EP4063565B1 - Baumaschine, verdrängerrohr und verfahren zum erstellen einer füllgutsäule im boden - Google Patents

Baumaschine, verdrängerrohr und verfahren zum erstellen einer füllgutsäule im boden Download PDF

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EP4063565B1
EP4063565B1 EP21164548.6A EP21164548A EP4063565B1 EP 4063565 B1 EP4063565 B1 EP 4063565B1 EP 21164548 A EP21164548 A EP 21164548A EP 4063565 B1 EP4063565 B1 EP 4063565B1
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EP
European Patent Office
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ground
closure flap
closure
displacement
construction machine
Prior art date
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EP21164548.6A
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EP4063565A1 (de
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Michael Seifert
Bernhard KARMANN
Heiko Voigt
Herbert Karl
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication date
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    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/003—Injection of material

Definitions

  • the invention relates to a construction machine for introducing a displacement pipe into the ground, wherein the displacement pipe has a pipe base body and at its lower end a closure device which comprises at least one closure flap which is adjustable between a closure position in which the displacement pipe is closed downwards by the at least one closure flap and an opening position in which filling material can emerge from the displacement pipe into the ground to form a filling material column, wherein the construction machine has a feed drive for introducing and retracting the displacement pipe into or from the ground, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a displacement tube for creating a column of filling material in the ground, wherein the displacement tube can be introduced into the ground by means of a construction machine according to the invention and the displacement tube has a pipe base body and at its lower end a closure device which comprises at least one closure flap which is adjustable between a closure position in which the displacement tube is closed downwards by the at least one closure flap and an opening position in which filling material can emerge from the displacement tube into the ground to form a column of filling material, wherein the at least one closure flap is pivotably connected to an outside of the pipe base body by means of a pivot joint, according to the preamble of claim 8.
  • the invention further relates to a method for producing a column of filling material in the ground, in which a displacement tube with a closure device with at least one closure flap is introduced into the ground, which is in a closure position when introduced, and when a final depth is reached, the at least a closure flap is pivoted from the closed position into an open position, wherein filling material is introduced into the ground through an outlet opening to form the filling material column, according to the preamble of claim 11
  • a displacement pipe and a method for creating a column of filling material in the ground emerge.
  • the displacement pipe is driven into the ground in soft, displaceable soil, for example using a vibrator on a construction machine. Concrete, lime, gravel, sand, crushed stone or dry mortar can be introduced into the ground via the displacement pipe.
  • This essentially creates vertical columns of filling material, which stabilize and strengthen the subsoil. These columns usually extend to a load-bearing soil layer that can absorb higher vertical forces.
  • the columns of filling material can be used for a building foundation, for example.
  • the known displacement tubes have a closure device on their underside, usually with two closure flaps, which form a penetration tip in their closed position.
  • the closure flaps are freely pivotable on a pipe base body. They are usually hinged in such a way that the closure flaps are close to their closed position in an unloaded state. Placing the displacement tube on the ground and pressing the displacement tube further into the ground usually leads to the closure flaps closing completely and the displacement tube is thus inserted into the ground in the closed position to a desired final depth. When the final position is reached, filling material can then be filled into the displacement tube from above. By pulling the displacement tube back, the closure flaps are pressed into their open position by the filling material, so that the filling material can escape from the displacement tube into the ground to form the filling material column.
  • closure flaps do not close completely when the displacement pipe is inserted into the soil, or at least not immediately. If the closure flaps are not completely closed, soil material can enter the displacement pipe during the penetration phase. When the filling material is later added, this can lead to undesirable Soil material can contaminate the filling material.
  • the filling material column produced then does not consist entirely of the filling material. This can have a negative impact on the load-bearing capacity of the filling material column produced in the soil and thus on the building foundation.
  • the DE 296 11 427 discloses a comparable arrangement, namely a filling tube with flap-like closures on the bottom side, which can be closed or opened by actuating cylinders attached to the outside of the filling tube.
  • the GB2 311 083 discloses a displacement tube with hollow spaces divided lengthwise in the middle, in which a permanent insertion edge or tip with side openings is provided, which can be covered by two flap-like closures. These flap-like closures can be brought into or held in the closed position by an internal cable or chain mechanism.
  • the invention is based on the object of specifying a construction machine, a displacement pipe and a method with which a filling material column in the ground can be produced with a displacement pipe in a particularly efficient manner.
  • the invention is characterized in that an actuating unit with at least one pressing element is arranged on the construction machine, by means of which the at least one closure flap can be adjusted into its closed position before contacting the ground and can be held in this position, at least until the closed closure flap penetrates the ground.
  • a basic idea of the invention is not to leave the closure of the closure flap to the reaction forces of the ground when the displacement pipe penetrates it. Rather, the at least one closure flap is closed by a separate actuating unit with a pressure element before it penetrates the ground. The The pressure element is pressed down and the closure flaps are reliably moved into the closed position and held there until the further reaction forces of the soil when the displacement tube is pressed into the soil press the usually conical closure flap into its closed position.
  • the invention ensures that even in the initial phase no or at least no significant amount of soil material can penetrate into the displacement tube. This prevents the filling material from becoming contaminated by soil material that has penetrated. This means that filling material columns in the ground can be reliably created in a high quality.
  • a preferred embodiment of the invention consists in that the feed drive with the displacement tube can be moved vertically along a mast and that the actuating unit is arranged at a lower end of the mast.
  • the feed drive can not only have a drive for linearly moving the displacement tube.
  • the feed drive can in particular have a vibrator or a ram, with which the introduction or pressing of the displacement tube into the ground is made easier.
  • the displacement tube preferably has a downwardly tapered tip for penetrating the ground.
  • the actuating unit is arranged at a distance from the displacement tube, preferably at the lower end of the mast on the construction machine, so that the pressure element can be moved to the closure flap from the outside.
  • the actuating unit can be mounted so that it is adjustable, preferably height-adjustable.
  • the actuating unit can be designed in any suitable way to ensure that the at least one closure flap is reliably closed by force before it is inserted into the ground.
  • the at least one drive element has an actuating arm which is adjustable, in particular pivotable, between a pressing position for closing the closure flap and a retraction position in which the pressing element is spaced apart from the displacement tube and the at least one closure flap.
