DE4229940C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen, bei dem ein Träger entsprechend seiner Sollorientierung in den Baugrund eingebracht wird und der Träger zumindest teilweise in eine vorzugsweise selbstabbindende Ausschachtmasse eingebettet wird.

Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen der in Rede stehenden Art sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. Dabei wird üblicherweise ein Träger bzw. eine Reihe von Trägern bis zu einer gewissen Tiefe in den Baugrund eingerammt. Der Baugrund wird dann entlang der Trägerreihe maximal bis zu dieser Tiefe aufgegraben. Gegebenenfalls wird die Trägerreihe dann einseitig durch eine Querversteifung stabilisiert. Im Anschluß daran werden die Träger weiter in den Baugrund eingerammt und der Baugrund wird dann wieder einseitig entlang der Trägerreihe weiter aufgegraben. Diese Verfahrensschritte werden abwechselnd solange wiederholt bis die Trägerreihe noch ihre Endteufe erreicht hat. Schließlich wird die eingebrachte Trägerreihe noch ausgehend von dem einseitig neben der Trägerreihe entstandenen Graben in Ausschachtmasse, beispielsweise selbstabbindenden Beton eingebettet, so daß die Träger in Verbindung mit der ausgehärteten Ausschatmasse eine zusammenhängende Wand im Baugrund bilden, die beispielsweise als Baugrubenwandung dient.

Das bekannte Verfahren ist in der Praxis in mehrerer Hinsicht problematisch. Zum einen sind die mit dem bekannten Verfahren erstellten Verbauelemente nur sehr bedingt im Baugrund verankert. Um ein Kippen der eine Wand bildenden Verbauelemente zu verhindern, ist also eine relativ große Anzahl von zusätzlichen Verankerungen erforderlich.

Diese Verankerungen können je nach Funktion der Verbauelemente entweder durch Verpreßanker gebildet werden, die in den den Verbauelementen benachbarten Baugrund eingebracht werden, oder auch durch Baugrubenaussteifungen, im Falle, daß die Verbauelemente als seitliche Baugrubenbegrenzungen dienen. Das bekannte Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen ist zusätzlich mit einem relativ hohen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden, da abwechselnd unterschiedliche Verfahrensschritte durchgeführt werden, bei denen unterschiedliches Arbeitsgerät verwendet werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, wobei eine Steuerung des Eindringvorganges in Abhänigkeit von der Bodenqualität - im Hinblick auf entgegenstehende Hindernisse - realisiert werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach wird der Baugrund entsprechend der Sollorientierung des einen Bestandteil des Verbauelements bildenden Trägers vorgebohrt. Das dabei entstehende Bohrloch wird durch Einleiten von Injektionsgut unter Druck aufgeweitet, die Ausschachtmasse wird in das Bohrloch eingeleitet, in das dann der Träger nachgeführt wird.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß es vorteilhaft ist, den Widerstand des Baugrundes herabzusetzen, indem der Baugrund vor dem Einrammen bzw. Einbringen des Trägers vorgebohrt wird. Es ist weiter erkannt worden, daß mit dem Vorbohren auch gleichzeitig ein Volumen für die Ausschachtmasse, die ja in Verbindung mit dem Träger das Verbauelement bildet, geschaffen werden kann. Es ist weiter erkannt worden, daß die Verankerung des Verbauelements im Baugrund verbessert werden kann, wenn die Ausschachtmasse den Träger möglichst allseitig umgibt. In diesem Falle kann die Zahl der zusätzlichen Verankerungselemente für eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellte Wand, beispielsweise in Form von in den Baugrund eingebrachten Verpreßankern oder auch Baugrubenaussteifungen, reduziert werden.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, das Einbringen eines Trägers mit einem Hochdruckinjektions-(HDI)- Bohrprozeß zu kombinieren. Dabei wird ein Injektionsgut, vorzugsweise Luft, Wasser, Zement und/oder eine Bentonitsuspension, unter Druck in das Bohrloch eingeleitet. Vorteilhafterweise erfolgt das Einleiten des Injektionsguts unter Drücken von 10 bis 2000 bar. Der das Bohrloch umgebende Baugrund wird dadurch unter Bildung von Bohrgut zumindest bereichsweise zerschnitten. Außerdem durchmischt sich das Injektionsgut mit dem Bohrgut. Es ist nun besonders vorteilhaft, als Injektionsgut bereits die Ausschachtmasse des Verbauelements zu verwenden. Dadurch, daß sich die Ausschachtmasse dann mit dem im Bohrloch entstehenden Bohrgut vermischt, kann das Material des Baugrundes, nämlich das Bohrgut, als Bestandteil der Ausschachtmasse verwendet werden. Dabei findet eine Bodenvermörtelung statt, bei der Beton mit sehr hoher Güte (25) erzeugt werden kann. Dazu werden vorteilhafterweise zunächst Proben des Baugrundes entnommen, analysiert und eine diese Analyse berücksichtigende Zusammensetzung des Injektionsguts gewählt. Ein besonderer Vorteil des Einbringens von Ausschachtmasse mit Hilfe der Hochdruckinjektion besteht darin, daß sich die Ausschachtmasse entsprechend der Konsistenz des Baugrundes im Baugrund verteilt, d. h. die Ausschachtmasse dringt in Baugrundschichten unterschiedlicher Konsistenz unterschiedlich tief ein. Das führt zu einer besonders guten Verankerung des Verbauelementes im Baugrund.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn für das erfindungsgemäße Verfahren ein Bohrgestänge verwendet wird, das vorzugsweise an seinem unteren Ende mindestens eine, vorzugsweise senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse aufweist, und das Injektionsgut über das Bohrgestänge in das Bohrloch ausgedüst wird.

