DE4236209C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Spundwandkästen in einen Baugrund - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Einbringen von Spundwandkästen in einen Baugrund, bei dem ein Spundwandkasten in den Baugrund gerammt und/oder gerüttelt wird.

Als besonders wirtschaftliche Möglichkeit zum wasserdichten Umschließen von Baugruben in offenen Gewässern sind aus der Praxis Stahlspundwände bekannt. Solche Spundwände werden auch zur Absicherung von Baugruben und bei der Sanierung von Bauwerken in den Baugrund eingebracht. Spundwände werden durch eine Aneinanderreihung von sogenannten Spundkästen gebildet, die üblicherweise in den Baugrund eingerammt oder gerüttelt werden. Dazu wird ein sogenannter Rammbär oben auf den Spundwandkasten aufgesetzt. Ein Spundwandkasten setzt sich aus vier Profilteilen zusammen, nämlich aus zwei doppel-T-gewalzten Einzelelementen, den sogenannten Spundwandbohlen, und zwei Schlössern, über die die beiden Spundwandbohlen zusammengefügt und verschweißt sind.

Das herkömmliche Verfahren, bei dem Spundwandkästen im wesentlichen lediglich durch Rammen und/oder Rütteln in den Baugrund eingebracht werden, ist nur bedingt anwendbar, d. h. nur bei geeigneten Baugrundtypen. Beispielsweise ist das Einbringen von Spundwandkästen in sehr harte Böden, wie Fels, etc., wenn überhaupt nur mit sehr hohem Energieaufwand möglich. Auch quasi elastische Böden, wie z. B. Seeton, der häufig am Meeresgrund angetroffen wird, sind aufgrund ihrer Elastizität sehr schwer rammbar. Auch Hindernisse wie Findlinge und alte Steinwürfe im Baugrund können erhebliche Schwierigkeiten bei der Durchführung des bekannten Verfahrens bereiten.

Das bekannte Verfahren ist auch beim Vorliegen von geeignetem Baugrund in der Praxis oftmals problematisch. Das Einrammen und Einrütteln der Spundwandkästen verursacht Erschütterungen des Baugrundes. Deshalb ist das bekannte Verfahren beispielsweise in der Umgebung von Bauwerken nur beschränkt einsetzbar, da die Erschütterungen zu Beschädigungen dieser Bauwerke führen können.

Beim Einrammen muß von den Spundwandkästen ein, dem Volumen ihrer Wandung entsprechendes Volumen am Baugrund verdrängt bzw. komprimiert werden. Zudem weisen die Spundwandkästen eine relativ große Oberfläche, nämlich sowohl die Innenwandung als auch die Außenwandung auf, was zu einem relativ hohen Reibungswiderstand der Spundwandkästen beim Einbringen in den Baugrund führt. Die beiden vorgenannten Effekte bedingen, daß der Energieaufwand zum Einrammen von Spundwandkästen gegen den Widerstand des Baugrundes mit zunehmender Eindringtiefe immer größer wird. Ab einer bestimmten Eindringtiefe, die wesentlich von der Art des Baugrundes abhängt, steht der Energieaufwand in keinem Verhältnis mehr zu dem erzielten Erfolg.

Ein weiteres Problem, das beim Einbringen von Spundwandkästen nach dem bekannten Verfahren häufig auftritt ist, daß die Spundwandkästen quasi ungeführt in den Baugrund eingetrieben werden. Erhebliche Abweichungen zur Sollorientierung der Spundwandkästen im Baugrund können dann aufgrund von geringfügigen Fehlwinkeln beim Eintreiben der Spundwandkästen oder auch durch Vorliegen von Hindernissen im Baugrund auftreten.