  • the actuating arm can be adjusted between the drive position and the retraction position using a hydraulic cylinder or another drive.
  • the pressing element can be designed in any way to temporarily come into contact with the closure flap. The pressing element can hold the closure flap in its closed position until the closure flap is pushed further into its closed position and held by the ground.
  • a particularly preferred embodiment variant according to the invention consists in that a pressure plate is attached to a free end of the actuating arm. This allows a pressure force to be transmitted over a larger area and/or reliable contact with the closure flap can be ensured over a larger area.
  • the displacement tube has two closure flaps and that the actuating unit has two pressing elements, each of which is assigned to a closure flap.
  • the two closure flaps are approximately half-shell-shaped and curved, so that in their closed position they form a lower displacement tip of the displacement tube.
  • closure flaps are mounted opposite one another on the pipe base body. They are actuated by two opposing pressure elements of the actuating unit so that transverse forces cancel each other out and do not place any strain on the displacement pipe as a whole.
  • the invention can also have three, four or more closure flaps, wherein each individual closure flap or groups of closure flaps can be actuated with an associated pressure element.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the pressure plates of the two pressure elements are curved and designed to apply and guide the displacement pipe as it penetrates further into the ground.
  • the pressure elements can thus fulfil a dual function. On the one hand, as described above, they can press the closure flaps into their closed position and hold them until the displacement pipe penetrates the ground. The The pressure elements are withdrawn from the displacement pipe and, after the displacement pipe has penetrated further into the ground, are placed back on the displacement pipe in an area above the swivel joints of the closure flaps.
  • the curved or cylindrical half-shell-shaped design of the pressure plates allows the displacement pipe to be held tightly and guided on its outside. In this way, the displacement pipe can be guided additionally and thus inserted into the ground with particularly precise positioning and, in particular, with a high degree of verticality.
  • the actuating unit can be operated and controlled manually by an operator.
  • a control is provided by which the at least one pressing element can be controlled on the at least one closing flap to close the displacement pipe before the at least one closing flap penetrates the ground.
  • the control can carry out the adjustment of the pressing element automatically according to a predetermined program.
  • closure flaps can be moved depending on the vertical position of the displacement pipe.
  • the pressure elements can then be automatically returned to their retracted position, in which the pressure elements are spaced from the closure flaps, and/or moved to the pipe base body for guidance.
  • Appropriate sensors can be provided on the construction machine to detect the position of the displacement pipe and the closure flaps as well as the pressure elements, whereby the sensors are connected to the control system.
  • the invention further comprises a displacement tube for creating a column of filling material in the ground, wherein the displacement tube is characterized in that a radially protruding actuating section is formed on an outer side of the at least one closure flap, which can be brought into engagement with a pressing element of an actuating unit of the construction machine, wherein the closure flap can be pressed from the open position into the closed position by contact with the actuating section.
  • the actuating unit is in particular a contact element which can be brought into engagement with the pressing element of the construction machine described above.
  • the displacement tube can in particular be used together with the construction machine described above.
  • the at least one closure flap is pivotably connected to an outside of the tubular body by means of a pivot joint and that the actuating section on the closure flap is designed such that the actuating section protrudes radially outwards from the pivot joint both in the open position and in the closed position.
  • the actuating section continues to protrude radially outwards relative to the pivot joint.
  • the actuating section can be arranged close to a pivot joint of the closure flap, preferably below the pivot axis.
  • the closure device has two closure flaps which are mounted on the tube body.
  • the closure flaps are pivotally connected to the tube base body at opposite positions. In particular, these can each form half of the displacement tip when the two closure flaps are in their closed position.
  • a feed device for feeding the filling material is arranged at an upper end of the pipe base body.
  • the feed device can in particular comprise a feed funnel.
  • Concrete, lime, gravel, sand, crushed stone or dry material can be provided as the filling material for forming the filling material column.
  • the filling material is basically introduced into the displacement pipe when it has been introduced into the ground to the desired final depth.
  • the filling material can also be covered by a geotextile or a film, especially if sand is used as the filling material.
  • the geotextile or the film can be shaped like a sack and arranged in the displacement tube.
  • the displacement pipe When the displacement pipe is withdrawn from the ground, it can perform an alternating upward/downward movement in order to achieve increased compaction of the introduced filling material.
  • the method according to the invention is characterized in that at least one pressing element is pressed onto the at least one closure flap by means of an actuating unit before the closure flap makes displacing contact with the ground, wherein the at least one closure flap is adjusted from the open position to the closed position.
  • the method can be carried out in particular with a construction machine which has been described above and specified in the claims.
  • a particularly preferred variant of the method according to the invention consists in that the at least one pressing element rests against the at least one closure flap until the latter penetrates into the ground and that the at least one pressing element is then withdrawn from the closure flap.
  • the at least one pressing element can be placed against the pipe base body to further guide it.
  • the displacement tube is withdrawn from the ground again and that, when the displacement tube is withdrawn, the at least one closure flap is moved into the open position. This is brought about in particular by the pressure of the filling material in the displacement tube from the inside.
  • a construction machine 10 according to the invention in overall view is shown in Fig.1 shown.
  • the construction machine 10 has a carrier device 12 with an undercarriage 13 designed as a crawler chassis.
  • An upper carriage 14 with an operator's cabin 16 is mounted on the undercarriage 13 so as to be pivotable about a vertical axis of rotation.
  • a control system for operating the construction machine 10 can be arranged in the operator's cabin 16.
  • An essentially vertical mast 20 is held on the upper carriage 14 in an adjustable manner via an adjustment mechanism 18.
  • the mast 20 is designed as a so-called telescopic leader.
  • a working carriage 32 for forming a feed drive 30 is mounted on a front side of the mast 20 along a linear guide.
  • a vibrator 34 is attached to the working carriage 32, with which targeted vibrations can be generated by means of rotating unbalance units.
  • a displacement tube 50 with a tube base body is provided on the underside of the vibrator 34 52 is clamped and held. Feed forces and vibrations of the vibrator 34 can be transmitted from the feed drive 30 to the displacement tube 50 via the clamping device 36. In this way, the displacement tube 50 can be introduced into the ground 5 to form a hole while displacing soil material. A filling material can be introduced into the displacement tube 50 and thus into the ground 5 to form a filling material column via a schematically indicated feed device 54 on the top of the displacement tube 50.
