Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen einer Bohrung im Boden durch Verdrängerbohren

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Bohrung im Boden durch Verdrängerbohren, bei dem ein Bohrstrang, der in einem unteren Bereich zumindest einen querschnittsvergrößerten Verdrängerbereich aufweist, drehend in den Boden eingefahren wird, Betriebsparameter des Bohrstranges beim Einfahren des Bohrstranges in den Boden erfasst werden und die Betriebsparameter zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung herangezogen werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erstellen einer Bohrung im Erdboden durch Verdrängerbohren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Eine solche Vorrichtung ist ausgebildet mit einem Bohrstrang, der in einem unteren Bereich zumindest einen querschnittsvergrößerten Verdrängerbereich aufweist, und einer Antriebseinrichtung zum drehenden Antreiben und axialen Verschieben des Bohrstranges, wobei Mittel zum Erfassen von Betriebsparametern des Bohrstranges beim axialen Einfahren des Bohrstranges in den Boden vorgesehen sind, und wobei eine Recheneinrichtung vorgesehen ist, welche die Betriebsparameter zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung in eine mathematische Beziehung setzt.

[0003] Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP 1 277 887 A2 bekannt.

[0004] Bei einem bekannten Verdrängerbohrverfahren wird ein Bohrstrang, der im Bereich seines bodenseitigen Endes einen Verdrängerbereich aufweist, in den Boden eingebracht. In diesem Verdrängerbereich ist der Bohrstrang verglichen mit darunter angeordneten Bohrstrangbereichen durchmessergrößer ausgebildet. Im Verdrängerbereich wird anstehendes Bohrmaterial unter Ausbildung eines Hohlraumes und unter Verdichtung benachbarter Bodenbereiche radial bezüglich dem Bohrstrang verdrängt. In den entstehenden Hohlraum kann ein Füllmaterial zur Bildung eines Gründungselementes eingebracht werden. Verfahren zum Verdrängerbohren gehen beispielsweise aus der DE 103 44 353 A1 und der DE 42 20 976 C1 hervor.

[0005] Zur Tragfähigkeitsbestimmung sind Rammsondierungen, beispielsweise der "Standard Penetration Test" (SPT) bekannt. Beim Standard Penetration Test wird eine normierte Rammsonde in den Boden eingebracht und die Zahl der Rammschläge gemessen, die für das Einbringen der Sonde um eine bestimmte Distanz erforderlich sind. Durch Verrechnung der ermittelten Schlagzahl mit empirischen Faktoren auf Basis der Bodenart kann die Grenztragfähigkeit von Pfählen abgeschätzt werden. Bei einem Verdrängerbohrverfahren kann ein solches Vorgehen jedoch vergleichsweise aufwändig sein, da zusätzlich zur Bohreinrichtung auch eine Rammeinrichtung bereitgestellt werden muss. Darüber hinaus kann die Genauigkeit für bestimmte Anwendungsfelder nicht hinreichend hoch sein.

[0006] Die EP 0 842 329 B1 offenbart ein Bohrverfahren, bei dem anstehendes Bodenmaterial mittels einer Bohrschnecke längs eines Bohrgestänges zutage gefördert wird, ohne dass ein radiales Verdrängen gegeben ist. Dabei ist vorgesehen, die Drehgeschwindigkeit, die Eindringrate und/oder das Drehmoment an der Bohrschnecke zu bestimmen und derart zu kontrollieren, dass die Schneckenwendeln mit Bodenmaterial beladen sind, welches von der Schneckenspitze stammt. Insbesondere soll die Eindringgeschwindigkeit so an die Fördergeschwindigkeit des Schneckenbohrers angepasst werden, dass weder zu viel Material gefördert wird und ein Verstopfen der Schneckenwendeln droht, noch zu wenig Material gefördert wird und ein Einstürzen des Bohrlochs droht.

[0007] Die EP 1 229 172 A1 beschreibt ein Bohrverfahren, bei dem eine Bohrmaschine mit Sensoren ausgestattet wird, um die dynamischen Eigenschaften des Bohrwerkzeuges zu bestimmen. Die Messwerte dieser Sensoren werden für aufeinander folgende Tiefen gespeichert. Für jede Tiefe wird aus den gespeicherten Messungen mindestens eine Variable berechnet, welche die Qualität des Bodens wiedergibt.

[0008] Die EP 0 401 119 A1 offenbart ein weiteres Bohrverfahren, bei dem Parameter aufgenommen werden.

[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verdrängerbohrverfahren und eine Verdrängerbohrvorrichtung anzugeben, welche in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise die Erstellung von Bohrungen mit bekannter Tragfähigkeit erlauben.

[0010] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0011] Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass Betriebsparameter des Bohrstranges beim Einfahren des Bohrstranges in den Boden erfasst werden und dass die Betriebsparameter zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung herangezogen werden.

[0012] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Zusammenhang zwischen den beim Einbringen eines Verdrängerbohrwerkzeuges in den Boden herrschenden Betriebsparametern und der Tragfähigkeit der hierbei entstehenden Bohrung besteht. Dieser Zusammenhang kann unter anderem darin begründet liegen, dass beim Verdrängerbohren eine gezielte radiale Verdrängung und somit Verdichtung des umgebenden Bodenmaterials stattfindet, wobei die Verdichtungseigenschaften wiederum mit der Tragfähigkeit zusammenhängen.

[0013] Gemäß der Erfindung wird die Tragfähigkeit aufgrund von Messungen ermittelt, die unmittelbar während des Herstellens der Verdrängerbohrung am Verdrängerbohrwerkzeug getätigt werden. Das aufwändige Niederbringen spezieller Sondierungsbohrungen mittels eigenständiger Sondierungsvorrichtungen kann somit entfallen, so dass erfindungsgemäß ein besonders niedriger Aufwand und eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit gegeben sind. Da darüber hinaus die Tragfähigkeitsdaten unmittelbar an der eigentlichen Bohrung selbst bestimmt werden können und nicht an von der Bohrung beabstandeten Sondierungsstellen ermittelt werden müssen, ist erfindungsgemäß eine besonders genaue Tragfähigkeitsbestimmung möglich, welche die Bodenverhältnisse an der eigentlichen Bohrung besonders gut widerspiegelt.

[0014] Geeigneterweise wird ein beim Einfahren des Bohrstranges im Boden gebildeter Hohlraum mit einem insbesondere aushärtbaren Füllmaterial verfüllt, wodurch ein Gründungselement erhalten werden kann. Bei der bestimmten Tragfähigkeit kann es sich in diesem Fall um die Tragfähigkeit des Gründungselementes handeln. Das Verfüllen kann während und/oder nach dem Einfahren des Bohrstranges erfolgen.

[0015] Gemäß der Erfindung werden zumindest das Drehmoment am Bohrstrang, die Eindringtiefe des Bohrstranges pro Umdrehung und insbesondere die Eindringkraft des Bohrstranges als Betriebsparameter herangezogen. Dies erlaubt eine besonders genaue Charakterisierung des durchörterten Bodens und somit eine besonders genaue Bestimmung der Tragfähigkeit. Es können zum Bestimmen der genannten Messgrößen auch weitere Messgrößen herangezogen werden, die mit zumindest einer der genannten Messgrößen in einer Beziehung stehen. Beispielsweise kann der Hydraulikdruck an einem Hydraulikdrehantrieb für den Bohrstrang bestimmt werden und hieraus das Drehmoment am Bohrstrang ermittelt werden.

[0016] Ferner ist vorgesehen, dass zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung ein Quotient aus dem Drehmoment am Bohrstrang und der Eindringtiefe des Bohrstranges pro Umdrehung gebildet wird und hieraus eine Tragfähigkeitskennzahl ermittelt wird.

[0017] Die Tragfähigkeitskennzahl α kann eine Funktion f des Quotienten des Drehmomentes M am Bohrstrang zur Eindringtiefe des Bohrstranges pro Umdrehung

sein:

[0018] n

[0019] Insbesondere kann die Kennzahl α unmittelbar das Verhältnis vom Drehmoment M, mit dem der Bohrstrang beaufschlagt wird, zur Eindringtiefe pro Umdrehung

sein:

[0020] Die Kennzahl α kann beispielsweise die Bodenart der durchörterten Bodenschicht charakterisieren.

[0021] Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die ermittelten Betriebsparameter und/oder die ermittelte Tragfähigkeitskennzahl zur Bestimmung der Tragfähigkeit mit einer Wertetabelle verglichen werden. Hierdurch wird eine besonders einfache Tragfähigkeitsbestimmung ermöglicht. Die Wertetabelle kann beispielsweise empirisch ermittelt werden.

[0022] Eine besonders einfache und wirtschaftliche Tragfähigkeitsbestimmung ist nach der Erfindung ferner dadurch gegeben, dass zum Ermitteln einer Zuordnungsvorschrift zwischen den Betriebsparametern und der Tragfähigkeit und/oder einer Zuordnungsvorschrift zwischen der Tragfähigkeitskennzahl und der Tragfähigkeit vorab Probebohrungen in Bodenschichten mit bekannten Eigenschaften durchgeführt werden. Durch Vergleich der in unbekannten Bodenschichten ermittelten Betriebsparameter und/oder der hierin ermittelten Tragfähigkeitskennzahl mit den bei den Probebohrungen ermittelten Werten kann auf die Tragfähigkeit der unbekannten Bodenschicht geschlossen werden. Insbesondere kann die Tragfähigkeit der unbekannten Bodenschicht mit der Tragfähigkeit einer bekannten Bodenschicht gleichgesetzt werden, sofern zwischen den Betriebsparametern und/oder der Tragfähigkeitskennzahl zumindest annähernd Übereinstimmung besteht. Die Probebohrungen dienen somit zur Kalibrierung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Eigenschaften der Bodenschichten, in denen die Probebohrungen vorgenommen werden, insbesondere deren Tragfähigkeit, werden vorzugsweise messtechnisch ermittelt. Hierzu kann ein beliebiges bekanntes Verfahren, beispielsweise ein Rammsondierungsverfahren, zum Einsatz kommen.

[0023] Für eine besonders genaue Charakterisierung des durchörterten Bodens ist es vorteilhaft, dass zumindest einer der Betriebsparameter in Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Bohrstranges im Boden erfasst wird. Vorzugsweise werden alle zur Tragfähigkeitsbestimmung verwendeten Betriebsparameter tiefenabhängig erfasst. Eine tiefenabhängige Erfassung erlaubt es, die Lage und/oder die Mächtigkeit tragfähiger Schichten zu ermitteln. Insbesondere kann der eindringtiefenabhängige Betriebsparameter zur Bestimmung eines Tiefenprofils der Tragfähigkeit herangezogen werden. Beispielsweise kann die Tragfähigkeitskennzahl über der Eindringtiefe des Bohrstranges ermittelt werden, wodurch das Tiefenprofil der Tragfähigkeit charakterisiert werden kann.

[0024] Ferner ist nach der Erfindung vorteilhaft, dass zumindest einer der Betriebsparameter für vorher bestimmte Eindringtiefebereiche des Bohrstranges im Boden ermittelt wird. Die Eindringtiefebereiche können beispielsweise etwa 3 Meter betragen. Durch eine solche bereichsweise Messung kann der Aufwand bei der Datenerfassung verringert werden. Eine bereichsweise Ermittlung der Betriebsparameter bringt darüber hinaus eine gewisse Mittelwertbildung mit sich, so dass kurzzeitige Schwankungen in den Betriebsparametern, die von lokalen Inhomogenitäten im Boden herrühren, nicht übermäßig ins Gewicht fallen.

[0025] Zur Bestimmung der Tragfähigkeit aus den Betriebsparametern und/oder zur Bestimmung der Tragfähigkeitskennzahl ist geeigneterweise eine Rechenvorrichtung, insbesondere ein Computer, vorgesehen, der mit Aufnehmern für die Betriebsparameter und/oder für Messgrößen, die mit den Betriebsparametern in Beziehung stehen, in Signalverbindung steht.

