EP0588143A1 - Erdbohrer zum Herstellen eines Ortbeton-Verdrängungspfahles - Google Patents

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EP0588143A1
EP0588143A1 EP93113869A EP93113869A EP0588143A1 EP 0588143 A1 EP0588143 A1 EP 0588143A1 EP 93113869 A EP93113869 A EP 93113869A EP 93113869 A EP93113869 A EP 93113869A EP 0588143 A1 EP0588143 A1 EP 0588143A1
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drill
sleeve
screw
earth
shaft
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/22—Rods or pipes with helical structure

Definitions

  • the invention relates to an earth drill for producing a cast-in-place concrete pile, with a tubular shaft which has a detachable drill tip at its lower end and a displacement body which surrounds the shaft at a distance from the lower end, and at least between the drill tip and displacement body on the outer circumference of the shaft a screw rib is arranged.
  • an earth drill of the type described in more detail at the outset is known (EP-B1-0228138), the screw rib of which runs from the drill tip to the displacement body and the displacement body of which has a screw surface adjoining the screw rib, which initially spirals up to the outside diameter the screw rib expanded and then narrowed again spirally to the circumference of the shaft, but in this upper region has a direction of rotation opposite to the screw rib.
  • This known earth drill has the disadvantage that the continuous screw rib loosens the soil surrounding the drill strongly when the drill is brought down and conveys it upwards when the feed speed of the drill in the axial direction is less than the slope of the screw rib. The raised soil is then pressed radially outwards by the spiral surfaces of the displacer and also downwards by the upper spiral.
  • a strong compaction and such a significant increase in friction occurs in the area of the displacer that the drill seizes itself in the ground and cannot penetrate deeper into the ground when its displacer has reached the upper horizon of the ground layer in which the Stake is to be brought down.
  • the length of the piles to be manufactured can therefore not be greater than the shank length of the drill between its drill tip and the displacer. Effective compaction of the soil is therefore achieved with the known earth drill only in the vicinity of the earth's surface, but not in deeper layers, where the continuous screw rib has loosened the soil, which cannot be removed again before the drill is pulled.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to provide an earth auger of the type explained in more detail above, which can be brought down and pulled out in various soils, in particular also in uneven soils and great depths, so that loosening of the soil surrounding the pile largely avoided and immediately eliminated again and again.
  • a sleeve is arranged at the lower end of the drill shaft, the outer diameter of which is at least as large as the outer diameter of the screw rib and its axial length is greater than the axial thickness of the screw rib or the smallest distance between two screw threads of the rib.
  • This embodiment has the advantage that the piling loosened from the drill tip during drilling and pushed aside is pushed from the collar into the laterally adjacent soil and compacted there.
  • the sleeve smoothes the borehole wall and at the same time seals it against the ascending in-situ concrete, which is filled into the borehole from above through the tubular shaft when the drill is pulled while the drill bit remains at the bottom of the borehole.
  • the cuff is expediently a metal ring which is firmly connected to the shaft and has at least one bottom entry opening on its lower end face.
  • This configuration has the advantage that part of the soil loosened from the drill tip can enter the screw threads of the screw rib and can increase and compact the soil loosened there when the drill is brought down. At the same time, this reduces the tip resistance when the drill is brought down.
  • a partial screw surface expediently emerges, which extends from the upper end face of the sleeve and which can connect to the screw threads of the screw rib. The loosened soil is then easily passed into the screw threads of the rib.
  • the outer peripheral surface of the sleeve can be cylindrical. However, it is particularly expedient if the outer circumferential surface of the sleeve widens conically towards its lower end face. This configuration has the advantage that loosened soil located in the area of the screw rib easily reaches the conical circumferential surface of the sleeve when the drill is pulled up and is pressed by it against the borehole wall and compacted therein.
  • the displacement body has an upwardly widening, smooth-walled, conical part, the largest outer diameter of which is at least as large as the outer diameter of the screw rib.
  • the displacer has a smooth-walled, cylindrical part above its conical part, the borehole wall compressed by the conical part is additionally stabilized when the drill is brought down.
  • the releasable drilling tip can be a substantially flat plate, which has a soil loosening strip extending across the plate on its underside.
  • a drill bit is inexpensive to manufacture with simple means and can remain at the bottom of the borehole if the drill is pulled out and the borehole is simultaneously filled with concrete.
  • the drill bit plate is expediently connected to the tubular shaft of the drill by a bayonet or claw lock. It then sits firmly when the drill is brought down and securely closes the lower tube opening. On the other hand, it can detach itself from its claws by turning the drill shaft back a little, if in-situ concrete is to be poured into the borehole from above and the earth drill is to be pulled out upwards.
  • 10 denotes the lower end of an earth auger which is used to produce an in-situ concrete displacement pile.
  • the earth drill 10 consists of a cylindrical, tubular shaft 11, which carries at its lower end a drill bit 12 which closes the cylindrical interior 13 of the drill 10 and is releasably fastened to the lower end of the shaft 11 with a claw closure (not shown).
  • the drill bit 12 consists of an in the western flat plate 14, which at its Underside carries a soil loosening strip 15 extending across the plate 14, which is a straight strip in the exemplary embodiment shown in FIG. 5 and is shaped according to an S in the exemplary embodiment shown in FIG. 6.
  • the shaft 11 of the earth auger 10 carries on its outer circumference a screw rib 16 which, in the exemplary embodiments shown, has only two screw turns 17 and 18, but can also be designed with more screw turns.
  • the screw rib is welded onto the outer circumferential surface 19 of the shaft 11 in the form of a narrow steel band and is designed in such a way that the pitch of the upper screw pitch 18 is greater than the pitch of the lower screw pitch.
  • the upper screw path 18 ends at a displacement body 20 which is arranged at a distance from the lower end 11a of the shaft 11, surrounds it concentrically and can also be made in one piece with the shaft.
  • the displacement body consists of an upwardly widening, smooth-walled conical part 21 and a smooth-walled cylindrical part 22, the outer diameter D of which is as large as the outer diameter S of the screw rib 16.
  • the shaft 11 of the earth auger 10 carries a sleeve 23 made of steel, which is welded onto the shaft of the tube, but can also be made in one piece with it.
  • the largest outer diameter M of the sleeve 23 is as large as the outer diameter S of the screw rib and the axial length L of the sleeve 23 is greater than the axial thickness a of the screw rib 16.
  • the screw rib has a greater axial thickness and the individual screw threads are only a small distance apart, the axial length L should be greater than the smallest distance between two screw threads of the rib.
  • the axial length L should be greater than the smallest distance between two screw threads of the rib.
  • the cuff has 23 on its lower end face 24 two projecting claws 25, which serve to loosen the soil when the drill is brought down.
  • the cuff 23 also has at least one bottom entry opening 26 on its lower end face 24, into which a partial screw surface 27 opens, which extends from the upper end face 28 of the cuff 23 and to which the lower screw thread 17 of the screw rib 16 adjoins upwards.
  • the sleeve 23 has a cylindrical larger peripheral surface.
  • the outer circumferential surface 30 of the sleeve 23 is conical in such a way that it widens towards the lower end face 24. It can be seen from FIG. 4 that the largest outer diameter M on the lower end face of the sleeve 23 is larger than the outer diameter S of the screw rib 16, which corresponds to the outer diameter on the upper end face 28 of the sleeve 23.
  • the mode of operation of the earth auger shown and described is as follows: When the earth drill 10 is brought down into the ground, the drill is axially displaced in the direction of arrow 31 under pressure and at the same time slowly rotated clockwise in the direction of arrow 32 in the circumferential direction. Loosen the claws 25 on the lower end face 24 of the collar 23 and the soil loosening strip 15 on the drill bit plate 12 and thereby loosen the soil under the drill bit. A part of this loosened soil travels over the screw part surface 27 between the screw threads 17 and from there further between the screw threads 18 of the screw rib 16.
  • the loosened earth then reaches the area of the conical part 21 of the displacer 20, which drifts downwards with the drill and that pressing the earth into its area against the borehole wall and compacting it there.
  • the cylindrical part 22 then smoothes the compressed borehole wall and guides the drill in the borehole.
  • the bayonet lock between the lower end of the shaft and the drill bit plate 12 is released by a brief rotation counterclockwise as shown by the arrow 32.
