EP3135819B1 - Füllrohr und verfahren zum erstellen einer füllgutsäule im boden - Google Patents

Füllrohr und verfahren zum erstellen einer füllgutsäule im boden Download PDF

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EP3135819B1
EP3135819B1 EP15182722.7A EP15182722A EP3135819B1 EP 3135819 B1 EP3135819 B1 EP 3135819B1 EP 15182722 A EP15182722 A EP 15182722A EP 3135819 B1 EP3135819 B1 EP 3135819B1
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EP
European Patent Office
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filling
filling tube
tube
ground
filling material
Prior art date
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English (en)
French (fr)
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Heiko Voigt
Axel Friedrich
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/08—Improving by compacting by inserting stones or lost bodies, e.g. compaction piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/123—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and compacting the soil
    • 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
    • E02D7/02—Placing by driving
    • E02D7/06—Power-driven drivers
    • E02D7/14—Components for drivers inasmuch as not specially for a specific driver construction

Definitions

  • the invention relates to a filling tube for creating a Bigutchule in the ground, with a tubular body having at its lower end an outlet opening for the contents, wherein the filling tube is designed for ramming or shaking in the ground, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for creating a Bigutchule in the ground, wherein a filling tube driven into the ground and a cavity is created and introduced via an outlet opening at the lower end of the filling tube, a filling at least when pulling the filling tube into the cavity and through the Filled the Bigutchule is formed, according to the preamble of claim 12.
  • a generic filling tube and a generic method are for example from the DE 103 10 727 B4 known.
  • the filling tube is driven with a ram or a vibrator in a soft, displaceable soil.
  • a soft, displaceable soil For example, concrete, lime, gravel, sand, gravel or dry mortar can be introduced into the soil via the filling pipe.
  • essentially vertical Gregutcic Acid be prepared by which ground is stabilized and upgraded. These columns usually extend to a load-bearing bottom layer which can accommodate higher vertical forces.
  • the known filling tube has on its underside a closure device with flaps.
  • the lower outlet opening for the filling material is closed by the closure device.
  • the closure device is opened, so that the filling material through the Outlet opening can flow into the cavity created in the soil, wherein the filling column is formed.
  • the invention has for its object to provide a filling tube and a method for creating a Greetchule in the ground, with which in a simple and stable construction of the filling tube Bigutchulen can be created particularly efficient and reliable.
  • the filling tube is characterized in that the outlet opening is surmounted by a Verdrängersteg and partially hidden, wherein a passage for the discharge of the filling material remains, and that on the underside of the Verdrängerstegs a Eindringspitze is formed.
  • a basic idea of the invention can be seen not to close an outlet opening at the lower end of the tubular body, but partially to cover by a Verdrängersteg.
  • the displacer bar preferably protrudes downwards relative to the lower edge of the tubular body and forms a penetration tip for the filling tube.
  • the indenting tip facilitates the driving of the filling tube into a soft, displaceable floor.
  • the Eindring dictate displace larger rock materials laterally or smash, so that larger rocks, preferably not block the central outlet opening of the filling tube.
  • the displacer bar is preferably formed of steel and tapering downwards.
  • a conical taper is formed in that in the region of the outlet opening a conical taper is formed.
  • a lower edge region of the tubular body is chamfered around the outlet opening to form the conical taper.
  • This can be formed by a chamfer of the pipe wall or by a funnel-shaped shaping of a lower peripheral edge of the tubular body. It may be fixed or releasably attached to the lower end of the tubular body, a partially conical end piece.
  • a further preferred embodiment of the invention is that the displacer bar is formed arcuate and secured to the tubular body.
  • the bow-shaped or bow-shaped displacer bar preferably extends diagonally across the outlet opening at the lower end of the tubular body.
  • the wall thickness of the displacer bar is smaller than a diameter of the outlet opening.
  • the displacer bar is connected to the tubular body, in particular fixed to the tubular body by welding.
