DE10027944A1

DE10027944A1 - Verfahren zum Einbringen eines Bauprofils, insbesondere einer Kanaldiele, in Erdreich

Info

Publication number: DE10027944A1
Application number: DE2000127944
Authority: DE
Inventors: Ralf Mueller
Original assignee: Weitz & Co GmbH
Current assignee: Weitz & Co GmbH
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2002-01-03

Abstract

Für ein Verfahren zum Einbringen eines Bauprofils (2), insbesondere einer Kanaldiele, in Erdreich (1), bei dem das Bauprofil (2) in das Erdreich (1) gerammt wird, wird vorgeschlagen, vor und/oder während des Einrammens eine thixotrope Flüssigkeit, insbesondere eine Bentonitsuspension, in das Erdreich (1) zu geben. Vorteilhaft kann vor dem Einrammen zudem ein Bohrloch (4) hergestellt werden, das mit der thixotropen Flüssigkeit gefüllt wird und auf das das Bauprofil (2) aufgesetzt wird. Die thixotrope Flüssigkeit führt zu einem verringerten Spitzendruck an der vorderen Stirnseite des Bauprofils (29 sowie zu einer verminderten Reibung des Erdreichs (1) am Mantel des Bauprofils (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Bauprofils, insbesondere einer Ka naldiele, in Erdreich, bei dem das Bauprofil in das Erdreich gerammt oder gedrückt wird.

Insbesondere für die Herstellung von Grabenverbauen ist es bekannt, Kanaldielen mittels eines Rammgerätes in das Erdreich einzubringen. Dabei können im Erdreich erhebliche Erschütterun gen und somit an in der Nähe befindlichen Bauwerken Schäden hervorgerufen werden. Es ist bekannt, zur Verminderung der Vibrationen vor Einrammen des Bauprofils eine Entspannungs bohrung bis auf Verbau-Endtiefe herzustellen, deren Durchmesser die Länge der einzurammen den Stirnseite des Bauprofils unterschreitet, und die mit aufgelockertem Erdreich gefüllt ist. Das Bauprofil wird zum Einrammen mit dieser Stirnseite quer über dem Bohrloch liegend auf das Erdreich aufgesetzt. Somit bietet das Erdreich hauptsächlich in den nicht im Bohrloch befindli chen Randbereichen des Bauprofils der Eindringbewegung einen Widerstand, so dass gegenüber dem Einrammen ohne Bohrloch deutlich geringere Vibrationen erzeugt werden. Im Falle des Drückens der Bauprofile wird durch die Entspannungsbohrungen ebenfalls der Widerstand ver ringert. Der Widerstand des Erdreichs gegen die Eindringbewegung setzt sich aus dem Spitzen druck an der vorderen Stirnseite des Bauprofils sowie aus der Reibung auf der Mantelfläche des Bauprofils zusammen.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art be reitzustellen, bei dem der Spitzendruck und die Mantelreibung weiter verringert sind.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass vor und/oder während des Einrammens oder Drückens eine thixotrope Flüssigkeit, insbesondere eine Bentonitsuspension, in das Erdreich gegeben wird.

Thixotrope Flüssigkeiten haben die Eigenschaft, im Ruhezustand fest zu sein und sich bei Er schütterung zu verflüssigen. Durch die Flüssigkeit kann sowohl die Reibung zwischen der Man telfläche des Bauprofils und dem Erdreich als auch die Reibung zwischen Körnern im Erdreich bei der Einrammbewegung bzw. beim Drücken deutlich verringert werden. Mit der Verringerung der Reibung zwischen den Bodenkörnern wird insbesondere der Spitzendruck an der in Ein bringrichtung gesehen vorderen Stirnseite des Bauprofils deutlich gesenkt. Mit der Verringerung des Spitzendruckes sowie der Reibung zwischen dem Erdreich und der Mantelfläche kann eine deutliche Herabsetzung der Vibrationen im umgebenden Erdreich während der Rammbewegung erreicht werden. Die besonderen Eigenschaften der thixotropen Flüssigkeiten haben im vorlie genden Fall den Vorteil, dass sie sich im Ruhezustand verfestigen und an der Grenze zum be nachbarten Erdreich einen Filterkuchen aufbauen, so dass es nicht zu einer Entwässerung, mög licherweise verbunden mit einem unerwünschten Wegschwemmen des Erdreichs, kommt. Zu dem stabilisiert die thixotrope Flüssigkeit nach dem Einbringen des Bauprofils im festen Zustand das Erdreich im Bereich des Verbaus. Die thixotrope Flüssigkeit kann mittels Schläuchen an die Einbringstelle geführt werden.

