VERFAHREN ZUM ERSTELLEN EINES PFAHLS IM BODEN UND BODENBEARBEITUNGSGERÄT HIERFÜR

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Pfahls im Boden, bei dem ein Bodenbearbeitungswerkzeug mit einem Seelenrohr in den Boden eingebracht und dabei ein Loch im Boden erstellt wird, das Seelenrohr mit einer Pfahlmasse befüllt ist oder wird und zumindest beim Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs aus dem Boden über das Seelenrohr Pfahlmasse in das Loch eingeleitet wird, wobei durch die Pfahlmasse der Pfahl im Boden gebildet wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bodenbearbeitungsgerät mit einem Bodenbearbeitungswerkzeug mit einem Seelenrohr zum Erstellen eines Lochs im Boden, wobei das Seelenrohr mit einer Pfahlmasse befüllbar ist, und einer Steuerung zum Einbringen und Ziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs aus dem Boden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

[0003] Ein gattungsgemäßes Verfahren und ein gattungsgemäßes Bodenbearbeitungsgerät gehen aus der EP 1 849 918 B1 hervor. Bei diesem bekannten Bodenbearbeitungsgerät wird ein Verdrängerbohrrohr verwendet, welches an seinem oberen Ende einen Rohrbunker zur Aufnahme von Füllmaterial aufweist. Der Füllstand kann mit einem Füllstandsensor überwacht werden. Über eine Zuführeinrichtung kann Füllmaterial in den Rohrbunker des hohlen Verdrängerbohrrohres eingeleitet werden. Nach Erreichen einer gewünschten Tiefe wird das Bohrrohr zurückgezogen und das Bohrloch mit Füllmaterial aus dem Rohrbunker über das Bohrrohr verfüllt.

[0004] Ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 103 10 727 A1 bekannt. Am rohrförmigen Bohrwerkzeug ist ein Schütttrichter vorgesehen, aus dem über einen gesteuerten Verschluss gezielt Füllmasse in das Bohrwerkzeug eingeleitet werden kann.

[0005] Aus der EP 1 519 000 B1 ist ein Verdrängerbohrrohr bekannt, welches an seinem unteren Ende einen durchmessergrößeren Verdrängerkopf aufweist. Eine untere Öffnung am Verdrängerkopf löst sich beim Rückziehen des Bohrrohres aus dem Boden und der Verdrängerkopf verbleibt im Boden.

[0006] Weitere Bodenbearbeitungsgeräte mit einem Bohrrohr zum Verdrängungsbohren sind in der US 6,033,152 A der GB 2 377 235 A und der EP 1 270 869 A1 offenbart. Bei diesen Verdrängerbohrrohren wird vorzugsweise Betonmaterial mittels einer Betonpumpe über eine Schlauchleitung zu einer oberen Anschlussöffnung am Bohrrohr zugeführt.

[0007] Zum Erstellen eines Pfahls im Boden ist die Zuführung einer genauen Menge an , Pfahlmasse gewünscht. Wird zu wenig Pfahlmasse in ein Bohrloch eingeleitet, wird der Pfahl nicht vollständig oder fehlerhaft ausgebildet. Wird zu viel Füllmaterial vorgesehen, kann überschüssige Pfahlmasse aus dem Bohrloch austreten und die Umgebung verunreinigen. Insbesondere bei Verwendung von Beton kann dies zu aufwändigen Reinigungsmaßnahmen führen.

[0008] Aus der EP 1 580 325 B1 ist ein Rohrbunker für ein Verdrängerbohrrohr bekannt, bei welchem an einer Auslassöffnung eine Verschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei mit der Verschlusseinrichtung ein Austritt von Beton verhindert werden kann.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Bodenbearbeitungsgerät zum Erstellen eines Pfahls im Boden anzugeben, mit denen ein Pfahl besonders effizient herstellbar ist.

[0010] Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Bodenbearbeitungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0011] Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, einen Füllstand an Pfahlmasse in dem Bodenbearbeitungswerkzeug vorzugsweise kontinuierlich mittels mindestEens eines Aufnehmers zu erfassen, wobei der Aufnehmer mit einer Steuerung in Verbindung steht. Dabei kann die Steuerung nach der Erfindung so ausgelegt sein, dass diese abhängig von dem erfassten Füllstand ein Einbringen des Bodenbearbeitungswerkzeuges in den Boden und/oder ein Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs aus dem Boden steuert. Vorzugsweise sind dabei in der Steuerung Daten zum eingesetzten Bodenbearbeitungswerkzeug hinterlegt, so dass die Steuerung schon beim Einbringen des Bodenbearbeitungswerkzeugs in den Boden den Bedarf an Pfahlmasse zum Verfüllen des Bohrlochs und zum Erstellen des Pfahles ermittelt. Durch einen Abgleich zwischen den Daten zur benötigten Menge an Pfahlmasse und der zur Verfügung stehenden Menge in dem Bearbeitungswerkzeug kann so eine bedarfsgerechte Zuführung an Pfahlmasse automatisch bestimmt und gesteuert werden.

[0012] Hierdurch können Unter- oder Überfüllungen des Bohrlochs vermieden werden, was zur Erhöhung der Qualität des Pfahls beiträgt und einen überschüssigen Verbrauch an Pfahlmasse verhindert.

[0013] Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, dass keine übermäßige Materialmasse, insbesondere Beton, in dem Bodenbearbeitungswerkzeug verbleiben muss. Hierdurch werden Verunreinigungen und Schädigungen des Bodenbearbeitungswerkzeuges durch festgesetzte oder ausgehärtete Pfahlmasse vermieden. Auch der Reinigungs- und Wartungsaufwand des Werkzeugs wird reduziert.

[0014] Grundsätzlich kann das Erstellen des Lochs im Boden mit einem beliebigen Bohrverfahren erfolgen, insbesondere auch mit einem materialabtragenden Verfahren, bei welchem Bodenmaterial aus dem Boden abgeführt wird. Ein besonders effizientes Verfahren ergibt sich nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dadurch, dass das Loch durch Verdrängen von Bodenmaterial in den umgebenden Boden erstellt wird. Bei einem solchen Verdrängungsbohren wird das Bodenmaterial seitlich in die Bohrlochwandung verdrängt, wodurch die Bohrlochwandung verfestigt und zusätzlich gestützt wird. Durch ein bedarfsgerechtes Zuführen der Pfahlmasse beim Rückziehen eines derartigen Verdrängungsbohrwerkzeugs wird sichergestellt, dass die Pfahlwandung stets zuverlässig entweder durch das Bodenbearbeitungswerkzeug oder durch die eingefüllte Pfahlmasse abgestützt ist.

[0015] Grundsätzlich kann das Bodenbearbeitungswerkzeug durch eine axiale Press-, Schlag- oder Rammbewegung in den Boden eingebracht werden. Besonders zweckmäßig ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass als Bodenbearbeitungswerkzeug ein Bohrwerkzeug, insbesondere ein Verdrängerbohrer, eingesetzt wird, welcher drehend angetrieben wird. Hierdurch kann in besonders schonender Weise ein Bohrloch erstellt und Bodenmaterial radial in den umgebenden Bodenbereich verdrängt werden.

[0016] Grundsätzlich kann die Pfahlmasse an einer beliebigen Stelle, insbesondere am unteren Ende des Bodenbearbeitungswerkzeugs aus einer oder mehreren Öffnungen austreten. Besonders bevorzugt ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass die Pfahlmasse am unteren Bereich des Bodenbearbeitungswerkzeugs aus einer Öffnung austritt, die mittels einer lösbaren Verschlusseinrichtung, insbesondere einem verlorenen Pfahlschuh, verschlossen ist. Die Verschlusseinrichtung kann beispielsweise eine Klappenöffnung sein. Bei einer sogenannten verlorenen Verschlusseinrichtung befindet sich die Austrittsöffnung am unteren Ende des rohrförmigen Bodenbearbeitungswerkzeugs. Auf die Öffnung ist ein plattenförmiger oder sich konisch nach unten verjüngender Pfahlschuh lose oder durch eine einfache mechanische Verriegelungseinrichtung aufgesetzt. Der Pfahlschuh wird durch die Vortriebskraft beim Einbringen des Lochs am Bodenbearbeitungswerkzeug gehalten. Beim Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs löst sich der Pfahlschuh unmittelbar oder durch eine zuvor ausgeführte Entriegelungsbewegung. Nunmehr kann aus der so geöffneten Öffnung Pfahlmasse austreten. Die deckelförmige Verschlusseinrichtung verbleibt als verlorener Pfahlschuh im Boden. Der Pfahlschuh ist vorzugsweise aus einem Metallwerkstoff oder selbst aus Betonmaterial gebildet.

[0017] Für eine möglichst effiziente Bestimmung des Füllstands ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Füllstand berührungslos, insbesondere mittels Radar, gemessen wird. Zur Füllstandsmessung können beliebige Messeinrichtungen oder Sensoren vorgesehen sein, so auch Schwimmer oder Taster. Besonders vorteilhaft sind berührungslos arbeitende Sensoren, etwa optische Sensoren, wobei insbesondere Sensoren mittels Radar besonders zweckmäßig sind. Diese liefern eine sehr genaue Messung bei einem geringen Wartungs- und Reinigungsaufwand.

[0018] Für die Aufnahme einer besonders großen Menge an Pfahlmasse ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass das Seelenrohr des Bearbeitungswerkzeugs an seinem oberen Endbereich einen vergrößerten Speicherabschnitt aufweist, in welchem Pfahlmasse aufgenommen und gespeichert wird. Der Speicherabschnitt kann als ein durchmessergrößerer und zumindest in seinem unteren Abschnitt konisch gestalteter Rohrbunker ausgebildet sein. Dabei ist das Aufnahmevolumen des Seelenrohrs mit dem Speicherabschnitt so ausgebildet, dass die gesamte Pfahlmasse, welche zum Ausbilden eines Pfahls im Boden benötigt wird, hierin aufgenommen werden kann. Somit muss beim Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeuges aus dem Boden keine zusätzliche Pfahlmasse über eine Zuführleitung mehr in das Seelenrohr eingeführt werden. Insgesamt kann so ein besonders effizientes und betriebssicheres Verfahren zum Erstellen eines Pfahles erzielt werden.

[0019] Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass durch die Steuerung abhängig von einer vorgebbaren Pfahltiefe ein Soll-Füllstand der Pfahlmasse in dem Seelenrohr ermittelt und/oder eingestellt wird. So kann ein Maschinenbediener in die Steuerung eine gewünschte Pfahltiefe eingeben. Abhängig von Dimensionswerten zu dem Bodenbearbeitungswerkzeug, welche in einem Speicher der Steuerung hinterlegt sind, kann nun die Steuerung den Bedarf und damit einen notwendigen Füllstand an Pfahlmasse in dem Seelenrohr ermitteln. Sofern die Pfahlmasse noch nicht oder nicht vollständig in das Seelenrohr eingebracht ist, kann die Steuerung den aktuellen Füllstand ermitteln und noch notwendige Pfahlmasse vor oder während des Erstellens des Lochs im Boden oder während des Rückziehens des Bodenbearbeitungswerkzeugs in das Seelenrohr einleiten. Hierfür kann über die Steuerung eine entsprechende Zuführeinrichtung, insbesondere eine Pumpe, weitere Pfahlmasse aus einem Reservoir an Pfahlmasse zufördern.

[0020] Eine weitere vorteilhafte Steuerungsvariante ergibt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass durch die Steuerung abhängig von einer gegebenen Menge an Pfahlmasse eine Eindringtiefe ermittelt und/oder eingestellt wird. Muss beispielsweise am Ende eines Arbeitstages ein Bodenbearbeitungswerkzeug leergefahren werden, so kann die Steuerung eine vorhandene Menge im Seelenrohr des Bodenbearbeitungswerkzeugs ermitteln und abhängig hiervon die Pfahltiefe ermitteln, mit welcher die vorhandene Pfahlmasse exakt oder weitgehend exakt verbraucht wird. Üblicherweise ist die so ermittelte Eindringtiefe größer als eine vorgegebene Mindesttiefe für den zu erstellenden Pfahl, welche aus statischen Gründen benötigt wird.

[0021] Selbst wenn ein geringfügig größerer Pfahl erstellt wird, kann jedoch der zusätzliche Vorteil einer vollständigen Entleerung des Seelenrohrs erreicht werden. Dies reduziert einen Reinigungs- und Wartungsaufwand für das Bodenbearbeitungswerkzeug zum Arbeitsende erheblich.

[0022] Eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante nach der Erfindung besteht darin, dass dem Seelenrohr eine Pfahlmasse mittels einer Zuführeinrichtung zugeführt wird, welche von der Steuerung gesteuert und/oder überwacht wird. Sollte die Pfahlmasse im Seelenrohr zur Erstellung eines gewünschten Pfahles mit vorgegebener Pfahltiefe nicht ausreichend sein, so kann während der Pfahlherstellung von der Steuerung noch die Zuführung weiterer Pfahlmasse in einer notwendigen Menge gesteuert und überwacht werden. Die Zuführeinrichtung ist dabei vorzugsweise eine Pumpe, insbesondere eine sogenannte Beton- oder Schlauchpumpe. Mit dieser kann Beton oder eine andere Füllmasse in das Seelenrohr des Bodenbearbeitungswerkzeugs gefördert werden.

[0023] Grundsätzlich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine beliebige Menge dosiergenau in ein erstelltes Loch im Boden eingeleitet werden. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Verfahrensvariante der Erfindung, dass durch die Steuerung das Erstellen des Pfahls so gesteuert wird, dass das Seelenrohr entleert ist, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug aus dem Boden gezogen ist. Es wird so in besonders effizienter Weise ein Pfahl erstellt, wobei ein überschüssiger Verbrauch von Pfahlmasse vermieden wird. Dabei kann in der Steuerung durch entsprechende Korrekturfaktoren berücksichtigt sein, dass die benötigte Menge an Pfahlmasse nicht nur dem Volumen des erstellten Bodenlochs entspricht, sondern dass auch Pfahlmasse in den umgebenden Boden eintreten kann. Durch die Korrekturfaktoren, welche einem unterschiedlichen Bodenaufbau Rechnung tragen können, kann so eine Menge an Zusatzmaterial errechnet werden, welche zum tatsächlichen Verfüllen des Lochs im Boden benötigt wird. Die Korrekturfaktoren können abgespeichert sein oder vom Maschinenbediener eingegeben werden.

[0024] Hinsichtlich des Bodenbearbeitungswerkzeugs ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Aufnehmer zum Erfassen eines Füllstands an Pfahlmasse in dem Seelenrohr angeordnet ist und mit der Steuerung in Verbindung steht und dass die Steuerung ausgebildet ist, ein Einbringen in den Boden oder Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs abhängig vom erfassten Füllstand zu steuern.

[0025] Mit dem Bodenbearbeitungsgerät kann insbesondere das zuvor beschriebene Verfahren durchgeführt werden. Es können hierbei die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden.

[0026] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes besteht darin, dass das Bodenbearbeitungswerkzeug als ein Bohrwerkzeug mit einem Verdrängerabschnitt ausgebildet ist. Der Verdrängerabschnitt befindet sich in einem unteren Endbereich des rohrförmigen Bodenbearbeitungswerkzeugs. Das rohrförmige Bodenbearbeitungswerkzeug ist vorzugsweise durch eine Verschlusseinrichtung, insbesondere einen verlorenen Pfahlschuh, an seinem unteren Ende verschlossen. Beim Rückziehen des Pfahles löst sich die Verschlusseinrichtung, so dass durch die untere Austrittsöffnung Pfahlmasse aus dem rohrförmigen Bodenbearbeitungswerkzeug austreten kann, wobei das Loch im Boden verfüllt wird.

[0027] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrgeräts, und

Fig 2

eine Prinzipskizze zur Erfindung.

[0028] In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgeräts 1 dargestellt. Das Bodenbearbeitungsgerät 1 weist ein Fahrstell auf, an dem ein Mast 2 verschwenkbar angeordnet ist. Am Mast 2 ist ein Schlitten 22 in einer Bohrrichtung längs des Mastes 2 verschiebbar gelagert.

[0029] Am Schlitten 22 ist ein als Drehantrieb ausgebildeter Bohrantrieb 11 angeordnet, an dessen Abtriebswelle 19 ein Bodenbearbeitungswerkzeug 10 mit einem Seelenrohr 6 drehfest und vorzugsweise axial fest angebracht ist. Durch Betätigen des Bohrantriebes 11 kann das rohrförmige Bodenbearbeitungswerkzeug 10 in Rotation versetzt werden. Durch Verfahren des Schlittens 22 kann das Bodenbearbeitungswerkzeug 10 mit dem Seelenrohr 6 über den Bohrantrieb 11 axial in Bohrrichtung verschoben werden. Das Seelenrohr 6 ist mit der Abtriebswelle 19 des Bohrantriebs 11 über eine nach unten an der Antriebswelle 19 angeordnete, lösbare Rohrkopplung 18 verbunden.

[0030] Das Seelenrohr 6 ist mehrteilig aus mehreren Rohrelementen aufgebaut, die über lösbare Rohrkupplungen miteinander verbunden sind. Am unteren Ende des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 ist ein Verdrängerbohrkopf 80 mit einem durchmessergrößeren Verdrängerabschnitt mit konischem Einlauf- und Auslaufbereich angeordnet. Am unteren Ende des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 ist als eine Verschlusseinrichtung 82 ein konischer Pfahlschuh aufgesetzt. Beim Erstellen eines Loches im Boden mit dem Bodenbearbeitungswerkzeug 10 kann nach Erreichen einer gewünschten Endtiefe die Verschlusseinrichtung 82 vom Bodenbearbeitungswerkzeug 10 gelöst werden, so dass eine Mittenöffnung des Seelenrohres 6 zum Zuführen von Pfahlmasse in das Loch im Boden geöffnet ist.

[0031] Der Bohrantrieb 11 weist ein Antriebsteil 12 mit einem Hydraulikmotor sowie ein ringartiges Getriebeteil 13 auf, das zur Drehmomentübertragung auf das Bodenbearbeitungswerkzeug 10 dient.

[0032] Zum Aufnehmen von Pfahlmasse ist oberhalb des rohrförmigen Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 ein trichterartiger Speicherabschnitt 30 angeordnet. Der Speicherabschnitt 30 des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 ist zur Aufnahme von Pfahlmasse, insbesondere Beton, ausgebildet. Über einen konischen Auslassbereich 34 des Speicherabschnitts 30 ist dieser mit einem Verlängerungsabschnitt 40 des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 verbunden. Der Verlängerungsabschnitt 40 des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 ragt durch den Bohrantrieb 11 hindurch nach oben.

[0033] Zum Einleiten von Pfahlmasse in den trichterförmigen Speicherabschnitt 30 ist am oberen Ende des Mastes 2 eine stutzenartige Zuführeinrichtung 20 vorgesehen. Die Zuführeinrichtung 20 ist über eine nicht dargestellte Schlauchleitung mit einer nicht dargestellten Pumpe zum Zuführen von Pfahlmasse verbunden.

[0034] An dem Bodenbearbeitungswerkzeug 10, insbesondere an dem Speicherabschnitt 30, ist ein Aufnehmer 33 zum Erfassen des Füllstandes an Pfahlmasse in dem Bodenbearbeitungswerkzeug 10, insbesondere dem Seelenrohr 6 und dem Speicherabschnitt 30, angeordnet. Der Aufnehmer 33 ist mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden, welche vorzugsweise im Oberwagen des Bodenbearbeitungsgeräts 1 untergebracht ist. Die Verbindung zwischen der Steuerung und dem Aufnehmer 33 kann drahtlos oder drahtgebunden sein. Abhängig von dem erfassten Füllstand wird mittels der Steuerung ein Einbringen des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 in den Boden und/oder ein Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 aus dem Boden gesteuert. Vorzugsweise erfolgt die Steuerung derart, dass das Seelenrohr 6 entleert ist, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug 10 aus dem Boden gezogen ist. Dabei kann die Steuerung abhängig von einer gewünschten Endtiefe für den zu erstellenden Pfahl mittels Steuern der Zuführeinrichtung 20 eine definierte Füllung des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 mit Pfahlmasse in einer bedarfsgerechten Menge sicherstellen. Weiter kann die Steuerung über den Aufnehmer 33 den Füllstand an Pfahlmasse in dem Bodenbearbeitungswerkzeug 10 ermitteln und abhängig von der zur Verfügung stehenden Pfahlmasse eine Endtiefe beim Einbringen des Lochs im Boden vorgeben. Das Loch wird dabei mit einer solchen Endtiefe erstellt, dass das Loch beim Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 aus dem Boden exakt verfüllt wird.

