DE102012104009B4 - Quality assurance process for creating piles and open profile for it - Google Patents

Quality assurance process for creating piles and open profile for it Download PDF

Info

Publication number
DE102012104009B4
DE102012104009B4 DE102012104009.5A DE102012104009A DE102012104009B4 DE 102012104009 B4 DE102012104009 B4 DE 102012104009B4 DE 102012104009 A DE102012104009 A DE 102012104009A DE 102012104009 B4 DE102012104009 B4 DE 102012104009B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
profile
foot
quality assurance
receiver
transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102012104009.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012104009A1 (en
Inventor
Jürgen Grabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Hamburg TUHH
Tutech Innovation GmbH
Original Assignee
Technische Universitaet Hamburg TUHH
Tutech Innovation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Hamburg TUHH, Tutech Innovation GmbH filed Critical Technische Universitaet Hamburg TUHH
Priority to DE102012104009.5A priority Critical patent/DE102012104009B4/en
Priority to EP13166376.7A priority patent/EP2662499B1/en
Publication of DE102012104009A1 publication Critical patent/DE102012104009A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012104009B4 publication Critical patent/DE102012104009B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/12Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor
    • E02D29/14Covers for manholes or the like; Frames for covers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/06Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers for observation while placing

Abstract

Qualitätssicherungsverfahren zum Erstellen von Pfählen im Untergrund (U) mit einem voreilenden, offenen Profil und innenseitiger Abförderung des Bodens oder bei unterem Verschluss des Profils Verdrängung des Bodens, dadurch gekennzeichnet, dass am Fuß (11) des offenen Profils (1) innenseitig entlang einer Sehne des Querschnitts des Profils (1) eine Kompressionswellengeschwindigkeit (vp) des Untergrundes (U) gemessen wird.Quality assurance method for creating piles in the subsurface (U) with a leading, open profile and inward removal of the soil or bottom closure of the profile displacement of the soil, characterized in that at the foot (11) of the open profile (1) on the inside along a chord the cross section of the profile (1) a compression wave velocity (vp) of the substrate (U) is measured.

Description

Die Erfindung betrifft ein Qualitätssicherungsverfahren zum Erstellen von Pfählen im Untergrund mit einem voreilenden, offenen Profil und innenseitiger Abförderung des Bodens oder bei unterem Verschluss des Profils Verdrängung des Bodens. Ferner betrifft die Erfindung ein offenes Profil für die Erstellung von Gründungspfählen.The invention relates to a quality assurance method for creating piles in the ground with a leading, open profile and inside promotion of the soil or at the bottom closure of the profile displacement of the soil. Furthermore, the invention relates to an open profile for the creation of foundation piles.

Offenes Profil bedeutet dabei ein Bauteil mit einem in sich geschlossenen, in Längsrichtung entlang des Profils im Wesentlichen gleichen Querschnitt. Das Profil ist unten und oben offen. Entsprechend können offene Profile neben kreisförmigen Verrohrungen auch Vierkantrohre, Kastenprofile, Schächte, Senkkästen und dergleichen sein. Als Pfahl ist dabei jegliche Form einer durch ein derartiges offenes Profil erstellten Gründung gemeint.Open profile means a component with a self-contained, in the longitudinal direction along the profile substantially the same cross-section. The profile is open at the bottom and top. Accordingly, open profiles in addition to circular casings and square tubes, box sections, shafts, caissons and the like can be. A pile is any form of foundation created by such an open profile.

Pfähle sind zur Gründung von Bauwerken in schwierigen Untergründen bekannt. Sie dienen zum Abtragen von Lasten in größere Tiefen. Insbesondere sind Bohrpfähle zur erschütterungsfreien Herstellung von Pfahlgründungen für Bauwerke auf nicht ausreichend standfestem Untergrund bekannt. Bei dem Erstellen von Bohrpfählen wird beispielsweise ein einen kreisförmigen Querschnitt aufweisendes, offenes Profil, hier als Verrohrung mit einer oszillierenden Bewegung in den Untergrund gedrückt. Gleichzeitig wird der im Innenraum dieser Verrohrung enthaltene Boden als Bohrgut mit einem in der Verrohrung geführten Greifer oder Spülverfahren entnommen. Anschließend wird ein Bewährungskorb in den freigelegten Innenraum der Verrohrung eingesetzt und betoniert, wobei die Verrohrung wieder entfernt wird.Piles are known for foundations in difficult subsoil. They serve to remove loads in greater depths. In particular, bored piles are known for vibration-free production of pile foundations for buildings on insufficiently stable ground. When creating bored piles, for example, an open profile having a circular cross-section is pressed into the ground here as piping with an oscillating movement. At the same time the soil contained in the interior of this casing is removed as cuttings with a guided in the piping gripper or rinsing process. Subsequently, a probation basket is inserted into the exposed interior of the casing and concreted, whereby the casing is removed again.

