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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Rohrspundwand, bei welchem ein Tragrohr der Rohrspundwand durch Bohren in einen Untergrund eingebracht wird. Das Bohren umfasst ein Drehen des Tragrohrs um eine Längsachse des Tragrohrs. Zusammen mit dem Tragrohr wird wenigstens ein an einer Außenseite einer Wand des Tragrohrs angeordnetes und zum Festlegen einer Füllbohle der Rohrspundwand an dem Tragrohr ausgebildetes Schloss und/oder ein Platzhalter für ein Schloss in den Untergrund eingebracht. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Tragrohr für eine Rohrspundwand.
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Die
DE 29 42 428 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Verstärkungswand, wobei zunächst Rohre in den Hafengrund eingebohrt werden. In einem oberen Teilbereich sind die Rohre mit diametral gegenüberliegenden Schlossnuten versehen, welche zur Aufnahme von Wandelementen dienen, welche von oben in die Verstärkungswand eingedrückt werden.
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Eine Rohrspundwand, welche Tragrohre und zwischen den Tragrohren angeordnete Füllbohlen umfasst, wird auch als kombinierte Rohrspundwand bezeichnet. Vorteilhaft ist an derartigen Rohrspundwänden, dass die Tragrohre für eine besonders sichere Verankerung im Untergrund sorgen und der Rohrspundwand eine höhere Standfestigkeit verleihen, als sie eine Spundwand ohne Tragrohre aufweist.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Elemente der Rohrspundwand, also die Tragrohre und die zwischen den Tragrohren angeordneten Füllbohlen, mittels eines Rammbärs beziehungsweise eines Vibrators in den Untergrund einzurammen. Des Weiteren können die genannten Komponenten der Rohrspundwand in eine verrohrte Bohrung eingestellt werden, wobei anschließend der Raum zwischen dem Bohrrohr und dem Tragrohr beispielsweise mit Kunstboden verfüllt wird. Günstig ist es jedoch, wenn sowohl auf die mit dem Einrammen einhergehenden Erschütterungen und Lärmbelästigungen als auch auf das Vorbohren mit einem entsprechend großen Bohrrohr verzichtet werden kann. Denn dann entfallen der zu dem Vorbohren gehörige Ziehvorgang des Bohrrohres und der Verfüllvorgang zum Verfüllen des Zwischenraums zwischen dem Bohrrohr und dem Tragrohr. Durch den Verzicht auf das Vorbohren kann neben schwerem Gerät vor allem Bauzeit eingespart werden.
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Aus dem Stand der Technik sind dementsprechend auch Verfahren bekannt, bei welchen das Tragrohr direkt durch Bohren in den Untergrund eingebracht wird. So beschreibt die
DE 37 26 445 A1 ein Verfahren, bei welchem eine Standbohle für Spundwände an ihrem unteren Ende mit einem rohrförmigen Bohrschuh versehen ist. Ein Außendurchmesser des Bohrschuhs ist hierbei größer als ein Durchmesser eines an den Bohrschuh anschließenden Hauptteils der Standbohle. Beim Drehen der Standbohle dreht sich der Hauptteil in dem Bohrloch, welches von dem im Durchmesser größeren Bohrschuh geschaffen wird. Im Bohrloch dreht sich der Hauptteil der Standbohle jedoch frei, also ohne mit dem stehenden Erdreich in bremsenden Kontakt zu gelangen. In dem entsprechenden Freiraum zwischen dem Hauptteil und einer Wand des Bohrlochs sind gemäß der
DE 37 26 445 A1 Schlösser angeordnet, welche dem Anbringen von Füllbohlen an der Standbohle dienen.
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Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass nachträglich umlaufend der Zwischenraum zwischen dem Hauptteil der Standbohle und der Wand des Bohrlochs verfüllt werden muss, um eine entsprechend gute Verankerung der Standbohlen im Untergrund zu erreichen. Dies geht mit einem unerwünscht hohen Aufwand einher.
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Die
DE 195 33 014 A1 beschreibt ein Einbringen von Rohrtragbohlen mit außen liegenden Schlössern in den Untergrund mittels eines Lufthebe-Bohrverfahrens.
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Hierbei wird in Inneren der Rohrtragbohlen ein Bohrkopf in den Untergrund eingebracht, dessen Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser der jeweiligen Rohrtragbohle entspricht. Es wird der Boden unter der Rohrtragbohle freigeräumt, sodass die Rohrtragbohle unter ihrem Eigengewicht mit dem Fortschreiten des Bohrkopfes nach unten gleitet.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 36 15 601 C1 eine Rohrtragbohle für eine kombinierte Spundwand, bei welcher die Schlösser für den Anschluss der Füllbohlen auf der Innenseite der Rohrwandung angeordnet sind.
