WO2014082741A1 - Verfahren zur herstellung eines pfahls - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Pfahls, wobei ein Bohrrohr mit mindestens einer in einem Teilabschnitt einer Außenwandung derselben angeordneten Schneidwendel bis in einen tragfähigen Baugrund gebohrt, durch ein im Bohrrohr anordbares Innenrohr ein Pfahlfuß ausgebildet, zumindest ein Endbereich des Innenrohrs in den Pfahlfuß eingeführt, über das Innenrohr ein mindestens ein Bindemittel aufweisendes körniges Material eingefüllt wird und das Bohrrohr und das Innenrohr aus dem Baugrund entfernt werden.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Pfahls

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Pfahls, wobei sowohl eine Bohrung als auch eine Rammung erfolgt, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Pfahls.

Pfähle finden allgemein im Bauwesen vielfach Anwendung. Insbesondere im Bereich des Grundbaus kommen neben Bohr- insbesondere Rammpfähle zum Einsatz, bei welchen mittels Innen- oder Au- ßenrammung ein Vortreibrohr in den Baugrund eingetrieben/gerammt wird. Mittels der sogenannten "Innenrammung" wird beispielsweise ein FRANKIPFAHL^* ("FRANKIPFAHL."" ist eine eingetragene Marke der FRANKI Grundbau GmbH & Co. KG, Seevetal, Deutschland) als Vortreibrohr in den Baugrund abgeteuft. Das Vortreibrohr wird dabei mittels eines Mäklers ausgerichtet und ist über in aller Regel zwei Seile mit einer über einen Kopfbereich des Mäklers angeordneten Umlenkung mit einer ersten Winde verbunden. Mit einem weiteren Seil, welches ebenfalls über die Umlenkung im Kopfbereich des Mäklers geführt ist, ist ein Rammbär gehalten, welcher im Vortreibrohr geführt ist bzw. ar- beitet. Wird tragfähiger Baugrund erreicht, wird ein als Verschluss für das Rammrohr dienendes Verschlussmittel, beispielsweise aus sandigem oder anderem Material, mittels des Rammbären ausgetrieben zur Bildung eines Pfahlfußes. Dabei kann zusätzlich Beton oder ähnliches zugegeben werden. Anschließend wird ein Bewehrungskorb eingestellt, Beton eingefüllt und das Vortreibrohr dabei wieder gezogen. Dabei ist es auch möglich, eine sogenannte Kies-Vorverdichtung durchzuführen, wobei der Boden in einem entsprechenden Bereich unterhalb und oberhalb der Pfahlabsetztiefe durch Ausstampfen von Kies verbessert und auch etwas verdichtet wird.

Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Innenrammung werden mittels einer Außenram- mung beispielsweise Fußplattenpfähle hergestellt, wobei zur Herstellung derselben Vortreibrohre Einsatz finden, welche an ihrem unteren Endbereich durch eine verlorengegangene Fußplatte als Verschlussmittel verschlossen werden. Es sind auch Techniken bekannt, bei welchen die Fußplatte nicht verloren geht. Unter Zuhilfenahme eines Mäklers wird über einen Rammbären, welcher insbesondere als Freifallbär, Diesel- oder Hydraulikbär ausgebildet sein kann, das Vortreibrohr/Rammrohr in den Baugrund abgeteuft. Der Rammbär arbeitet dabei auf dem Kopf des Rammrohres. Die Rammung wird wie bei der oben beschriebenen Innenrammung bis in tragfähige Bodenbereiche geführt. Anschließend wird ein Bewehrungskorb eingestellt und der Pfahlschaft betoniert unter gleichzeitigen oder nachfolgendem, auch schrittweisem Ziehen des Rammrohrs. Bei einer Außenrammung geht die Fußplatte dabei unter Umständen verloren, je nach eingesetzter Technologie. Durch das jetzt unten offene Rammrohr rutscht Beton nach und füllt den Pfahlschaft etwa bis zur Außenkante des Rammrohrs aus. Dabei kann die im Boden verlorengegangene Fußplatte die Aufstandsfläche des Pfahls bilden.

