EP0940505B1 - Vorrichtung zum Erstellen eines Grundelementes im Boden - Google Patents

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EP0940505B1
EP0940505B1 EP99103221A EP99103221A EP0940505B1 EP 0940505 B1 EP0940505 B1 EP 0940505B1 EP 99103221 A EP99103221 A EP 99103221A EP 99103221 A EP99103221 A EP 99103221A EP 0940505 B1 EP0940505 B1 EP 0940505B1
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
core tube
suspension
hollow core
measuring chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99103221A
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English (en)
French (fr)
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EP0940505A3 (de
EP0940505A2 (de
Inventor
Christoph Alois Harsch
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Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Publication date
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Application filed by Bauer Maschinen GmbH filed Critical Bauer Maschinen GmbH
Publication of EP0940505A2 publication Critical patent/EP0940505A2/de
Publication of EP0940505A3 publication Critical patent/EP0940505A3/de
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • 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
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0038—Production methods using an auger, i.e. continuous flight type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0004—Synthetics
    • E02D2300/0018—Cement used as binder

Definitions

  • the invention relates to a device for creating a Foundation element in the soil according to the preamble of Claim 1.
  • Such a device comprises a drilling device which a hollow core tube for a suspension channel and a Bohrspitze, a pumping device, with which through the core tube through a curable suspension in a introduced bore under pressure is introduced, a Pressure transducer attached to the core tube in a lower area is arranged near the drill bit, and through which the pressure of the curable suspension can be determined during the introduction is, wherein the pressure transducer is an elastically deformable Measuring chamber wall which between the suspension channel and a measuring chamber is arranged, in which a pressure change by means of a on a sensor wall arranged sensor can be detected, and a control unit the pumping device with which the pressure transducer in conjunction stands, and by which the pressure of the hardenable Suspension can be controlled and / or regulated when it is introduced.
  • bored piles are used with these devices created so that first by means of the drilling device a Bore introduced under removal of the removed soil becomes. Subsequently, from outside the bore Concrete introduced through the hollow soul tube, while the Drilling device is pulled out of the hole.
  • EP 0 394 617 A1 and the US 3,200,599 A are devices for creating a foundation element known in the soil whose operating parameters, in particular the pulling speed of a drilling device and / or the rate of delivery of curable suspension, depending on a suspension pressure measured near the drill bit be managed.
  • the suspension pressure measurement can according to EP 0 394 617 A1 by deformation sensors, according to US 3,200,599 A arranged by an outside of the borehole Pressure comparator and according to EP 0 517 329 A1 by a pressure sensor attached to a manifold Measuring chamber is arranged to take place.
  • the invention has for its object to provide a device for creating a foundation element in the ground, in which a loss of curable suspension is minimized.
  • the object is achieved by a device with the features of claim 1 solved. It is according to the invention provided that the sensor wall and the measuring chamber wall are arranged adjacent to each other and that to form the measuring chamber has the sensor wall a recess, which is covered by the measuring chamber wall, wherein the Measuring chamber wall and the sensor wall with the sensor, the measuring chamber completely enclose.
  • the invention is based on the finding that when exceeded certain pressure values when introducing the suspension an undesirably high effluent of the suspension in the adjacent Soil is given. It is according to the invention therefore, provided in a lower portion of the drilling device to arrange a pressure transducer through which a current suspension pressure in the filling hole is detectable.
  • the determined pressure values become after passed outside the bore to a control unit, which the performance of the pump depending on the determined Values controls. So can according to a predetermined program achieved a desired increase or decrease in the delivery pressure become. A quick filling of the hole at a the lowest possible loss of hardenable suspension ensured in this way.
  • the device according to the invention is basically suitable for a variety of drilling equipment, which for creating used by bored piles where a padding the bore takes place when pulling out the drilling device.
  • a particularly compact and robust embodiment is According to the invention given by the fact that the drilling device An endless auger is at the point of transport from excavated soil away from the drill bit a conveyor coil is arranged around the soul tube.
  • a preferred embodiment of the invention continues to exist in that the pressure transducer via a cable connected within the soul tube with a slip ring is that at a side facing away from the drill bit end of the Drilling device is provided and that on the slip ring For data and / or energy transfer abutting sliding contacts.