  • a suitable pile reinforcement has been introduced into the interior 13 of the shank 11
  • fresh concrete is poured into this interior 13 and the earth drill 10 is slowly pulled up in the direction of the arrow 32, the earth drill being rotated very slowly in the direction of the arrow 32.
  • the fresh concrete emerges from the lower end of the tubular shaft 11 and rises in the borehole, the borehole wall being sealed off from the fresh concrete by the collar 23.
  • the sleeve 29 smoothes the borehole wall and compresses the soil in the region of the borehole wall, which is still loosened by the screw threads 17 and 18 of the screw rib 16. A particularly good compression is achieved here if the sleeve 23 has a conical outer circumferential surface 30 shown in FIG. 4.
  • the invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but several changes and additions are possible without leaving the scope of the invention.
  • more than two screw turns can also be provided and it can also prove expedient to carry out all screw turns of the screw rib with the same pitch.

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Abstract

Erdbohrer zum Herstellen eines Ortbeton-Verdrängungspfahles, dessen rohrförmiger Schaft (11) am unteren Ende (11a) eine zylindrische oder konische Manschette (23) aufweist, die in Axialrichtung des Bohrers eine verhältnismäßig große Länge (L) hat und das von den Schraubengängen (17) und (18) einer oberhalb angeordneten Schraubenrippe (16) gelockerte Erdreich beim Herausziehen des Bohrers gegen die Bohrlochwandung preßt und verdichtet und zugleich die Bohrlochwandung glättet und gegenüber dem an der Unterseite des hohlen Bohrers auftretenden Ortbeton abdichtet. Durch einen konischen, glattwandigen Verdrängungskörper (20) oberhalb der Schraubenrippe (16) wird das gelockerte Erdreich auch beim Niederbringen des Bohrers in die Bohrlochwandung verdrängt und verdichtet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Erdbohrer zum Herstellen eines Ortbeton-Verdrängungspfahles, mit einem rohrförmigen Schaft, der an seinem unteren Ende eine lösbare Bohrspitze und im Abstand vom unteren Ende einen den Schaft kontrisch umgebenden Verdrängungskörper aufweist und wobei zwischen Bohrspitze und Verdrängungskörper auf dem Außenumfang des Schaftes mindestens eine Schraubenrippe angeordnet ist.
  • Beim Herstellen von Bohrpfählen aus Ortbeton geschieht es häufig, daß beim Herstellen des Bohrloches das umgebende Erdreich vom Erdbohrer aufgelockert wird. Eine Lockerung des Bodengefüges muß jedoch unbedingt vermieden werden, da sonst die Wandreibung des das Bohrloch ausfüllenden Ortbetonpfahles herabgesetzt und die Tragfähigkeit des Pfahles vermindert wird. Der Hohlraum für den Ortbetonpfahl im Boden wird deshalb nicht dadurch hergestellt, daß der beim Niederbringen des Bohrers gelöste Boden zu Tage gefördert wird, sondern der gelöste Boden wird beim Niederbringen des Bohrers seitlich und nach oben hin in das anstehende Erdreich verdrängt, wobei der das Bohrloch umgebende Boden zusätzlich verdichtet wird.
  • Zum Herstellen von Ortbeton-Verdrängungspfählen ist ein Erdbohrer der eingangs näher erläuterten Art bekannt (EP-B1-0228138), dessen Schraubenrippe von der Bohrspitze bis zum Verdrängungskörper durchläuft und dessen Verdrängungskörper eine an die Schraubenrippe anschließende Schraubenfläche aufweist, die sich zunächst spiralförmig bis zum Außendurchmesser der Schraubenrippe erweitert und dann wieder spiralförmig auf den Umfang des Schaftes verengt, in diesem oberen Bereich jedoch einen zur Schraubenrippe gegenläufigen Drehsinn aufweist.
