EP4339378A1 - Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung - Google Patents

Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung Download PDF

Info

Publication number
EP4339378A1
EP4339378A1 EP22196152.7A EP22196152A EP4339378A1 EP 4339378 A1 EP4339378 A1 EP 4339378A1 EP 22196152 A EP22196152 A EP 22196152A EP 4339378 A1 EP4339378 A1 EP 4339378A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pile tube
handling device
gripping
pile
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22196152.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulli Wiedenmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bauer Maschinen GmbH filed Critical Bauer Maschinen GmbH
Priority to EP22196152.7A priority Critical patent/EP4339378A1/de
Priority to KR1020230109640A priority patent/KR20240038589A/ko
Priority to US18/458,792 priority patent/US20240093455A1/en
Priority to CN202311109423.2A priority patent/CN117721796A/zh
Priority to JP2023148285A priority patent/JP7542701B2/ja
Publication of EP4339378A1 publication Critical patent/EP4339378A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E02D5/38—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/0013—Tube closures for releasable sealing hollow tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/42—Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles
    • B66C1/44—Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles and applying frictional forces
    • B66C1/54—Internally-expanding grippers for handling hollow articles
    • B66C1/56—Internally-expanding grippers for handling hollow articles for handling tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/12—Arrangements of means for transmitting pneumatic, hydraulic, or electric power to movable parts of devices
    • B66C13/14—Arrangements of means for transmitting pneumatic, hydraulic, or electric power to movable parts of devices to load-engaging elements or motors associated therewith
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
    • E02D15/08—Sinking workpieces into water or soil inasmuch as not provided for elsewhere
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • E02D27/525—Submerged foundations, i.e. submerged in open water using elements penetrating the underwater ground
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039—Methods for placing the offshore structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073—Details of sea bottom engaging footing
    • E02B2017/0082—Spudcans, skirts or extended feet
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
    • E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
    • E02D15/06—Placing concrete under water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0007—Production methods using a mold
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0023—Cast, i.e. in situ or in a mold or other formwork
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0061—Production methods for working underwater
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E02D5/66—Mould-pipes or other moulds
    • E02D5/665—Mould-pipes or other moulds for making piles
    • 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
    • E02D7/28—Placing of hollow pipes or mould pipes by means arranged inside the piles or pipes

Definitions

  • the invention relates to a handling device for gripping and inserting a pile tube into a hole in the ground to form a foundation pile, with a base frame, a gripping device for gripping and holding the pile tube and a holding element for releasably connecting the base frame with a hoist, in particular a support cable, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for gripping and inserting a pile tube into a hole in the ground, according to the preamble of claim 12.
  • From the EP 2 930 275 A1 disclose a method and an arrangement for producing a foundation pile for a structure in water.
  • a borehole with a support pipe is first created in the ground.
  • the resulting hole is filled with a liquid, especially water.
  • a pile pipe is inserted into the cased borehole created in this way, for which a simple steel pipe with a tubular base body is used.
  • the external support pipe is then pulled out and the annular space between the inserted pile pipe standing on the bottom of the borehole and the surrounding bore wall is filled with a hardenable medium.
  • the surrounding water can remain within the pile tube.
  • the load-bearing capacity of the foundation pile created in this way is determined by the outer surface of the pile tube used in relation to the surrounding soil with the hardened medium in the surrounding annular space. If necessary, the interior space, which is only filled with water, can be used to install measuring or testing equipment.
  • a device for handling and inserting a pile pipe into a bore is known.
  • the device is designed to be attached to a suspension cable of a crane. Using gripping elements, an annular edge of the pile tube can be gripped in a non-positive manner. Overall, the device is designed so that the pile tube can be pivoted from a horizontal storage position into a vertical insertion position.
  • the underwater drilling rig can be placed on a body of water.
  • a foundation hole is created using tubular elements.
  • the tubular elements can also be used to anchor the drilling device under water.
  • the outer annular space between the lateral surface of the pile tube and the surrounding hole wall is filled.
  • a hardenable medium such as mortar or a cement suspension
  • the introduction of the curable medium should, if possible, take place in such a way that the annular space is filled from below, so that liquid in the annular space, in particular water, is displaced by the curable medium from bottom to top.
  • the hose is usually inserted into the annular space manually from outside the bore.
  • the problem is that a supply hose can get caught in a central area of the drilling and therefore does not reach the bottom of the drilling hole. This is usually not detectable from outside the bore.
  • the curable suspension is supplied with such an incorrectly inserted supply hose, liquid can remain in the annular space below the supply hose and be enclosed by the curable suspension above it. In such a case, a pile tube would not be connected to the surrounding soil over its entire length after the suspension has hardened. This reduces the load-bearing capacity of a correspondingly formed foundation element, so that a reliable foundation is no longer guaranteed.
  • the invention is based on the object of specifying a handling device and a method with which a pile tube can be efficiently inserted into a hole in the ground to form a foundation element.
  • the handling device is characterized in that at least one inlet device for supplying a curable medium is arranged on the base frame in an upper region and at least one outlet device for the curable medium to the pile tube is arranged in a lower region.
  • a basic idea of the invention is to use the handling device not only to grip and insert the pile tube into the bore, but also to introduce the hardenable medium into the bore.
  • the handling device is not detached from the pile tube, in particular after the pile tube has been inserted into the bore, but can remain in a defined initial position on the pile tube, which was assumed outside the bore when the pile tube was gripped by the handling device. Through the so specified Relative position between the pile pipe and the handling device, a reliable supply of the curable medium can take place via the handling device.
  • the handling device on the base frame has at least one inlet device for supplying a curable medium in an upper region and at least one outlet device for the curable medium to the pile pipe in a lower region.
  • the outlet device can be connected to a corresponding feed device on the pile pipe.
  • a preferred embodiment of the invention is that the gripping device has a plurality of gripping elements for positively and/or non-positively holding the pile tube.
  • the gripping device serves to releasably connect the handling device to the pile tube.
  • the connection can be made in any suitable way, in particular solely by or in conjunction with a non-positive tensioning of the pile tube.
  • clamping or clamping devices in particular collet chucks, can be provided.
  • the gripping device is designed for positively and/or non-positively holding the pile tube on its inside.
  • the gripping device can therefore grip and hold the pile tube solely on its inside, in particular tension it in a non-positive manner.
  • the handling device can be designed so that it is located within the outer circumference of the pile tube and does not protrude beyond an outer diameter of the pile tube.
  • the handling device can therefore be arranged entirely or partially within the pile tube.
  • the pile tube can thus be inserted into a bore with an only slightly larger bore diameter and thus a correspondingly small annular space between the outer circumference of the pile tube and the surrounding bore wall. In this way, consumption of hardenable medium, in particular mortar or a cement suspension, can be kept as low as possible.
  • a particularly reliable holding of the pile tube can be achieved in that the gripping device has at least one actuating cylinder, with which at least one gripping element between a Holding position for holding the pile tube and a release position is adjustable, in which the at least one gripping element is released from the pile tube.
