildet sein kann (Fig. 4), hat hierzu auf ihrer Innenseite eine besondere Arretiervorrichtung 32, beispielsweise einen Haken, der in eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 33 im Stahlprofilträger 31 eingreifen kann und auf irgendeine Weise verriegelt wird.After the lower end 20a of the screw drill pipe 20 the desired Has reached depth, a steel profile support 31 is set in the interior 30 of the drill pipe, at its lower end 31a with the base plate 25 of the screw drill pipe 20 tensile strength connected. The base plate 25, which in this embodiment is attached to the drill pipe 20 is releasably attached and can also be designed as a drill bit 27 (Fig. 4), has for this purpose a special locking device 32 on its inside, for example a hook that is inserted into a recess 33 provided for this purpose in the steel profile support 31 can intervene and is locked in some way.
Danach wird das Schraubbohrrohr 20 axial in Richtung der Pfeile 34 aus dem Bohrloch 35 herausgezogen oder herausgedreht, wobei das Bohrloch 35 fortlaufend unter Druck mit Verpreßmaterial, beispielsweise mit Beton, gefüllt wird.The screw drill pipe 20 is then moved axially in the direction of the arrows 34 pulled or unscrewed from the borehole 35, the borehole 35 continuously is filled under pressure with grouting material, for example with concrete.
Hierbei wird der das Bohrloch 35 umgebende Boden 17 verdichtet und das Tragglied 31 vollständig mit der Verpreßmasse umhüllt und hierdurch vor Korrosion geschützt.Here, the soil 17 surrounding the borehole 35 is compacted and the support member 31 is completely enveloped with the molding compound and thereby protected from corrosion protected.
Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist es nicht notwendig, das Schraubbohrrohr 20 mit Öffnungen zu versehen, da die eingebrachte Verpreßmasse 27 am unteren Ende des Bohrrohres 20 austreten kann und den gesamten Hohlraum zwischen Tragglied 31 und Boden 17 ausfüllt. Außerdem besteht der Vorteil, daß das Schraubbohrrohr wiedergewonnen werden kann.In the embodiment described last, it is not necessary to to provide the screw drill pipe 20 with openings, since the injection compound introduced 27 can exit at the lower end of the drill pipe 20 and the entire cavity between Support member 31 and bottom 17 fills. There is also the advantage that the screw drill pipe can be recovered.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es auch möglich, beim Niederbringen des Schraubbohrrohres 20 den aufgelockerten Bereich 28 zwischen dem Außenumfang 22 des Bohrrohres 20 und dem Boden 17 schon beim Niederbringen des Bohrrohres 20 mit der Verpreßmasse unter Druck auszufüllen, wenn das Schraubbohrrohr als Tragglied im Boden verbleibt. Ferner können anstelle eines einzelnen Walzprofilträgers auch mehrere Walzprofilträger als Tragglied verwendet werden, die nach Art von mehrteiligen Zug- und Druckgliedern miteinander verschweißt, vernietet oder verschraubt sind. Ferner ist es möglich, den oder die Profilträger auf andere Weise an der Fußplatte des Bohrrohres zu befestigen, beispielsweise durch eine Schraub- oder Bajonettverschlußverbindung.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments limited, but several changes and additions are possible without the To leave the scope of the invention. For example, it is also possible to bring it down of the screw drill pipe 20 the loosened area 28 between the outer circumference 22 of the drill pipe 20 and the bottom 17 as soon as the drill pipe 20 is lowered to be filled with the grouting compound under pressure if the screw-drilling pipe is used as a support member remains in the ground. Furthermore, instead of a single rolled profile carrier several rolled profile girders are used as a support member, which are in the manner of multi-part Tension and compression links are welded, riveted or screwed together. It is also possible to attach the profile support (s) to the base plate in some other way to attach the drill pipe, for example by a screw or bayonet connection.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: DREYER, GERHARD, 2000 TANGSTEDT, DE ZEHE, HELMUT, 2000 NORDERSTEDT, DE |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |