NL1027112C2 - Earth auger useful for fabricating foundation piles comprises a cylindrical drill body with a drill tip whose outer surface is indented with respect to the drill body - Google Patents

Abstract

Earth auger comprises a cylindrical drill body (2) with a drill tip (3) whose outer surface (10) is indented with respect to the drill body so that soil can adhere to the surface to form a conical sheath with a freely adjustable vertical angle. Independent claims are also included for: (1) drilling a bore-hole by rotating an auger as above in the soil so that surrounding soil adheres to the drill tip to form a conical sheath with a self-adjusting vertical angle depending on the soil type; (2) fabricating a foundation pile by drilling a bore-hole as above and introducing a hardenable material, especially concrete or mortar, into the bore-hole via the hollow drill body and tip while gradually withdrawing the auger from the hole.

Description

Titel: Grondboor en werkwijze voor het vervaardigen van een boorgat en een funderingspaal.Title: Earth auger and method for manufacturing a borehole and a foundation pile.

De uitvinding heeft betrekking op een grondboor omvattende een in hoofdzaak cilindervormig boorlichaam, voorzien van een booreinde, ingericht om in gebruik in de grond te worden gedraaid.The invention relates to a ground drill comprising a substantially cylindrical drill body, provided with a drill end, adapted to be turned into the ground in use.

Een dergelijke boor is bekend uit EP 0 371 533. Deze bekende 5 grondboor is hol, rondom voorzien van een spiraalvormig schroefblad, en voorts voorzien van een conisch booreinde. De boor wordt gebruikt voor het vervaardigen van funderingspalen. Daartoe wordt de boor met het conische booreinde in de grond gedraaid, tot op een gewenste diepte, waarna een uithardende massa, in het bijzonder beton of betonmortel, via de holle boor 10 in het boorgat wordt geïnjecteerd, terwijl de boor uit het boorgat wordt teruggetrokken.Such a drill is known from EP 0 371 533. This known earth drill is hollow, provided with a spiral screw blade all around, and furthermore provided with a conical drill end. The drill is used for the manufacture of foundation piles. To this end, the drill is turned into the ground with the conical drill end to a desired depth, after which a hardening mass, in particular concrete or concrete mortar, is injected into the borehole via the hollow drill 10, while the drill is withdrawn from the borehole .

Bij het in de grond draaien van het booreinde wordt grond losgewoeld. Een deel van deze grond wordt door het conische booreinde zijwaarts verdrongen en verdicht. De rest wordt door het schroefblad 15 omhoog getransporteerd. Een hoge mate van verdringing is gunstig voor het draagvermogen van de grond en daarmee van de uiteindelijk te realiseren funderingspaal. De mate van verdringing is echter afhankelijk van onder andere de grondsoort en de tophoek van het conisch einde. Voor een optimale verdringing is derhalve per grondsoort een ander booreinde nodig, 20 voorzien van een andere tophoek. Het moge duidelijk zijn dat zulks kostbaar is en derhalve praktisch niet rendabel. Bijgevolg wordt in veel gevallen met een suboptimale tophoek geboord.When the drill end is turned into the soil, soil is loosened. Part of this soil is displaced sideways and compacted by the conical drill end. The remainder is transported upwards by the screw blade 15. A high degree of displacement is favorable for the bearing capacity of the soil and therefore of the foundation pile that will ultimately be realized. However, the degree of displacement depends on, among other things, the soil type and the apex angle of the conical end. For optimum displacement, therefore, a different drill end is required per soil type, provided with a different top angle. It will be clear that this is expensive and therefore practically unprofitable. As a result, drilling is done with a suboptimal top angle in many cases.

De uitvinding beoogt een grondboor te verschaffen, waarbij genoemd nadeel is opgeheven. In het bijzonder beoogt de uitvinding een 25 grondboor te verschaffen met een goede verdringende werking in uiteenlopende grondsoorten. Daartoe wordt een grondboor volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 1.The invention has for its object to provide a ground drill, wherein said drawback has been eliminated. In particular, it is an object of the invention to provide a soil drill with a good displacing action in various soil types. To this end, a ground drill according to the invention is characterized by the features of claim 1.

10271 12 210271 12 2

Dankzij een dergelijke vormgeving van het booreinde kan zich tijdens het in de grond draaien van dit booreinde grond in de ingesprongen delen nestelen en door het draaiende booreinde worden meegevoerd. Verrassenderwijs blijkt deze meegevoerde grond een conische mantel rond 5 het booreinde te vormen, met een tophoek die zich afhankelijk van de booromstandigheden, in het bijzonder de bodemsituatie, bijvoorbeeld het type grond en de samendrukbaarheid daarvan, instelt en wel zodanig dat voor die betreffende bodemsituatie een optimaal verdringende werking wordt verkregen. Aldus wordt als het ware een zelfïnstellend booreinde 10 verkregen, dat zich in gebruik kan aanpassen aan heersende omstandigheden waarin de boor wordt toegepast. Hierdoor kan voor verschillende grondsoorten met één en dezelfde grondboor worden volstaan, waardoor aanzienlijke kosten kunnen worden bespaard, terwijl toch steeds een grote mate van verdringing kan worden verkregen.Thanks to such a design of the drill end, while turning this drill end into the ground, soil can nestle in the recessed parts and be carried along by the rotating drill end. Surprisingly, this entrained soil appears to form a conical casing around the drill end, with an apex angle that adjusts depending on the drilling conditions, in particular the soil situation, for example the type of soil and its compressibility, such that for that particular soil situation a optimum displacing effect is obtained. A self-adjusting drill end 10 is thus obtained, which in use can adapt to prevailing conditions in which the drill is used. As a result, one and the same soil auger can suffice for different types of soil, so that considerable costs can be saved, while still a large degree of displacement can still be obtained.

15 In deze beschrijving wordt onder ingesprongen ten minste verstaan dat het betreffende buitenoppervlak plaatselijk, dat wil zeggen over ten minste een deel van de omtrek en/of over een bepaalde axiale afstand een deuk of inspringing vertoont.In this description, indentation is understood to mean at least that the outer surface in question has a dent or indentation locally, i.e. over at least a part of the circumference and / or over a certain axial distance.

In nadere uitwerking kan het buitenoppervlak van het booreinde 20 bijvoorbeeld zijn verjongd, volgens een getrapt of concaaf gekromd oppervlak. Bij de getrapte uitvoeringsvorm kan de boordiameter in een enkele stap zijn gereduceerd of via meerdere tussenstappen, welke getrapte overgangen desgewenst van een zekere afrondingstraal kunnen zijn voorzien. Een enkele trap biedt het voordeel dat de conische mantel vrijwel 25 elke tophoek kan aannemen tussen 180° en een minimum hoek, bepaald door het diameterverschil van de getrapte overgang en de lengte van het booreinde, gerekend vanaf deze overgang.In further elaboration, the outer surface of the drill end 20 may, for example, be tapered, according to a stepped or concave curved surface. In the stepped embodiment, the drill diameter can be reduced in a single step or via several intermediate steps, which stepped transitions can, if desired, be provided with a certain rounding radius. A single stage offers the advantage that the conical casing can assume almost any apex angle between 180 ° and a minimum angle, determined by the diameter difference of the stepped transition and the length of the drill end, calculated from this transition.

In een verdere voordelige uitvoeringsvorm is een grondboor volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 3.In a further advantageous embodiment, a ground drill according to the invention is characterized by the features of claim 3.

10271 12 310271 12 3

Een dergelijk uitstekend mes zal in gebruik als eerste in de grond worden gedraaid en kan daardoor helpen de boorweerstand te verlagen. Daarbij wordt de grond door dit mes nauwelijks verstoord. Verdringing vindt pas plaats vanaf het booreinde. Aldus zal een diepst gelegen deel van 5 een met deze boor gerealiseerd boorgat, over een hoogte die in hoofdzaak gelijk is aan de lengte waarover het mes uitsteekt, zijn omringd door grond die nagenoeg in takt is gebleven. Dit is gunstig voor het draagvermogen van deze grond en bijgevolg gunstig voor een in dit boorgat te realiseren funderingspaal.Such a protruding knife will be the first to be turned into the ground in use and can therefore help to reduce the drilling resistance. In addition, the soil is hardly disturbed by this knife. Displacement only takes place from the drill end. Thus, a deepest part of a borehole realized with this drill, over a height that is substantially equal to the length over which the knife protrudes, will be surrounded by soil that has remained virtually intact. This is favorable for the load-bearing capacity of this soil and therefore favorable for a foundation pile to be realized in this borehole.

10 In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm wordt een grondboor volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 5. Door de grondboor hol uit te voeren, en het booreinde te voorzien van een uitlaatopening, kan na het boren beton of een dergelijke uithardende massa via de boor in het geboorde gat worden gebracht. Hierdoor kan het boorgat 15 direct bij het terugtrekken van de boor worden gevuld, en verkrijgt zijwaarts verdrongen grond geen kans te ontspannen of in te storten. De uitlaatopening is bij voorkeur voorzien van een deksel, teneinde de boor tijdens het boren tegen binnendringende grond te beschermen. Dit deksel kan scharnierend met het booreinde zijn verbonden, of zijn uitgevoerd als 20 los element, dat na openen achterblijft in het geboorde gat. De middelen die het deksel in de gesloten stand houden zijn bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat het deksel kan worden geopend onder invloed van door het beton uitgeoefende druk, zodat geen aparte bedieningsmiddelen nodig zijn, hetgeen gunstig is voor de eenvoud, robuustheid en kostprijs van de boor.In a particularly advantageous embodiment, a ground drill according to the invention is characterized by the features of claim 5. By making the ground drill hollow and providing the drill end with an outlet opening, concrete or a similar hardening mass can be made via the drill after drilling. into the drilled hole. As a result, the borehole 15 can be filled immediately upon withdrawal of the drill, and sideways displaced soil has no chance to relax or collapse. The outlet opening is preferably provided with a lid in order to protect the drill from penetrating soil during drilling. This cover can be hingedly connected to the drill end, or be designed as a separate element, which remains in the drilled hole after opening. The means which keep the lid in the closed position are preferably designed such that the lid can be opened under the influence of pressure exerted by the concrete, so that no separate operating means are required, which is favorable for the simplicity, robustness and cost price of the drill. .

25 In een verdere voordelige uitvoeringsvorm wordt een grondboor volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7.In a further advantageous embodiment, a ground drill according to the invention is characterized by the features of claim 7.

Dankzij een dergelijk ontwerp kan op zeer eenvoudige wijze een grondboor volgens de uitvinding worden gerealiseerd. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van twee standaard buizen, met een standaard lengte en/of 30 diameter. Deze buizen kunnen zodanig in elkaar worden geschoven, dat de 10271 12 " 4 binnenbuis uitsteekt ten opzichte van de buitenbuis, en aldus een verjongd booreinde vormt. De buizen kunnen met op zichzelf bekend bevestigingstechnieken onderling worden verbonden, bijvoorbeeld door lassen.Thanks to such a design, a soil drill according to the invention can be realized in a very simple manner. Use can herein be made of two standard tubes, with a standard length and / or diameter. These tubes can be pushed together such that the inner tube 10271 12 "4 protrudes with respect to the outer tube, and thus forms a tapered drill end. The tubes can be interconnected by means of per se known fixing techniques, for example by welding.

5 De grondboor is bij voorkeur omgeven door een schroefblad, volgens de maatregelen volgens conclusie 8, voor het omhoog transporteren van overtollige, niet zijwaarts verdrongen grond. Daarbij heeft het schroefblad bijvoorkeur over de gehele lengte van de boor een constante spoed, teneinde bij een constante draaisnelheid een constante afvoer van grond te 10 verkrijgen.The auger is preferably surrounded by a screw blade, according to the measures according to claim 8, for transporting surplus, not sideways displaced, soil. In addition, the screw blade preferably has a constant pitch over the entire length of the drill in order to obtain a constant drainage of soil at a constant speed of rotation.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een boorgat met behulp van een grondboor volgens de uitvinding. Met een dergelijke werkwijze wordt per grondsoort steeds een goede verdringende werking verkregen, waardoor relatief veel grond 15 zijwaarts wordt verdrongen, en verdicht en relatief weinig grond omhoog wordt getransporteerd door het schroefblad. Hierdoor behoeft minder grond te worden afgevoerd, hetgeen manuren, brandstof en stortplaatsen bespaart.The invention further relates to a method for manufacturing a borehole with the aid of a ground drill according to the invention. With such a method a good displacing action is always obtained per soil type, whereby relatively much soil is displaced sideways, and compacted and relatively little soil is transported upwards by the propeller blade. This means that less soil has to be removed, which saves man-hours, fuel and landfills.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een funderingspaal. Dankzij de goede verdringende 20 werking van een grondboor volgens de uitvinding behoudt de grond rond het boorgat een groot dragend vermogen. Hierdoor kan een in het boorgat aan te brengen funderingspaal een kleinere diameter hebben. Ook behoeft hierdoor in veel gevallen minder diep te worden geboord, tot een voldoende draagkrachtige grondlaag, hetgeen betekent dat de uiteindelijke 25 funderingspaal een kleinere lengte kan hebben. Het moge duidelijk zijn dat in beide gevallen grondstof, in het bijzonder beton of betonmortel, kan worden bespaard. Bovendien kan het boorgat zelf ook kleiner zijn, zodat minder overtollige grond behoeft te worden afgevoerd, met alle voordelen van dien. Ook blijken op deze wijze vervaardigde funderingspalen minder 30 last te hebben van verzakkingsverschillen welke normaliter tussen naast 1027112 5 elkaar gelegen funderingspalen optreden, wanneer deze palen worden belast. Ook dit lijkt te danken aan de goede verdringende werking van een grondboor volgens de uitvinding, waardoor de omringende grond een groot draagvermogen behoudt of verkrijgt.The invention furthermore relates to a method for manufacturing a foundation pile. Thanks to the good displacing action of a soil drill according to the invention, the soil around the borehole retains a high bearing capacity. As a result, a foundation pile to be arranged in the borehole can have a smaller diameter. Also, this means that in many cases it is necessary to drill less deeply into a sufficiently load-bearing soil layer, which means that the final foundation pile can have a smaller length. It will be clear that in both cases raw material, in particular concrete or concrete mortar, can be saved. Moreover, the borehole itself can also be smaller, so that less surplus soil has to be removed, with all the associated advantages. Foundation piles manufactured in this way also appear to be less troubled by subsidence differences which normally occur between foundation piles adjacent to each other when these piles are loaded. This also seems to be due to the good displacement effect of a soil drill according to the invention, whereby the surrounding soil retains or obtains a large bearing capacity.

5 In de verdere volgconclusies zijn verdere voordelige uitvoeringsvormen beschreven van een grondboor en werkwijze volgens de uitvinding. Ter verduidelijking zal een grondboor volgens de uitvinding en een mogelijke toepassing daarvan nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin toont: 10 FIG. 1 in dwarsdoorsnede een grondboor volgens de uitvinding; FIG. 2 het booreinde van de grondboor uit figuur 1 in nader detail en in perspectivisch aanzicht, voorzien van een voorbij dit einde uitstekend mes en een boordeksel; en FIG. 3 schematisch, in dwarsdoorsnede alternatieve 15 uitvoeringsvormen van een booreinde volgens de uitvinding.In the further subclaims, further advantageous embodiments of an earth drill and method according to the invention are described. For clarification, a ground drill according to the invention and a possible application thereof will be further elucidated with reference to the drawing. Therein: FIG. 1 shows a ground drill according to the invention in cross-section; FIG. 2 shows the drill end of the earth drill of figure 1 in further detail and in perspective view, provided with a knife protruding beyond this end and an edge cover; and FIG. 3 shows diagrammatically, in cross-section alternative, embodiments of a drill end according to the invention.

In deze beschrijving hebben gelijke of corresponderende delen gelijke of corresponderende verwijzingscijfers.In this description, the same or corresponding parts have the same or corresponding reference numerals.

Figuur 1 toont in dwarsdoorsnede een grondboor 1 volgens de uitvinding, omvattende een cilindervormig boorlichaam 2 en een booreinde 20 3, met een gezamenlijke lengte L en respectieve buitendiameters Di en D2.Figure 1 shows in cross-section a soil drill 1 according to the invention, comprising a cylindrical drill body 2 and a drill end 3, with a common length L and respective outer diameters D 1 and D 2.

De grondboor 1 is omgeven door een schroefblad 4, bij voorkeur over haar volledige lengte L. Het schroefblad 4 heeft een buitendiameter Ds en bij voorkeur een constante spoed P.The auger 1 is surrounded by a screw blade 4, preferably over its entire length L. The screw blade 4 has an outer diameter Ds and preferably a constant pitch P.

De grondboor 1 kan voorts, nabij een in gebruik bovengelegen einde 25 6, zijn voorzien van koppelmiddelen (niet getoond) voor koppeling van de grondboor 1 aan een grondboormachine. De grondboor 1 kan nabij een in gebruik ondergelegen einde 8 zijn voorzien van een mes 5. Dit mes 5 reikt bij voorkeur over enige afstand A tot voorbij het booreinde 3, zodat dit bij het boren als eerste in de grond wordt gedraaid. In het getoonde voorbeeld 30 vormt het mes 5 een verlenging van het schroefblad 4.The earth drill 1 can further be provided, near a top end 6 in use, with coupling means (not shown) for coupling the earth drill 1 to a ground drilling machine. The soil drill 1 can be provided with a knife 5 near a lower end 8, which in use is lowered. This knife 5 preferably extends over some distance A beyond the drill end 3, so that it is first screwed into the soil during drilling. In the example 30 shown, the blade 5 forms an extension of the screw blade 4.

10271 12 ' 610271 12 '6

Het booreinde 3 is in het getoonde voorbeeld begrensd door een afgeplat eindvlak 7, dat zich in hoofdzaak haaks op een hartlijn M van de grondboor 1 uitstrekt, en een buitenmantel 10, welke zich tussen genoemd eindvlak 7 en het boorlichaam 2 uitstrekt. De buitenmantel 10 heeft ten 5 opzichte van het boorlichaam 2 een ingesprongen verloop, bijvoorbeeld een trapsgewijze verjonging 8, als getoond in Figuur 1 en 3A, waarbij de oorspronkelijke diameter Di van het boorlichaam 2 abrupt overgaat in een kleinere diameter D2. Vanzelfsprekend zijn andere, minder abrupte overgangen mogelijk, zoals bijvoorbeeld getoond in Figuur 3C, waarbij de 10 buitenmantel 10 een meer geleidelijk inspringend verloop heeft, in het bijzonder een concaaf gekromd verloop 8'. Figuur 3B toont een alternatief voorbeeld, waarbij de buitenmantel 10 meerdere getrapte overgangen 8A,B,C omvat, waardoor de oorspronkelijke diameter Di via tussenstapjes Dti en Dt2 overgaat in diameter D2.In the example shown, the drill end 3 is bounded by a flattened end face 7, which extends substantially perpendicular to a center line M of the auger 1, and an outer casing 10, which extends between said end face 7 and the drill body 2. The outer casing 10 has a recessed course with respect to the drill body 2, for example a stepwise rejuvenation 8, as shown in Figures 1 and 3A, wherein the original diameter D 1 of the drill body 2 abruptly changes into a smaller diameter D 2. Of course, other, less abrupt transitions are possible, as shown, for example, in Figure 3C, wherein the outer casing 10 has a more gradual indentation course, in particular a concave curved course 8 '. Figure 3B shows an alternative example, in which the outer casing 10 comprises a plurality of stepped transitions 8A, B, C, whereby the original diameter D 1 changes into diameter D 2 via intermediate steps D 1 and Dt 2.

15 De grondboor 1 is bijvoorkeur hol, althans voorzien van een centrale doorboring 12 met een binnendiameter Di. In het getoonde voorbeeld mondt de doorboring 12 uit in een uitlaatopening 13 in het eindvlak 7 van het booreinde 3. Bij voorkeur is deze uitlaatopening 13 tijdens het boren afgesloten met een deksel 14 (zie figuur 2), teneinde te 20 verhinderen dat grond de boor kan binnendringen. Het deksel 14 kan daartoe zijn voorzien van geschikte sluitmiddelen 16. Deze behoeven geen grote sluitkracht te leveren, aangezien het deksel 14 in gebruik door de grond in de gesloten stand zal worden gehouden. De sluitmiddelen 16 kunnen derhalve eenvoudig zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld als 25 verzwakkingslijnen, verende klikvingers 16 (zie figuur 2) of breekpennen. Teneinde het deksel 14 te openen, kunnen al dan niet aangedreven bedieningsmiddelen (niet getoond) zijn voorzien om de sluitmiddelen 16 te verbreken en/of de sluitkracht daarvan op te heffen.The auger 1 is preferably hollow, at least provided with a central bore 12 with an inner diameter Di. In the example shown, the bore 12 opens into an outlet opening 13 in the end face 7 of the drill end 3. Preferably, this outlet opening 13 is closed during drilling with a cover 14 (see figure 2), in order to prevent soil from drilling the drill. can penetrate. The lid 14 can be provided for this purpose with suitable closing means 16. These do not have to provide a great closing force, since the lid 14 will be held in use in the closed position by the ground. The closing means 16 can therefore be of simple design, for example as weakening lines, resilient snap fingers 16 (see figure 2) or shear pins. In order to open the lid 14, operating means (not shown), whether or not driven, can be provided for breaking the closing means 16 and / or releasing the closing force thereof.