  • Dieser bekannte Erdbohrer hat den Nachteil, daß die durchgehende Schraubenrippe das den Bohrer umgebende Erdreich beim Niederbringen des Bohrers stark auflockert und nach oben fördert, wenn die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrers in Axialrichtung kleiner ist als sie der Steigung der Schraubenrippe entspricht. Der hoch geförderte Boden wird dann von den Spiralflächen des Verdrängungskörpers radial nach außen und von der oberen Spirale auch nach unten gedrückt. Hierbei tritt aber eine so starke Verdichtung und eine so bedeutende Erhöhung der Reibung im Bereich des Verdrängungskörpers ein, daß sich der Bohrer im Boden festfrißt und nicht tiefer in den Boden eindringen kann, wenn sein Verdrängungskörper den oberen Horizont der Bodenschicht erreicht hat, in der der Pfahl niedergebracht werden soll. Die Länge der herzustellenden Pfähle kann deshalb nicht größer sein als die Schaftlänge des Bohrers zwischen dessen Bohrspitze und dem Verdrängungskörper. Eine wirksame Verdichtung des Bodens wird deshalb mit dem bekannten Erdbohrer nur in der Nähe der Erdoberfläche erreicht, nicht aber in tieferen Schichten, wo die durchlaufende Schraubenrippe eine Lockerung des Bodens bewirkt hat, die vor dem Ziehen des Bohrers nicht wieder beseitigt werden kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Erdbohrer der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, der in verschiedenen Böden, insbesondere auch in rolligen Böden und großen Tiefen so niedergebracht und wieder herausgezogen werden kann, daß eine Auflockerung des den Pfahl umgebenden Bodens weitgehend vermieden und immer wieder sofort beseitigt wird.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß am unteren Ende des Bohrerschaftes eine Manschette angeordnet ist, deren Außendurchmesser mindestens ebenso groß ist wie der Außendurchmesser der Schraubenrippe und deren axiale Länge größer ist als die axiale Dicke der Schraubenrippe oder der kleinste Abstand zwischen zwei Schraubengängen der Rippe.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das beim Bohren von der Bohrspitze gelöste und zur Seite gedrängte Haufwerk von der Manschette in den seitlich anstehenden Boden gedrängt und dort verdichtet wird. Beim Hochziehen des Bohrers, das mit einer ganz langsamen Drehung des Bohrers um seine Längsachse durchgeführt wird, glättet die Manschette die Bohrlochwandung und dichtet sie gleichzeitig gegen den aufsteigenden Ortbeton ab, der von obenher durch den rohrförmigen Schaft beim Ziehen des Bohrers in das Bohrloch eingefüllt wird, während die Bohrspitze am Grund des Bohrloches zurückbleibt.
  • Die Manschette ist zweckmäßig ein mit dem Schaft festverbundener Metallring, der an seiner unteren Stirnseite mindestens eine Bodeneintrittsöffnung aufweist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß ein Teil des von der Bohrspitze gelösten Bodens in die Schraubengänge der Schraubenrippe eintreten und den dort gelockerten Boden beim Niederbringen des Bohrers vermehren und verdichten kann. Gleichzeitig wird hierdurch der Spitzenwiderstand beim Niederbringen des Bohrers verringert.
  • In die Bodeneintrittsöffnung der Manschette mündet zweckmäßig eine Schraubenteilfläche, die von der oberen Stirnseite der Manschette ausgeht und die sich an die Schraubengänge der Schraubenrippe anschließen kann. Der gelöste Boden wird dann ohne weiteres in die Schraubengänge der Rippe geleitet.
  • Die äußere Umfangsfläche der Manschette kann zylindrisch sein. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn sich die äußere Umfangsfläche der Manschette zu deren unterer Stirnseite hin konisch erweitert. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß im Bereich der Schraubenrippe befindlicher gelockerter Boden beim Hochziehen des Bohrers leicht an die konische Umfangsfläche der Manschette gelangt und von dieser gegen die Bohrlochwandung gedrückt und darin verdichtet wird.
  • Hiermit wird zugleich eine gute Abdichtung gegen den am unteren Rand des Bohrers auftretenden Ortbeton erzielt.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Verdrängungskörper einen sich nach oben erweiternden, glattwandigen, konischen Teil aufweist, dessen größter Außendurchmesser mindestens ebenso groß ist wie der Außendurchmesser der Schraubenrippe. Mit einem solchen kegelstumpfförmigen Verdrängungskörper gelingt es, den beim Niederbringen des Bohrers gelockerten Boden zwischen den Schraubengängen nach Außen zu drängen und zu verdichten, so daß die Bohrlochwandung standfest bleibt. Da die Umfangsfläche des Verdrängungskörpers glattwandig ist, gleitet er leicht an der Bohrlochwandung entlang und ermöglicht so dem Bohrer, auch in größere Tiefen vorzudringen, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich der Bohrer beim Verdichten der Bohrlochwandung festfrist.