Der Offenbarung der DE 40 35 646 ist ein Verfahren zum Eintreiben von Tragelementen in einen Boden zu entnehmen, wobei die Aufgabe der DE 40 35 646 darin besteht, doppeltsymmetrische Querschnitte rasch, sicher und erschütterungsfrei in den Boden eintreiben zu können. Gemäß diesem Stand der Technik sind Bohrschnecken in einander gegenüberliegenden Höhlungen eines T-Träger Querschnitts des Tragelements angeordnet und ragen über das untere Ende dieses Tragelements hinaus. Beim Eindrehen der Bohrschnecken wird das Bodengefüge in deren unmittelbaren Umfangsbereich zerstört und in einer Störzone zwischen den Bohrschnecken treten Überlagerungen aus diesen Zerstörungen auf. Wenn in diesem Überlagerungsbereich der Steg des T-Träger Tragelements angeordnet wird, kann dieser vergleichsweise leicht eingetrieben werden.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Standes der Technik liegt zunächst darin, daß das Bodengefüge vor allem im unmittelbaren Umfangsbereich der Bohrschnecken aber auch in der Störzone zwischen den Bohrschnecken zerstört und dabei entspannt wird. Ein zerstörtes, entspanntes Bodengefüge kann aber auf einen T-Träger, der z. B. eine Last an seinem oberen Ende tragen soll, keine so große Mantelreibungskraft entgegensetzen, wie dies von einem unzerstörten Bodengefüge aufgebracht würde. Offensichtlich behindert die in der Aufgabe des genannten Standes der Technik geforderte Leichtigkeit des Eintreibens des T-Trägers die Funktion, Last zu tragen, insbesondere würde der T-Träger des genannten Standes der Technik unter einer vertikalen Last z. B. weiter in das zerstörte Bodengefüge einsinken und schlechtes Tragverhalten zeigen.

Ein weiterer Nachteil dieses Standes der Technik liegt darin, daß das Bodengefüge vor allem im unmittelbaren Umfangsbereich der Bohrschnecken zerstört wird und der Boden größere Widerstandskraft in der Störzone zwischen den Bohrschnecken behält. Ein im Überlagerungsbereich angeordneter Steg wird beim Eintreiben in den Boden zwangsläufig dem Weg geringsten Widerstands folgen und sich daher von der Störzone zwischen den Bohrschnecken zu der Bohrung einer der Bohrschnecken neigen. Sind die Bohrungen klein, ist das Eintreiben des Tragelements nicht wesentlich erleichtert und sind die Bohrungen groß, wird das Tragelement umso eher aus der Mittenlage zu einer der Bohrungen ausweichen. Für den genannten Stand der Technik kommt es auf diese Abweichungen offensichtlich nicht an, da dessen Aufgabe (s. o.) darin besteht, das Eintreiben zu erleichtern, nicht aber dessen Ausrichtung vorsieht oder gar die genaue Beibehaltung einer einmal eingestellten Ausrichtung.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, daß zum einen der Energieaufwand möglichst gering gehalten wird und zum anderen die Sollorientierung eines einzubringenden Spundkastens möglichst genau eingehalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist das eingangs genannte Verfahren derart ausgebildet, daß der Spundwandkasten zunächst über dem Baugrund entsprechend seiner Sollorientierung im Baugrund ausgerichtet wird, daß ein Bohrgerät in den ausgerichteten Spundwandkasten eingeführt wird und daß der unter dem Spundwandkasten befindliche Baugrund dann zum Einbringen des Spundwandkastens vorgebohrt wird, wobei das Bohrgerät in dem Spundwandkasten entlang dessen Wandung geführt wird.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß der einem Spundwandkasten entgegengesetzte Widerstand beim Einbringen in den Baugrund erheblich dadurch reduziert werden kann, daß der Baugrund entspannt wird. Es ist ferner erkannt worden, daß zur Entspannung des Baugrundes eine Materialentnahme in dem Bereich des Baugrundes erforderlich ist, in den der Spundwandkasten eingeführt werden soll. Es ist ferner erkannt worden, daß diese Materialentnahme vorteilhaft mit Hilfe einer Bohrung d. h. mit einem Bohrgerät durchgeführt werden kann und daß es vorteilhaft ist, dem dabei entstehenden Bohrloch im wesentlichen die Sollorientierung des einzubringenden Spundwandkastens zu geben, da dadurch der nachgeführte Spundwandkasten quasi automatisch seine Sollorientierung einnimmt bzw. beibehält. Es ist schließlich erkannt worden, daß die Führung des Bohrgerätes auf einfache Weise durch den bereits entsprechend seiner Soll-Orientierung im Baugrund ausgerichteten Spundwandkasten realisiert werden kann, in dem das Bohrgerät entlang der Innenwandung des Spundwandkastens geführt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zunächst über dem Baugrund entsprechend ihrer Sollorientierung ausgerichteten Spundwandkästen bis zu einer Anfangstiefe in den Baugrund eingebracht. Die Anfangstiefe bestimmt sich dabei nach der Beschaffenheit des Baugrunds. Das anfängliche Einrammen bzw. Einrütteln der Spundwandkästen wird dann beendet, wenn der Energieaufwand pro zurückgelegter Eintreibstrecke zu groß wird. In die derartig angeordneten und ausgerichteten Spundwandkästen wird dann das Bohrgerät eingeführt und in seiner Ausrichtung durch den Spundwandkasten selbst stabilisiert. Mit dem in den Spundwandkasten eingeführten Bohrgerät wird dann der im Spundwandkasten befindliche Baugrund aufgebohrt und gegebenenfalls ausgespült. Diese Maßnahme ist aus zweierlei Gründen vorteilhaft. Zum einen dient das Ausbohren eines Kerns aus dem Inneren des Spundwandkastens zum Entspannen des Baugrunds. Zum anderen ist das Ausspülen des Baugrundes aus dem in den Baugrund eingebrachten Spundkasten zum ungehinderten Führen des Bohrgeräts im Spundkasten erforderlich. Im Anschluß an das Ausbohren des Spundwandkastens dringt die Bohrschnecke des Bohrgeräts dann weiter in den unter dem Spundwandkasten befindlichen Baugrund vor, wobei etwaige Hindernisse im Baugrund perforiert bzw. auseinandergesprengt werden können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also zum einen eine von der Baugrundoberfläche ausgehende Vorbohrung zum Einbringen eines Spundwandkastens vorgenommen werden, was sich besonders für sehr harte Böden, wie z. B. Fels, und auch für quasi elastische Böden, wie z. B. Seeton, eignet. Dieser läßt sich im unversehrten Zustand aufgrund seiner Elastizität sehr schlecht rammen, ist aber nach einer Vorbohrung leicht rammbar.