An diesem Verfahren ist kritisch, dass bei einer zu geringen Voreilung der Verrohrung zu der Bohrgutentnahme eine Auflockerung des Bodens im Bereich der Bohrlochsohle auftritt. Insbesondere kann es bei gebohrten Pfählen unbemerkt passieren, dass der Boden am Bohrpfahlfuß durch den Bohrvorgang entspannt oder erheblich aufgelockert wird. Im Grundwasser kann es an der Bohrlochsohle zu einem hydraulischen Grundbruch mit der Folge von Auslockerungen oder Transport von Bodenteilchen kommen. Des weiteren kann bei ungeübten Gerätefahrern ein tieferer Aushub als die Verrohrung geschehen. Die Verrohrung muss eigentlich vorlaufend sein, um die seitliche Stützung des Bodens zu gewährleisten. Eine Auflockerung der Bohrlochsohle führt zu einem verschlechterten Pfahltragverhalten.It is critical of this process that if the tubing is too far ahead of the cuttings, soil loosening occurs near the bottom of the well. In particular, it may happen unnoticed in drilled piles that the soil at the Bohrpfahlfuß is relaxed or significantly loosened by the drilling process. In the groundwater, a bottom hydraulic fracture can result in loosening or transport of soil particles. Furthermore, inexperienced device drivers a deeper excavation than the piping happen. The piping must actually be leading to ensure the lateral support of the soil. A loosening of the bottom hole leads to a deteriorated pile behavior.

Bisher war es bekannt, einem hydraulischen Grundbruch durch einen ausreichenden Wasserstand in der Verrohrung und einem gefühlvollen Niederbringen und Austragen des Bohrgutes durch den Maschinenführer zu begegnen. Die tatsächlich errreichte Qualität dieser auf Erfahrungen basierenden, gefühlvollen Maschinenführung kann nicht herstellungsparallel beurteilt werden.So far, it was known to counteract a hydraulic groundbreaking by a sufficient water level in the casing and a soulful sinking and discharging the cuttings by the machine operator. The actually achieved quality of this experience-based, sensitive machine guidance can not be assessed parallel to the production.

Ferner ist es bekannt, bei in den Untergrund eingebrachten offenen Profilen eine Pfropfenbildung zu nutzen, um die gesamte Sohlfläche des eingebrachten offenen Profils als lasteintragende Fläche nutzen zu können. Ein Pfropfen bildet sich, wenn sich der Boden innerhalb des Profils ausreichend verspannt. Ist also eine Gründung mit einem in den Untergrund eingetriebenen offenen Profil mit Pfropfenbildung gewünscht oder zu erwarten, kann deren Qualität bisher nicht herstellungsparallel beurteilt werden.Furthermore, it is known to use a plug formation in open subfloors introduced in the underground in order to use the entire bottom surface of the introduced open profile as a load-bearing surface can. A plug forms when the soil within the profile tightens sufficiently. If, therefore, a foundation with an open profile driven into the subsurface with plug formation is desired or expected, its quality can hitherto not be assessed in parallel with production.

Weiter ist es im sog. Franki-Pfahl bekannt, ein mit einem Pfropfen aus trockenem Beton unten verschlossenes Profil mit einem sog. Rammbären in den Untergrund zu bringen. Dabei wird der Boden von dem mit dem Betonpfropfen unten geschlossenen Profil verdrängt. Bei Erreichen des tragfähigen Baugrundes kommt der Vortrieb des Profils zum Stillstand und der trockene Betonpfropfen wird von dem Rammbären am Fuß unter weiterer Verdrängung des Bodens ausgetrieben und zu einem querschnittserweiterten Fuß ausgestampft, wobei das Grundwasser anschließend zum hydraulischen Aushärten des aufgeweiteten Fußes führt.Furthermore, it is known in the so-called Franki pile to bring a closed with a plug of dry concrete bottom profile with a so-called Rammbären in the underground. The soil is displaced by the profile closed with the concrete plug below. Upon reaching the viable ground, the propulsion of the profile comes to a standstill and the dry concrete plug is expelled from the ram on the foot with further displacement of the soil and stomped to a cross-sectional widened foot, the groundwater then leads to hydraulic curing of the widened foot.

Auch bei dieser bereits 100 Jahre alten Gründungsmethode wird bisher keine herstellungsparallele Verifizierung der Betonfußausbildung gegeben.Even with this already 100-year-old foundation method, no production-parallel verification of the concrete foot education is given.

Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Kompressionswellengeschwindigkeit von Erdformationen sind im Bereich der Bohrlochmesstechnik in unterschiedlicher Gestaltung bekannt. Beispielsweise wird auf die DE 31 06 345 A1 verwiesen, in der eine Bohrlochsonde mit einem Schallsender und einem Schallempfänger ausgestattet ist, wobei die Aufzeichnungen als Funktion der Tiefe im Bohrloch erhalten werden.Methods and apparatus for measuring the compression wave velocity of earth formations are known in the field of well logging in different designs. For example, on the DE 31 06 345 A1 in which a borehole probe is equipped with a sound transmitter and a sound receiver, the records being obtained as a function of depth in the borehole.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Qualitätssicherungsverfahren zum Erstellen von Bohrpfählen und eine entsprechend dafür vorbereitete Verrohrung anzugeben, bei der die Qualität der Pfahlherstellung überwacht werden kann.The object of the invention is to provide a quality assurance method for creating bored piles and a correspondingly prepared piping, in which the quality of the pile production can be monitored.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Qualitätssicherungsverfahren gemäß Anspruch 1 und einem Profil gemäß Anspruch 6.This object is achieved with a quality assurance method according to claim 1 and a profile according to claim 6.

Dadurch, dass am Fuß des Profils innenseitig entlang einer Sehne des Querschnitts des Profils eine Kompressionswellengeschwindigkeit des Untergrundes gemessen wird, wird die Kompressionswellengeschwindigkeit im Bereich des Untergrundes nahe der Bohrlochsohle gemessen, auf den später der betonierte Pfahl abgesetzt wird. Da die Wellengeschwindigkeit gleich der Wurzel aus dem Quotienten aus dem druck- und bodenabhängigen Elastizitätsmodul zur Dichte ist, deutet eine Abnahme der Wellengeschwindigkeit auf eine Entspannung bzw. Auflockerung des Bodens im Inneren am Fuße des Profils hin. Dem gegenüber deutet eine Zunahme der Wellengeschwindigkeit auf das Erreichen einer tragfähigen Bodenschicht hin. Somit erhält der Gerätefahrer durch die Informationen aus der Schallmessung einen Messwert zur Beurteilung der Herstellqualität der Pfahlgründung. Vorrichtungsgemäß wird dies dadurch ermöglicht, dass am Fuß des Profils innenseitig wenigstens ein Schallsender und entlang einer Sehne im Querschnitt des Profils gegenüberliegend wenigstens ein Schallempfänger vorgesehen sind. Als Schallsender und -empfänger können beispielsweise Piezosensoren, insbesondere Ultraschallsensoren verwendet werden. Um eine repräsentative Messstrecke zu erzielen, sollte die Messstrecke entlang einer Sehne des Profils, beispielsweise über den kreisförmigen Querschnitt bei einer Verrohrung, insbesondere über dessen Durchmesser ausgeführt werden. Bei mehreren Schallsendern und -empfängern kann beispielsweise kreuzweise über zwei im wesentlichen zueinander senkrecht stehenden Durchmesser-Messstrecken gemessen werden. Selbstverständlich sind auch andere geometrische Verteilungen möglich.By measuring a compressional wave velocity of the ground at the foot of the profile on the inside along a chord of the cross-section of the profile, the compression wave velocity in the area of the subsurface near the bottom of the hole is measured, on which the concreted pile is later deposited. Because the Wave velocity is equal to the root of the quotient of the pressure and soil-dependent modulus of elasticity to density, indicates a decrease in the wave velocity on a relaxation or loosening of the soil in the interior of the foot of the profile. On the other hand, an increase in wave velocity indicates the achievement of a viable soil layer. Thus, the device driver receives by the information from the sound measurement a reading to assess the manufacturing quality of the pile foundation. According to the device, this is made possible by providing at least one sound transmitter on the inside of the profile and at least one sound receiver along a chord in the cross section of the profile. As a sound transmitter and receiver piezoelectric sensors, in particular ultrasonic sensors can be used, for example. In order to achieve a representative measuring section, the measuring section should be designed along a chord of the profile, for example over the circular cross section in a casing, in particular over its diameter. In the case of several sound transmitters and receivers, it is possible, for example, to measure crosswise over two substantially diametrically perpendicular measuring sections. Of course, other geometric distributions are possible.

Ebenso ist es bei einer Pfahlgründung mit Pfropfenbildung möglich, über die Sender/Empfänger am Fuße des Profils die Verfestigung im Bereich des Pfropfens durch eine entsprechend erhöhte Kompressionswellengeschwindigkeit nachzuweisen. Im Umkehrschluss kann damit auch eine nicht erreichte Pfropfenbildung durch eine zu geringe Kompressionswellengeschwindigkeit nachgewiesen werden.Likewise, in the case of a pile foundation with plug formation, it is possible to detect the solidification in the region of the plug by means of a correspondingly increased compression wave velocity via the transmitter / receiver at the foot of the profile. Conversely, an unachieved plug formation can be detected by a too low compression wave velocity.

Beim Setzen von Franki-Pfählen kann die Lage des Trockenbetons durch Messen der Kompressionswellengeschwindigkeit überwacht werden.When placing Franki piles, the location of the dry concrete can be monitored by measuring the compression wave velocity.