Nachteilig an den vorstehend beschriebenen Verfahren sowohl der Außen- als auch der Innenrammung sind die damit einhergehenden erheblichen Erschütterung. Besonders in dicht bebauten Gebieten führt diese zu erheblichen Beeinträchtigungen in der unmittelbaren Umgebung.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Pfahls und eine entsprechende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welcher insbesondere Erschütterungen vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Pfahls, wobei ein Bohrrohr mit mindestens einer in einem bevorzugt unteren Teilabschnitt einer Außenwandung derselben angeordneten Schneidwendel bis in einen insbesondere tragfähigen Baugrund gebohrt, durch ein im Bohrrohr anordbares, zusätzliches Innenrohr ein Pfahlfuß ausgebildet, zumindest ein Endbereich des Innenrohrs in den Pfahlfuß eingeführt, über das Innenrohr ein mindestens ein Bindemittel aufweisendes körniges Material eingefüllt wird und das Bohrrohr und das Innenrohr aus dem Baugrund entfernt werden.

Das Bohrrohr kann auch als Bohrschnecke mit einem großen Seelenrohr bezeichnet werden. Vor- zugsweise weist das Bohrrohr über seine gesamte abteufbare Außenwandung angeordnet eine

Schneidwendel auf. Dabei können auch zwei, drei oder vier Schneidwendeln vorgesehen sein. Die Schneidwendel setzt vorteilhafterweise im unteren Endbereich des Bohrrohrs an der Außenwandung an. Sie ist bevorzugt unmittelbar benachbart einer unteren Stirnfläche des Bohrrohrs an der Außenwandung angesetzt und verläuft weiter vorteilhaft bis in einen oberen Endbereich der abteufbaren Außenwandung des Bohrrohrs, das heißt bis in einen oberen Endbereich des Bohrrohrs unterhalb einem oberen Öffnungsbereich, mittels welchem das Bohrrohr an einer Bohrvorrichtung, insbesondere einem Drehmotor, befestigt ist, und wobei durch eine dort vorgesehene Öffnung Material eingefüllt werden kann. Das Innenrohr, welches an seiner Außenwandung keine Schneidwendel aufweist, wird innerhalb des Bohrrohrs angeordnet. Das Verhältnis des Durchmessers des Bohrrohrs zu dem Durchmesser des Innenrohrs, gemessen jeweils ausgehend von den jeweiligen Außenwandungen der Rohre, liegt in einem Bereich von etwa 1 ,1 :1 bis etwa 2,5:1 , bevorzugt in einem Bereich zwischen etwa 1 ,25:1 und etwa 1 ,75:1.

Eine Innenwandung des Bohrrohrs ist vorzugsweise gegen die Außenwandung des Innenrohrs mit mindestens einem Dichtmittel abgedichtet. Das Dichtmittel soll der Funktion dienen, das Eindringen von Baugrund in den Bereich zwischen der Innenwandung des Bohrrohrs und der Außenwandung des Innenrohrs zu verhindern. Das Dichtmittel kann beispielsweise ausgeführt sein als Ringdichtung, wobei das Dichtungsprofil im Querschnitt doppel-schwalbenschwanzförmig oder einfach- schwalbenschwanzförmig ausgeführt sein kann, jedoch sind auch andere Ausgestaltungen des Dichtmittels möglich. Das Dichtmittel ist vorteilhafter Weise fest an der Innenwandung des Bohrrohrs angeordnet, kann jedoch auch fest an der Außenwandung des Innenrohrs angeordnet sein. Das Dichtmittel kann aus jedem möglichen geeigneten Material hergestellt sein, insbesondere aus hoch- festen, gleichwohl noch eine hinreichende Elastizität aufweisenden Kunststoffmaterialien, beispielsweise füllstoffverstärkten Gummimaterialen oder ähnlichem. Insbesondere können auch mehrere Dichtmittel über die Länge des Bohrrohrs bzw. des Innenrohrs an deren Innenwandung bzw. Außenwandung angeordnet sein.

Das Innenrohr kann bereits vor Beginn des Abteufens mit einer endseitigen Stirnfläche, welche dem Baugrund zugewandt ist, über eine endseitige Stirnfläche des Bohrrohrs, welche ebenfalls dem Baugrund zugewandt ist, überstehen. Der Überstand zwischen der endseitigen Stirnfläche des Innenrohrs und der endseitigen Stirnfläche des Bohrrohrs liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen etwa 20 cm und 200 cm, weiter bevorzugt in einem Bereich zwischen etwa 50 cm und etwa 120 cm, kann jedoch bei manchen Baugrundsituationen auch größer als 200 cm sein. Der Überstand kann jedoch auch erst nach Erreichen einer Endteufe im Baugrund durch entsprechende Verschiebung des Innenrohrs im Verhältnis zum Bohrrohr erzeugt werden. Die Verschiebung kann dabei durch Drehbewegungen oder durch eine longitudinale, nicht drehende Schiebe-Bewegung und/oder sowohl durch Innen- oder Kopframmung erfolgen. Es kann zur Erzeugung eines Überstandes auch vorgesehen sein, dass das Innenrohr durch Innen- oder Kopframmung bis in einen tragfähigen Baugrund getrieben wird, während das Bohrrohr bis zu einer gewissen Tiefe abgeteuft wird. Auch kann z.B. das Innenrohr und das Bohrrohr nur bis in einen tragfähigen Baugrund abgeteuft werden, und dann ein Überstand durch weiteres Abteufen des Innenrohrs durch Innen- oder Kopframmung gebildet werden.