[0035] Gemäß der Prinzipskizze von Fig. 2 ist stark schematisiert ein erfindungsgemäßes Bohrgerät 1 mit einem Mast 2 dargestellt. An dem Mast 2 ist ein Schlitten 22 gelagert, welcher über eine Seilwinde 60 mittels eines Antriebsmotors 64 und eines Seilzugs 62 verstellbar gelagert ist. Am oberen und unteren Ende des Mastes 2 sind Umlenkrollen 3 angeordnet, über welche der Seilzug 62 zur Seilwinde 60 geführt ist.

[0036] Am Schlitten 22 ist ein Drehantrieb 11 gelagert, mit welchem ein rohrförmiges Bodenbearbeitungswerkzeug 10 mit einem Seelenrohr 6 in den Boden einbringbar ist. Das Seelenrohr 6 ist an seinem unteren Ende mit einer Verschlusseinrichtung 82 verschlossen, welche als ein verlorener Pfahlschuh ausgebildet ist. Am oberen Ende des Seelenrohrs 6 ist ein konisch erweiterter Speicherabschnitt 30 angebracht. Das Seelenrohr 6 und der Speicherabschnitt 30 sind mit schüttfähiger Pfahlmasse 40 verfüllt, welche insbesondere Kies, Sand oder eine aushärtbare Masse, vorzugsweise Beton, sein kann.

[0037] Über einen Aufnehmer 33, welcher vorzugsweise auf Radarbasis arbeitet, kann ein Füllstand in dem Bodenbearbeitungswerkzeug 10 erfasst werden. Der Aufnehmer 33 steht mit einer Steuerung 50, insbesondere einer speicherprogrammierbaren Steuerung SPS, zur Datenübertragung in Verbindung. Der Speicherabschnitt 30 ist über eine Leitung 21 mit einer Pumpe als Zuführeinrichtung 20 verbunden, so dass über die Leitung 12 mittels der Pumpe Pfahlmasse 40 in das Bodenbearbeitungswerkzeug 10 eingeleitet werden kann. An der Leitung 21 kann ein Durchflussmesser 52 zum Erfassen der durchgeleiteten Menge vorgesehen sein. Der Durchflussmesser 52 steht ebenfalls in einer Datenverbindung mit der Steuerung 50.

[0038] Weiterhin kann eine Position des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 und insbesondere eine Einbringtiefe von der Steuerung 50 über ein entsprechendes Steuern und Überwachen des Antriebsmotors 64 der Seilwinde 60 erfolgen. Somit kann die Steuerung 50 einerseits die im Bodenbearbeitungswerkzeug 10 zur Verfügung stehende Pfahlmasse 40 als auch ein Aufnahmevolumen eines Lochs erfasst werden, welches mit dem Bodenbearbeitungswerkzeug 10 in den Boden eingebracht wird. Abhängig von den vorliegenden Messungen kann so ein Steuern/Regeln des Einbringens des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 in den Boden, ein Ziehen aus dem Boden oder ein Befüllen des Bodenbearbeitungswerkzeugs 10 mit Pfahlmasse 40 über die Zuführeinrichtung 20 gesteuert/geregelt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Erstellen eines Pfahls im Boden, bei dem

- ein Bodenbearbeitungswerkzeug (10) mit einem Seelenrohr (6) in den Boden eingebracht und dabei ein Loch im Boden erstellt wird,

- das Seelenrohr (6) mit einer Pfahlmasse (40) befüllt ist oder wird,

- zumindest beim Rückziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs (10) aus dem Boden über das Seelenrohr (6) Pfahlmasse (40) in das Loch eingeleitet wird, wobei durch die Pfahlmasse (40) der Pfahl im Boden gebildet wird, und

- ein Füllstand der Pfahlmasse (40) in dem Bodenbearbeitungswerkzeug (10) mittels mindestens eines Aufnehmers (33) erfasst wird,

