DE19935813A1

DE19935813A1 - Device for fabrication of in-situ concrete piles consists of endless drilling screw with core tube containing separately controlled inner tube

Info

Publication number: DE19935813A1
Application number: DE1999135813
Authority: DE
Inventors: Claus-Peter Schorr
Original assignee: SCHORR CLAUS PETER
Current assignee: SCHORR CLAUS PETER
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-01

Abstract

A conventional endless drilling screw (BS) has a core tube with an additional inner tube (R). The external diameter of this inner tube is slightly smaller than the internal diameter of the core tube of drilling screw/drilling screw tube. The inner tube is controlled via its end extending over the head of the drilling screw , so that the unit is held in position or drawn, or the components can be turned relative to each other. The inner tube contains an additional inner screw (SI), and the diameters of inner tube and inner screw are adjusted so that concrete (Bn) can be pumped through inner tube resp. its core tube. The lower tube ends overlap to prevent penetration of soil into the spaces between tubes during drilling. Reinforcing cages are fitted into the piles after their construction if required.

Description

Die Erfindung betrifft im Bereich des Spezialtiefbaues ein Bohrverfahren und das zugehörige Arbeitsgerät zur Herstellung von Bohrpfählen mit sog. Pfahlfußverbreiterung sowohl für den Vorgang Abbohren des Arbeitsgerätes als auch das Betonieren des Pfahles.The invention relates to a drilling method in the field of special civil engineering and the associated tool for the production of bored piles with so-called Widening of the pile foot for both the drilling operation and the drilling operation concreting the pile.

Da das angemeldete Verfahren der Herstellung sog. unverrohrter Schneckenpfähle bzw. dem Endlosschneckenverfahren mittels unterschiedlich ausgebildeter Bohrschnecken am nächsten kommt, wird zur Ausführung des derzeitigen Standes der Technik nur auf die Herstellung von sog. "Unverrohrten Schneckenbohrpfählen" eingegangen.Since the registered process for the production of so-called uncased screw piles or the endless screw method by means of differently trained Augers closest to it will become the current state of the art Technology only for the production of so-called "Uncased auger bored piles" received.

Die Herstellung der unverrohrten Schneckenbohrpfähle erfolgt im derzeitigen Stand der Technik mittels einer durchlaufenden Bohrschnecke. Hierzu sind an einem Rohr, unterschiedlichen Durchmessers, genannt Seelrohr, durchgehende Wendelflächen geschweißt. Der Außendurchmesser des herzustellenden Bohrpfahles und zugleich der Außendurchmesser der Wendel der Bohrschnecke variiert dabei zwischen ca. d = 400 -1000 mm. Die hierzu verwendeten Bohrschnecken haben einen Außendurchmesser der Wendel in der Größe des zu erzielenden Außendurchmessers des zu erstellenden Bohrpfahles, die Wendelanordnung erfolgt in unterschiedlicher Steigung am Seelrohr, jedoch innerhalb einer Bohrschnecke immer mit der gleichen Steigung. Der Durchmesser dieses Seelrohres ist entscheidend für das mit der Bohrschnecke in den Boden einzudrehenden Volumen. Das Seelrohr ist am Ende (Bohrlochtiefst) mit einer verlorenen Spitze verschlossen oder bleibt offen, dabei ist dann die Anordnung der Austrittsöffnungen für den Frischbeton so gewählt, daß ein Eindringen von Boden in die Austrittsöffnung beim Abbohren der Bohrschnecke nahezu vermieden wird. The production of the uncased auger bored piles takes place in the current state the technology by means of a continuous auger. For this, on a pipe, of different diameters, called Seelrohr, continuous spiral surfaces welded. The outside diameter of the bored pile to be produced and at the same time the The outer diameter of the helix of the auger varies between approx. D = 400 -1000 mm. The augers used for this have an outer diameter the helix in the size of the outer diameter to be achieved Bored pile, the helix is arranged at different pitches on the core tube, however, always with the same pitch within a auger. The The diameter of this inner tube is decisive for that with the auger in the Bottom turned volume. The tube is at the end (deepest hole) with a lost tip closed or remains open, then the arrangement of the Outlet openings for the fresh concrete selected so that penetration of soil into the Exit opening when drilling the auger is almost avoided.

Man unterscheidet beim Herstellen von Bohrpfählen im unverrohrten Schnecken bohrverfahren bzw. Endlosschneckenbohrverfahren zwischen folgenden Systemen, ausgehend von der Ausbildung der Bohrschnecken.A distinction is made when manufacturing bored piles in uncased screws drilling process or endless screw drilling process between the following systems, based on the formation of the augers.