  • a displacement tip 58 is provided, which is formed by a closure device 60 with two pivotable closure flaps 62. Via an actuating unit 40 at the lower end of the mast 20, the closure flaps 62 of the closure device 60 can be pressed against one another and thus moved and held in a closed position to form the displacement tip 58.
  • An actuating unit 40 is arranged at the lower end of the mast 20.
  • the functioning of the actuating unit 40 according to the invention will be explained in more detail in connection with the Figures 3 to 6 explained.
  • the actuating unit 40 has two pressing elements 42, which are designed essentially symmetrically to a vertical center plane of the construction machine 10 with the mast 20.
  • the two pressing elements 42 of the actuating unit 40 are located opposite one another, with only one pressing element 42 of the pressing elements 42, which are otherwise designed to have the same function, being designed subsequently.
  • Each pressing element 42 has an approximately horizontally directed actuating arm 44, which is pivotably mounted about a vertical axis at a lower end of the mast 20.
  • the mast 20 can be supported directly on the ground 5 via a mast base 22.
  • a curved pressing plate 46 is provided at the free end of the actuating arm 44, which is designed to press a closure flap 62 against a radially projecting actuating section 44.
  • two opposing closure flaps 62 are each mounted via a pivot joint 64 at the lower end of the displacement tube 50 to form a penetration tip 58.
  • a tapered contact edge 53 is formed at a lower end of the tube base body 52 of the displacement tube 50, against which the closure flaps 62 can be pressed to form the displacer tip 58.
  • Fig.3 the closure device 60 is shown with the two closure flaps 62 in an open position, wherein the pressing elements 42 are spaced from the closure flaps 62 in a retracted position, as can be clearly seen in the top view of Fig.4
  • the top view of Fig.4 shows the top of the vibrator 34, so that the displacement tube 50 in Fig.4 is hidden and not visible.
  • the actuating arms 44 are pivoted towards the displacement tube 52, as clearly shown in the Figures 5 and 6 is shown.
  • the bowl-shaped pressure plates 46 press on the respective actuating sections 66 on the closure flaps 62.
  • the closure flaps 62 are pivoted inwards about the respective horizontally directed pivot joint 64 from the open position into a closed position and pressed against the arrow-shaped contact edge 53 on the pipe base body 52.
  • the closed penetration tip 58 is formed at the lower end of the displacement pipe 50.
  • filling material can be introduced into the base 5 via the hollow displacement tube 50, while at the same time the displacement tube 50 is retracted from the base 5 via the feed drive 30.
  • the closing flaps 62 are pressed into their opening position by the filling material when they are retracted, which opens into Fig.3 is shown.
  • An outlet opening 46 is thereby released at the lower end of the displacement tube 50.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Baumaschine zum Einbringen eines Verdrängerrohres in den Boden, wobei das Verdrängerrohr einen Rohrgrundkörper und an seinem unteren Ende eine Verschlusseinrichtung aufweist, welche mindestens eine Verschlussklappe umfasst, welche zwischen einer Verschlussposition, in der das Verdrängerrohr nach unten durch die mindestens eine Verschlussklappe verschlossen ist, und einer Öffnungsposition verstellbar ist, in der Füllgut aus dem Verdrängerrohr in den Boden zum Bilden einer Füllgutsäule austreten kann, wobei die Baumaschine einen Vorschubantrieb zum Einbringen und Rückziehen des Verdrängerrohres in beziehungsweise aus dem Boden aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verdrängerrohr zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden, wobei das Verdrängerrohr mittels einer erfindungsgemäßen Baumaschine in den Boden einbringbar ist und das Verdrängerrohr einen Rohrgrundkörper und an seinem unteren Ende eine Verschlusseinrichtung aufweist, welche mindestens eine Verschlussklappe umfasst, welche zwischen einer Verschlussposition, in welcher das Verdrängerrohr nach unten durch die mindestens eine Verschlussklappe verschlossen ist, und einer Öffnungsposition verstellbar ist, in welche Füllgut aus dem Verdrängerrohr in den Boden zum Bilden einer Füllgutsäule austreten kann, wobei die mindestens eine Verschlußklappe mit einem Schwenkgelenk schwenkbar an einer Außenseite des Rohrgrundkörpers angelenkt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Füllgutsäule im Boden, bei dem in den Boden ein Verdrängerrohr mit einer Verschlusseinrichtung mit mindestens einer Verschlussklappe eingebracht wird, welche sich beim Einbringen in einer Verschlussposition befindet, und bei Erreichen einer Endtiefe die mindestens eine Verschlussklappe von der Verschlussposition in eine Öffnungsposition verschwenkt wird, wobei durch eine Austrittsöffnung Füllgut zum Bilden der Füllgutsäule in den Boden eingebracht wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11
  • Aus der EP 3 192 927 B1 oder der DE 103 10 727 B4 gehen ein Verdrängerrohr und ein Verfahren zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden hervor. Das Verdrängerrohr wird in einem weichen, verdrängbaren Boden, etwa mittels eines Rüttlers an einer Baumaschine, in den Boden eingetrieben. Über das Verdrängerrohr können beispielsweise Beton, Kalk, Kies, Sand, Schotter oder Trockenmörtel in den Boden eingebracht werden. Dabei werden im Wesentlichen vertikale Füllgutsäulen hergestellt, durch welche der Baugrund stabilisiert und ertüchtigt wird. Diese Säulen erstrecken sich üblicherweise zu einer tragfähigen Bodenschicht, die höhere Vertikalkräfte aufnehmen kann. Die Füllgutsäulen können etwa für eine Bauwerksgründung eingesetzt werden.