De in figuur 1 getoonde grondboor 1 kan bijvoorbeeld zijn 30 vervaardigd uit twee holle buizen, in het bijzonder een buitenbuis 20 met 10271 12 7 een buitendiameter Di en een concentrisch daarin opgenomen binnenbuis 22 met een buitendiameter D2, waarbij de binnenbuis 22 over een afstand C uitsteekt ten opzichte van de buitenbuis 20. De overgang tussen beide buizen 20, 22 vormt bovengenoemde getrapte overgang 8 van het booreinde 5 3. Dergelijke buizen 20, 22 zijn eenvoudig te vervaardigen en eenvoudig onderling te verbinden, met op zichzelf bekende bevestigingsmiddelen, bijvoorbeeld door lassen.The auger 1 shown in figure 1 can for instance be manufactured from two hollow tubes, in particular an outer tube 20 with an outer diameter D 1 and an inner tube 22 concentrically received therein with an outer diameter D 2, the inner tube 22 being over a distance C protrude with respect to the outer tube 20. The transition between the two tubes 20, 22 forms the above-mentioned stepped transition 8 of the drill end 3. Such tubes 20, 22 are easy to manufacture and easy to connect to each other, with fastening means known per se, e.g. welding.

Ter illustratie worden hieronder een aantal mogelijke afmetingen gegeven van een grondboor 1 volgens Figuur 1. Deze waarden dienen om 10 enig gevoel te geven ten aanzien van het type boor, doch dienen geenszins als beperkend te worden uitgelegd. De lengte L van de boor 1 zal gebruikelijk tussen ongeveer 10 en 30 meter bedragen. De buitendiameter Ds van het schroefblad 4 kan tussen ongeveer 25 en 90 centimeter bedragen en de spoed P kan rond 35 tot 60 centimeter bedragen. De buitendiameter 15 van het boorlichaam 2, 20 bedraagt bijvoorbeeld tussen 20 en 65 centimeter. De binnendiameter Dï van de centrale doorboring 12 bedraagt bij voorkeur tussen ongeveer 12 en 40 centimeter. De afstand A tussen het mes 5 en het eindvlak 7 van het booreinde 3 bedraagt bij voorkeur ongeveer 10 centimeter. De afstand B van het mes 5 tot aan de getrapte overgang 20 bedraagt bij voorkeur tussen ongeveer 80 en 100 centimeter. Voorts bedraagt de diameterreductie van het verjongde booreinde bij voorkeur tussen ongeveer 30 en 75% van de oorspronkelijke boordiameter.By way of illustration, a number of possible dimensions of an earth drill 1 according to Figure 1 are given below. These values serve to give some feeling with regard to the type of drill, but should in no way be construed as limiting. The length L of the drill 1 will usually be between approximately 10 and 30 meters. The outer diameter Ds of the screw blade 4 can be between approximately 25 and 90 centimeters and the pitch P can be around 35 to 60 centimeters. The outer diameter 15 of the drill body 2, 20 is, for example, between 20 and 65 centimeters. The inner diameter D 1 of the central bore 12 is preferably between approximately 12 and 40 centimeters. The distance A between the knife 5 and the end face 7 of the drill end 3 is preferably approximately 10 centimeters. The distance B from the knife 5 to the stepped transition 20 is preferably between approximately 80 and 100 centimeters. Furthermore, the diameter reduction of the tapered drill end is preferably between about 30 and 75% of the original drill diameter.

De werking van het booreinde 3 zal nu worden uitgelegd aan de hand van Figuur 3A. Wanneer dit booreinde 3 in de grond wordt gedraaid, 25 zal de grond ter plekke worden losgedraaid. Een gedeelte van deze losgedraaide grond nestelt zich in de getrapte overgang 8 van de buitenmantel 10 en zal met het booreinde 3 meedraaien. Daarbij vormt deze grond als het ware een tweede buitenmantel, hierna grondmantel 25 genoemd, met een afgeknot conische vorm en een hellingshoek of tophoek a, 30 welke zich per grondsoort 'automatisch' instelt en per grondsoort kan 1027112 8 verschillen. Onder tophoek wordt in deze verstaan de hoek die door de conische mantelwanden wordt ingesloten, wanneer de mantel over hartlijn M wordt doorgesneden, zoals getoond in Figuur 3A. Hierin zijn drie verschillende grondmantels 25A-C afgebeeld, met bijbehorende tophoeken 5 cca-c. Duidelijk is te zien dat de tophoek α afneemt naarmate de grondmantel 25 zich over een grotere lengte langs het booreinde 3 uitstrekt.The operation of the drill end 3 will now be explained with reference to Figure 3A. When this drill end 3 is turned into the ground, the ground will be loosened on the spot. A portion of this loosened soil nestles in the stepped transition 8 of the outer casing 10 and will turn with the drill end 3. In this case, this ground forms, as it were, a second outer casing, hereafter referred to as ground casing 25, with a truncated conical shape and an angle of inclination or apex angle α, which adjusts itself 'automatically' per soil type and may differ per soil type. Apex angle in this context is understood to mean the angle that is enclosed by the conical casing walls when the casing is cut through center line M, as shown in Figure 3A. Here three different ground jackets 25A-C are depicted, with corresponding top angles 5 cca-c. It can clearly be seen that the apex angle α decreases as the base casing 25 extends along a larger length along the drill end 3.