Ferner kann beim Niederbringen derartiger Profile in den Untergrund mittels der an dem Profil angeordneten Schallsender und -empfänger eine Baugrunderkundung erfolgen, in dem die fast noch ungestörte Kompressionswellengeschwindigkeit des Untergrundes beim Niederbringen des Profils gemessen wird.Furthermore, when submitting such profiles into the ground by means of arranged on the profile sound transmitter and receiver a subsoil exploration take place in which the almost undisturbed compression wave velocity of the ground when lowering the profile is measured.

Um den besonders kritischen Bereich von der Bohrlochsohle bis zum Fuß des Profils durchschallen zu können, sind die Sender/Empfänger 5 cm bis 40 cm, bevorzugt 10 cm bis 30 cm, besonders bevorzugt ca. 20 cm über dem unteren Ende des Profils angeordnet. Damit liegen die Sender/Empfänger im Bereich der Voreilung des Profils gegenüber der Bohrgutentnahme. Somit liefert die ermittelte Kompressionswellengeschwindigkeit des Untergrundes ein Mass für die Tragfähigkeit oder Auflockerung des Untergrundes an der Bohrlochsohle.In order to be able to penetrate the particularly critical region from the bottom of the hole to the foot of the profile, the transceivers are arranged 5 cm to 40 cm, preferably 10 cm to 30 cm, particularly preferably about 20 cm above the lower end of the profile. Thus, the transmitter / receiver are in the field of overfeed of the profile opposite the Bohrgutentnahme. Thus, the determined compressional wave velocity of the subsurface provides a measure of the load bearing capacity or loosening of the subsurface at the bottom of the hole.

Wenn vom Fuß des Profils eine an der Bohrlochsohle reflektierte Welle gemessen wird, kann die Höhendifferenz zwischen der freigelegten Bohrlochsohle bis zur Unterkante des Profils ermittelt werden. Somit sind auch durch Auflockerungen oder hydraulischen Grundbruch entstandene Auflockerungen im Bereich der Bohrlochsohle erkennbar. Insbesondere wird dabei unter Zugrundelegung der gemessenen Kompressionswellengeschwindigkeit aus der Laufzeit der reflektierten Welle auf die Voreilung des Fußes des Profils zur Bohrlochsohle geschlossen. Bei unterem Verschluss des Profils durch einen Trockenbetonfuß wird die vom unteren Rand des Trockenbetonfusses reflektierte Welle gemessen. Aus der dabei ermittelten Frühfestigkeitsentwicklung kann dann nach Ziehen der Verrohrung (Profil) über Korrelation die Endfestigkeit abgeschätzt werden.When a wave reflected off the bottom of the hole is measured from the foot of the profile, the height difference between the exposed bottom hole and the bottom edge of the profile can be determined. Thus, loosening caused by loosening or hydraulic foundation fracture in the area of the bottom hole can be seen. In particular, it is concluded on the basis of the measured compression wave velocity from the transit time of the reflected wave on the advance of the foot of the profile to the borehole bottom. When the profile is closed at the bottom by a dry concrete foot, the wave reflected from the lower edge of the dry concrete foot is measured. From the determined early strength development, the ultimate strength can then be estimated after pulling the casing (profile) via correlation.

Wenn nach Erreichen der Endtiefe oder einer Zwischentiefe die zeitliche Veränderung der Voreilung gemessen wird, kann bei bindigen Böden die Veränderung der Bohrlochsohlenlage infolge Relaxationshebungen indirekt gemessen werden. Daraus kann auf den Zähigkeitsindex und die „over consolidation rate” (OCR) geschlossen werden, womit für die Gründung bodenmechanisch wichtige Parameter ermittelt werden können.If, after reaching the final depth or an intermediate depth, the temporal change of the overfeed is measured, in the case of cohesive soils the change in the bottom hole position can be measured indirectly as a result of relaxation elevations. From this, it is possible to deduce the toughness index and the "over-consolidation rate" (OCR), which can be used to determine important ground-mechanical parameters for the foundation.

Vorrichtungsgemäß sind die Sender/Empfänger im Profil eingelassen, um beim oszillierenden Eindrücken und/oder beim Ziehen des Profils eine Beschädigung der Sender/Empfänger zu vermeiden.According to the device, the transmitter / receiver are embedded in the profile to avoid damaging the transmitter / receiver when oscillating impressions and / or pulling the profile.

Wenn zu jedem Sender/Empfänger eine im Profil geschützt eingebrachte Kabelverbindung zur Spannungs- und Signalübertragung vorgesehen ist, können die Messgeräte direkt vom Gerätefahrer angesteuert und die Messwerte unmittelbar angezeigt und ausgewertet werden.If a cable connection for voltage and signal transmission, which is protected in the profile, is provided for each transmitter / receiver, the measuring devices can be controlled directly by the device driver and the measured values can be displayed and evaluated directly.

