DE4229940C2

DE4229940C2 - Method and device for inserting and creating shoring elements

Info

Publication number: DE4229940C2
Application number: DE19924229940
Authority: DE
Inventors: H-Walter Dipl Ing Gross
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2012-09-09
Also published as: DE4229940A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen, bei dem ein Träger entsprechend seiner Sollorientierung in den Baugrund eingebracht wird und der Träger zumindest teilweise in eine vorzugsweise selbstabbindende Ausschachtmasse eingebettet wird.The invention relates to a method for introducing and Creating shoring elements in which a beam according to its target orientation in the ground is introduced and the carrier at least partially in a preferably self-setting excavation is embedded.

Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen der in Rede stehenden Art sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. Dabei wird üblicherweise ein Träger bzw. eine Reihe von Trägern bis zu einer gewissen Tiefe in den Baugrund eingerammt. Der Baugrund wird dann entlang der Trägerreihe maximal bis zu dieser Tiefe aufgegraben. Gegebenenfalls wird die Trägerreihe dann einseitig durch eine Querversteifung stabilisiert. Im Anschluß daran werden die Träger weiter in den Baugrund eingerammt und der Baugrund wird dann wieder einseitig entlang der Trägerreihe weiter aufgegraben. Diese Verfahrensschritte werden abwechselnd solange wiederholt bis die Trägerreihe noch ihre Endteufe erreicht hat. Schließlich wird die eingebrachte Trägerreihe noch ausgehend von dem einseitig neben der Trägerreihe entstandenen Graben in Ausschachtmasse, beispielsweise selbstabbindenden Beton eingebettet, so daß die Träger in Verbindung mit der ausgehärteten Ausschatmasse eine zusammenhängende Wand im Baugrund bilden, die beispielsweise als Baugrubenwandung dient.Procedure for inserting and creating shoring elements of the type in question have been in practice for years known. Usually a carrier or a Row of beams to a certain depth in the Rammed ground. The ground is then along the Row of beams dug up to this depth at most. If necessary, the row of supports is then one-sided a cross stiffening stabilized. After that the beams are rammed into the ground and the ground will then be unilaterally along the Row of beams further excavated. These process steps are repeated alternately until the carrier row has still reached its final depth. Finally, the introduced row of supports still starting from the one-sided in addition to the trench created in Excavation material, for example self-setting concrete embedded so that the carrier in connection with the cured scraping compound a coherent wall in the Form building ground, for example as a building pit wall serves.

Das bekannte Verfahren ist in der Praxis in mehrerer Hinsicht problematisch. Zum einen sind die mit dem bekannten Verfahren erstellten Verbauelemente nur sehr bedingt im Baugrund verankert. Um ein Kippen der eine Wand bildenden Verbauelemente zu verhindern, ist also eine relativ große Anzahl von zusätzlichen Verankerungen erforderlich. The known method is in practice in several Problematic. For one, they are with the known methods created shoring elements only conditionally anchored in the ground. To tilt one wall Preventing shoring elements is one relatively large number of additional anchorages required.