Das Ausdüsen des Injektionsgutes aus der Injektionsdüse erfolgt erfindungsgemäß während des Bohrens, d. h. während dem das Bohrgestänge von oben nach unten in den Baugrund eindringt. Es wird also gleichzeitig das Bohrloch von der Baugrundoberfläche ausgehend erstellt, aufgeweitet und gegebenenfalls mit Ausschachtmasse verfüllt. Erfindungsgemäß wird das Bohrgestänge während des Ausdüsvorgangs innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs verdreht, so daß der Strahl des ausgedüsten Injektionsguts einen vorgegebenen Kreissektor überstreicht. Die Ausschachtmasse bzw. das Injektionsgut wird also gezielt in den Baugrund injiziert. Da nun der Träger bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig mit dem Erstellen des Bohrlochs in den Baugrund eingeführt wird, der Träger und das Bohrgestänge also parallel zueinander geführt werden, und der Träger möglichst allseitig mit Ausschachtmasse umgeben werden soll, ist es sinnvoll, das Bohrloch in Form eines Kreissektors mit dem Bohrgestänge als Mittelpunkt des Kreises aufzuweiten.

Erfolgt das Erstellen des Bohrlochs und das Nachführen des Trägers parallel, so ist es erforderlich, daß die Bohrlochtiefe der Einbringtiefe des Trägers immer um einen Mindestabstand vorauseilt, damit der Träger nicht in den Ausdüsbereich der Injektionsdüse am unteren Ende des Bohrgestänges gelangt. Zum einen kann dadurch der Träger beschädigt werden, zum anderen würde der Träger den Ausdüsbereich der Injektionsdüse in diesem Fall abschatten.