Fully displacement system

Schnecken mit großem Seelrohr (d ca. 400 mm) im Verhältnis zum Pfahldurchmesser, bzw. stehen die Wendelflächen nur wenige Zentimeter über das Seelrohr über. Dabei wird der anstehende Boden im Zuge des Eindrehens der Bohrschnecke nahezu voll verdrängt, also das in den Boden eingebrachte Volumen der Bohrschnecke wird in den seitlich anstehenden Boden verdrängt. Dabei sind in lockeren und weichen Böden geringere Kräfte als in dicht gelagerten Böden erforderlich. Allgemein sind hierzu jedoch große Kräfte und sehr leistungsfähige Bohrgeräte notwendig.Snails with a large tube (d approx. 400 mm) in relation to the pile diameter, or the spiral surfaces protrude only a few centimeters above the inner tube. there the soil in front becomes almost full as the auger is screwed in displaced, i.e. the volume of the auger brought into the ground is in the laterally displaced floor displaced. They are in loose and soft soils lower forces than required in densely stored soils. General are on this however, great forces and very powerful drilling equipment are necessary.

Partial displacement

Der Seelrohrdurchmesser ist geringer als beim Vollverdrängersystem, dies bedeutet eine teilweise Verdrängung des anstehenden Bodens.The inner tube diameter is smaller than with the full displacement system, this means a partial displacement of the soil.

Pure funding

Das Seelrohr ist auf ein Mindestmaß beschränkt, so daß das einzubringende Volumen der Schnecke ebenfalls gering ist, infolgedessen sind die erforderlichen Drehmomente geringer als bei den vorgenannten Systemen.The inner tube is limited to a minimum, so that the volume to be introduced the screw is also low, as a result the required torques less than in the aforementioned systems.

Allen Systemen eigentümlich ist, daß die Stützung des anstehenden Bodens über die mit Bohrgut gefüllten durchgehenden Wendeln der Bohrschnecke erfolgt, und daß versucht werden muß, durch geeignete Wahl von Vorschub und Drehmoment des Bohrgerätes nur wenig Boden zu fördern, um den anstehenden Boden am Rand des entstehenden Bohrpfahles nicht aufzulockern bzw. Boden zu entziehen. It is peculiar to all systems that the support of the soil in question is via the continuous helixes of the auger filled with drill material, and that must be attempted by a suitable choice of feed and torque of the Drill little soil to promote the existing soil at the edge of the Do not loosen the resulting bored pile or remove soil.

Im Hinblick auf den Bohrfortschritt und den zu erzielenden Zweck der Bohrung (Verdrängungsfähigkeit) ist jedoch allen Systemen eigentümlich, daß für die Bohrung nur eine Bohrschnecke mit nur einem Seelrohrdurchmesser verwandt wird. Weiter eigentümlich ist allen mit dem Endlosschneckenbohrverfahren hergestellten Pfählen, daß der Durchmesser des Pfahlschaftes nicht wechselt, sondern immer dem Außendurchmesser der Wendel der Bohrschnecke über die gesamte Pfahllänge entspricht.With regard to the drilling progress and the purpose of the drilling to be achieved (Displacement capability) is peculiar to all systems that for drilling only one auger with only one tube diameter is used. Further is peculiar to all piles manufactured with the endless screw drilling process, that the diameter of the pile shaft does not change, but always that Outside diameter of the helix of the auger over the entire length of the pile corresponds.

Zum Herstellvorgang des Bohrpfahles im Verfahren des sog. Unverrohrten Schneckenbohrpfahles bzw. Endlosschneckenverfahren an sich wird nun eine Bohrschnecke von sehr leistungsfähigen Geräten in den Boden eingedreht. Dabei wird zum Teil Boden verdrängt, entsprechend der Verdrängungsfähigkeit des anstehenden Bodens bzw. seiner Lagerungsdichte und dem eingebrachten Volumen der Bohrschnecke. Es wird jedoch auch entsprechend der vorhandenen kontinuierliche Wendelanordnung Boden gefördert, vor allen Dingen in Bereichen in denen keine Verdrängung des eingebrachten Volumens der Bohrschnecke mehr erfolgen kann. Nach Erreichen der Endtiefe wird über das Seelrohr Frischbeton mittels einer am Kopf der Schnecke angeschlossenen Betonpumpe unter Druck eingepumpt, gleichzeitig wird die Bohrschnecke gezogen. Dabei wird der Frischbeton in den kurzzeitig am Fuß der Bohrschnecke entstehenden Hohlraum eingepreßt. Durch kontinuierliches Ziehen und Betonieren wie vorbeschrieben entsteht der Bohrpfahl. Die Bewehrung wird als fertiger Bewehrungskorb unmittelbar nach dem Betonieren in die Frischbetonsäule des Bohrpfahles eingebracht, oder bei den Vollverdrängersystemen (Seelrohr mit Durchmesser ca. 400 mm) nach dem Abbohrvorgang unmittelbar vor dem Betonieren in das Seelrohr der Bohrschnecke eingestellt.The manufacturing process of the bored pile in the so-called uncased process Auger bored pile or endless auger process itself is now one Auger screw of very powerful devices screwed into the ground. Doing so partly displaced soil, according to the ability of the pending Soil or its storage density and the volume introduced Auger. However, it will also correspond to the existing continuous Spiral arrangement promoted soil, especially in areas where none Displacement of the auger volume can be done more. After the final depth has been reached, fresh concrete is placed on the top of the head tube the concrete pump connected to the screw is pumped in under pressure, at the same time the auger is pulled. The fresh concrete is briefly in the foot the cavity created in the auger. By continuous pulling and concreting as described above creates the bored pile. The reinforcement is called finished reinforcement cage immediately after concreting into the fresh concrete column of the Bored pile introduced, or in the full displacement systems (septic tube with Diameter approx. 400 mm) after the drilling process immediately before concreting in the inner tube of the auger.