  • Wenn der Verdrängungskörper oberhalb seines konischen Teiles einen an diesen anschließenden, glattwandigen, zylindrischen Teil aufweist, wird die durch den konischen Teil verdichtete Bohrlochwandung beim Niederbringen des Bohrers zusätzlich stabilisiert.
  • Die lösbare Bohrspitze kann eine im wesentlichen ebene Platte sein, die an ihrer Unterseite eine sich quer über die Platte erstreckende Bodenlockerungsleiste aufweist. Eine derartig gestaltete Bohrspitze ist mit einfachen Mitteln preiswert herzustellen und kann am Grund des Bohrloches zurückbleiben, wenn der Bohrer herausgezogen und gleichzeitig das Bohrloch mit Beton gefüllt wird. Die Bohrspitzenplatte ist zweckmäßig durch ein Bajonet- oder Klauenverschluß mit dem rohrförmigen Schaft des Bohrers verbunden. Sie sitzt dann beim Niederbringen des Bohrers an diesem fest und verschließt dessen untere Rohröffnung sicher. Andererseits kann sie sich durch eine geringe Rückdrehung des Bohrerschaftes aus dessen Klauen lösen, wenn durch den Bohrerschaft von obenher Ortbeton in das Bohrloch eingefüllt und der Erdbohrer nach oben herausgezogen werden soll.
  • Da die Schraubenrippe den Bohrer beim Niederbringen nur führen, aber das den Bohrerschaft umgebende Erdreich nicht lockern oder lösen soll, genügen zwei Schraubengange für die Schraubenrippe.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:
    • Fig. 1 den unteren Teil eines Bohrers nach der Erfindung in einer ersten Seitenansicht,
    • Fig. 2 den Erdbohrer nach Fig. 1 in einer um 90° ver drehten Seitenansicht,
    • Fig. 3 den Erdbohrer nach den Fig. 1 und 2 mit nach unter herausgezogener Bohrspitzenplatte in einem dia - metralen Längsschnitt,
    • Fig. 4 eine etwas andere Ausführungsform eines Erdbohrers nach der Erfindung, der mit einer Bohrspitzenplatte verschlossen ist in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung,
    • Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 3 in einer Untersicht und
    • Fig. 6 die Untersicht auf eine Bohrspitzenplatte in einer etwas anderen Ausführungsform.
  • In den Zeichnungen ist mit 10 das untere Ende eines Erdbohrers bezeichnet, der zum Herstellen eines Ortbeton-Verdrängungspfahles verwendet wird. Der Erdbohrer 10 besteht aus einem zylindrischen, rohrförmigen Schaft 11, der an seinem unteren Ende eine Bohrspitze 12 trägt, die den zylindrischen Innenraum 13 des Bohrers 10 verschließt und mit einem nicht näher dargestellten Klauenverschluß am unteren Ende des Schaftes 11 lösbar befestigt ist. Die Bohrspitze 12 besteht aus einer im westentlichen ebenen Platte 14, die an ihrer Unterseite eine sich quer über die Platte 14 erstreckende Bodenlockerungsleiste 15 trägt, die bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel eine gerade Leiste ist und bei dem in Fig. 6 dargestellten Auführungsbeispiel nach einem S geformt ist.
  • Der Schaft 11 des Erdbohrers 10 trägt auf seinem Außenumfang eine Schraubenrippe 16, die bei den dargestellten Ausführungsbeispielen nur zwei Schraubengänge 17 und 18 hat, aber auch noch mit mehr Schraubengängen ausgeführt sein kann. Die Schraubenrippe ist in Form eines schmalen Stahlbandes auf die äußere Umfangsfläche 19 des Schaftes 11 aufgeschweißt und so ausgebildet, daß die Steigung des oberen Schraubenganges 18 größer ist als die Steigung des unteren Schraubenganges. Der obere Schraubengang 18 endet an einem Verdrängungskörper 20, der im Abstand vom unteren Ende 11a des Schaftes 11 angeordnet ist, diesen konzentrisch umgibt und auch mit dem Schaft aus einem Stück hergestellt sein kann. Der Verdrängungskörper besteht aus einem sich nach obenhin erweiternden, glattwandigen konischen Teil 21 und aus einem glattwandigen zylindrischen Teil 22, dessen Außendurchmesser D ebenso groß ist wie der Außendurchmesser S der Schraubenrippe 16.