[0026] Besonders vorteilhaft ist es, dass eine Endtiefe der Bohrung in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsparametern, insbesondere von der ermittelten Tragfähigkeitskennzahl, eingestellt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, automatisch so weit zu bohren, bis eine Bodenschicht mit einer vorher bestimmten Grenztragfähigkeit erreicht ist.

[0027] Insbesondere für einen besonders hohen Bohrfortschritt ist vorgesehen, dass der Bohrstrang im Bereich des Verdrängerbereiches zumindest eine Förderwendel aufweist. Die Förderwendel ist zwischen der Bohrstrangspitze und dem Verdrängerbereich vorgesehen sein und kann dazu dienen, am Bohrstrang anstehendes Bodenmaterial abzuarbeiten und zum Verdrängerbereich zu fördern.

[0028] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Mittel zum Erfassen von Betriebsparametern des Bohrstranges beim axialen Einfahren des Bohrstranges in den Boden und eine Recheneinrichtung vorgesehen, welche die Betriebsparameter zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung in eine mathematische Beziehung setzt.

[0029] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sein, wodurch sich die in diesem Zusammenhang erläuterten Vorteile erzielen lassen.

[0030] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Hierbei zeigt schematisch:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0031] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verdrängerbohrvorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Vorrichtung weist einen Bohrstrang 10 auf, der mittels einer Antriebseinrichtung 41 in Pfeilrichtung in Drehung versetzt werden kann und in Pfeilrichtung axial verfahren werden kann. Nahe seiner Spitze weist der Bohrstrang 10 einen Verdrängerbereich 20 auf, in welchem der Bohrstrang 10 verglichen mit den darüber und den darunter angeordneten Bereichen durchmessergrößer ausgebildet ist. Auf der der Spitze des Bohrstranges 10 zugewandten Seite des Verdrängerbereiches 20 ist am Bohrstrang 10 eine erste Förderwendel 11 angeordnet. Auf der der Spitze des Bohrstranges 10 abgewandten Seite des Verdrängerbereiches 20 ist eine zweite Förderwendel 12 am Bohrstrang 10 vorgesehen.

[0032] Beim rotierenden Einfahren des Bohrstranges 10 in den Boden 3 wird an der Spitze des Bohrstranges 10 anstehendes Bodenmaterial abgearbeitet. Dieses abgearbeitete Bodenmaterial wird von der unteren Förderwendel 11 längs des Bohrstranges 10 in den Verdrängerbereich 20 gefördert. Aufgrund der Durchmesservergrößerung des Bohrstranges 10 im Verdrängerbereich 20 wird das axial geförderte abgearbeitete Bodenmaterial dabei radial zum Bohrgestänge 10 verdrängt und in benachbarte Bodenbereiche eingepresst. Somit wird im Boden 3 eine Bohrung 1 erstellt, ohne dass abgearbeitetes Bodenmaterial zutage tritt und als Aushub anfällt.

[0033] Die zur ersten Förderwendel 11 gegenläufig angeordnete obere Förderwendel 12 dient zum Zuführen von Bodenmaterial, welches aus oberen Bohrungsbereichen in die Bohrung 1 einbricht, zum Verdrängerbereich 20, wo es ebenfalls radial in benachbarte Bodenbereiche eingepresst wird.

[0034] In einem oberen Bereich des Bohrstranges 10 ist dieser glatt, das heißt ohne Förderwendel ausgebildet. Eine zutage tretende Förderwendel ist bei einem Verdrängerbohrverfahren nicht erforderlich, da das abgearbeitete Bodenmaterial im Boden verbleibt.