Es kann vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren so auszuführen, dass im Bereich der Einbringstelle im Erdreich mindestens ein Reservoirraum hergestellt und zumindest zum Teil mit der thixotropen Flüssigkeit gefüllt wird. Ein einmaliges Verfüllen des Reservoirraums kann für die gesamte Einbringbewegung ausreichen, so dass ein ständiges Nachliefern der thixotropen Flüssigkeit vermieden werden kann. Wenn der Reservoirraum offen gestaltet ist, ist außerdem eine ständige Sichtkontrolle über den Füllstand gegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass im Erdreich ein Bohr loch in Einbringrichtung hergestellt wird, das Bohrloch zumindest teilweise mit der thixotropen Flüssigkeit gefüllt wird und das Bauprofil in das Bohrloch gerammt oder gedrückt wird, wobei die Ausdehnung des Bauprofils in einer zur Längsachse des Bohrlochs senkrechten Richtung den Durchmesser des Bohrlochs überschreitet. Hierdurch werden zwei Maßnahmen zur Herabsen kung der Vibrationen im umgebenden Erdreich miteinander sinnvoll kombiniert. Zum einen be wirkt das Bohrloch bereits eine Herabsetzung des Spitzendruckes. Zum anderen trägt die Schmierwirkung der thixotropen Flüssigkeit ebenfalls zur Verringerung des Spitzendruckes, aber auch zur Verminderung der Reibung an der Mantelfläche des Bauprofils bei. Das Bohrloch hat zudem den Vorteil, dass das von der vorderen Stirnseite des Bauprofils verdrängte Erdreich dort hinein ausweichen kann. Die thixotrope Flüssigkeit verhindert aber gleichzeitig ein unerwünscht starkes Verfüllen des Bohrloches mit weiterem Erdreich aus dem Bohrlochrandbereich.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin so ausgeführt werden, dass die thixotrope Flüs sigkeit während des Herausziehens der bei der Erzeugung des Bohrloches eingesetzten Bohr schnecke über einen in oder an der Bohrschnecke befindlichen Zulauf eingebracht wird. Diese Verfahrensweise eignet sich insbesondere in Lockerböden, da die thixotrope Flüssigkeit in stati schem Zustand ein Einfallen des Bohrlochs schon während des Herausziehens der Bohrschnecke verhindert. In temporär standfesten, bindigen Lockerböden kann die thixotrope Flüssigkeit nach dem Herausziehen der Bohrschnecke dem Bohrloch von oben zugeführt werden.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass zum Einbringen mehrerer Bauprofile der mindestens eine Reservoirraum zu mindestens zwei Bohrlöchern eine zum Nachfließen der thixotropen Flüssigkeit in die Bohrlöcher geeignete Verbindung aufweist.

Der Reservoirraum kann in Form einer Oberflächenrinne ausgebildet sein, die eine Vielzahl von Bohrlöchern miteinander verbindet. Hierdurch ist eine Sichtkontrolle bezüglich des Füllzustan des der Bohrlöcher gegeben. Zudem kann der Materialnachfluss von einer Stelle aus besorgt werden.

Schließlich kann des erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass die Bentonit suspension eine Dichte von 1.020 to/m³ bis 1.026 to/m³ aufweist.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens an hand einer Figur beschrieben.

Die einzige Figur zeigt schematisch im Querschnitt Erdreich 1 in das Kanaldielen 2 für einen Gra benverbau eingebracht werden.

Hierfür wird zunächst entlang der geplanten Kanaldielenflucht ein kleiner Graben 5 ausgehoben. In diesen Graben 5 werden dann mit einer Bohrschnecke 3 Bohrlöcher 4 etwa bis auf Verbau- Endtiefe hergestellt, und zwar in einem auf die eingesetzten Kanaldielen abgestimmten Abstand, so dass pro Kanaldiele 2 eine Bohrloch 4 gegeben ist. In der Figur ist mit 4a ein unfertiges Bohr loch während der Bohrung dargestellt. Nach Fertigstellung werden die Bohrlöcher 4 mit hier nicht gesondert dargestelltem Bentonit vollständig gefüllt. Bei temporär standfestem Erdreich 1 kann das Verfüllen nach Herausziehen der Bohrschnecke 3 von oben mittels eines Schlauches 6 erfolgen, wie dies zu Loch 4b dargestellt ist. Bei allzu lockerem Erdreich 1 würde die Gefahr bestehen, dass das Bohrloch 4 instabil ist und vom Bohrungsrand Bodenkörner das Loch zum Teil wieder auffüllen. In diesem Fall ist es sinnvoll, wie zu Loch 4c gezeigt, das Bentonit bereits beim Herausziehen der Bohrschnecke 3 über die Seele 7 der Bohrschnecke 3 in das Bohrloch 4c einzufüllen. Das im Ruhezustand starre Bentonit stabilisiert das Bohrloch 4,4b bzw. 4c. Nach Fertigstellung der Bohrlöcher 4 wird auch der Graben 5 mit Bentonit weitgehend gefüllt. Durch den Graben 5 ist eine Sichtkontrolle gegeben, so dass im Falle einer teilweisen Versickerung des Bentonits dieses Material in den Graben 5 hinein nachgefüllt wird.

