Bohrwerkzeug zur Baugrundverbesserung durch Materialsäulen im Boden

Abstract

 Vorrichtung zur Baugrundverbesserung durch Einbringen von Säulen in den Boden, die gemäß einem Raster über die Oberfläche verteilt sind und die jeweils einen unteren abgebundenen Säulenabschnitt aus abbindbarem Material wie Mörtel oder Zement und jeweils einen oberen verdichteten Säulenabschnitt aus rolligem Material wie Schotter haben, wobei beim Herstellen des unteren Säulenabschnitts ein Hohlwerkzeug unter Verdrängung des Bodens niedergebracht und das abbindbare Material beim Ziehen des Hohlwerkzeugs aus diesem heraus in das Bohrloch eingebracht wird. Die Vorrichtung umfaßt eine Bohrkrone (12) mit seitlichen Durchbrechungen (18), innerhalb der Bohrkrone (12) liegt ein verstellbares Verschlußteil (26).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Baugrundverbesserung durch Einbringen von Materialsäulen in den Boden, die gemäß einem Raster über eine Bodenoberfläche verteilt sind. Solche Materialsäulen können jeweils einen unteren abgebundenen Säulenabschnitt aus abbindbarem Material wie Mörtel oder Beton und jeweils einen oberen verdichteten Säulenabschnitt aus Sand oder Schotter haben.

[0002] Säulen dieser Art sind beispielsweise beschrieben in Sondermann, Wolfgang; Jebe, Walter: Methoden zur Baugrundverbesserung für den Neu- und Ausbau von Bahnstrecken auf Hochgeschwindigkeitslinien, Baugrundtagung 1996, Berlin. Hierbei werden die unteren Säulenabschnitte mit Schleusenrüttlern als Rüttelsäulen bzw. Verdichtungssäulen ausgeführt. In der Regel wird dabei zunächst ein Kiesfuß hergestellt, in den die Säule eingestellt wird.

[0003] In der älteren Anmeldung 10 2005 001227.2 ist ein Verfahren zur Baugrundverbesserung der genannten Art beschrieben, mit dem schnell und kostengünstig die gewünschten Verbesserungen herbeigeführt werden können, wobei das Verfahren einfach durchführbar ist. Hierfür ist vorgesehen, daß zum Herstellen des unteren Säulenabschnitts ein Hohlwerkzeug unter Verdrängen des Bodens eingebracht und das abbindbare Material beim Ziehen des Hohlwerkzeugs aus diesem heraus in das Bohrloch eingebracht wird. Hierbei wird das abbindbare Material, also Mörtel oder Beton, insbesondere im wesentlichen drucklos beim Ziehen des Hohlwerkzeuges in das Bohrloch ausgelassen.

[0004] In der älteren Anmeldung 10 2005 001 227.2 sind ebenfalls bereits geeignete Vorrichtungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens benannt worden.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Vorrichtung zum Herstellen von Materialsäulen im Boden vorzuschlagen, die besonders betriebssicher und störunanfällig ist.

[0006] Die Lösung hierfür besteht in einem Bohrwerkzeug zum Herstellen von Materialsäulen im Boden zur Baugrundverbesserung,
mit einem Rohrkörper mit einer untenliegenden Auslaßöffnung,
mit einem steuerbaren Verschlußteil zum Öffnen und Verschließen der Auslaßöffnung und mit einer Bohrkrone am unteren Ende des Rohrkörpers,
wobei die Bohrkrone seitliche Durchbrüche hat und das Verschlußteil innerhalb der Bohrkrone verstellbar ist.

[0007] Ein derartiges Bohrwerkzeug wird in üblicher Weise am unteren Ende eines Bohrgestänges angebracht, das selber aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt sein kann und in üblicher Weise und mit üblichen Geräten in den Boden eingedreht oder eingerüttelt werden kann.

[0008] Dadurch, daß die Bohrkrone seitliche Durchbrüche hat und das Verschlußteil innerhalb des mit Durchbrüchen versehenen Abschnitts der Bohrkrone verstellbar ist, ist das Verschlußteil besonders geschützt angeordnet, so daß Fehlfunktionen beim Öffnen oder Schließen während der Säulenherstellung ausgeschlossen sind.