  • the displacer can be cut from a steel plate or formed by bending a steel strut.
  • At least one transverse web is provided which extends transversely to the displacer web.
  • the crossbar can thus contribute to the stiffening and increase in stability of the displacer.
  • the transverse web extends laterally away from the displacer web and is also fastened to the lower edge of the tubular body.
  • the one or more transverse webs are also arranged obliquely to the longitudinal axis of the tubular body, so that a grid-like tip is formed at the lower end of the tubular body. Due to the at least one transverse strut, the outlet opening is additionally protected, but not completely covered.
  • This embodiment is further developed according to the invention in a preferred manner in that the displacer and the at least one crossbar are arranged crosswise to each other, wherein the outlet opening is divided into four opening areas.
  • the cross section may also be a single continuous transverse web, which extends diagonally across the outlet opening and connected in a central region with the displacer, in particular welded. However, it can also be provided two or more transverse webs, which extend only over a portion of the outlet opening to the displacer back.
  • the outlet opening and the Verdrängerspitze are arranged centrally to a drilling axis of the tubular body.
  • the single outlet opening is equal to or smaller than the cross section of the cavity of the tubular body.
  • the filling tube can have any outer contour.
  • an advantageous embodiment is that the tubular body has a round or oval cross-sectional shape. According to the shape of the tubular body and thus the shape of the filling tube, borehole-like cavities with a round or oval cross section are formed in the bottom. This then also specifies the corresponding outer shape of the filling column, if the corresponding cavity is filled with the filling material when pulling the filling tube.
  • the outlet opening is formed oval.
  • the connecting web or the transverse web extend in particular in the direction of the largest diameter of the oval outlet opening.
  • a supply of filling material is arranged at an upper end of the tubular body.
  • the feed can be a hose line or a container, which is preferably at least partially conical or funnel-shaped and serves as an additional receiving space for filling material.
  • the supply line can be permanently or detachably attached to the tubular body.
  • the tubular body can be formed in one piece from a tubular element.
  • the tubular body is formed of a plurality of pipe sections, which are detachably connected to each other.
  • connection areas are provided with which the individual pieces of pipe can be releasably connected to each other.
  • the invention comprises an apparatus for creating a Grettelantrieb and a mast along which a filling tube is movably supported and driven by means of the piling and Haittelantriebes in the ground, according to the invention, a filling tube is provided, such as it was previously described.
  • Devices with a piling or Hinttelantrieb for driving a filling tube are basically known in the art. These are essentially conventional civil engineering machines, which usually have a crawler undercarriage and a rotatable superstructure with the drive and control units. On the superstructure, a substantially vertically directed mast is arranged along which the piling or Trottelantrieb is movably mounted.
  • the piling or Rüttelantrieb is coupled via a standard connection device with the filling tube.
  • About the drive corresponding ramming or shaking forces are transmitted to the filling tube, so that the filling tube can be driven into a soft ground under soil displacement.
  • the driving can be done by means of ramming, that is, a striking application of force, or by means of shaking, that is, a vibrating application of force.
  • the object mentioned in the introduction is achieved by using a filling tube, as described above.
  • the filling material to be introduced may in particular be mortar, concrete, lime, gravel, sand, gravel or dry mortar. However, there are also other pourable contents used.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is that the filling tube is already filled at least partially with filling material when it is driven into the ground to form the cavity. As a result, penetration of soil material into the interior of the filling tube is prevented or at least made more difficult.
  • a device 50 for producing a filling column has a carrier device 51, which in the illustrated embodiment comprises a tracked chassis as an undercarriage 52 with a superstructure 54 rotatably mounted thereon. On the superstructure 54, the drive units and an operator station are arranged in a known manner. Via an articulated kinematics 58, a substantially vertical mast 56 is adjustably mounted on the superstructure 54. The mast 56 is formed in the illustrated embodiment as a leader. Along the mast 56 a vibrator 60 is movably mounted. The vibratory drive 60 has in a known manner rotating unbalance units for generating vibrations. The vibrator 60 may also be referred to as a vibratory bear.