Zum andern ist es aber auch möglich, erst in einer gewissen Tiefe des Baugrundes mit einer Vorbohrung zu beginnen. Dabei wird der Spundwandkasten zunächst bis zu einer gewissen Anfangstiefe in den Baugrund eingebracht. Das Bohrgerät wird dann durch den Spundwandkasten geführt, wobei das im Spundwandkasten befindliche Baugrundmaterial ausgebohrt und gegebenenfalls ausgespült wird. Die eigentliche Vorbohrung erfolgt erst dann, wenn die Bohrschnecke am unteren Ende des Spundwandkastens angekommen ist und weiter in den unter dem Spundwandkasten befindlichen Baugrund getrieben wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Spundwandkasten im wesentlichen entsprechend der Tiefe der Vorbohrung in den Baugrund nachgeführt wird, da der Baugrund bis zu dieser Tiefe entspannt ist, so daß das Einbringen des Spundwandkastens mit relativ geringem Energieaufwand verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Baugrund im wesentlichen bis zur Solltiefe des Spundwandkastens vorgebohrt wird. Bei besonders langen Spundwandkästen kann es vorteilhaft und erforderlich sein, abwechselnd mehrmals vorzubohren, den Spundwandkasten ggf. auszugreifern und den Spundwandkasten nachzuführen bis der Spundwandkasten seine Solltiefe erreicht hat.

Es hat sich gezeigt, daß es zweckdientlich ist, zwischen dem Vorbohren und dem Nachführen des Spundwandkastens eine Ruhezeit abzuwarten, in der sich der Baugrund entspannen kann. Je nach Baugrundtyp kann diese Ruhezeit bis zu zwei Tagen dauern.

Es ist von Vorteil, während des Bohrens ein Spülgut in das entstehende Bohrloch einzuleiten.

Als Spülgut kommen beispielsweise Wasser oder auch ein Wasser/Druckluft-Gemisch (Lufthebeverfahren) in Frage. Das Spülgut kann nun unter Normaldruck oder unter Hochdruck in das Bohrloch eingeleitet werden. Um zu verhindern, daß sich die Bohrschnecke im Verlauf der Bohrung, bei der sie immerwieder auch ein Stück nach oben gezogen wird, bevor sie weiter in den Baugrund eingetrieben wird, festfrißt oder sich ein Vakuum im Bohrloch bildet, wird vorteilhafterweise Wasser in das Bohrloch geleitet. Eine Spülwirkung zum Freispülen von Hindernissen wird mittels unter Hochdruck eingeleitetem Spülgut erzielt. Das Spülen dient aber auch zum Aufheben der Reibung des Baugrunds gegen die Bohrschnecke und zum Ausspülen des Bohrlochs.

Ist der Baugrund, in den der Spundwandkasten eingebracht werden soll, zumindest bereichsweise, d. h. schichtweise nicht standfest, so kann es von Vorteil sein, eine Stützflüssigkeit, vorzugsweise eine Bentonitsuspension zur Stabilisierung des Bohrlochs in das Bohrloch einzuleiten. Diese Bentonitsuspension verhindert das Einstürzen der Bohrlochwandung.

Zum Einführen des Bohrgeräts in den Spundwandkasten wird vorteilhafterweise eine Arbeitsbühne auf den Spundwandkasten aufgesetzt, die mit einer Einfädelöffnung für das Bohrgerät versehen ist. Diese Arbeitsbühne ist derartig dimensioniert und ausgestaltet, daß eine Person auf der Arbeitsbühne stehend den Einfädelvorgang beeinflussen und überwachen kann.

Die Spundwandkästen lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gezielt im Baugrund ausrichten, da sie im wesentlichen der Orientierung der Vorbohrung folgen.

Es ist daher erforderlich, den Baugrund bezüglich des Querschnitts eines entsprechend seiner Soll-Orientierung im Baugrund ausgerichteten Spundwandkastens möglichst entlang seiner Mittelachse, also mittig, anzubohren, wozu vorteilhafterweise eine im Spundwandkasten angeordnete Anbohrführung verwendet wird.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Anbohrführung in dem Spundwandkasten anzuordnen, besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anbohrführung an dem Bohrgerät, beispielsweise im Bereich der Schnecke des Bohrgeräts, befestigt wird und zusammen mit dem Bohrgerät in den Spundwandkasten eingeführt und in diesem abgesenkt wird. Je nach den Einsatzrandbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können sowohl einmalig verwendbare Anbohrführungen als auch mehrfach verwendbare Anbohrführungen eingesetzt werden. Entsprechend können die Anbohrführungen aus unterschiedlichem Material, beispielsweise aus Beton, Metall, Stahlbeton oder auch Kunststoff gefertigt sein. Im Falle einer einmalig verwendeten Anbohrführung wird diese nach dem Anbohren des Baugrundes vom Bohrgerät abgetrennt. Diese verlorene Anbohrführung kann beim Bohrvorgang zerstört werden. Sie verbleibt entweder im Spundwandkasten oder wird je nach Verfahrensführung aus dem Spundwandkasten herausgespült. Soll die Anbohrführung mehrfach verwendet werden, so wird sie während des gesamten Bohrvorgangs mit dem Bohrgerät mitgeführt und nach Abschluß des Bohrvorgangs zusammen mit dem Bohrgerät wieder aus dem Spundwandkasten entfernt. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn Befestigungs- und Zugmittel vorgesehen sind, mit denen die Anbohrführung nach dem Anbohren des Baugrundes in den oberen Bereich des Bohrgeräts verbringbar ist, also beispielsweise unterhalb des Spülkopfes anordenbar ist.

Die Anbohrführung kann hier relativ geschützt mit dem Bohrgerät während des gesamten Bohrvorgangs mitgeführt werden.

Zum rationellen und wirtschaftlichen Erstellen einer aus einer Reihe von Spundwandkästen gebildeten Spundwand ist es besonders vorteilhaft, zunächst die Reihe von entsprechend ausgerichteten Spundwandkästen bis zu einer Anfangstiefe in den Baugrund einzurammen oder zu rütteln, dann das Vorbohren für alle Spundwandkästen durchzuführen und schließlich gegebenenfalls nach einer angemessenen Ruhezeit alle Spundwandkästen in den Baugrund nachzuführen. Auf diese Weise kann der Einsatz und das Umrüsten von Baugeräten, wie Kränen, so gering wie möglich gehalten werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner ein Bohrgerät mit einem Motor, der über ein Getriebe eine Schnecke antreibt, sowie eine Arbeitsbühne mit einer Einfädelöffnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einbringen von Spundwandkästen in einen Baugrund.