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Die Herstellung derartiger (Rohr)Tragbohlen oder Tragrohre ist jedoch besonders aufwändig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art und ein zur Verwendung bei dem Verfahren geeignetes Tragrohr zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Tragrohr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Rohrspundwand wird ein Tragrohr der Rohrspundwand durch Bohren in einen Untergrund eingebracht. Das Bohren umfasst ein Drehen des Tragrohrs um eine Längsachse des Tragrohrs. Wenigstens ein an einer Außenseite einer Wand des Tragrohrs angeordnetes und zum Festlegen einer Füllbohle der Rohrspundwand an dem Tragrohr ausgebildetes Schloss wird zusammen mit dem Tragrohr in den Untergrund eingebracht. Zusätzlich oder alternativ zu dem Schloss kann ein an der Außenseite der Wand des Tragrohrs angeordneter Platzhalter für ein Schloss zusammen mit dem Tragrohr in den Untergrund eingebracht werden. Während des Bohrens liegt ein Teilbereich der Wand des Tragrohrs an einer Wand eines durch das Bohren hergestellten Bohrlochs an, welches beim Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund in dem Untergrund ausgebildet wird. Das Tragrohr ist also in vorteilhafter Weise während des Einbringens in den Untergrund durch das den Untergrund bildende Material gestützt. Zudem wird auf diese Weise beim Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund der Untergrund besonders wenig aufgelockert. Eine Auflockerung des Untergrunds ist in dem Bereich vermieden, in welchem der Teilbereich der Wand des Tragrohrs an der Wand des Bohrlochs anliegt. Entsprechend ist ein verbessertes Verfahren geschaffen.
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Erfindungsgemäß werden zusammen mit dem Tragrohr wenigstens zwei an der Außenseite der Wand des Tragrohrs angeordnete Räumprofile in den Untergrund eingebracht, welche einen Raum zu beiden Seiten hin begrenzen, in welchem das jeweilige Schloss beziehungsweise der Platzhalter angeordnet ist. Derartige Räumprofile sorgen dafür, dass beim Drehen des Tragrohrs um die Drehachse, insbesondere beim Hin und her Bewegen, das Schloss beziehungsweise der Platzhalter nicht beschädigt wird.
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Des Weiteren kann bei dem vorteilhaften Direktbohrverfahren, bei welchem das Tragrohr um seine Längsachse gedreht und hierbei in den Untergrund eingebracht wird, auf das Vorbohren verzichtet werden. So können besonders große Tiefen mit dem Tragrohr erreicht werden, welche für eine entsprechend hohe Standfestigkeit der Rohrspundwand sorgen, welche eine Mehrzahl von Tragrohren und zwischen den Tragrohren angeordnete Füllbohlen umfasst. Darüber hinaus treten die mit dem Rammen oder Rütteln gemäß dem Stand der Technik einhergehenden Erschütterungen und Geräuschbelästigungen beim Einbringen der Tragrohre in den Untergrund nicht auf. Die Tragrohre der Rohrspundwand werden nämlich mittels Bohrgerät in den Untergrund oder Baugrund eingebracht, welches das Drehen des Tragrohrs um die Längsachse desselben und das Abteufen des Tragrohrs bewirkt.
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Der Bohrvorgang erfolgt also vorteilhaft und im Gegensatz zu dem Verfahren der
DE 37 26 445 A1 ohne eine Verdrängung des Bodens unterhalb des Tragrohrs.
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Eine derartige Rohrspundwand, welche durch Anwendung des Verfahrens erhältlich ist und welche eine Mehrzahl von Tragrohren und die zwischen den Tragrohren angeordneten Füllbohlen umfasst, kann beispielsweise zur Ufersicherung eingesetzt werden oder als Baugrubenwand oder als Kaimauer oder dergleichen.
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Bevorzugt wird zum Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund eine Bohrkrone des Tragrohrs verwendet, welche in einem unteren Endbereich des Tragrohrs ausgebildet beziehungsweise durch das Tragrohr gebildet ist. Das Vorsehen einer solchen Bohrkrone erleichtert das Herstellen des Bohrlochs.
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Die Bohrkrone kann insbesondere eine Mehrzahl von mit der Wand des Tragrohrs fluchtenden Bohrelementen umfassen. Als Bohrelemente können beispielsweise Bohrstollen zum Einsatz kommen, welche im Fußbereich des Tragrohrs an die Wand des Tragrohrs angeschweißt sind. Ein Abstand der einzelnen Bohrstollen voneinander kann in Umfangsrichtung des Tragrohrs beispielsweise etwa das Anderthalbfache einer Breite der Bohrstollen, also einer Erstreckung derselben in die Umfangsrichtung des Tragrohrs betragen.
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Die Bohrstollen können geringfügig in radialer Richtung über die Wand des Tragrohrs überstehen, um die Reibung beim Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund zu verringern. Beispielsweise können die mit der Wand des Tragrohrs fluchtenden Bohrstollen abwechselnd geringfügig in radialer Richtung nach innen und geringfügig in radialer Richtung nach außen über die Wand des Tragrohrs überstehen. Durch eine derartige Anordnung der Bohrelemente oder Bohrstollen lässt sich die Reibung beim Einbohren des Tragrohrs in den Untergrund besonders weitgehend reduzieren. Die Bohrstollen der Bohrkrone können insbesondere durch Schweißen mit der Wand des Tragrohrs verbunden sein, jedoch auch mittels eines Trennverfahrens aus der Wand des Tragrohrs gebildet sein.
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Bevorzugt wird beim Drehen des Tragrohrs um seine Längsachse das Tragrohr bezogen auf eine Mittelebene des Tragrohrs um weniger als 90° in eine erste Drehrichtung hin und bezogen auf die Mittelebene um weniger als 90° in eine zweite Drehrichtung zurück gedreht, wobei die zweite Drehrichtung der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. So wird erreicht, dass durch den Bereich der Tragrohre, in welchem sich die außen liegenden Schlösser beziehungsweise Platzhalter befinden, eine Auflockerung des Untergrunds allenfalls entlang von Kreisbogenabschnitten des Bohrlochs bewirkt wird, jedoch nicht entlang des gesamten Umfangs des Tragrohrs. So kann die Auflockerung des Untergrunds besonders gering gehalten und zudem sichergestellt werden, dass der Teilbereich der Wand des Tragrohrs stets mit der Wand des Bohrlochs in Anlage ist.