  • a holding device 62 On the underside of the Rüttelantriebes 60, a holding device 62 is provided, with which a filling tube 10 is held with an elongated tubular body 12 along the mast 56 and connected to the Rüttelantrieb 60.
  • the filling tube 10 can be driven with a bottom arranged Verdrängersteg 20 and Eindringspitze 22 in a soft, displaceable floor.
  • a lower end region of the filling tube according to the invention 10 is shown in more detail, which in the apparatus 50 according to Fig. 1 is used.
  • the filling tube 10 comprises a tubular body 12, at the lower end region of which an end piece 14 with a conical taper 16 directed to the tube axis is arranged.
  • the conical taper 16 is only partially formed, so that a conical trunk is formed, which ends in a central oval-shaped outlet opening 18.
  • Across the outlet opening 18 extends a plate-shaped connecting web 20, which projects beyond the outlet opening 18 in the forward drive direction.
  • An outer contour of the connecting web 20 is formed tapering down, wherein a central indenting tip 22 is formed.
  • two transverse webs 24, 25 are provided in a crosswise arrangement, which extend laterally away from the displacer web 20 from the area of the indenting tip 22.
  • the displacer web 20 and the two transverse webs 24, 25 are welded in the region of the taper 16 and thus firmly connected to the tubular body 12.
  • Verdrängersteg 20 and the two transverse webs 24, 25 Due to the crosswise arrangement of Verdrängersteg 20 and the two transverse webs 24, 25, the outlet opening 18 is partially hidden down, but not closed. In this way, a passage 26 is formed for filling material, which is divided in the illustrated embodiment in four opening areas 28 through the connecting web 20 and the two transverse webs 24, 25.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Füllrohr zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden, mit einem Rohrkörper, welcher an seinem unteren Ende eine Austrittsöffnung für das Füllgut aufweist, wobei das Füllrohr zum Einrammen oder Einrütteln in den Boden ausgebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden, bei dem ein Füllrohr in den Boden eingetrieben und ein Hohlraum erstellt wird und über eine Austrittsöffnung an der unteren Ende des Füllrohres ein Füllgut zumindest beim Ziehen des Füllrohres in den Hohlraum eingebracht und durch das Füllgut die Füllgutsäule gebildet wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
  • Ein gattungsgemäßes Füllrohr und ein gattungsgemäßes Verfahren sind beispielsweise aus der DE 103 10 727 B4 bekannt. Das Füllrohr wird mit einer Ramme oder einem Rüttler in einen weichen, verdrängbaren Boden eingetrieben. Über das Füllrohr können beispielsweise Beton, Kalk, Kies, Sand, Schotter oder Trockenmörtel in den Boden eingebracht werden. Dabei werden im Wesentlichen vertikale Füllgutsäulen hergestellt, durch welche Baugrund stabilisiert und ertüchtigt wird. Diese Säulen erstrecken sich üblicherweise auf eine tragfähige Bodenschicht, welche höhere Vertikalkräfte aufnehmen kann.
  • Das bekannte Füllrohr weist an seiner Unterseite eine Verschlusseinrichtung mit Verschlussklappen auf. Beim Eintreiben des Füllrohres ist durch die Verschlusseinrichtung die untere Austrittsöffnung für das Füllgut verschlossen. Beim Ziehen des Füllrohres wird die Verschlusseinrichtung aufgeklappt, so dass das Füllgut durch die Austrittsöffnung in den erstellten Hohlraum in den Boden einströmen kann, wobei die Füllgutsäule gebildet wird.