  • the actuating cylinder can in particular be designed as a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder.
  • the actuating movement of the actuating cylinder which is preferably arranged in the longitudinal direction of the handling device and the pile tube, can be transmitted to one or more gripping or holding elements via a lever mechanism.
  • the inlet device has a connecting device for connecting a supply line.
  • the supply line can be a so-called umbilical, which can be designed to supply the curable medium, energy, in particular electrical, hydraulic and/or pneumatic energy, other fluids, such as a rinsing liquid and/or air, and/or data.
  • the connecting device can in particular be designed in the form of a plug connection or in another suitable manner.
  • the connecting device can also be particularly advantageous for the connecting device to include a quick-release device in order to ensure quick release in certain emergency or dangerous situations, such as heavy seas, in order to avoid an uncontrolled tearing of the supply line.
  • the outlet device has at least one outlet for connecting to a feed opening on a pile pipe.
  • One or more delivery lines can extend along the handling device between the inlet device and the outlet device.
  • the outlet device can also be designed in such a way that it can engage with a corresponding feed device on the pile pipe in order to ensure a reliable transfer of the curable medium from the outlet device to the feed opening on the pile pipe.
  • One or more inlet funnels can preferably be arranged on the feed device on the pile pipe, into which one or more outlet pipes of the outlet device protrude and/or can be inserted.
  • the funnels can also be referred to as inlet funnels, which make it easier to insert and thus connect the outlet device and the feed opening.
  • an attachment element for placing the handling device on the pile tube is arranged in the bore.
  • the handling device is connected to the pile tube, in particular before the pile tube is inserted into the bore. This allows a reliable and controlled connection between the handling device and the pile pipe.
  • the placement or arrangement can take place at an upper edge of the pile tube and/or also in an interior area of the pile tube at a suitable position.
  • a particularly efficient operation of the handling device can be achieved by arranging at least one adjusting device with which the attachment element with the pile tube can be adjusted and adjusted relative to a surrounding wall of the bore, a support tube and/or a base frame of the handling device.
  • the handling device can therefore also be used for a certain subsequent adjustment of the pile pipe relative to the surrounding bore wall. This allows the quality of the foundation element to be formed to be further increased.
  • the adjusting device can in principle be designed with a suitable adjusting device for adjustment and adjustment. According to one embodiment of the invention, it is particularly advantageous that the adjusting device has at least one actuating cylinder, in particular a hydraulic cylinder.
  • the handling device can in particular be attached to a hoist, in particular a support cable or a support rod on a crane. It is advantageous that the holding element has an eyelet or a hook. In this way, a detachable connection can be produced in a particularly simple and reliable manner, in particular with a crane hook or another common connecting element on a support cable or a support rod.
  • the inlet device and the outlet device extends two delivery lines, which can be switched by means of a valve device in such a way that they can be connected in parallel to form a double supply line or connected in series for a flushing operation.
  • the curable medium can be supplied via the at least two delivery lines in the same direction.
  • the valve device By actuating the valve device, the two delivery lines can be connected in series, so that a first delivery line can serve as a supply line for a rinsing liquid and the series-connected second delivery line can serve as a return line for the rinsing liquid.
  • the two delivery lines can be reliably flushed free of the curable medium so that they do not become clogged and can therefore be used multiple times.
  • the invention further relates to a method for gripping and inserting a pile tube into a hole in the ground, using a previously described handling device according to the invention. With this method, the advantages described above can be achieved when using a handling device.
  • a hardenable medium is supplied to the pile pipe via the handling device while the pile pipe is held by the handling device.
  • hardenable medium can be supplied to the pile tube from the outside in a particularly reliable manner and, in particular, can be introduced into a surrounding annular space around the pile tube. In this way, a high quality foundation element can be produced without excessive consumption of curable medium.
  • the handling device is arranged with an attachment element on the pile tube and that the base frame with the gripping device and the pile tube held therewith is adjusted and adjusted relative to a support tube or the bore with at least one adjusting device. This allows an exact alignment of the pile tube within the bore with the handling device.
  • a further advantageous method variant according to the invention is that the handling device is attached to the pile pipe after it has been inserted into the bore is released from the hoist and/or a supply line and can remain as a load on the pile pipe.
  • the handling device is further attached to the pile tube and can thus remain as an additional ballast for fixing the pile tube thereon, at least until the curable medium introduced into the annular space around the pile tube has sufficiently hardened and solidified.
  • the handling device can then be detached from the pile pipe and recovered using the hoist.
  • a pile tube 10 with a tubular base body 12 is provided.
  • a bulkhead plate 20 directed transversely to the longitudinal axis of the tubular base body 12, which divides the interior region 13 into a lower section 14 and an upper section 15 and separates them from each other.
  • An annular sealing element 19 can be arranged on a lower edge of the tubular base body 12, with which the pile tube 10 can be placed on a borehole base in as sealing as possible.
  • the bulkhead plate 20 has two schematically indicated through openings 22, which can be opened or closed in a targeted manner by means of a closure device 24, which is also schematically indicated.
  • a feed device 30 with two schematically indicated feed openings 32, each with an insertion funnel 34, as will be described in more detail below in connection with Fig. 3 is described.
  • the feed openings 32 with the insertion funnels 34 serve to supply a hardenable medium, in particular mortar or cement suspension, whereby the hardenable medium can be guided below the bulkhead 20 via lines 26 to a lower end region of the tubular base body 12.
  • the lines 26 extend through a tube wall 16 of the base body 12 and each open into an outlet opening 28 on the outer circumference 17 of the base body 12. Curable medium can thus be passed over an inner area 13 of the pile tube 10 to a lower end area and via the outlet openings 28 exit outside the pile tube 10, as described in more detail below in connection with Fig. 2 is explained.
  • FIG. 2 A lower end region of a pile tube 10 according to the invention is shown schematically and not to scale, which is inserted into a hole 4 in the ground 1. Only the lower area of the hole 4 is shown, whereby the hole 4 can have a depth of several meters, typically between 5m and 30m.
  • the bore 4 is filled with a liquid, in particular water or another supporting liquid, for support, so that the bore 4 does not collapse even at greater bore depths.
  • a support tube can also be provided at least in some areas.
  • the pile tube 10 with a bulkhead plate 20 can be easily inserted into a bore 4 filled with liquid in this way if the through openings 22 on the bulkhead plate 20 are opened by the closure devices 24.
  • the through openings 22 can be closed again with the closure devices 24.
  • Hardenable medium can now be introduced into the bore 4 via the lines 26, the hardenable medium being supplied within the pile tube 10 in the lower area with the lines 26 and passing through the tube wall 16 at the lower end area and into an annular space 6 via the outlet opening 28 can exit.
  • the annular space 6 is between an outer circumference 17 of the tubular Base body 12 and a substantially cylindrical wall 8 of the bore 4 are formed.
  • the curable medium can fill the annular space 6 from bottom to top due to its higher density compared to the liquid in the bore 4. Liquid is displaced upwards from the annular space 6 by the curable medium.