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Dies gilt insbesondere, wenn beim Drehen des Tragrohrs um seine Längsachse das Tragrohr bezogen auf die Mittelebene um weniger als 45° in die erste Drehrichtung hin und anschließend in die zweite Drehrichtung zurück gedreht wird. Es kann auch lediglich ein Verdrehen bezogen auf die Mittelebene um etwa 5° in die erste Drehrichtung hin und in die zweite Drehrichtung zurück vorgesehen sein. Hierbei muss jedoch eine vergleichsweise große Reibung zwischen der Wand des Tragrohrs und der Wand des Bohrlochs überwunden werden. Zudem lassen sich die üblicherweise wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Schlösser der Tragrohre, welche das Festlegen einer Füllbohle zwischen zwei Tragrohren ermöglichen, leichter wie gewünscht ausrichten, wenn die Verdrehzone etwas größer ist.
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Entsprechend hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Tragrohr bezogen auf die Mittelebene um etwa 20° bis 30°, insbesondere um etwa 25°, in die erste Drehrichtung hin und anschließend bezogen auf die Mittelebene in die zweite Drehrichtung zurück gedreht wird. So ist einerseits ein Anliegen der Wand des Tragrohrs an der Wand des Bohrlochs über den überwiegenden Teil des Umfangs der Wand des Tragrohrs sichergestellt. Entsprechend ist die mit dem hin und her Bewegen des Tragrohrs einhergehende Auflockerung des Untergrunds beziehungsweise Bodens besonders gering. Andererseits lassen sich die Schlösser der Tragrohre besonders gut so ausrichten, dass die Füllbohlen einfach mit den Schlössern verbunden werden können. Dies gilt insbesondere, wenn das Tragrohr an einander gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei Schlösser aufweist und entsprechend zwischen jeweils zwei Tragrohren Füllbohlen angeordnet werden, welche mit jeweils einem der beiden Schlösser jedes Tragrohrs verbunden werden.
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Um das Drehen des Tragrohrs um seine Längsachse zu erleichtern, können die Räumprofile zur Wand des Tragrohrs hin abgeschrägt sein. Die Räumprofile können also eine zur Wand des Tragrohrs hin abfallende Außenkontur aufweisen beziehungsweise keilförmig ausgebildet sein. So lässt sich des Weiteren eine sichere und robuste Festlegung der Räumprofile an der Außenseite der Wand des Tragrohrs sicherstellen.
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Der Raum kann zur Wand des Bohrlochs hin von einem Profilteil begrenzt werden, welches somit das Schloss vor einer Beaufschlagung mit Material aus der Wand des Bohrlochs schützt. Ein solches Profilteil, dessen Länge bevorzugt im Wesentlichen der Länge des Schlosses in Richtung der Längsachse des Tragrohrs entspricht, kann insbesondere vor dem Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund an dem Schloss festgelegt werden. Das Profilteil lässt sich nach dem Erreichen der gewünschten Endtiefe oder Absetztiefe des Tragrohrs leicht entfernen, sodass das Schloss dann für die Füllbohle gut zugänglich ist.
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Ein besonders guter Schutz des Schlosses ist erreichbar, wenn das Profilteil an einem der beiden Räumprofile einerseits und an dem anderen der beiden Räumprofile andererseits anliegt. Denn so ist durch das Zusammenwirken der beiden Räumprofile mit dem Profilteil, welches den Raum in radialer Richtung begrenzt, ein Freiraum für das Schloss geschaffen, in welchen kein Untergrundmaterial beziehungsweise Boden eindringen kann.
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Bevorzugt wird der Raum des Weiteren an einem unteren Ende des Schlosses beziehungsweise an einem unteren Ende des Platzhalters durch ein weiteres an der Außenseite der Wand des Tragrohrs angeordnetes Räumprofil begrenzt. Ein solches Räumprofil schützt somit den Raum vor einem Eindringen von Material von unten beim Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund. Auch das weitere Räumprofil ist bevorzugt zur Wand des Tragrohrs hin abgeschrägt, sodass freizuräumendes Untergrundmaterial beziehungsweise freizuräumender Boden besonders gut verdrängt werden kann.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn über eine in dem Raum angeordnete Leitung und wenigstens eine in zumindest einem der Räumprofile vorgesehene Durchtrittsöffnung eine Stützflüssigkeit in zumindest einen Bereich des Untergrunds eingebracht wird, in welchem beim Drehen des Tragrohrs um seine Längsachse das wenigstens eine Schloss beziehungsweise der Platzhalter bewegt wird. So kann während des Abbohrens die Verdrehzone mit der Stützflüssigkeit verfüllt werden, um Lockerungen zu vermeiden. Auf diese Weise wird ein Einfallen des Bohrlochs verhindert. Als Stützflüssigkeit kann beispielsweise eine Bentonit-WasserSuspension zum Einsatz kommen.
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Insbesondere können die Verdrehzonen, also die beispielsweise zwei Bereiche, in welchen sich zwei an der Außenseite des Tragrohrs angeordnete Schlösser hin- und her bewegen, beim Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund mit der Stützflüssigkeit verfüllt werden.