Anschließend werden die Kanaldielen 2 mit ihrer vorderen Stirnseite 8 jeweils auf ein Bohrloch 4 derart aufgesetzt, dass die Mittelachse des Bohrloches 4 und die Längsmittelachse der jeweili gen Kanaldiele 2 in etwa übereinstimmen. Die in das Bentonit eindringende Kanaldiele 2 stößt an ihrer Stirnseite 8 somit nur in beiden Randbereichen 9 und 10 auf Erdreich 1. Die Kanaldielen 2 werden dann mit einem hier nicht gesondert dargestellten Vibrationsrammbären in das Erd reich 1 gerammt. Die korrekte Ausrichtung der Kanaldielen 2 wird dabei z. B. mittels eines Rammrahmens 11 sichergestellt. Aufgrund der Vibrationsbewegungen der Kanaldiele 2 verflüs sigt sich das im Ruhezustand starre Bentonit und bietet somit der Eindringbewegung der Kanal diele 2 kaum Widerstand. Zudem werden die Körner des umgebenden Erdreichs 1 mit Bentonit benetzt, so dass der im Wesentlichen in den Randbereichen 9 und 10 der Stirnseite 8 der Kanal dielen 2 erzeugte Spitzendruck hierdurch verringert wird. Zudem vermindert das Bentonit die Reibung der Körner auf der Mantelfläche der Kanaldiele 2. Das verflüssigte Bentonit erlaubt den Eintritt von Körnern des Erdreichs 1 in das Bohrloch 4, das somit dem Erdreich eine Ausweich möglichkeit bietet. Das wieder erstarrte Bentonit stabilisiert anschließend das Bohrloch 4, das Erdreich 1 und damit den gesamten Verbau.

Bezugszeichenliste

1

Erdreich

2

Kanaldiele

3

Bohrschnecke

4

Bohrloch

5

Graben

6

Schlauch

7

Schneckenseele

8

Stirnseite

9

Randbereich

10

Randbereich

11

Rammrahmen

Claims

1. Verfahren zum Einbringen eines Bauprofils (2), insbesondere einer Kanaldiele, in Erdreich (1), bei dem das Bauprofil (2) in das Erdreich (1) gerammt oder gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während des Einrammens oder Drückens eine thi xotrope Flüssigkeit, insbesondere eine Bentonitsuspension, in das Erdreich (1) gegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ein bringstelle im Erdreich (1) mindestens ein Reservoirraum (5) hergestellt und zumindest zum Teil mit der thixotropen Flüssigkeit gefüllt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Erdreich (1) ein Bohrloch (4) in Einbringrichtung hergestellt wird, das Bohrloch (4) zumindest teilweise mit der thixotropen Flüssigkeit gefüllt wird und das Bauprofil (2) in das Bohrloch (4) gerammt oder gedrückt wird, wobei die Ausdehnung des Bauprofils (2) in einer zur Längsachse des Bohrlochs (4) senkrechten Richtung den Durchmesser des Bohrlochs (4) überschreitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thixotrope Flüssig keit während des Herausziehens der bei der Erzeugung des Bohrloches (4) eingesetzten Bohr schnecke (3) über einen in oder an der Bohrschnecke (3) befindlichen Zulauf (7) eingebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 mit Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass zum Einbringen mehrerer Bauprofile (2) der mindestens eine Reservoirraum (5) zu mindestens zwei Bohrlöchern (4) eine zum Nachfließen der thixotropen Flüssigkeit in die Bohrlöcher (4) geeignete Verbindung aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bentonitsuspension eine Dichte von 1.020 to/m³ bis 1.026 to/m³ aufweist.