DE10335366B4 - Method and device for producing a stabilizing column in the soil - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden, bei dem durch Einfahren einer drehend antreibbaren Förderschnecke mit einem Verdrängerkopf in den Boden unter Verdrängung von Bodenmaterial ein Hohlraum gebildet wird, welcher mittels der Förderschnecke mit einem Füllgut aus einem Füllgutbehälter befüllt wird, durch welche die Förderschnecke hindurchragt, und die Förderschnecke nach Erreichen einer gewünschten Säulentiefe unter weiterer Zuführung von Füllgut zurückgezogen wird, wobei zumindest die Drehzahl der Förderschnecke und der Vorschub der Förderschnecke gemessen werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for producing a stabilizing column in the ground, in which a cavity is formed by retracting a rotatably driven auger with a displacer in the soil under displacement of soil material, which is filled by means of the screw conveyor with a filling material from a product container, through which the screw conveyor protrudes, and the screw conveyor is retracted after reaching a desired column depth with further supply of filling material, wherein at least the speed of the screw conveyor and the feed of the screw conveyor are measured. The invention further relates to an apparatus for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden.The The invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a stabilizing column in the ground.

Zur Stabilisierung von bindigen und organischen Böden mit ungenügender Tragfähigkeit ist es bekannt, durch Einpressen eines Stempels in den Boden unter Verdrängung des umliegenden Bodenmaterials Hohlräume zu bilden, welche mit einem speziellen Füllgut verfüllt werden. Zur verbesserten Herstellung der Stabilisierungssäule wird das Einbringen des Füllgutes in den Hohlraum mittels einer Schneckenförderung unterstützt. Durch ein Einfüllen des Füllgutes in den entstehenden Hohlraum bereits beim Einpressvorgang wird eine Abstützung des Hohlraumes schon während der Säulenherstellung und gleichzeitig eine gute Verdichtung des umgebenden Bodenbereichs sowie des Säulenmaterials erreicht.to Stabilization of cohesive and organic soils with insufficient carrying capacity It is known by pressing a punch into the ground below displacement the surrounding soil material to form cavities, which with a special filling filled become. For improved preparation of the stabilizing column is the introduction of the filling material supported in the cavity by means of a screw conveyor. By a filling of the filling material in the resulting cavity already during the pressing process is a support the cavity already during the column production and at the same time a good compaction of the surrounding soil area and the column material reached.

Derartige Stabilisierungssäulen werden im Wesentlichen dann eingesetzt, wenn die Gründung auf weichen Bodenschichten nicht möglich ist und die Lasten in tiefer liegende, tragfähige Bodenschichten übertragen werden sollen. Des Weiteren werden derartige Stabilisierungssäulen dazu benutzt, die Lagerungsdichte eines locker gelagerten Bodens zu erhöhen. Die erreichte Tragfestigkeitserhöhung hängt insbesondere von der Festigkeit der hergestellten Stabilisierungssäulen sowie von der Verdichtungserhöhung des umgebenden Bodens ab. Beide Faktoren können in Abhängigkeit der Bodenbeschaffenheit stark schwanken, so dass die Stabilisierungssäulen mit entsprechend hohen Sicherheitsfaktoren ausgelegt werden müssen.such stability columns are used essentially when the founding is on soft soil layers not possible is and transfers the loads into deeper, load-bearing soil layers should be. Furthermore, such stabilizing columns are added used to increase the storage density of a loosely stored soil. The reached sustainability increase depends in particular from the strength of the prepared stabilizing columns as well from the compression increase of the surrounding soil. Both factors can be strong depending on the soil condition fluctuate, so the stabilizing columns with correspondingly high Safety factors must be designed.

Die DE 75 17 180 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung von Kalkpfählen in zu stabilisierenden Schluff- und Tonböden mittels in das zu stabilisierende Erdreich eingebrachte mit Kalk ausgefüllte Bohrlöcher mit einem mit einem Bohr- oder Führungsrohr zusammenarbeitenden Verdrängungskopf, der gleichzeitig mit dem Führungsrohr in das gebildete Bohrloch absenkbar ist.The DE 75 17 180 U1 discloses a device for producing lime piles in silt and clay soils to be stabilized by means of lime-filled boreholes introduced into the soil to be stabilized with a displacement head cooperating with a boring or guide tube which can be lowered into the borehole formed at the same time as the guide tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Stabilisierungssäule im Boden anzugeben, mit denen eine Stabilisierungssäule besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus for the preparation of a stabilizing column in the soil, with which a stabilizing column can be produced particularly economically.