[0009] Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug kann reines Bindemittel wie Kalk, vorzugsweise jedoch Beton oder Mörtel ausgebracht werden. Grundsätzlich ist auch das Herstellen von Sand- oder Kiessäulen damit möglich.

[0010] In bevorzugter konstruktiver Ausführung ist vorgesehen, daß die Bohrkrone bügelförmig auf das untere Ende des Rohrkörpers aufgesetzt ist oder daß die Bohrkrone haubenförmig auf das untere Ende des Rohrkörpers aufgesetzt ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Bohrkrone aus einem Bohrmeißelträger und zwei oder mehr außen am Rohrkörper angesetzten zu diesen achsparallelen Streben besteht, zwischen denen die Durchbrüche gebildet sind und die am vorderen Ende den Bohrmeißelträger tragen. Beim Niederbringen des Werkzeugs mit geschlossener Austrittsöffnung ist dadurch das Verschlußteil von axialen und radialen Belastungen und Stößen, die zu einem Klemmen beim Öffnen und Schließen führen könnten, weitgehend freigehalten.

[0011] In einer ersten bevorzugten Ausführung ist das Verschlußteil axial verschiebbar ausgeführt. Hierbei ist vorgesehen, daß das Verschlußteil einen runden Deckel bildet, der auf dem unteren Ende des Rohrkörpers aufsitzt und daß das Verschlußteil an einer zentralen Schubstange angeordnet ist. Dabei ist insbesondere möglich, daß das Verschlußteil auf den achsparallelen Streben geführt ist.

[0012] In einer alternativen Ausführung ist das Verschlußteil verdrehbar ausgeführt, wobei das Verschlußteil einen Topf mit Längsschlitzen bildet, der aus dem unteren Ende des Rohrkörpers hervorsteht. Hierbei ist das Verschlußteil zwischen den Streben geführt und die Längsschlitze können von diesen abgedeckt werden. Zur Verstellung ist vorzugsweise das Verschlußteil an einem Innenrohr innerhalb des Rohrkörpers angeordnet.

[0013] In beiden Fällen ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl von Bohrmeißeln austauschbar im Bohrmeißelträger gehalten sind. Zusätzlich ist es möglich, daß weitere Bohrmeißel auf das untere Ende des Rohrkörpers außen aufgesetzt sind.

[0014] Für drehenden Einsatz des Bohrgestänges kann zumindest ein Schneckengang auf das untere Ende des Rohrkörpers aufgesetzt sein und gegebenenfalls ein weiterer entgegengesetzter Schneckengang im Anschluß an den ersten auf den Rohrkörper aufgesetzt werden.

[0015] Von besonderem Vorteil ist das steuerbar zu öffnende und zu verschließende Verschlußelement dadurch, daß mit ihm ein weiteres Ausfließen von abbindbarem Material ab einer vorgegebenen und kontrollierbaren Höhe beim Ziehen des Bohrgestänges beendet werden kann. Hiermit ist der Übergang von einem unteren Säulenabschnitt zu einem oberen Säulenabschnitt reproduzierbar auszuführen, entsprechend den berechneten Anforderungen, die sich aus dem Baugrundgutachten ergeben haben.

[0016] Nach einem ersten bevorzugten Verfahren ist zum Herstellen des unteren Säulenabschnitts die Verwendung eines drehenden Bohrwerkzeuges mit einer Auflast vorgesehen. Nach einem zweiten bevorzugten Verfahren ist das Herstellen des unteren Säulenabschnittes unter Verwendung eines Senkrohres mit einem Aufsatzrüttler vorgesehen. Mit beiden Methoden ist ein schnelles Niederbringen des Bohrwerkzeuges auch bei ungünstigen Bodenverhältnissen möglich, das gegenüber der relativ geringeren Einrüttelgeschwindigkeit von Schleusenrüttlern überlegen ist. Das Bohrrohr bzw. das Senkrohr kann bereits vorab mit aushärtbarem Material gefüllt sein, so daß ohne weitere Vorbereitungsmaßnahmen beim Ziehen des Rohres das Bohrloch für einen unteren Säulenabschnitt verfüllt wird. Durch die reine Verdrängung beim Herstellen des Bohrloches entsteht bereits eine erste Baugrundverbesserung durch Bodenverdichtung. Durch die unteren Säulenabschnitte können die Bauwerkslasten in tragfähige Schichten abgetragen werden, während die oberen Säulenabschnitte Scherkräfte schadlos aufnehmen können. Zwischen unterem Säulenabschnitt und oberem Säulenabschnitt entsteht ein Überdeckungs- oder Einbindungsbereich, wenn das rollige Material des oberen Säulenabschnitts teilweise in das noch nicht abgebundene Material des unteren Säulenabschnittes eindringt. Der Überdeckungsbereich kann in der Größenordnung 0,5 m liegen.

