DE3941641C1 - Drive unit for foundation I beams - has ground drills within beams, retrieved after beams are properly installed - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eintreiben von Tragelementen in den Boden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for driving in Supporting elements in the floor according to the preamble of Claim 1.
Im Grundbau ist es vielfach erforderlich, Tragelemente von der Geländeoberfläche her in den Boden einzutreiben. Ein wesentliches Gebiet ist das Eintreiben von Walzprofilen mit offenem doppeltsymmetrischem Querschnitt, insbesondere Doppel-T-Träger, wie sie beispielsweise zur Baugrubensicherung im sogenannten "Berliner Verbau" verwendet werden. Dabei werden nach dem Eintreiben der Träger im Zuge des Abtragens des Bodens aus der Baugruppe zwischen jeweils zwei Trägern Bohlen eingebaut, die in den Höhlungen zwischen dem Steg und den Flanschen der Träger geführt werden. Gleiches gilt für den sogenannten "Essener Verbau", bei dem die Tragelemente aus zwei durch Stege miteinander verbundenen U-Profilen bestehen.In basic construction, it is often necessary to support elements from to drive into the ground from the surface of the site. A essential area is the driving in of rolled profiles open double symmetrical cross section, in particular Double-T beams, such as those used for Building pit securing in the so-called "Berlin shoring" be used. Thereby, after driving in Beam in the course of removing the floor from the assembly between two beams installed planks, which in the Cavities between the web and the flanges of the beams be performed. The same applies to the so-called "Essener Shoring ", in which the support elements consist of two by webs interconnected U-profiles exist.
Zum Einbringen solcher Tragelemente gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die wirtschaftlichste Möglichkeit ist im Augenblick das Einrammen der Tragelemente. Aufgrund der Lärmbelästigung und der Erschütterungen wird diese Einbringmethode immer seltener angewandt. Eine weitere wirtschaftliche Möglichkeit besteht darin, die Tragelemente in den Baugrund zu rütteln, wenn dies vom Baugrundaufbau her möglich ist. Dies geschieht durch den Einsatz von Vibrationsgeräten unter gleichzeitiger Einwirkung von Aixalkräften. Das Einrütteln der Tragelemente wird jedoch häufig untersagt, da sich die Rüttelschwingungen durch den Boden fortpflanzen und Einwirkungen auf benachbarte Gebäude befürchtet werden müssen.There are various ways of introducing such support elements Opportunities. The most economical option is in Just ram in the support elements. Due to the Noise nuisance and the shocks will this Application method used less and less. Another economic possibility is the support elements shake into the ground if this is due to the construction of the ground is possible. This is done using Vibrating devices under the simultaneous influence of Aixal powers. The shaking of the support elements is however often prohibited because the vibrations are caused by the Propagate soil and affect neighboring buildings must be feared.
Eine weitere Möglichkeit ist das Einbohren der Tragelemente. Dabei wird zunächst eine Bohrung hergestellt, die baugrundbedingt meist zu verrohren ist. Im Grundwasserbereich muß dabei mit Wasserüberdruck gearbeitet werden. Anschließend wird das Tragelement in das Bohrloch eingestellt und dieses verfüllt. Dies geschieht im späteren Einspannbereich des Tragelements gegebenenfalls mit Magerbeton, im übrigen Bereich bei gleichzeitigem Ziehen der Bohrrohre mit Sand. Diese Art des Einbringens von Tragelementen ist sehr aufwendig; auch muß sehr sorgfältig gearbeitet werden.Another option is to drill in the support elements. First, a hole is made that mostly due to construction reasons. in the The groundwater area must work with excess water pressure will. Then the support element is in the borehole set and filled this. This will happen later Clamping area of the support element, if necessary Lean concrete, in the rest of the area while pulling the Drill pipes with sand. This way of bringing in Supporting elements is very complex; also must be very careful be worked.