[0035] Am Bohrstrang 10 ist eine Aufnehmereinrichtung 51 vorgesehen, mit der die Eindringtiefe des Bohrstranges 10 pro Umdrehung des Bohrstranges 10 bestimmt werden kann. Eine weitere Aufnehmereinrichtung 52 ist an der Antriebseinrichtung 41 vorgesehen und dient zur Bestimmung des Drehmomentes, mit dem der Bohrstrang 10 von der Antriebseinrichtung 41 beaufschlagt wird. Darüber hinaus kann mit der Aufnehmereinrichtung 52 die axial gerichtete Eindringkraft am Bohrstrang 10 bestimmt werden. Beide Aufnehmereinrichtungen 51 und 52 stehen mit einer Recheneinrichtung 53 in Signalverbindung, insbesondere in Leitungsverbindung. Diese Recheneinrichtung 53 dient zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung 1 aus dem aufgenommenen Drehmoment, der aufgenommenen Eindringtiefe pro Umdrehung und der aufgenommenen Eindringkraft. Insbesondere kann die Recheneinrichtung 53 dazu dienen, aus den genannten Werten eine Tragfähigkeitskennzahl α zu bestimmen.

[0036] Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der von der Bohrung 1 durchörterte Boden 3 drei übereinander angeordnete Bodenschichten 4, 4', 4" mit unterschiedlicher Tragfähigkeit auf. Demgemäß ermittelt die Rechenvorrichtung 53 beim schrittweisen Durchdringen der Bodenschichten 4, 4', 4" jeweils eine unterschiedliche Tragfähigkeitskennzahl α, α', α".

Ansprüche

1. Verfahren zum Erstellen einer Bohrung (1) im Boden (3) durch Verdrängerbohren, bei dem

- ein Bohrstrang (10), der in einem unteren Bereich zumindest einen querschnittsvergrößerten Verdrängerbereich (20) und zwischen einer Bohrstrangspitze und dem Verdrängerbereich (20) zumindest eine Förderwendel (11, 12) aufweist, drehend in den Boden (3) eingefahren wird,

- Betriebsparameter des Bohrstranges (10) beim Einfahren des Bohrstranges (10) in den Boden (3) erfasst werden, und

- die Betriebsparameter zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung (1) herangezogen werden,

dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest das Drehmoment am Bohrstrang (10) und die Eindringtiefe des Bohrstranges (10) pro Umdrehung als Betriebsparameter herangezogen werden,
dass zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung (1) ein Quotient aus dem Drehmoment am Bohrstrang (10) und der Eindringtiefe des Bohrstranges (10) pro Umdrehung gebildet wird und hieraus eine Tragfähigkeitskennzahl (α) ermittelt wird, und
dass zum Ermitteln einer Zuordnungsvorschrift zwischen der Tragfähigkeitskennzahl (α) und der Tragfähigkeit vorab Probebohrungen in Bodenschichten mit bekannten Eigenschaften durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
die Eindringkraft des Bohrstranges (10) als Betriebsparameter herangezogen wird.

3. Verfahren nach einem der der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ermittelten Betriebsparameter und/oder die ermittelte Tragfähigkeitskennzahl (α) zur Bestimmung der Tragfähigkeit mit einer Wertetabelle verglichen werden.

4. Verfahren nach einem der der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest einer der Betriebsparameter in Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Bohrstranges (10) im Boden (3) erfasst wird, wobei der eindringtiefenabhängige Betriebsparameter insbesondere zur Bestimmung eines Tiefenprofils der Tragfähigkeit herangezogen wird.

5. Verfahren nach einem der der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest einer der Betriebsparameter für vorher bestimmte Eindringtiefebereiche des Bohrstranges (10) im Boden (3) ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Endtiefe der Bohrung (1) in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsparametern eingestellt wird.

7. Verfahren nach einem der der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein beim Einfahren des Bohrstranges (10) im Boden (3) gebildeter Hohlraum mit einem insbesondere aushärtbaren Füllmaterial verfüllt wird und ein Bohrpfahl gebildet wird.