[0017] Geeignete Durchmesser für die Hohlwerkzeuge entsprechend den Durchmessern für das Bohrloch des unteren Säulenabschnitts liegen etwa zwischen 200 und 600 mm.

[0018] Zum Herstellen des oberen Säulenabschnitts wird, wie an sich bekannt, ein Schleusenrüttler bis in den Kopfbereich des unteren Säulenabschnitts eingerüttelt und dann unter Ausbringen von rolligem Material gezogen. Hierbei kann durch schrittweises Ziehen und Anhalten das rollige Material des oberen Säulenabschnitts bis zum Säulenkopf verdichtet werden. Es kann Schotter, Kies oder Sand verwendet werden.

[0019] Nach einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß unmittelbar auf den Säulenköpfen Einzel- oder Streifenfundamente hergestellt werden, wobei Zwischenräume zwischen einzelnen Fundamenten durch eine Bodenplatte ausgefüllt werden.

[0020] Nach einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zwischen den Köpfen einzelner Säulen zunächst eine verdichtete Ausgleichsschicht hergestellt wird, auf der dann eine Fundamentplatte hergestellt wird. Die genannte Ausgleichsschicht kann auch vorab vor dem Beginn der Säulenherstellung erzeugt werden, wobei die Säulenköpfe dann bis zur Oberkante der Ausgleichsschicht gezogen werden. Die hierauf gelegte Fundamentplatte ruht somit auf den Säulenköpfen und der dazwischenliegenden Ausgleichsschicht. Das Raster, nach dem die Säulen über der Oberfläche des Baugrundes verteilt sind, kann je nach dem Ausmaß der erforderlichen Baugrundverbesserung gewählt werden, wobei beispielsweise Rastermaße von 2, 3 oder 4 m realistische Größen darstellen. Die Tiefe der einzelnen Säulen kann bis zu ca. 20 m betragen, wobei der obere Säulenabschnitt relativ kurz im Vergleich mit dem unteren Säulenabschnitt sein kann.

[0021] Wesentlich für das beschriebene Verfahren ist das Herstellen der Bohrlöcher durch reines Verdrängen, wobei zur schnellen Arbeitsweise ein hohles Bohrgestänge oder ein Senkrohr mit Aufsatzrüttler verwendet wird. Die in zwei Abschnitten hergestellten Säulen können auf einen besonderen Säulenfuß (Kiesfuß) verzichten und gründen vorzugsweise mit ihrem unteren Säulenabschnitt unmittelbar in tragfähigen Bodenschichten. Die Säulen können durch Einzelfundamente auf den Säulenköpfen oder durch eine Zwischenschicht zwischen den Säulenköpfen untereinander stabilisiert, d. h. gewölbeartig ausgebaut werden.

[0022] Die unteren Säulenabschnitte sind nicht bewehrt und somit schnell und unkompliziert herstellbar.

[0023] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und seine Anwendung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.

Figur 1

zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem die Austrittsöffnung verschließenden Verschlußteil in perspektivischer Darstellung.

Figur 2

zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem die Austrittsöffnung freigebenden Verschlußteil in perspektivischer Darstellung.

Figur 3

zeigt ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug als ganzes.