Die Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.The Invention is achieved by a method having the features of the claim 1 and solved by a device having the features of claim 9.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden wird durch Einfahren einer drehend antreibbaren Förderschnecke mit einem Verdrängerkopf in den Boden unter Verdrängung von Bodenmaterial ein Hohlraum gebildet, welcher mittels der Förderschnecke mit einem Füllgut aus einem Füllgutbehälter befüllt wird, durch welchen die Förderschnecke hindurchragt, und die Förderschnecke wird nach Erreichen einer gewünschten Säulentiefe unter weiterer Zuführung von Füllgut zurückgezogen, wobei zumindest die Drehzahl der Förderschnecke und der Vorschub der Förderschnecke gemessen werden.at the method according to the invention for establishing a stabilizing column in the soil is by retraction a rotationally driven screw conveyor with a displacer head into the ground under repression a cavity formed by soil material, which by means of the screw conveyor with a filling is filled from a product container through which the screw conveyor protrudes, and the screw conveyor will after reaching a desired columns depth under further feed of contents withdrawn, wherein at least the speed of the screw conveyor and the feed the screw conveyor be measured.

Ein Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, bei der Herstellung von Stabilisierungssäulen, insbesondere sogenannten CSV-Säulen, die Drehzahl sowie den Vorschub der Förderschnecke für das Füllgut zu messen. Aus der Messung resultierende Messwerte können von einem elektronischen Datenverarbeitungssystem erfasst und auf Papier oder einem Bildschirm ausgegeben werden. Eine Auswertung der Messwerte erlaubt Rückschlüsse sowohl auf die Natur des durchdrungenen Bodenmaterials als auch auf die Menge des in den Hohlraum eingefüllten Füllgutes und somit die Verdichtungserhöhung des umgebenden Bodens. Insbesondere erlauben die Messwerte eine Qualitäts- und Tragfähigkeitsbestimmung der hergestellten Säule, aufgrund derer die Sicherheitsfaktoren entsprechend reduziert werden können. Dies verringert Überdimensionierungen und damit den Material- und Arbeitsaufwand zur Herstellung von Stabilisierungssäulen ganz erheblich, wobei auch gleichzeitig eine verbesserte Sicherheit durch genauere Tragfestigkeitswerte erreicht wird.One Basic idea of the method according to the invention consists in the preparation of stabilizing columns, in particular so-called CSV columns, the speed and the feed of the screw conveyor for the medium measure up. Measurements resulting from the measurement can be from recorded on an electronic data processing system and on paper or a screen. An evaluation of the measured values allows conclusions both on the nature of the penetrated soil material as well as on the Amount of filled in the cavity filling material and thus the compression increase of the surrounding soil. In particular, the measured values allow one quality and load capacity determination the prepared column, due to which the safety factors are reduced accordingly can. This reduces oversizing and thus the material and labor for the production of stabilizing columns entirely significantly, while also improving security by more accurate load carrying capacity is achieved.

Unter Vorschub wird gemäß der Erfindung die Vorschubkraft, d.h. die Kraft, die zum Einpressen oder Zurückziehen der Förderschnecke in bzw. aus dem Boden notwendig ist, die Vorschubgeschwindigkeit oder auch beides verstanden. Eine Messung des Vorschubs kann grundsätzlich sowohl beim Einfahren als auch beim Zurückziehen der Förderschnecke durchgeführt werden, wqobei sich im letztgenannten Fall für die Vorschubkraft anstelle von Druckkräften auch Zugkräfte ergeben können. Die Messung von Drehzahl und/oder Vorschub kann insbesondere über die Zeit und/oder über die Eindringtiefe der Förderschnecke erfolgen.Under Feed is according to the invention the Feed force, i. the power to press in or pull back the screw conveyor in or out of the ground is necessary, the feed rate or both understood. A measurement of the feed can basically both when entering and when retracting the screw conveyor are carried out, wqobei in the latter case for the feed force instead of compressive forces too tensile forces can result. The measurement of speed and / or feed can in particular on the Time and / or over the penetration depth of the screw conveyor respectively.

Eine Messung der Vorschubgeschwindigkeit über die Tiefe und/oder die Zeit erlaubt insbesondere eine Überwachung, ob die Förderschnecke beim Einpressen in den Boden stets voll-ständig mit Füllgut gefüllt ist. Eine vollständige Füllung der Schnecke mit Füllgut verhindert, dass Bodenmaterial auf oder zwischen Wendeln der Förderschnecke gelangt, was zu unerwünschten Inhomogenitäten in der Verdichtung des Füllgutes, zu einer unregelmäßigen Aufnahme von Feuchtigkeit durch das Füllgut aus dem Bodenmaterial und somit zu einer gestörten Festigkeitsentwicklung der Stabilisierungssäule führen könnte.A measurement of the feed rate over the depth and / or time in particular allows monitoring whether the screw conveyor is always completely filled with filling material when pressed into the ground. A complete filling of the screw with contents prevents soil material from getting on or between spirals of the screw conveyor, which leads to undesirable inhomogeneities in the compaction of the filling material, to an irregular reception Moisture through the contents of the soil material and thus could lead to a disturbed strength development of the stabilizing column.