Die bisher bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß starke Geräte mit hohen Drehmomenten zur Verfügung stehen müssen, um die anstehenden Kräfte zu überwinden, insbesonders kann teilweise kein Boden entsprechend des Volumens der Bohrschnecke mehr verdrängt werden, dies führt zu überaus langen Bohrzeiten, da dann das überschüssige Bodenmaterial nur über die Außenwendel der Bohrschnecke gefördert werden kann. Hierauf wurde bereits in der Anmeldung beim DPA unter Az: 199 02 313.1-24 eingegangen, bzw. wird in dieser Anmeldung das Problem durch den Ansatz einer Innenschnecke, die unabhängig von der Außenschnecke gesteuert werden kann, gelöst.The previously known methods have the disadvantage that strong devices with high torques must be available to the to overcome existing forces, especially sometimes no floor are displaced more according to the volume of the auger, this leads to extremely long drilling times, because then the excess soil material only over the External helix of the auger can be promoted. This was already mentioned in the Registration with the DPA under Az: 199 02 313.1-24, or will be in this Registration of the problem through the approach of an internal screw that is independent of the external screw can be controlled, solved.

Bedingt durch die durchgehende Anordnung der Wendel über die gesamte Länge der Bohrschnecke bzw. der Pfahllänge kann kontinuierlich eine Förderung des anstehenden Bodens erfolgen, der über das durch die Schnecke in den Boden eingebrachte Volumen hinausgeht. Es kann somit zu Auflockerungen im anstehenden Boden und der Umgebung des Bohrpfahles kommen, die sich negativ auswirken können.Due to the continuous arrangement of the helix over the entire length of the Auger or pile length can continuously promote the upcoming Soil take place over the that brought into the soil by the snail Volume goes out. This can lead to loosening in the soil and the Come around the bored pile, which can have a negative impact.

Dies ist insbesonders dann der Fall, wenn die Bohrschnecke aufgrund hoher Lagerungsdichte des Bodens in zunehmender Tiefe der Bohrung, oder in harten Bodenschichten sich nicht mehr in den anstehenden Boden eindrehen kann, eine Füllung der Wendel aufgrund mangelnden Vorschubes der Schnecke abnimmt und dann zwangsläufig seitlicher Boden von den Schneckenwendeln aufgenommen wird, und durch weiteres Drehen der Schnecke bei gleichzeitig weiter unzureichendem Vortrieb zunehmend gefördert wird. Welchen Vortrieb die Schnecke beim Eindrehen in den anstehenden Boden sowohl im Hinblick auf ein Vermeiden von unzulässiger Förderung als auch zum Erzielen wirtschaftlicher Bohrweise erzielen muß ist abhängig von den Parametern Lagerungsdichte des Bodens, und damit verbunden seiner Verdrängungseigenschaft, der Konsistenz bei bindigen Böden, der eingebrachten Seelrohrstärke bzw. Volumen der Schnecke, der Steigung der Wendel sowie letztendlich den möglichen aufzubringenden Kräften mittels der eingesetzten Gerätetechnik.This is particularly the case if the auger is due to high Storage density of the soil in increasing depth of the hole, or in hard Soil layers can no longer turn into the existing soil, one Filling of the helix decreases due to insufficient feed of the screw and then the bottom is inevitably taken up by the screw spirals, and by further turning the screw while still being insufficient Propulsion is increasingly promoted. What propulsion the screw has when screwing it in in the upcoming soil both in terms of avoiding inadmissible Funding as well as achieving economical drilling must be dependent on the parameters of storage density of the soil, and associated with it Displacement property, the consistency in cohesive soils, the introduced The septic tube thickness or volume of the screw, the pitch of the helix and ultimately the possible forces to be applied by means of the used Device technology.