Alternativ hat jeder Sender/Empfänger eine Spannungsversorgung, insbesondere Akkumulator, um für einen Pfahlgründungseinsatz eingesetzt werden zu können. Dabei werden die Messdaten kabellos über Datenübertragungsmittel, beispielsweise durch Funk- oder Ultraschallübertragung übermittelt, womit ebenfalls eine simultane Messdatenauswertung möglich ist. Alternativ kann auch ein Signallogger am Sender/Empfänger vorgesehen sein, der nach Erstellung der Pfahlgründung ausgelesen wird. Bei dieser Ausgestaltung ist zwar eine simultane Qualitätskontrolle nicht möglich, jedoch können die aufgezeichneten Werte für die Absicherung der Standsicherheit der erstellten Pfahlgründung verwendet werden. Vorteilhaft ist in dieser Ausgestaltung das Fehlen jeglicher, in der Bohrsituation möglicherweise gestörten und empfindlichen Übertragungsmittel.Alternatively, each transmitter / receiver has a power supply, in particular accumulator, to be used for a pile foundation use. In this case, the measurement data is transmitted wirelessly via data transmission means, for example by radio or ultrasound transmission, whereby a simultaneous measurement data evaluation is also possible. Alternatively, a signal logger can be provided on the transmitter / receiver, which is read after creation of the pile foundation. Although simultaneous quality control is not possible in this embodiment, the recorded values can be used to secure the stability of the pile foundation created. It is advantageous in this embodiment, the lack of any, possibly disturbed and sensitive transmission means in the drilling situation.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Darin zeigt:It shows:

1 eine im Untergrund eingedrückte Verrohrung mit der sich ausbildenden Bohrlochsohle in einem schematischen Querschnitt und 1 a pressed in the ground piping with the forming bottom hole in a schematic cross section and

2 im Detail der untere Bereich der Verrohrung mit einer sich ausbildenden reflektierten Welle. 2 in detail, the lower portion of the casing with a forming reflected wave.

In 1 ist im schematischen Querschnitt durch einen Bereich des Untergrundes U ein von einer Verrohrungsmaschine eingedrücktes Profil, hier eine Verrohrung 1 mit einem im Wesentlichen freigeräumten Innenraum 10 dargestellt. Die Verrohrung 1 wird beginnend von der Erdoberfläche O an der gewünschten Stelle von einer hier nicht dargestellten Verrohrungsmaschine durch oszillierende Bewegung eingedrückt. Gleichzeitig wird dabei mit einem ebenfalls nicht dargestellten Greifer der Innenraum 10 der Verrohrung 1 vom Bohrgut freigeräumt. Es entsteht somit ein Bohrloch 2 im Untergrund U, das durch die Verrohrung 1 offen gehalten wird. Das Abfördern des Bohrgutes wird dabei so vorgenommen, dass die Bohrlochsohle 21 um ca. 0,5 m oberhalb des Fußes 11 der Verrohrung liegt. Um einen hydraulischen Grundbruch im Bereich der Bohrlochsohle 21 zu vermeiden, ist in dem Bohrloch 2 (Innenraum 10 der Verrohrung 1) eine einen Gegendruck aufbauende Stützflüssigkeit, beispielsweise Wasser eingefüllt.In 1 is a schematic cross-section through an area of the substrate U a depressed by a casing machine profile, here a piping 1 with a substantially cleared interior 10 shown. The piping 1 is pressed starting from the earth's surface O at the desired location by a piping machine, not shown here by oscillating motion. At the same time it is doing with a gripper, also not shown, the interior 10 the piping 1 freed from cuttings. It thus creates a borehole 2 in the underground U, passing through the piping 1 kept open. The removal of the cuttings is done so that the bottom hole 21 about 0.5 m above the foot 11 the piping is located. To a hydraulic ground fault in the area of the bottom hole 21 to avoid is in the borehole 2 (Inner space 10 the piping 1 ) filled with a counter-pressure supporting fluid, such as water.

Nahe des Fußes 11 der Verrohrung 1 sind Sender/Empfänger 3, hier bestehend aus einem Schallsender 31 und einem auf dem Durchmesser gegenüber liegend angeordneten Schallempfänger 32 angeordnet. Der Schallsender 31 und der Schallempfänger 32 sind in Ausnahmen 12, die ca. 20 cm oberhalb des Fußes 11 der Verrohrung 1 eingebracht sind, eingesetzt. Der Schallsender 31 sendet bei Aktivierung ein in 1 dargestelltes Schallsignal aus, das vom Schallempfänger 32 gegenüberliegend aufgenommen wird. Aufgrund der messbaren Laufzeit des Schallsignals durch den Boden im Bereich unterhalb der Bohrlochsohle 21 ist somit die Kompressionswellengeschwindigkeit vp ermittelbar. Da die Wellengeschwindigkeit gleich der Wurzel aus dem Quotienten aus dem druck- und bodenabhängigen Elastizitätsmodul zur Dichte ist, nämlich vp = √E/ρ, mit E = Elastizitätsmodul und ρ = Dichte des Bodens, kann somit aus der gemessenen Geschwindigkeit die Bodentragfähigkeit hergeleitet werden.Near the foot 11 the piping 1 are transmitter / receiver 3 , here consisting of a sound transmitter 31 and an on the diameter opposite arranged sound receiver 32 arranged. The sound transmitter 31 and the sound receiver 32 are in exceptions 12 , about 20 cm above the foot 11 the piping 1 are inserted, used. The sound transmitter 31 sends in on activation 1 represented sound signal from the sound receiver 32 is taken opposite. Due to the measurable transit time of the sound signal through the ground in the area below the borehole bottom 21 Thus, the compression wave velocity v p can be determined. Since the wave velocity is equal to the root of the quotient of the pressure- and soil-dependent modulus of elasticity to density, v p = √E / ρ , where E = modulus of elasticity and ρ = density of the soil, the soil-carrying capacity can be derived from the measured velocity ,