Der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Pfahlfuß wird nach dem Prinzip des FRANKIPFAHL^* hergestellt. Bevorzugt ist dabei, dass der Pfahlfuß durch Innenrammung ausgebildet wird, die auch als Innenrohrrammung angesprochen werden kann. Aber auch eine Kopframmung mittels Hydraulik- oder Dieselbären ist möglich. Bevorzugt wird bei einer Innenrammung ein Ramm- bär in das Innenrohr eingeführt, weiter bevorzugt wird der Rammbär auf ein Verschlussmittel, welches in dem dem tragfähigen Baugrund zugewandten Endbereich des Bohrrohrs und/oder Innenrohrs angeordnet ist, aufgelegt. Der Rammbär wird vorteilhafter Weise im verspannten Zustand eingesetzt. Die Auflage auf das Verschlussmittel kann bereits vor dem Abteufen erfolgen, weiter bevorzugt erfolgt sie während dem Abteufen des Bohrrohrs, weiter bevorzugt erfolgt eine Auflage des Rammbären sowohl vor dem Abteufen als auch während des Abteufens bis zur Erreichung einer Endteufe.

Der Pfahlfuß wird vorteilhafterweise abgebildet, indem im Innenrohr vorliegendes körniges Material, das auch mit einem Bindemittel versetzt sein kann, und bevorzugt trockener Beton ist, und letztlich auch als ein Verschlußmittel dienen kann, wie nachfolgend beschrieben, durch eine Innenrammung bzw. Innenrohrrammung ausgestampft wird, wobei durch Zugabe weiterer Chargen vom körnigen Material der Vorgang wiederholt werden kann, bis die Rammung über eine gewünschte Länge erfolgt ist, wodurch letztendlich die Länge des Pfahlfußes variiert bzw. eingestellt werden kann. Vorzugsweise weist der Pfahlfuß einen Außendurchmesser auf, der die Außenwandung des Innenrohrs, und wei- ter bevorzugt auch die Außenwandung des Bohrrohrs überragt. Durch das Eintreiben des Innenrohrs in den Pfahlfuß wird vorzugsweise eine Pfahlverengung unmittelbar oberhalb und angrenzend dem Pfahlfuß vermieden. Das Bohren vorzugsweise bis in einen tragfähigen Baugrund mittels des Bohrrohrs erfolgt, wie bereits vorstehend erwähnt, vorteilhafter Weise unter Vorsehung mindestens eines Verschlussmittels in dem dem tragfähigen Baugrund zugewandten Endbereich des Bohrrohrs und/oder Innenrohrs. Als Verschlussmittel kann dabei beispielsweise eine Fußplatte, welche auch als verlorene, aber auch als wieder gewinnbare Fußplatte ausgebildet sein kann, vorgesehen sein. Alternativ kann auch eine Art De- ekel vorgesehen sein, der z.B. im Querschnitt gesehen als ein auf dem Kopf stehendes Dreieck angesprochen werden kann. Ein alternatives Verschlussmittel ist die Vorsehung eines Pfropfens aus Kies und/oder Sand und/oder ein mindestens ein Bindemittel aufweisendes körniges Material, insbesondere von Beton, insbesondere trockener Beton, mittels welchem das Bohrrohr und/oder das Innenrohr verschlossen wird. Es könnten auch sowohl eine Fußplatte bzw. Deckel als auch ein Pfropfen aus körnigem Material etc. vorgesehen werden. Eine Fußplatte oder Deckel als Verschlußmittel sind vorzugsweise an dem dem Baugrund zugewandten Endbereich des Bohrrohrs angeordnet, insbesondere befestigt. Sie können zusätzlich auch am Endbereich des Innenrohrs, insbesondere an der endständigen Stirnfläche desselben, angeordnet sein. Die Fußplatte bzw. der Deckel sind derart am Endbereich des Bohrrohrs angeordnet, dass sie die Außenwandung des Bohrrohrs nicht überragen. Durch Ram- mung, vorzugsweise Innenrammung, durch das Innenrohr wird die Fußplatte oder der Deckel weggeschlagen, so als verlorene Fußplatte bzw. Deckel ausgebildet, bzw. geöffnet, um dann ein weiteres Abteufen des Innenrohrs und/oder die Ausbildung des Pfahlfußes zu ermöglichen.

Der Pfahlfuß wird alleinig durch das Innenrohr ausgebildet. Das Bohrrohr ist dafür da, möglichst emmissionsarm eine Bohrung in den Baugrund, bevorzugt bis in den tragfähigen Baugrund, einzubringen. Das Innenrohr bestimmt damit auch maßgeblich den Pfahldurchmesser, der in etwa dem Innendurchmesser des Innenrohrs entsprechen wird. Vorzugsweise weist der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Pfahl über seine gesamte Länge einen in etwa dem Innendurchmesser des Innenrohrs aufweisenden Pfahldurchmesser auf. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass z.B. das Innenrohr soweit aus dem Baugrund im Laufe der Einbringung von Material entfernt wird, bis dessen endständige Stirnfläche nicht mehr diejenige des Bohrrohrs überragt, so dass dann an dieser Stelle eine Pfahldurchmesseraufweitung erfolgen kann, insbesondere wenn das Innenrohr vollständig aus dem Baugrund entfernt wird, während das Bohrrohr in diesem verbleibt und Material dann über dieses eingefüllt wird zur Bildung des Pfahles.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafter Weise mit einer hohen Geschwindigkeit unter nur geringen Erschütterungen ein Pfahl hergestellt werden, welcher eine nahezu gleiche oder ähnliche Tragfähigkeit wie ein FRANKIPFAHL aufweist. Der große Vorteil gegenüber dem FRAN- KIPFAHL besteht darin, dass dieser aufgrund der Vollverdrängung durch Vortreiben des Rammrohres eine lange Rammzeit und hohe Erschütterungen aufweist. Im Vergleich zu bekannten Bohrpfählen wie dem VB-Pfahl oder dem SOB-Pfahl wird eine deutlich erhöhte Tragfähigkeit erzielbar. Die geringen Erschütterungen werden durch eine Tiefenrammung erzielt, denn der Rammbär arbeitet mittels Innen- oder Kopframmung im Bereich der Endteufe und/oder nicht zu Beginn des Abteufvorganges, auf jeden Fall unterhalb der Bodenoberfläche, von welcher aus abgeteuft wurde.

Das Abteufen erfolgt durch Eindrehen des Bohrrohrs bis in einen insbesondere tragfähigen Baugrund. Dabei wird vorteilhafter Weise zusammen mit dem Bohrrohr das Innenrohr bis in den Baugrund eingebracht. Besonders bevorzugt wird dabei das Innenrohr bei Einbringung gedreht. Weiter bevorzugt erfolgt die Drehung während der Bohrbewegung des Bohrrohrs. Vorteilhafter Weise wird eine Steuerung derart vorgesehen, dass die Drehbewegung des Bohrrohrs und des Innenrohrs miteinander synchronisiert werden. Bevorzugt besitzt das Innenrohr während des Bohrvorgangs beim Abteufen keinerlei Antrieb, der ein Drehmoment erzeugt, dass dann über das Innenrohr in den anstehenden Boden übertragen wird. Umgekehrt kann das Innenrohr bei Entfernung aus dem Baugrund mit einem Antrieb versehen sein. Eine Mitnahme des Innenrohrs (drehend, gleitend, schiebend, vibrierend usw.) beim Abteufen erfolgt vorzugsweise durch die Bewegung des Bohrrohres. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass über das oder die Dichtmittel das Innenrohr fest vom Bohrrohr gehalten ist, und sich bei Einstellung eines Überstandes vor Abteufen dann ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Steuerung aufgrund der Mitnahme über das oder die Dichtmittel das Innenrohr drehend zusammen mit dem Bohrrohr bis in den Baugrund bewegt.

Vorteilhafter Weise werden durch das Innenrohr Spülhilfen eingebracht, beispielsweise Bentonit- Suspensionen, Wasser oder ähnliches. Mittels der Spülhilfen, welche über eine obere Öffnung des Innenrohrs und/oder Bohrrohrs beispielsweise mittels Schläuchen in dieses eingeleitet werden, und über in der Wandung des Innenrohrs vorgesehene Öffnungen austreten können, kann das Abteufen beschleunigt und auch das Pfahltragverhalten verbessert werden. Soweit das als Spülhilfe eingesetzte Material auch ein Bindemittel enthält, kann zudem umgebend der Boden verfestigt werden. Die Spülhilfen können sowohl während des Abteufens, als auch bei und nach Erreichung der Endteufe und der nachfolgenden Entfernung des Bohrrohrs und des Innenrohrs aus dem Baugrund eingesetzt werden.

Es kann alternativ zu einer Drehung sowohl des Bohrrohrs als auch des Innenrohrs bei Abteufen vorgesehen sein, dass nur das Bohrrohr gedreht wird, und das Innenrohr festgehalten und innerhalb des Bohrrohrs bei Fortschritt des Abteufens nachgeführt wird. Das Innenrohr kann hierfür an einem Mäk- ler, welcher auch das Bohrrohr führt, oberhalb des Bohrrohrs an diesem befestigt sein. Beispielsweise kann dabei derart vorgegangen werden, dass das Bohrrohr mit einem Verschlussmittel versehen ist, und das Innenrohr in seinem unteren Endbereich über ein Dichtmittel zwischen Außenwandung des Innenrohrs und Innenwandung des Bohrrohrs angeordnet ist, das Dichtmittel jedoch die Drehbewegung des Bohrrohrs nicht auf das Innenrohr überträgt, da nicht hinreichend fest an diesem angeord- net. Es kann zum Beispiel auch das Innenrohr oberhalb des mindestens einen Dichtmittels dem Bohrrohr beim Abteufen mit- bzw. nachgeführt werden, und erst bei Erreichen der Endteufe zur Erzielung des Überstands im Verhältnis zum Bohrrohr in Richtung des tragfähigen Bodens bewegt werden, sodass dann nachfolgend das mindestens eine Dichtmittel zur Anlage an der Außenwandung des In- nenrohrs gelangt. Das Innenrohr und/oder das Bohrrohr können im Übrigen an deren Außenwandung angeordnet auch Abstands- und Führungsmittel aufweisen, welche eine Führung des Innenrohrs im Bohrrohr erleichtern.

Der Pfahlfuß kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, ohne dass ein sol- eher Überstand zwischen der endseitigen Stirnfläche des Innenrohrs und der endseitigen Stirnfläche des Bohrrohrs vorgesehen ist, kann jedoch auch erzeugt werden, wenn ein Überstand des Innenrohrs gegeben ist. Nachfolgend der Ausbildung des Pfahlfußes durch vorzugsweise Ausstampfen wird dann entweder der Überstand zwischen endseitiger Stirnfläche des Innenrohrs und endseitiger Stirnfläche des Bohrrohrs vergrößert oder beibehalten und das Innenrohr in den Pfahlfuß eingeführt, gegebe- nenfalls auch unter Mitverschiebung des Bohrrohrs, oder aber es wird durch Herstellung des Überstands das Innenrohr in den Pfahlfuß geführt. Die Einführung des Innenrohrs in den Pfahlfuß kann drehend oder durch eine longitudinale Schiebe-Bewegung des Innenrohrs, beispielsweise durch Rammung, in Richtung des Pfahlfußes erfolgen. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann außer dem Innenrohr auch das Bohrrohr verschoben werden, und zwar bevorzugt bis in den Pfahlfuß, bevorzugt durch eine drehende Bewegung. Die Einführung des Innenrohrs in den Pfahlfuß erfolgt vorteilhafter Weise mindestens so weit, bis die endseitige Stirnfläche des Bohrrohrs auf der Oberfläche des Pfahlfußes aufliegt.