Das Verdrängungsvolumen der Bohrschnecke im Hinblick auf ihr eingebrachtes Volumen nicht auf die wechselnden Eigenschaften des Bodens, bei der niederzubringenden Bohrung, angepaßt werden kann, die unterschiedlich erforderlichen Kraftansätze des Bohrgerätes bei den bisherigen Bohrschnecken keine Unterstützung der einzusetzenden Kräfte zulassen. Dies ist damit begründet, daß auf die erforderlichen Parameter zum Niederbringen bzw. Abteufen der Bohrschnecke, wie z. B. Überwinden der Mantelreibung der Bohrschneckenfläche, Aufbringen einer erforderlichen Reißkraft am Beginn der Schnecke bzw. am Schneidezahn der Bohrschnecke, und die unterschiedliche Verdrängungsfähigkeit des Gerätes bzw. des Bodens nicht steuernd, bzw. nur sehr bedingt über die aufzubringenden Kräfte gerätetechnischer Natur eingegriffen werden kann.The displacement volume of the auger with regard to its introduced Volume does not reflect the changing properties of the soil hole to be drilled, can be adjusted the differently required force approaches of the drilling rig with the previous ones Do not allow augers to support the forces to be used. This is so justifies that on the necessary parameters for bringing down or sinking the auger, such as. B. Overcoming the surface friction of the auger surface, Application of a required tear force at the beginning of the screw or on Incisor of the auger, and the different displaceability of the Device or the floor not controlling, or only very limited over the forces to be applied device-technical nature can be intervened.

Auf die oben aufgeführten Nachteile und deren Lösung wird ebenfalls auf die bestehende Patentanmeldung beim DPA unter Az: 199 02 313.1-24 verwiesen.On the disadvantages listed above and their solution is also on the existing patent application to the DPA under Az: 199 02 313.1-24.

Keine Pfahlfußverbreiterungen bzw. Vergrößerungen des Pfahldurchmessers möglich sind, bzw. es bisher nicht möglich ist, mit dem leistungsfähigen Verfahren des Endlosschneckenbohrverfahrens im Endergebnis Pfähle mit Pfahlfußverbreiterungen herzustellen. Mit Pfahlfußverbreiterungen kann entsprechend der unterschiedlichen Anforderungen an äußere und innere Tragfähigkeit in Verbindung mit dem anstehenden Boden und dem Gründungshorizont zu der besonderen Pfahlgeometrie eine wirtschaftliche Bemessung und Ausführung von Pfählen erfolgen. Dies zeigt sich wesentlich bei den Pfählen, die ihre aufzunehmenden Lasten nur über Spitzendruck bzw. über die Aufstandsfläche in einen definierten Gründungshorizont ableiten, und zum Einleiten und Übertragen der abzutragenden Kräfte zum Pfahlfuß eine wesentlich geringere Fläche als zum Abtrag der Kräfte zum Boden am Pfahlfuß erforderlich wäre.No widening of the pile base or enlargement of the pile diameter possible are, or so far not possible, with the powerful process of Endless screw drilling method in the end result piles with pile foot widenings to manufacture. With pile foot extensions can be made according to the different Requirements for external and internal load capacity in connection with the upcoming soil and the foundation horizon for the special pile geometry economical dimensioning and execution of piles. This is evident essential for the piles, which only have to bear their loads via peak pressure or via the contact area in a defined foundation horizon, and essential for introducing and transferring the forces to be transferred to the pile base smaller area than would be required to transfer the forces to the ground at the pile base.

Es galt im Rahmen der Erfindung, die oben genannten Nachteile des Verfahrens "Unverrohrte Schneckenbohrpfähle" zu minimieren, insbesonders die Sicherheit des Verfahrens zu erhöhen.It was within the scope of the invention, the disadvantages of the method mentioned above To minimize "uncased screw bored piles", especially the safety of the Procedure increase.

Die Aufgabe wird durch die Anordnung eines im Seelrohr (SR-BS) der Bohrschnecke sich befindenden zusätzlichen Stahlrohres (R), getrennt von der Bohrschnecke (BS) steuerbar, gelöst. Optional zur weiteren Optimierung kann zusätzlich eine weitere Innenschnecke (SI) im Innenrohr (R), das sich im Seelrohr der Bohrschnecke (SR-BS) befindet, vorhanden sein. Ebenfalls optional kann die Wendelfläche der Wendel der Bohrschnecke (BS) reduziert werden. Die jeweiligen Optionen sind bodenabhängig und getrennt anwendbar.The task is accomplished by arranging one in the septic tube (SR-BS) of the auger additional steel pipe (R), separated from the auger (BS) controllable, solved. Another option can be used for further optimization Inner screw (SI) in the inner tube (R), which is in the inner tube of the auger (SR-BS) is present. The helical surface of the helix can also be optionally Auger (BS) can be reduced. The respective options are floor-dependent and separately applicable.

Dargestellt in Zeichnung 1 ist die Anordnung der Bohrschnecke in grundsätzlicher Art und Weise, wobei sich im Seelrohr der Bohrschnecke (BS) ein weiteres Rohr (R) befindet, im Außendurchmesser nahezu dem Innendurchmesser des Seelrohres (SR- BS) entsprechend.Shown in drawing 1 is the basic arrangement of the auger and manner, in the inner tube of the auger (BS) another tube (R) the outer diameter is almost the same as the inner diameter of the inner tube (SR- BS) accordingly.

