DE19616593C2

DE19616593C2 - Betonierschutz für Endlosschnecken

Info

Publication number: DE19616593C2
Application number: DE1996116593
Authority: DE
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Current assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: DE19616593A1

Description

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung, durch die verhindert wird, daß beim Eindrehen einer Schnecke in den Boden die Betonieröffnung durch eindringenden Boden verstopft wird.

Ein sehr wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Bohrpfählen ist das Verwenden einer durchgehenden Schnecke. Mit diesem Verfahren wird die Schnecke bis auf Endtiefe des Pfahles in den Boden eingedreht und dann wird sie im wesentlichen ohne Drehung zurückgezogen und gleichzeitig wird durch das Seelenrohr der Schnecke unter Druck ein Beton in den Boden eingebracht.

Die bekannten Herstellungsverfahren mit durchgehenden Bohrschnecken haben den Nachteil, daß eine nicht unerhebliche Gefahr besteht, daß sich bereits beim Eindrehen der Schnecke das Seelenrohr mit einem Bodenpfropfen verschließt und infolgedessen nach Erreichen der Endtiefe durch das Seelenrohr kein Beton mehr in die Bohrung eingebracht werden kann. Um das Verstopfen des Seelenrohres zu verhindern, sind unterschiedliche Techniken bekannt. Die einfachste Technik ist, bereits während des Abbohrens ständig durch das Seelenrohr Beton aus der Betonieröffnung an der Erdseite auszupressen. Nachteil dieses Verfahrens ist, daß auf diese Weise eine größere Menge teuren Betons schon bei der Herstellung verloren geht und daß während des gesamten Herstellvorganges inklusive Abbohren ständig eine ausreichende Betonmenge auf der Baustelle zur Verfügung stehen muß.

Die EP 0371533 A1 beschreibt eine Vorrichtung, bei der die erdseitige Austrittsöffnung durch einen mit Scharnieren befestigten Deckel verschlossen wird, der sich erst beim Betonie ren öffnet. Gerade bei schwer bohrbaren Böden hat sich diese Vorrichtung als nachteilig erwiesen, da bei den hohen Belastungen beim Bohren dieser Deckel leicht abgerissen wird.

Andere Schutzverfahren für das Betonierrohr sind das Einsetzen von verlorenen Deckeln oder Spitzen, welche das Betonierrohr bzw. Seelenrohr während des Abbohrens ver schließen.

Eine weitere Ausführungsvariante beschreibt eine Betoniervorrichtung, bei der sich im Inneren des Seelenrohres ein längsverschiebliches Betonierrohr befindet, dessen erdsei tige Austrittsöffnungen erst nach Erreichen der Endtiefe durch Ausfahren des Betonier rohres freigegeben werden. Diese Vorrichtung funktioniert zwar sehr gut, ist aber mit einem hohen Konstruktionsaufwand verbunden.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Betonierverfahren für Endlosschneckenpfähle liegt darin, daß bei den bekannten Konstruktionen der Beton, der unten aus der Betonieröff nung austritt, während des Zurückziehens der Schnecke in die unteren Wendeln der Schnecke eindringt und sich dort mit dem Boden vermischt. Besonders rollige Böden neigen dazu, daß beim Einpressen des Betons in die teilweise mit lockerem Boden gefüllten Schneckenwendeln dort Ausfilterungserscheinungen des Betons auftreten, was zum Festpressen der Schnecken im Erdreich führen kann.

Die Erfindung hat die Aufgabe, zum einen die Betonieröffnung während des Abbohr vorganges gegen Verstopfen zu sichern und zum anderen soll sie verhindern, daß sich die unteren Schneckenwendeln während des Betoniervorganges mit Beton füllen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend dem Wortlaut des ersten Patentanspruches. Sie erfolgt auf die Weise, daß am Ende der durchgehenden Bohrschnecke ein Formstück angeordnet ist, welches das Betonierrohr, das sich im Zentrum des Seelen rohres der Schnecke befindet, aus der Drehachse seitlich herausleitet und dabei in einer nach unten gerichteten Öffnung endet.

Diese Öffnung wird während des Abbohrvorganges durch eine Verschluß platte abgedeckt. Diese Verschlußplatte ist um eine im wesentlichen parallel zur Bohr achse angeordnete Achse drehbar und diese ist zweckmäßigerweise identisch mit der Bohrachse der Endlosschnecke.