Die Entfernung des Bohrrohrs und des Innenrohrs aus dem Baugrund kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Entfernung durch Ziehen und/oder Drehen des Bohrrohrs und/oder Innenrohrs. Vorteilhafterweise wird das Innenrohr zusammen mit dem Bohrrohr aus dem Baugrund entfernt, insbesondere gezogen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Innenrohr zunächst im Boden verbleibt, während das Bohrrohr durch Ziehen oder Drehung aus dem Baugrund entfernt wird. Und schließlich kann auch vorgesehen sein, dass zunächst das Innenrohr entfernt ist, während das Bohrrohr im Boden verbleibt. Vorteilhafter Weise erfolgt die Entfernung des Innenrohrs und/oder Bohrrohrs während des Einfüllens des mindestens ein Bindemittel aufweisenden körnigen Materials, vorzugsweise Betons. Das Material, insbesondere flüssiger Beton, wird dabei bis in den Pfahlfuß eingebracht, und bildet den Pfahl aus. Vorteilhafter Weise wird während oder vor dem Einfüllen des mindestens ein Bindemittel aufweisenden körnigen Materials ein Bewehrungskorb in das Innenrohr bzw. das Bohrrohr eingestellt. Der Bewehrungskorb wird vorteilhafter Weise vor Beginn des Einfüllens des mindestens ein Bindemittel aufweisenden körnigen Materials, vorzugsweise Betons, in das Innenrohr bzw. das Bohrrohr eingestellt. Die Entfernung des Bohrrohrs und des Innenrohrs kann dabei derart erfolgen, dass der Überstand des Innenrohrs bei der Entfernung bestehen bleibt. Jedoch kann der Überstand beispielsweise auch während der Entfernung durch eine zusätzliche Bewegung des Innenrohrs im Verhältnis zum Bohrrohr, soweit beide zusammen aus dem Baugrund entfernt werden, in Richtung auf eine Bodenoberfläche hin reduziert werden bzw. auf Null zurück geführt werden, so dass eine endseitige Stirnfläche des Innenrohrs zumindest auf gleicher Ebene wie eine endseitige Stirnfläche des Bohrrohrs zu liegen kommt oder aber sogar mit einem Rücksprung innerhalb des Bohrrohrs angeordnet ist. Das Bohrrohr kann durch Ziehen oder aber auch durch Drehen aus dem Baugrund entfernt werden, ebenso das Innen- rohr. Die vorstehend angegebenen verschiedenen Möglichkeiten der Entfernung des Bohrrohrs und des Innenrohrs ermöglichen es, unterschiedliche Pfahldurchmesser zu verwirklichen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Pfähle zur Verfügung gestellt, welche keine Schwächung oberhalb des Pfahlfußes aufweisen. Zudem können in Abhängigkeit von den Baugrundver- hältnissen unterschiedliche Schaftdurchmesser, beispielsweise ein größerer im oberflächennahen Bereich und ein geringerer im Bereich oberhalb des Pfahlfußes, erzeugt werden, um den Energie- und Materialeintrag wirtschaftlich zu gestalten. Auch eine Kiesvorverdichtung ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich. Im Übrigen kann erfindungsgemäß das Innenrohr in seinem unteren Endbereich, der dem Baugrund zugewandt ist, eine Aufweitung aufweisen. Diese Aufweitung kann zugleich als Führungsmittel des Innenrohrs im Bohrrohr dienen. Insbesondere wenn vor Abteufen sogleich ein Überstand zwischen Innenrohr und Bohrrohr vorgesehen ist, kann die Aufweitung des Innenrohrs auch gleich dem Außendurchmesser des Bohrrohrs sein, oder aber diesen überragen. Durch die Aufweitung kann bei Ein- füllung von mindestens ein Bindemittel aufweisendem körnigen Material in das Innenrohr bei Entfernung desselben aus dem tragfähigen und nicht tragfähigen Baugrund, gleich ob durch Drehen oder Ziehen, ein verbreiterter Pfahldurchmesser erzielt werden. Zudem wird die Anbindung des Pfahls an den Pfahlfuß hierdurch verbessert. Vorteilhafter Weise wird bei einer derartigen Ausbildung das Bohrrohr zuerst ziehend oder drehend, bevorzugt ziehend, aus dem Baugrund entfernt, und nachfolgend das Innenrohr.

Es kann grundsätzlich im Sinne der vorliegenden Erfindung bei der Entfernung des Bohrrohrs und des Innenrohrs aus dem Baugrund vorgesehen sein, dass während der Entfernung des Bohrrohrs aus dem Baugrund zeitversetzt, jedoch in Teilbereichen zeitgleich, die Entfernung des Innenrohrs aus dem Baugrund erfolgt, und umgekehrt.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines gebohrten Pfahls mit einem Pfahlfuß, umfassend ein Bohrrohr und ein in diesem angeordnetes Innenrohr, wobei zwischen einer Außenwandung des Innenrohrs und einer Innenwandung des Bohrrohrs mindestens ein Dichtmittel zur Verhinderung des Eindringens von insbesondere nicht-tragfähigem und/oder tragfähigem Baugrund angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist weiter vorteilhaft einen Überstand zwischen einer endseitigen Stirnfläche des Innenrohrs und einer endseitigen Stirnfläche des Bohrrohrs auf, so dass das Innenrohr über das Bohrrohr, zugewandt dem Baugrund, übersteht. Das Dichtmittel kann wie bereits vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt ausgebildet sein. Das Innenrohr ist vorteilhafter Weise über eine Haltevorrichtung, bevorzugt einen Mäkler, oberhalb des Oberrands des Bohrrohrs befestigt. Das Bohrrohr kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart ausgebildet sein, wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt, und insbesondere mindestens eine Schneidwendel aufweisen. Auch können Verschlussmittel vorgesehen sein, beispielsweise in Form von verlorengehenden oder nicht verlorengehenden Fußplatten, die am Bohrrohr befestigt sind, oder aber als Pfropfen, wie ebenfalls im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben.

Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Fig. 1 A, 1 B/C und 1 D/E näher erläutert, welche fünf Verfahrenszustände A, B, C, D und E zeigt.

Zunächst wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren dargestellte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht beschränkend auszulegen ist. Vielmehr können die dort beschriebenen Merkmale untereinander und mit den oben beschriebenen Merkmalen zu weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die in der Figurenbeschreibung angegebenen Bezugszeichen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele verweisen sollen. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion weisen im Folgenden die gleichen Bezugszeichen auf. Es sei insbesondere darauf hingewiesen, dass das in den Figuren gezeigte erfindungsgemäße Verfahren mit einer Innenrammung nur eine mögliche Ausgestaltung darstellt, und dass auch die gemeinsame Abteufung und Entfernung eines Bohrrohrs mit einem Innenrohr, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, nur eine der möglichen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist. Fig. 1 A zeigt nun in Abschnitt A eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10, bei welcher ein Innenrohr 14 in einem Bohrrohr 12 angeordnet ist. Bohrrohr 12 und Innenrohr 14 sind an einem Mäkler 20 befestigt. Im Innenrohr 14 ist ein Rammbär 22, gehalten über ein Seil 24 an dem Mäkler 20 über eine hier nicht gezeigte Winde gehalten, und liegt auf einem Verschlussmittel 28, ausgebildet als ein beispielsweise aus Kies oder trockenem Beton gebildeter Pfropfen, auf. Das Bohrrohr 12 weist eine Au- ßenwandung 1 3 auf, an welcher eine Schneidwendel 18, welche ausgehend von einer endseitigen Stirnfläche 52 an der Außenwandung 1 3 bis in den oberen Bereich unterhalb der Befestigung des Bohrrohrs 12 am Mäkler 20 angeordnet ist, angeordnet ist. Das Verschlussmittel 28 ist im unteren Endbereich des Bohrrohrs 12 angeordnet, und kann alternativ oder zusätzlich als Platte oder Deckel ausgebildet sein. Die Vorrichtung 10 steht auf einer Bodenoberfläche 60 auf. Unterhalb der Bodenoberfläche 60 befindet sich ein Grundwasserspiegel 30 innerhalb eines nicht-tragfähigen Baugrunds 32, unterhalb des nicht-tragfähigen Baugrunds 32 befindet sich tragfähiger Baugrund 34.

In Fig. 1 B/C wird in Abschnitt B das Bohrrohr 12 drehend in den Baugrund 32 bzw. 34 abgeteuft, wobei die Drehbewegung durch die Pfeile 36.1 und 36.2 verdeutlicht ist. Das Innenrohr 14 wird dabei antriebsfrei von dem Bohrrohr 1 2 mitgenommen, und ist im Übrigen über ein zwischen einer Außenwandung 1 7 des Innenrohrs 14 und einer Innenwandung 1 1 des Bohrrohrs 1 2 angeordnetes Dichtmittel 1 6, bevorzugt in Form eines Ringes, vor Eindringen von Baugrund 32, 34 in den Bereich zwischen Außenwandung 1 7 des Innenrohrs 14 und Innenwandung 1 1 des Bohrrohrs 1 2 geschützt.

Der Rammbär 22 liegt weiterhin auf dem Pfropfen 28 auf. Bei Erreichung einer Endteufe im tragfähigen Baugrund 34 wird in Richtung von Pfeilen 38 über den Rammbären 22 in Form einer Tiefenram- mung ein Pfahlfuß 46 ausgetrieben, der in Abschnitt C der Fig. 1 B/C gezeigt ist. Sollte als Verschlußmittel 28 eine Platte oder Deckel alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, würde diese(r) durch die Rammung weggeschlagen. Um den Pfahlfuß 46 herum hat sich bei Abteufung des Bohrrohrs mit dem Innenrohr ein verdichteter Bodenbereich 56 gebildet (siehe Abschnitt D, Fig. 1 D/E). Für die Herstellung des Pfahlfußes kann auch z.B. trockener Beton in das Innenrohr 14 eingefüllt werden, auch mehrmals, welcher dann mit dem Material des Pfropfens 28, so vorhanden, ausgestampft wird und den Pfahlfuß 46 bildet.Nachdem der Pfahlfuß 46 ausgestampft ist, wird das Innenrohr 14 in den Pfahlfuß 46 vorgetrieben, bis sich ein Überstand 26 zwischen einer endständigen Stirnfläche 54 des Innenrohrs 14 und einer endseitigen Stirnfläche 52 des Bohrrohrs 1 2 ausbildet, welcher bei- spielsweise 100 cm beträgt. Anschließend wird der Rammbär 22 aus dem Innenrohr 14 entfernt, und als mindestens ein Bindemittel aufweisendes körniges Material, beispielsweise insbesondere flüssiger Beton 44, symbolisiert durch den Pfeil, in das Innenrohr und/oder Bohrrohr 1 2, 14 bis in den Pfahlfuß 46 eingefüllt. Dabei kann ein Bewehrungskorb 42, wie in Abschnitt D der Fig. 1 D/E gezeigt, vor Erfüllung des Betons 44, jedoch auch gleichzeitig oder während der Einfüllung des Betons 44 im Bohr- rohr 12 oder Innenrohr 14 eingestellt werden.

Während des Einfüllens des Betons wird das Bohrrohr 12 durch Ziehen in Richtung eines Pfeils 40 aus dem Baugrund 32, 34 zusammen mit dem Innenrohr 14 entfernt, wie in Abschnitt D der Fig. 1 D/E gezeigt, so dass sich ein Pfahl 50, wie in Abschnitt E der Fig. 1 D/E gezeigt, ausbildet. Dieser weist ei- nen Pfahlfuß 46 auf, welcher ohne jegliche Schwächung oberhalb des Pfahlfußes 46 in einen Pfahlschaft 51 übergeht.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines Pfahls (50), wobei ein Bohrrohr (12) mit mindestens einer in einem Teilabschnitt einer Außenwandung (1 3) derselben angeordneten Schneidwendel (1 8) bis in einen Baugrund (34) gebohrt, durch ein im Bohrrohr (1 2) anordbares Innenrohr (14) ein Pfahlfuß (46) ausgebildet, zumindest ein Endbereich (15) des Innenrohrs (14) in den Pfahlfuß (46) eingeführt, über das Innenrohr (14) ein mindestens ein Bindemittel aufweisendes körniges Material (44) eingefüllt wird und das Bohrrohr (1 2) und das Innenrohr (14) aus dem Baugrund (32, 34) entfernt werden.

Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung durch Ziehen und/oder Drehen (40) des Bohrrohres (12) und/oder Innenrohres (14) erfolgt.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenwandung (1 7) des Innenrohrs (14) gegen eine Innenwandung (1 1 ) des Bohrrohres (12) mit mindestens einem Dichtmittel (1 6) abgedichtet wird.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfahlfuß (46) durch Innenrammung ausgebildet wird.

Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Innenrammung ein Rammbär (22) in das Innenrohr (14) eingeführt wird.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrrohr (12) an seinem dem tragfähigen Baugrund (34) zugewandten Endbereich (48) mindestens ein Verschlussmittel (28) aufweist.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (14) und das Bohrrohr (12) in den Pfahlfuß (46) eingeführt werden.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (14) mit seiner dem tragfähigen Baugrund (34) zugewandten endseitigen Stirnfläche (54) über eine endseitige Stirnfläche (52) des Bohrrohres (12) übersteht.

Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrrohr (12) und/oder das Innenrohr (14) mit einem Pfropfen (28) aus Kies und/oder Sand und/oder einem mindestens ein Bindemittel aufweisendem körnigen Material versehen wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rammbär (22) auf den Pfropfen (28) aufgelegt wird.

1 1 . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (14) zusammen mit dem Bohrrohr (1 2) aus dem Baugrund (32, 34) entfernt wird.

1 2. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung des Innenrohrs (14) und/oder Bohrrohres (1 2) während des Einfüllens des mindestens ein Bindemittel aufweisenden körnigen Materiales (44) erfolgt.

1 3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (14) zusammen mit dem Bohrrohr (1 2) bis in den tragfähigen Baugrund (34) eingebracht wird.

14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (14) bei Einbringung gedreht wird.

1 5. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung während der Bohrbewegung des Bohrrohres (12) erfolgt.

16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Innenrohr (14) Spülhilfen eingebracht werden.

1 7. Vorrichtung (10) zur Herstellung eines gebohrten Pfeils (50) mit einem Pfahlfuß (46), umfas- send ein Bohrrohr (12) und ein in diesem angeordnetes Innenrohr (14), wobei zwischen einer

Außenwandung (1 7) des Innenrohrs (14) und einer Innenwandung (1 1 ) des Bohrrohrs (12) mindestens ein Dichtmittel (1 6) zur Verhinderung des Eindringens von Baugrund (32, 34) angeordnet ist.