Figur 4

zeigt einen erfindungsgemäß verbesserten Baugrund mit einem Streifenfundament im Vertikalschnitt durch zwei Säulen;

Figur 5

zeigt einen erfindungsgemäß verbesserten Baugrund mit einer Fundamentplatte im Vertikalschnitt durch zwei Säulen;

Figur 6

zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Säule

a) die Herstellungsphase 1 des unteren Säulenabschnitts

1. Aufbau des Geräts

2. Niederbringen eines Bohrrohres

3. Ziehen des Bohrrohres unter Ausfließen von Mörtel

b) die Herstellungsphase 2 zur Herstellung des oberen Säulenabschnitts

4. Einrütteln eines Tiefenrüttlers

5. Fertigstellen des oberen Säulenabschnitts aus Schotter

c) das Bohrrohr nach Phase 1 als vergrößerte Einzelheit;

Figur 7

zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Säule

a) die Herstellungsphase 1 des unteren Säulenabschnitts

1. Aufbau des Geräts

2. Niederrütteln eines Senkrohres

3. Ziehen des Senkrohres unter Ausfließen von Mörtel

b) die Herstellungsphase 2 zur Herstellung des oberen Säulenabschnitts

4. Einrütteln eines Tiefenrüttlers

5. Fertigstellen des oberen Säulenabschnitts aus Schotter

c) das Senkrohr nach Phase 1 als vergrößerte Einzelheit;

[0024] Die Figuren 1 und 2 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist das untere Ende eines Bohrwerkzeugs erkennbar, das sich nach oben noch weiter fortsetzt und an ein Bohrgestänge angeschraubt werden kann. Im einzelnen ist ein Rohrelement 11 erkennbar, an das eine Bohrkrone 12 unten angesetzt ist. Auf den Rohrkörper 11 ist ein Schneckengang 13 aufgesetzt, der das Eindrehen des Bohrgestänges in einer gegebenen Drehrichtung erleichtert. Die Bohrkrone 12 besteht aus einem im wesentlichen plattenförmigen nach vorne gepfeilten Meißelträger 14 sowie aus zwei zum Rohrkörper 11 achsparallelen Streben 15, 16, die außen auf den Rohrkörper 11 aufgesetzt sind und verschiedene Verschleiß- und Verstärkungsrippen tragen. Durch die Streben 15, 16 und den Meißelträger 14 werden seitliche Durchbrüche 18 an der Bohrkrone 12 gebildet. An dem nach vorne gepfeilten Meißelträger 14 ist ein zentraler Drehmeißel 17 angesetzt sowie weiterhin in Drehrichtung nach vorne geneigte innenliegende konische Meißel 19, 20 sowie in Drehrichtung nach vorne geneigte strukturierte äußere Meißel 21, 22. Alle Meißel sind austauschbar in nicht näher bezeichneten Halterungen aufgenommen, die am Meißelträger 14 angeschweißt sind. Unterhalb des letzten Schneckenganges 13 sind am Rohrkörper 11 zwei keilförmige Meißel 23, 24 ebenfalls auswechselbar in nicht näher bezeichneten Meißelhalterungen angeordnet. Das Ende des Rohrkörpers bildet eine nur in Figur 2 erkennbare Austrittsöffnung 25, die in Figur 1 von einer runden kegeligen Verschlußplatte 26 verschlossen ist und in Figur 2 von der genannten Verschlußplatte 26 freigegeben ist. Hierzu ist die Verschlußplatte 26 mittels einer Schubstange 27 axial nach unten vorgeschoben. An der Verschlußplatte sind Paare von Führungslaschen 28, 29, 30, 31 angeschweißt, die die Verschlußplatte 26 auf Teilen der Stege 15, 16 verdrehgesichert führen. Hiermit werden gleichzeitig Radialkräfte, die auf die nach unten geschobene Verschlußplatte 26 einwirken könnten, aufgefangen, so daß keine Biegekräfte auf die Schubstange 27 einwirken.

[0025] Das Einbohren des Bohrwerkzeuges der hier gezeigten Art erfolgt in rechtsdrehender Bewegung bei geschlossener Austrittsöffnung 25. Der Rohrkörper 11 und das darüberliegende Gestänge kann hierbei bereits mit Material, insbesondere mit Beton oder Mörtel gefüllt sein. Nach dem Erreichen der Endtiefe wird das Verschlußteil 26 axial vorgeschoben, so daß das Material aus den seitlichen Durchbrechungen 18 der Bohrkrone 12 austreten kann. Das Bohrwerkzeug wird dabei mit dem darüberliegenden Gestänge zurückgezogen, so daß ein Säulenkörper im Boden entsteht. Sofern der Säulenkörper nur über eine Teilhöhe aus Beton oder Mörtel hergestellt werden soll, kann die Austrittsöffnung 25 in gegebener Höhe wieder durch den Verschlußdeckel 26 verschlossen werden und das Bohrwerkzeug gänzlich gezogen werden. Danach wird beispielsweise ein Schleusenrüttler in das Bohrloch eingeführt, um einen oberen Säulenabschnitt aus Sand oder Kies als Rüttelsäule zu erstellen.

[0026] In Figur 3 ist das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug in Gesamtansicht gezeigt. Es ist hierbei der Rohrkörper 11 mit einem ersten Schneckengang 13, einem mit diesem verschraubten zweiten Schneckengang 33, ein daran anschließender entgegengesetzt gerichteter Schneckengang 34 sowie die Bohrkrone 12 bezeichnet. Als weitere Einzelheiten sind hier noch die Streben 15, 16 und die Durchbrüche 18 dargestellt. Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug wird unten an ein Bohrgestänge üblicher Art angesetzt, das in einem Mäkler geführt ist. Das Erstellen des Bohrloches erfolgt durch Eindrehen oder Einrütteln in einem reinen Verdrängungsvorgang. Sofern das Bohrwerkzeug eingerüttelt wird, kann auf die dargestellten Schneckengänge verzichtet werden.

[0027] In Figur 4 sind in einem vertikalen Bodenschnitt zwei gleichartige Säulen 111 gezeigt, die jeweils einen unteren Säulenabschnitt 112 aus ausgehärtetem abbindbarem Material wie Mörtel oder Beton und einen oberen Säulenabschnitt 113 aus verdichtetem Schotter umfassen. Zwischen beiden liegt ein Übergangsabschnitt 114, der dadurch entsteht, daß Schotter in das noch nicht abgebundene Material der Säule 112 eingerüttelt wird. Auf den Säulenköpfen 115 liegt ein Einzelfundament oder Streifenfundament 116 auf, das aus dem bearbeiteten Planum 117 hervorsteht. Das Planum 117 ist mit einer Bodenplatte 118 abgedeckt, das Zwischenräume zwischen einzelnen Einzelfundamenten 116 ausfüllt. Das Einzelfundament 116 bildet mit zwei Säulen 111 oder mit zwei Reihen von Säulen eine Gewölbestruktur.

[0028] In Figur 5 ist ein vertikaler Bodenschnitt gezeigt, in dem wiederum zwei senkrechte Säulen 111 geschnitten sind. Auch diese bestehen aus jeweils einem ausgehärteten unteren Säulenabschnitt 112 aus abbindbarem Material, einem oberen Säulenabschnitt 113 aus verdichtetem Schotter sowie einem Übergangsabschnitt 114, der dadurch entsteht, daß Schotter in das noch nicht abgebundene Material der Säule 112 eingerüttelt wird. In diesem Fall wird das Planum 117, auf dem eine durchgehende Fundamentplatte 118 aufliegt, von einer Ausgleichsschicht 119 gebildet, die die Zwischenräume zwischen den Säulenköpfen 115 auffüllt. Im Bereich der Säulen liegt die Bodenplatte 118 unmittelbar auf den Säulenköpfen 115 auf. In diesem Fall wird ein Gewölbe von zwei Säulen 111 bzw. zwei Säulenreihen und der Ausgleichsschicht 119 gebildet.

[0029] Gleiche zeichnerische Darstellungen für den Werkstoff entsprechen nicht unbedingt gleichen verwendeten Materialien in den beiden Figuren 4 und 5.

[0030] In Figur 6 ist in Darstellung a) die Herstellungsphase 1 zur Herstellung eines unteren Säulenabschnitts, in Darstellung b) die Herstellungsphase 2 zur Herstellung eines oberen Säulenabschnitts und in Figur c) ein Prinzipbild eines Werkzeugs für die erste Herstellungsphase dargestellt. In der ersten Phase sind drei Schritte (1 bis 3), in der zweiten Phase zwei Schritte (4, 5) unterschieden.

[0031] Im ersten Schritt ist gezeigt, wie an einer Tragraupe 121 ein Arbeitsgerüst 122 für einen Schneckenbohrer 123 vorgesehen ist. Das obere Ende des Schneckenbohrers 123 ist über einen Schlauch 124 mit einer Betonpumpe 125 verbunden. In die, Betonpumpe wird bedarfsweise Beton oder frischer Mörtel aus einem Fahrzeug 126 gefüllt.

[0032] Im zweiten Schritt ist gezeigt, wie das Bohrwerkzeug 123 unter reiner Verdrängung, d.h. unter Verzicht auf Ausheben eines Kerns oder Auswerfen eines Ringraums in den Boden eingedreht wird.

[0033] Im dritten Schritt ist gezeigt, wie das Bohrwerkzeug 123 unter Ausfließenlassen des Betons oder Mörtels gezogen wird, wobei weiterhin im wesentlichen kein Erdreich ausgehoben werden soll. Der Beton oder Mörtel fließt im wesentlichen drucklos aus dem Inneren des Bohrwerkzeuges 123 in das durch Verdrängung entstandene Bohrloch 27 ein.

[0034] In Darstellung b) ist im vierten Schritt gezeigt, wie das Werkzeug an der Tragraupe 121 gewechselt worden ist, wobei nunmehr am Arbeitsgerüst 122 ein an sich bekannter Schleusenrüttler 128 mit einem Aufgabetrichter 129 befestigt ist. Der Schleusenrüttler ist in den Bereich des unteren Säulenabschnitts bereits eingerüttelt. Durch ein Fahrzeug 130 wird Schotter in den Aufgabetrichter 129 eingefüllt.

[0035] Im fünften Schritt ist gezeigt, wie der Schleusenrüttler 128 gezogen worden ist, wobei nunmehr ein unterer Säulenabschnitt 112 aus abgebundenem Material und ein oberer Säulenabschnitt 113 aus verdichtetem Schotter entstanden ist.

[0036] In Darstellung c) ist das untere Ende eines Bohrwerkzeugs 123 gezeigt, an dem symbolhaft eine außen aufsitzende Schnecke 131 zum Einbohren erkennbar ist.

[0037] Figur 7 ist in Darstellung a) die Herstellungsphase 1 zur Herstellung eines unteren Säulenabschnitts, in Darstellung b) die Herstellungsphase 2 zur Herstellung eines oberen Säulenabschnitts und in Figur c) ein Prinzipbild eines Werkzeugs für die erste Herstellungsphase dargestellt. In der ersten Phase sind drei Schritte (1 bis 3), in der zweiten Phase zwei Schritte (4, 5) unterschieden.

[0038] Im ersten Schritt ist gezeigt, wie an einer Tragraupe 121 ein Arbeitsgerüst 122 für ein Senkrohr 133 und einen Aufsatzrüttler 135 vorgesehen ist. Das obere Ende des Senkrohres 133 ist über einen Schlauch 124 mit einer Betonpumpe 125 verbunden.

[0039] In die Betonpumpe wird bedarfsweise Beton oder frischer Mörtel aus einem Fahrzeug 126 gefüllt.

[0040] Im zweiten Schritt ist gezeigt, wie das Senkrohr 133 unter reiner Verdrängung, d.h. unter Verzicht auf Ausheben eines Kerns oder Auswerfen eines Ringraums in den Boden eingerüttelt wird.

[0041] Im dritten Schritt ist gezeigt, wie das Senkrohr 133 unter Ausfließenlassen des Betons oder Mörtels gezogen wird, wobei weiterhin im wesentlichen kein Erdreich ausgehoben werden soll. Der Beton oder Mörtel fließt im wesentlichen drucklos aus dem Inneren des Senkrohres in das durch Verdrängung entstandene Bohrloch 127 ein.

[0042] In Darstellung b) ist im vierten Schritt gezeigt, wie das Werkzeug an der Tragraupe 121 gewechselt worden ist, wobei nunmehr am Arbeitsgerüst 122 ein an sich bekannter Schleusenrüttler 128 mit einem Aufgabetrichter 129 befestigt ist. Der Schleusenrüttler ist in den Bereich des unteren Säulenabschnitts bereits eingerüttelt. Durch ein Fahrzeug 130 wird Schotter in den Aufgabetrichter 129 eingefüllt.

[0043] Im fünften Schritt ist gezeigt, wie der Schleusenrüttler 128 gezogen worden ist, wobei nunmehr ein unterer Säulenabschnitt 112 aus abgebundenem Material und ein oberer Säulenabschnitt 113 aus verdichtetem Schotter entstanden ist.

[0044] In Darstellung c) ist das Senkrohr 133 gezeigt, an dem ein Aufgabetrichter 134 und der Aufsatzrüttler 135 erkennbar sind. Weiterhin ist am unteren Ende des Senkrohres 133 eine steuerbare Klappe 136 gezeigt. Anstelle der steuerbaren Klappe kann auch ein verlorener Deckel verwendet werden. Zwischen dem Aufsatzrüttler 135 und dem Trichter 134 befindet sich eine Kupplung 137.

Bezugszeichenliste

[0045] 

11

Rohrkörper

12

Bohrkrone

13

Schneckengang

14

Bohrmeißelträger

15

Strebe

16

Strebe

17

Bohrmeißel

18

Durchbruch

19

Bohrmeißel

20

Bohrmeißel

21

Bohrmeißel

22

Bohrmeißel

23

Bohrmeißel

24

Bohrmeißel

25

Rohröffnung

26

Deckel

27

Schubstange

28

Lasche

29

Lasche

30

Lasche

31

Lasche

32

33

Schneckengang

34

Schneckengang

111

Säule

112

Unterer Säulenabschnitt

113

oberer Säulenabschnitt

114

Überdeckungsabschnitt

115

Säulenkopf

116

Einzel-, Streifenfundament

117

Planum

118

Bodenplatte

119

Ausgleichsschicht

120

121

Tragraupe

122

Arbeitsgerüst

123

Bohrwerkzeug

124

Schlauch

125

Betonpumpe

126

Frischbetonfahrzeug

127

Bohrloch

128

Tiefenrüttler (Schleusenrüttler)

129

Aufgabetrichter

130

Laderfahrzeug

131

Schneckengang

132

Scheckenrohr

133

Senkrohr

134

Aufgabetrichter

135

Aufsatzrüttler

136

Klappe

137

Kupplung

Ansprüche

1. Bohrwerkzeug zum Herstellen von Materialsäulen im Boden zur Baugrundverbesserung,
mit einem Rohrkörper (11) mit einer untenliegenden Auslaßöffnung (25),
mit einem steuerbaren Verschlußteil (26) zum Öffnen und Verschließen der Auslaßöffnung (25) und mit einer Bohrkrone (12) am unteren Ende des Rohrkörpers (11),
wobei die Bohrkrone (12) seitliche Durchbrüche (18) hat und das Verschlußteil (26) innerhalb der Bohrkrone (12) verstellbar ist.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrkrone (12) bügelförmig auf das untere Ende des Rohrkörpers (11) aufgesetzt ist.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrkrone (12) haubenförmig auf das untere Ende des Rohrkörpers (11) aufgesetzt ist.

4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrkrone (12) aus einem Bohrmeißelträger (14) und zwei oder mehr außen am Rohrkörper (11) angesetzten zu diesem achsparallelen Streben (15, 16) besteht, zwischen denen die Durchbrüche (18) gebildet sind.

5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil (26) axial verschiebbar ausgeführt ist.

6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil (26) einen Deckel bildet, der auf dem Ende des Rohrkörpers (11) aufsitzt, insbesondere einen runden Deckel.

7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil (26) auf den achsparallelen Streben (15, 16) geführt ist.

8. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil (26) an einem zentralen Schubrohr oder an einer zentralen Schubstange (27) angeordnet ist.

9. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil verdrehbar ausgeführt ist.

10. Bohrwerkzeug nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil einen Topf mit Längsschlitzen bildet, der aus dem Ende des Rohrkörpers (11) hervorsteht.

11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil zwischen den Streben (15, 16) geführt ist und die Längsschlitze von diesen abgedeckt werden können.

12. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußteil (26) an einem innerhalb des Rohrkörpers (11) liegenden Schubrohr angeordnet ist, das im Rohrkörper (11) geführt ist.

13. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von Bohrmeißeln (17, 19, 22) austauschbar im Bohrmeißelträger (14) gehalten ist.

14. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Bohrmeißel (23, 24) auf das untere Ende des Rohrkörpers (11) außen aufgesetzt sind.

15. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Schneckengang (13, 33) auf das untere Ende des Rohrkörpers (11) aufgesetzt ist.

16. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer entgegengesetzter Schneckengang (34) im Anschluß an den ersten auf den Rohrkörper (11) aufgesetzt ist.

Zeichnung