Es wird eine Antriebsanordnung vorgeschlagen, die mit einer Grundplatte verbunden ist, welche im wesentlichen entsprechend dem Innenquerschnit eines Spundwandkastens dimensioniert ist, so daß die Grundplatte unter Spiel im Innern des Spundwandkastens verschiebbar ist. Es sind ferner von den Randbereichen der Grundplatten ausgehende, sich senkrecht zur Grundplatte erstreckende Führungsmittel vorgesehen. Diese gewährleisten, daß die Grundplatte bzw. die mit der Grundplatte verbundene Antriebsanordnung immer entlang der Innenwandung des Spundwandkastens geführt wird und sich die Antriebsanordnung nicht im Inneren des Spundwandkastens verkeilt. Wird nun das erfindungsgemäße Bohrgerät im Innern eines entsprechend seiner Sollorientierung im Baugrund ausgerichteten Spundwandkastens geführt und damit ein Bohrloch in den unter dem Spundwandkasten befindlichen Baugrund erzeugt, so ist dieses Bohrloch immer automatisch entsprechend der Sollorientierung des Spundwandkastens im Baugrund ausgerichtet.

Von Vorteil ist es, wenn ein Hydromotor als Motor für das Bohrgerät dient, da Hydromotoren ein besonders günstiges Verhältnis von Leistung zur Baugröße erreichen und für das Bohrgerät nur relativ kleine, entsprechend dem Innenquerschnitt eines Spundwandkastens dimensionierte Motoren in Frage kommen. Im Hinblick auf die Härte und gegebenenfalls Inhomogenität von aufzubohrenden Böden ist es vorteilhaft, wenn der Motor mit Links- und Rechtslauf betrieben werden kann, da dadurch auf einfache Weise einem Festfressen der Schnecke entgegengewirkt werden kann. Dazu kann vorteilhafterweise auch ein am Bohrgerät angeordneter Spülkopf vorgesehen sein. Es ist nun erstrebenswert, den Durchmesser der Schnecke bzgl. des Durchmessers des Spundwandkastens so groß als möglich zu wählen. Zum einen führt dies zu einer besonders guten Entspannung des Baugrundes, zum anderen kann es erforderlich sein, den zumindest teilweise in den Baugrund eingebrachten Spundwandkasten in seinem Inneren vom Baugrundmaterial zu befreien.

Als von den Randbereichen der Grundplatten ausgehende, sich senkrecht zur Grundplatte erstreckende Führungsmittel werden Führungsschienen vorgeschlagen. Diese Führungsschienen sind vorzugsweise austauschbar, d. h. ersetzbar, was zum einen eine Anpassung an unterschiedliche Spundwandkästendurchmesser bzw. -querschnitte ermöglicht und zum anderen auch ein Ersetzen der Führungsmittel im Falle von mechanischer Abnutzung.

Es sei schließlich noch angemerkt, daß auch die Zuleitungen, d. h. im Falle eines Hydromotors zumindest ein Rücklaufschlauch, ein Vorlaufschlauch, gegebenenfalls ein Leckölschlauch und falls ein Spülkopf vorgesehen ist, auch ein Spülwasserschlauch in den Spundwandkasten mit dem Eintreiben des Bohrgeräts nachgeführt werden müssen.

Es wird nun zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen die zum Einfädeln des Bohrgeräts in den Spundwandkasten verwendete Arbeitsbühne im Bereich um die Einfädelöffnung mit vorzugsweise ein- und ausklappbaren Führungsrollen zu versehen. Diese dienen in erster Linie dazu, eine Abnutzung der über die Kanten des Spundwandkastens geführten Schläuche und Leitungen so gering wie möglich zu halten. Mit Hilfe der Führungsrollen wird aber auch die obere Öffnung des Spundwandkastens verkleinert und damit die Unfallgefahr für eine auf der Arbeitsbühne operierende Person verringert.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden.