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Insbesondere bei Verwendung einer thixotropen Stützflüssigkeit, also einer Stützflüssigkeit, welche sich aufgrund mechanischer Beanspruchung verflüssigt, kann nach dem Einbringen der Tragrohre in den Untergrund die Stützflüssigkeit in dem zumindest einen Bereich verbleiben.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass nach dem Festlegen der Füllbohle an dem wenigstens einen Schloss in den zumindest einen Bereich ein aushärtendes Material, also ein sogenannter Dämmer, eingebracht wird. Beispielsweise kann ein leichter Beton als Dämmer beziehungsweise als aushärtendes Material eingesetzt werden. So lässt sich eine besonders feste Verankerung der Tragrohre im Untergrund sicherstellen.
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Der Platzhalter für das Schloss wird bevorzugt derart in dem Raum zwischen den beiden Räumprofilen angeordnet, dass jeweilige Endbereiche des Platzhalters in radialer Richtung von den beiden Räumprofilen überdeckt werden. Auf diese Weise ist der Platzhalter gegen ein Sich-Herausbewegen aus dem Raum in die radiale Richtung gesichert. Der Platzhalter für das Schloss kann somit lediglich in Richtung der Längsachse aus dem Raum herausgezogen werden, was vorzugsweise nach dem Erreichen der Endtiefe des Tragrohrs erfolgt.
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Entsprechend wird bevorzugt nach dem Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund der Platzhalter für das Schloss aus dem Raum zwischen den beiden Räumprofilen entfernt und ein Schlossbauteil in den Raum eingebracht. An einem Grundkörper des Schlossbauteils ist hierbei das Schloss angeordnet, an welchem später die Füllbohle festgelegt werden kann. Bevorzugt kommt hierbei ein Schlossbauteil mit einem Grundkörper zum Einsatz, dessen Endbereiche in radialer Richtung von den beiden Räumprofilen überdeckt werden. Denn so kann dafür gesorgt werden, dass das Schlossbauteil besonders gut lagegesichert in dem Raum zwischen den beiden Räumprofilen verbleibt und somit zum Festlegen der Füllbohle genutzt werden kann.
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Insbesondere kann nach dem Einbringen des Schlossbauteils in den Raum zwischen den beiden Räumprofilen ein das Schloss tragender Grundkörper des Schlossbauteils an der Wand des Tragrohrs festgelegt werden. Dies kann beispielsweise durch Anschweißen oder Anheften des Grundkörpers an die Wand des Tragrohrs erfolgen. Auf diese Weise ist das Schlossbauteil und mit diesem das Schloss besonders sicher an dem Tragrohr gehalten. Zudem kann so besonders einfach vermieden werden, dass sich das Schlossbauteil beim Ziehen eines zum Einbringen des Schlossbauteils in den Raum zwischen den beiden Räumprofilen verwendbaren Führungsträgers oder Hilfsträgers bewegt. Mit anderen Worten kann so sichergestellt werden, dass das Schlossbauteil und somit das Schloss in der vorgesehenen Lage an der Wand des Tragrohrs verbleibt.
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Bevorzugt wird das Schlossbauteil mittels eines ein Schloss aufweisenden Profilteils in den Raum eingebracht, wobei das Schlossbauteil an dem Schloss des Profilteils gehalten wird. Auf diese Weise kann eine besonders lagegenaue Anordnung des Schlossbauteils an der Wand des Tragrohrs sichergestellt werden.
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Hierbei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Profilteil verwendet wird, welches im Querschnitt ein U-Profil aufweist. Mittels eines solchen Profilteils ist eine besonders gute Führung und Aussteifung beim Einbau des Schlossbauteils in den Bereich zwischen den Räumprofilen erreichbar. Beispielsweise kann ein U-Profil mit einer Höhe von etwa 40 cm zum Einsatz kommen, welches an einem dem Tragrohr zugewandten Rücken das Schloss zum Halten des Schlossbauteils aufweist.
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Vorzugsweise ist das Profilteil mittels wenigstens eines Stegs, insbesondere mittels zweier Stege, an dem Tragrohr beziehungsweise an den Räumprofilen abgestützt. Durch das Anliegen von bevorzugt zwei Stegen beispielsweise an den beiden Räumprofilen kann besonders einfach und sicher vermieden werden, dass sich das Profilteil und mit diesem das Schlossbauteil beim Einbringen des Schlossbauteils in den Raum zwischen den beiden Räumprofilen verdreht. Der Einbau des Schlosses in den Bereich zwischen den beiden Räumprofilen gestaltet sich somit besonders einfach.
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Bevorzugt wird während des Einbringens des Tragrohrs in den Untergrund Aushubmaterial beziehungsweise Untergrundmaterial aus dem Tragrohr herausgeräumt. Dadurch verringert sich die Reibung beim Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund.
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Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Aushubmaterial aus dem Tragrohr bis zu einer Tiefe herausgeräumt wird, welche geringer ist als eine Tiefe eines unteren Endes des Tragrohrs. Denn so kann ein Grundbruch, also ein Hochdrücken von Material von außerhalb des Bohrlochs in das Tragrohr, vermieden werden, welcher andernfalls zu einer unerwünschten Auflockerung im Untergrundmaterial beziehungsweise Boden um das Tragrohr führen würde.