  • the sliding contacts are on a support of the Drilling device firmly attached. Thus can depend on reliable Way data and energy to the pressure transducer within be transmitted to the rotating drilling device.
  • the invention is further formed in that the soul tube is designed as a double-walled soul tube.
  • the soul tube is designed as a double-walled soul tube.
  • two coaxially arranged tubes be connected with each other of different diameters.
  • the inner tube can be the supply of curable Serve suspension while in the room between the inner and the outer tube, the connecting line can be provided for the pressure transducer.
  • At least at the drill bit side end is an annular Shutter plate provided so that the curable suspension from the inner tube is not in the gap between the two tubes can penetrate.
  • the pressure transducer is preferably in this radially extending, attached annular end plate.
  • a development of the invention is that the Pressure sensor on a lower, the drill bit facing Area of the soul tube in a diameter-expanded Chamber is arranged through which the curable suspension upon withdrawal of the drilling device into the bore flows.
  • a double-walled soul tube is the larger diameter chamber at the bottom by the outside Soul tube is formed while the inner one Tube shortened is executed and not in the field of Chamber protrudes.
  • the two front ends of the chamber be on the one hand by the aforementioned annular End plate and on the other hand formed by the drill bit, which comprises the cutting device.
  • the suspension may be due to eruptions in the wall of the outer core tube flow out into the hole.
  • a wireless data and / or energy transmission a transponder device is provided.
  • an appropriate Transmitting device which is arranged on the side of the control unit is, is by a signal with a certain frequency the pressure transducer for pressure measurement and radiation the determined pressure values are excited, which of the Control unit to be received.
  • a corresponding transponder device can be directly on the pressure transducer or connected by a cable instead of the slip ring be provided at the upper end of the drilling device.
  • FIG. 1 an apparatus 10 according to the invention is schematic shown.
  • a drilling device 11 is referred to as an endless screw drill with a coaxial to a drilling axis Soul tube 12 is formed on the outside helical a conveyor coil 16 is mounted.
  • the conveyor coil extends from a drill bit 13, which in this Embodiment a pilot and a cutting device for removing the soil, until immediately to one Rotary drive 21 at the upper end of the drilling device 11th
  • the drilling device 11 is rotatable on a support 20 and slidably mounted, which pivotally mounted on a transport vehicle 23 is arranged. By means of a cable arrangement 22, the drilling device 11 along the beam-shaped Lowered carrier 20 for introducing a bore become.
  • a curable Suspension in particular concrete
  • a suspension line 14 at the upper end of the drilling device 11 in the hollow core tube 12 is introduced under pressure.
  • the hardenable suspension flows through the core tube 12 to in the area at the drill bit 13 to from there when pulling out the drilling device 11 from the introduced bore to flow into this.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of FIG. 2.
  • FIG along the section A-A shown in more detail.
  • the Soul tube 12 is as a double-walled soul tube with a Outer tube 24 and a coaxially arranged inner tube 25 executed.
  • the inner tube 25 forms a suspension channel 26, through which the curable suspension of the pumping device flows into the bore.
  • the inner tube 25 is axially shorter than the outer tube 24, wherein at the lower end of the inner tube 25, the space between the two Tubes sealed by an annular closure plate 27 is.
  • the outer tube 24 thus forms in a lower Area of the drilling device 11 a diameter-expanded Chamber 19, from which the inflowing suspension through not shown breakthroughs in the area of the bore can flow.
  • a pressure transducer 15 For measuring the suspension pressure within the chamber 19th a pressure transducer 15 is provided, which in a bore is secured in the annular closure plate 27. The pressure values measured by the pressure transducer 15 become his, facing away from the chamber 19 back over a Line cable 17 out of the hole to a slip ring 18 passed at the upper end of the drilling device 11.
  • a slip ring 18 is rotationally symmetrical to the drilling axis and rotatably formed with the drilling device 11.
  • an electrical contact to the rotating slip ring 18 ensured.
  • a support member 30 for a Pressure sensor for installation in a device according to the invention shown.