Dazu ist einerseits auf die den Schutzansprüchen 1 und 13 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.

In Verbindung mit der Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen zumindest teilweise in den Baugrund eingebrachten Spundwandkasten vor dem Einführen eines Bohrgeräts,

Fig. 2 einen zumindest teilweise in den Baugrund einge­ brachten Spundwandkasten mit eingeführtem Bohrgerät,

Fig. 3 ein Bohrgerät zumindest teilweise in einer Schnitt­ darstellung und

Fig. 4 die Aufsicht auf die Grundplatte eines in einen Spundwandkasten eingeführten Bohrgeräts.

In der Fig. 1 ist eine Situation dargestellt, in der ein Spundwandkasten 1 in den Grund eines offenen Gewässers eingebracht werden soll. Der Spundwandkasten 1 ist zumindest teilweise bis zu einer gewissen Tiefe in den Baugrund eingebracht, d. h. eingerammt und/oder eingerüttelt. Mit 2 ist das Niveau der Wasseroberfläche bezeichnet. Der Spundwandkasten 1 ist bereits entsprechend seiner Sollorientierung im Baugrund im wesentlichen vertikal ausgerichtet. Auf den Spundwandkasten 1 ist eine Arbeitsbühne 3 aufgesetzt. Die Arbeitsbühne 3 ist mit einer hier nicht dargestellt Einfädelöffnung versehen, durch die ein Bohrgerät 4 in den Spundwandkasten 1 eingeführt wird.

Die Arbeitsbühne 3 ist so ausgestaltet, daß eine Person auf dieser Arbeitsbühne 3 operieren kann, d. h. den Einfädelvorgang beeinflussen und überwachen kann.

Das Bohrgerät 4 weist eine Schnecke 5 auf, die über ein Getriebe von einem Motor, vorzugsweise einem Hydromotor angetrieben wird. Der Antriebsaufbau 6 wird in Verbindung mit der Fig. 3 näher erläutert. Mit 8 ist ein Motoraggregat bezeichnet, das über Leitungen mit dem eigentlichen Bohrgerät 4 verbunden ist und zu dessen Versorgung dient. Das Bohrgerät 4 ist nun an einem Kran 7 befestigt, mit Hilfe dessen es in den Spundwandkasten versenkbar ist und aus diesem wieder herausgezogen werden kann.

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Situation nach dem Absenken des Bohrgeräts in den Spundwandkasten 1 dargestellt. Es ist ferner ein zweiter Spundwandkasten 10 dargestellt, der bereits bis zur Endteufe in den Gewässergrund 9 eingebracht ist. Dabei ragt er aus dem Gewässergrund 9 bis zur Wasseroberfläche 2 heraus. Der Spundwandkasten 1 ist bis zu einer Anfangstiefe 11 in den Gewässergrund 9 eingebracht. Der sich unter dem Spundwandkasten 1 befindliche Baugrund wird nun mit Hilfe des in den Spundwandkasten 1 eingebrachten Bohrgeräts vorgebohrt. Dazu hat das Bohrgerät bereits den im Spundwandkasten 1 befindlichen Baugrund durchbohrt und ist weiter in den Baugrund vorgedrungen. In dem in Fig. 2 dargestellten Verfahrensabschnitt ist der Antriebsaufbau 6 bis auf Gewässergrundniveau abgesenkt. Zum weiteren Absenken des Bohrgeräts ist es nun erforderlich, den im Spundwandkasten 1 befindlichen Baugrund vollständig zu entfernen, was erfindungsgemäß durch Bohren in Verbindung mit Spülen erfolgt. Der Baugrund wird also aus dem Spundwandkasten 1 herausgespült, so daß auch der Antriebsaufbau 6 bis unterhalb des Gewässergrundniveaus geführt werden kann.

Auf diese Weise kann eine Vorbohrung bis zur Endteufe des Spundwandkastens 1 vorgenommen werden. Dann, gegebenenfalls nach einer angemessenen Ruhezeit, in der sich der Baugrund 9 entspannen kann, wird der Spundwandkasten 1 in den Gewässergrund 9 bis zu seiner Endteufe nachgeführt.