  • Mit diesem bekannten Füllrohr können Füllgutsäulen effizient erstellt werden. Allerdings sind die Verschlusseinrichtung und insbesondere die Schwenkgelenke der Verschlussklappen vor allem bei härteren Böden verschleißanfällig. Trifft das Füllrohr beim Eintreiben in den Boden auf härteres Gesteinsmaterial, kann die Verschlusseinrichtung beschädigt werden, so dass ein zuverlässiges Öffnen und Schließen der Verschlusseinrichtung nicht mehr sichergestellt ist. In einem solchen Fall müssen die Gründungarbeiten unterbrochen und die Verschlusseinrichtung in Stand gesetzt oder ausgetauscht werden.
  • Aus der DE 36 12 437 A1 geht ein Füllrohr mit einer verlorenen Verschlusskappe hervor. Aufgrund der hohen Kräfte beim Eintreiben des Füllrohres in den Boden muss die Verschlusskappe entsprechend stabil und damit kostenaufwändig ausgebildet werden. Da diese Verschlusskappe beim Ziehen des Füllrohres im Boden verbleibt und somit verloren ist, ist ein derartiges Verfahren mit verlorener Verschlusskappe kostenaufwändig und beeinträchtigt zudem die Umwelt.
  • Aus der US 3,270,511 ist ein Verfahren zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden bekannt, bei dem ein Füllrohr mit mehreren Öffnungen am unteren Ende eingesetzt wird. Die Öffnungen sind durch Verschlusselemente oder Einwegventile während des Einbringens in den Boden verschlossen. Verschlusseinrichtungen bei kleineren Öffnungen sind besonders verschleißanfällig, so dass ein erhöhter Kosten- und Wartungsaufwand gegeben ist.
  • Weiterhin gehen aus der US 4,808,038 und der US 4,618,289 im Wesentlichen zylindrische Füllgutrohre mit einer scheibenförmigen Bodenplatte hervor, welche ebenso wie der angrenzende untere Rohrwandbereich mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehen sein kann. Füllrohre mit scheibenförmigen Bodenplatten benötigen einen erheblichen Kraft- und Energieaufwand beim Eintreiben in den Boden. Zudem besteht bei kleineren Öffnungen die Gefahr, dass diese beim Eintreiben durch kleineres Gesteinsmaterial verblockt werden, wodurch ein Austritt des Füllgutmaterials beeinträchtigt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllrohr und ein Verfahren zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden anzugeben, mit welchen bei einem einfachen und stabilen Aufbau des Füllrohres Füllgutsäulen besonders effizient und zuverlässig erstellt werden können.
  • Die Aufgabe wird durch ein Füllrohr mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Nach der Erfindung ist das Füllrohr dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung von einem Verdrängersteg überragt und teilweise verdeckt ist, wobei ein Durchgang zum Austreten des Füllgutes verbleibt, und dass an der Unterseite des Verdrängerstegs eine Eindringspitze ausgebildet ist.
  • Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Austrittsöffnung am unteren Ende des Rohrkörpers nicht zu verschließen, sondern teilweise durch einen Verdrängersteg zu verdecken. Der Verdrängersteg ragt vorzugsweise gegenüber dem unteren Rand des Rohrkörpers nach unten vor und bildet eine Eindringspitze für das Füllrohr aus. Die Eindringspitze erleichtert zum einen das Eintreiben des Füllrohres in einen weichen, verdrängbaren Boden. Zum anderen kann die Eindringspitze größere Gesteinsmaterialien seitlich verdrängen oder zertrümmern, so dass größere Gesteinsbrocken, die vorzugsweise mittige Austrittsöffnung des Füllrohres nicht verblocken.
  • Der Verdrängersteg ist vorzugsweise aus Stahl gebildet und läuft nach unten verjüngend zu.