Durch die Überwachung der Drehzahl kann sichergestellt werden, dass die Wendeln der Schnecke beim Durchfahren des Füllgutbehälters vollständig mit Füllgut befüllt werden. Insbesondere kann eine zu langsame Drehung erkannt werden, bei der nur eine Teilfüllung stattfindet und zusätzlich Bodenmaterial in die Wendeln gelangen kann. Die optimale Drehzahl ist dabei abhängig vom Durchmesser der Förderschnecke sowie der Ganghöhe der Wendeln der Förderschnecke. Ist der Verdrängerkopf durchmessergrößer als die Förderschnecke, so hängt die optimale Drehzahl zusätzlich von der Größe des Verdrängerkopfes ab, da in diesem Fall ein Füllgutvolumen in den Boden eingebracht werden muss, das größer als ein Aufnahmevolumen der Förderschnecke ist.By The supervision The speed can be ensured that the helices of the worm when driving through the product container completely with filling filled become. In particular, too slow a rotation can be detected, with only a partial filling takes place and in addition Soil material can enter the coils. The optimal speed depends on it from the diameter of the screw conveyor and the pitch the helices of the screw conveyor. Is the displacer head larger than the screw conveyor, so depends the optimal speed in addition on the size of the displacer head from, since in this case a volume of contents must be placed in the ground, which is larger than a receiving volume the screw conveyor is.

Eine Messung der Vorschubkraft gibt Auskunft über die Festigkeit der zu durchörternden einzelnen Bodenschichten. Insbesondere kann aus einem Anstieg der Vorschubkraft geschlossen werden, wann die Förderschnecke auf einer tragfähigen Bodenschicht aufsitzt. Daraufhin kann der Vorschub der Förderschnecke gestoppt werden. Eine solche Messung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Stabilisierungssäulen als Aufstandssäulen auf einem gut tragfähigen Baugrund Verwendung finden. Die maximale Vorschubkraft gibt Aufschluss über Normalkräfte, die von der Stabilisierungssäule in den Boden übertragen werden können.A Measuring the feed force provides information about the strength of the to be penetrated individual soil layers. In particular, from an increase in the Feed force can be closed when the auger on a viable soil layer seated. Then the feed of the screw conveyor can be stopped. Such a measurement is particularly advantageous if the stabilization columns as Riot columns on a good viable Find ground for use. The maximum feed force provides information about normal forces, the from the stabilizing column transferred to the ground can be.

Vorteilhafterweise kann aus der gemessenen Drehzahl die Summe der Umdrehungen der Förderschnecke bei der Herstellung der Stabilisierungssäule bestimmt werden. Eine derartige Summenbestimmung gibt Aufschluss darüber, ob bei der Herstellung der Stabilisierungssäule ausreichend Füllgut in den Boden eingebracht wurde. Bevorzugt wird die Summe der Umdrehungen in Abhängigkeit von der Eindringtiefe der Förderschnecke angegeben. Dabei kann aus einer hohen Umdrehungszahl bei geringer Vorschubgeschwindigkeit geschlossen werden, dass örtlich größere Mengen an Füllgut in den Boden eingebracht wurden und der Durchmesser der Säule vergrößert ist.advantageously, can be the sum of the revolutions of the screw from the measured speed be determined in the preparation of the stabilizing column. Such Sum determination gives information about whether in the production the stabilizing column sufficient contents in the soil was introduced. The sum of the revolutions is preferred dependent on from the penetration depth of the screw conveyor specified. It can from a high number of revolutions at low feed rate be closed locally big amount of on contents were introduced into the soil and the diameter of the column is increased.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zum definierten Ausbilden der Stabilisierungssäule ein Drehantrieb und/oder ein Vorschubantrieb der Förderschnecke in Abhängigkeit der gemessenen Drehzahl und/oder des gemessenen Vorschubs gesteuert wird. Eine derartige Steuerung erlaubt es, die Menge des zugeführten Füllgutes und somit die Qualität der Säule während der Säulenherstellung in Abhängigkeit der Eigenschaften der gerade durchstoßenen Bodenschichten automatisch zu beeinflussen. Hierdurch ist es möglich, eine Stabilisierungssäule mit einem definierten Durchmesser und einer definierten Verdichtung des eingebrachten Füllgutes zu erstellen. Eine erfindungsgemäße Steuerung erlaubt es insbesondere, einen zu großen Vorschub und eine zu langsame Drehzahl zu vermeiden, die zu mangelhaften Stabilisierungssäulen führen können.The inventive method is characterized in that for the defined formation of the stabilizing column a Rotary drive and / or a feed drive of the screw conveyor depending the measured speed and / or the measured feed controlled becomes. Such a control allows the amount of the supplied contents and thus the quality the column during the column preparation dependent on the properties of just pored soil layers automatically to influence. This makes it possible to use a stabilizing column a defined diameter and a defined compression of the introduced contents to create. A control according to the invention allows in particular, too high a feed and too slow To avoid speed, which can lead to poor stabilization columns.