Es ist nun möglich, das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend zu steuern, daß bei Überschreiten eines ersten oberen Grenzwerts für den Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers der Träger in das Bohrloch eingerüttelt wird. Dies erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn sich Findlinge oder andere Hindernisse im Bohrloch befinden, die zwar vom Bohrgestänge durchdrungen oder auch verdrängt worden sind, aber weiterhin einen Widerstand gegen das Einbringen des Trägers darstellen. In diesem Falle bleibt der Träger unzulässig weit hinter dem Bohrgestänge zurück. Wird dies erkannt, so kann versucht werden, durch Aufsetzen eines Vibrationsbärs auf den Träger, d. h. durch Rütteln, das den Träger behindernde Hindernis zu überwinden. Für den Fall, daß auch das Rütteln, d. h. das Einbringen des Trägers mit zusätzlichem Energieaufwand, nicht zur Überwindung des Hindernisses ausreicht, und ein zweiter oberer Grenzwert für den Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers überschritten wird, kann der Bohrvorgang und damit das erfindungsgemäße Verfahren abgebrochen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft zum Erstellen von Verbauwänden, beispielsweise zur Baugrubenumschließung einsetzen. Dazu werden mehrere Verbauelemente nebeneinander im Baugrund erstellt, und zwar so, daß sich die kreissegmentförmigen mit Ausschachtmasse verfüllten Bohrlöcher benachbarter Verbauelemente überschneiden. Zum Anschluß einer derartig erstellten Verbauwand an eine Sohle kann die HDI-Injektion nach dem Abteufen des Trägers bis auf das Sohlenniveau vom Sektorbetrieb auf Rundumbetrieb umgeschaltet werden.

Mit der vorliegenden Erfindung wird neben dem voranstehend beschriebenen Verfahren auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen, die ein vorzugsweise drehbares Bohrgestänge aufweist, das vorzugsweise an seinem unteren Ende mindestens eine vorzugsweise senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse aufweist. Das Bohrgestänge wird mittels einer Lafette geführt und ausgerichtet. Erfindungsgemäß sind an der Lafette auch Befestigungsmittel für den in den Baugrund einzubringenden Träger vorgesehen, so daß der Träger im wesentlichen parallel zu dem in den Baugrund vordringenden Bohrgestänge geführt wird. Als Befestigungsmittel wird u. a. eine Vorschubzange vorgeschlagen, die mindestens ein Zangenoberteil und ein Zangenunterteil aufweist, wobei das Zangenoberteil und das Zangenunterteil über eine Federanordnung miteinander verbunden sind.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagene Regelung bzw. Überlast-Abschaltung kann auf vorteilhafte Weise mit einer solchen Zangenanordnung realisiert werden. Dabei ist das Zangenoberteil fest mit dem Bohrgestänge verbunden, dient jedoch lediglich als Führung für den Träger, der im Zangenoberteil verschiebbar angeordnet ist.

Im Gegensatz dazu ist der Träger fest mit dem Zangenunterteil verbunden, das jedoch lediglich als Führung für das Bohrgestänge dient, welches verschiebbar im Zangenunterteil angeordnet ist. Das fest mit dem Zangenoberteil verbundene Bohrgestänge wird also an der Lafette geführt, in den Baugrund eingetrieben. Dabei wird das Bohrloch mit Hilfe des aus der Injektionsdüse austretenden Injektionsgutstrahls im Bereich unterhalb des Trägers aufgeweitet, der nun in dieses aufgeweitete Bohrloch nachgeführt werden soll. Der Träger ist fest mit dem Zangenunterteil verbunden und wird daher ebenfalls an der Lafette geführt, in den Baugrund eingebracht. Stößt der Träger nun auf ein im Bohrloch befindliches Hindernis, so bleibt er hinter dem Bohrgestänge zurück, so daß die Federanordnung zwischen dem Zangenoberteil und dem Zangenunterteil zusammengedrückt wird, da ja das Zangenoberteil mit dem Bohrgestänge in den Baugrund geführt wird und das Zangenunterteil aufgrund des auf ein Hindernis gestoßenen Trägers in seiner Position verbleibt. Aufgrund der auf die Federanordnung wirkenden Spannung kann nun festgestellt werden, ob der Träger bestimmungsgemäß parallel zum Bohrgestänge in das Bohrloch eingeführt wird. Dadurch, daß der Träger fest mit dem Zangenuntenteil und daher mit der Lafette verbunden ist, wird außerdem verhindert, daß der Träger in das Bohrloch fällt und damit in den Bereich der Injektionsdüse des Bohrgestänge gelangt.