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Zur Vermeidung von Grundbrüchen kann zusätzlich oder alternativ während des Einbringens des Tragrohrs in den Untergrund Wasser in das Tragrohr eingebracht werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Endteufe des Tragrohrs durch ein Bohren ohne Aushub, also ohne ein Herausräumen des Aushubmaterials aus dem Tragrohr erreicht wird. Dies ist einer besonders guten Verankerung des Tragrohrs im Untergrund zuträglich.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Tragrohr während des Einbringens in den Untergrund an zwei in Bezug auf die Längsachse des Tragrohrs voneinander beabstandeten Stellen gehalten wird. Denn durch zwei voneinander beabstandete Halterungen kann ein besonders lagegenaues Abteufen des Tragrohrs erreicht werden. Das Tragrohr ist dann in allen Richtungen besonders gut geführt.
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Zum Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund kann eine Verrohrungsmaschine verwendet werden. In den Backen der Verrohrungsmaschine, zwischen welchen das Tragrohr eingespannt ist und welche das Tragrohr umgeben, können dann im Bereich des wenigstens einen Schlosses entsprechende Aussparungen vorgesehen sein. Alternativ können die Schlösser zwischen jeweiligen Backen angeordnet werden. Die Verrohrungsmaschine kann in an sich bekannter Weise über eine Deichsel, beispielsweise eine Teleskopdeichsel angetrieben werden, welche zu einem entsprechenden Antrieb führt. Das den Antrieb bereitstellende Bohrgerät kann des Weiteren einen Seilbagger mit einem Greifelement wie etwa einem Kugelgreifer oder dergleichen umfassen, mittels welchem sich das Aushubmaterial aus dem Tragrohr herausräumen lässt. Zusätzlich oder alternativ kann zum Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund eine Drehbohranlage verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Tragrohr für eine Rohrspundwand ist durch Bohren in einen Untergrund einbringbar, wobei das Bohren ein Drehen des Tragrohrs um eine Längsachse des Tragrohrs umfasst. An einer Außenseite einer Wand des Tragrohrs ist wenigstens ein Schloss angeordnet, welches zum Festlegen einer Füllbohle der Rohrspundwand an dem Tragrohr ausgebildet ist. Das Tragrohr weist eine Bohrkrone auf, mittels welcher ein Bohrloch in dem Untergrund derart hergestellt werden kann, dass während des Bohrens ein Teilbereich der Wand des Tragrohrs an einer Wand des Bohrlochs anliegt. An der Außenseite der Wand des Tragrohrs sind wenigstens zwei Räumprofile angeordnet, welche einen Raum zu beiden Seiten hin begrenzen, in welchem das Schloss und/oder der Platzhalter für das Schloss angeordnet ist. Ein derartiges Tragrohr lässt sich auf verbesserte Weise direkt in den Untergrund einbohren.
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Die Bohrkrone kann insbesondere eine Mehrzahl von mit der Wand des Tragrohrs fluchtenden Bohrelementen, insbesondere Bohrstollen, umfassen. Die Bohrelemente sorgen zwar für ein einfaches Einbringen des Tragrohrs in den Untergrund, aber dennoch ist das Anliegen der Wand des Tragrohrs an der Wand des Bohrlochs während des Bohrverfahrens beziehungsweise Direktbohrverfahrens sichergestellt, da die Bohrelemente mit der Wand des Tragrohrs fluchten.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Merkmale und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Tragrohr und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 schematisch den Einbau eines Tragrohrs in den Untergrund eines Hafenbeckens, wobei das Tragrohr eine Komponente einer zu erstellenden kombinierten Rohrspundwand ist;
- 2 einen Fußbereich des Tragrohrs gemäß 1, in welchem eine Bohrkrone ausgebildet ist;
- 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Wand des Tragrohrs von unten, aus welcher die Anordnung von Bohrstollen der Bohrkrone ersichtlich ist,
- 4 eine Schnittansicht durch einen Teilbereich der Wand des Tragrohrs, in welchem sich ein außen liegendes Schloss befindet;
- 5 das zwischen zwei Räumprofilen an der Außenseite der Wand des Tragrohrs angeordnete Schloss in einer Seitenansicht eines Ausschnitts des Tragrohrs;
- 6 die fertiggestellte Rohrspundwand, bei welcher zwischen jeweiligen Tragrohren Füllbohlen angeordnet sind;
- 7 ausschnittsweise eine Variante des Tragrohrs, bei welcher zwischen den beiden Räumprofilen ein Platzhalter für ein Schloss angeordnet ist;
- 8 das Einbringen eines Schlossbauteils in einen Raum zwischen den beiden Räumprofilen nach dem Entfernen des Platzhalters, wobei ein Führungsträger verwendet wird; und
- 9 das Anordnen der Füllbohle an dem Schloss des Schlossbauteils.
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In 1 ist schematisch gezeigt, wie zum Herstellen einer Rohrspundwand 10, welche als kombinierte Rohrspundwand 10 ausgebildet ist (vergleiche 6) ein Tragrohr 12 in einen Untergrund 14 durch Bohren eingebracht wird. Die kombinierte Rohrspundwand 10 umfasst eine Mehrzahl von Tragrohren 12 und zwischen den Tragrohren 12 angeordnete Füllbohlen 16 (vergleiche 6). Um die Füllbohlen 16 mit den Tragrohren 12 verbinden zu können, sind an einer Außenseite 18 einer Wand 20 des jeweiligen Tragrohrs 12 Schlösser 22 angeordnet (vergleiche 4). Über diese außen liegenden Schlösser 22 sind die Füllbohlen 16 der Rohrspundwand 10 in dicht sitzender Weise mit den Tragrohren 12 verbunden.