Wesentlich ist, daß das Bohrloch entsprechend der Sollorientierung des einzubringenden Spundwandkastens ausgerichtet ist, da das Bohrgerät nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im Inneren des Spundwandkastens geführt wird. Eine Anbohrführung 13, die im Spundwandkasten 1 angeordnet ist, ermöglicht das mittige Anbohren des Baugrunds bzw. des Gewässergrundes 9.

In Fig. 3 ist nun die Anordnung des Antriebs des erfindungsgemäßen Bohrgeräts dargestellt. Der Motor 15 ist über ein Getriebe 16 und einen nachgeordneten Spülkopf 17 mit der hier nicht dargestellten Schnecke verbunden und treibt diese an. Als Motor wird vorzugsweise ein Hydromotor verwendet, dessen Drehzahl über das Getriebe in einem festen Übersetzungsverhältnis herabgesetzt wird. Die Zuleitungen des Hydromotors 15 sind mit 22 bezeichnet und nach oben in Richtung der Aufhängung 21 des Bohrgeräts geführt. Über den Spülkopf ist Spülgut, wie z. B. Wasser direkt in das Bohrloch einleitbar oder auch über die Schnecke, die dann hohl ist und mit entsprechenden Austrittsdüsen ausgestattet sein muß. Besonders hingewiesen sei auf die Grundplatte 19, mit dem das Getriebe mit dem Motor 15 verbunden ist. Die Grundplatte 19 ist im wesentlichen entsprechend der Querschnittsfläche des einzubringenden Spundwandkastens dimensioniert. Von den Randbereichen der Grundplatte 19 gehen Führungsschienen 20 senkrecht nach oben aus.

Diese bilden quasi einen nach oben hin offenen Kasten, in dem das Getriebe 16 sowie der Motor 15 zumindest teilweise geschützt angeordnet sind.

Die Führungsschienen sind vorzugsweise auswechselbar. Beim Einführen bzw. Bewegen des Bohrgeräts in einem Spundwandkasten gleiten die Führungsschienen 20 entlang der Innenwandung des Spundwandkastens.

In Fig. 4 ist ein Schnitt durch einen Spundwandkasten 1 dargestellt. Der Spundwandkasten ist aus zwei doppel-T- förmigen Spundwandbohlen 25 gebildet, die über Schlösser 26 miteinander verbunden sind. Es ist ferner die Aufsicht auf eine in dem Spundwandkasten 1 angeordnete Grundplatte 19 dargestellt. In der Grundplatte 19 sind Durchgangsöffnungen 28 vorgesehen, durch die beispielsweise ein Spülgutschlauch geführt werden kann und die auch den Durchtritt des ausgespülten Baugrundmaterials ermöglichen. Die Grundplatte 19 weist schließlich eine zentriert angeordnete runde Durchgangsöffnung 29 auf, gegen die von der einen Seite, nämlich von oben das Getriebe des Bohrgeräts geschraubt wird. Von der anderen Seite schließt sich der Spülkopf an, was der Fig. 3 entnommen werden kann.

Hinsichtlich weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale, wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Abschließend sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Lehre nicht auf die voranstehend erörterte Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Die erfindungsgemäße Lehre läßt sich vielmehr auch bei durch weitere Verfahrensschritte erweiterten Verfahren zum Einbringen von Spundwandkästen in einen Baugrund realisieren.

Bezugszeichenliste

1

Spundwandkasten

2

Wasseroberfläche

3

Arbeitsbühne

4

Bohrgerät

5

Schnecke

6

Antriebsanordnung

7

Kran

8

Motoraggregat

9

Gewässergrund

10

Spundwandkasten

11

Anfangstiefe

12

Endteufe

13

Anbohrführung

14

-

15

Motor

16

Getriebe

17

Spülkopf

18

Spülung

19

Grundplatte

20

Führungsschiene

21

Aufhängung

22

Zuleitungen

23

-

24

-

25

Spundwandbohle

26

Schloß

27

-

28

Durchgangsöffnung

29

Durchgangsöffnung

Claims (20)