dadurch gekennzeichnet,

- dass der mindestens eine Aufnehmer (33) mit einer Steuerung in Verbindung steht, wobei mittels der Steuerung (50) ein Einbringen des Bodenbearbeitungswerkzeugs (10) mit einer Eindringtiefe in den Boden abhängig von dem erfassten Füllstand gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Loch durch Verdrängen von Bodenmaterial in den umgebenden Boden erstellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Bodenbearbeitungswerkzeug (10) ein Bohrwerkzeug (80), insbesondere ein Verdrängerbohrer, eingesetzt wird, welcher drehend angetrieben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pfahlmasse (40) am unteren Bereich des Bodenbearbeitungswerkzeugs (10) aus einer Öffnung austritt, die mittels einer lösbaren Verschlusseinrichtung (82), insbesondere einem verlorenen Pfahlschuh, verschlossen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Füllstand berührungslos, insbesondere mittels Radar, gemessen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Seelenrohr (6) des Bodenbearbeitungswerkzeugs (10) an seinem oberen Endbereich einen vergrößerten Speicherabschnitt (30) aufweist, in welchem Pfahlmasse (40) aufgenommen und gespeichert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Steuerung (50) abhängig von einer vorgebbaren Pfahltiefe ein Soll-Füllstand der Pfahlmasse (40) in dem Seelenrohr (6) ermittelt und/oder eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Steuerung (50) abhängig von einer gegebenen Menge an Pfahlmasse (40) eine Eindringtiefe ermittelt und/oder eingestellt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Seelenrohr (6) eine Pfahlmasse (40) mittels einer Zuführeinrichtung (20) zugeführt wird, welche von der Steuerung (50) gesteuert und/oder überwacht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Steuerung (50) das Erstellen des Pfahls so gesteuert wird, dass das Seelenrohr (6) entleert ist, wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug (10) aus dem Boden gezogen ist.

11. Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit

- einem Bodenbearbeitungswerkzeug (10) mit einem Seelenrohr (6) zum Erstellen eines Lochs im Boden, wobei das Seelenrohr (6) mit einer Pfahlmasse (40) befüllbar ist,

- einer Steuerung (50) zum Einbringen und Ziehen des Bodenbearbeitungswerkzeugs (10) aus dem Boden und

- mindestens einem Aufnehmer (33) zum Erfassen eines Füllstands an Pfahlmasse (40) in dem Seelenrohr (6)

dadurch gekennzeichnet,

- dass der mindestens eine Aufnehmer (33) mit der Steuerung (50) in Verbindung steht und

- dass die Steuerung (50) ausgebildet ist, ein Einbringen mit einer Eindringtiefe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (10) in den Boden abhängig vom erfassten Füllstand zu steuern.

12. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bodenbearbeitungswerkzeug (10) als ein Bohrwerkzeug (80) mit einem Verdrängerabschnitt ausgebildet ist.

Claims

1. Method for producing a pile in the ground, in which

- a ground working tool (10) with a hollow stem (6) is introduced into the ground and in doing so a hole is produced in the ground,

- the hollow stem (6) is or will be filled with a pile mass (40),

- at least during withdrawal of the ground working tool (10) from the ground pile mass (40) is fed via the hollow stem (6) into the hole, wherein by means of the pile mass (40) the pile is formed in the ground, and

- a filling level of the pile mass (40) in the ground working tool (10) is detected by means of at least one detector (33),

characterized in that

- the at least one detector (33) is connected to a control, wherein by means of the control (50) an introduction of the ground working tool (10) with a penetration depth into the ground is controlled depending on the detected filling level.

2. Method according to claim 1,
characterized in that
the hole is produced by displacing ground material into the surrounding ground.

3. Method according to claim 1 or 2,
characterized in that
as ground working tool (10) a drilling tool (80), in particular a displacement drill, is used that is driven in a rotating manner.

4. Method according to any one of claims 1 to 3,
characterized in that
the pile mass (40) is discharged in the lower region of the ground working tool (10) from an opening which is closed by means of a releasable closing means (82), in particular a lost pile shoe.

5. Method according to any one of claims 1 to 4,
characterized in that
the filling level is measured in a contactless manner, in particular by means of radar.

6. Method according to any one of claims 1 to 5,
characterized in that
in its upper end region the hollow stem (6) of the ground working tool (10) has an enlarged storage section (30), in which pile mass (40) is received and stored.

7. Method according to any one of claims 1 to 6,
characterized in that
by the control (50) a target filling level of the pile mass (40) in the hollow stem (6) is determined and/or set depending on a predeterminable pile depth.

8. Method according to any one of claims 1 to 7,
characterized in that
by the control (50) a penetration depth is determined and/or set depending on a given quantity of pile mass (40).