  • Ein verbessertes Eintreiben des Füllrohres in einen Boden wird nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, dass im Bereich der Austrittsöffnung eine konische Verjüngung ausgebildet ist. Insbesondere ist ein unterer Randbereich des Rohrkörpers um die Austrittsöffnung zum Bilden der konischen Verjüngung abgeschrägt. Dies kann durch eine Abschrägung der Rohrwand oder durch ein trichterförmiges Ausformen einer unteren Randkante des Rohrkörpers gebildet sein. Es kann ein teilweise konisch ausgebildetes Endstück am unteren Ende des Rohrkörpers fest oder lösbar angebracht sein.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Verdrängersteg bogenförmig ausgebildet und an dem Rohrkörper befestigt ist. Der bogen- oder bügelförmige Verdrängersteg erstreckt sich vorzugsweise diagonal über die Austrittsöffnung am unteren Ende des Rohrkörpers. Die Wanddicke des Verdrängersteges ist kleiner als ein Durchmesser der Austrittsöffnung. An seinen beiden Endbereichen ist der Verdrängersteg mit dem Rohrkörper verbunden, insbesondere durch Schweißen an dem Rohrkörper befestigt. Der Verdrängersteg kann aus einer Stahlplatte geschnitten oder durch Biegen einer Stahlstrebe gebildet sein.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, dass mindestens ein Quersteg vorgesehen ist, welcher sich quer zu dem Verdrängersteg erstreckt. Der Quersteg kann so zur Versteifung und Stabilitätserhöhung des Verdrängersteges beitragen. Vorzugsweise erstreckt sich der Quersteg seitlich von dem Verdrängersteg weg und ist ebenfalls am unteren Rand des Rohrkörpers befestigt. Vorzugsweise sind der eine oder die mehreren Querstege dabei ebenfalls schräg zur Längsachse des Rohrkörpers angeordnet, so dass eine gitterartige Spitze am unteren Ende des Rohrkörpers gebildet wird. Durch die mindestens eine Querstrebe wird die Austrittsöffnung zusätzlich geschützt, aber nicht vollständig abgedeckt.
  • Diese Ausführungsform ist nach der Erfindung in bevorzugter Weise dadurch weitergebildet, dass der Verdrängersteg und der mindestens eine Quersteg kreuzweise zueinander angeordnet sind, wobei die Austrittsöffnung in vier Öffnungsbereiche unterteilt ist. Der Querschnitt kann dabei ebenfalls ein einzelner durchgehender Quersteg sein, welcher sich diagonal über die Austrittsöffnung erstreckt und in einem Mittenbereich mit dem Verdrängersteg verbunden, insbesondere verschweißt sein. Es können jedoch auch zwei oder mehr Querstege vorgesehen sein, welche sich nur über einen Teilbereich der Austrittsöffnung zum Verdrängersteg hin erstrecken.
  • Für ein gutes Eindringen in den Boden ist es nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, dass die Austrittsöffnung und die Verdrängerspitze mittig zu einer Bohrachse des Rohrkörpers angeordnet sind. Die einzelne Austrittsöffnung ist dabei gleich oder kleiner als der Querschnitt des Hohlraumes des Rohrkörpers. Grundsätzlich kann das Füllrohr eine beliebige Außenkontur aufweisen. Nach der Erfindung besteht eine vorteilhafte Ausführungsform darin, dass der Rohrkörper eine runde oder ovale Querschnittsform ausweist. Entsprechend der Form des Rohrkörpers und damit der Form des Füllrohres werden im Boden bohrlochartige Hohlräume mit rundem oder ovalem Querschnitt gebildet. Dies gibt dann auch die entsprechende Außenform der Füllgutsäule vor, wenn der entsprechende Hohlraum mit dem Füllgut beim Ziehen des Füllrohres verfüllt wird.
  • Unabhängig von einer Außenkontur des Rohrkörpers ist es nach einer weiteren Ausführung der Erfindung vorteilhaft, dass die Austrittsöffnung oval ausgebildet ist. Bei einer ovalen Ausbildung erstrecken sich der Verbindungssteg oder der Quersteg insbesondere in Richtung des größten Durchmessers der ovalen Austrittsöffnung. Hierdurch wird einem Eindringen von größeren Gesteinsmaterialien in die Austrittsöffnung besonders wirksam entgegengewirkt.