  • a pipe element 31 At the two ends of a pipe element 31 are each a flange 32, 33 is provided with which the carrier element 30 of the pressure sensor on a core tube can be attached.
  • an annular groove 36 On an inside of the Pipe element 31 is an annular groove 36 is provided, which for Forming a measuring chamber 35 with a hose member 34 from covered by an elastic material.
  • the hose element 34 is at its two ends between the tubular element 31 and the two flanges 32, 33 with appropriately trained, roughened holding surfaces firmly clamped.
  • the Inner diameter of the hose member 34 and the two Flanges 32, 33 are for forming a suspension passage 38 and for installation in a suspension channel of a Soul tube matched.
  • the suspension pressure within the suspension channel and thus in the suspension passage 38 causes a deformation the elastic hose member 34 and thus a change the pressure within the measuring chamber 35.
  • This pressure change can be detected by means of a sensor, not shown be, which in a retaining hole 37 in conjunction is arranged with the measuring chamber 35.
  • a the suspension channel 26 facing the open end of a sleeve-shaped support member 43 is by means of a Meßhuntwand 45 closed.
  • the elastically deformable measuring chamber wall 45 and an opposite sensor wall 46 which made of a dimensionally stable or elastic material may each have facing concave surfaces on, between which a lenticular measuring chamber 44th is enclosed.
  • Approximately in the middle of the sensor wall 46 is a Sensor for measuring the pressure within the measuring chamber 44 intended.
  • the sensor wall 46 is by means of a clamping ring 48, to the support member 43 a screw connection has, pressed tightly against the Meßschand 45.
  • a cover plate 49 for protecting the sensor device intended.
  • a pressure change within the suspension channel 26 causes via the Meßschand 45 a corresponding pressure change in the measuring chamber 44.
  • This pressure change is detectable by means of the sensor 47, wherein the determined Pressure values along an unillustrated cable a channel 50 are passed to a control unit.
  • a control unit According to a given program is through Adjusting the power of the pump or by operating a kausventiles the suspension pressure to a desired Value set.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung umfaßt eine Bohreinrichtung, die ein hohles Seelenrohr für einen Suspensionskanal und eine Bohrspitze aufweist, eine Pumpeinrichtung, mit welcher durch das Seelenrohr hindurch eine aushärtbare Suspension in eine eingebrachte Bohrung unter Druck einleitbar ist, einen Druckaufnehmer, der an dem Seelenrohr in einem unteren Bereich nahe der Bohrspitze angeordnet ist, und durch welchen der Druck der aushärtbaren Suspension beim Einleiten ermittelbar ist, wobei der Druckaufnehmer eine elastisch verformbare Messkammerwand aufweist, welche zwischen dem Suspensionskanal und einer Messkammer angeordnet ist, in welcher eine Druckänderung mittels eines an einer Sensorwand angeordneten Sensors erfassbar ist, und eine Steuereinheit der Pumpeinrichtung, mit der der Druckaufnehmer in Verbindung steht, und durch welche der Druck der aushärtbaren Suspension beim Einleiten steuer- und/oder regelbar ist.
Beispielsweise Bohrpfähle werden mit diesen Vorrichtungen so erstellt, daß zunächst mittels der Bohreinrichtung eine Bohrung unter Abtransport des abgetragenen Erdreichs eingebracht wird. Anschließend wird von außerhalb der Bohrung über das hohle Seelenrohr Beton eingeführt, während die Bohreinrichtung aus der Bohrung herausgezogen wird.
Es besteht dabei das Problem, daß Beton durch Bohrungsausbrüche in der Bohrungswandung in den umliegenden Boden eindringen kann. Dies führt zu einem unerwünschten Verlust an Beton.
Aus der EP 0 517 329 A1, der EP 0 394 617 A1 und der US 3,200,599 A sind Vorrichtungen zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden bekannt, deren Betriebsparameter, insbesondere die Ziehgeschwindigkeit einer Bohreinrichtung und/oder die Zuführrate für aushärtbare Suspension, in Abhängigkeit eines nahe der Bohrspitze gemessenen Suspensionsdrucks geregelt werden. Die Suspensiondruckmessung kann gemäß der EP 0 394 617 A1 durch Verformungssensoren, gemäß der US 3,200,599 A durch einen außerhalb des Bohrlochs angeordneten Druckvergleicher und gemäß der EP 0 517 329 A1 durch einen Drucksensor, der an einer vielstückig aufgebauten Messkammer angeordnet ist, erfolgen.