Grundsätzlich ist es möglich, die Messung der Drehzahl und des Vorschubs und/oder die Steuerung des Drehantriebs und/oder des Vorschubantriebs lediglich beim Einfahren der Förderschnecke in den Boden durchzuführen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, die Messung und/oder die Steuerung zusätzlich oder alternativ auch beim Ziehen der Förderschnecke durchzuführen. Eine Messung der Vorschubgeschwindigkeit beim Ziehen der Förderschnecke erlaubt dabei Rückschlüsse darauf, ob ausreichend Füllgut in den von der Schnecke erzeugten Hohlraum eingebracht wird. Eine Messung der Vorschubkraft beim Ziehen, die beispielsweise durch eine Messung des Öldrucks eines hydraulischen Vorschubantriebes erfolgen kann, erlaubt eine Bestimmung der Normalkraft in der Förderschnecke. Hieraus lässt sich auf den Verdichtungsgrad des eingebrachten Fördermaterials schließen, der ausschlaggebend für die Druckfestigkeit der Stabilisierungssäule ist. Insbesondere führt ein geringer verdichtungsgrad oder eine geringe Lagerungsdichte des eingebrachten Füllgutes zu einer geringen Druckfestigkeit der Säule.Basically it is possible the measurement of the speed and the feed and / or the control the rotary drive and / or the feed drive only when retracting the screw conveyor to perform in the ground. However, it is particularly preferred that the measurement and / or the control additionally or alternatively when pulling the screw conveyor perform. A Measuring the feed rate when pulling the auger allows conclusions to be drawn whether sufficient contents is introduced into the cavity created by the screw. A Measurement of the feed force when pulling, for example, by a Measurement of oil pressure a hydraulic feed drive can be done, allows a Determination of the normal force in the screw conveyor. This can be on the degree of compaction of the introduced conveying material close, the crucial for the compressive strength of the stabilizing column is. In particular, introduces low degree of compaction or low storage density of the introduced filling material to a low pressure resistance of the column.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Steuerung der Förderschnecke so durchgeführt, dass die Drehzahl im Wesentlichen konstant und der Vorschub, insbesondere die Vorschubgeschwindigkeit, variabel ist. Die im Wesentlichen konstante Drehzahl wird dabei vorzugsweise als Zahl der Umdrehungen je Meter Stabilisierungssäule vorgegeben. Eine derartige Steuerung ist besonders einfach zu realisieren. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Steuerung so durchzuführen, dass die Vorschubgeschwindigkeit im Wesentlichen konstant und die Drehzahl variabel ist.According to one preferred embodiment of Invention, the control of the screw conveyor is performed so that the speed substantially constant and the feed, in particular the feed rate is variable. The essentially constant Speed is preferably as a number of revolutions per meter stabilization column specified. Such a control is particularly easy to implement. Alternatively, it is also possible to perform the control so that the feed rate is substantially constant and the speed is variable.

Beim Ziehen der Förderschnecke ist es bevorzugt, die Steuerung so durchzuführen, dass die Anzahl der Umdrehungen der Förderschnecke je Meter Säule in etwa konstant und die Vorschubgeschwindigkeit variabel ist.At the Pulling the screw conveyor For example, it is preferable to perform the control such that the number of revolutions the screw conveyor per meter column approximately constant and the feed rate is variable.

Es ist weiter erfindungsgemäß, dass der Drehantrieb und/oder der Vorschubantrieb so gesteuert werden, dass eine Zuführrate des Füllgutes in den Hohlraum gleich oder größer als eine durch das Einfahren der Förderschnecke in den Boden bedingte Volumenänderungsrate des entstehenden Hohlraums ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine ausreichende Verdichtung des Füllgutes stattfindet und eine Durchmischung des Füllgutes mit Bodenmaterial vermieden wird.It is further according to the invention that the rotary drive and / or the feed drive are controlled so that a feed rate of the filling material in the cavity is equal to or greater than a caused by the retraction of the screw conveyor in the ground volume change rate of the resulting cavity. This ensures that a sufficient compression of the filling material takes place and thorough mixing of the contents with soil material is avoided.

Beim Ziehen der Förderschnecke kann eine Volumenänderungsrate des freiwerdenden Hohlraums V .Hohlraum bevorzugt aus der Vorschubgeschwindigkeit s . sowie der Querschnittsfläche A des Hohlraums gemäß der Beziehung: V .Hohlraum = s .·A bestimmt werden. Die Zuführrate V .Material des Füllguts durch eine Durchgangsöffnung im Verdrängerkopf kann gemäß V .Material = d·k aus der Drehzahl d der Förderschnecke abgeschätzt werden, wobei k eine Schneckenformkonstante ist, die von der Geometrie der Schneckenwendeln abhängt. Die Steuerung kann dann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform so erfolgen, dass |V .Hohlraum|≤|V .Material| ist.When pulling the screw conveyor, a volume change rate of the released cavity V. Cavity preferably from the feed rate s. and the cross-sectional area A of the cavity according to the relationship: V. cavity = s. · A be determined. The feed rate V. Material of the product through a through hole in the displacer can according to V. material = dk be estimated from the speed d of the screw conveyor, where k is a worm shape constant, which depends on the geometry of the screw flights. The control can then take place according to a preferred embodiment such that | V. cavity | ≤ | V. material | is.