Diese Verankerungen können je nach Funktion der Verbauelemente entweder durch Verpreßanker gebildet werden, die in den den Verbauelementen benachbarten Baugrund eingebracht werden, oder auch durch Baugrubenaussteifungen, im Falle, daß die Verbauelemente als seitliche Baugrubenbegrenzungen dienen. Das bekannte Verfahren zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen ist zusätzlich mit einem relativ hohen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden, da abwechselnd unterschiedliche Verfahrensschritte durchgeführt werden, bei denen unterschiedliches Arbeitsgerät verwendet werden muß.Depending on the function of the Shoring elements either formed by grouting anchors that are in the adjacent to the shoring elements Soil are brought in, or by Construction pit stiffeners, in the event that the shoring elements serve as lateral pit restrictions. The well-known method for introducing and creating Shoring elements is also with a relatively high Work and time involved because they alternate different process steps are carried out, where different tools are used got to.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, wobei eine Steuerung des Eindringvorganges in Abhänigkeit von der Bodenqualität - im Hinblick auf entgegenstehende Hindernisse - realisiert werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a method and an apparatus of the type in question, wherein a control of the penetration process depending on the soil quality - in With regard to opposing obstacles - can be realized.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach wird der Baugrund entsprechend der Sollorientierung des einen Bestandteil des Verbauelements bildenden Trägers vorgebohrt. Das dabei entstehende Bohrloch wird durch Einleiten von Injektionsgut unter Druck aufgeweitet, die Ausschachtmasse wird in das Bohrloch eingeleitet, in das dann der Träger nachgeführt wird.The method according to the invention solves the above Task by the features of claim 1. Then the ground will be in accordance with the target orientation of the a component of the support element forming the support predrilled. The resulting borehole is through Introducing injection material under pressure that expanded Excavation material is introduced into the borehole into which then the carrier is tracked.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß es vorteilhaft ist, den Widerstand des Baugrundes herabzusetzen, indem der Baugrund vor dem Einrammen bzw. Einbringen des Trägers vorgebohrt wird. Es ist weiter erkannt worden, daß mit dem Vorbohren auch gleichzeitig ein Volumen für die Ausschachtmasse, die ja in Verbindung mit dem Träger das Verbauelement bildet, geschaffen werden kann. Es ist weiter erkannt worden, daß die Verankerung des Verbauelements im Baugrund verbessert werden kann, wenn die Ausschachtmasse den Träger möglichst allseitig umgibt. In diesem Falle kann die Zahl der zusätzlichen Verankerungselemente für eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellte Wand, beispielsweise in Form von in den Baugrund eingebrachten Verpreßankern oder auch Baugrubenaussteifungen, reduziert werden.According to the invention, it was first recognized that it is advantageous, the resistance of the ground to be reduced by the ground before driving or Introducing the carrier is pre-drilled. It is further been recognized that with pre-drilling at the same time a volume for the excavation mass, which yes yes in connection forms the shoring element with the support can. It has also been recognized that the anchoring the shoring element in the ground can be improved, if the excavation mass the carrier as possible on all sides surrounds. In this case, the number of additional Anchoring elements for one with the invention Process created wall, for example in the form of in the ground anchor brought in or also Construction stiffeners are reduced.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, das Einbringen eines Trägers mit einem Hochdruckinjektions-(HDI)- Bohrprozeß zu kombinieren. Dabei wird ein Injektionsgut, vorzugsweise Luft, Wasser, Zement und/oder eine Bentonitsuspension, unter Druck in das Bohrloch eingeleitet. Vorteilhafterweise erfolgt das Einleiten des Injektionsguts unter Drücken von 10 bis 2000 bar. Der das Bohrloch umgebende Baugrund wird dadurch unter Bildung von Bohrgut zumindest bereichsweise zerschnitten. Außerdem durchmischt sich das Injektionsgut mit dem Bohrgut. Es ist nun besonders vorteilhaft, als Injektionsgut bereits die Ausschachtmasse des Verbauelements zu verwenden. Dadurch, daß sich die Ausschachtmasse dann mit dem im Bohrloch entstehenden Bohrgut vermischt, kann das Material des Baugrundes, nämlich das Bohrgut, als Bestandteil der Ausschachtmasse verwendet werden. Dabei findet eine Bodenvermörtelung statt, bei der Beton mit sehr hoher Güte (25) erzeugt werden kann. Dazu werden vorteilhafterweise zunächst Proben des Baugrundes entnommen, analysiert und eine diese Analyse berücksichtigende Zusammensetzung des Injektionsguts gewählt. Ein besonderer Vorteil des Einbringens von Ausschachtmasse mit Hilfe der Hochdruckinjektion besteht darin, daß sich die Ausschachtmasse entsprechend der Konsistenz des Baugrundes im Baugrund verteilt, d. h. die Ausschachtmasse dringt in Baugrundschichten unterschiedlicher Konsistenz unterschiedlich tief ein. Das führt zu einer besonders guten Verankerung des Verbauelementes im Baugrund.According to the invention, it is therefore proposed to combine the introduction of a carrier with a high-pressure injection (HDI) drilling process. An injection material, preferably air, water, cement and / or a bentonite suspension, is introduced into the borehole under pressure. The injection material is advantageously introduced under pressures of 10 to 2000 bar. The subsoil surrounding the borehole is thereby cut, at least in regions, to form drill material. In addition, the injection material mixes with the drilling material. It is now particularly advantageous to use the excavation mass of the shoring element as the injection material. Because the excavation mass is then mixed with the drilling material that arises in the borehole, the material of the building ground, namely the drilling material, can be used as part of the excavation mass. Soil mortaring takes place in which very high quality concrete ( 25 ) can be produced. For this purpose, samples of the subsoil are advantageously first taken, analyzed and a composition of the injection material that takes this analysis into account is selected. A particular advantage of introducing excavation mass with the help of high-pressure injection is that the excavation mass is distributed in the subsoil in accordance with the consistency of the subsoil, ie the excavation mass penetrates to different depths into subsoil layers of different consistency. This leads to a particularly good anchoring of the shoring element in the ground.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn für das erfindungsgemäße Verfahren ein Bohrgestänge verwendet wird, das vorzugsweise an seinem unteren Ende mindestens eine, vorzugsweise senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse aufweist, und das Injektionsgut über das Bohrgestänge in das Bohrloch ausgedüst wird.It is particularly advantageous if for that The method according to the invention uses a drill pipe , which is preferably at least at its lower end one, preferably perpendicular to the rod axis has aligned injection nozzle, and that Injection material over the drill pipe into the borehole is being ejected.

