DE2851619A1

DE2851619A1 - Concrete post foundation hole prodn. - involves lowering pipe into ground using vibrator and core is removed using differential air pressure

Info

Publication number: DE2851619A1
Application number: DE19782851619
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Mann & Co Fritz GmbH
Current assignee: Mann & Co Fritz GmbH
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1978-11-27
Publication date: 1980-06-04

Abstract

The process is for the positioning of concrete posts or similar construction elements, in the ground. A hole is dug in the ground, corresponding to the cross section of the post. A pipe (16), open at the bottom, and having the desired cross section, is pressed into the ground by a vibrator, placed onto its top end. A pressure differential, relative to atmospheric pressure, is produced in an end section of the pipe, to keep the soil within the pipe. The pipe is then retracted while the pressure is maintained within it. Compressed air is introduced at the lower end of the pipe, and the supply is maintained, while the pipe is withdrawn. The top pipe end is sealed air-tight after insertion.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Ortbetonpfahles Method for producing an in-situ concrete pile

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Urtbetonpfahles oder eines ähnlichen, im Erdboden anzuordnendes 8auelement, wobei zunächst von der Oberfläche aus im Erdboden ein dem Pfahl oder Bauelement im Querschnitt entsprechendes Loch hergestellt wird.The invention relates to a method of manufacturing a Urtbetonpfahles or a similar building element to be arranged in the ground, whereby first from the surface in the ground a the pile or structural element in cross section corresponding Hole is made.

Gründungspfähle oder dergleichen werden vielfach so herge stellt, daß das Erdreich im Rammverfahren verdrängt wird.Foundation piles or the like are often manufactured in such a way that that the soil is displaced in the ramming process.

Dadurch ergibt sich zumindest in den tieferen Abschnitten eine Verdichtung des Bodens um den eigentlichen Pfahl herum.This results in compression, at least in the deeper sections of the soil around the actual stake.

Wenn in der Nachbarschaft der Stelle, an der der Pfahl errichtet werden soll, bereits Bauwerke entstehen, die gegenüber Erschütterungen empfindlich sind, so muß auf das Rammen bzw. auf das Verdrängungsprinzip verzichtet werden. Statt dessen wi.rd an solchen Stellen durch ein Bohrverfahren ein Loch hergestellt. Das Erdreich wird bei diesem Verfahren nicht verdrängt, sondern durch ein Bohrverfahren beseitigt.If in the vicinity of the place where the stake will be erected should, structures are already being built that are sensitive to vibrations, so the ramming or the displacement principle must be dispensed with. Instead of a hole is made in such places by a drilling process. That In this process, the soil is not displaced, but rather by a drilling process eliminated.

Dieses Verfahren wird z. B. bei der Herstellung von Gründungspfählen in Wohngebieten angewendet, ferner beim Ausbau von Uferbefestigungen und Hafenanlagen, wenn in der Nachbarschaft der Baustelle bereits ältere Konstruktionen vorhanden sind, die nicht gefährdet werden sollen.This method is z. B. in the manufacture of foundation piles used in residential areas, also in the expansion of bank reinforcements and port facilities, if older constructions already exist in the vicinity of the construction site that should not be endangered.

Während beim Rammen auch solche Hindernisse, z. 8. Steine verdrängt werden, deren Durchmesser etwa dem Rammquerschnitt entsprechen, muß die Bohranlage, wenn sie auf solche Hindernisse trifft, meistens umgesetzt werden. Das gegenüber dem Rammen teuere und länger dauernde Bohrverfahren wird dadurch noch aufwendiger.While such obstacles such. 8. Displaced stones the diameter of which corresponds approximately to the ram cross-section, the drilling rig must when it encounters such obstacles, mostly implemented. The opposite The ramming expensive and long-lasting drilling process becomes even more complex.