Zeichnungen 2, 3 und 4 zeigen die Vorrichtung und das Verfahren beim Abbohren und beim Betonieren. Zeichnung zeigt den fertig betonierten Pfahl mit ausgefahrenem Arbeitsgerät. Zeichnung 6 zeigt das System mit optional vorhandener Innenschnecke (SI).Drawings 2, 3 and 4 show the device and the method for drilling and when concreting. Drawing shows the finished concrete pile with extended Implement. Drawing 6 shows the system with an optional internal screw (SI).

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung besteht nun darin, daß beide Teile, also Bohrschnecke (BS) und das Innenrohr (R) zusammen abgebohrt werden, dies erfolgt bis zum Erreichen der Endteufe bzw. der geplanten Unterkante Pfahl. Die Unterkante der beiden Elemente Bohrschnecke (BS) und Innenrohr (R) bleiben dabei auf gleicher Höhe. Mit Erreichen der Endtiefe wird wie beim konventionellen Verfahren Beton über das Seelrohr, dies ist im vorliegenden Fall jetzt das zusätzliche Innenrohr (R), unter Druck zugegeben, wobei gleichzeitig die Bohrschnecke (BS) und das Innenrohr (R) gezogen werden. Dabei fließt der Frischbeton (Bn) in den kurzzeitig entstehenden Hohlraum, und es entsteht eine Frischbetonsäule im Boden, die später zum Betonpfahl, im vorliegender Anmeldung zu dem Bereich der Fußverbreiterung des Bohrpfahles erstarrt. In dem hiermit angemeldeten Verfahren ist jedoch eine Besonderheit dahingehend zu beachten:The inventive method and the device now consists in that both Parts, i.e. auger (BS) and the inner tube (R) are drilled together, this is done until the final depth or the planned lower edge of the pile is reached. The The bottom edge of the two elements auger (BS) and inner tube (R) remain at the same height. When the final depth is reached, as with the conventional method Concrete over the inner tube, in the present case this is the additional inner tube (R), added under pressure, while the auger (BS) and the Inner tube (R) are pulled. The fresh concrete (Bn) flows briefly emerging cavity, and there is a fresh concrete column in the ground, which later to the concrete pile, in the present application for the area of the foot widening of the bored pile solidified. However, there is one in the procedure hereby registered Special note to note:

Bohrschnecke (BS) und Innenrohr (R) werden nur um ein festgelegtes Maß, entsprechend der notwendigen Geometrie der Höhe einer Pfahlfußverbreiterung des Seelrohrdurchmessers als Pfahlschaft gezogen (Maß z), es entsteht in diesem Bereich der Teil des Bohrpfahles mit dem Durchmesser analog dem Außendurchmesser der Wendel der Bohrschnecke (BS), die Bohrschnecke (BS) mit dem zusätzlichen Innenrohr (R) wird also nicht über die gesamte Länge des Bohrpfahles gezogen. Nach Erreichen dieses Ziehmaßes (synchrones Ziehen der beiden Teile Bohrschnecke und Innenrohr), das sich aus Höhe der Pfahlfußverbreiterung und einem Übergangszuschlag zusammensetzt, wird als erste Möglichkeit des weiteren Herstellvorganges das Innenrohr (R) nochmals in den bereits entstandenen Frischbetonkörper um ein Übergangsmaß (ü) eingetaucht, dies dient im Ergebnis dann dem Schutz der Frischbetonsäule des späteren Pfahlschaftes, und die Bohrschnecke (BS) wird rückwärts eventuell unter Zugabe von Injektionsflüssigkeit (Zement Wasser-Suspension o. ä.), aus dem Boden gedreht. In diesem Bereich (rü), also dem Ringraum im Bereich der Wendel der Bohrschnecke, entsteht dann kein weiterer Betonpfahl, sondern nur ein ehemals aufgelockerter, ev. mit Injektionsflüssigkeit verfestigter Boden (in Zeichnung 5 als ~ dargestellt).The auger (BS) and inner tube (R) are only tightened by a fixed amount, according to the necessary geometry of the height of a widening of the pile base Cable tube diameter drawn as a pile shaft (dimension z), it arises in this area the part of the bored pile with the diameter analogous to the outside diameter of the Helix of the auger (BS), the auger (BS) with the additional inner tube (R) is therefore not drawn over the entire length of the bored pile. After reaching this drawing dimension (synchronous drawing of the two parts auger and inner tube), that consists of the amount of widening of the pile foot and a transition surcharge is the first possibility of the further manufacturing process Inner tube (R) again into the fresh concrete body that has already been created Transitional dimension (ü) immersed, this then serves to protect the Fresh concrete column of the later pile shaft, and the auger (BS) is reversed possibly with the addition of injection liquid (cement water suspension or similar) turned the floor. In this area (rü), i.e. the annulus in the area of the helix the auger, no further concrete pile is created, just a former one loosened soil, possibly solidified with injection liquid (in drawing 5 as ~ shown).