Aus der EP 0 289 147 A2 ist es bekannt, beim Ziehen einer Bohrschnecke die Leitfähigkeit entlang der Außenseite der Bohrschnecke zu messen. Aus den Messwerten der Leitfähigkeit kann der Füllstand der Suspension im Bohrloch abgeschätzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden anzugeben, bei dem ein Verlust an aushärtbarer Suspension möglichst gering gehalten wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensorwand und die Messkammerwand aneinander anliegend angeordnet sind und dass zum Bilden der Messkammer die Sensorwand eine Vertiefung aufweist, welche von der Messkammerwand abgedeckt ist, wobei die Messkammerwand und die Sensorwand mit dem Sensor die Messkammer vollständig umschließen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Überschreiten bestimmter Druckwerte beim Einleiten der Suspension ein unerwünscht hoher Abfluß der Suspension in das angrenzenden Erdreich gegeben ist. Gemäß der Erfindung ist es daher vorgesehen, in einem unteren Bereich der Bohreinrichtung einen Druckaufnehmer anzuordnen, durch welchen ein aktueller Suspensionsdruck in der sich füllenden Bohrung feststellbar ist. Die ermittelten Druckwerte werden nach außerhalb der Bohrung zu einer Steuereinheit geleitet, welche die Leistung der Pumpe abhängig von den ermittelten Werten steuert. So kann nach einem vorgegebenen Programm eine gewünschte Erhöhung oder Senkung des Förderdrucks erzielt werden. Ein zügiges Verfüllen der Bohrung bei einen möglichst geringen Verlust an aushärtbarer Suspension wird auf diese Weise sichergestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich grundsätzlich für verschiedenste Bohreinrichtungen, welche zum Erstellen von Bohrpfählen verwendet werden, bei denen ein Auffüllen der Bohrung beim Herausziehen der Bohreinrichtung erfolgt. Eine besonders kompakte und robuste Ausführungsform ist jedoch erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß die Bohreinrichtung ein Endlosschneckenbohrer ist, bei dem zum Transport von abgetragenem Erdreich von der Bohrspitze weg eine Förderwendel um das Seelenrohr angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht weiterhin darin, daß der Druckaufnehmer über ein Leitungskabel innerhalb des Seelenrohres mit einem Schleifring verbunden ist, der an einem von der Bohrspitze abgewandten Ende der Bohreinrichtung vorgesehen ist und daß an dem Schleifring zur Daten- und/oder Energieübertragung Schleifkontakte anliegen. Die Schleifkontakte sind dabei an einem Träger der Bohreinrichtung fest angebracht. Somit können auf zuverlässige Weise Daten und Energie zu dem Druckaufnehmer innerhalb der rotierenden Bohreinrichtung übertragen werden.
Die Erfindung ist dadurch weiter gebildet, daß das Seelenrohr als ein doppelwandiges Seelenrohr ausgebildet ist. Hierfür können zwei koaxial zueinander angeordnete Rohre unterschiedlichen Durchmessers miteinander verbunden sein. Das innenliegende Rohr kann dabei der Zuführung der aushärtbaren Suspension dienen, während in dem Raum zwischen dem innen- und dem außenliegenden Rohr die Verbindungsleitung für den Druckaufnehmer vorgesehen werden kann. Zumindest an dem bohrspitzenseitigen Ende ist eine ringförmige Verschlußplatte vorgesehen, so daß die aushärtbare Suspension aus dem innenliegenden Rohr nicht in den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren eindringen kann. Der Druckaufnehmer ist vorzugsweise in dieser radial verlaufenden, ringförmigen Abschlußplatte angebracht.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Druckaufnehmer an einem unteren, der Bohrspitze zugewandten Bereich des Seelenrohres in einer durchmessererweiterten Kammer angeordnet ist, durch welche die aushärtbare Suspension bei einem Herausziehen der Bohreinrichtung in die Bohrung strömt. Bei einem doppelwandigen Seelenrohr wird die durchmessergrößere Kammer am unteren Bereich durch das aussenliegende Seelenrohr gebildet, während das innenliegende Rohr verkürzt ausgeführt ist und nicht in den Bereich der Kammer hineinragt. Die beiden stirnseitigen Enden der Kammer werden einerseits durch die zuvor genannte ringförmige Abschlußplatte und andererseits durch die Bohrspitze gebildet, welche die Schneideinrichtung umfaßt. Die Suspension kann durch Ausbrüche in der Wandung des äußeren Seelenrohres in die Bohrung ausströmen.