Die Erfindung bezweckt, daß übliche Verfahren zum Herstellen von Bohrpfählen oder dergleichen zu verbessern, insbesondere dadurch zu verbilligen, daß der Zeitaufwand und die Empfindlichkeit gagenüber im Boden befindlichen Hindernissen verringert werden.The invention aims that common methods of manufacture from To improve bored piles or the like, in particular to make them cheaper, that the time required and the sensitivity to obstacles in the ground be reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art so ausgeführt, daß ein am unteren Ende offenes, 15 den gewünschten Querschnitt aufweisendes Rohr mit einem auf sein oberes Ende aufgesetzten Vibrator in den Boden gedrückt wird, daß darauf in einem Endbereich gegenüber dem Atmosphärendruck ein Druckunterschied hergestellt wird, der den vom Rohr umschlossenen Aushub im Rohr hält und das Rohr unter Aufrechterhaltung des Druckunterschiedes wieder gezogen wird.To solve this problem, a method of the type mentioned at the outset is used Art designed so that an open at the lower end, 15 has the desired cross-section having tube with a vibrator placed on its upper end in the ground is pressed that on it in an end area against the atmospheric pressure Pressure difference is produced, which is the excavation enclosed by the pipe in the pipe holds and the pipe is pulled again while maintaining the pressure difference will.

Vorzugsweise wird in das untere Ende des Rohres mit Abstand vom unteren Rand Druckluft eingeleitet und das Rohr dann unter fortgesetzter Zuführung von Druckluft wieder gezogen. In einer anderen husführungsform wird das obere Ende des Rohres nach dem Einfahren luftdicht verschlossen, so daß der Inhalt des Rohres durch den im oberen Ende sich ausbildenden Unterdruck gehalten wird.Preferably, in the lower end of the tube at a distance from the lower Edge compressed air is introduced and the pipe then with continued supply of compressed air pulled again. In another form of building, the upper end of the pipe hermetically sealed after retraction, so that the contents of the tube through the is held in the upper end forming negative pressure.

Rohre mit dem Durchmesser üblicher Bohr-,Ortbeton- oder Gründungspfähle und mit einer Länge von z. B. 10 bis 12 m können mit einem üblichen Vibrator, der auf den oberen Rand des Rohres aufgesetzt ist, in sehr kurzer Zeit in den Boden gedrückt werden. Für die Erfindung angestellte Versuche haben gezeigt, daß hierfür vielfach 5 Minuten oder weniger genügen. Steine, deren Durchmesser etwas geringer als der der lichten Weite des Rohres ist, werden bei entsprechender Lage vom Rohr aufgenommen, wenn es durch den Vibrator in den Boden gefahren wird, wobei als Belastung das Gewicht des Vibrators ausreicht.Pipes with the diameter of conventional drilled, cast-in-place or foundation piles and with a length of e.g. B. 10 to 12 m can with a conventional vibrator that is placed on the upper edge of the pipe, in a very short time into the ground be pressed. Experiments made for the invention have shown, that for this often 5 minutes or less are sufficient. Stones whose diameter is something is less than that of the inside diameter of the pipe, with the appropriate position picked up by the pipe when it is driven into the ground by the vibrator, whereby the weight of the vibrator is sufficient as a load.

Wenn nach dem Einfahren des Rohres in das untere Ende Druckluft eingeleitet wird, z. 8. 6 Atü,so ergibt sich im unteren Ende des Rohres ein Luftkissen, das den Rohrinhalt bis zum Herausziehen des Rohres aus dem Loch hält. Da die Druckluft fortlaufend zugeführt wird, wird dadurch außerdem erreicht, daß die Bohrlochwandung mindestens so lange steht, wie für die Ausfüllung des Bohrloches, z. B. mit Bewehrungseisen und Beton erforderlich ist.If compressed air is introduced into the lower end after the pipe has been retracted will, e.g. 8. 6 Atü, there is an air cushion in the lower end of the tube, which holds the contents of the pipe until the pipe is pulled out of the hole. Because the compressed air is continuously supplied, is also achieved in that the borehole wall stands for at least as long as required to fill the borehole, e.g. B. with rebar and concrete is required.

mit einem Unterdruck im oberen Bereich des Rohres kann entweder zusätzlich zum Überdruck am unteren Rohrende, oder allein und ohne diesen Überdruck in solchen Gebieten gearbeitet werden, wo die Standfestigkeit der Wandung des Loches nicht kritisch ist.with a negative pressure in the upper area of the pipe can either additionally for overpressure at the lower end of the pipe, or alone and without this overpressure in such Areas are worked where the stability of the wall of the hole is not is critical.