9. Method according to any one of claims 1 to 8,
characterized in that
the hollow stem (6) is supplied with a pile mass (40) by means of a supply means (20) which is controlled and/or monitored by the control (50).

10. Method according to any one of claims 1 to 9,
characterized in that
by the control (50) the production of the pile is controlled such that the hollow stem (6) is emptied when the ground working tool (10) is withdrawn from the ground.

11. Ground working apparatus, in particular for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10, having

- a ground working tool (10) with a hollow stem (6) for producing a hole in the ground, wherein the hollow stem (6) can be filled with a pile mass (40),

- a control (50) for introducing and withdrawing the ground working tool (10) from the ground and

- at least one detector (33) for detecting a filling level of pile mass (40) in the hollow stem (6),

characterized in that

- the at least one detector (33) is connected to the control (50) and

- in that the control (50) is designed to control an introduction of the ground working tool (10) with a penetration depth into the ground depending on the detected filling level.

12. Ground working apparatus according to claim 11,
characterized in that
the ground working tool (10) is designed as a drilling tool (80) with a displacement section.

Revendications

1. Procédé de construction d'un poteau dans le sol, dans lequel

- un outil de travail du sol (10) avec un tube central (6) est inséré dans le sol et un trou est ainsi réalisé dans le sol,

- le tube central (6) est ou est amené à être rempli d'une masse de poteau (40),

- la masse de poteau (40) est introduite dans le trou en passant par le tube central (6) au moins lors du retrait de l'outil de travail du sol (10) hors du sol, dans lequel le poteau dans le sol est formé par la masse de poteau (40), et

- un état de remplissage de la masse de poteau (40) dans l'outil de travail du sol (10) est détecté au moyen d'au moins un capteur (33),

caractérisé en ce que,

- l'au moins un capteur (33) est en liaison avec un système de commande, dans lequel une insertion de l'outil de travail du sol (10) est commandée au moyen du système de commande (50) avec une profondeur de pénétration dans le sol qui est fonction de l'état de remplissage détecté.

2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le trou est réalisé par refoulement de matériau de sol dans le sol environnant.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
un outil de forage (80), en particulier un foret à refoulement, est utilisé en tant qu'outil de travail du sol (10), qui est entraîné en rotation.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
la masse de poteau (40) sort d'une ouverture au niveau de la zone inférieure de l'outil de travail du sol (10) qui est fermée au moyen d'un dispositif de fermeture amovible (82), en particulier un sabot de poteau perdu.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
l'état de remplissage est mesuré sans contact, en particulier au moyen d'un radar.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
le tube central (6) de l'outil de travail du sol (10) présente au niveau de sa zone d'extrémité supérieure une section de stockage agrandie (30) dans laquelle de la masse de poteau (40) est logée et stockée.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que
un état de remplissage cible de la masse de poteau (40) dans le tube central (6) est déterminé et/ou réglé par le système de commande (50) en fonction d'une profondeur de poteau prédéfinissable.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que
une profondeur de pénétration est déterminée et/ou réglée par le système de commande (50) en fonction d'une quantité donnée de masse de poteau (40).

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
une masse de poteau (40) est amenée au tube central (6) au moyen d'un dispositif d'amenée (20) qui est commandé et/ou surveillé par le système de commande (50).

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
la réalisation du poteau est commandée par le système de commande (50) de telle sorte que le tube central (6) est vidé lorsque l'outil de travail du sol (10) est retiré du sol.

11. Appareil de travail du sol, en particulier pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, comportant

- un outil de travail du sol (10) avec un tube central (6) pour la réalisation d'un trou dans le sol, dans lequel le tube central (6) peut être rempli avec une masse de poteau (40),

- un système de commande (50) pour l'insertion et le retrait de l'outil de travail du sol (10) hors du sol et

- au moins un capteur (33) pour la détection d'un état de remplissage de la masse de poteau (40) dans le tube central (6)

caractérisé en ce que

- l'au moins un capteur (33) est en liaison avec le système de commande (50) et

- en ce que le système de commande (50) est configuré pour commander une insertion avec une profondeur de pénétration de l'outil de travail du sol (10) dans le sol qui est fonction de l'état de remplissage détecté.

12. Appareil de travail du sol selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
l'outil de travail du sol (10) est configuré en tant qu'outil de forage (80) avec une section de refoulement.

Zeichnung