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Gemäß 1 wird das jeweilige Tragrohr 12 mittels eines Bohrgeräts 24 in den Untergrund 14 durch Bohren eingebracht. Das Bohren umfasst ein Drehen des Tragrohrs 12 um eine Längsachse 26 des Tragrohrs 12 und ein Niederdrücken des Tragrohrs 12 in Richtung der Längsachse 26, also ein Nach-Unten-Bewegen des Tragrohrs 12. Hierfür kann eine (vorliegend nicht gezeigte) Drehbohranlage eingesetzt werden.
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Alternativ kann das Bohrgerät 24 eine Verrohrungsmaschine 28 umfassen, welche über eine Teleskopdeichsel 30 mit einem Antrieb des Bohrgeräts 24 verbunden ist. Backen 32 der Verrohrungsmaschine 28 liegen an der Außenseite 18 der Wand 20 des Tragrohrs 12 an. Mit anderen Worten ist das Tragrohr 12 zwischen den Backen 32 der Verrohrungsmaschine 28 eingespannt. Die Verrohrungsmaschine 28 bewirkt nun das Drehen des Tragrohrs 12 um die Längsachse 26 und auch das Einbringen des Tragrohrs 12 in den Untergrund 14 in eine mit der Längsachse 26 zusammenfallende Richtung, welche in 1 durch einen Pfeil 34 veranschaulicht ist.
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In 2 ist ein Fußbereich 36, also ein unterer Endbereich des Tragrohrs 12, vergrößert gezeigt. Entsprechend ist ersichtlich, dass das Tragrohr 12 in dem Fußbereich 36 eine Bohrkrone 38 aufweist, welche eine Mehrzahl von mit der Wand 20 des Tragrohrs 12 fluchtenden Bohrstollen 40 umfasst. Aus 3 ist ersichtlich, dass die mit der Wand 20 des Tragrohrs 12 fluchtenden Bohrstollen 40 alternierend geringfügig in radialer Richtung über die Außenseite 18 der Wand 20 beziehungsweise über eine Innenseite 42 der Wand 20 überstehen können. Es kann also abwechselnd ein erster Bohrstollen 40 über die Innenseite 42 der Wand 20 leicht überstehen und anschließend ein zweiter Bohrstollen 40 über die Außenseite 18 der Wand 20 leicht überstehen. Jedoch fluchten die Bohrstollen 40 im Wesentlichen derart mit der Wand 20, dass eine dem unteren Rand der Wand 20 zugewandte Fußfläche des jeweiligen Bohrstollens 40, an welcher der jeweilige Bohrstollen 40 vorliegend mit der Wand 20 verschweißt ist, eine Breite aufweist, welche im Wesentlichen der Dicke der Wand 20 entspricht.
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Aus 4 ist die Anordnung der außen liegenden Schlösser 22 des Tragrohrs 12 besonders gut ersichtlich. So sind die Schlösser 22 in Umfangsrichtung zwischen einem ersten Räumprofil 44 und einem zweiten Räumprofil 46 angeordnet. Die Räumprofile 44, 46 oder auch Räumerprofile weisen eine Basis 48 auf, welche mit der Außenseite 18 der Wand 20 verbunden ist. An einer der Basis 48 gegenüberliegenden Seite weisen die Räumprofile 44, 46 eine zur Wand 20 hin abgeschrägte Außenseite 50 auf. Durch diese Form der Räumprofile 44, 46 lässt sich beim Verdrehen des Tragrohrs 12 um die Längsachse 26 der anstehende Boden besonders gut verdrängen.
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Ein Raum 52 zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 ist in radialer Richtung nach außen hin durch ein Profilteil 54 begrenzt, welches an das erste Räumprofil 44 einerseits und an das zweite Räumprofil 46 andererseits angrenzt. Das Profilteil 54 ist des Weiteren beispielsweise über ein entsprechendes Eingriffselement 56 an dem Schloss 22 festgelegt. Das Schloss 22 ist vorliegend lediglich beispielhaft gezeigt, es können jedoch an dem Tragrohr 12 unterschiedliche Arten von zum Festlegen der jeweiligen Füllbohlen 16 vorgesehenen Schlössern 22 angeordnet sein. Im Zusammenwirken der Räumprofile 44, 46 mit dem Profilteil 54 wird der Raum 52, in welchem sich das Schloss 22 befindet, beim Einbringen des Tragrohrs 12 in den Untergrund 14 freigehalten. Durch die Räumprofile 44, 46 sind somit Schlossschutzräumer bereitgestellt, und durch das Profilteil 54 ist ein Schlossschutzprofil bereitgestellt.
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In dem geschützten Raum 52 ist des Weiteren eine Leitung 58 geschützt angeordnet, welche als Verpressleitung beziehungsweise Injektionsrohr zum Einbringen einer Stützflüssigkeit ausgebildet ist. In 5 ist veranschaulicht, wie die Stützflüssigkeit am unteren Ende aus der Leitung 58 austritt und über Durchtrittsöffnungen 60, welche am unteren Ende der Räumprofile 44, 46 vorgesehen sind, in den durch die Räumprofile 44, 46 gelockerten Boden eingebracht werden kann. In 5 veranschaulichen entsprechende Strömungspfeile 62 das Austreten der Stützflüssigkeit über die Durchtrittsöffnungen 60 aus dem Raum 52 und das Eintreten der Stützflüssigkeit in den Raum 52. Ein solches Verfüllen des Raums 52 mit Stützflüssigkeit oder mit einem Dämmer kann insbesondere nach dem Entfernen des Profilteils 54 und dem Festlegen oder Verankern der Füllbohlen 16 an den Schlössern 22 vorgenommen werden.