  • An seinem unteren Ende 11a trägt der Schaft 11 des Erdbohrers 10 eine Manschette 23 aus Stahl, die auf den Schaft des Rohres aufgeschweißt ist, aber auch mit diesem aus einem Stück bestehen kann. Der größte Außendurchmesser M der Manschette 23 ist ebenso groß wie der Außendurchmesser S der Schraubenrippe und die axiale Länge L der Manschette 23 ist größer als die axiale Dicke a der Schraubenrippe 16.
  • Wenn bei einer anderen Ausführungsform die Schraubenrippe eine größere axiale Dicke hat und die einzelnen Schraubengänge nur einen geringen Abstand voneinander haben, soll die axiale Länge L größer sein als der kleinste Abstand zwischen zwei Schraubengängen der Rippe. Eine solche Ausführungsform ist in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellt.
  • Wie aus den Figuren 1 bis 5 hervorgeht, hat die Manschette 23 an ihrer unteren Stirnseite 24 zwei vorspringende Klauen 25, die zum Auflockern des Bodens beim Niederbringen des Bohrers dienen. Die Manschette 23 hat an ihrer unteren Stirnseite 24 ferner mindestens eine Bodeneintrittsöffnung 26, in die eine Schraubenteilfläche 27 mündet, die von der oberen Stirnseite 28 der Manschette 23 ausgeht und an die sich der untere Schraubengang 17 der Schraubenrippe 16 nach obenhin anschließt.
  • Bei der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform hat die Manschette 23 eine zylindrische größere Umfangsfläche. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 dagegen ist die äußere Umfangsfläche 30 der Manschette 23 derart konisch, daß sie sich zur unteren Stirnseite 24 hin erweitert. Man erkennt aus Fig. 4, daß der größte Außendurchmesser M an der unteren Stirnseite der Manschette 23 größer ist als der Außendurchmesser S der Schraubenrippe 16, die dem Außendurchmesser an der oberen Stirnseite 28 der Manschette 23 entspricht.
  • Die Wirkungsweise des dargestellten und beschriebenen Erdbohrers ist folgende:
    Beim Niederbringen des Erdbohrers 10 ins Erdreich wird der Bohrer in Richtung des Pfeiles 31 unter Druck axial verschoben und zugleich in Richtung des Pfeiles 32 in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn langsam gedreht. Die Klauen 25 an der unteren Stirnseite 24 der Manschette 23 und die Bodenlockerungsleiste 15 an der Bohrspitzenplatte 12 lockern und lösen hierbei das Erdreich unter der Bohrspitze. Ein Teil dieses gelösten Erdreiches wandert über die Schraubentteilfläche 27 zwischen die Schraubengänge 17 und von dort weiter zwischen die Schraubengänge 18 der Schraubenrippe 16. Die gelöste Erde gelangt dann in den Bereich des konischen Teiles 21 des Verdrängungskörpers 20, der mit dem Bohrer abwärts wandert und das in seinen Bereich gelangende Erdreich nach Außen gegen die Bohrlochwandung preßt und dort verdichtet. Der zylindrische Teil 22 glättet dann die verdichtete Bohrlochwandung und führt den Bohrer im Bohrloch.
  • Ein weiterer Teil des an der unteren Stirnseite der Bodenspitze gelockerten Bodens wird nach außen gedrängt und von der äußeren Umfangsfläche 29 der Manschette 23 gegen die Bohrlochwandung gedrängt.