  • the intended bulkhead plate 20 seals a lower section 14 of the interior area 13 of the pile tube 10 at the top with the through openings 22 closed.
  • the liquid in the lower section 14 of the pile tube 10 cannot be displaced upwards, so that no or hardly hardenable medium can penetrate into the inner region 13 of the pile tube 10.
  • the interior area 13 can be reliably kept clear and curable medium or suspension can be saved.
  • Fig. 3 is the feed device 30 of the pile pipe 10 Fig. 1 shown in more detail.
  • the feed device 30 can have a cup-shaped receptacle 31, which is attached in a central region of the bulkhead plate 20.
  • the feed openings 32 for the downwardly leading lines 26 are formed in the cup-shaped receptacle 31.
  • the feed openings 32 have introduction funnels 34 at their upper area.
  • the feed openings 32 can also be designed with check valves 36, shown only schematically, which prevent undesirable backflow of the curable medium from the lines 26 in the example shown.
  • a handling device 50 can be used to supply the curable medium Fig. 4 be used.
  • the handling device 50 has a base body 52 with a cover plate 54, on which an attachment element 58 for placing or arranging the handling device 50 on or on a pile tube 10 is arranged.
  • the handling device 50 in the illustrated embodiment can be releasably attached to an inside of the pile tube 10 with at least one clamping or gripping element 57 via a gripping device 56, which can alternatively or additionally also be designed as a non-positive clamping device.
  • a gripping device 56 which can alternatively or additionally also be designed as a non-positive clamping device.
  • a plurality of gripping elements 57 are arranged along the circumference of the approximately tubular or barrel-shaped base body 52.
  • a pile pipe 10 can already be grabbed from a pile pipe storage on a ground surface or a watercraft.
  • the pile tube 10 can have any position when gripped, for example horizontally or vertically.
  • the handling device 50 can be connected to a lifting device, in particular a crane, via a holding element 55 at the upper end region of the base body 52. A pile tube 10 can thus be inserted from a storage position into a bore 4 in the ground 1 via the handling device 50.
  • the handling device 50 is provided with a feed device 60, which is only indicated schematically, which in the exemplary embodiment shown has delivery lines 64 which extend from an inlet device 62 at the upper end of the base body 52 to a lower outlet device 66.
  • the outlet device 66 is designed to be connected to a pile pipe 10 via the insertion funnel 34 of the feed device 30 Fig. 3 to engage in the supply of a curable medium.
  • a corresponding coupling unit can be provided on the handling device 50 in order to ensure precise positioning and position securing in cooperation with the coupling element 23 on the feed device 30 of the pile tube 10.
  • a supply line 80 which can also be referred to as an umbilical, curable medium, energy and/or data can be supplied via a detachable connecting device 70, the curable medium being transferred to the inlet device 62 at the upper end region of the base body 52.
  • a single supply line or separate lines can be provided.
  • the connecting line 80 and/or the hoist can be detached from the holding element 55, whereby the handling device 50 can remain on the pile pipe 10 as an additional load, at least until the curable medium is formed of the foundation element in the ground 1 has hardened.
  • the handling device 50 can then be detached from the pile pipe 10 and retrieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung zum Greifen und Einsetzen eines Pfahlrohres in eine Bohrung im Boden zum Bilden eines Gründungspfahles, mit einem Grundrahmen, einer Greifvorrichtung zum Greifen und Halten des Pfahlrohres und einem Halteelement zum lösbaren Verbinden des Grundrahmens mit einem Hebezeug, insbesondere einem Tragseil. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Grundrahmen in einem oberen Bereich mindestens eine Einlasseinrichtung zum Zuführen eines aushärtbaren Mediums und in einem unteren Bereich mindestens eine Auslasseinrichtung für das aushärtbare Medium zu dem Pfahlrohr angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung zum Greifen und Einsetzen eines Pfahlrohres in eine Bohrung im Boden zum Bilden eines Gründungspfahles, mit einem Grundrahmen, einer Greifvorrichtung zum Greifen und Halten des Pfahlrohres und einem Halteelement zum lösbaren Verbinden des Grundrahmens mit einem Hebezeug, insbesondere einem Tragseil, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Greifen und Einsetzen eines Pfahlrohres in eine Bohrung im Boden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
  • Aus der EP 2 930 275 A1 gehen ein Verfahren und eine Anordnung zum Herstellen eines Gründungspfahles für ein Bauwerk im Wasser hervor. Bei diesem Verfahren wird zunächst ein Bohrloch mit einem Stützrohr im Boden erstellt. Die dabei entstandene Bohrung ist mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gefüllt. In die so erstellte verrohrte Bohrung wird ein Pfahlrohr eingesetzt, für welches ein einfaches Stahlrohr mit einem rohrförmigen Grundkörper verwendet wird. Anschließend wird das außenliegende Stützrohr gezogen und der Ringraum zwischen dem eingesetzten und auf dem Bohrlochgrund aufstehenden Pfahlrohr und der umgebenden Bohrungswand wird mit einem aushärtbaren Medium verfüllt. Innerhalb des Pfahlrohres kann das umgebende Wasser verbleiben. Die Tragfähigkeit des so erstellten Gründungspfahles wird durch die äußere Mantelfläche des eingesetzten Pfahlrohres gegenüber dem umgebenden Boden mit dem ausgehärteten Medium in dem umgebenden Ringraum bestimmt. Der nur mit Wasser gefüllte Innenraum kann bei Bedarf für ein Einbringen etwa von Mess- oder Prüfeinrichtungen genutzt werden.
  • Aus der WO 2021/180515 A1 ist eine Vorrichtung zum Handhaben und Einsetzen eines Pfahlrohres in eine Bohrung bekannt. Die Vorrichtung ist dabei zum Anbringen an einem Tragseil eines Krans ausgebildet. Mittels Greifelementen kann ein ringförmiger Rand des Pfahlrohres kraftschlüssig erfasst werden. Insgesamt ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass das Pfahlrohr aus einer horizontalen Lagerposition in eine vertikale Einsetzposition verschwenkt werden kann.
  • Aus der US 2010/0296875 A1 sind eine Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Unterwassergründung mit einem Unterwasserbohrgerät zu entnehmen. Das Unterwasserbohrgerät kann auf einem Gewässergrund aufgesetzt werden. Mittels rohrförmigen Elementen wird eine Gründungsbohrung erstellt. Die rohrförmigen Elemente können gleichzeitig auch zum Verankern der Bohrvorrichtung unter Wasser dienen.
  • Bei den bekannten Verfahren wird nach dem Einsetzen des Pfahlrohres in eine erstellte Bohrung der äußere Ringraum zwischen der Mantelfläche des Pfahlrohres und der umgebenden Bohrungswand verfüllt. Hierzu ist es bekannt, einen oder mehrere Zuführschläuche in den Ringraum einzuführen, über welche dann ein aushärtbares Medium, etwa Mörtel oder eine Zementsuspension, in den Ringraum eingeleitet wird. Die Einleitung des aushärtbaren Mediums soll dabei möglichst so erfolgen, dass der Ringraum von unten verfüllt wird, so dass im Ringraum befindliche Flüssigkeit, insbesondere Wasser, von dem aushärtbaren Medium von unten nach oben verdrängt wird.