Die Erfindung betrifft ferner ein zur Ausführung des Verfahrens geeignetes Rohr, das an seinem oberen Ende mit Mitteln zum Aufsetzen eines Vibrators und zur Schwingungsübertragung sowie mit mitteln zum Angreifen einer Zugvorrichtung versehen ist und an dessen Außenseite in axialer Richtung von dem oberen Vibratorende nach unten führend mindestens ein Druckrohr angeordnet ist, das mit Abstand von der Rohrunterkante im Rohrinneren mündet. Vorzugsweise liegt der Sündungsquerschnitt im Rohrinneren parallel zur Rohrlängsachse..The invention also relates to a method suitable for carrying out the method Tube, which at its upper end with means for attaching a vibrator and for Vibration transmission as well as provided with means for engaging a pulling device is and on the outside in axial Direction from the top At least one pressure tube is arranged leading downwards, which is connected to the vibrator end Distance from the lower edge of the pipe opens into the inside of the pipe. The sin cross-section is preferably located inside the pipe parallel to the pipe's longitudinal axis ..

Zu der mit Unterdruck arbeitenden Ausführungsform des Verfahrens ist ein Rohr vorgesehsn, das nach der Erfindung am oberen Ende durch einen darin befestigten Teller oder Deckel abgeschlossen ist, wobei der Teller oder Deckel mindestens ein Ventil aufweist, das als Entlüftungsventil b während des Linfahrens geöffnet ist und vor dem Herausziehen geschlossen wird.Regarding the embodiment of the method that works with negative pressure a tube vorgesehsn which according to the invention at the top by a fixed therein Plate or lid is complete, the plate or lid at least one Has valve which is open as a vent valve b during Linfahren and is closed before pulling out.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind.Further advantages and features of the invention emerge from the claims as well as from the following description and the drawings, in which preferred Embodiments of the invention are exemplified and illustrated.

Es zeigen: Fig. 1 - 4 einzelne Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und gleichzeitig die dafür verwendete Einrichtung und Fig. 5 das obere Ende eines für das Verfahren nach der Erfindung zu verwendenden Rohres.They show: FIGS. 1-4 individual steps of the method according to the invention and at the same time the device used for this and FIG. 5 the upper end of a for the method according to the invention to be used pipe.

Fig. 1 zeigt ein Rohr 10, dessen Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt des herzustellenden Ortbeton- oder Gründungspfahles entspricht und das mit seiner Unterkante 20 auf die Erdoberfläche E aufgestellt ist. Am oberen Ende ist das Rohr 10 mit Ansätzen 12 versehen, die als Stützfüße für einen Vibrator 14 dienen und außerdem durch ein Querstück 13 zu einem.Fig. 1 shows a tube 10, the cross section of which is essentially the same as the cross section of the in-situ concrete or foundation pile to be produced and that with its Lower edge 20 is set up on the earth's surface E. At the top is the pipe 10 provided with lugs 12, which serve as support feet for a vibrator 14 and also by a cross piece 13 to one.

Bügel verbunden sein können, an dem ein Kranhaken 26 angreifen kann. Durch die Vibration des Vibrators 14 in Verbindung mit dem Eigengewicht des Rohres und dem Gewicht des Vibrators dringt die Unterkante 20 des Rohres in den Boden ein, wie durch den Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist. Dabei wird das Erdreich, das sich in Fig. 1 unterhalb des Bodenquerschnittes befindet, von dem Innenraum des Rohres 10 aufgenommen, siehe Fig. 2.Brackets can be connected to which a crane hook 26 can engage. Due to the vibration of the vibrator 14 in connection with the weight of the pipe and the weight of the vibrator, the lower edge 20 of the pipe penetrates the ground, as indicated by the arrow in FIG. This is the soil that is in Fig. 1 below the bottom cross-section, of the interior of the tube 10, see Fig. 2.