Erfindungsgemäß kann mit einer solchen Vorschubzange in Kombination mit einem Schaltersystem auf einfache Weise eine Steuervorrichtung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren realisiert werden. So können in gewissen Abständen vom oberen Zangenteil einer oder mehrere Schalter zwischen den beiden Zangenteilen angeordnet werden, die dann von dem unteren Zangenteil betätigt werden, wenn sich dieses bis zu einem entsprechenden Abstand an das obere Zangenteil annähert. Es ist z. B. möglich, mit diesen Schaltern eine auf den Träger aufgesetzte Rüttelvorrichtung zu aktivieren oder auch den Bohrvorgang zu starten oder abzuschalten.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von drei Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.

In Verbindung mit der Erläuterung der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 die schematische Darstellung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und die

Fig. 3a und 3b die schematische Darstellung von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Verbauelementen.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen dargestellt, die ein um seine Achse drehbares Bohrgestänge 2 aufweist, das mit Hilfe einer Lafette 3 ausgerichtet und in den Baugrund geführt wird. An der Lafette 3 sind Befestigungsmittel 4 und 5 für einen in den Baugrund einzubringenden Träger 6 vorgesehen, wobei der Träger 6 im wesentlichen parallel zu dem in den Baugrund vordringenden Bohrgestänge 2 geführt wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Situation ist das Bohrgestänge 2 bereits bis zu einer gewissen Tiefe in den Baugrund eingedrungen. Das Bohrgestänge 2 weist an seinem unteren Ende eine senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse 7 auf, über die die Ausschachtmasse in das während des Bohrprozesses entstehende Bohrloch 8 ausgedüst wird. Das Bohrloch 8 wird durch Einleiten bzw. Ausdüsen der Ausschachtmasse unter Druck aufgeweitet, wobei der das Bohrloch 8 umgebende Baugrund unter Bildung von Bohrgut zerschnitten wird und sich die injizierte Ausschachtmasse mit dem Bohrgut durchmischt.

Das Bohrloch wird also ausgehend von der Baugrundoberfläche von oben nach unten erstellt, durch den Ausdüsvorgang aufgeweitet und bei Verwendung von Ausschachtmasse als Injektionsgut mit Ausschachtmasse verfüllt.

Der Träger 6 wird parallel zum Borgestänge 2 und diesem nacheilend in den Baugrund eingeführt, wobei die Befestigungsmittel 4 und 5 verhindern, daß der Träger 2 in das Bohrloch und also in den Ausdüsbereich der Injektionsdüse 7 des Bohrgestänges 2 hineinfällt. Es ist nun auch möglich, daß trotz der über das Bohrgestänge 2 durchgeführten Hochdruckinjektion Hindernisse im Bohrloch 8 verbleiben, die ein weiteres Eindringen des Trägers 6 verhindern. In diesem Falle kann ein Vibrationsbär oder auch Rammbär oben auf den Träger 6 aufgesetzt werden, was durch den Pfeil 9 angedeutet ist.

Durch erhöhten Energieaufwand, d. h. durch Rütteln oder Rammen des Trägers, kann nun versucht werden, das im Bohrloch verbliebene Hindernis zu zertrümmern oder zu verdrängen. Mit d ist der Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers 6 bezeichnet. Üblicherweise eilt die HDI-Düse des Bohrgestänges 2 dem Träger 6 um ca. 150 mm voraus. Mit den Pfeilen 10 und 11 sind die Bohrachse des Bohrgestänges 2 und die Rammachse des Trägers 6 bezeichnet. Die Bohrachse 10 und die Rammachse verlaufen parallel zueinander. Um nun den Träger 6 möglichst allseitig in Ausschachtmasse einzubetten, um aber gleichzeitig einen unnötig hohen Verbrauch an Ausschachtmasse zu vermeiden, ist vorgesehen, das Bohrgestänge 2 lediglich in einem vorgegebenen Winkelbereich zu verdrehen, so daß der ausgedüste Strahl an Injektionsgut lediglich einen Kreissektor überstreicht.