  • Die bekannten Verdrängerrohre weisen an ihrer Unterseite eine Verschlusseinrichtung mit üblicherweise zwei Verschlussklappen auf, welche in ihrer Verschlussposition eine Eindringspitze bilden. Die Verschlussklappen sind frei schwenkbar an einem Rohrgrundkörper gelagert. Dabei sind sie üblicherweise so angelenkt, dass die Verschlussklappen sich in einem unbelasteten Zustand nahe zu ihrer Verschlussposition befinden. Das Aufsetzen des Verdrängerrohres auf den Boden und das weitere Eindrücken des Verdrängerrohres in den Boden führt üblicherweise dazu, dass sich die Verschlussklappen vollständig schließen und so das Verdrängerrohr in der Verschlussposition in den Boden bis zu einer gewünschten Endtiefe eingebracht wird. Bei Erreichen der Endposition kann dann Füllgut von oben in das Verdrängerrohr eingefüllt werden. Durch ein Rückziehen des Verdrängerrohres werden die Verschlussklappen durch das anstehende Füllgut in ihre Öffnungsposition aufgedrückt, so dass das Füllgut aus dem Verdrängerrohr in den Boden zum Bilden der Füllgutsäule austreten kann.
  • Bei bestimmten Bodenverhältnissen kann es vorkommen, dass sich die Verschlussklappen beim Einbringen des Verdrängerrohres in den Boden nicht vollständig, jedenfalls nicht sofort vollständig schließen. Bei nicht vollständig geschlossenen Verschlussklappen kann während der Eindringphase Bodenmaterial in das Verdrängerrohr gelangen. Beim späteren Einfüllen des Füllgutes kann so in unerwünschter Weise Bodenmaterial das Füllgut verunreinigen. Die hergestellte Füllgutsäule besteht dann nicht vollständig aus dem Füllgutmaterial. Dies kann negative Auswirkungen für die Tragfähigkeit der hergestellten Füllgutsäule im Boden und damit für die Bauwerksgründung haben.
  • Aus der DE 20 2020 105 037 U1 ist bekannt, an der Außenseite der Verschlussklappe eine zusätzliche Andruckklappe zu lagern, welche zusätzliche Schließkräfte auf die Verschlussklappe aufbringt, wenn diese in den Boden eingedrückt wird. Allerdings stellt diese zusätzliche Andruckklappe einen zusätzlichen Widerstand beim Einbringen des Verdrängerrohres in den Boden dar und erhöht einen notwendigen Reinigungs- und Wartungsaufwand des Verdrängerrohres. Zudem kann es bei bestimmten Bodenverhältnissen einige Zeit dauern, bis die Verschlussklappen während des Eindringens in den Boden vollständig verschlossen sind, so dass während dieser Zeitspanne in unerwünschter Weise Bodenmaterial in das Verdrängerrohr eindringen könnte.
  • Die DE 296 11 427 offenbart eine vergleichbare Anordnung, nämlich ein Füllrohr mit klappenartigen Verschlüssen auf der Bodenseite, welche durch am Füllrohr außen angebrachte Stellzylinder geschlossen bzw. geöffnet werden können.
  • Die GB 2 311 083 offenbart ein Verdrängerrohr mit mittig-längsgeteilten Hohlräumen, in dem eine permanente Einschubkante oder -spitze mit seitlichen Öffnungen vorgesehen ist, die durch zwei klappenähnliche Verschlüsse abgedeckt werden können. Diese klappenartigen Verschlüsse können über einen innenliegenden Seil- bzw. Kettenzugmechanismus in die Schließstellung gebracht bzw. gehalten werden.
  • Die EP 3 112 535 zeigt wieder überhaupt keinen Betätigungsmechanismus zum Schlie-ßen der Verschlussklappen. Die Klappen können auch hier automatisch aufgrund der Schwerkraft in ihre Öffnungsposition fallen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baumaschine, ein Verdrängerrohr und ein Verfahren anzugeben, mit welchen in besonders effizienter Weise eine Füllgutsäule im Boden mit einem Verdrängerrohr hergestellt werden kann.
  • Die Aufgabe wird entsprechend durch eine Baumaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verdrängerrohr mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Baumaschine eine Betätigungseinheit mit mindestens einem Andrückelement angeordnet ist, durch welche die mindestens eine Verschlussklappe vor dem Kontaktieren des Bodens in ihre Verschlussposition verstellbar und in dieser haltbar ist, zumindest bis die geschlossene Verschlussklappe in den Boden eindringt.
  • Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, ein Verschließen der Verschlussklappe nicht allein den Reaktionskräften des Bodens beim Eindringen des Verdrängerrohres in diesen zu überlassen. Vielmehr wird die mindestens eine Verschlussklappe, bevor sie in den Boden eindringt, durch eine separate Betätigungseinheit mit einem Andrückelement verschlossen. Dabei wird an einer Außenseite der Verschlussklappe das Andrückelement angedrückt und so werden die Verschlussklappen zuverlässig in die Verschlussposition verstellt sowie dort solange gehalten, bis die weiteren Reaktionskräfte des Bodens beim Eindrücken des Verdrängerrohres in den Boden die üblicherweise konisch ausgebildete Verschlussklappe in ihre Verschlussposition drücken.
  • Mit der Erfindung wird so sichergestellt, dass auch in einer Anfangsphase keine oder zumindest keine nennenswerte Menge an Bodenmaterial in das Verdrängerrohr eindringen kann. Somit kann eine Verunreinigung des Füllgutmaterials durch eingedrungenes Bodenmaterial vermieden werden. Somit können Füllgutsäulen im Boden in einer hohen Qualität zuverlässig erstellt werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Vorschubantrieb mit dem Verdrängerrohr entlang eines Mastes vertikal verfahrbar ist und dass die Betätigungseinheit an einem unteren Ende des Mastes angeordnet ist. Der Vorschubantrieb kann dabei nicht allein einen Antrieb zum linearen Verschieben des Verdrängerrohres aufweisen. Der Vorschubantrieb kann insbesondere einen Rüttler oder eine Ramme aufweisen, mit welchen das Einbringen oder Eindrücken des Verdrängerrohres in den Boden erleichtert wird. Das Verdrängerrohr weist vorzugsweise eine sich nach unten verjüngende Spitze zum Eindringen in den Boden auf.
  • Die Betätigungseinheit ist beabstandet von dem Verdrängerrohr, vorzugsweise am unteren Ende des Mastes an der Baumaschine angeordnet, so dass von außen das Andrückelement an die Verschlussklappe zugestellt werden kann. Insbesondere kann die Betätigungseinheit verstellbar, vorzugsweise höhenverstellbar gelagert sein.
  • Grundsätzlich kann die Betätigungseinheit in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, um kraftbetrieben ein zuverlässiges Verschließen der mindestens einen Verschlussklappe vor dem Einbringen in den Boden zu bewirken. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass das mindestens eine Antriebselement einen Stellarm aufweist, welcher zwischen einer Andrückposition zum Schließen der Verschlussklappe und einer Rückzugsposition verstellbar, insbesondere verschwenkbar ist, in der das Andrückelement von dem Verdrängerrohr und der mindestens einen Verschlussklappe beabstandet ist.
  • Der Stellarm kann dabei mittels eines Hydraulikzylinders oder eines anderen Antriebes zwischen der Antriebsposition und der Rückzugsposition verstellt werden. Das Andrückelement kann dabei beliebig ausgebildet sein, um mit der Verschlussklappe zeitweise in Kontakt zu kommen. Das Andrückelement kann die Verschlussklappe solange in ihrer Verschlussposition halten, bis die Verschlussklappe durch den anstehenden Boden weiter in ihre Verschlussposition gedrückt und gehalten wird.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante besteht nach der Erfindung darin, dass an einem freien Ende des Stellarms eine Andrückplatte angebracht ist. Hierdurch kann eine Andrückkraft über einen größeren Bereich übertragen werden und/oder es kann ein zuverlässiger Kontakt mit der Verschlussklappe über einen größeren Bereich sichergestellt werden.
  • Ein besonders effizientes Einbringen des Verdrängerrohres in den Boden wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, dass das Verdrängerrohr zwei Verschlussklappen aufweist und dass die Betätigungseinheit entsprechend zwei Andrückelemente aufweist, welche jeweils einer Verschlussklappe zugeordnet sind. Die beiden Verschlussklappen sind dabei etwa halbschalenförmig und gebogen ausgebildet, so dass sie in ihrer Verschlussposition eine untere Verdrängerspitze des Verdrängerrohres bilden.
  • Die Verschlussklappen sind dabei gegenüberliegend an dem Rohrgrundkörper gelagert. Sie werden entsprechend durch zwei sich gegenüberliegende Andrückelemente der Betätigungseinheit betätigt, so dass sich Querkräfte gegenseitig aufheben und das Verdrängerrohr insgesamt nicht belasten.
  • Grundsätzlich kann die Erfindung auch drei, vier oder mehr Verschlussklappen aufweisen, wobei jede einzelne Verschlussklappe oder Gruppen von Verschlussklappen mit einem zugeordneten Andruckelement betätigbar sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Andrückplatten der zwei Andrückelemente bogenförmig und zum Anlegen und Führen des Verdrängerrohres beim weiteren Eindringen in den Boden ausgebildet sind. Die Andrückelemente können so eine doppelte Funktion ausfüllen. Zum einen können sie, wie oben beschrieben, die Verschlussklappen in ihre Verschlussposition drücken und halten, bis das Verdrängerrohr in den Boden eindringt. Anschließend können die Andrückelemente wieder vom Verdrängerrohr rückgezogen und nach einem weiteren Eindringen des Verdrängerrohres in den Boden wieder an das Verdrängerrohr in einen Bereich oberhalb der Schwenkgelenke der Verschlussklappen an dieses angelegt werden. Die bogenförmige oder etwa zylinderhalbschalen-förmige Gestaltung der Andrückplatten erlaubt dabei ein enges Anliegen und Führen des Verdrängerrohres an dessen Außenseite. Auf diese Weise kann das Verdrängerrohr zusätzlich geführt und somit besonders positionsgenau und insbesondere mit hoher Vertikalität in den Boden eingebracht werden.
  • Grundsätzlich kann die Betätigungseinheit von einer Bedienperson von Hand betätigt und gesteuert werden. Für einen effizienten Betrieb der Baumaschine ist es vorteilhaft, dass eine Steuerung vorgesehen ist, durch welche das mindestens eine Andrückelement an die mindestens eine Verschlussklappe zum Verschließen des Verdrängerrohres ansteuerbar ist, bevor die mindestens eine Verschlussklappe in den Boden eindringt. Die Steuerung kann dabei das Verstellen der Andrückelement automatisch nach einem vorgegebenen Programm durchführen.
  • Insbesondere kann eine Zustellung an die Verschlussklappen abhängig von der vertikalen Lage des Verdrängerrohres erfolgen. Bei einem weiteren nach-unten-Fahren des Verdrängerrohres können dann die Andrückelemente wieder automatisch in ihre Rückzugsposition rückgestellt werden, in welcher die Andrückelemente von den Verschlussklappen beabstandet sind, und/oder an den Rohrgrundkörper zum Führen zustellen.
  • An der Baumaschine können entsprechende Sensoren zum Erfassen der Lage des Verdrängerrohres und der Verschlussklappen sowie der Andrückelemente vorgesehen sein, wobei die Sensoren mit der Steuerung in Verbindung stehen.
  • Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verdrängerrohr zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden, wobei das Verdrängerrohr dadurch gekennzeichnet ist, dass an einer Außenseite der mindestens einen Verschlussklappe ein radial vorstehender Betätigungsabschnitt ausgebildet ist, welcher mit einem Andrückelement einer Betätigungseinheit der Baumaschine in Eingriff bringbar ist, wobei durch einen Kontakt mit dem Betätigungsabschnitt die Verschlussklappe von der Öffnungsposition in die Verschlussposition drückbar ist.
  • Die Betätigungseinheit stellt dabei insbesondere ein Kontaktelement dar, welches mit dem Andrückelement der zuvor beschriebenen Baumaschine in Eingriff bringbar ist. Das Verdrängerrohr kann insbesondere zusammen mit der zuvor beschriebenen Baumaschine eingesetzt werden.
  • Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verschlussklappe mit einem Schwenkgelenk schwenkbar an einer Außenseite des Rohrkörpers angelenkt ist und dass der Betätigungsabschnitt an der Verschlussklappe so ausgebildet ist, dass der Betätigungsabschnitt sowohl in der Öffnungsposition als auch in der Verschlussposition radial nach außen gegenüber dem Schwenkgelenk vorsteht. Mit dieser Anordnung ist sichergestellt, dass nicht nur in der Öffnungsposition, sondern auch bei einem radialen nach-innen-Drücken der Verschlussklappen das Andrückelement stets zuverlässig in Kontakt mit dem Betätigungsabschnitt der Verschlussklappe ist.