Am Außenmantel des Rohres 10 sind in dem dargestellten Beispiel diametral gegenüberliegend je ein Druckrohr 16 befestigt derart, daß das Rohr 16 parallel zur Achse des Rohres 10 liegt. Das untere Ende des Rohres 16 mündet über eine Krümmung 17 im Innenraum des Rohres 10, wobei das untere Ende in einer entsprechenden Bohrung der Wandung des Rohres 10 befestigt ist. Der Üffnungsquerschnitt 18 liegt mit Abstand über der unteren Kante 20 des Rohres 10 derart, e , daß der Öffnungsquerschnitt im wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohres 10 liegt.On the outer jacket of the tube 10 are diametrically opposed in the example shown opposite each a pressure pipe 16 attached such that the pipe 16 is parallel to the axis of the tube 10 is. The lower end of the tube 16 opens out via a bend 17 in the interior of the tube 10, the lower end in a corresponding bore the wall of the tube 10 is attached. The opening cross section 18 is at a distance over the lower edge 20 of the tube 10 such, e that the opening cross-section is substantially parallel to the longitudinal axis of the tube 10.

Nach Einfahren des Rohres 10 in den Boden, siehe Fig. 2, werden die Druckrohre 16 an einen Kompressor 22 engeschlossen, der einen auf die Länge des Rohres 10 und die Höhe der darin befindlichen Erdmasse abgestimmten Überdruck lisfert. Bei Rohren 10 mit einer Länge von etwa zehn bis zwölf m reicht ein Druck von etwa 6 Atü. Die Rohre 16 haben einen Durchmesser von etwa 3/4". Im unteren Ende des Rohres 10 bildet sich ein Druckkissen 24 aufgrund der Zuleitung von Druckluft. Dieses Druckkissen reicht im allgemeinen aus, um zu ermöglichen, daß ein Rohr mit der Länge von etwa zehn bis zwölf m durch einen Kran wieder herausgezogen werden kann. Da während des Zug vorganges ständig Druckluft durch die Rohre 16 zugeführt wird, siehe auch Fig. 3, füllt die Druckluft den nach dem Zishen des Rohres darunter befindlichen freien Raum und sorgt für eine Stabilisierung der Wandung 28. Bei Wiederannäherung des unteren Randes 20 des Rohres 10 von unten her an die Erdoberfläche entweicht natürlich der unter dem Rohr 10 befindliche Überdruck zu einem großen Teil. Das im unteren Ende des Rohres 10 vorhandene LuFtkissen 24 reicht jedoch noch so weit aus, daß das Rohr 10, siehe Fig. 4, neben das Loch geschwenkt werden kann. Die Druckluft wird dann sofort abgeschaltet, worauf der Rohrinhalt nach unten fällt.After the pipe 10 has been driven into the ground, see FIG. 2, the Pressure pipes 16 closed to a compressor 22, the one on the length of the Tube 10 and the height of the earth mass therein matched overpressure lisfert. In the case of pipes 10 with a length of approximately ten to twelve m, a pressure of approximately is sufficient 6 atü. The tubes 16 are approximately 3/4 "in diameter. In the lower end of the tube 10, a pressure cushion 24 is formed due to the supply of compressed air. This pressure pad is generally sufficient to allow a tube about ten to twelve m can be pulled out again by a crane. Since during the Train process is constantly supplied with compressed air through the tubes 16, see also Fig. 3, the compressed air fills the free one located underneath after the pipe has been zishen Space and ensures a stabilization of the wall 28. When the The lower edge 20 of the pipe 10 escapes naturally from below to the surface of the earth the overpressure located under the pipe 10 to a large extent. That in the lower The air cushion 24 present at the end of the pipe 10 is sufficient, however, that the tube 10, see Fig. 4, can be pivoted next to the hole. The compressed air is then switched off immediately, whereupon the pipe contents fall down.