Das Ausdüsen des Injektionsgutes aus der Injektionsdüse erfolgt erfindungsgemäß während des Bohrens, d. h. während dem das Bohrgestänge von oben nach unten in den Baugrund eindringt. Es wird also gleichzeitig das Bohrloch von der Baugrundoberfläche ausgehend erstellt, aufgeweitet und gegebenenfalls mit Ausschachtmasse verfüllt. Erfindungsgemäß wird das Bohrgestänge während des Ausdüsvorgangs innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs verdreht, so daß der Strahl des ausgedüsten Injektionsguts einen vorgegebenen Kreissektor überstreicht. Die Ausschachtmasse bzw. das Injektionsgut wird also gezielt in den Baugrund injiziert. Da nun der Träger bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig mit dem Erstellen des Bohrlochs in den Baugrund eingeführt wird, der Träger und das Bohrgestänge also parallel zueinander geführt werden, und der Träger möglichst allseitig mit Ausschachtmasse umgeben werden soll, ist es sinnvoll, das Bohrloch in Form eines Kreissektors mit dem Bohrgestänge als Mittelpunkt des Kreises aufzuweiten. The injection material is ejected from the injection nozzle takes place according to the invention during drilling, d. H. while which the drill pipe from top to bottom into the ground penetrates. So it becomes the borehole of the Ground surface created, expanded and if necessary filled with excavation material. According to the invention, the drill pipe during Spraying process within a certain angular range twisted so that the jet of the injected material sweeps over a given circle sector. The Excavation mass or the injection material is therefore targeted injected into the ground. Since the carrier now Use of the device according to the invention simultaneously with the creation of the borehole the carrier and the drill pipe are parallel to each other, and the carrier if possible It is to be surrounded on all sides with excavation material sensible, the borehole in the form of a circular sector with the Expand the drill pipe as the center of the circle.

Erfolgt das Erstellen des Bohrlochs und das Nachführen des Trägers parallel, so ist es erforderlich, daß die Bohrlochtiefe der Einbringtiefe des Trägers immer um einen Mindestabstand vorauseilt, damit der Träger nicht in den Ausdüsbereich der Injektionsdüse am unteren Ende des Bohrgestänges gelangt. Zum einen kann dadurch der Träger beschädigt werden, zum anderen würde der Träger den Ausdüsbereich der Injektionsdüse in diesem Fall abschatten.The drilling is carried out and the track is updated Carrier parallel, it is necessary that the Borehole depth of the insertion depth of the beam always by one Minimum distance leads so that the wearer does not enter the Injecting area of the injection nozzle at the lower end of the Drill pipe arrives. On the one hand, the carrier can the carrier would damage the Injecting area of the injection nozzle in this case shade.

Es ist nun möglich, das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend zu steuern, daß bei Überschreiten eines ersten oberen Grenzwerts für den Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers der Träger in das Bohrloch eingerüttelt wird. Dies erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn sich Findlinge oder andere Hindernisse im Bohrloch befinden, die zwar vom Bohrgestänge durchdrungen oder auch verdrängt worden sind, aber weiterhin einen Widerstand gegen das Einbringen des Trägers darstellen. In diesem Falle bleibt der Träger unzulässig weit hinter dem Bohrgestänge zurück. Wird dies erkannt, so kann versucht werden, durch Aufsetzen eines Vibrationsbärs auf den Träger, d. h. durch Rütteln, das den Träger behindernde Hindernis zu überwinden. Für den Fall, daß auch das Rütteln, d. h. das Einbringen des Trägers mit zusätzlichem Energieaufwand, nicht zur Überwindung des Hindernisses ausreicht, und ein zweiter oberer Grenzwert für den Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers überschritten wird, kann der Bohrvorgang und damit das erfindungsgemäße Verfahren abgebrochen werden.It is now possible to use the method according to the invention to be controlled so that when a first is exceeded upper limit for the distance between the Borehole depth and the insertion depth of the carrier of the carrier is shaken into the borehole. It turns out especially advantageous if boulders or there are other obstacles in the borehole that are from Drill pipes have been penetrated or displaced, but continues to resist the introduction of the Represent carrier. In this case the carrier remains impermissibly far behind the drill pipe. Is this recognized, you can try to put on a Vibrating bear on the carrier, d. H. by shaking the Overcoming obstacles preventing wearers. In the case, that the shaking, d. H. the introduction of the carrier with additional energy expenditure, not to overcome the Obstacle is sufficient, and a second upper limit for the distance between the hole depth and the Insertion depth of the carrier is exceeded, the Drilling process and thus the method according to the invention be canceled.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft zum Erstellen von Verbauwänden, beispielsweise zur Baugrubenumschließung einsetzen. Dazu werden mehrere Verbauelemente nebeneinander im Baugrund erstellt, und zwar so, daß sich die kreissegmentförmigen mit Ausschachtmasse verfüllten Bohrlöcher benachbarter Verbauelemente überschneiden. Zum Anschluß einer derartig erstellten Verbauwand an eine Sohle kann die HDI-Injektion nach dem Abteufen des Trägers bis auf das Sohlenniveau vom Sektorbetrieb auf Rundumbetrieb umgeschaltet werden.The process according to the invention can be carried out particularly well advantageous for creating shoring walls, for example use for construction pit enclosure. To do this, several Shoring elements created next to each other in the ground, and in such a way that the circular segment-shaped with Excavation of filled boreholes in neighboring areas Overlap sheeting elements. To connect one of these The HDI injection can be made to the wall after the wearer has sunk to the level of the sole from Sector operation can be switched to all-round operation.