  • Sobald der Erdbohrer 10 die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird durch eine kurze Drehung entgegen dem durch den Pfeil 32 dargestellten Uhrzeigersinn der Bajonetverschluß zwischen dem unteren Schaftende und der Bohrspitzenplatte 12 gelöst. Nachdem in den Innenraum 13 des Schaftes 11 eine geeignete Pfahlbewehrung eingebracht wurde, wird in diesen Innenraum 13 Frischbeton eingefüllt und der Erdbohrer 10 langsam in Richtung des Pfeiles 32 hochgezogen, wobei der Erdbohrer in Richtung des Pfeiles 32 sehr langsam gedreht wird. Der Frischbeton tritt hierbei am unteren Ende des rohrförmigen Schaftes 11 aus und steigt im Bohrloch hoch, wobei die Bohrlochwandung durch die Manschette 23 gegen den Frischbeton abgedichtet wird. Zugleich glättet die Manschette 29 die Bohrlochwandung und verdichtet das durch die Schraubengänge 17 und 18 der Schraubenrippe 16 noch gelockerte Erdreich im Bereich der Bohrlochwandung. Hierbei wird eine besonders gute Verdichtung dann erreicht, wenn die Manschette 23 eine in Fig. 4 gezeigte konische äußere Umfangsfläche 30 hat.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Wie bereits erwähnt, können auch mehr als zwei Schraubengänge vorgesehen sein und es kann sich auch als zweckmäßig erweisen, alle Schraubengänge der Schraubenrippe mit der gleichen Steigung auszuführen. Ferner ist es auch möglich, die Manschette am unteren Ende des rohrförmigen Schaftes geschlossen auszuführen und ihr eine in Axialrichtung ballige Umfangsfläche zu geben, so daß der Bohrer leichter ins Erdreich eindringt und sowohl beim Niederbringen als auch beim Ziehen des Bohrers eine Verdichtung des Erdreiches der Bohrlochwandung bewirkt. Es ist auch möglich, beim Ziehen des Bohrers diesen rückwärts, d. h. entgegen dem durch Pfeil 32 dargestellten Uhrzeigersinn zu drehen oder durch langsames Hin- und Herdrehen des Bohrers dessen Herausziehen aus dem Bohrloch zu erleichtern.

Claims (10)

  1. Erdbohrer zum Herstellen eines Ortbeton-Verdrängungspfahles, mit einem rohrförmigen Schaft, der an seinem unteren Ende eine lösbare Bohrspitze und im Abstand vom unteren Ende einen den Schaft konzentrisch umgebenden Verdrängungskörper aufweist und wobei zwischen Bohrspitze und Verdrängungskörper auf dem Außenumfang des Schaftes mindestens eine Schraubenrippe angeordnet ist, welche den Schaft mindestens teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Schaftes (11) eine Manschette (23) angeordnet ist, deren Außendurchmesser (M) mindestens ebenso groß ist wie der Außendurchmesser (S) der Schraubenrippe (16) und deren axiale Länge (L) größer ist als die axiale Dicke (a) der Schraubenrippe (16) oder der kleinste Abstand zwischen zwei Schraubengängen (17,18) der Rippe (16).
  2. Erdbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (23) ein mit dem Schaft (11) fest verbundener Metallring ist, der an seiner unteren Stirnseite (24) mindestens eine Bodeneintrittsöffnung (26) aufweist.
  3. Erdbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodeneintrittsöffnung (26) der Manschette (23) eine Schraubenteilfläche (27) mündet, die von der oberen Stirnseite (28) der Manschette (23) ausgeht.
  4. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (29) der Manschette (23) zylindrisch ist.
  5. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (30) der Manschette (23) sich zu deren unterer Stirnseite (24) hin konisch erweitert.
  6. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (20) einen sich nach oben erweiternden, glattwandigen, konischen Teil (21) aufweist, dessen größter Außendurchmesser (D) mindestens ebenso groß ist wie der Außendurchmesser (S) der Schraubenrippe (16).
  7. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (20) oberhalb seines konischen Teiles (21) einen an diesen anschließenden, glattwandigen, zylindrischen Teil (22) aufweist.
  8. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Bohrspitze (12) eine im wesentlichen ebene Platte (14) ist, die an ihrer Unterseite eine sich quer über die Platte (14) erstreckende Bodenlockerungsleiste (15) aufweist.
  9. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspitzenplatte (14) durch einen Bajonett- oder Klauenverschluß mit dem rohrförmigen Schaft (11) des Bohrers (10) verbunden ist.
  10. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenrippe (16) nur zwei Schraubengänge (17,18) aufweist und an die Schraubenteilfläche (27) der Manschette (23) anschließt.
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