Bekannt ist aber auch eine Kombination dieser beiden Verfahren, wobei zunächst bis zum Einspannbereich des Tragelements gebohrt, anschließend das Tragelement in das Bohrloch eingestellt und auf die erforderliche Tiefe gerüttelt wird. Durch die fehlende Mantelreibung im Bereich des Bohrloches läßt sich beim Rütteln ein guter Fortschritt erzielen; im unteren Bereich ist die Einleitung von Schwingungen in die unteren Bodenschichten meist weniger kritisch im Hinblick auf Schäden an benachbarten Gebäuden. Nichtsdestoweniger ist auch dieses kombinierte Verfahren zeit- und kostenaufwendig.A combination of these two is also known Method, initially up to the clamping range of the Support element drilled, then the support element in the Borehole set and to the required depth is shaken. Due to the lack of skin friction in the area of the borehole can make good progress when shaking achieve; in the lower area is the introduction of Vibrations in the lower soil layers are usually less critical with regard to damage to neighboring buildings. Nevertheless, this combined procedure is also time and cost consuming.
Zum Eintreiben von Spundbohlen und Pfählen in den Boden ist es schon bekannt geworden, den Spundbohlen benachbart in Eintreibrichtung arbeitende Bohrwerkzeuge anzuordnen. So ist es aus der DE-OS 23 12 032 bekannt, in der Nähe der Eintreibstelle durch Bohren einen Hohlraum zu schaffen, dessen Volumen ausreicht, um dem beim Eintreiben der Spundbohlen verdrängten Erdreich wenigstens teilweise Raum zu schaffen. Dabei wird abwechselnd in Stufen gebohrt und eingetrieben, wobei der Bohrvorgang jeweils dem Eintreibvorgang vorausgeht.For driving sheet piles and piles into the ground it has already become known in neighboring sheet piles Arrange driving tools working in driving direction. So is it is known from DE-OS 23 12 032, near the To create a cavity by drilling, the volume of which is sufficient to accommodate the Sheet piles at least partially displaced space to accomplish. Drilling takes place in stages and driven, the drilling process each Driving operation precedes.
Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß absatzweise gearbeitet werden muß. Zunächst muß mittels der Bohrwerkzeuge unter Bodenentnahme gebohrt, danach aber das Bohrwerkzeug zurückgezogen werden, um einen entsprechend großen Hohlraum freizugeben. Ein weiterer Nachteil besteht aber darin, daß der beim darauffolgenden Eintreiben der Spundbohlen verdrängte Boden dazu gebracht werden muß, den Hohlraum auszufüllen. Dies setzt Bewegungen des Bodens in und quer zur Eintreibrichtung voraus, die zu Auflockerungserscheinungen führen und die sichere Verankerung des betreffenden Tragelementes im Boden beeinträchtigen können.This known method has the disadvantage that batches must be worked. First, the Drilling tools drilled from the ground, but after that the Drilling tool to be withdrawn accordingly to expose large cavity. Another disadvantage is but in the fact that the following driving in the Sheet pile displaced soil must be brought to the Fill in the cavity. This sets the ground in motion and transversely to the direction of driving ahead Loosening symptoms lead and the safe Anchoring the relevant support element in the ground can affect.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um Tragelemente mit offenem, doppeltsymmetrischem Querschnitt, wie z. B. Doppel-T-Träger, auf wirtschaftliche Weise rasch, sicher und erschütterungsfrei in den Boden eintreiben zu können.Against this background, the object of the invention based on creating a way to support elements with open, double-symmetrical cross-section, such as. B. Double-T beams, fast, safe and economical to be able to drive into the ground without vibrations.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention this object is achieved by the characterizing part of claim 1 specified Features solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the Subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Eintreiben von Tragelementen mit Doppel-T- oder ähnlichem Querschnitt ganz entschieden erleichtert werden kann, wenn das Bodengefüge nur im unmittelbaren Bereich des durch das entsprechende Profil verdrängten Bodens zerstört wird. Zonen zerstörten Bodengefüges entstehen beispielsweise beim Eindrehen von Bohrschnecken in den Boden im unmittelbaren Umfangsbereich der Bohrschnecken. Wenn zwei Bohrschnecken dicht nebeneinander angeordnet werden, überlagern sich zwischen diesen die