  • Zum Bilden des Füllrohres ist es weiterhin vorteilhaft, dass an einem oberen Ende des Rohrkörpers eine Zuführung von Füllgut angeordnet ist. Die Zuführung kann eine Schlauchleitung oder ein Behälter sein, der vorzugsweise zumindest bereichsweise konisch oder trichterförmig ist und als ein zusätzlicher Aufnahmeraum für Füllgutmaterial dient. Beim Ziehen des Füllrohres aus dem Boden kann so ausreichend Füllgut über die Zuführung in den frei werdenden Hohlraum im Boden über die Austrittsöffnung eingeleitet werden. Die Zuleitung kann fest oder lösbar an dem Rohrkörper angebracht sein.
  • Grundsätzlich kann der Rohrkörper einstückig aus einem Rohrelement gebildet sein. Zum Bilden besonders tiefer Hohlräume und Füllgutsäulen im Boden ist es nach einer Ausführung der Erfindung bevorzugt, dass der Rohrkörper aus mehreren Rohrstücken gebildet ist, welche lösbar miteinander verbunden sind. An den jeweiligen Rohrstücken sind hinlänglich bekannte Verbindungsbereiche vorgesehen, mit welchen die einzelnen Rohrstücke lösbar miteinander verbunden werden können.
  • Des Weiteren umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zum Erstellen einer Füllgutsäule mit einem Ramm- oder Rüttelantrieb und einem Mast, entlang welchem ein Füllrohr verfahrbar gehaltert und mittels des Ramm- und Rüttelantriebes in den Boden eintreibbar ist, wobei gemäß der Erfindung ein Füllrohr vorgesehen ist, wie es zuvor beschrieben wurde. Vorrichtungen mit einem Ramm- oder Rüttelantrieb zum Eintreiben eines Füllrohres sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Es handelt sich hierbei im Wesentlichen um übliche Tiefbaumaschinen, welche üblicherweise ein Raupenfahrwerk als Unterwagen und einen drehbaren Oberwagen mit den Antriebs- und Bedieneinheiten aufweisen. An dem Oberwagen ist ein im Wesentlichen vertikal gerichteter Mast angeordnet, entlang welchem der Ramm- oder Rüttelantrieb verfahrbar gelagert ist. Der Ramm- oder Rüttelantrieb wird über eine übliche Verbindungseinrichtung mit dem Füllrohr gekoppelt. Über den Antrieb werden entsprechende Ramm- oder Rüttelkräfte auf das Füllrohr übertragen, so dass das Füllrohr in einen weichen Boden unter Bodenverdrängung eingetrieben werden kann. Das Eintreiben kann mittels Rammen, also einer schlagenden Kraftbeaufschlagung, oder mittels Rütteln, also einer vibrierenden Kraftbeaufschlagung, erfolgen.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Füllrohr verwendet wird, wie es zuvor beschrieben wurde.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Füllgutsäulen in Böden erstellt werden. Mit diesen Füllgutsäulen kann insbesondere die Tragfähigkeit eines Bodens erhöht werden, so dass hierauf Bauwerke erstellt werden können. Bei dem einzubringenden Füllgut kann es sich insbesondere um Mörtel, Beton, Kalk, Kies, Sand, Schotter oder Trockenmörtel handeln. Es sind jedoch auch andere schüttfähige Füllgüter einsetzbar.
  • Eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Füllrohr bereits beim Eintreiben in den Boden zum Bilden des Hohlraumes zumindest teilweise mit Füllgut befüllt ist. Hierdurch wird ein Eindringen von Bodenmaterial in das Innere des Füllrohres verhindert oder zumindest erschwert.
  • Nach einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Füllrohr zum Bilden der Füllgutsäule schrittweise gezogen und zum Verdichten des in den Boden eingebrachten Füllgutes wiederholt abgesenkt wird. Durch das schrittweise Ziehen und wieder teilweise Absenken des Füllrohres kann eine besonders dichte und damit stabile Füllgutsäule im Boden hergestellt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert, welche schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1:
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erstellen einer Füllgutsäule und
    Fig. 2:
    eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Füllrohres.
  • Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 50 zum Erstellen einer Füllgutsäule ein Trägergerät 51 auf, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Raupenfahrwerk als Unterwagen 52 mit einem daran drehbar angeordneten Oberwagen 54 umfasst. An dem Oberwagen 54 sind in bekannter Weise die Antriebseinheiten sowie ein Bedienstand angeordnet. Über eine Anlenkkinematik 58 ist ein im Wesentlichen vertikaler Mast 56 an dem Oberwagen 54 verstellbar angebracht. Der Mast 56 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Mäkler ausgebildet. Entlang des Mastes 56 ist ein Rüttelantrieb 60 verfahrbar gelagert. Der Rüttelantrieb 60 weist in bekannter Weise rotierende Unwuchteinheiten zum Erzeugen von Schwingungen auf. Der Rüttelantrieb 60 kann auch als Vibrationsbär bezeichnet werden.
  • An der Unterseite des Rüttelantriebes 60 ist eine Halteeinrichtung 62 vorgesehen, mit welcher ein Füllrohr 10 mit einem länglichen Rohrkörper 12 entlang des Mastes 56 gehalten und mit dem Rüttelantrieb 60 verbunden ist. Durch Aufbringen gezielter Schwingungen durch den Rüttelantrieb 60 und ein nach unten Fahren des Rüttelantriebes 60 entlang des Mastes 56 kann das Füllrohr 10 mit einem unten angeordneten Verdrängersteg 20 und Eindringspitze 22 in einen weichen, verdrängbaren Boden eingetrieben werden.
  • Über eine als Schlauchleitung ausgebildete Zuführung 30 am oberen Ende des Füllrohres 10 kann ein fließ- oder schüttfähiges Füllgut von einem nicht dargestellten Füllgutbehälter über eine Austrittsöffnung am unteren Endbereich des Füllrohres 10 insbesondere beim Rückziehen des Füllrohres 10 aus dem Boden in diesen eingebracht werden. Auf diese Weise kann der durch das Füllrohr 10 gebildete Hohlraum beim Rückziehen des Füllrohres 10 vollständig mit Füllgut verfüllt werden, wobei eine Füllgutsäule zur Stabilisierung und Erhöhung der Tragfähigkeit des Bodens erstellt werden.
  • In Fig. 2 ist ein unterer Endbereich des erfindungsgemäßen Füllrohres 10 näher dargestellt, welches bei der Vorrichtung 50 gemäß Fig. 1 verwendet wird. Das Füllrohr 10 umfasst einen Rohrkörper 12, an dessen unterem Endbereich ein Endstück 14 mit einer konischen zur Rohrachse gerichteten Verjüngung 16 angeordnet ist. Die konische Verjüngung 16 ist nur teilweise ausgebildet, so dass ein Konusstumpf ausgeformt ist, welcher in einer mittigen ovalförmigen Austrittsöffnung 18 endet. Quer über die Austrittsöffnung 18 erstreckt sich ein plattenförmiger Verbindungssteg 20, welcher die Austrittsöffnung 18 nach unten in Vortriebsrichtung überragt. Eine Außenkontur des Verbindungssteges 20 ist nach unten verjüngend ausgeformt, wobei eine mittige Eindringspitze 22 ausgebildet ist.
  • Zur zusätzlichen Versteifung des Verdrängersteges 20 sind in kreuzweiser Anordnung zwei Querstege 24, 25 vorgesehen, welche sich vom Bereich der Eindringspitze 22 seitlich weg von dem Verdrängersteg 20 erstrecken. Der Verdrängersteg 20 und die beiden Querstege 24, 25 sind im Bereich der Verjüngung 16 angeschweißt und so fest mit dem Rohrkörper 12 verbunden.