  • Insbesondere in der Verschlussposition steht der Betätigungsabschnitt weiterhin radial gegenüber dem Schwenkgelenk nach außen vor. Der Betätigungsabschnitt kann dabei nahe an einem Schwenkgelenk der Verschlussklappe, vorzugsweise unterhalb der Schwenkachse, angeordnet sein.
  • Zum Bilden einer stabilen Eindringspitze an dem Verdrängerrohr ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, dass die Verschlusseinrichtung zwei Verschlussklappen aufweist, welche an dem Rohrkörper gelagert sind. Die Verschlussklappen sind dabei an gegenüberliegenden Positionen am Rohrgrundkörper schwenkbar angelenkt. Diese können insbesondere jeweils die Hälfte der Verdrängerspitze bilden, wenn die zwei Verschlussklappen sich in ihrer Verschlussposition befinden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es zudem vorteilhaft, dass an einem oberen Ende des Rohrgrundkörpers eine Zuführeinrichtung zum Zuführen des Füllgutes angeordnet ist. Die Zuführeinrichtung kann insbesondere einen Zuführtrichter umfassen. Als Füllgut kann insbesondere Beton, Kalk, Kies, Sand, Schotter oder Trockenmaterial zum Bilden der Füllgutsäule vorgesehen werden. Das Füllgut wird grundsätzlich dann in das Verdrängerrohr eingebracht, wenn dieses bis zur gewünschten Endtiefe in den Boden eingebracht ist. Das Füllgut kann auch von einem Geotextil oder einer Folie umgeben sein, insbesondere wenn als Füllgut Sand eingebracht wird. Das Geotextil beziehungsweise die Folie kann sackartig geformt sein und in dem Verdrängerrohr angeordnet werden. Bei einem Rückziehen des Verdrängerrohres werden die Verschlussklappen durch das innen anstehende Füllgut nach außen in ihre Öffnungsposition aufgedrückt, so dass das Füllgut zum Bilden der Füllgutsäule austreten und das durch Verdrängen gebildete Loch füllen kann.
  • Beim Rückziehen des Verdrängerrohres aus dem Boden kann dieses eine alternierende Aufwärts-/Abwärtsbewegung ausführen, um so eine erhöhte Verdichtung des eingebrachten Füllgutes zu erreichen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Betätigungseinheit mindestens ein Andrückelement an die mindestens eine Verschlussklappe vor einem verdrängenden Kontaktieren des Bodens durch die Verschlussklappe angedrückt wird, wobei die mindestens eine Verschlussklappe von der Öffnungsposition in die Verschlussposition verstellt wird. Das Verfahren kann insbesondere mit einer Baumaschine durchgeführt werden, welche vorausgehend beschrieben und in den Ansprüchen angegeben worden ist.
  • Mit dem Verfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile beim Herstellen einer Füllgutsäule im Boden erreicht werden.
  • Eine besonders bevorzugte Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das mindestens eine Andrückelement an der mindestens einen Verschlussklappe anliegt, bis diese in den Boden eindringt und dass anschließend das mindestens eine Andrückelement wieder von der Verschlussklappe rückgezogen wird. Bei einem weiteren Einbringen des Verdrängerrohres in den Boden zum Bilden eines Lochs kann das mindestens eine Andrückelement an den Rohrgrundkörper zu dessen weiterer Führung angestellt werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Verdrängerrohr wieder aus dem Boden rückgezogen wird und bei einer Rückzugsbewegung des Verdrängerrohres die mindestens eine Verschlussklappe in die Öffnungsposition verstellt wird. Dies wird insbesondere durch den von innen anstehenden Druck des Füllgutes in dem Verdrängerrohr bewirkt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, welches schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Baumaschine;
    Fig.2
    eine Vorderansicht des Verdrängerrohres an der Baumaschine von Fig. 1;
    Fig. 3
    eine vergrößerte Detailansicht der Betätigungseinheit in der Öffnungsposition an der Baumaschine in Vorderansicht;
    Fig. 4
    eine Darstellung der Betätigungseinheit von Fig. 3 in einer Ansicht von oben;
    Fig. 5
    eine Detailansicht der Betätigungseinheit von Fig. 3 in der Verschlussposition in Vorderansicht; und
    Fig. 6
    eine Ansicht von oben entsprechend Fig. 4 der Betätigungseinheit in der Verschlussposition gemäß Fig. 5.
  • Eine erfindungsgemäße Baumaschine 10 in Gesamtdarstellung ist in Fig. 1 gezeigt. Die Baumaschine 10 weist ein Trägergerät 12 mit einem als Raupenfahrwerk ausgebildeten Unterwagen 13 auf. Auf dem Unterwagen 13 ist verschwenkbar um eine vertikale Drehachse ein Oberwagen 14 mit einer Bedienkabine 16 gelagert. In der Bedienkabine 16 kann eine Steuerung für den Betrieb der Baumaschine 10 angeordnet sein.
  • Über einen Verstellmechanismus 18 ist an dem Oberwagen 14 verstellbar ein im Wesentlichen vertikaler Mast 20 gehalten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mast 20 als ein sogenannter Teleskopmäkler ausgebildet. An einer Vorderseite des Mastes 20 ist entlang einer Linearführung ein Arbeitsschlitten 32 zum Bilden eines Vorschubantriebs 30 gelagert. An dem Arbeitsschlitten 32 ist ein Rüttler 34 angebracht, mit welchem gezielte Vibrationen mittels rotierender Unwuchteinheiten erzeugbar sind.
  • Über eine Spanneinrichtung 36 mit Spannzangen 38, welche in Fig. 2 dargestellt sind, ist an der Unterseite des Rüttlers 34 ein Verdrängerrohr 50 mit einem Rohrgrundkörper 52 eingespannt und gehalten. Über die Spanneinrichtung 36 können von dem Vorschubantrieb 30 Vorschubkräfte sowie Vibrationen des Rüttlers 34 auf das Verdrängerrohr 50 übertragen werden. Auf diese Weise kann das Verdrängerrohr 50 zum Ausbilden eines Lochs im Boden 5 unter Verdrängung von Bodenmaterial in diesen eingebracht werden. Über eine schematisch angedeutete Zuführeinrichtung 54 an der Oberseite des Verdrängerrohres 50 kann ein Füllgut in das Verdrängerrohr 50 und damit in den Boden 5 zum Bilden einer Füllgutsäule eingebracht werden.