1. Verfahren zum Einbringen eines Spundwandkastens (1) in einen Baugrund, bei dem der über dem Baugrund ausgerichtete Spundwandkasten in den Baugrund gerammt und/oder gerüttelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spundwandkasten (1) zunächst über dem Baugrund entsprechend seiner Sollorientierung im Baugrund ausgerichtet und bis zu einer Ausgangstiefe in den Baugrund eingebracht wird, daß dann in den ausgerichteten Spundwandkasten (1) ein Bohrgerät (4) mit einer Schnecke (5) mit einem Durchmesser von 50% bis 90% des jeweils kleineren Durchmessers des Spundwandkastens (1) eingeführt wird, und daß dann der unter dem Spundwandkasten (1) befindliche Baugrund zum Einbringen des Spundwandkastens (1) aufgebohrt und gegebenenfalls ausgegreifert und/oder ausgespült wird, wobei das Bohrgerät (4) in dem Spundwandkasten (1) entlang dessen Innenwandung geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Spundwandkasten (1) im wesentlichen entsprechend der Tiefe der Vorbohrung in den Baugrund nachgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Baugrund im wesentlichen bis zur Solltiefe des Spundwandkastens (1) vorgebohrt wird und daß der Spundwandkasten (1) dann bis zu seiner Solltiefe in den Baugrund nachgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorbohren und dem Nachführen des Spundwandkastens (1) eine Ruhezeit abgewartet wird, in der sich der Baugrund entspannt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Bohrens ein Spülgut in das entstehende Bohrloch eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülgut unter Hochdruck in das Bohrloch eingeleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß als Spülgut Wasser und/oder Druckluft verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützflüssigkeit, vorzugsweise eine Bentonitsuspension, zur Stabilisierung der Bohrlochwandung in das Bohrloch eingeleitet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einführen des Bohrgeräts (4) in den Spundwandkasten (1) eine Arbeitsbühne (3) auf den Spundwandkasten (1) aufgesetzt wird, die mit einer Einfädelöffnung für das Bohrgerät (4) versehen ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum bezüglich des Spundwandkastenquerschnitts genau mittigen Anbohren des Baugrundes eine im Spundwandkasten (1) angeordnete Anbohrführung (13) verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbohrführung (13) an dem Bohrgerät (4) befestigt wird und zusammen mit dem Bohrgerät (4) in den Spundwandkasten (1) eingeführt und abgesenkt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbohrführung (13) einmalig verwendet wird, indem sie nach dem Anbohren des Baugrundes vom Bohrgerät (4) abgetrennt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbohrführung (13) mit dem Bohrgerät (4) mitgeführt wird und zusammen mit dem Bohrgerät (4) wieder aus dem Spundwandkasten (1) entfernt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst eine Reihe von ausgerichteten Spundwandkästen (1) bis zu einer Anfangstiefe in den Baugrund eingebracht wird,
daß dann das Vorbohren für alle Spundwandkästen (1) erfolgt und
daß schließlich alle Spundwandkästen (1) in den Baugrund nachgeführt werden und gemeinsam eine Spundwand bilden.

15. Bohrgerät mit einem Motor (15), der über ein Getriebe (16) eine Schnecke (5) antreibt, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsanordnung mit einer Grundplatte (19) verbunden ist, die im wesentlichen entsprechend dem Innenquerschnitt eines Spundwandkastens (1) dimensioniert ist, so daß die Grundplatte (19) unter Spiel im Innern des Spundwandkastens (1) verschiebbar ist, und daß von den Randbereichen der Grundplatte (19) ausgehende, sich senkrecht zur Grundplatte (19) erstreckende Führungsmittel vorgesehen sind.

16. Bohrgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Motor (15) ein Hydromotor, vorzugsweise mit Links- und Rechtslauf, vorgesehen ist.

17. Bohrgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spülkopf (17) vorgesehen ist.

18. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (5) einen Durchmesser von über 50% des Spundkastendurchmessers, vorzugsweise 90%, aufweist.

19. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel durch vorzugsweise austauschbare Führungsschienen (20) gebildet sind.

20. Arbeitsbühne mit einer Einfädelöffnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich um die Einfädelöffnung vorzugsweise ein- und ausklappbare Führungsrollen angeordnet sind.