Die Wandung 28 des Loches, das mit dem Rohr 10 ausgehoben worden ist, wird durch die Druckluft zumindest so weit stabilisiert, daß die Wandung 28 für die weiteren Arbeiten ausreichend lange steht, nach Versuchen bis zu mehreren Stunden.The wall 28 of the hole that has been dug with the pipe 10, is stabilized by the compressed air at least so far that the wall 28 for the further work stands for a long enough time, after attempts up to several hours.

In Fig. 5 ist ein Rohr 10' dargestellt, in dessen oberem Ende ein Deckel 30 befestigt ist, der das obere Ende abschließt. Der Deckel 30 trägt ein Ventil 32, das beim Einfahren des Rohres 10' mittels dem hier nicht dargestellten Vibrator geöffnet ist. Vor dem Ziehen wird das Ventil 32 geschlossen. Das in dem Rohr 10' befindliche Erdreich wird dann dadurch im Rohr 10' gehalten, daß sich nach geringfügigem Absacken des Rohrinhaltes unter dem Deckel 30 ein Unterdruck ausbildet, der durch das darunter befindliche Material abgedichtet wird0 Zur Entleerung des Rohres 10' wird das Ventil 32 wieder geöffnet. Diese Ausführungsform kann mit der Zuführung von Druckluft gemäß Fig. 1 - 4 kombiniert werden.In Fig. 5, a tube 10 'is shown, in the upper end of a Lid 30 is attached, which closes the upper end. The cover 30 enters Valve 32, which when the pipe 10 'is retracted by means of the not shown here Vibrator is open. Before pulling, the valve 32 is closed. That in that Pipe 10 'located soil is then held in the pipe 10' that after slight sagging of the pipe contents under the cover 30 forms a negative pressure, which is sealed by the material underneath 0 For emptying the Pipe 10 ', the valve 32 is opened again. This embodiment can with the Supply of compressed air according to Fig. 1 - 4 can be combined.

Versuche im Bereich einer alten Uferbefestigung, die mit aufgeschüttetem Material überdeckt worden ist, haben gezeigt, daß übliche Befestigungssteine ohne weiteres beim Einvibrieren des Rohres in dessen Innenraum aufgenommen und beim Ziehen des Rohres, siehe Fig. 4 so lange darin gehalten werden, bis das Rohr zur Seite geschwenkt und der Druck entlastet worden ist0 A n s p r ú c h eAttempts in the area of an old bank reinforcement, the one with heaped up Material has been covered, have shown that conventional fastening stones without further added when vibrating the tube in its interior and when pulling of the pipe, see Fig. 4, be held in it until the pipe is to the side swiveled and the pressure has been relieved 0 A n s p r ú c h e

Claims

I'nspruce moving forward to make a cast iron post or a similar building element to be arranged in the ground, initially from the surface from a hole in the ground with a cross-section corresponding to the post or structural element is produced, characterized in that an open at the lower end, the desired Cross-section tube with a vibrator placed on its upper end is pressed into the ground that on it in an end region of the pipe opposite the atmospheric pressure, a pressure difference is created that is enclosed by the pipe Soil holds in the pipe, and then the pipe while maintaining the pressure difference is pulled again.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the the lower end of the tube at a distance from the lower edge of compressed air and the Tube is then pulled again with continued supply of compressed air.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the upper end of the tube is hermetically sealed after retraction.

4. The method according to claim 2, characterized in that the compressed air via axially extending on the outside of the pipe and at a distance above the lower edge of the pipe in line pipes opening into the pipe interior are fed.

5. Tube for carrying out the method according to one of the preceding Claims, characterized in that on the outside of the tube (10) at least a compressed air line pipe (16) running in the axial direction is attached, which at a distance from the lower edge of the tube (20) opens inside the tube (17, 18), 6a tube after Claim 5, characterized in that the mouth cross-section (18) of the compressed air supply pipe (16) lies parallel to the longitudinal axis of the pipe.

7. Tube for carrying out the method according to one of claims 1 - 4, characterized in that the upper end of the tube (10 ') is airtight by a Lid (30) is closed, which has a vent valve (32).