In einer anderen Variante des weiteren Herstellvorganges wird nach dem Zeitpunkt des synchronen Ziehens die Bohrschnecke (BS) weiter gezogen werden, wobei das Innenrohr (R) an seiner Stelle verbleibt und weiterhin Beton zugegeben wird, dieser Frischbeton fließt dann ähnlich wie bei einem Schüttrohr in frischem Beton von der Unterkante des Innenrohres in den sich durch das Ziehen der Außenschnecke unterhalb der Wendel entstehenden Hohlraum (H). Nach Ziehen der Schnecke bis zu einem festgelegten Übergangsmaß (ü) wird die Schnecke dann rückwärts aus dem Boden gedreht (rü). Dabei kann zur nachhaltigen Verfestigung des beim Abbohrvorgang durchbohrten Boden eine Injektionsflüssigkeit wie Zement-Wasser- Suspension o. ä. (Siehe oben) zugegeben werden.In another variant of the further manufacturing process, after the time of synchronous pulling the auger (BS) are further pulled, the Inner tube (R) remains in its place and concrete is still added, this Fresh concrete then flows from the in a similar way to a pouring tube in fresh concrete Bottom edge of the inner tube by pulling the outer screw cavity (H) created below the helix. After pulling the snail up to the snail is then reversed from the Bottom turned (back). Thereby, the sustainable solidification of the Drilling process through the bottom of an injection liquid such as cement water Suspension or the like (see above) can be added.

Bei beiden Varianten wird dann, nachdem sozusagen die Teilherstellung des Bohrpfahles (Bereich Pfahlfußverbreiterung) abgeschlossen ist, also der Bohrpfahl im Maß (D) und (z+ü) erstellt ist, während des rückwärts Ausdrehens der Schnecke, das Innenrohr (R) mit Nachlauf gezogen, dabei wird Frischbeton zugegeben, somit entsteht in diesem Bereich des rückwärts Drehens der Schnecke und Ziehen des Innenrohres (R) ein Pfahlschaft vom Durchmesser des Innenrohres (R). Hinzuweisen ist besonders darauf, daß der frische Beton des Pfahlschaftes und auch des Bereiches der bereits betonierten Pfahlfußverbreiterung durch das rückwärts Drehen der Bohrschnecke (BS) und ggf. durch mögliche Vermengungen mit Boden zum einen durch das Vorhandensein des Innenrohres (R) und zum anderen durch den Abstand ü geschützt ist. Dies ist dadurch bedingt, daß das Innenrohr (R) dem rückwärts Drehen der Bohrschnecke (BS) mit einem ausreichenden Abstand um das Versatzmaß (ü) nachläuft. Es entsteht bei Anwendung dieses Verfahrens also ein Bohrpfahl bestehend aus den Teilen Betonzylinder mit dem Durchmesser der Wendel der Bohrschnecke (BS) (Pfahlfußverbreiterung) und ein Betonzylinder mit dem Durchmesser des Innenrohres (R) der Bohrschnecke (Pfahlschaft). Beide Durchmesser sind gemäß der statischen Notwendigkeit im Hinblick auf die Erfordernis der äußeren und inneren Tragfähigkeit aufeinander abgestimmt.In both variants, after the partial production of the Bored pile (area pile widening) is completed, i.e. the bored pile in Dimension (D) and (z + ü) is created while the screw is being turned backwards Inner tube (R) drawn with wake, fresh concrete is added, this creates in this area of turning the screw backwards and pulling the inner tube (R) a pile shaft with the diameter of the inner tube (R). It is particularly worth pointing out on the fact that the fresh concrete of the pile shaft and also the area of the concreted widening of the pile foot by turning the auger (BS) backwards and possibly by possible mixing with soil on the one hand by the Presence of the inner tube (R) and on the other hand protected by the distance ü is. This is due to the fact that the inner tube (R) is the backward rotation of the Auger (BS) runs at a sufficient distance around the offset dimension (ü). When this method is used, a bored pile consisting of the Split concrete cylinder with the diameter of the helix of the auger (BS) (Pile foot widening) and a concrete cylinder with the diameter of the inner tube (R) of the auger (pile shaft). Both diameters are according to the static Necessity with regard to the requirement of external and internal load-bearing capacity coordinated.