Alternativ oder zusätzlich kann die Regelung beim Ziehen der Schnecke auch so erfolgen, dass die Vorschubgeschwindigkeit als Funktion der Vorschubkraft und/oder einer Normalkraft der Schnecke geregelt wird. Hierdurch kann im Hohlraum ein vorgegebener Förderdruck beibehalten werden, wodurch eine besonders gleichmäßige Verdichtung des eingebrachten Füllguts erreicht werden kann.alternative or additionally the regulation when pulling the screw can also be done so that the Feed rate as a function of the feed force and / or a normal force of the screw is regulated. This can be done in the Cavity a predetermined delivery pressure be maintained, creating a particularly uniform compaction of the introduced contents can be achieved.

Vorteilhafterweise erfolgt die Steuerung derart, dass je Laufmeter Säule die gleiche Menge Füllgut in den Hohlraum eingebracht wird. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verdichtung des eingebrachten Füllgutes erreicht. Insbesondere kann ein Absinken der Drehzahl der Förderschnecke in festeren Böden durch ein Verlangsamen der Vorschubgeschwindigkeit ausgeglichen werden.advantageously, the control is such that per linear meter column the same amount of contents is introduced into the cavity. This results in a uniform compression of the introduced contents reached. In particular, a decrease in the speed of the screw conveyor in firmer soils slowing down the feed rate can be compensated.

Eine geeignete Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb so gesteuert wird, dass das Einfahren der Förderschnecke gestoppt wird, wenn eine gemessene Vorschubkraft einen vorher bestimmten Schwellenwert erreicht. Hierdurch ist es möglich, die Stabilisierungssäulen exakt auf einem gut tragfähigen Baugrund aufzusetzen.A suitable development of the invention is characterized in that the feed drive is controlled so that the retraction of the Auger is stopped when a measured feed force predetermined one Threshold reached. This makes it possible, the stabilization columns exactly on a good viable Set up ground.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin dadurch fortgebildet werden, dass zusätzlich die Menge des im Füllgutbehälter befindlichen Füllgutes, insbesondere dessen Volumen und/oder Gewicht gemessen wird. Aus Differenzmessungen der Füllgutmenge im Füllgutbehälter ist es möglich, die in den Boden eingebrachte Füllgutmenge und somit die Verdichtung noch genauer zu bestimmen.The inventive method can be further developed by adding the Quantity of goods in the product container filling material, in particular its volume and / or weight is measured. Out Differential measurements of the product quantity is in the product container it is possible the amount of product introduced into the soil and thus to determine the compression even more precisely.

Geeigneterweise kann die Förderschnecke gemäß der Erfindung beim Zurückziehen und/oder beim Einfahren zum Befüllen des Hohlraums gedreht werden. Durch ein Drehen der Förderschnecke beim Einfahren kann einerseits eine vollständige Befüllung der Förderschnecke erreicht werden. Andererseits ist es dadurch möglich, bereits beim Einfahren der Förderschnecke Füllgut in die seitlichen Wände des Hohlraumes zu verdrängen. Ein Drehen der Förderschnecke beim Zurückziehen erlaubt insbesondere den Durchgang von in der Schnecke befindlichem Füllgut durch die Durchgangsöffnung im Verdrängerkopf in den Hohlraum. Sowohl beim Einfahren der Schnecke als auch beim Zurückziehen wird die Schnecke vorteilhafterweise so gedreht, dass das Füllgut von der Erdoberfläche in den Boden, d.h. von oben nach unten gefördert wird.suitably can the screw conveyor according to the invention when retiring and / or when retracting for filling of the cavity are rotated. By turning the auger when retracting a complete filling of the screw conveyor can be achieved on the one hand. On the other hand, it makes it possible already when retracting the auger filling in the side walls to displace the cavity. Turning the auger when retiring allows in particular the passage of in-auger contents through the passage opening in the displacer head in the cavity. Both when retracting the screw and when withdrawal the screw is advantageously rotated so that the contents of the earth's surface into the ground, i. is conveyed from top to bottom.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Füllgut um ein Trockenmaterial, insbesondere um ein Trockenmörtel, Kalk oder Trockenbeton. Die Festigkeitsentwicklung eines solchen Trockenmaterials erfolgt durch Entzug von Feuchtigkeit aus dem umgebenden Boden. Für die Herstellung von Stabilisierungssäulen mit besonders gleichmäßigen Festigkeitseigenschaften kann es vorteilhaft sein, das Trockenmaterial beim Einbringen in den Boden vorzubefeuchten.Preferably it is the contents a dry material, in particular a dry mortar, lime or dry concrete. The strength development of such a dry material is done by removing moisture from the surrounding soil. For the Production of stabilizing columns with particularly uniform strength properties It may be advantageous to dry material when introduced into to pre-wet the floor.