Störungszonen. Diese Erscheinung wird nach der Erfindung ausgenützt, um in diesem Überlagerungsbereich den Steg eines Doppel-T-Trägers unter Verdrängung des Bodens in einem kontinuierlichen Verfahren erschütterungsfrei und unter Anwendung vergleichsweise geringer Kräfte eintreiben zu können. Dabei sollten allerdings die Bohrschnecken dem Tragelement etwas vorauslaufen. Da die Bohrschnecken ohne Bodenentnahme wieder herausgedreht werden, sobald das Tragelement seine Solltiefe erreicht hat, eine Bodenentnahme mit Bildung eines Hohlraumes also nicht stattfindet, ist die Störzone im Boden äußerst gering, wird der umgebende Boden also nicht beeinträchtigt. Besonders vorteilhaft ist dies natürlich dann, wenn die Tragelemente für eine Baugrubenumschließung verwendet werden; dabei wird der durch die Bohrschnecken gelockerte Boden in den Höhlungen zwischen Steg und Flanschen eines Doppel-T-Trägers ohnehin später abgegraben.The invention is based on the knowledge that driving in of support elements with double T or similar cross-section can be decidedly relieved if that Soil structure only in the immediate area of the corresponding profile of displaced soil is destroyed. Zones destroyed soil structure occurs, for example, when Screwing augers into the ground in the immediate vicinity Circumferential area of the augers. If two augers are arranged close to each other, overlap between these the fault zones. This phenomenon will exploited according to the invention in this Overlapping area under the web of a double-T beam Soil displacement in a continuous process vibration-free and using comparatively lower forces. It should however, the augers to the support element run ahead. Since the augers without removing soil again be unscrewed as soon as the supporting element reaches its target depth has achieved soil extraction with formation of a Cavity does not take place, is the fault zone in the ground the surrounding soil is not extremely small impaired. Of course, this is particularly advantageous then when the supporting elements for a construction pit enclosure be used; this is done by the augers loosened soil in the cavities between the bridge and Flanges of a double-T beam dug up later anyway.
In Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit reicht in vielen Fällen die bereits beim Eindrehen der Bohrschnecken in den Boden entstehende Vorschubkraft aus, um ein mit den Bohrschnecken kraft- und bewegungsschlüssig verbundenes Tragelement in den Boden einzutreiben. Nach der Erfindung ist es daher ohne weiteres auch möglich, zusätzliche Axialkräfte auf das Tragelement auszuüben, beispielsweise durch Auflast, ja sogar die Schritte Bodenauflockerung und Eintreiben des Tragelementes ganz voneinander zu trennen, d. h. das Tragelement zwar im Zuge des Eindrehens der Bohrschnecken, aber ohne kraft- und bewegungsschlüssige Verbindung mit diesen durch gesondert aufzubringende Axialkräfte einzutreiben.Depending on the nature of the soil, many are sufficient Cases that occur when the augers are screwed into the The resulting feed force from a to the Augers connected by force and movement Drive the support element into the ground. According to the invention it is therefore easily possible to add additional ones To exert axial forces on the support element, for example by load, even the steps of loosening the soil and Separate driving-in of the support element from one another, d. H. the support element in the course of screwing in Augers, but without force and movement Connection with these by separately applied Drive in axial forces.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be described with reference to the drawing explained. It shows
Fig. 1 in Seitenansicht des Einbringens eines Doppel-T-Trägers unter Zuhilfenahme eines an einem Bagger befestigten Mäklers, Fig. 1 in side view of the introduction of a double T-beam with the aid of a Broker's fixed to an excavator,
Fig. 2 eine Vorderansicht zu Fig. 1, Fig. 2 is a front view of FIG. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 3 shows a cross section along the line III-III in Fig. 2 and
Fig. 4 den unteren Bereich der Bohrschnecken sowie des Tragelementes in größerem Maßstab, Fig. 4 shows the lower region of the auger and the support element in a larger scale,
Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende weitere Ausführungsform in Seitenansicht und Fig. 5 is a Fig. 1 corresponding further embodiment in side view and
Fig. 6 in Vorderansicht. Fig. 6 in front view.