Deze tophoek α is van belang voor het verdringend vermogen van de grondboor 1. Hieronder wordt verstaan, het vermogen van de grondboor 1 om omringende grond zijwaarts te verdringen. Bij 100% verdringend 10 vermogen wordt alle grond zijwaarts verdrongen. Dit is gunstig voor het draagvermogen van de grond en levert bovendien geen overtollige grond op, die afgevoerd dient te worden. Nadeel is evenwel dat voor 100% verdringing, zoals bijvoorbeeld wordt bereikt door heien, veel energie nodig is. De verdringing gaat bovendien vaak gepaard met lawaai en/of trillingen, welke 15 schade kunnen toebrengen aan de omgevingen en/of omringende bebouwing. Hierdoor is 100% verdringing, althans heien, niet altijd mogelijk of toegestaan. De grondboor 1 volgens de uitvinding behoort tot de semi-verdringende boren, waarbij een deel van de grond wordt verdrongen en het overige deel omhoog wordt getransporteerd door het schroefblad 4. Dit kost 20 minder energie en maakt minder lawaai, doch resulteert in overtollige grond en een lager draagvermogen van de grond. Teneinde laatstgenoemde nadelen te minimaliseren kan het verdringend vermogen van de boor worden verhoogd. Dit is mogelijk door de tophoek α van het booreinde 3 te variëren. Verrassenderwijs is gebleken dat met een booreinde 3 volgens de 25 uitvinding, de zich rond het booreinde vormende grondmantel 25 steeds een tophoek α aanneemt die voor de betreffende grondsoort een meest optimaal verdringingseffect oplevert. Daarbij kan de door de grondmantel gevormde tophoek α afhankelijk van het grondtype bijvoorbeeld variëren tussen 1027112 9 ongeveer 3 graden en ongeveer 20 graden. Deze waarden dienen niet beperkend te worden uitgelegd.This apex angle α is important for the displacement capacity of the earth auger 1. This is understood to mean the capacity of the earth auger 1 to displace surrounding soil sideways. At 100% displacing power, all soil is displaced sideways. This is favorable for the load-bearing capacity of the soil and moreover does not yield any surplus soil that must be disposed of. However, a disadvantage is that 100% displacement, such as is achieved by pile driving, requires a lot of energy. Moreover, the displacement is often accompanied by noise and / or vibrations, which can cause damage to the environments and / or surrounding buildings. As a result, 100% displacement, or at least pile-driving, is not always possible or permitted. The earth drill 1 according to the invention belongs to the semi-displacing drills, wherein part of the soil is displaced and the remaining part is transported upwards by the screw blade 4. This costs less energy and makes less noise, but results in excess soil and lower bearing capacity of the ground. In order to minimize the latter disadvantages, the displacement capacity of the drill can be increased. This is possible by varying the apex angle α of the drill end 3. Surprisingly, it has been found that with a drill end 3 according to the invention, the ground casing 25 forming around the drill end always assumes an apex angle α which produces the most optimum displacement effect for the relevant soil type. In this case, the apex angle α formed by the ground jacket can vary depending on the ground type, for example between 1027112 9 approximately 3 degrees and approximately 20 degrees. These values should not be construed as limiting.

Aldus kan met één grondboor 1 volgens de uitvinding in uiteenlopende grondsoorten worden geboord, waarbij in samenwerking met 5 deze grond steeds een booreinde 3 wordt verkregen met een voor die betreffende grond optimale tophoek a, welke gepaard gaat met een optimaal verdringend vermogen. Hierdoor behoudt de grond rond het geboorde gat een relatief groot draagvermogen, hetgeen voordelig is voor een in deze gaten aan te brengen funderingspaal. Deze palen kunnen hierdoor namelijk ! 10 slanker en in voorkomende gevallen ook korter worden uitgevoerd, omdat minder diep behoeft te worden geboord om een voldoende dragende grondlaag te bereiken, of in andere woorden, de dragende grondlaag behoeft minder sterk te zijn, omdat de bovengelegen lagen een grotere bijdrage kunnen leveren aan het draagvermogen. Hierdoor kan beton worden 15 bespaard.Drilling into various types of soil can thus be carried out with one earth drill 1 according to the invention, wherein a drill end 3 is always obtained in cooperation with this soil with an apex angle α which is optimal for that soil, which is accompanied by an optimum displacing power. As a result, the soil around the drilled hole retains a relatively large bearing capacity, which is advantageous for a foundation pile to be fitted in these holes. These posts can therefore be made! 10 can be made leaner and, in some cases, also shorter, because it is necessary to drill less deep to achieve a sufficiently load-bearing primer, or in other words, the load-bearing primer needs to be less strong, because the upper layers can make a greater contribution to the load capacity. This allows concrete to be saved.

Een dergelijke funderingspaal kan worden gerealiseerd door, nadat op bovenstaande wijze een gat is geboord, een uithardende massa in het boorgat te injecteren via de centrale doorboring 12 en uitlaatopening 13. Daarbij kan het deksel 14 door eerdergenoemde bedieningsmiddelen worden 20 geopend. Doch bij voorkeur wordt het deksel 14 geopend onder invloed van de druk van de in de grondboor 1 gevoerde massa. Hierdoor zijn geen speciale bedieningsmiddelen nodig, en kan de grondboor nog eenvoudiger en robuuster worden uitgevoerd. Het deksel 14 kan scharnierend met het booreinde zijn verbonden (als weergegeven in figuur 2) of zijn uitgevoerd als 25 een "verloren deksel", waarbij het deksel 14 na verbreking van de sluitmiddelen uit het booreinde 3 valt en in de grond achter blijft.Such a foundation pile can be realized by injecting a hardening mass into the borehole after the hole has been drilled in the above manner via the central bore 12 and outlet opening 13. The cover 14 can be opened by the aforementioned operating means. Preferably, however, the lid 14 is opened under the influence of the pressure of the mass fed into the earth drill 1. As a result, no special operating means are required, and the earth auger can be made even simpler and more robust. The lid 14 can be hingedly connected to the drill end (as shown in figure 2) or be designed as a "lost lid", the lid 14 falling out of the drill end 3 after breaking of the closing means and remaining in the ground.