Eine weitere bevorzugte Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht daran, dass dem Füllgut im Hohlraum, insbesondere beim Ziehen der Förderschnecke, Wasser durch eine an der Förderschnecke angeordnete Düseneinrichtung zugeführt wird. Hierdurch wird ein besonders schnelles und gleichmäßiges Aushärten des Füllgutes der Stabilisierungssäule ermöglicht. Das Wasser kann dabei durch ein in der Förderschnecke angeordnetes Rohr zur Düseneinrichtung geleitet werden.A Further preferred development of the method according to the invention consists in that the contents in the cavity, in particular when pulling the auger, water through one at the conveyor screw arranged nozzle device supplied becomes. This results in a particularly fast and uniform curing of the filling material the stabilizing column allows. The water can be through a arranged in the screw conveyor pipe for nozzle device be directed.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden weist eine Förderschnecke, an der endseitig ein Verdrängerkopf angeordnet ist, einen Füllgutbehälter zur Aufnahme von Füllgut, der von der Förderschnecke zumindest teilweise durchlaufen wird, einen Vorschubantrieb, durch den die Förderschnecke unter Ausbildung eines Hohlraums in den Boden einfahrbar oder aus diesem zurückziehbar ist, einen Drehantrieb, durch den die Förderschnecke zum Fördern von Füllgut in den Hohlraum in Rotation versetzbar ist, eine Vorschubmesseinrichtung für Kraft und/oder Geschwindigkeit zur Messung des Vorschubs der Förderschnecke und eine Drehzahlmesseinrichtung zur Messung der Drehzahl der Förderschnecke auf. Sie ist insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens geeignet.A inventive device for producing a stabilizing column in the ground has a screw conveyor, at the end a displacer head is arranged, a product container for Absorption of contents, that of the screw conveyor at least partially, a feed drive, through the screw conveyor retractable into or out of the ground by forming a cavity this retractable is a rotary drive through which the screw conveyor for conveying filling into the cavity in rotation is offset, a feed measuring device for strength and / or speed for measuring the feed of the screw conveyor and a speed measuring device for measuring the rotational speed of the screw conveyor on. It is particularly for carrying out the above-described Suitable method.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhafterweise dadurch weitergebildet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, durch welche der Dreh- und/oder Vorschubantrieb in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl und/oder dem gemessenen Vorschub der Förderschnecke zum definierten Ausbilden der Stabilisierungssäule steuerbar ist. Die Steuerung erfolgt bevorzugt nach einer der oben stehend beschriebenen Methoden. Geeigneterweise stehen die Vorschubmesseinrichtung und die Drehzahlmesseinrichtung in Leitungsverbindung, insbesondere elektrischer Leitungsverbindung, mit der Steuereinrichtung.A device according to the invention is advantageously further developed in that a control device is provided by which the rotary and / or feed drive can be controlled in dependence on the measured rotational speed and / or the measured feed of the screw conveyor for the defined forming of the stabilizing column. The control is preferably carried out according to one of the methods described above. suitably the feed measuring device and the speed measuring device are in line connection, in particular electrical line connection, with the control device.

Der Durchmesser des Verdrängerkopfes ist bevorzugterweise gleich oder größer als der Durchmesser der Förderschnecke. Beispielsweise kann der Durchmesser der Förderschnecke 100 bis 120 mm, insbesondere 110 mm, und der Durchmesser des Verdrängerkopfes 125 mm betragen. Die Förderschnecke ist vorzugsweise entlang ihrer gesamten Länge mit Wendeln belegt. Geeigneterweise befindet sich in dem Verdrängerkopf mindestens eine Durchgangsöffnung, durch die das Füllgut beim Rückziehen am Verdrängerkopf vorbei in den Hohlraum befördert werden kann.Of the Diameter of the displacer head is preferably equal to or greater than the diameter of Auger. For example, the diameter of the screw conveyor can be 100 to 120 mm, in particular 110 mm, and the diameter of the displacer head 125 mm. The screw conveyor is preferably covered along its entire length with helices. suitably is located in the displacer head at least one passage opening, through the contents when retreating at the displacer head carried over into the cavity can be.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described, which is shown in the drawing. The drawing shows a schematic side view of a device according to the invention.

Eine Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden 2 weist eine drehbar antreibbare Förderschnecke 12 auf, an deren unterem Ende ein als Anfänger ausgebildeter Verdrängerkopf 14 angeordnet ist. Die Förderschnecke 12 ist durchgehend mit Wendeln 13 belegt und tritt durch einen mit Füllgut 17 befüllten, kastenförmigen Füllgutbehälter 16 hindurch. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Förderschnecke 12 um etwa ein Viertel ihrer Gesamtlänge in den Boden 2 eingefahren.A device 10 for producing a stabilizing column in the soil 2 has a rotatable drivable screw conveyor 12 on, at the lower end of a trained as a beginner displacement 14 is arranged. The screw conveyor 12 is continuous with coils 13 occupied and passes through a with contents 17 filled, box-shaped product container 16 therethrough. In the illustrated embodiment, the screw conveyor 12 by about a quarter of its total length in the ground 2 retracted.

An ihrem oberen Ende ist die Förderschnecke 12 drehfest mit einem Drehantrieb 31 verbunden, durch welchen sie in Rotation versetzbar ist. Der Drehantrieb 31 ist über einen Schlitten 25 verschiebbar an einem Mast 22 gelagert. Die Förderschnecke 12 ist am Mast 22 zudem drehbar über eine Führung 26 gelagert, die am Mast 22 zwischen dem Schlitten 25 und einer Unterseite 24 des Mastes 22 angeordnet ist und die ein Ausknicken der Förderschnecke verhindert.At its upper end is the screw conveyor 12 non-rotatable with a rotary drive 31 connected, by which it is set in rotation. The rotary drive 31 is about a sled 25 slidable on a mast 22 stored. The screw conveyor 12 is at the mast 22 also rotatable via a guide 26 stored at the mast 22 between the sled 25 and a bottom 24 of the mast 22 is arranged and prevents buckling of the screw conveyor.

Der Mast 22 steht über einen Ausleger 23 mit einem als Raupenfahrzeug dargestellten Baufahrzeug 20 in Verbindung. Am Mast 22 ist fest ein Vorschubantrieb 33 zum Vorschub der Förderschnecke 12 angeordnet. Der als Schrittmotor ausgebildete Vorschubantrieb 33 steht über eine nicht dargestellte Antriebskette oder Seil mit dem verschiebbar am Mast 22 gelagerten Schlitten 25 in Verbindung. Die Antriebskette oder das Seil wird hierbei um einen Mastkopf 21 und um die Unterseite 24 des Mastes 22 herumgeführt.The mast 22 stands over a boom 23 with a construction vehicle shown as a tracked vehicle 20 in connection. At the mast 22 is firmly a feed drive 33 for feeding the screw conveyor 12 arranged. The feed drive designed as a stepper motor 33 is about a drive chain or rope not shown with the displaceable on the mast 22 stored sled 25 in connection. The drive chain or rope here is a mast head 21 and around the bottom 24 of the mast 22 led around.

Der Füllgutbehälter 16 ist am Mast 22 an dessen Unterseite 24 fest angeordnet und/oder steht auf der Erdoberfläche 3 auf Füßen 28 auf. Unterseitig ist am Füllgutbehälter 16 ein Durchführungsrohr 29 angeordnet, das unmittelbar an die Erdoberfläche 3 anschließt und durch das die mit Füllgut 17 beladene Förderschnecke 12 hindurchtritt. Oberseitig weist der Füllgutbehälter 16 einen Schütttrichter 18 zum Befüllen des Füllgutbehälters 16 mit Füllgut 17 auf.The product container 16 is at the mast 22 at the bottom 24 firmly arranged and / or stands on the earth's surface 3 on feet 28 on. The underside is on the product container 16 a bushing tube 29 placed directly on the surface of the earth 3 connects and through that with contents 17 loaded screw conveyor 12 passes. Upper side, the product container 16 a hopper 18 for filling the product container 16 with contents 17 on.

Claims (9)