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Aus 5 ist des Weiteren ersichtlich, dass der Raum 52 an einem unteren Ende des Schlosses 22 durch ein weiteres Räumprofil 64 begrenzt sein kann, welches insbesondere zu der Wand 20 des Tragrohrs 12 hin abgeschrägt ausgebildet sein kann. Ein solches Räumprofil 64 oder unteres Räumerblech kann des Weiteren mittels einer Rippe 66 oder dergleichen ausgesteift sein.
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Das Abteufen der Bohrung mittels des Bohrgeräts 24 erfolgt, bis der Fußbereich 36 des Tragrohrs 12 die statisch erforderliche Absetztiefe erreicht hat (vergleiche 1). Das Bohrgerät 24 umfasst vorliegend einen Seilbagger 68 mit einem Greifwerkzeug, etwa in Form eines Kugelgreifers 70. Mittels dieses Kugelgreifers 70 wird das beim Einbohren des Tragrohrs 12 in den Untergrund 14 in das Innere des Tragrohrs 12 gelangende Aushubmaterial herausgeräumt. Hierbei eilt bevorzugt das Tragrohr 12 dem Greiferbetrieb voraus. Entsprechend wird das Aushubmaterial mittels des Kugelgreifers 70 allenfalls bis zu einer Tiefe herausgeräumt, welche geringer ist als die jeweilige Tiefe des unteren Endes des Tragrohrs 12. Zur Vermeidung von Grundbrüchen kann zudem das Tragrohr 12 während des Bohrens mit Wasser aufgefüllt sein. Die Endteufe des Tragrohrs 12 wird bevorzugt durch Abbohren ohne Aushub erreicht.
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Beim Bohren wird das Tragrohr 12 um seine Längsachse in einem Drehbereich beziehungsweise einer Verdrehzone 78 hin und her gedreht (vergleiche 6). Beispielsweise kann das Tragrohr 12 zunächst bezogen auf eine Mittelebene 72 des Tragrohrs 12, welche bei geradem Verlauf der Rohrspundwand 10 mit einer Wandachse zusammenfällt, um einen Winkel 74 von beispielsweise 25° in eine erste Drehrichtung, beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Anschließend wird mittels der Verrohrungsmaschine 28 beim Bohren das Tragrohr 12 bis zur Mittelebene 72 zurück und dann bezogen auf die Mittelebene 72 um einen bevorzugt gleich großen Winkel 76 in eine entgegengesetzte Drehrichtung, also beispielsweise im Uhrzeigersinn, verdreht. Entsprechend bewegen sich die Räumprofile 44, 46 im Untergrund 14 innerhalb der Verdrehzonen 78, in welchen sich die Räumprofile 44, 46 befinden, welche die (vorliegend zwei) außen liegenden Schlösser 22 je Tragrohr 12 schützen (vergleiche 6). Es liegt jedoch in einem sich in Umfangsrichtung des Tragrohrs 12 an die Verdrehzone 78 anschließenden Bereich die Wand 20 des Tragrohrs 12 während des Bohrens stets an einer Wand 92 eines durch das Bohren hergestellten Bohrlochs an. Das Bohrloch wird beim Einbringen des Tragrohrs 12 in den Untergrund 14 mittels des Tragrohrs 12 in dem Untergrund 14 ausgebildet.
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Während des Abbohrens wird bevorzugt über die im Bereich der jeweiligen Schlösser 22 angeordneten Leitungen 58 beziehungsweise Injektionsrohre diese Verdrehzone 78 mit einer Stützflüssigkeit verfüllt, beispielsweise mit einer Bentonit-Wasser-Suspension, um Lockerungen zu vermeiden. Je nach Art der verwendeten Stützflüssigkeit kann diese nach dem Einbau der Füllbohlen 16 durch ein aushärtendes Material, etwa einem Dämmer, ersetzt werden.
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In der in 1 beispielhaft gezeigten Situation dient die Rohrspundwand 10 dem Auffangen eines Geländesprungs 80, also des sich oberhalb einer Sohle 82 eines Hafenbeckens befindenden Bodenmaterials. Entsprechend kann hier in die Sohle 82 des Hafenbeckens, in welche das Tragrohr 12 eingebohrt wird, ein Hilfspfahl 84 eingebracht sein, an welchem eine Haltevorrichtung 86 angeordnet ist. Diese Haltevorrichtung 86 führt das Tragrohr 12 an einer unterhalb der Verrohrungsmaschine 28 angeordneten Stelle oberhalb der Sohle 82. Weiter oben, also an einer in Bezug auf die Längsachse 26 des Tragrohrs 12 von der Stelle der Haltevorrichtung 86 beabstandeten Stelle, ist das Tragrohr 12 durch die Verrohrungsmaschine 28 geführt. Entsprechend wird das Tragrohr 12 während des Einbohrens in allen Richtungen geführt, sodass besonders lagegenau abgeteuft werden kann.
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Eine solche (optionale) zweite Stelle, an welcher das Tragrohr 12 zusätzlich zu der Verrohrungsmaschine 28 gehalten ist, kann bei anderen Geländeverhältnissen auch oberhalb der Verrohrungsmaschine 28 vorgesehen sein. Bei der in 1 gezeigten Situation kann jedoch bis zum Erreichen der Endteufe das Tragrohr 12 an den beiden in Bezug auf die Längsachse 26 des Tragrohrs 12 voneinander beabstandeten Stellen, nämlich der Verrohrungsmaschine 28 einerseits und der Haltevorrichtung 86 andererseits, gehalten und somit geführt werden.