In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Bagger 1 dargestellt, der an einem Ausleger 2 einen Mäkler 3 trägt. An dem Mäkler 3 ist über einen Seilzug 4 ein Führungsschlitten 5 höhenverstellbar geführt. Der Führungsschlitten 5 läuft entlang des Mäklers 3 in einer Führung 6. An dem Führungsschlitten 5 befindet sich eine Klemmvorrichtung 7 zur Fixierung des einzutreibenden Tragelementes 8. Zugleich sind an dem Führungsschlitten 5 zwei Bohrschnecken 9 mit den jeweils zugehörigen Bohrmotoren 10 parallel zueinander und dicht nebeneinander gelagert (Fig. 2).In Fig. 1, an excavator 1 is shown in side view, which carries a leader 3 on a boom 2 . On the leader 3 , a guide carriage 5 is guided in a height-adjustable manner via a cable 4 . The guide carriage 5 runs along the leader 3 in a guide 6 . Is located on the guide carriage 5, a clamping device 7 for fixing the support element to recover afterwards. 8 At the same time, two augers 9 with the associated drilling motors 10 are mounted parallel to one another and close to one another on the guide carriage 5 ( FIG. 2).
Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, besteht das Tragelement 8 aus einem sogenannten Peiner-Träger, d. h. einem Sonderfall eines Doppel-T-Trägers aus einem Steg 8′ und zwei Flanschen 8′′. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die beiden Bohrschnecken 9 in den aus dem Steg 8′ und den Flanschen 8′′ gebildeten Höhlungen angeordnet und in ihren Abmessungen bezüglich des Tragelementes 8 so gewählt sind, daß sie die Höhlungen im wesentlichen ausfüllen.As shown particularly in FIGS. 3 and 4 show, there is a support element 8 from a so-called Peiner-beams, that is a special case of a double-T-carrier from a web 8 'and two flanges 8''. The arrangement is such that the two augers 9 are arranged in the cavities formed from the web 8 ' and the flanges 8'' and their dimensions with respect to the support element 8 are selected so that they essentially fill the cavities.
Fig. 4 zeigt den unteren Bereich der Bohrschnecken 9 und des Tragelementes 8. Die Bohrschnecken 9 sind an ihren Spitzen mit Schneiden 11 versehen, die zum Lösen des Bodens entlang der Bohrwendeln 12 dienen. Jede Bohrschnecke 9 besitzt in ihrer Seele 13 einen durchgehenden Axialkanal 14. Der Axialkanal 14 ist an der unteren Spitze mit Austrittsöffnungen versehen, die in Fig. 4 lediglich durch Pfeile 14′ für ein aus diesen Öffnungen austretendes Material symbolisiert sind. Fig. 4 shows the lower region of the auger 9 and of the supporting element 8. The augers 9 are provided at their tips with cutting edges 11 which serve to loosen the soil along the helical coils 12 . Each auger 9 has a continuous axial channel 14 in its core 13 . The axial channel 14 is provided at the lower tip with outlet openings, which are symbolized in Fig. 4 only by arrows 14 ' for a material emerging from these openings.