De inspuitdruk wordt bijvoorkeur aanvankelijk, gedurende de eerste meter of halve meter relatief hoog gekozen, bijvoorbeeld tussen 5 tot 10 Bar. Aldus kan lucht die zich mogelijk in het aangevoerde beton en de 30 centrale doorboring 12 kan bevinden daaruit worden geperst. Deze druk kan 10271 12 10The injection pressure is preferably chosen initially relatively high during the first meter or half meter, for example between 5 and 10 Bar. Thus, air that may possibly be present in the supplied concrete and the central bore 12 can be pressed out of it. This pressure can be 10271 12 10

^ I^ I

! worden ingesteld via op de boor 1 aangesloten pompmiddelen (niet getoond).! are adjusted via pump means connected to the drill 1 (not shown).

Tijdens het omhoogtrekken van de boor en het verder vullen van het boorgat | kan de druk worden afgelaten, zodat deze geleidelijk afneemt tot j bijvoorbeeld 0,5 Bar. | 5 Zoals getoond in Fig. 1 en Fig. 2 is de boor bij voorkeur voorzien j van een mes 5, dat over zekere afstand A uitsteekt ten opzichte van het eindvlak 7 van het booreinde 3. Dankzij dit mes 5 kan de boor 1 eenvoudiger, met minder weerstand in de grond worden gedraaid. Daarbij wordt de grond door het mes 5 nauwelijks verstoord. Verdringing van de 10 grond treedt pas op vanaf het eindvlak 7 van het booreinde, dus op een , afstand A boven het mes 5. Dit betekent dat de grond waarop de te storten .During the lifting of the drill and the further filling of the borehole | The pressure can be released so that it gradually decreases to, for example, 0.5 bar. | As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the drill is preferably provided with a knife 5 which protrudes over a certain distance A relative to the end face 7 of the drill end 3. Thanks to this knife 5, the drill 1 can be screwed into the ground more easily, with less resistance. The ground is hardly disrupted by the knife 5. Displacement of the soil only occurs from the end face 7 of the drill end, so at a distance A above the knife 5. This means that the soil on which the to be deposited.

funderingspaal uiteindelijk rust niet of minimaal is verdrongen doch grotendeels in takt is. Dit is wederom gunstig voor het dragend vermogen, alsmede voor het minimaliseren van verzakkings- of zettingsverschillen, 15 welke tussen de funderingspalen kunnen optreden wanneer deze worden belast.foundation pile in the end rests not or is minimally displaced but is largely in trench. This is again favorable for the load-bearing capacity, as well as for minimizing subsidence or settlement differences, which can occur between the foundation piles when they are loaded.

Teneinde het aankleven van een eerste laag grond te stimuleren kan de buitenmantel van het booreinde 3 worden opgeruwd, zoals aangegeven in Figuur 3C. Ook de meerdere trappen 8A*C als getoond in Fig.In order to stimulate the adherence of a first layer of soil, the outer casing of the drill end 3 can be roughened, as indicated in Figure 3C. The multiple stages 8A * C as shown in FIG.

20 3B kunnen bijdragen aan een betere hechting van de grond aan het booreinde 3. Daarbij worden deze trappen 8A-C bij voorkeur zodanig gedimensioneerd dat hiermee de vrije instelbaarheid van de tophoek α niet, althans minimaal wordt belemmerd. Zo is in de in Figuur 3B getoond uitvoeringsvorm de minimaal instelbare tophoek ac onveranderd ten 25 opzichte van figuur 3A, terwijl de maximaal instelbare tophoek oca slechts iets kleiner is geworden.3B can contribute to a better adhesion of the soil to the drill end 3. In this case, these steps 8A-C are preferably dimensioned in such a way that the free adjustability of the apex angle α is not, at least minimally, impeded. For example, in the embodiment shown in Figure 3B, the minimum adjustable apex angle ac is unchanged relative to Figure 3A, while the maximum adjustable apex angle oca has only become slightly smaller.

Het moge duidelijk zijn dat een booreinde 3 volgens de uitvinding toepasbaar is bij elk type grondboor, dus ook massieve grondboren of grondboren waarbij geen beton via een holle binnenbuis in het geboorde gat 10271 12 11 wordt aangebracht. De voordelen van een booreinde 3 volgens de uitvinding komen met name tot zijn recht in toepassingen waarbij een grote mate van grondverdringing gewenst en/of van belang is.It will be clear that a drill end 3 according to the invention can be used with any type of earth drill, so also solid earth drills or earth drills, in which no concrete is provided in the drilled hole 10271 12 11 via a hollow inner tube. The advantages of a drill end 3 according to the invention are particularly useful in applications where a high degree of soil displacement is desired and / or important.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de beschrijving en de 5 tekening getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Alle combinaties van (delen van) beschreven en/of getoonde uitvoeringsvormen worden geacht onder de uitvindingsgedachte te vallen. Bovendien zijn vele variaties daarop mogelijk binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding.The invention is in no way limited to the exemplary embodiments shown in the description and the drawing. All combinations of (parts of) described and / or shown embodiments are considered to fall under the inventive concept. Moreover, many variations thereof are possible within the scope of the invention as set forth in the claims.

Zo is het mogelijk om bij het vervaardigen van een funderingspaal, 10 de uithardende massa pas in het boorgat aan te brengen nadat de grondboor volledig uit het boorgat is verwijderd. In dat geval, behoeft de grondboor niet hol te zijn en behoeft het booreinde geen boorputdeksel te omvatten, waardoor een nog robuustere boor kan worden verkregen, welke bovendien geen inwendige reiniging behoeft.Thus, when manufacturing a foundation pile, it is possible to provide the hardening mass in the borehole only after the earth drill has been completely removed from the borehole. In that case, the auger need not be hollow and the drill end need not include a well cover, whereby an even more robust drill can be obtained, which moreover does not require internal cleaning.