Die Drehbarkeit der Verschlußplatte ist durch einen oder mehrere Anschläge begrenzt. Dabei sind die Anschläge so positioniert, daß eine Teilfläche der Verschlußplatte während des Abbohrens die Austrittsöffnung des Betonierrohres verdeckt. Ist die Endtiefe erreicht, so wird die Schnecke in die der Bohrrichtung entgegengesetzte Richtung gedreht und dabei gibt die Verschlußplatte die Betonieröffnung frei, so daß durch diese Öffnung ungehindert betoniert werden kann. Bevorzugterweise wird der Drehwinkel der Verschluß platte gegenüber der Bohrschnecke auf einen Winkel von etwa 90° eingeschränkt. Ein größerer Drehwinkel wäre zwar möglich, ist jedoch in der Regel nicht nötig oder zweck mäßig. Um auf eine einfache Weise sicherzustellen, daß sich die Verschluß platte gegenüber der Endlosschnecke verdrehen läßt, sind auf der Unterseite der Ver schlußplatte einer oder mehrere Bohrzähne angeordnet, die sich im Boden verhaken und so eine Relativbewegung zur Endlosschnecke ermöglichen. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ist die Anordnung eines Piloten, welcher durch quer zur Drehrichtung stehen de Flächen einen Widerstand erzeugt, welcher zum Öffnen der Verschlußplatte dient.

Die Verschlußplatte ist zweckmäßigerweise flächenmäßig so ausgebildet, daß sie etwa die Hälfte der Querschnittsfläche der gesamten Schnecke abdeckt. Aus Belastungs gründen ist es zweckmäßig, daß die Verschlußplatte diametral gegenüberliegende Plattenvergrößerungen besitzt. Diese Vergrößerungsbereiche der Verschlußplatte sollen zweckmäßigerweise bis zum Rand der Bohrung reichen.

Um einen möglichst guten Bohrfortschritt der Endlosschnecke zu erreichen, ist im Anfän gerbereich diese Endlosschnecke mit zwei Wendeln auszurüsten. Die beiden Schecken wendeln sind dann zweckmäßigerweise diametral angeordnet. Vorteil dieser Anordnung ist, daß beim Betoniervorgang durch die zwei Schneckenwendeln sowie durch die beiden Vergrößerungen der Verschlußplatte eine weitgehend geschlossene Fläche entsteht. Dies hat den Vorteil, daß beim Betoniervorgang der durch die Öffnung eingebrachte Beton nicht in die Schneckenwendeln der Endlosschnecke eindringen kann. Dadurch wird die Gefahr für ein Festpressen der Schnecke während des Betonierens und dem damit verbundenen Zurückziehen der Schnecke deutlich reduziert.

Beim Abbohren wird durch die Anordnung von Anschlägen oder Drehwinkelbegrenzern die Verschlußplatte in eine Stellung gebracht, welche dem Bodenmaterial einen freien Eintritt in die beiden Schneckenwendeln ermöglicht. Die Befestigung der Bohrzähne an der Verschlußplatte wird dabei so gewählt, daß sie das Eindringen des gelösten Bodens in die Schneckenwendeln fördert.

Der Neigungswinkel der Bohrzähne ist dabei zweckmäßigerweise zwischen 30° und 80° zur Horizontalen. Zur Erhöhung des Bohrfortschrittes kann es zweckmäßig sein, an beiden Plattenvergrößerungen Bohrzähne anzuordnen. Ebenso zweckmäßig kann es sein, neben den Bohrzähnen im Randbereich der Verschlußplatte zusätzliche Bohrzähne in dem mittleren Flächenbereich der Flächenvergrößerungen der Verschlußplatte anzu ordnen.

Die Anschläge, welche die Drehbarkeit der Verschlußplatte begrenzen, befinden sich zweckmäßigerweise an den Formstücken oder im Bereich der zweiten Wendel. Eine weitere Möglichkeit zur Drehwinkelbegrenzung besteht darin, daß die an der Verschluß platte zweckmäßigerweise in der Mitte und senkrecht angeordnete Drehachse bzw. Welle durch entsprechende Einbauten in der Lagerbuchse in der Drehbewegung eingegrenzt wird.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Endlosschnecke 1 mit einer durchgehenden Wen del 9 und einer am Fußpunkt zusätzlich und diametral angeordneten kurzen zweiten Wen del 10. Im Endbereich wird das Seelenrohr 2, durch welches der Beton in die Schnecke eingepumpt wird, durch ein Formstück 3 aus dem Achsenbereich 11 abgelenkt. Das Betonierrohr endet dabei mit einer im Formstück 3 angeordneten und nach unten ge richteten Öffnung 8. Das Formstück 3 ist zweckmäßigerweise in die Schneckenwendel integriert und kann aus einem Gußteil oder aus einer zusammengesetzten Schweißkon struktion bestehen. Im wesentlichen senkrecht zur Bohr- und Drehachse 11 ist eine Verschlußplatte 5 angeordnet, welche gegenüber der durchgehenden Schnecke 1 dreh bar gelagert ist. An dieser Verschlußplatte 5 befinden sich nach unten weisende Bohr zähne 6 und in Verlängerung der Bohrachse ist ein Pilot angeordnet, welcher nahezu senkrechte Flächen aufweist und in diesem Fall zweckmäßigerweise als verdrehte Schwertfläche dargestellt ist. Anschläge für die Verschlußplatte 5 sind aufgrund unterge ordneter Bedeutung nicht dargestellt.