  • Am unteren Ende des Verdrängerrohres 50 ist eine Verdrängerspitze 58 vorgesehen, welche durch eine Verschlusseinrichtung 60 mit zwei verschwenkbaren Verschlussklappen 62 gebildet ist. Über eine Betätigungseinheit 40 am unteren Ende des Mastes 20 können die Verschlussklappen 62 der Verschlusseinrichtung 60 gegeneinander gedrückt und so in eine Verschlussposition zum Bilden der Verdrängerspitze 58 bewegtt und gehalten werden.
  • Am unteren Ende des Mastes 20 ist eine Betätigungseinheit 40 angeordnet. Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit 40 wird näher in Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 6 erläutert. Die Betätigungseinheit 40 weist zwei Andrückelemente 42 auf, welche im Wesentlichen symmetrisch zu einer vertikalen Mittenebene der Baumaschine 10 mit dem Mast 20 ausgebildet ist. Die beiden Andrückelemente 42 der Betätigungseinheit 40 liegen sich dabei gegenüber, wobei nachfolgend nur zu einem Andrückelement 42 der ansonsten funktionsgleich ausgebildeten Andrückelemente 42 ausgeführt wird.
  • Jedes Andrückelement 42 weist einen etwa horizontal gerichteten Stellarm 44 auf, welche verschwenkbar um eine vertikale Achse an einem unteren Ende des Mastes 20 gelagert ist. Der Mast 20 kann über einen Mastfuß 22 unmittelbar am Boden 5 abgestützt sein. Am freien Ende des Stellarms 44 ist eine gebogene Andrückplatte 46 vorgesehen, welche zum Andrücken an einen radial vorstehenden Betätigungsabschnitt 44 eine Verschlussklappe 62 ausgebildet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zum Bilden einer Eindringspitze 58 zwei gegenüberliegende Verschlussklappen 62 jeweils über ein Schwenkgelenk 64 am unteren Ende des Verdrängerrohres 50 gelagert. An einem unteren Ende des Rohrgrundkörpers 52 des Verdrängerrohres 50 ist eine spitz zulaufende Anlagekante 53 ausgebildet, gegen welche die Verschlussklappen 62 zum Bilden der Verdrängerspitze 58 gedrückt werden können.
  • In Fig. 3 ist die Verschlusseinrichtung 60 mit den beiden Verschlussklappen 62 in einer Öffnungsposition dargestellt, wobei die Andrückelemente 42 beabstandet von den Verschlussklappen 62 sich in einer Rückzugsposition befinden, wie anschaulich der Draufsicht von Fig. 4 zu entnehmen ist. Die Draufsicht von Fig. 4 zeigt die Oberseite des Rüttlers 34, so dass hierdurch das Verdrängerrohr 50 in Fig. 4 verdeckt und nicht erkennbar ist.
  • Durch Betätigung der Stellzylinder 48 an den Andrückelementen 42, welche insbesondere Hydraulikzylinder sind, werden die Stellarme 44 zum Verdrängerrohr 52 hin geschwenkt, wie anschaulich in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist. Dabei drücken die schalenförmigen Andrückplatten 46 auf die jeweiligen Betätigungsabschnitte 66 an den Verschlussklappen 62. Hierdurch werden die Verschlussklappen 62 um das jeweilige horizontal gerichtete Schwenkgelenk 64 nach innen von der Öffnungsposition in eine Verschlussposition geschwenkt und gegen die pfeilförmige Anlagekante 53 am Rohrgrundkörper 52 gedrückt. Hierdurch wird in der Verschlussposition der Verschlussklappen 52 die geschlossene Eindringspitze 58 am unteren Ende des Verdrängerrohres 50 gebildet. In dieser Position kann nunmehr über den Vorschubantrieb 30 eine Vertikalkraft nach unten ausgeübt werden, wobei das Verdrängerrohr 50 in den Boden 5 unter Ausbildung eines Lochs eingedrückt wird. Durch gleichzeitigen Betrieb des Rüttlers 34 kann eine quasi Verflüssigung des Bodens 5 bewirkt werden, so dass ein Eindringen des Verdrängerrohres 50 erheblich vereinfacht wird.
  • Nach Erreichen der Endposition kann Füllgut über das hohle Verdrängerrohr 50 in den Boden 5 eingebracht werden, wobei gleichzeitig über den Vorschubantrieb 30 das Verdrängerrohr 50 wieder aus dem Boden 5 rückgezogen wird. Über das anstehende Füllgut werden die Verschlussklappen 62 beim Rückziehen in ihre Öffnungsposition gedrückt, welche in Fig. 3 gezeigt ist. Dabei wird eine Austrittsöffnung 46 am unteren Ende des Verdrängerrohres 50 freigegeben.

Claims (13)

  1. Baumaschine zum Einbringen eines Verdrängerrohres (50) in den Boden (5), wobei das Verdrängerrohr (50) einen Rohrgrundkörper (52) und an seinem unteren Ende eine Verschlusseinrichtung (60) aufweist, welche mindestens eine Verschlussklappe (62) umfasst, welche zwischen einer Verschlussposition, in welcher das Verdrängerrohr (50) nach unten durch die mindestens eine Verschlussklappe (62) verschlossen ist, und einer Öffnungsposition verstellbar ist, in welcher Füllgut aus dem Verdrängerrohr (50) in den Boden (5) zum Bilden einer Füllgutsäule austreten kann, wobei die Baumaschine (10) einen Vorschubantrieb (30) zum Einbringen und Rückziehen des Verdrängerrohres (50) in beziehungsweise aus dem Boden (5) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Baumaschine (10) eine Betätigungseinheit (40) mit mindestens einem Andrückelement (42) angeordnet ist, durch welches die mindestens eine Verschlussklappe (62) vor dem Kontaktieren des Bodens (5) aus der Öffnungsposition in ihre Verschlussposition verstellbar und in dieser haltbar ist, zumindest bis die geschlossene Verschlussklappe (62) in den Boden eindringt.