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Beim Einsatz der Verrohrungsmaschine 28 zum Drehen des Tragrohrs 12 innerhalb der Verdrehzonen 78 sind in den Backen 32 der Verrohrungsmaschine 28 Aussparungen im Bereich der Schlösser 22 beziehungsweise des durch die Räumprofile 44, 46 begrenzten Raums 52 vorgesehen. Bei Verwendung einer Drehbohranlage kann demgegenüber die Drehbohranlage für das hin und her Bewegen des Tragrohrs 12 im Bereich der Verdrehzonen 78 oder Drehbereiche sorgen.
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Nach Erreichen der Endtiefe kann die Bohrung, also der Bereich innerhalb des Tragrohrs 12, mit Kunstboden 88 wie beispielsweise mit Sand und/oder Beton verfüllt werden (vergleiche 6). Die Füllbohle 16 kann bei geeignetem Untergrund 14 direkt, insbesondere durch Rütteln und/oder Rammen, in den Untergrund 14 eingebracht und hierbei mit den Schlössern 22 der benachbarten Tragrohre 12 oder Tragbohlen verbunden werden. Alternativ kann im Bereich der Füllbohlen 16 eine Bodenaustauschbohrung 90 vorgesehen sein.
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7 zeigt ausschnittsweise eine Variante des Tragrohrs 12, bei welcher anstelle des Schlosses 22 in dem Raum 52 zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 ein Platzhalter 94 für das Schloss 22 angeordnet ist. Endbereiche 96 des Platzhalters 94 sind hierbei in radialer Richtung von entsprechenden Endbereichen der Räumprofile 44, 46 überdeckt. Auf diese Weise ist der Platzhalter 94 formschlüssig gegen ein Sich-Herausbewegen aus dem Raum 52 gesichert zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 angeordnet. Bei dem entsprechenden Einbau des Tragrohrs 12 in dem Direktbohrverfahren ist somit während des Bohrens der Bereich für das Schloss 22 durch den Platzhalter 94 verschlossen. Der Platzhalter 94 wird nach dem Einbau des Tragrohrs 12, also nach dem Erreichen der Endtiefe des Tragrohrs 12 gezogen.
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In der in 8 gezeigten Situation ist der Platzhalter 94 aus dem Raum 52 zwischen den Räumprofilen 44, 46 entfernt, und stattdessen ist ein Schlossbauteil 98 in den Bereich zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 eingebaut. Das Schlossbauteil 98 umfasst hierbei einen Grundkörper 100, dessen Endbereiche in radialer Richtung ebenfalls von den beiden Räumprofilen 44, 46 überdeckt werden. Entsprechend ist auch der Grundkörper 100 des Schlossbauteils 98 gegen ein Sich-Herausbewegen in radialer Richtung aus dem Raum 52 zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 gesichert.
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Zum Einbauen des Schlossbauteils 98, dessen Grundkörper 100 das Schloss 22 trägt beziehungsweise mit dessen Grundkörper 100 das Schloss 22 verbunden ist, wird bevorzugt ein Profilteil in Form eines Führungsträgers 102 verwendet (vergleiche 8). Der Führungsträger 102 ist hierbei vorzugsweise als U-Profil ausgebildet, welches einen Rücken 104 und zwei von dem Rücken 104 abstehende Schenkel 106 aufweist. Eine Höhe des Führungsträgers 102, also ein Abstand zwischen Außenseiten der beiden Schenkel 106, kann beispielsweise etwa 40 cm betragen.
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An dem Rücken 104 des Führungsträgers 102 ist ein Schloss 108 angeordnet, an welchem das Schloss 22 des Schlossbauteils 98 gehalten ist. Um eine Verdrehung der Schlösser 22, 108 beim Einbringen des Führungsträgers 102 in den Untergrund 14 zu vermeiden, sind bevorzugt an dem Rücken 108 Stege 110 oder Knaggen angeordnet, welche beim Einbringen des Führungsträgers 102 in den Untergrund 14 vorliegend an den beiden Räumprofilen 44, 46 anliegen. Entsprechend ist das Schloss 108 des Führungsträgers 102 zwischen den beiden Stegen 110 angeordnet. Durch die Anlage der Enden der Stege 110 an den Räumprofilen 44, 46 kann das Schlossbauteil 98 besonders gut geführt in den Raum 52 zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 eingebaut werden.
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Nach dem Einbau des Schlossbauteils 98 in den Raum 52 zwischen den beiden Räumprofilen 44, 46 wird bevorzugt das Schlossbauteil 98 an der Wand 20 des Tragrohrs 12 festgelegt. Dies kann durch Anschweißen oder Anheften des Grundkörpers 100 an der Wand 20 des Tragrohrs 12 erfolgen. Das Schlossbauteil 98 kann jedoch auch auf andere Weise festgehalten werden, während der Führungsträger 102 gezogen, also aus dem Untergrund 14 entfernt wird. Nach dem Ziehen des Führungsträgers 102 ist das Schloss 22 zugänglich, und die Füllbohle 16 kann zur Fertigstellung der Rohrspundwand 10 eingebaut werden.
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9 zeigt diese Situation, in welcher die Füllbohle 16 in den Untergrund 14 eingebaut und entsprechend der zum Verbinden mit dem Schloss 22 ausgebildete Endbereich der Füllbohle 16 an dem Schloss 22 festgelegt ist.