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ebenfalls durch geeignete Ansteuerung und Messaufnahme des Schallsenders 31 und des Schallempfängers 32 eine an der Bohrlochsohle 21, also dem Übergang zwischen dem noch feststehenden Boden im Innenraum 10 der Verrohrung 1 und dem geschaffenen Bohrloch 2 reflektierte Welle gemessen (2). Aufgrund der gemessenen Laufzeit und der zu grunde zu legenden Kompressionswellengeschwindigkeit aus der Messung gemäß 1 kann somit die Höhe der Bohrlochsohle 21 über dem Fuß 11 der Verrohrung 1 ermittelt werden.In a further embodiment of the invention is also by suitable control and measurement recording of the sound transmitter 31 and the sound receiver 32 one at the bottom of the hole 21 So the transition between the still fixed floor in the interior 10 the piping 1 and the borehole created 2 reflected wave measured ( 2 ). Based on the measured transit time and the underlying compression wave velocity from the measurement according to 1 can thus the height of the bottom hole 21 over the foot 11 the piping 1 be determined.

Mit dem erfindungsgemäßen Qualitätssicherungsverfahren sowie der erfindungsgemäßen Verrohrung ist es somit möglich bei der Erstellung eines Bohrpfahls bereits beim Niederbringen der Verrohrung und dem Fördern des Bohrgutes die Qualität der Gründung zu erfassen und etwaigen Risiken aufgrund von hydraulischem Grundbruch und/oder Auflockerungen des Bodens unmittelbar entgegen wirken zu können. Dabei können Auflockerungen in Folge hydraulischen Grundbruch oder extremer Bodenentspannung durch eine deutlich verringerte Kompressionswellengeschwindigkeit verifiziert werden. Ferner kann durch die erfindungsgemäßen Merkmale beim Erstellen von Bohrpfählen stets das Voreilen der Verrohrung, also das Maß zwischen dem Fuß 11 der Verrohrung 1 und der Bohrlochsohle 21 durch Auswerten der an der Bohrlochsohle reflektierten Welle ermittelt werden. Weiter kann die in der Tiefe gewünschte tragfähige Bodenschicht durch das Messen der Kompressionsgeschwindigkeit (Merkmal große Kompressionswellengeschwindigkeit) verifiziert werden. Ggf. kann so bereits bei geringerer Tiefe mit dem Setzen des Bohrpfahles aufgehört werden, was eine deutliche Kostenersparnis bedeutet. Ferner kann der Viskositätsindex bzw. der Erddruckbeiwert bei überkonsolidiertem Boden ermittelt werden.With the quality assurance method according to the invention and the piping according to the invention, it is thus possible to detect the quality of the foundation already when drilling down the piping and conveying the cuttings and immediately counteract any risks due to hydraulic ground failure and / or loosening of the soil can. In this case, loosening due to hydraulic ground failure or extreme ground relaxation can be verified by a significantly reduced compression wave velocity. Furthermore, by the features according to the invention when creating bored piles always the lead of the piping, so the measure between the foot 11 the piping 1 and the bottom hole 21 by evaluating the wave reflected at the bottom of the hole. Further, the in-depth desirable soil layer can be verified by measuring the compression speed (high compression wave velocity feature). Possibly. can thus be stopped at a lower depth with the setting of the bored pile, which means a significant cost savings. Furthermore, the viscosity index or the earth pressure coefficient can be determined for over-consolidated soil.