In Fig. 2 ist nun die Wirkungsweise einer Steuervorrichtung dargestellt, mit der eine Überlastsicherung des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert ist. Bei dieser Überlastsicherung wirkt die spezielle konstruktive Ausgestaltung der Vorschubzange 4 mit einer entsprechenden Schalteranordnung zusammen. Dargestellt ist zunächst schematisch das Bohrgestänge 2 sowie der parallel geführte Träger 6. Außerdem ist die Vorschubzange 4 dargestellt, die sich aus einem Zangenoberteil 12, einem Zangenunterteil 13 sowie einer Federanordnung 14 zusammensetzt, wobei die Federanordnung 14 das Zangenoberteil 12 mit dem Zangenunterteil 13 verbindet. Mit dem Doppelpfeil 15 ist der Mindestabstand zwischen dem Niveau der Injektionsdüse 7 des Bohrgestänges 2 und der Unterkante des nachgeführten Trägers 6 bezeichnet.

Befindet sich nun die Unterkante des Trägers 6 in dem mit dem Doppelpfeil 16 bezeichneten Bereich, so erfolgt der Vorschub des Trägers ohne Einsatz eines auf den Träger aufgesetzten Rüttlers. Befindet sich die Unterkante des Trägers 6 in dem mit dem Doppelpfeil 17 bezeichneten Bereich, so ist davon auszugehen, daß der Träger 6 aufgrund eines Hindernisses oder erhöhtem Widerstand des Baugrundes hinter dem Bohrgestänge 2 zurückbleibt, so daß der Einsatz eines Rüttlers zum weiteren Einbringen des Trägers 6 erforderlich bzw. vorteilhaft ist.

Bleibt der Träger 6 jedoch so weit zurück, daß die Unterkante des Trägers 6 noch nicht einmal in den Bereich 17 eindringt, so erfolgt eine Notabschaltung, bzw. eine Unterbrechung des Bohrvorganges. Ein, eine Notabschaltung hervorrufendes Hindernis kann nun beispielsweise durch Herausziehen des Bohrgestänges 2 und erneutes Vorbohren überwunden werden.

In dem in Fig. 2 dargestellten Schema ist der Träger 6 fest mit dem Zangenunterteil 13 verbunden, jedoch lediglich verschiebbar im Zangenoberteil 12 geführt. Genau die umgekehrte Konstellation trifft für das Bohrgestänge 2 zu. Das Bohrgestänge 2 ist fest mit dem Zangenoberteil 12 verbunden und wird im Zangenunterteil 13 lediglich geführt, ist also in diesem verschiebbar angeordnet. Bei optimalem Verfahrensverlauf muß keine zusätzliche Energie zum Nachführen des Trägers 6 in das Bohrloch aufgebracht werden. In diesem Falle befindet sich das Zangenunterteil 13 in Bezug zum Zangenoberteil 12 in dem mit 18 bezeichneten Bereich. In dem Moment, wo sich der Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers 6 vergrößert, der Träger 6 also hinter dem Bohrgestänge 2 zurückbleibt, überschreitet das Zangenunterteil 13 die Grenze zu dem mit 19 bezeichneten Bereich zwischen dem Zangenoberteil 12 und dem Zangenunterteil 13. Dabei wird von einem Fortsatz 20 des Zangenunterteils 13 ein symbolisch dargestellter Schalter 21 betätigt, welcher einen auf dem Träger 6 angeordneten Rüttler aktiviert. Der Rüttler bleibt solange aktiv, bis sich der Abstand zwischen dem Zangenunterteil 13 und dem Zangenoberteil 12 entweder wieder so weit vergrößert, daß sich das Zangenunterteil 13 bezüglich dem Zangenoberteil 12 im Bereich 18 befindet, wobei der Fortsatz 20 des Zangenunterteils 13 wiederum den Schalter 21 betätigt und damit den Rüttler abstellt, oder aber bis das Zangenunterteil 13 in den Bereich 22 zwischen dem Zangenunterteil 13 und dem Zangenoberteil 12 vordringt, wobei der Fortsatz 20 des Zangenunterteils 13 einen zweiten symbolisch dargestellten Schalter 23 betätigt, der eine Endabschaltung des Bohrgerätes und des Rüttlers bewirkt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß durch die maximale Ausdehnung der Federvorrichtung 14 ein Absinken des Trägers 6 in den Ausdüsbereich der Injektionsdüse 7 verhindert wird.