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Situation wird eine kraft- und bewegungsschlüssige Verbindung zwischen dem einzutreibenden Tragelement 8 und den Bohrschnecken 9 über den Führungsschlitten 5 bewirkt, an dem das Tragelement 8 klemmend befestigt ist. Die Befestigung kann auch so gestaltet sein, daß Längenunterschiede zwischen den Bohrschnecken 9 und dem einzutreibenden Tragelement 8 überbrückt werden können, ohne die Schnecke 9 verlängern oder verkürzen zu müssen.In the situation shown in FIGS. 1 and 2, a nonpositive and non-positive connection between the support element 8 to be driven and the augers 9 is effected via the guide carriage 5 , to which the support element 8 is fastened by clamping. The attachment can also be designed so that differences in length between the augers 9 and the support element 8 to be driven can be bridged without having to lengthen or shorten the screw 9 .
Werden mittels der Bohrmotoren 10 nun die beiden Bohrschnecken 9 in drehende Bewegung versetzt, so werden sie schraubend nach Art eines Korkenziehers in den Boden gedreht. Dabei entsteht entlang des unmittelbaren Umfangs der beiden Bohrschnecken 9, insbesondere aber in dem Bereich zwischen den beiden Bohrschnecken eine gewisse Auflockerungszone, in der sich der Querschnitt des einzutreibenden Tragelementes 8 weitgehend befindet. Da die Bohrschnecken dem Tragelement vorauseilend geführt sind (Fig. 4), dringt dieses im Zuge des Eindrehens der Schnecken in den Boden erschütterungsfrei und unter Verdrängung des Bodens in diesen ein. Das Gewicht des Führungsschlittens, mit dem das Tragelement 8 kraftschlüssig verbunden ist, wirkt dabei als Auflast.If the two augers 9 are now set in rotating motion by means of the drilling motors 10 , they are screwed into the ground in the manner of a corkscrew. This creates a certain loosening zone along the immediate circumference of the two augers 9 , but especially in the area between the two augers, in which the cross section of the support element 8 to be driven is largely located. Since the augers are guided ahead of the support element ( FIG. 4), this penetrates into the ground without vibration and displacing the ground as the screws are screwed into the ground. The weight of the guide carriage, with which the support element 8 is non-positively connected, acts as a load.
Wenn die beiden Bohrschnecken 9 gleiche Drehrichtung aufweisen, wird der Boden zwischen den Schnecken gegenläufig bewegt; dies führt zu einem leichteren Eindringen des Tragelementes 8, aber auch zu einer Torsionsbeanspruchung des zum Eindringen verwendeten Mäklers 3. Haben die Bohrschnecken 9 entgegengesetzte Drehrichtung, bewegt sich der Boden zwischen den Bohrschnecken 9 in eine Richtung; der Mäkler 3 wird so nur gering beansprucht.If the two augers 9 have the same direction of rotation, the bottom between the augers is moved in opposite directions; this leads to an easier penetration of the support element 8 , but also to a torsional stress on the leader 3 used for penetration. If the augers 9 have the opposite direction of rotation, the bottom between the augers 9 moves in one direction; the leader 3 is only slightly stressed.
Grundsätzlich sind mit diesem Verfahren drei Varianten für das Eintreiben von Tragelementen denkbar, die in Abhängigkeit von den jeweils anstehenden Bodenarten gewählt werden können. Der Normalfall ist gewissermaßen das Einbohren eines Tragelementes auf Endteufe und das Herausdrehen der Schnecken mit umgekehrter Drehrichtung. In gleicher Weise ist es möglich, ein Tragelement auf diese Weise nur bis zum Beginn des Einspannbereiches einzutreiben, danach die Bohrschnecken rückwärts herauszudrehen und schließlich das Tragelement auf Endteufe zu rütteln oder zu rammen.Basically, there are three variants of this procedure driving in support elements conceivable in Depending on the pending soil types selected can be. In a sense, this is the normal case Drilling a support element to the final depth and that Unscrew the screws in the opposite direction. In in the same way it is possible to have a support element on this Way only to drive in until the start of the clamping area, then unscrew the augers and finally to shake or to support the support element on final level ram.