15 Deze en vele variaties worden geacht binnen het raam van de uitvinding te vallen zoals verwoord in de hiernavolgende conclusies.These and many variations are understood to fall within the scope of the invention as set forth in the following claims.

i 10271121027112

Claims (12)

1. Grondboor (1) omvattende een in hoofdzaak cilindervormig boorlichaam (2) voorzien van een booreinde (3), ingericht om in gebruik in de grond te worden gedraaid, met het kenmerk dat het booreinde (3) een ten opzichte van het boorlichaam (2) ingesprongen buitenoppervlak (10) 5 heeft, zodanig dat zich in gebruik grond in en/of rond dit buitenoppervlak (10) kan hechten ter vorming van een conische mantel (25), met een vrij instelbare tophoek (a).A soil drill (1) comprising a substantially cylindrical drill body (2) provided with a drill end (3), adapted to be turned into the ground in use, characterized in that the drill end (3) has an offset relative to the drill body (3). 2) has an indented outer surface (10) such that, in use, soil can adhere in and / or around this outer surface (10) to form a conical casing (25) with a freely adjustable top angle (a). 2. Grondboor (1) volgens conclusie 1, waarbij het booreinde (3) richting haar vrije einde (7) is verjongd volgens een getrapt of anderszins 10 gekromd buitenoppervlak (10, 8, 8A-C, 8').2. Ground drill (1) according to claim 1, wherein the drill end (3) is tapered towards its free end (7) according to a stepped or otherwise curved outer surface (10, 8, 8A-C, 8 '). 3. Grondboor (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij de grondboor (1) een mes (5) omvat, dat tot voorbij een vrij einde (7) van het booreinde (3) reikt.3. Earth drill (1) according to claim 1 or 2, wherein the earth drill (1) comprises a knife (5) which extends beyond a free end (7) of the drill end (3). 4. Grondboor (1) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het booreinde (3) een afgeplat eindvlak (7) omvat, dat zich in hoofdzaak 15 haaks op een hartlijn (M) van de grondboor (1) uitstrekt.4. Ground drill (1) according to one of the preceding claims, wherein the drill end (3) comprises a flattened end face (7) which extends substantially perpendicular to a center line (M) of the ground drill (1). 5. Grondboor (1) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het boorlichaam (2) en booreinde (3) hol zijn en het booreinde (3) is voorzien van een afsluitbare uitlaatopening (13).Ground drill (1) according to one of the preceding claims, wherein the drill body (2) and drill end (3) are hollow and the drill end (3) is provided with a closable outlet opening (13). 6. Grondboor (1) volgens conclusie 4 en 5, waarbij de uitlaatopening 20 (13) is gelegen in het afgeplatte eindvlak (7) van het booreinde (3).Ground drill (1) according to claims 4 and 5, wherein the outlet opening (13) is located in the flattened end face (7) of the drill end (3). 7. Grondboor (1) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de grondboor (1) is op gebouwd uit een buitenbuis (20) en een concentrisch daarin opgenomen binnenbuis (22), waarbij de binnenbuis (22) met ten minste één einde uitsteekt buiten de buitenbuis (20).Ground drill (1) according to one of the preceding claims, wherein the ground drill (1) is built up from an outer tube (20) and an inner tube (22) concentrically received therein, the inner tube (22) protruding with at least one end outside the outer tube (20). 8. Grondboor (1) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij althans een deel van het boorlichaam (2) en bij voorkeur het booreinde (3) is omgeven door een spiraalvormig schroefblad (4). 10271 12Ground drill (1) according to one of the preceding claims, wherein at least a part of the drill body (2) and preferably the drill end (3) is surrounded by a spiral screw blade (4). 10271 12 9. Grondboor volgens conclusie 8, waarbij het schroefblad (4) een constante spoed (P) heeft.The earth drill as claimed in claim 8, wherein the screw blade (4) has a constant pitch (P). 10. Werkwijze voor het vervaardigen van een boorgat, waarbij een grondboor (1) volgens een van de voorgaande conclusies in de grond wordt 5 gedraaid, waarbij omringende grond zich in en/of aan het booreinde (3) i hecht en een conische mantel (25) vormt met een zelfinstellende tophoek (a), welke per grondsoort kan verschillen.10. Method for manufacturing a borehole, wherein a ground drill (1) is turned into the ground according to one of the preceding claims, with surrounding ground adhering in and / or to the drill end (3) and a conical casing ( 25) forms with a self-adjusting apex (a), which may differ per soil type. 11. Werkwijze voor het vervaardigen van een funderingspaal, waarbij een boorgat wordt vervaardigd volgens een werkwijze volgens conclusie 10, 10 met behulp van een grondboor (1) volgens een van de conclusies 5-9, waarna een uithardende massa, in het bijzonder beton of betonmortel, via het holle boorlichaam (2) en booreinde (3) in het boorgat wordt gebracht, terwijl de grondboor (1) geleidelijk uit het boorgat wordt teruggetrokken of gedraaid.Method for manufacturing a foundation pile, wherein a borehole is produced according to a method according to claim 10, 10 with the aid of a ground drill (1) according to one of claims 5-9, after which a curing mass, in particular concrete or concrete mortar is introduced into the borehole via the hollow drill body (2) and drill end (3), while the earth drill (1) is gradually withdrawn or turned from the borehole. 12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij tijdens het vullen van het 15 boorgat de druk waarmee de uithardende massa in het boorgat wordt gebracht, wordt gevarieerd. 102711212. Method as claimed in claim 11, wherein during the filling of the borehole the pressure with which the hardening mass is introduced into the borehole is varied. 1027112