8. Vorrichtung zum Erstellen einer Bohrung (1) im Boden (3) durch Verdrängerbohren, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit

- einem Bohrstrang (10), der in einem unteren Bereich zumindest einen querschnittsvergrößerten Verdrängerbereich (20) und zwischen einer Bohrstrangspitze und dem Verdrängerbereich (20) zumindest eine Förderwendel (11, 12) aufweist, und

- einer Antriebseinrichtung zum drehenden Antreiben und axialen Verschieben des Bohrstranges (10),

- wobei Mittel zum Erfassen von Betriebsparametern des Bohrstranges (10) beim axialen Einfahren des Bohrstranges (10) in den Boden (3) vorgesehen sind, und

- wobei eine Recheneinrichtung (53) vorgesehen ist, welche die Betriebsparameter zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung (1) in eine mathematische Beziehung setzt,

dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zum Erfassen von Betriebsparametern dafür eingerichtet sind, zumindest das Drehmoment am Bohrstrang (10) und die Eindringtiefe des Bohrstranges (10) pro Umdrehung als Betriebsparameter zu erfassen,
dass die Vorrichtung dafür eingerichtet ist, zur Bestimmung der Tragfähigkeit der Bohrung (1) einen Quotienten aus dem Drehmoment am Bohrstrang (10) und der Eindringtiefe des Bohrstranges (10) pro Umdrehung zu bilden und hieraus eine Tragfähigkeitskennzahl (α) zu ermitteln, und
dass die Vorrichtung mittels Probebohrungen kalibriert ist, welche zum Ermitteln einer Zuordnungsvorschrift zwischen der Tragfähigkeitskennzahl (α) und der Tragfähigkeit vorab in Bodenschichten mit bekannten Eigenschaften durchgeführt worden sind.

Claims

1. Method for making a drill-hole (1) in the soil (3) by means of displacement drilling, in which

- a drill string (10), which has in a lower area at least one cross-sectionally enlarged displacement portion (20) and between a drill string tip and the displacement portion (20) at least one conveyer flight (11, 12), is driven into the soil (3) in a rotating manner,

- operating parameters of the drill string (10) are detected on driving the drill string (10) into the soil (3), and

- the operating parameters are used to determine the load-carrying capacity of the drill-hole (1),

characterized in that
at least the torque on the drill string (10) and the penetration depth of the drill string (10) per revolution are used as operating parameters,
in that in order to determine the load-carrying capacity of the drill-hole (1) a quotient is generated of the torque on the drill string (10) and the penetration depth of the drill string (10) per revolution and from this a load-carrying capacity characteristic (α) is ascertained, and
in that in order to ascertain an assignment rule between the load-carrying capacity characteristic (α) and the load-carrying capacity, test drillings in soil layers with known properties are carried out beforehand.

2. Method according to claim 1,
characterized in that
the penetration force of the drill string (10) is used as an operating parameter.

3. Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the ascertained operating parameters and/or the ascertained load-carrying capacity characteristic (α) are compared with a table of values in order to determine the load-carrying capacity.

4. Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
at least one of the operating parameters is detected as a function of the penetration depth of the drill string (10) in the soil (3), in which case the operating parameter depending on the penetration depth is used in particular for determining a depth profile of the load-carrying capacity.

5. Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
at least one of the operating parameters is ascertained for previously determined penetration depths of the drill string (10) in the soil (3).

6. Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
a final depth of the drill-hole (1) is set as a function of the ascertained operating parameters.

7. Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
a hollow space formed in the soil (3) during driving of the drill string (10) is filled in particular with a hardening filling material and a bored pile is formed.

8. Device for making a drill-hole (1) in the soil (3) by means of displacement drilling, in particular for carrying out the method according to any one of the preceding claims, comprising

- a drill string (10) which has in a lower area at least one cross-sectionally enlarged displacement portion (20) and between a drill string tip and the displacement portion (20) at least one conveyer flight (11, 12) and

- a driving device to drive the drill string (10) in a rotating manner and for axial dis placement thereof,

- wherein means are provided for detecting operating parameters of the drill string (10) during axial driving of the drill string (10) into the soil (3) and

- wherein a computing device (53) is provided which puts the operating parameters into a mathematical relation in order to determine the load-carrying capacity of the drill-hole (1),

characterized in that
the means for detecting operating parameters are adapted to detect at least the torque on the drill string (10) and the penetration depth of the drill string (10) per revolution as operating parameters,
in that in order to determine the load-carrying capacity of the drill-hole (1) the device is adapted to generate a quotient of the torque on the drill string (10) and the penetration depth of the drill string (10) per revolution and to ascertain from this a load-carrying capacity characteristic (α), and
in that the device is calibrated by means of test drillings which have been carried out beforehand in soil layers with known properties in order to ascertain an assignment rule between the load-carrying capacity characteristic (α) and the load-carrying capacity.

Revendications

1. Procédé de réalisation d'un forage (1) dans le sol (3) par forage par refoulement, dans lequel

- une ligne de forage (10), qui comprend, dans une partie inférieure, au moins une zone de refoulement (20) de section agrandie et, entre une pointe de ligne de forage et la zone de refoulement (20), au moins une spire de transport (11, 12), est enfoncée en tournant dans le sol (3),

- des paramètres de service de la ligne de forage (10) sont relevés pendant la pénétration de la ligne de forage (10) dans le sol (3), et

- les paramètres de service sont utilisés pour déterminer la portance du forage (1),

caractérisé
en ce qu'au moins le couple de rotation sur la ligne de forage (10) et la profondeur de pénétration de la ligne de forage (10) par tour sont utilisés comme paramètres de service,
en ce que, pour déterminer la portance du forage (1), un quotient entre le couple de rotation sur la ligne de forage (10) et la profondeur de pénétration de la ligne de forage (10) par tour est produit et un indice de portance (α) en est déduit, et
en ce que, pour déterminer une loi d'association entre l'indice de portance (α) et la portance, des forages d'essai sont préalablement réalisés dans des couches de sol présentant des propriétés connues.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force de pénétration de la ligne de forage (10) est utilisée comme paramètre de service.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres de service relevés et/ou l'indice de portance (α) relevé sont comparés à un tableau de valeurs pour déterminer la portance.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des paramètres de service est relevé en fonction de la profondeur de pénétration de la ligne de forage (10) dans le sol (3), le paramètre de service dépendant de la profondeur de pénétration étant utilisé en particulier pour déterminer un profil de profondeur de la portance.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des paramètres de service est relevé pour des zones de profondeur de pénétration prédéterminées de la ligne de forage (10) dans le sol (3).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une profondeur finale du forage (1) est ajustée en fonction des paramètres de service relevés.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une cavité formée lors de la pénétration de la ligne de forage (10) dans le sol (3) est comblée avec un matériau de remplissage, en particulier durcissable, et un pieu de forage est formé.

8. Dispositif pour réaliser un forage (1) dans le sol (3) par forage par refoulement, en particulier pour appliquer le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec

- une ligne de forage (10) qui comprend, dans une partie inférieure, au moins une zone de refoulement (20) de section agrandie et, entre une pointe de ligne de forage et la zone de refoulement (20), au moins une spire de transport (11, 12), et

- un dispositif d'entraînement pour entraîner en rotation et déplacer axialement la ligne de forage (10),

- dans lequel des moyens sont prévus pour relever des paramètres de service de la ligne de forage (10) lors de la pénétration axiale de la ligne de forage (10) dans le sol (3), et

- dans lequel un dispositif de calcul (53) est prévu, qui met les paramètres de service dans une relation mathématique afin de déterminer la portance du forage (1),

caractérisé
en ce que les moyens pour relever des paramètres de service sont conçus pour relever au moins le couple de rotation sur la ligne de forage (10) et la profondeur de pénétration de la ligne de forage (10) par tour,
en ce que le dispositif est conçu, afin de déterminer la portance du forage (1), pour former un quotient entre le couple de rotation sur la ligne de forage (10) et la profondeur de pénétration de la ligne de forage (10) par tour et en déduire un indice de portance (α), et
en ce que le dispositif est calibré au moyen de forages d'essai, qui ont été conduits au préalable dans des couches de sol présentant des propriétés connues afin de déterminer une loi d'association entre l'indice de portance (α) et la portance.

Zeichnung