  2. Baumaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Vorschubantrieb (30) mit dem Verdrängerrohr (50) entlang eines Mastes (20) vertikal verfahrbar ist und
    dass die Betätigungseinheit (40) an einem unteren Ende des Mastes (20) angeordnet ist.
  3. Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das mindestens eine Andrückelement (42) einen Stellarm aufweist, welcher zwischen einer Andrückposition zum Schließen der Verschlussklappe (62) und einer Rückzugsposition verstellbar, insbesondere verschwenkbar, ist, in welcher das Andrückelement (42) von dem Verdrängerrohr (50) und der mindestens einen Verschlussklappe (62) beabstandet ist.
  4. Baumaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einem freien Ende des Stellarms (44) eine Andrückplatte (46) angebracht ist.
  5. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verdrängerrohr (50) zwei Verschlussklappen (62) aufweist und
    dass die Betätigungseinheit (40) entsprechend zwei Andrückelemente (42) aufweist, welche jeweils einer Verschlussklappe (62) zugeordnet sind.
  6. Baumaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Andrückplatten (46) der zwei Andrückelemente (42) bogenförmig und zum Anlegen und Führen des Verdrängerrohres (50) beim weiteren Einbringen in den Boden (5) ausgebildet sind.
  7. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Steuerung vorgesehen ist, durch welche das mindestens eine Andrückelement (42) an die mindestens eine Verschlussklappe (62) zum Verschlie-ßen des Verdrängerrohres (50) ansteuerbar ist, bevor die mindestens eine Verschlussklappe (62) in den Boden (5) eindringt.
  8. Verdrängerrohr zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden (5), wobei das Verdrängerrohr (50) mittels einer Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in den Boden einbringbar ist, und
    das Verdrängerrohr (50) einen Rohrgrundkörper (52) und an seinem unteren Ende eine Verschlusseinrichtung (60) aufweist, welche mindestens eine Verschlussklappe (62) umfasst, welche zwischen einer Verschlussposition, in welcher das Verdrängerrohr (50) nach unten durch die mindestens eine Verschlussklappe (62) verschlossen ist, und einer Öffnungsposition verstellbar ist, in welcher Füllgut aus dem Verdrängerrohr (50) in den Boden (5) zum Bilden einer Füllgutsäule austreten kann, wobei die mindestens eine Verschlussklappe (62) mit einem Schwenkgelenk (64) schwenkbar an einer Außenseite des Rohrgrundkörpers (52) angelenkt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einer Außenseite der mindestens einen Verschlussklappe (62) ein radial vorstehender Betätigungsabschnitt (66) ausgebildet ist, welcher mit einem Andrückelement (42) einer Betätigungseinheit (40) der Baumaschine (10) in Eingriff bringbar ist, wobei durch einen Kontakt mit dem Betätigungsabschnitt (66) die Verschlussklappe (62) von der Öffnungsposition in die Verschlussposition drückbar ist,
    und
    dass der Betätigungsabschnitt (66) an der Verschlussklappe (62) so ausgebildet ist, dass der Betätigungsabschnitt (66) sowohl in der Öffnungsposition als auch in der Verschlussposition radial nach außen gegenüber dem Schwenkgelenk (64) vorsteht.
  9. Verdrängerrohr nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verschlusseinrichtung (60) zwei Verschlussklappen (62) aufweist, welche an dem Rohrgrundkörper (52) gelagert sind.
  10. Verdrängerrohr nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einem oberen Ende des Rohrgrundkörpers (50) eine Zuführeinrichtung (54) zum Zuführen des Füllgutes angeordnet ist.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Füllgutsäule im Boden (5) mit einer Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
    - in den Boden ein Verdrängerrohr (50) mit einer Verschlusseinrichtung (60) mit mindestens einer Verschlussklappe (62) eingebracht wird, welche sich beim Einbringen in einer Verschlussposition befindet, und
    - bei Erreichen einer Endtiefe die mindestens eine Verschlussklappe (62) von der Verschlussposition in eine Öffnungsposition verschwenkt wird, wobei durch eine Austrittsöffnung (56) Füllgut zum Bilden einer Füllgutsäule in den Boden (5) eingebracht wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mittels der an der Baumaschine (10) angeordneten Betätigungseinheit (40) durch mindestens ein Andrückelement (42) die mindestens eine Verschlussklappe (62) vor einem verdrängenden Kontaktieren des Bodens (5) durch die Verschlussklappe (62) angedrückt wird, wobei die mindestens eine Verschlussklappe (62) von der Öffnungsposition in die Verschlussposition verstellt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das mindestens eine Andrückelement (42) an der mindestens einen Verschlussklappe (62) anliegt, bis diese in den Boden (5) eindringt, und
    dass anschließend das mindestens eine Andrückelement (42) wieder von der Verschlussklappe (62) rückgezogen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verdrängerrohr (50) wieder aus dem Boden (5) rückgezogen wird und
    dass bei einer Rückzugsbewegung des Verdrängerrohres (50) die mindestens eine Verschlussklappe (62) in die Öffnungsposition verstellt wird.
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1002618C2 (nl) * 1996-03-15 1997-09-17 Dredging Int Werkwijze en inrichting voor het in de grond brengen van een kolom van draagmateriaal.
DE29611427U1 (de) * 1996-07-01 1996-09-05 Josef Möbius Bau-Gesellschaft (GmbH & Co.), 22549 Hamburg Rohrförmiger Verdrängungskörper
DE10310727B4 (de) 2003-03-12 2007-09-13 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Füllrohr
NL2005298C2 (nl) * 2010-09-01 2012-03-05 Jan Vos Samenstel van buis en boorkop en werkwijze voor het vormen van een lichaam van materiaal in een bodem.
EP3112535B1 (de) * 2015-07-03 2018-01-10 BAUER Spezialtiefbau GmbH Füllrohr zum erstellen einer füllgutsäule im boden sowie vorrichtung und verfahren hierzu
EP3192927B1 (de) 2016-01-13 2019-04-24 BAUER Spezialtiefbau GmbH Vorrichtung und verfahren zum erstellen einer füllgutsäule
DE202020105037U1 (de) 2020-09-01 2020-09-18 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Füllrohr zum Erstellen einer Füllgutsäule im Boden

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