Wie in Fig. 4 angedeutet ist, kann während des Einbohrens durch die Axialkanäle 14 der Bohrschnecken 9 auch eine Flüssigkeit gepumpt werden, wie z. B. Wasser, die der Erleichterung des Bohrens durch einen Spülvorgang dient. Durch diesen Axialkanal 14 kann beim Ausdrehen der Bohrschnecken 9 auch eine Stützflüssigkeit, wie z. B. eine Bentonit-Suspension eingeführt werden, die z. B. im Grundwasserbereich die Wände des von den Bohrschnecken hinterlassenen Hohlraumes stützt. Einen ähnlichen Zweck können auch eine Polymer-Suspension, Dichtwandmasse oder Zement-Suspension erfüllen sowie Materialien, die zum Verfestigen des Bodens geeignet sind.As indicated in Fig. 4, a liquid can be pumped during drilling through the axial channels 14 of the augers 9 , such as. B. water, which serves to facilitate drilling by a flushing process. By this axial channel 14 during the unscrewing of the augers 9 can also be a support liquid, such. B. a bentonite suspension are introduced, the z. B. in the groundwater area supports the walls of the cavity left by the augers. A polymer suspension, sealing wall compound or cement suspension and materials which are suitable for solidifying the soil can also serve a similar purpose.
In den Fig. 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier ist auf eine kraft- und bewegungsschlüssige Verbindung des einzutreibenden Tragelementes 8 mit den Bohrschnecken 9a verzichtet. Der über einen Seilzug 4 am Mäkler 3 aufgehängte Führungsschlitten 15 trägt nur die Bohrmotoren 10 für die Bohrschnecken 9a. Zur Festhaltung des Tragelementes 8 ist hier ein Klemmkopf 17 vorgesehen, der ähnlich wie der Führungsschlitten 15 ebenfalls am Mäkler 3 längsbeweglich geführt und mit einer Klemmvorrichtung 18 ausgestattet ist. Der Klemmkopf 17 ist über eine Zylinder-Kolben-Einheit 19 höhenverstell- und nachführbar. Die Zylinder-Kolben-Einheit 19 ist mittels einer Konsole 20 am Mäkler 3 befestigt.In FIGS. 5 and 6, another embodiment of the invention is illustrated. Here, a non-positive and non-positive connection of the supporting element 8 to be driven in with the augers 9 a is dispensed with. The guide carriage 15 suspended from the leader 3 via a cable 4 carries only the drilling motors 10 for the augers 9 a. To hold the support element 8 , a clamping head 17 is provided here, which, like the guide carriage 15, is likewise guided in a longitudinally movable manner on the leader 3 and is equipped with a clamping device 18 . The clamping head 17 can be adjusted and adjusted in height via a cylinder-piston unit 19 . The cylinder-piston unit 19 is attached to the leader 3 by means of a bracket 20 .
Mittels dieser Einrichtung kann das Tragelement 8 auch ohne unmittelbare Verbindung mit den Bohrschnecken 9a in den Boden eingetrieben werden, wobei die Vortriebskraft, sofern das Eigengewicht nicht ausreicht, durch die Zylinder-Kolben-Einheit 19 verstärkt werden kann.By means of this device, the support element 8 can also be driven into the ground without a direct connection to the augers 9 a, the driving force, if the dead weight is not sufficient, can be increased by the cylinder-piston unit 19 .
Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Bohrschnecken 9a nur über einen unteren Bereich mit einer Bohrwendel 12 versehen; den oberen Bereich der Bohrschnecken 9a stellt die Seele 13 dar, die der Übertragung des Drehmomentes dient und als Rohr ausgebildet ist, um Flüssigkeiten zur Bohrspitze bringen zu können. . In which in Figures 5 and 6 illustrated embodiment, the two augers are 9 a provided only over a lower portion with a drill helix 12; the upper region of the augers 9 a represents the core 13 , which serves to transmit the torque and is designed as a tube in order to be able to bring liquids to the drill tip.
Claims (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL9002680A (en) | 1991-07-16 |
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