In den Fig. 3a und 3b sind nun unterschiedliche Varianten von Verbauelementen dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt wurden. Die Fig. 3a zeigt die Aufsicht auf zwei nebeneinander mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Baugrund eingebrachte Profilträger 6. Für jeden Profilträger 6 wurde ein Bohrloch 8 mit Hilfe eines parallel zu dem Profilträger 6 geführten Bohrgestänges 2 erzeugt.

Die Bohrlöcher 8 zweier benachbarter Prozeßträger 6 sind kreissegmentartig aufgeweitet und überlappen einander, so daß die in die Bohrlöcher 8 eingeleitete und ausgehärtete Ausschachtmasse in Verbindung mit den Trägern 6 praktisch eine geschlossene in den Baugrund eingebrachte Wand bilden.

In Fig. 3b ist nun eine Situation dargestellt, bei der zwei nebeneinander angeordnete Träger 6 mit Hilfe eines parallel geführten Bohrgestänges 2 gleichzeitig in den Baugrund eingebracht wurden. Entsprechend weist das Bohrloch 8 einen einem größeren Kreissegment entsprechenden Querschnitt auf als die in Fig. 3a dargestellten Bohrlöcher 8. Es ist ferner gestrichelt angedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren weitere Verbauelemente neben den bereits erstellten in den Baugrund eingebracht werden können und auf diese Weise eine gesamte Wand im Baugrund erzeugt werden kann. Dieses ist besonders vorteilhaft, wenn die Verbauelemente zur Baustellenumschließung verwendet werden sollen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellten Verbauelemente lassen sich auch besonders einfach an sogenannte HDI- Sohlen, d. h. horizontal in den Baugrund eingebrachte Dichtungssohlen, anschließen.

Hinsichtlich weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Abschließend sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Lehre nicht auf die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Die erfindungsgemäße Lehre läßt sich vielmehr auch bei durch weitere Verfahrensschritte erweiterten Verfahren sowie durch anders ausgestaltete Vorrichtungen realisieren.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Bohrgestänge

3

Lafette

4

Vorschubzange

5

Führungszange

6

Träger

7

Injektionsdüse

8

Bohrloch

9

Rüttler

10

Bohrlochachse

11

Rammachse

12

Zangenoberteil

13

Zangenunterteil

14

Federanordnung

15

Mindestabstand (Ausdüsniveau, Trägerunterkante)

16

Bereich

17

Bereich

18

Bereich

19

Bereich

20

Fortsatz

21

Schalter

22

Bereich

23

Schalter

Claims (16)

1. Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen, bei dem
der Baugrund entsprechend der Sollorientierung von mindestens einem Träger (6) vorgebohrt wird,
das dabei entstehende Bohrloch (8) durch Einleiten von Injektionsgut unter Druck aufgeweitet wird,
die Ausschachtmasse in das Bohrloch (8) eingeleitet wird, und
der Träger (6) in das Bohrloch nachgeführt wird, wobei das Erstellen des Bohrlochs (8) und das Nachführen des Trägers (6) Parallel erfolgt und die Bohrlochtiefe der Eindringtiefe des Trägers (6) immer um einen Mindestabstand (15) vorauseilt, und
der Träger (6) zumindest teilweise in die vorzugsweise selbstabbindende Ausschachtmasse eingebettet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) bei Überschreiten eines ersten oberen Grenzwertes für den Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Eindringtiefe des Trägers (6) in das Bohrloch (8) eingerüttelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Injektionsgut mit Drücken von 10 bis 2000 bar in das Bohrloch (8) eingeleitet wird,
daß dabei der das Bohrloch (8) umgebende Baugrund unter Bildung von Bohrgut zumindest bereichsweise zerschnitten wird und
daß das Injektionsgut mit dem Bohrgut durchmischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschachtmasse als Injektionsgut verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Luft, Wasser, Zement und/oder eine Bentonitsuspension als Injektionsgut verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bohrgestänge (2) verwendet wird, das vorzugsweise an seinem unteren Ende mindestens eine vorzugsweise senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse (7) aufweist, und
daß das Injektionsgut, über das Bohrgestänge (2) in das Bohrloch (8) ausgedüst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdüsen des Injektionsgutes aus der Injektionsdüse (7) während des Bohrens erfolgt und dabei das Bohrloch (8) gleichzeitig von der Baugrundoberfläche ausgehend erstellt, aufgeweitet und gegebenenfalls mit Ausschachtmasse verfüllt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgestänge (2) während des Ausdüsens innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches verdreht wird, so daß der Strahl des ausgedüsten Injektionsgut, es einen vorgegebenen Kreissektor überstreicht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrvorgang bei Überschreiten eines zweiten oberen Grenzwertes für den Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers (6) abgebrochen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbauelemente nebeneinander im Baugrund erstellt werden, so daß sich die Bohrlöcher (8) benachbarter Verbauelemente überschneiden.

10. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9, mit einem vorzugsweise um seine Achsen drehbaren und nach Anspruch 5 ausgebildeten Bohrgestänge (2) und mit einer Lafette (3) zur Lagerung und Ausrichtung des Bohrgestänges (2), wobei an der Lafette (3) Befestigungsmittel (4, 5) für den in den Baugrund einzubringenden Träger (6) vorgesehen sind, so daß der Träger (6) im wesentlichen parallel zudem in dem Baugrund vordringenden Bohrgestänge (2) geführt ist und mit einer auf den Träger (6) aufgesetzten Rüttelvorrichtung (9), dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel (4) mindestens eine ein Zangenoberteil (12) und ein Zangenunterteil (13) aufweisende Vorschubzange (4) vorgesehen ist, wobei das Zangenoberteil (12) und das Zangenunterteil (13) über eine Federanordnung (14) miteinander verbunden sind, wobei ein Schalter (21) die Rüttelvorrichtung (9) aktiviert bzw. abstellt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zangenoberteil (12) fest mit dem Bohrgestänge (2) verbunden ist, jedoch lediglich als Führung für den Träger (6) dient, der im Zangenoberteil (12) verschiebbar angeordnet ist, und daß das Zangenunterteil (13) fest mit dem Träger (6) verbunden ist, jedoch lediglich als Führung für das Bohrgestänge (2) dient, das verschiebbar im Zangenunterteil (13) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Führungszange (5) als weiteres Befestigungsmittel vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung zur Kontrolle der relativen Eindringtiefen des Bohrgestänges (2) und des Trägers (6) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung durch ein mit der Vorschubzange (4) zusammenwirkendes Schaltersystem (20, 21, 23) realisiert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schalter (21, 23) in einem Mindestabstand von dem oberen Zangenteil (12) zwischen den beiden Zangenteilen (12, 13) angeordnet ist und dann von dem unteren Zangenteil (13) betätigt wird, wenn sich dieses auf den Mindestabstand zum oberen Zangenteil (12) annähert oder von diesem entfernt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von Schaltern (21, 23) die Rüttelvorrichtung (9) aktivierbar ist oder der Bohrvorgang gestartet und gestoppt werden kann.