Damit ist das erfindungsgemäße Qualitätssicherungsverfahren sowie die erfindungsgemäße Verrohrung eine Maßnahme zur arbeitsparallelen Qualitätskontrolle beim Absetzen von Bohrpfählen im Untergrund. Durch die simultan ermittelten Messergebnisse kann u. U. eine Einsparung an Pfahllänge erreicht werden oder eine verbesserte Qualität, also höhere Tragfähigkeit verifiziert werden. Ferner kann die begleitende Messung auch als indirekter Baugrundaufschluss des ungestörten Bodens hinsichtlich Lagerungsdichte und Spannungszustand dienen.Thus, the quality assurance method according to the invention and the piping according to the invention is a measure for work-parallel quality control when depositing bored piles in the underground. Due to the simultaneously determined measurement results can u. U. a saving in pile length can be achieved or improved quality, ie higher carrying capacity can be verified. Furthermore, the accompanying measurement can also serve as an indirect subsoil digestion of undisturbed soil with regard to storage density and stress state.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
offenes Profil, Verrohrungopen profile, piping
1010
Innenrauminner space
1111
Fußfoot
1212
Ausnahmeexception
22
Bohrlochwell
2121
Bohrlochsohlebottomhole
33
Sender/EmpfängerTransmitter-receiver
3131
Schallsendersound transmitter
3232
Schallempfängersound receiver
OO
Erdoberflächeearth's surface
UU
Untergrundunderground
vp v p
KompressionswellengeschwindigkeitCompressional wave velocity

Claims (10)

Qualitätssicherungsverfahren zum Erstellen von Pfählen im Untergrund (U) mit einem voreilenden, offenen Profil und innenseitiger Abförderung des Bodens oder bei unterem Verschluss des Profils Verdrängung des Bodens, dadurch gekennzeichnet, dass am Fuß (11) des offenen Profils (1) innenseitig entlang einer Sehne des Querschnitts des Profils (1) eine Kompressionswellengeschwindigkeit (vp) des Untergrundes (U) gemessen wird.Quality assurance procedure for the creation of piles in the subsurface (U) with a leading, open profile and internal removal of the soil or at lower closure of the profile displacement of the soil, characterized in that the foot ( 11 ) of the open profile ( 1 ) inside along a chord of the cross section of the profile ( 1 ) a compression wave velocity (v p ) of the subsurface (U) is measured. Qualitätssicherungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Kompressionswellengeschwindigkeit (vp) des Untergrundes (U) ein Mass für die Tragfähigkeit oder Auflockerung des Untergrundes (U) am Fuß (11) des Profils (1) liefert.Quality assurance method according to claim 1, characterized in that the determined compression wave velocity (v p ) of the substrate (U) is a measure of the load capacity or loosening of the substrate (U) on the foot ( 11 ) of the profile ( 1 ). Qualitätssicherungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vom Fuß (11) des Profils (1) eine an einer Bohrlochsohle (21) reflektierte Welle oder bei unterem Verschluss des Profils durch einen Trockenbetonfuß die vom unteren Rand des Trockenbetonfusses reflektierte Welle gemessen wird.Quality assurance method according to claim 1 or 2, characterized in that the foot ( 11 ) of the profile ( 1 ) one at a bottom of the hole ( 21 ) reflected wave or at lower closure of the profile by a dry concrete foot the wave reflected from the lower edge of the dry concrete foot is measured. Qualitätssicherungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter Zugrundelegung der gemessenen Kompressionswellengeschwindigkeit (vp) aus der Laufzeit der reflektierten Welle auf die Voreilung des Fußes (11) des Profils (1) zur Bohrlochsohle (21) geschlossen wird.Quality assurance method according to claim 3, characterized in that on the basis of the measured compression wave velocity (v p ) from the transit time of the reflected wave on the advance of the foot ( 11 ) of the profile ( 1 ) to the bottom of the hole ( 21 ) is closed. Qualitätssicherungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen der Endtiefe oder einer Zwischentiefe die zeitliche Veränderung der Voreilung gemessen wird.Quality assurance method according to claim 4, characterized in that after reaching the final depth or an intermediate depth, the temporal change of the overfeed is measured. Profil (1) für die Erstellung von Pfählen im Untergrund (U), zur Durchführung eines Qualitätssicherungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Fuß (11) des Profils (1) innenseitig wenigstens ein Schallsender (31) und entlang einer Sehne im Querschnitt des Profils gegenüberliegend wenigstens ein Schallempfänger (32) vorgesehen sind.Profile ( 1 for the production of piles in the subsurface (U), for carrying out a quality assurance procedure according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the foot ( 11 ) of the profile ( 1 ) inside at least one sound transmitter ( 31 ) and along a chord in the cross section of the profile opposite at least one sound receiver ( 32 ) are provided. Profil (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender/Empfänger (3) 5 cm bis 40 cm, bevorzugt 10 cm bis 30 cm, besonders bevorzugt ca. 20 cm über dem unteren Ende des Profils (1) angeordnet sind.Profile ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the transmitter / receiver ( 3 ) 5 cm to 40 cm, preferably 10 cm to 30 cm, more preferably about 20 cm above the lower end of the profile ( 1 ) are arranged. Profil (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender/Empfänger (3) im Profil (1) eingelassen sind.Profile ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the transmitter / receiver ( 3 ) In profile ( 1 ) are admitted. Profil (1) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Sender/Empfänger (3) eine im Profil (1) geschützte Kabelverbindung zur Versorgungsspannungs- und Signalübertragung vorgesehen sind.Profile ( 1 ) according to claim 6, 7 or 8, characterized in that for each transmitter / receiver ( 3 ) one in profile ( 1 ) Protected cable connection for supply voltage and signal transmission are provided. Profil (1) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sender/Empfänger (3) eine Spannungsversorgung, insbesondere Akkumulator, und einen Signallogger oder kabellose Datenübertragungsmittel haben.Profile ( 1 ) according to claim 6, 7 or 8, characterized in that each transmitter / receiver ( 3 ) have a power supply, in particular accumulator, and a signal logger or wireless data transmission means.
DE102012104009.5A 2012-05-08 2012-05-08 Quality assurance process for creating piles and open profile for it Expired - Fee Related DE102012104009B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012104009.5A DE102012104009B4 (en) 2012-05-08 2012-05-08 Quality assurance process for creating piles and open profile for it
EP13166376.7A EP2662499B1 (en) 2012-05-08 2013-05-03 Quality assurance method for creating piles and open profile for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012104009.5A DE102012104009B4 (en) 2012-05-08 2012-05-08 Quality assurance process for creating piles and open profile for it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012104009A1 DE102012104009A1 (en) 2013-11-14
DE102012104009B4 true DE102012104009B4 (en) 2016-09-22