  • Durch die kreuzweise Anordnung von Verdrängersteg 20 und den beiden Querstegen 24, 25 wird die Austrittsöffnung 18 nach unten teilweise verdeckt, jedoch nicht verschlossen. Hierdurch ist ein Durchgang 26 für Füllgutmaterial gebildet, welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in vier Öffnungsbereiche 28 durch den Verbindungssteg 20 und die beiden Querstege 24, 25 unterteilt ist.
  • Die Außenflanken des Verbindungssteges 20 und der beiden Querstege 24, 25 verjüngen sich nach unten zur Achse des Rohrkörpers 12 hin, so dass eine kreuzartige oder gitterartige Verdrängerspitze gebildet ist. Durch diese Anordnung wird ein erleichtertes Eintreiben des Füllrohres 10 in den Boden erreicht, wobei durch die Stege härteres Gesteinsmaterial seitlich abgelenkt oder zertrümmert werden kann. Insgesamt wird hierdurch erreicht, dass Gesteinsmaterial nicht oder nur in geringem Maße in die Austrittsöffnung 18 eintreten und diese blockieren kann.

Claims (14)

  1. Füllrohr zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden, mit einem Rohrkörper (12), welcher an seinem unteren Ende eine Austrittsöffnung (18) für das Füllgut aufweist, wobei das Füllrohr (10) zum Einrammen oder Einrütteln in den Boden ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Austrittsöffnung (18) von einem Verdrängersteg (20) überragt und teilweise verdeckt ist, wobei ein Durchgang (26) zum Austreten des Füllguts verbleibt, und
    - dass an der Unterseite des Verdrängerstegs (20) eine Eindringspitze (22) ausgebildet ist.
  2. Füllrohr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Bereich der Austrittsöffnung (18) eine konische Verjüngung (16) ausgebildet ist.
  3. Füllrohr nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Verdrängersteg (20) bogenförmig ausgebildet und an dem Rohrkörper (12) befestigt ist.
  4. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Quersteg (24, 25) vorgesehen ist, welcher sich quer zu dem Verdrängersteg (20) erstreckt.
  5. Füllrohr nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Verdrängersteg (20) und der mindestens eine Quersteg (24, 25) kreuzweise zueinander angeordnet sind, wobei die Austrittsöffnung (18) in vier Öffnungsbereiche (28) unterteilt ist.
  6. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austrittsöffnung (18) und die Eindringspitze (22) mittig zu einer Rohrachse des Rohrkörpers (12) angeordnet sind.
  7. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rohrkörper (12) eine runde oder ovale Querschnittsform aufweist.
  8. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Austrittsöffnung (18) oval ausgebildet ist.
  9. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einem oberen Ende des Rohrkörpers (12) eine Zuführung (30) für Füllgut angeordnet ist.
  10. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rohrkörper (12) aus mehreren Rohrstücken gebildet ist, welche lösbar miteinander verbunden sind.
  11. Vorrichtung zum Erstellen einer Füllgutsäule mit
    - einem Ramm- oder Rüttelantrieb (60) und
    - einem Mast (56), entlang welchem ein Füllrohr (10) verfahrbar gehaltert und mittels des Ramm- oder Rüttelantriebes (60) in den Boden eintreibbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Füllrohr (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.
  12. Verfahren zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden, bei dem
    - ein Füllrohr (10) in den Boden eingetrieben und ein Hohlraum erstellt wird und
    - über eine Austrittsöffnung (18) am unteren Ende des Füllrohres (10) ein Füllgut zumindest beim Ziehen des Füllrohres (10) in den Hohlraum eingebracht und durch das Füllgut die Füllgutsäule gebildet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Füllrohr (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Füllrohr (10) bereits beim Eintreiben in den Boden zum Bilden des Hohlraumes zumindest teilweise mit Füllgut gefüllt ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Füllrohr (10) zum Bilden der Füllgutsäule schrittweise gezogen und zum Verdichten des in den Boden eingebrachten Füllgutes wiederholt abgesenkt wird.
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