Alternativ zu einer Daten- und Energieübertragung mittels schleifenden Kontakten ist es erfindungsgemäß, daß zu einer drahtlosen Daten- und/oder Energieübertragung eine Transpondereinrichtung vorgesehen ist. Durch eine entsprechende Sendeeinrichtung, die an der Seite der Steuereinheit angeordnet ist, wird durch ein Signal mit einer bestimmten Frequenz der Druckaufnehmer zur Druckmessung und Abstrahlung der ermittelten Druckwerte angeregt, welche von der Steuereinheit empfangen werden. Eine entsprechende Transpondereinrichtung kann unmittelbar am Druckaufnehmer oder verbunden durch ein Leitungskabel anstelle des Schleifringes am oberen Ende der Bohreinrichtung vorgesehen sein.
Die Erfindung wird weiter anhand von bevorzugten Ausführungsformen beispielhaft erläutert, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2
eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine Bohreinrichtung mit Druckaufnehmer;
Fig. 3
eine Vorderansicht eines Trägerelementes für einen Druckaufnehmer;
Fig. 4
eine Querschnittsansicht des Trägerelementes von Fig. 3;
Fig. 5
eine Querschnittsansicht eines Druckaufnehmers, eingebaut in ein Seelenrohr;
Fig. 6
eine Querschnittsansicht des Druckaufnehmers von Fig. 5 in einem Schnitt längs einer Bohrachse und
Fig. 7
eine Detailansicht des Druckaufnehmers von Fig. 6.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 schematisch dargestellt. Eine Bohrvorrichtung 11 ist als ein Endlosschneckenbohrer mit einem zu einer Bohrachse koaxialen Seelenrohr 12 ausgebildet, an dessen Außenseite helixförmig eine Förderwendel 16 angebracht ist. Die Förderwendel erstreckt sich von einer Bohrspitze 13, welche bei dieser Ausführungsform einen Piloten sowie eine Schneideinrichtung zum Abtragen des Bodens umfaßt, bis unmittelbar zu einem Rotationsantrieb 21 am oberen Ende der Bohreinrichtung 11.
Die Bohreinrichtung 11 ist an einem Träger 20 drehbar und verschiebbar gelagert, welcher schwenkbar auf einem Transportfahrzeug 23 angeordnet ist. Mittels einer Seilzuganordnung 22 kann die Bohreinrichtung 11 entlang des balkenförmigen Trägers 20 zum Einbringen einer Bohrung abgesenkt werden.
Nachdem eine gewünschte Bohrtiefe erreicht ist, kann mittels einer nicht dargestellten Pumpeinrichtung eine aushärtbare Suspension, insbesondere Beton, über eine Suspensionsleitung 14 am oberen Ende der Bohreinrichtung 11 in das hohle Seelenrohr 12 unter Druck eingeleitet werden. Die aushärtbare Suspension strömt durch das Seelenrohr 12 bis in den Bereich an der Bohrspitze 13, um von dort beim Herausziehen der Bohrvorrichtung 11 aus der eingebrachten Bohrung in diese einzuströmen.
Der Bereich der Bohrvorrichtung 11 oberhalb der Bohrspitze 13 ist in der schematischen Querschnittsansicht von Fig. 2 entlang des Schnittes A-A detaillierter dargestellt. Das Seelenrohr 12 ist als ein doppelwandiges Seelenrohr mit einem Außenrohr 24 und einem koaxial dazu angeordneten Innenrohr 25 ausgeführt. Das innere Rohr 25 bildet einen Suspensionskanal 26, durch welchen die aushärtbare Suspension von der Pumpeinrichtung in die Bohrung strömt. Das Innenrohr 25 ist axial kürzer als das Außenrohr 24, wobei am unteren Ende des Innenrohres 25 der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren durch eine ringförmige Verschlußplatte 27 dicht verschlossen ist. Das Außenrohr 24 bildet somit in einem unteren Bereich der Bohreinrichtung 11 eine durchmessererweiterte Kammer 19, aus der die einströmende Suspension durch nicht dargestellte Durchbrüche in den Bereich der Bohrung fließen kann.
Zur Messung des Suspensionsdruckes innerhalb der Kammer 19 ist ein Druckaufnehmer 15 vorgesehen, welcher in einer Bohrung in der ringförmigen Verschlußplatte 27 befestigt ist. Die vom Druckaufnehmer 15 gemessenen Druckwerte werden an seiner, von der Kammer 19 abgewandten Rückseite über ein Leitungskabel 17 aus der Bohrung heraus zu einem Schleifring 18 am oberen Ende der Bohreinrichtung 11 geleitet. Der Schleifring 18 ist rotationssymmetrisch zur Bohrachse und drehfest mit der Bohreinrichtung 11 ausgebildet. Über nicht dargestellte Schleifkontakte oder Bürsten, die mit dem Träger 20 verbunden sind, wird ein elektrischer Kontakt zu dem rotierenden Schleifring 18 sichergestellt. Mittels dieses Kontaktes können Daten vom Druckaufnehmer 15 zu einer nicht dargestellten Steuereinheit der Pumpeinrichtung sowie elektrische Energie zum Druckaufnehmer 15 übertragen werden.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Trägerelement 30 für einen Druckaufnehmer zum Einbau in einer erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. An den beiden Enden eines Rohrelementes 31 sind jeweils ein Flansch 32, 33 vorgesehen, mit welcher das Trägerelement 30 des Druckaufnehmers an einem Seelenrohr befestigt werden kann. An einer Innenseite des Rohrelementes 31 ist eine Ringnut 36 vorgesehen, welche zur Bildung einer Meßkammer 35 mit einem Schlauchelement 34 aus einem elastischen Material abgedeckt ist. Das Schlauchelement 34 ist an seinen beiden Enden zwischen dem Rohrelement 31 und den beiden Flanschen 32, 33 mit entsprechend ausgebildeten, aufgerauhten Halteflächen fest eingespannt. Die Innendurchmesser des Schlauchelementes 34 sowie der beiden Flansche 32, 33 sind zur Bildung eines Suspensionsdurchgangs 38 und zum Einbau in einen Suspensionskanal eines Seelenrohres aufeinander abgestimmt.
Der Suspensionsdruck innerhalb des Suspensionskanales und somit im Suspensionsdurchgang 38 bewirkt eine Verformung des elastischen Schlauchelementes 34 und somit eine Änderung des Druckes innerhalb der Meßkammer 35. Diese Druckänderung kann mittels eines nicht dargestellten Sensors erfaßt werden, welcher in einer Haltebohrung 37 in Verbindung mit der Meßkammer 35 angeordnet ist.
In den Fig. 5 bis 7 ist ein anderer Druckaufnehmer 40 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt. In einem Innenrohr 25 eines Seelenrohres 12 ist in einer Aufnahmebohrung 42 der Druckaufnehmer 40 mit Kontakt zu dem Suspensionskanal 26 angebracht.
Ein dem Suspensionskanal 26 zugewandtes, offenes Ende eines buchsenförmigen Trägerelementes 43 ist mittels einer Meßkammerwand 45 verschlossen. Die elastisch verformbare Meßkammerwand 45 sowie eine gegenüberliegende Sensorwand 46, welche aus einem formstabilen oder elastischen Material sein kann, weisen jeweils einander zugewandte konkave Flächen auf, zwischen denen eine linsenförmige Meßkammer 44 umschlossen wird. Etwa mittig in der Sensorwand 46 ist ein Sensor zur Messung des Druckes innerhalb der Meßkammer 44 vorgesehen. Die Sensorwand 46 wird mittels eines Klemmringes 48, der zu dem Trägerelement 43 eine Schraubverbindung aufweist, dicht gegen die Meßkammerwand 45 gedrückt. Des weiteren ist eine Abdeckplatte 49 zum Schutz der Sensoreinrichtung vorgesehen.