Family

ID=48288861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012104009.5A Expired - Fee Related DE102012104009B4 (en) 2012-05-08 2012-05-08 Quality assurance process for creating piles and open profile for it

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2662499B1 (en)
DE (1) DE102012104009B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105040747B (en) * 2015-04-21 2017-06-13 浙江大学 A kind of real-time monitoring device and method for pile works local scour experiment
CN111158043B (en) * 2020-01-07 2021-09-17 中南大学 System and method for detecting hidden danger at pile bottom of bored pile

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3106345A1 (en) * 1980-03-13 1982-02-25 Halliburton Co., 73533 Duncan, Okla. METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE SOUND REPRODUCTION PROPERTIES OF EARTH INFORMATION
US20060133205A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Robert Van Kuijk Determination of the impedance of a material behind a casing combining two sets of ultrasonic measurements

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1141245B (en) * 1961-11-22 1962-12-20 Prakla Gmbh Method and device for determining the condition of borehole or shaft linings

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3106345A1 (en) * 1980-03-13 1982-02-25 Halliburton Co., 73533 Duncan, Okla. METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE SOUND REPRODUCTION PROPERTIES OF EARTH INFORMATION
US20060133205A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Robert Van Kuijk Determination of the impedance of a material behind a casing combining two sets of ultrasonic measurements

Also Published As

Publication number Publication date
EP2662499A3 (en) 2016-03-09
DE102012104009A1 (en) 2013-11-14
EP2662499A2 (en) 2013-11-13
EP2662499B1 (en) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19828355C2 (en) Pneumatic-dynamic probe and method for the exploration and assessment of collable, non-cohesive soils
DE60132115T2 (en) SUCTION DEVICE AND METHOD FOR IN-SITU ANALYSIS OF FORMATION FLUIDS
Mair et al. Pressuremeter testing: methods and interpretation
Basu et al. Drilled displacement piles–current practice and design
EP2543770A1 (en) Method and device for measuring nozzle beams underground
Sakr Lateral resistance of high capacity helical piles–case study
Mahmoud Reliability of using standard penetration test (SPT) in predicting properties of silty clay with sand soil
Chen et al. Evaluation of drained axial capacity for drilled shafts
DE102012104009B4 (en) Quality assurance process for creating piles and open profile for it
Aydin Stability of saprolitic slopes: nature and role of field scale heterogeneities
Seah et al. Horizontal coefficient of consolidation of soft Bangkok clay
JP7058154B2 (en) High-pressure injection stirring method
DE102005038313B4 (en) Method for measuring the geological storage density and for detecting cavities in the area of a tunnel tunneling
CN108867605A (en) A kind of vehicle-mounted feeler inspection device
KR101719745B1 (en) Multi boring apparatus for changing tool
EP1942247B1 (en) Method and apparatus to drill in the soil by displacement
EP2806070B1 (en) Device and method for the monitored manufacture of a high pressure injection body
Bradshaw et al. Evaluation of existing CPT correlations in silt
EP3551828B1 (en) Method and system for determining a soil class
Kirmani Consolidation of soil for foundation by using sand drains
Holzer et al. Semmering Base Tunnel–Tunnelling in challenging geotechnical and geological conditions in major fault zones
Ruberti Investigation of installation torque and torque-to-capacity relationship of screw-piles and helical anchors
Boldyrev et al. The boring sounding of alluvial soils
Arham et al. Comparison of ultimate pile capacity based on theoretical and pile load test methods
DE102015200530B4 (en) Procedure for evaluating jet grouting columns

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee