DE19533014A1 - Verfahren zur Herstellung von Rohrwänden oder gemischten Spundwänden mit Rohrtragbohlen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel­ lung von Rohrwänden oder gemischten Spundwänden mit Rohrtragboh­ len.

Derartige Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt. So wird in der DE 36 38 664 C2 ein Verfahren zur Herstellung einer gemischten Spundwand beschrieben, bei dem im Abstand zweier Tragbohlen jeweils ein Bohrrohr abgeteuft wird, und zwar bis in eine Tiefe, in der später die Unterkanten der Füllbohlen enden. Das im Innenraum des Bohrrohres während des Abteufens anfallende Material wird mit einem Greifer ausgeräumt. Der Innendurchmesser des Bohrrohres ist größer als die Außenabmessungen der Tragbohle einschließlich ihrer außenliegenden Schlösser. Die Tragbohle kann daher problemlos in das abgeteufte Bohrrohr eingestellt werden. Die Schlösser der Tragbohlen sind nicht über deren gesamter Länge vorgesehen, sondern nur in dem Bereich, in dem sich in der ferti­ gen Spundwand die kürzeren Füllbohlen erstrecken. Die in das Bohrrohr eingestellte Tragbohle kann daher durch Drehen und Drüc­ ken auf die statisch erforderliche Tiefe gebracht werden. An­ schließend wird das Bohrrohr gezogen, und die Füllbohlen werden eingebracht. Das kann nach dem bekannten Verfahren mit oder ohne vorherigen Bodenaushub und unter Einsatz von Rüttlern bzw. durch Eindrücken erfolgen.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es ohne Rammungen aus­ kommt, die damit verbundenen Nachteile also vermieden werden. Al­ lerdings wird dieser Vorteil mit der relativ aufwendigen Prozedur des Abteufens eines Bohrrohres, welches später wieder gezogen werden muß, erkauft.

Zum Stand der Technik gehört auch eine in der DE 36 15 601 C1 beschriebene Rohrtragbohle für eine gemischte Spundwand. Bei die­ ser Rohrtragbohle sind die Schlösser für den Anschluß der Füll­ bohlen auf der Innenseite der Rohrwandung angeordnet, wobei diese im Bereich eines jeden Schlosses einen Schlitz aufweist. Um diese innenliegende Anordnung der Schlösser zu ermöglichen, müssen die Rohrtragbohlen aus Einzelteilen zusammengeschweißt werden. So be­ stehen in einer Ausführungsform die Rohrtragbohlen aus zwei Halb­ zylinderschalen, welche im unteren Bereich an ihren Längsrändern miteinander verschweißt werden. In diesem Bereich liegt somit ein geschlossenes Rohr mit einer durchgehenden unteren Schneidkante vor. Im oberen Bereich verbleibt zwischen den Längsrändern der beiden Halbschalen der oben bereits erwähnte Schlitz. In diesen Schlitz ist das sich in das Rohrinnere erstreckende Schloß einge­ schweißt. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Rohrtragbohle ist wei­ terhin im Bereich der Schlösser jeweils ein die Schlitze über­ greifender Winkelprofilträger an die Rohrinnenwand angeschweißt.

Aufgrund dieser Ausbildung der Rohrtragbohlen ist es möglich, diese wie ein Bohrpfahl nach den für solche Bohrpfähle üblichen Verfahren abzuteufen. Das kann mittels eines Kraftdrehkopfes oder mit einer Verrohrungsmaschine, Rammhämmern oder Vibratoren erfol­ gen. Beim Abteufen werden die Rohrtragbohlen um ihre Längsachsen hin und her bewegt, während gleichzeitig ein hoher Axialdruck auf sie ausgeübt wird. Falls es erforderlich ist, kann beim Abteufen der Rohrtragbohlen der Boden im Inneren der Rohre entfernt wer­ den.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es ohne ein zusätzli­ ches Bohrrohr auskommt. Sehr nachteilig ist aber die aufwendige Herstellung der erforderlichen Rohrtragbohlen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gat­ tungsgemäßes Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des beschriebenen Standes der Technik beseitigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Abteufen der Rohre bzw. Tragrohre das von der Bohrpfahlherstel­ lung bekannte Lufthebe-Bohrverfahren verwendet wird.

Das Lufthebe-Bohren ist unter Fachleuten als leistungsfähiges Verfahren bekannt. Dabei wird ein an einem hohlen Bohrgestänge befestigter meißelbestückter Bohrkopf in das Erdreich abgesenkt. Zumindest bei rolligen Böden erfolgt diese Absenkung des Bohr­ kopfes innerhalb eines Bohrrohres, welches der seitlichen Abstüt­ zung des geschaffenen Bohrloches dient. Das Bohrloch ist mit Was­ ser gefüllt. Oberhalb des Bohrmeißels wird nun Luft in das Bohr­ gestänge eingeblasen. Aufgrund des daraus resultierenden Dichte­ unterschiedes zwischen der Flüssigkeitssäule im Bohrloch und der Flüssigkeitssäule im Bohrgestänge steigt die Spülflüssigkeit im Bohrgestänge nach oben und nimmt dabei das gelöste Bohrgut mit.

Dieses Verfahren wird nach dem Stand der Technik seit gerau­ mer Zeit bei Bohrpfahlgründungen eingesetzt. Es überrascht nun, daß bisher noch nicht vorgeschlagen wurde, dieses Verfahren auch bei der Herstellung von Rohrwänden oder gemischten Spundwänden mit Rohrtragbohlen zu verwenden, obwohl dadurch sehr große Vor­ teile erzielt werden können. So werden die Rohre bzw. Rohrwände umweltfreundlich, geräuscharm und ohne Giftstoffe in den Boden eingebracht. In rolligen Böden können die Rohre nach dem Lufthe­ be-Bohrverfahren in kurzer Zeit gebohrt und eingebracht werden. Weiterhin ist nach diesem Verfahren ein sehr maßgenaues Einbrin­ gen der Rohre möglich.

Ein besonders großer Vorteil bei Anwendung dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Tragrohre bzw. Rohrbohlen bei ihrem Niederbringen keine Drehbewegung vollziehen müssen. Dadurch ist es möglich, Tragrohre bzw. Rohrbohlen mit außenliegenden Schlös­ sern schnell, unproblematisch und maßgenau niederzubringen. Dies war bisher nur durch Rammungen oder mit Hilfe von zusätzlichen später wieder zu ziehenden Bohrrohren möglich.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die bereits zur Verfügung ste­ henden Lufthebe-Bohrausrüstungen zum Einsatz kommen können. Der­ artige Ausrüstungen werden von der Firma Wirth GmbH, Erkelenz, (DE), hergestellt und vertrieben. Erforderlich ist lediglich ein zusätzlicher Adapter, der zur Anpassung an die Bohrausrüstung auf das abzuteufende Rohr aufgesetzt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine sehr schematische Vorderansicht eines in Herstellung befindlichen Abschnitts einer gemisch­ ten Rohrwand, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen fertiggestellten Ab­ schnitt einer gemischten Rohrwand,

Fig. 3 den Verfahrensschritt des Aufsetzens einer Luft­ hebe-Bohranlage auf ein Tragrohr, und

Fig. 4 eine Einzelheit X nach Fig. 3 im vergrößerten Maßstab.

Die dargestellte gemischte Rohrwand besteht aus Tragrohren 1 und jeweils einer dazwischen angeordneten Rohrbohle 2. Die als Füllbohlen dienenden Rohrbohlen 2 sind in bekannter Weise kürzer ausgeführt als die Tragrohre 1. Mit 3 ist für den Fall einer Kai­ mauer die Hafensohle angedeutet.

Tragrohre 1 und Spundrohre 2 stehen über außenliegende Schlösser 4 formschlüssig in Verbindung. Aus Fig. 1 ist ersicht­ lich, daß die Schlösser 4 der Tragrohre 1 nur im Längenbereich der Rohrbohlen 2 vorgesehen sind. Für die Anwendung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ist diese Längenbegrenzung der Schlösser 4 der Tragrohre 1 allerdings nicht erforderlich, d. h. die Schlös­ ser 4 können sich auch über die gesamte Länge der Tragrohre 1 erstrecken. Es ist aber natürlich sinnvoll, die Schlösser 4 an den Tragrohren 1 nur dort vorzusehen, wo sie funktionell benötigt werden.

Fig. 1 zeigt auf der rechten Zeichnungsseite ein Tragrohr 1 während des Abteufvorgangs kurz vor dem Erreichen seiner Endteu­ fe. Gearbeitet wird unter Einsatz des Lufthebe-Bohrverfahrens wie folgt:
Dieses Tragrohr 1 wird, wie die anderen Tragrohre 1 und Spundrohre 2 zuvor schon auch, in eine Schablone 5 eingestellt, die der Ausrichtung der Rohrwand dient, und auf die Hafensohle 3 abgesenkt. Derartige Bohrschablonen 5 sind bekannt und müssen daher hier nicht näher erläutert werden. Anschließend wird auf das obere Ende des Tragrohres ein Adapter 12 aufgesetzt, in den ein Rüttler/Vibrator 10 integriert ist. Wie man aus der Einzel­ heit nach Fig. 4 erkennen kann, besteht dieser Adapter 12 aus einem Rohrstück, welches in das Tragrohr eingreift und sich mit einem Bund am oberen Tragrohrrand abstützt.

Das Tragrohr 1 wird nun zunächst mit Hilfe des Rüttlers/Vi­ brators 10 in die Bodenformation abgesenkt. Wenn mit dieser Maß­ nahme nur noch ein geringer bzw. gar kein Vorschub mehr erreicht werden kann, wird mit Hilfe eines Krans 11 eine Lufthebe-Bohr­ vorrichtung 6 auf das Tragrohr aufgesetzt, die von den bekannten Vorrichtungen der Firma Wirth nicht abweicht und daher hier nicht weiter erläutert zu werden braucht. Anstelle der in Fig. 3 ge­ zeigten Bohranlage 6 kann natürlich je nach den örtlichen Gege­ benheiten und dem Tragrohr-Durchmesser z. B. auch mit einem Bagger mit Mäkler gearbeitet werden.

In Fig. 1 ist die Bohreinrichtung mit 6 angedeutet. Das hohle Bohrgestänge 7 wird durch das auf der Hafensohle 3 aufstehende bzw. in die Bodenformation 13 eingerüttelte Tragrohr 1 nach unten gefahren, bis der an seinem unteren Ende befestigte meißelbe­ stückte Bohrkopf 8 auf der Hafensohle 3 aufsitzt. Der Bohrkopf 8 wird nun in Drehung versetzt und Druckluft in das Bohrgestänge 7 eingeblasen, um das gelöste Bohrgut 14 nach oben zu fördern.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Außendurchmesser des Bohrkopfes 8 annähernd dem Innendurchmesser des Tragrohres 1 entspricht. Dadurch wird auch der Boden unter der Tragrohrwand freigeräumt, so daß das Tragrohr 1 unter seinem Eigengewicht und dem Gewicht der Bohrausrüstung mit dem Fortschreiten des Bohrkop­ fes 8 nach unten gleitet. Zur Unterstützung dieser Bewegung kann zusätzlich der Rüttler/Vibrator 10 betätigt werden, so daß das Tragrohr 1 zur Überwindung der Mantelreibung einvibriert wird. Es ist aber auch möglich, das Tragrohr 1 zusätzlich zur Schwerkraft­ wirkung einzudrücken. Zur Verminderung der Mantelreibung kann sich weiterhin eine Schmierung der Rohr-Außenhaut mit einer Ben­ tonit-Suspension als günstig erweisen.

Um einem eventuellen Verdrehen des Tragrohres 1 während des Abteufens entgegenzuwirken, ist es zweckmäßig, das Tragrohr 1 entsprechend zu führen. Dazu können die außenliegenden Schlösser 4, gewissermaßen als Knagge, genutzt werden, indem entsprechende Anschläge, z. B. in der Bohrschablone 5, für die Schlösser 4 vor­ gesehen werden.

Das Tragrohr 1 kann mit oder ohne Hinterschnitt abgeteuft werden. Trifft der Bohrkopf 8 auf größere Hindernisse, die nicht zerkleinert werden können, wird das Bohrgestänge 7 gezogen und das Hindernis mittels eines Greifers ausgeräumt. Anschließend wird das Bohrgestänge 7 wieder eingefahren und nach dem Lufthebe- Bohrverfahren weitergearbeitet, bis die Endteufe des Tragrohres erreicht ist. Die Bohreinrichtung 6 wird dann entfernt und das nächste Rohr abgeteuft.

Die im Durchmesser kleineren Rohrbohlen 2 können ebenfalls unter Einsatz des Lufthebe-Bohrverfahrens abgeteuft werden. Hier muß dann ein kleinerer Bohrkopf 8 verwendet werden.

In Fig. 2 ist angedeutet, daß anstelle der Rohrbohlen 2 na­ türlich auch Spundbohlen 9 als Füllbohlen zum Einsatz kommen kön­ nen.

Weiterhin ist es möglich, eine Wand nur aus Tragrohren 1 herzustellen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Rohre mit Durchmessern von ca. 0,6 bis 2 m und Rohrlängen von 20 bis 30 m problemlos abgeteuft werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Rohrwänden oder gemischten Spundwänden mit Rohrtragbohlen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abteufen der Rohre (2) bzw. Tragrohre (1) das von der Bohrpfahl­ herstellung bekannte Lufthebe-Bohrverfahren verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 2) zur Überwindung der Mantelreibung zusätzlich ein­ vibriert und/oder eingedrückt werden.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohraußenhaut zur Verminderung der Man­ telreibung mit einer Bentonit-Suspension geschmiert wird.