Eine Druckänderung innerhalb des Suspensionskanales 26 bewirkt über die Meßkammerwand 45 eine entsprechende Druckänderung in der Meßkammer 44. Diese Druckänderung ist mittels des Sensors 47 feststellbar, wobei die ermittelten Druckwerte über ein nicht dargestelltes Leitungskabel entlang eines Kanales 50 zu einer Steuereinheit geleitet werden. Entsprechend einem vorgegebenen Programm wird durch Anpassung der Leistung der Pumpe oder durch Betätigung eines Leitungsventiles der Suspensionsdruck auf einen gewünschten Wert eingestellt.
Mit der Erfindung ist eine druckabhängige Steuerung der Suspensionseinleitung in die Bohrung möglich. Durch die erfindungsgemäße Druckmessung im Bereich der sich füllenden Bohrung kann ein nahezu optimaler Pumpdruck eingestellt werden, bei dem ein schnelles Verfüllen der Bohrung mit Suspension bei gleichzeitiger Verminderung des unerwünschten Verpressens von Suspension nach außerhalb der Bohrung sichergestellt wird.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden mit
    einer Bohreinrichtung (11), die ein hohles Seelenrohr (12) für einen Suspensionskanal (26, 38) und eine Bohrspitze (13) aufweist,
    einer Pumpeinrichtung, mit welcher durch das Seelenrohr (12) hindurch eine aushärtbare Suspension in eine eingebrachte Bohrung unter Druck einleitbar ist,
    einem Druckaufnehmer (15, 40), der an dem Seelenrohr (12) in einem unteren Bereich nahe der Bohrspitze (13) angeordnet ist, und durch welchen der Druck der aushärtbaren Suspension beim Einleiten ermittelbar ist, wobei der Druckaufnehmer (15, 40) eine elastisch verformbare Messkammerwand (34, 45) aufweist, welche zwischen dem Suspensionskanal (26, 38) und einer Messkammer (35, 44) angeordnet ist, in welcher eine Druckänderung mittels eines an einer Sensorwand (31, 46) angeordneten Sensors (47) erfassbar ist, und
    einer Steuereinheit der Pumpeinrichtungmit der der Druckaufnehmer (15, 40) in Verbindung steht, und durch welche der Druck der aushärtbaren Suspension beim Einleiten steuer- und/oder regelbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sensorwand (31, 46) und die Messkammerwand (34, 45) aneinander anliegend angeordnet sind und
    dass zum Bilden der Messkammer (35, 44) die Sensorwand (31, 46) eine Vertiefung (36) aufweist, welche von der Messkammerwand (34, 45) abgedeckt ist, wobei die Messkammerwand (34, 45) und die Sensorwand (31, 46) mit dem Sensor (47) die Messkammer (35, 44) vollständig umschließen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Bohreinrichtung (11) ein Endlosschneckenbohrer ist, bei dem zum Transport von abgetragenem Erdreich von der Bohrspitze (13) weg eine Förderwendel (16) um das Seelenrohr (12) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufnehmer (15) über ein Leitungskabel (17) innerhalb des Seelenrohres (12) mit einem Schleifring (18) verbunden ist, der an einem von der Bohrspitze (13) abgewandten Ende der Bohreinrichtung (11) vorgesehen ist, und
    daß an dem Schleifring (18) zur Daten- und/oder Energieübertragung Schleifkontakte anliegen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Seelenrohr (12) als ein doppelwandiges Seelenrohr ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufnehmer (15) an einem unteren, der Bohrspitze (13) zugewandten Bereich des Seelenrohres (12) in einer durchmessererweiterten Kammer (19) angeordnet ist, aus welcher die aushärtbare Suspension beim Herausziehen der Bohreinrichtung (11) in die Bohrung strömt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß zu einer drahtlosen Daten- und/oder Energieübertragung eine Transpondereinrichtung vorgesehen ist.
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