Nachdem es bezüglich der statischen Notwendigkeit sein kann, daß das Innenrohr (R) von der Größe des Durchmessers her so groß ist, daß das beim Abbohren der Einheit bzw. der Teile den Boden zu verdrängende Volumen von Bohrschnecke und Innenrohr zu groß wird, dies kann in dichtgelagerten Böden der Fall sein, kann zusätzlich eine Innenschnecke (SI) innerhalb des Innenrohres (R) angeordnet werden. Diese Innenschnecke (SI) fördert dann den nicht mehr zu verdrängenden Boden, bzw. wird gesondert gesteuert und ist dann in der Lage, entsprechend der Lagerungsdichte des Bodens in Verbindung mit den zu verdrängenden Volumen, für den entsprechenden Bohrfortschritt zu sorgen. Im Zusammenhang mit dieser optional angeordneten Innenschnecke wird auf die Patentanmeldung beim DPA unter Az: 199 02 313.1-24 verwiesen.Since it may be statically necessary that the inner tube (R) the size of the diameter is so large that when drilling the unit or the volume of the auger and inner tube to be displaced from the floor becomes too large, this can be the case in densely packed soils, an additional can Inner screw (SI) can be arranged inside the inner tube (R). This Inner screw (SI) then promotes or is no longer displaceable soil separately controlled and is then able, according to the storage density of the Soil in connection with the volume to be displaced, for the corresponding To ensure drilling progress. In connection with this optionally arranged Inner screw is based on the patent application to the DPA under Az: 199 02 313.1-24 referred.

Nach dem Erstellen der Frischbetonsäule in dem vor beschriebenen Verfahren kann dann erforderlichenfalls ein Bewehrungskorb in die Frischbetonsäule abgesenkt werden.After creating the fresh concrete column in the procedure described before can then, if necessary, a reinforcement cage is lowered into the fresh concrete column become.

Ebenfalls ist es möglich die Wendelfläche der Bohrschnecke (Es) dahingehend zu reduzieren, daß anstatt der durchgehenden Wendel nur Wendelsegmente angeordnet werden, diese dann jedoch in ihrer jeweiligen Steigung und in ihren Abmessungen bezüglich Radius innen und außen jeweils gleich sind, jedoch auch bezüglich ihrer Ganghöhe versetzt angeordnet sein können.It is also possible to close the spiral surface of the auger (Es) accordingly reduce that instead of the continuous helix arranged only helical segments are, but then in their respective slope and in their dimensions are the same in terms of radius inside and outside, but also with respect to their Pitch can be arranged offset.

Advantages of the invention

Bei Verwendung des in den Varianten beschriebenen Arbeitsgeräts sind folgende Vorteile zu erzielen.When using the implement described in the variants, the following are To gain benefits.

Bei Verwendung einer zusätzlichen Innenschnecke deutliche Reduzierung der Bohrzeit bei Verwendung von Innenrohren mit großem Durchmesser, bzw. auch eine Steuerung der Verdrängung des in den Boden einzudrehenden Volumens.If an additional internal screw is used, the drilling time is significantly reduced when using inner tubes with a large diameter, or a controller the displacement of the volume to be screwed into the ground.

Steuerung von Förderung des anstehenden Bodens bzw. Verdrängung des Bohrschneckenvolumens und damit Steuerung erzielbarer Verdrängung in den anstehenden Boden, wobei hierzu genaue Aussagen erst nach Durchführung der notwendigen Großversuche erfolgen können.Controlling the promotion of the upcoming soil or displacement of the Auger volume and thus control achievable displacement in the upcoming soil, whereby precise statements only after implementation of the necessary large-scale experiments can be carried out.

Reduzierung der Mantelreibung der Bohrschnecke (BS) durch das Reduzieren der Wendelfläche, dadurch eine Reduzierung der notwendigen Drehmomente.Reduction of the surface friction of the auger (BS) by reducing the Helix area, thereby reducing the necessary torques.

Erstellen von Pfahlfußverbreiterungen mit dem leistungsfähigen Endlos schneckenverfahren.Create pile foot extensions with the powerful endless screw process.

Da das Endlosschneckenbohrverfahren vor allen Dingen in rolligen Böden eingesetzt wird, ist die Erstellung von Pfahlfußverbreiterungen auch in diesen Böden mit geringem Aufwand möglich. Because the endless screw drilling method is mainly used in rolling soils is the creation of pile foot widenings in these soils with little Effort possible.

Presentation of the invention

Zeichnung Nr. 1 Endlosbohrschnecke mit integriertem Innenrohr;Drawing No. 1 endless auger with integrated inner tube;

Zeichnung Nr. 2, 3, 4 Wirkungsweise bei der Pfahlherstellung;Drawing No. 2, 3, 4 mode of operation in pile manufacture;

Zeichnung Nr. 5 Fertiggestellter Ortbetonpfahl mit Fußverbreiterung und ausgefahrenem Arbeitsgerät;Drawing No. 5 Completed in-situ concrete pile with widening and extended implement;

Zeichnung Nr. 6 System mit optionaler Innenschnecke zusätzlich.Drawing No. 6 system with optional internal screw.