Verfahren zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden (2), bei dem durch Einfahren einer drehend antreibbaren Förderschnecke (12) mit einem Verdrängerkopf (14) in den Boden (2) unter Verdrängung von Bodenmaterial ein Hohlraum gebildet wird, welcher mittels der Förderschnecke (12) mit einem Füllgut (17) aus einem Füllgutbehälter (16) befüllt wird, durch welchen die Förderschnecke (12) hindurchragt, und die Förderschnecke (12) nach Erreichen einer gewünschten Säulentiefe unter weiterer Zuführung von Füllgut (17) zurückgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Drehzahl der Förderschnecke (12) und der Vorschub der Förderschnecke (12) sowohl beim Einfahren als auch beim Zurückziehen der Förderschnecke (12) gemessen werden, dass die Menge des in den Hohlraum zugeführten Füllgutes (17) mittels der gemessenen Drehzahl und des gemessenen Vorschubs der Förderschnecke (12) ermittelt wird, dass zum definierten Ausbilden der Stabilisierungssäule ein Drehantrieb (31) und/oder ein Vorschubantrieb (331 der Förderschnecke (12) in Abhängigkeit der gemessenen Drehzahl und/oder des gemessenen Vorschubs gesteuert wird und dass der Drehantrieb (31) und/oder der Vorschubantrieb (33) so gesteuert werden, dass eine Zuführrate des Füllguts (17) in den Hohlraum gleich oder größer ist als eine durch die äußeren Abmessungen der Förderschnecke (12) festgelegte Volumenänderungsrate des Hohlraumes im Boden (2).Method for producing a stabilizing column in the soil ( 2 ), in which by retracting a rotationally driven screw conveyor ( 12 ) with a displacer head ( 14 ) in the ground ( 2 ) is formed under displacement of soil material, a cavity which by means of the screw conveyor ( 12 ) with a product ( 17 ) from a product container ( 16 ), through which the screw conveyor ( 12 ), and the screw conveyor ( 12 ) after reaching a desired column depth with further supply of medium ( 17 ) is retracted, characterized in that at least the speed of the screw conveyor ( 12 ) and the feed of the screw conveyor ( 12 ) both during retraction and when retracting the auger ( 12 ) are measured such that the amount of the charge material fed into the cavity ( 17 ) by means of the measured speed and the measured feed of the screw conveyor ( 12 ) is determined that for the defined formation of the stabilizing column a rotary drive ( 31 ) and / or a feed drive ( 331 the screw conveyor ( 12 ) is controlled in dependence on the measured speed and / or the measured feed and that the rotary drive ( 31 ) and / or the feed drive ( 33 ) are controlled so that a feed rate of the medium ( 17 ) in the cavity is equal to or greater than one by the outer dimensions of the screw conveyor ( 12 ) fixed volume change rate of the cavity in the soil ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung und/oder Steuerung beim Einfahren und/oder Ziehen der Förderschnecke (12) durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that the measurement and / or control when retracting and / or pulling the screw conveyor ( 12 ) is carried out. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Förderschnecke (12) so durchgeführt wird, dass die Drehzahl im Wesentlichen konstant und der Vorschub, insbesondere die Vorschubgeschwindigkeit, variabel ist.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the control of the screw conveyor ( 12 ) is performed so that the speed is substantially constant and the feed, in particular the feed rate, is variable. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb (33) so gesteuert wird, dass das Einfahren der Förderschnecke (12) gestoppt wird, wenn eine gemessene Vorschubkraft einen vorher bestimmten Schwellenwert erreicht.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the feed drive ( 33 ) is controlled so that the retraction of the screw conveyor ( 12 ) is stopped when a gemes sene feed force reaches a predetermined threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Menge des im Füllgutbehälter (16) befindlichen Füllgutes (17), insbesondere dessen Volumen und/oder Gewicht, gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in addition the amount of in the product container ( 16 ) contents ( 17 ), in particular its volume and / or weight, is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (12) beim Zurückziehen und/oder beim Einfahren zum Befüllen des Hohlraums gedreht wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the screw conveyor ( 12 ) is rotated during retraction and / or retraction to fill the cavity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllgut (17) ein Trockenmaterial, insbesondere ein Trockenmörtel, Kalk oder Trockenbeton ist, das vorzugsweise beim Einbringen in den Boden (2) vorbefeuchtet wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the filling material ( 17 ) is a dry material, in particular a dry mortar, lime or dry concrete, which preferably when introduced into the soil ( 2 ) is premoistened. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füllgut (17) im Hohlraum, insbesondere beim Ziehen der Förderschnecke (12), Wasser durch eine an der Förderschnecke (12) angeordnete Düseneinrichtung zugeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contents ( 17 ) in the cavity, in particular when pulling the screw conveyor ( 12 ), Water through one of the screw conveyor ( 12 ) arranged nozzle device is supplied. Vorrichtung (10) zum Herstellen einer Stabilisierungssäule im Boden (2), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit – einer Förderschnecke (12), an der endseitig ein Verdrängerkopf (14) angeordnet ist, – einem Füllgutbehälter (16) zur Aufnahme von Füllgut (17), der von der Förderschnecke (12) zumindest teilweise durchlaufen wird, – einem Vorschubantrieb (33), durch den die Förderschnecke (12) unter Ausbildung eines Hohlraums in den Boden (2) einfahrbar oder aus diesem zurückziehbar ist, – einem Drehantrieb (31), durch den die Förderschnecke (12) zum Fördern von Füllgut (17) in den Hohlraum in Rotation versetzbar ist, – einer Vorschubmesseinrichtung zur Messung des Vorschubs der Förderschnecke (12), – einer Drehzahlmesseinrichtung zur Messung der Drehzahl der Förderschnecke (12), und – einer Steuereinrichtung, durch welche der Drehantrieb (31) und/oder der Vorschubantrieb (33) in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl und/oder dem gemessenen Vorschub der Förderschnecke (12) zum definierten Ausbilden der Stabilisierungssäule steuerbar ist.Contraption ( 10 ) for producing a stabilizing column in the soil ( 2 ), in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, comprising - a screw conveyor ( 12 ), at the end a displacer head ( 14 ), - a product container ( 16 ) for receiving filling material ( 17 ) from the screw conveyor ( 12 ) is at least partially passed through, - a feed drive ( 33 ) through which the screw conveyor ( 12 ) forming a cavity in the ground ( 2 ) retractable or retractable from this, - a rotary drive ( 31 ) through which the screw conveyor ( 12 ) for conveying contents ( 17 ) is set into rotation in the cavity, - a feed measuring device for measuring the feed of the screw conveyor ( 12 ), - a speed measuring device for measuring the speed of the screw conveyor ( 12 ), and - a control device, by which the rotary drive ( 31 ) and / or the feed drive ( 33 ) as a function of the measured rotational speed and / or the measured feed rate of the screw conveyor ( 12 ) is controllable for the defined forming of the stabilizing column.
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