Fig. 2 stellt die Ansicht von unten auf die Bohrschnecke dar, wie sie beim Abbohren gegeben ist. Hierbei ist die Betonieröffnung 8 durch die Verschlußplatte 5 verschlossen und in den Bereichen 12 ist der freie Eintritt des gelösten Bohrgutes in die Schnecken wendeln 9 und 10 gewährleistet. Die Bohrzähne 6 sind nur systemartig an einer Seite der Verschlußplatte 5 angeordnet. Der Pilot 7 mit den senkrecht zur Drehrichtung stehenden schwertförmigen Flächen ist mittig in der Verschlußplatte angeordnet. Der Pilot dient insbesondere dazu, daß das Bohrwerkzeug beim Eindrehen zentriert wird und seine Richtung beibehält.

Die Aussparungen 13 sind dabei so gestaltet, daß der Zugang zu den Bereichen 12 möglichst großflächig freigegeben wird.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Bohrschnecke von unten beim Zustand des Betonierens. Hier ist die Verschlußplatte 5 gegenüber dem Abbohrzustand um etwa 90° verdreht und gibt die Betonieröffnung 8 frei. Beim Betonieren bildet die Verschlußplatte 5 mit dem Formteil 3 und der zweiten Wendel 10 eine weitgehend geschlossene Fläche, die ein Aufsteigen des Betons, der unterhalb der Verschlußplatte eingeleitet wird, in den Bereich der Schneckenwendeln verhindert.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschließen und Öffnen der Betonieröffnung einer Endlosschnecke (1) mit einer durchgehenden Schneckenwendel bei der Herstellung von Schnecken ortbetonpfählen mit gleichzeitiger Herstellung einer Trennebene zwischen der mit Boden gefüllten Endlosschnecke (1) und dem eingebrachten Beton,
bei der das zentrisch in der Endlosschnecke (1) angeordnete Betonierrohr (2) am erdseitigen Ende über ein Formstück (3) seitlich aus der Bohrachse (11) der Endlos schnecke (1) herausgeführt ist,
bei der sich im Formstück (3) eine nach unten weisende Austrittsöffnung (8) für Beton befindet,
bei der unter der Austrittsöffnung (8) eine Verschlußplatte (5) angeordnet ist, welche um eine zur Bohrachse (11) im wesentlichen parallele Achse drehbar ist,
bei der die Verschlußplatte (5) Aussparungen (13) enthält,
bei der die Verschlußplatte (5) flächenmäßig so groß gewählt ist, daß sie bei geöff netem Zustand der Austrittsöffnung (8), das heißt beim Betonieren, zusammen mit dem Formstück (3) und einer am Fußpunkt angeordneten, kurzen zweiten Schneckenwendel (10) eine weitgehend geschlossene Fläche bildet, welche etwa dem Querschnitt des Pfahles entspricht,
und bei der die Verschlußplatte (5) im verschlossenen Zustand der Austrittsöffnung (8), das heißt beim Abbohren, mit ihren Aussparungen (13) den Zutritt des gelösten Bohrgutes in die Schneckenwendeln (9) und (10) ermöglicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Drehachse der Verschlußplatte (5) weitgehend identisch mit der Bohr achse ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der an der Verschlußplatte (5) ein Pilot (7) und/oder einer oder mehrere Bohr zähne (6) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Drehbarkeit der Verschlußplatte (5) gegenüber der Endlosschnecke (1) durch Anschläge begrenzt ist und ein bevorzugter Drehwinkel im Bereich von etwa 90° liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Verschlußplatte (5) gegenüber der Endlosschnecke (1) dadurch gedreht werden kann, daß sich an der Verschlußplatte (5) Bohrzähne (6) befinden, die nach unten ins Erdreich eingreifen und/oder an der Verschlußplatte (5) sich ein Pilot (7) befindet, der durch schwertförmige, senkrecht zur Drehrichtung stehende Flächen einen Widerstand bietet.