Claims

1. Device and implement for the manufacture of in-situ concrete piles, characterized in that
an additional inner tube (R) is available via the tube of a conventional endless screw (BS),
the outer diameter of the inner tube (R) is slightly smaller than the inner diameter of the inner tube of the auger (BS) or the auger tube (BSR),
the inner tube (R) can be controlled via the end protruding from the head of the auger (BS) in such a way that this unit can be held in its position unchanged, or can also be pulled, or is displaceable in its longitudinal axis, and independently of one another can be rotated
the parts of the device are designed according to their static load,
an inner screw (SI) can also be located in the inner tube (R), the diameter of the individual parts is then matched to one another such that the respective inner and outer diameters of inner tube (R) and helical diameter of the inner screw (IS) fit into one another according to drawing 3, as well as concrete (Bn) can be pumped through the inner screw (R) or its inner tube,
at the lower end of each of the pipes (inner pipe (R) / auger pipe (BSR)) there is an overlap or upstand to prevent soil from penetrating into the small space between the pipes during the drilling process,
the related auger (BS) can also be a so-called 2-bladed worm, i.e. at the beginning of the helix arrangement there are 2 helices, one of which is arranged opposite the other helix and is not continuous, but after half Revolution ends,
Optionally, the helical surfaces of the auger (BS) used can be partially notched, so that helix segments are created, these can then be arranged offset, but the helix segments (i.e. conceptually flat) retain their pitch, diameter outside and inside (i.e. on the tube of the auger (BS )) and pitch, the height of the attached spiral segments can also deviate from the regular continuous pitch, so that when screwing into the ground, the individual spiral segments "draw" different spirals on the wall to the ground, but in the beginning of the auger there is always approx 3-4 full-length helixes are available according to the geometry of the auger, this does not affect the optionally possible internal worm (R), which is always completely consistent due to its possible conveying function
the diameters of the helical diameter of the auger (BS) and the inner tube of the auger (BS) or inner tube are matched according to the need for the external and internal load-bearing capacity of the bored pile later created with these pile base / pile shaft diameters.

2. Process for the manufacture of piles, characterized in that
the method uses the device according to the preceding claims, consisting of the parts auger (BS) and inner tube (R),
while the auger (BS) is being drilled, the inner tube (R) is also, so to speak, guided on the leader of a drill and follows the progress of the auger (BS),
when drilling the lower edge of both parts of the drilling device remains at the same height,
the torque and the feed of the auger (BS) are also introduced into the inner tube (R) via a connection at the head of the two parts, for example via bolts, auger (BS) and inner tube (R), this only applies when drilling,
the inner tube (R) thus also undergoes rotations and feed according to the auger (BS) during drilling,
if necessary, if there is no additional internal screw (SI) at the lower end of the inner tube (R), a sealing cover to prevent the penetration of earth material into the inner tube during the drilling process may be present,
when reaching the final depth both parts, i.e. the auger (BS) and the inner tube, are pulled to a certain extent, this is essentially the height dimension of the pile base widening (z) and a certain transition dimension (ü), thereby creating a cavity (H) at the foot of the auger, more precisely at the bottom edge of the helix of the auger, and bottom edge of the bore or the bottom in end depth,
fresh concrete (Bn) is introduced into the cavity (H) described above according to claim via the inner tube (R),
the auger (BS) is then pulled separately until the lead dimension (z) is reached, while fresh concrete (Bn) is added via the inner tube (R), so that an annular concrete body is initially created,
after reaching the flow, the auger (BS) is turned backwards out of the ground, and the inner pipe (R) is pulled through the inner pipe (R) with the addition of concrete,
it is also possible that after both parts have been drilled, both parts are pulled while simultaneously concreting through the inner tube (R) up to a height of pile base widening (z) and overhang dimension (ü), then the inner tube (R) again into the Immersed fresh concrete body by a certain amount (ü) to protect the pile shaft fixed with it, then unscrew the auger (BS) from the ground backwards and with concrete to finish-concrete the pile shaft with a smaller diameter, which then corresponds to the diameter of the inner pipe (R) ,
If necessary, an injection liquid such as cement-water suspension is added via the auger (BS) in the area of the backward rotation, so that the soil, which may be loosened too much in this area after the drilling process has been carried out, is solidified again, this can then Via small-diameter feed lines that run along the inner tube of the auger (BS) and end in the area of the cutting edge of the auger (BS).
optionally an additional auger (SI) arranged inside the inner tube as an inner worm (SI), i.e. inside the inner tube (R) can be used according to the registration with DPA Az: 199 02 313.1-24,
if this option of the additional inner screw (SI) is exercised, the fresh concrete (Bn) is added via the inner screw or the inner tube of the inner screw, the outlet opening for the fresh concrete (Bn) is at the lower end of the inner tube of the inner screw (SI), and the fresh concrete (Bn) can then flow into the cavity described above via this opening,
the internal screw (SI) can take a certain advance when drilling the unit, but when the individual parts are pulled the internal screw (SI) always remains in sync with the inner tube (R),
the inner screw (SI) also serves to convey soil that is no longer displaceable from the volume of the auger by rotation, in this case the inner screw (SI) is provided with an additional separate rotary drive and a separate feed device on the device side.

3. A method for creating in-situ concrete piles according to the above claims characterized in that immediately after concreting the pile an ev. required reinforcement in the form of a reinforcement cage or similar in the fresh concrete column is introduced.