  • Das Einführen des Schlauches in den Ringraum erfolgt in der Regel manuell von außerhalb der Bohrung. Bei Bohrungstiefen von 10 Metern und mehr besteht das Problem, dass sich ein Zuführschlauch in einem mittleren Bereich der Bohrung verhaken kann und somit nicht bis zum Bohrlochgrund reicht. Dies ist in der Regel von außerhalb der Bohrung nicht feststellbar. Wird bei einem derartigen nicht korrekt eingeführten Zuführschlauch die aushärtbare Suspension zugeleitet, kann Flüssigkeit in dem Ringraum unterhalb des Zuführschlauches verbleiben und von darüberliegender aushärtbarer Suspension eingeschlossen werden. In einem solchen Fall wäre ein Pfahlrohr nicht über die gesamte Länge nach Aushärtung der Suspension mit dem umgebenden Boden verbunden. Hierdurch vermindert sich die Tragfähigkeit eines entsprechend gebildeten Gründungselementes, so dass eine zuverlässige Gründung nicht mehr sichergestellt ist.
  • Es kann eine Nacharbeitung des Gründungselementes erforderlich werden, was sehr zeit- und kostenaufwendig sein kann. Gegebenenfalls kann sogar eine Neuerstellung des Gründungselementes erforderlich werden.
  • Es ist weiter bekannt, eine Zuführleitung für eine aushärtbare Suspension auch innerhalb des Pfahlrohres vorzusehen. Über die mindestens eine Zuführleitung kann dann innerhalb des Pfahlrohres aushärtbares Medium bis zum unteren Bereich des Pfahlrohres geleitet und über entsprechende Durchgänge in den Ringraum außerhalb des Pfahlrohres eingeleitet werden. Bei diesem Verfahren muss eine entsprechende Zuführung für die aushärtbare Suspension nach dem Einbringen des Pfahlrohres entweder bis zu dem Durchgang in den Ringraum in dem Pfahlrohr oder zu einem oberen Anschluss an dem Pfahlrohr angeordnet werden. Die Herstellung eines entsprechenden Anschlusses ist zeit- und arbeitsaufwendig und birgt ebenfalls die Gefahr von Fehlern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit welchen ein Pfahlrohr in eine Bohrung im Boden zum Bilden eines Gründungselementes effizient eingesetzt werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch eine Handhabungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundrahmen in einem oberen Bereich mindestens eine Einlasseinrichtung zum Zuführen eines aushärtbaren Mediums und in einem unteren Bereich mindestens eine Auslasseinrichtung für das aushärtbare Medium zu dem Pfahlrohr angeordnet sind.
  • Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, die Handhabungsvorrichtung nicht nur zum Greifen und Einsetzen des Pfahlrohres in die Bohrung, sondern auch zum Einleiten des aushärtbaren Mediums in die Bohrung zu verwenden. Die Handhabungsvorrichtung wird insbesondere nach dem Einsetzen des Pfahlrohres in die Bohrung nicht vom Pfahlrohr gelöst, sondern kann in einer definierten Anfangsposition am Pfahlrohr verbleiben, welche außerhalb der Bohrung beim Greifen des Pfahlrohres durch die Handhabungsvorrichtung eingenommen wurde. Durch die so vorgegebene Relativposition zwischen Pfahlrohr und Handhabungsvorrichtung kann über die Handhabungsvorrichtung eine zuverlässige Zuführung des aushärtbaren Medium erfolgen.
  • Zu diesem Zweck weist die Handhabungsvorrichtung an dem Grundrahmen in einem oberen Bereich mindestens eine Einlasseinrichtung zum Zuführen eines aushärtbaren Mediums und in einem unteren Bereich mindestens eine Auslasseinrichtung für das aushärtbare Medium zu dem Pfahlrohr auf. Die Auslasseinrichtung kann dabei mit einer korrespondierenden Zuführeinrichtung am Pfahlrohr verbunden werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Greifeinrichtung mehrere Greifelemente zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Halten des Pfahlrohrs aufweist. Die Greifeinrichtung dient dabei zum lösbaren Verbinden der Handhabungsvorrichtung mit dem Pfahlrohr. Die Verbindung kann dabei in jeder geeigneten Weise hergestellt werden, insbesondere allein durch oder in Verbindung mit einem kraftschlüssigen Spannen des Pfahlrohres. Hierzu können beispielsweise Spann- oder Klemmeinrichtungen, insbesondere Spannzangen, vorgesehen sein.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Greifeinrichtung zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Halten des Pfahlrohres an seiner Innenseite ausgebildet ist. Die Greifeinrichtung kann daher das Pfahlrohr allein an seiner Innenseite greifen und halten, insbesondere kraftschlüssig spannen. Vorzugsweise kann dabei die Handhabungsvorrichtung so ausgebildet sein, dass sie sich innerhalb des Außenumfangs des Pfahlrohres befindet und nicht über einen Außendurchmesser des Pfahlrohres hinausragt. Somit kann die Handhabungseinrichtung insgesamt oder teilweise innerhalb des Pfahlrohres angeordnet sein. Das Pfahlrohr kann so in eine Bohrung mit einem nur unwesentlich größeren Bohrungsdurchmesser und damit einem entsprechend kleinen Ringraum zwischen dem Außenumfang des Pfahlrohres und der umgebenen Bohrungswand eingesetzt werden. Hierdurch kann ein Verbrauch an aushärtbarem Medium, insbesondere Mörtel oder einer Zementsuspension, möglichst geringgehalten werden.
  • Ein besonders zuverlässiges Halten des Pfahlrohres kann nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt werden, dass die Greifeinrichtung mindestens einen Stellzylinder aufweist, mit welchem mindestens ein Greifelement zwischen einer Halteposition zum Halten des Pfahlrohres und einer Löseposition verstellbar ist, in welcher das mindestens eine Greifelement von dem Pfahlrohr gelöst ist.
  • Der Stellzylinder kann insbesondere als ein Hydraulikzylinder oder ein Pneumatikzylinder ausgebildet sein. Insbesondere über einen Hebelmechanismus kann die Stellbewegung des Stellzylinders, welcher vorzugsweise in Längsrichtung der Handhabungsvorrichtung und des Pfahlrohres angeordnet ist, auf eine oder mehrere Greif- oder Halteelemente übertragen werden.
  • Zur Zuführung des aushärtbaren Mediums ist es weiterhin bevorzugt, dass die Einlasseinrichtung eine Verbindungseinrichtung zum Anschließen einer Versorgungsleitung aufweist. Die Versorgungsleitung kann ein sogenanntes Umbilical sein, welches zur Zuführung des aushärtbaren Mediums, von Energie, insbesondere elektrischer, hydraulischer und/oder pneumatischer Energie, weiteren Fluiden, etwa einer Spülflüssigkeit und/oder Luft, und/oder von Daten ausgebildet sein kann. Die Verbindungseinrichtung kann insbesondere in der Art einer Steckverbindung oder in einer sonstigen geeigneten Weise ausgeführt sein.
  • Für einen Einsatz unter Wasser kann es insbesondre auch vorteilhaft sein, dass die Verbindungseinrichtung eine Schnelllöseeinrichtung umfasst, um bei bestimmten Not- oder Gefahrensituationen, etwa bei starkem Seegang, ein schnelles Lösen sicherzustellen, um so ein unkontrolliertes Abreißen der Versorgungsleitung zu vermeiden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Auslasseinrichtung mindestens einen Auslass zum Verbinden mit einer Zuführöffnung an einem Pfahlrohr aufweist. Zwischen der Einlasseinrichtung und der Auslasseinrichtung können sich eine oder mehrere Förderleitungen entlang der Handhabungsvorrichtung erstreckten. Die Auslasseinrichtung kann ebenfalls so ausgebildet sein, dass diese mit einer korrespondierenden Zuführeinrichtung am Pfahlrohr in Eingriff treten kann, um so eine zuverlässige Übergabe des aushärtbaren Mediums von der Auslasseinrichtung zu der Zuführöffnung am Pfahlrohr sicherzustellen. An der Zuführeinrichtung am Pfahlrohr können vorzugsweise ein oder mehrere Einlauftrichter angeordnet sein, in welche etwa ein oder mehrere Auslassrohre der Auslasseinrichtung hineinragen und/oder in diese eingeführt werden können. Die Trichter können auch als Einlauftrichter bezeichnet werden, die ein Einführen und damit ein verbinden von Auslassvorrichtung und Zuführöffnung erleichtern.
  • Für eine besonders gute Lagesicherung der Handhabungseinrichtung an dem Pfahlrohr ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass ein Aufsatzelement zum Aufsetzen der Handhabungsvorrichtung an dem Pfahlrohr in der Bohrung angeordnet ist. Dabei ist hervorzuheben, dass die Handhabungsvorrichtung mit dem Pfahlrohr insbesondere vor einem Einsetzen des Pfahlrohres in die Bohrung verbunden wird. Dies erlaubt eine zuverlässige und kontrollierte Verbindung zwischen der Handhabungsvorrichtung und dem Pfahlrohr. Das Aufsetzen oder Anordnen kann dabei an einem oberen Rand des Pfahlrohres und/oder auch in einem Innenbereich des Pfahlrohres an einer geeigneten Position erfolgen.
  • Nach einer Weiterbildung kann ein besonders effizienter Betrieb der Handhabungsvorrichtung dadurch erzielt werden, dass mindestens eine Justiereinrichtung angeordnet ist, mit welcher das Aufsatzelement mit dem Pfahlrohr relativ zu einer umgebenden Wand der Bohrung, einem Stützrohr und/oder einem Grundrahmen der Handhabungsvorrichtung verstellbar und justierbar ist. Somit kann die Handhabungsvorrichtung auch zu einem gewissen nachträglichen Justieren des Pfahlrohres gegenüber der umgebenden Bohrungswand eingesetzt werden. Hierdurch kann die Qualität des zu bildenden Gründungselementes weiter erhöht werden.
  • Die Justiereinrichtung kann grundsätzlich mit einer geeigneten Stelleinrichtung zum Verstellen und Justieren ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass die Justiereinrichtung mindestens einen Stellzylinder, insbesondere einen Hydraulikzylinder, aufweist.
  • Die Handhabungsvorrichtung kann insbesondere an einem Hebezeug angebracht werden, insbesondere einem Tragseil oder einer Tragstange an einem Kran. Dabei ist es vorteilhaft, dass das Halteelement eine Öse oder einen Haken aufweist. Hiermit kann in besonders einfacher und zuverlässiger Weise eine lösbare Verbindung, insbesondere mit einem Kranhaken oder einem sonstigen üblichen Verbindungselement an einem Tragseil oder eine Tragstange hergestellt werden.
  • Für einen besonders dauerhaften Einsatz der Handhabungsvorrichtung ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorteilhaft, dass sich zwischen der Einlasseinrichtung und der Auslasseinrichtung zwei Förderleitungen erstrecken, welche mittels einer Ventileinrichtung derart schaltbar sind, dass diese zum Bilden einer doppelten Zuführleitung parallel geschaltet oder für einen Spülbetrieb in Reihe geschaltet werden können. Bei einer parallelen Schaltung kann eine Zuführung des aushärtbaren Mediums über die mindestens zwei Förderleitungen in gleicher Richtung erfolgen. Durch Betätigen der Ventileinrichtung können die zwei Förderleitungen in Reihe geschaltet werden, so dass eine erste Förderleitung als eine Zuleitung für eine Spülflüssigkeit und die in Reihe geschaltete zweite Förderleitung als eine Rückleitung für die Spülflüssigkeit dienen können. Somit können bei dieser Anordnung die beiden Förderleitungen zuverlässig von dem aushärtbaren Medium freigespült werden, so dass diese sich nicht zusetzen und so mehrfach eingesetzt werden können.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Greifen und Einsetzen eines Pfahlrohres in eine Bohrung im Boden, wobei eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung verwendet wird. Bei diesem Verfahren können so die zuvor beschriebenen Vorteile beim Einsatz einer Handhabungsvorrichtung erzielt werden.
  • Nach einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass über die Handhabungsvorrichtung ein aushärtbares Medium dem Pfahlrohr zugeleitet wird, während das Pfahlrohr durch die Handhabungsvorrichtung gehalten ist. Hiermit kann in besonders zuverlässiger Weise aushärtbares Medium von außen dem Pfahlrohr zugeführt und insbesondere in einen umgebenden Ringraum um das Pfahlrohr herum eingeleitet werden. Auf diese Weise kann ein Gründungselement mit hoher Qualität ohne übermäßigen Verbrauch von aushärtbarem Medium hergestellt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Handhabungsvorrichtung mit einem Aufsatzelement an dem Pfahlrohr angeordnet wird und dass mit mindestens einer Justiereinrichtung der Grundrahmen mit der Greifeinrichtung und dem damit gehaltenen Pfahlrohr relativ zu einem Stützrohr oder der Bohrung verstellt und justiert wird. Dies erlaubt eine exakte Ausrichtung des Pfahlrohres innerhalb der Bohrung mit der Handhabungsvorrichtung.
  • Eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante besteht nach der Erfindung darin, dass die Handhabungsvorrichtung an dem Pfahlrohr nach dem Einsetzen in die Bohrung von dem Hebezeug und/oder einer Versorgungsleitung gelöst wird und als eine Auflast an dem Pfahlrohr verbleiben kann. Die Handhabungsvorrichtung ist weiterhin an dem Pfahlrohr angebracht und kann so als ein zusätzlicher Ballast zum Fixieren des Pfahlrohres an diesem verbleiben, zumindest bis das in den Ringraum um das Pfahlrohr herum eingeleitete aushärtbare Medium hinreichend ausgehärtet und verfestigt ist. Anschließend kann die Handhabungsvorrichtung durch das Hebezeug wieder von dem Pfahlrohr gelöst und geborgen werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert, die schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Schnittdarstellung eines Pfahlrohrs mit einer Schottplatte;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines unteren Teiles eines Pfahlrohres in einer Bohrung;
    Fig. 3
    eine schematische Detail-Querschnittsansicht zu einer Zuführeinrichtung an der Schottplatte eines Pfahlrohres; und
    Fig. 4
    eine perspektivische Darstellung einer Handhabungsvorrichtung zum Handhaben eines Pfahlrohres.
  • Gemäß Fig. 1 ist ein Pfahlrohr 10 mit einem rohrförmigen Grundkörper 12 vorgesehen. In einem Innenbereich 13 des rohrförmigen Grundkörpers 12 ist eine quer zur Längsachse des rohrförmigen Grundkörpers 12 gerichtete Schottplatte 20 angeordnet, welche den Innenbereich 13 in einen unteren Abschnitt 14 und einen oberen Abschnitt 15 unterteilt und diese voneinander abtrennt. An einer Unterkante des rohrförmigen Grundkörpers 12 kann ein ringförmiges Dichtelement 19 angeordnet sein, mit welchem das Pfahlrohr 10 auf einem Bohrlochgrund möglichst abdichtend aufgesetzt werden kann.
  • Die Schottplatte 20 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei schematisch angedeutete Durchgangsöffnungen 22 auf, welche mittels einer ebenfalls schematisch angedeuteten Verschlusseinrichtung 24 gezielt geöffnet oder geschlossen werden können. In einem Mittenbereich der Schottplatte 20 ist eine Zuführeinrichtung 30 mit zwei schematisch angedeuteten Zuführöffnungen 32 mit jeweils einem Einführtrichter 34 angeordnet, wie nachfolgend noch detaillierter in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wird.
  • Die Zuführöffnungen 32 mit den Einführrichtern 34 dienen der Zuführung eines aushärtbaren Mediums, insbesondere von Mörtel oder Zementsuspension, wobei das aushärtbare Medium unterhalb der Schottplatte 20 über Leitungen 26 bis zu einem unteren Endbereich des rohrförmigen Grundkörpers 12 geleitet werden kann. Die Leitungen 26 erstrecken sich dabei durch eine Rohrwand 16 des Grundkörpers 12 und münden jeweils am Außenumfang 17 des Grundkörpers 12 in einer Auslassöffnung 28. Somit kann aushärtbares Medium über einen Innenbereich 13 des Pfahlrohres 10 bis zu einem unteren Endbereich geleitet und über die Auslassöffnungen 28 nach außerhalb des Pfahlrohres 10 austreten, wie nachfolgend genauer in Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wird.
  • In Fig. 2 ist schematisch und nicht maßstäblich ein unterer Endbereich eines erfindungsgemäßen Pfahlrohres 10 dargestellt, welches in eine Bohrung 4 im Boden 1 eingesetzt ist. Von der Bohrung 4 ist lediglich der untere Bereich dargestellt, wobei die Bohrung 4 eine Tiefe von mehreren Metern aufweisen kann, typischerweise zwischen 5m bis 30m. Die Bohrung 4 ist zur Abstützung mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder einer sonstigen Stützflüssigkeit, gefüllt, so dass die Bohrung 4 auch bei größeren Bohrungstiefen nicht kollabiert. Es kann auch zumindest bereichsweise ein Stützrohr vorgesehen sein.
  • In eine derart mit Flüssigkeit gefüllte Bohrung 4 kann das Pfahlrohr 10 mit einer Schottplatte 20 problemlos eingesetzt werden, wenn die Durchgangsöffnungen 22 an der Schottplatte 20 durch die Verschlusseinrichtungen 24 geöffnet sind. Nach Erreichen einer Endposition des Pfahlrohres 10, insbesondere bei Aufsetzen des Pfahlrohres 10 auf einen Bohrlochgrund 5 der Bohrung 4, können die Durchgangsöffnungen 22 wieder mit den Verschlusseinrichtungen 24 verschlossen werden. Über die Leitungen 26 kann nunmehr aushärtbares Medium in die Bohrung 4 eingeleitet werden, wobei das aushärtbare Medium innerhalb des Pfahlrohres 10 im unteren Bereich mit den Leitungen 26 zugeführt wird und am unteren Endbereich durch die Rohrwand 16 hindurchtritt und über die Auslassöffnung 28 in einen Ringraum 6 austreten kann. Der Ringraum 6 ist zwischen einem Außenumfang 17 des rohrförmigen Grundkörpers 12 und einer im Wesentlichen zylindrischen Wand 8 der Bohrung 4 gebildet. Das aushärtbare Medium kann dabei aufgrund einer höheren Dichte gegenüber der Flüssigkeit in der Bohrung 4 den Ringraum 6 von unten nach oben verfüllen. Flüssigkeit wird dabei nach oben aus dem Ringraum 6 durch das aushärtbare Medium verdrängt.
  • Durch die vorgesehene Schottplatte 20 ist ein unterer Abschnitt 14 des Innenbereichs 13 des Pfahlrohres 10 bei verschlossenen Durchgangsöffnungen 22 nach oben abgedichtet. Somit kann die Flüssigkeit in dem unteren Abschnitt 14 des Pfahlrohres 10 nicht nach oben verdrängt werden, so dass auch kein oder kaum aushärtbares Medium in den Innenbereich 13 des Pfahlrohres 10 eindringen kann. Hierdurch kann der Innenbereich 13 zuverlässig freigehalten werden und aushärtbares Medium oder Suspension kann eingespart werden.
  • Gemäß Fig. 3 ist die Zuführeinrichtung 30 des Pfahlrohres 10 nach Fig. 1 genauer gezeigt. Die Zuführeinrichtung 30 kann eine topfförmige Aufnahme 31 aufweisen, welche in einem Mittenbereich der Schottplatte 20 angebracht ist. In der topfförmigen Aufnahme 31 sind die Zuführöffnungen 32 für die nach unten wegführenden Leitungen 26 ausgebildet. Zum Einleiten des aushärtbaren Mediums weisen die Zuführöffnungen 32 an ihrem oberen Bereich Einführtrichter 34 auf. Die Zuführöffnungen 32 können weiterhin mit nur schematisch dargestellten Rückschlagventilen 36 ausgebildet sein, welche ein unerwünschtes Rückströmen des aushärtbaren Mediums aus den Leitungen 26 in dem dargestellten Beispiel verhindern.
  • Zur Zuführung des aushärtbaren Mediums kann erfindungsgemäß eine Handhabungsvorrichtung 50 gemäß Fig. 4 verwendet werden. Die Handhabungsvorrichtung 50 weist einen Grundkörper 52 mit einer Deckplatte 54 auf, an welcher ein Aufsatzelement 58 zum Aufsetzen oder Anordnen der Handhabungsvorrichtung 50 auf oder an einem Pfahlrohr 10 angeordnet ist.
  • Über eine Greifeinrichtung 56, welche alternativ oder ergänzend auch als eine kraftschlüssige Spanneinrichtung ausgebildet sein kann, kann die Handhabungsvorrichtung 50 im dargestellten Ausführungsbeispiel an einer Innenseite des Pfahlrohres 10 mit mindestens einem Spann- oder Greifelement 57 lösbar angebracht werden. Vorzugsweise sind mehrere Greifelemente 57 entlang des Umfangs an dem etwa rohr- oder tonnenförmigen Grundkörper 52 angeordnet.
  • Mit der Handhabungsvorrichtung 50 kann ein Pfahlrohr 10 bereits an einer Bodenoberfläche oder einem Wasserfahrzeug aus einem Pfahlrohrlager gegriffen werden. Das Pfahlrohr 10 kann beim Greifen eine beliebige Position haben, etwa horizontal oder vertikal angeordnet sein. Die Handhabungsvorrichtung 50 ist über ein Halteelement 55 am oberen Endbereich des Grundkörpers 52 mit einem Hebezeug, insbesondere einem Kran, verbindbar. Somit kann über die Handhabungsvorrichtung 50 ein Pfahlrohr 10 von einer Lagerposition in eine Bohrung 4 im Boden 1 eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus ist die Handhabungsvorrichtung 50 mit einer nur schematisch angedeuteten Zuführvorrichtung 60 versehen, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Förderleitungen 64 aufweist, welche sich von einer Einlasseinrichtung 62 am oberen Ende des Grundkörpers 52 bis zu einer unteren Auslasseinrichtung 66 erstrecken. Die Auslasseinrichtung 66 ist ausgebildet, um über die Einführtrichter 34 der Zuführeinrichtung 30 an einem Pfahlrohr 10 gemäß Fig. 3 zur Zuleitung eines aushärtbaren Mediums in Eingriff zu gelangen. Weiterhin kann an der Handhabungsvorrichtung 50 eine korrespondierende Kupplungseinheit vorgesehen sein, um im Zusammenwirken mit dem Kupplungselement 23 an der Zuführeinrichtung 30 des Pfahlrohrs 10 eine genaue Positionierung und Lagesicherung sicherzustellen.
  • Über eine Versorgungsleitung 80, welche auch als Umbilical bezeichnet werden kann, können aushärtbares Medium, Energie und/oder Daten über eine lösbare Verbindungseinrichtung 70 zugeführt werden, wobei das aushärtbare Medium an die Einlasseinrichtung 62 am oberen Endbereich des Grundkörpers 52 übergeben wird. Es können eine einzelne Versorgungsleitung oder auch getrennte Leitungen vorgesehen sein.
  • Nach dem Verfüllen des Ringraumes 6 durch das aushärtbare Medium kann die Verbindungsleitung 80 und/oder das Hebezeug von dem Halteelement 55 gelöst werden, wobei die Handhabungsvorrichtung 50 als eine zusätzliche Auflast an dem Pfahlrohr 10 verbleiben kann, zumindest bis das aushärtbare Medium zum Bilden des Gründungselementes im Boden 1 ausgehärtet ist. Anschließend kann die Handhabungsvorrichtung 50 wieder von dem Pfahlrohr 10 gelöst und rückgeholt werden.

Claims (15)

  1. Handhabungsvorrichtung zum Greifen und Einsetzen eines Pfahlrohres (10) in eine Bohrung (4) im Boden (1) zum Bilden eines Gründungspfahles, mit
    - einem Grundrahmen (52),
    - einer Greifeinrichtung (56) zum Greifen und Halten des Pfahlrohres (10) und
    - einem Halteelement (55) zum lösbaren Verbinden des Grundrahmens (52) mit einem Hebezeug, insbesondere einem Tragseil,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass an dem Grundrahmen (52) in einem oberen Bereich mindestens eine Einlasseinrichtung (62) zum Zuführen eines aushärtbaren Mediums und in einem unteren Bereich mindestens eine Auslasseinrichtung (66) für das aushärtbare Medium zu dem Pfahlrohr (10) angeordnet sind.
  2. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Greifeinrichtung (56) mehrere Greifelemente (57) zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Halten des Pfahlrohres (10) aufweist.
  3. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Greifeinrichtung (56) zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Halten des Pfahlrohres (10) an seiner Innenseite ausgebildet ist.
  4. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Greifeinrichtung (56) mindestens einen Stellzylinder aufweist, mit welchem mindestens ein Greifelement (57) zwischen einer Halteposition zum Halten des Pfahlrohres (10) und einer Löseposition verstellbar ist, in welcher das mindestens eine Greifelement (57) von dem Pfahlrohr (10) gelöst ist.
  5. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einlasseinrichtung (62) eine Verbindungseinrichtung (70) zum Anschließen einer Versorgungsleitung (80) aufweist.
  6. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auslasseinrichtung (66) mindestens einen Auslass zum Verbinden mit einer Zuführöffnung (32) an einem Pfahlrohr (10) aufweist.
  7. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Aufsatzelement (58) zum Aufsetzen der Handhabungsvorrichtung (50) an dem Pfahlrohr (10) in der Bohrung (4) angeordnet ist.
  8. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Justiereinrichtung angeordnet ist, mit welcher das Aufsatzelement (58) mit dem Pfahlrohr (10) relativ zu einer umgebenden Wand der Bohrung (4) oder einem Stützrohr verstellbar und justierbar ist.
  9. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Justiereinrichtung mindestens einen Stellzylinder, insbesondere einen Hydraulikzylinder, aufweist.
  10. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Halteelement (55) eine Öse oder einen Haken aufweist.
  11. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich zwischen der Einlasseinrichtung (62) und der Auslasseinrichtung (66) zwei Förderleitungen (64) erstrecken, welche mittels einer Ventileinrichtung derart schaltbar sind, dass diese zum Bilden einer doppelten Zuführleitung parallel geschaltet oder für einen Spülbetrieb in Reihe geschaltet werden können.
  12. Verfahren zum Greifen und Einsetzen eines Pfahlrohres (10) in eine Bohrung (4) im Boden (1),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Handhabungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über die Handhabungsvorrichtung (50) ein aushärtbares Medium dem Pfahlrohr (10) zugeleitet wird, während das Pfahlrohr durch die Handhabungsvorrichtung (50) gehalten ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Handhabungsvorrichtung (50) mit einem Aufsatzelement (58) an dem Pfahlrohr (10) angeordnet wird und
    dass mit mindestens einer Justiereinrichtung der Grundrahmen (52) mit der Greifeinrichtung (56) und dem damit gehaltenen Pfahlrohr (10) relativ zu einem Stützrohr oder der Bohrung (4) verstellt und justiert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Handhabungsvorrichtung (50) an dem Pfahlrohr (10) nach dem Einsetzen in die Bohrung (4) von dem Hebezeug und/oder einer Versorgungsleitung (80) gelöst wird und als eine Auflast an dem Pfahlrohr (10) verbleiben kann.
EP22196152.7A 2022-09-16 2022-09-16 Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung Pending EP4339378A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22196152.7A EP4339378A1 (de) 2022-09-16 2022-09-16 Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung
KR1020230109640A KR20240038589A (ko) 2022-09-16 2023-08-22 시추공에 파일 튜브를 파지하여 삽입하기 위한 핸들링 장치 및 방법
US18/458,792 US20240093455A1 (en) 2022-09-16 2023-08-30 Handling device and method for gripping and inserting a pile tube into a borehole
CN202311109423.2A CN117721796A (zh) 2022-09-16 2023-08-30 用于抓取桩管并将其插入到钻孔中的操作装置和方法
JP2023148285A JP7542701B2 (ja) 2022-09-16 2023-09-13 杭管を把持し掘削孔に挿入するハンドリング装置および方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22196152.7A EP4339378A1 (de) 2022-09-16 2022-09-16 Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4339378A1 true EP4339378A1 (de) 2024-03-20

Family

ID=83361093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22196152.7A Pending EP4339378A1 (de) 2022-09-16 2022-09-16 Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240093455A1 (de)
EP (1) EP4339378A1 (de)
JP (1) JP7542701B2 (de)
KR (1) KR20240038589A (de)
CN (1) CN117721796A (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4235469A (en) * 1979-05-11 1980-11-25 Den-Con Tool Company Pipe handling apparatus
WO2007028794A2 (en) * 2005-09-07 2007-03-15 Wtb Group Ltd Shaft-ring gripper
US20100296875A1 (en) 2007-10-05 2010-11-25 Aquamarine Power Limited Underwater foundation
WO2012076874A2 (en) * 2010-12-06 2012-06-14 Balltec Limited Apparatus for handling tubular members
EP2930275A1 (de) 2014-04-08 2015-10-14 Herrenknecht AG System und Verfahren zum Herstellen einer Gründung für ein Bauwerk im Wasser
JP2017089327A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 調和工業株式会社 バイブロハンマの把持装置及び鋼管杭の施工方法
WO2021180515A1 (en) 2020-03-11 2021-09-16 Itrec B.V. Upending and lifting tool

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3673158B2 (ja) 2000-09-26 2005-07-20 日本高圧コンクリート株式会社 杭の埋設方法及び治具
JP3673171B2 (ja) 2000-12-26 2005-07-20 日本高圧コンクリート株式会社 コンクリート杭の沈設方法
JP4636298B2 (ja) 2001-03-26 2011-02-23 東洋建設株式会社 水中コンクリート打設装置
KR100964796B1 (ko) 2010-02-26 2010-06-21 송기용 암반 매립 일체화 구조의 강관-콘크리트 복합 말뚝 시공 방법 및 말뚝 구조물

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4235469A (en) * 1979-05-11 1980-11-25 Den-Con Tool Company Pipe handling apparatus
WO2007028794A2 (en) * 2005-09-07 2007-03-15 Wtb Group Ltd Shaft-ring gripper
US20100296875A1 (en) 2007-10-05 2010-11-25 Aquamarine Power Limited Underwater foundation
WO2012076874A2 (en) * 2010-12-06 2012-06-14 Balltec Limited Apparatus for handling tubular members
EP2930275A1 (de) 2014-04-08 2015-10-14 Herrenknecht AG System und Verfahren zum Herstellen einer Gründung für ein Bauwerk im Wasser
JP2017089327A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 調和工業株式会社 バイブロハンマの把持装置及び鋼管杭の施工方法
WO2021180515A1 (en) 2020-03-11 2021-09-16 Itrec B.V. Upending and lifting tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024043512A (ja) 2024-03-29
JP7542701B2 (ja) 2024-08-30
US20240093455A1 (en) 2024-03-21
CN117721796A (zh) 2024-03-19
KR20240038589A (ko) 2024-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60024650T2 (de) Unterwasser-schmiervorrichtung
EP2532790B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Unterwasser-Gründungselementes, Justierkopf für ein Unterwasser-Gründungselement und Unterwasser-Arbeitsanordnung
DE1634233A1 (de) Verfahren zum Verankern von Bauwerken und Bauelementen im Erdboden mit Hilfe von Stabankern
EP2322724B1 (de) Unterwasserbohranordnung und Verfahren zum Einbringen eines rohrförmigen Gründungselements in den Gewässergrund
EP3485097B1 (de) Rüttleranordnung
DE1926001A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Unterwasser-Produktionsbohrlochkopf und einem darueber schwimmenden Fahrzeug
DE1925913A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Wasserfahrzeug od.dgl. und einer Unterwasser-Bohrlochkopfbaugruppe
EP0399426B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von unverfälschten Wasserproben beim Niederbringen eines Brunnens durch Bohren
DE1953733A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Unterwasserbohrungen
WO2020030478A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur durchführung geologischer untersuchungen
DE102011112026A1 (de) Verfahren zum Installieren einer Stahl-Jacket-Gründung auf einem Meeresboden mittels einer Ramm-, Bohr- oder Schraubschablone und Schraub- oder Rammschablone für die Installation von Stahl-Jacket-Gründungen
DE3535319A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verankern von wenigstens teilweise unter wasser befindlichen spundwaenden
EP4339378A1 (de) Handhabungsvorrichtung und verfahren zum greifen und einsetzen eines pfahlrohres in eine bohrung
DE20306797U1 (de) Hohlbohrkrone für Kernbohrmaschinen
EP4339376A1 (de) Verfahren zum bilden eines gründungspfahles im boden
EP1328687A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von materialsäulen im boden von gewässern
EP1580325B1 (de) Rohrbunker für die Aufnahme von Beton sowie Vorrichtung und Verfahren zum Herausziehen eines mehrteiligen Bohrrohrs aus einem Bohrloch und zum Verfüllen des Bohrlochs
EP4339377A1 (de) Pfahlrohr und verfahren zum bilden eines gründungspfahles
DE10319800A1 (de) Hohlbohrkrone für Kernbohrmaschinen
DE3000776A1 (de) Bohrloch zum aussohlen unterirdischer salzlagerstaetten und verfahren zum betrieb eines solchen bohrloches
DE2347331A1 (de) Vorrichtung zum verlegen von rohren
WO2007059837A1 (de) Pfahlführungsvorrichtung zur stabilisierung schlanker pfähle
DE3228106A1 (de) Vorrichtung fuer das erdbohren mit hilfe des lufthebeverfahrens
DE2311385B2 (de) Verankerungsvorrichtung und Ver fahren zum Einsetzen der Vorrichtung in den Boden
DE202023101975U1 (de) Hochdruckinjektionsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230703

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: B66C 13/14 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: B66C 1/56 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: E02D 15/06 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: E02D 7/28 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: E02D 5/66 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: E02D 5/38 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: E02D 15/08 20060101ALI20240701BHEP

Ipc: E02D 13/00 20060101AFI20240701BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240715