Mit der vorliegenden Erfindung wird neben dem voranstehend beschriebenen Verfahren auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen, die ein vorzugsweise drehbares Bohrgestänge aufweist, das vorzugsweise an seinem unteren Ende mindestens eine vorzugsweise senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse aufweist. Das Bohrgestänge wird mittels einer Lafette geführt und ausgerichtet. Erfindungsgemäß sind an der Lafette auch Befestigungsmittel für den in den Baugrund einzubringenden Träger vorgesehen, so daß der Träger im wesentlichen parallel zu dem in den Baugrund vordringenden Bohrgestänge geführt wird. Als Befestigungsmittel wird u. a. eine Vorschubzange vorgeschlagen, die mindestens ein Zangenoberteil und ein Zangenunterteil aufweist, wobei das Zangenoberteil und das Zangenunterteil über eine Federanordnung miteinander verbunden sind.With the present invention, in addition to the above described method also a device for Carrying out this procedure suggested the one preferably has rotatable drill pipe, the preferably at least one at its lower end preferably aligned perpendicular to the rod axis Injection nozzle has. The drill pipe is made using guided and aligned with a gun carriage. According to the gun carriage are also Fasteners for those to be brought into the subsoil Carrier provided so that the carrier essentially parallel to the drill pipe penetrating into the ground to be led. As a fastener u. a. a Feed pliers suggested at least one Pliers upper part and a pliers lower part, the The upper part of the pliers and the lower part of the pliers over one Spring arrangement are interconnected.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagene Regelung bzw. Überlast-Abschaltung kann auf vorteilhafte Weise mit einer solchen Zangenanordnung realisiert werden. Dabei ist das Zangenoberteil fest mit dem Bohrgestänge verbunden, dient jedoch lediglich als Führung für den Träger, der im Zangenoberteil verschiebbar angeordnet ist. The proposed with the inventive method Regulation or overload shutdown can be advantageous Be realized with such a pliers arrangement. The upper part of the pliers is fixed to the drill pipe connected, but only serves as a guide for the Carrier, which is arranged displaceably in the upper part of the pliers.

Im Gegensatz dazu ist der Träger fest mit dem Zangenunterteil verbunden, das jedoch lediglich als Führung für das Bohrgestänge dient, welches verschiebbar im Zangenunterteil angeordnet ist. Das fest mit dem Zangenoberteil verbundene Bohrgestänge wird also an der Lafette geführt, in den Baugrund eingetrieben. Dabei wird das Bohrloch mit Hilfe des aus der Injektionsdüse austretenden Injektionsgutstrahls im Bereich unterhalb des Trägers aufgeweitet, der nun in dieses aufgeweitete Bohrloch nachgeführt werden soll. Der Träger ist fest mit dem Zangenunterteil verbunden und wird daher ebenfalls an der Lafette geführt, in den Baugrund eingebracht. Stößt der Träger nun auf ein im Bohrloch befindliches Hindernis, so bleibt er hinter dem Bohrgestänge zurück, so daß die Federanordnung zwischen dem Zangenoberteil und dem Zangenunterteil zusammengedrückt wird, da ja das Zangenoberteil mit dem Bohrgestänge in den Baugrund geführt wird und das Zangenunterteil aufgrund des auf ein Hindernis gestoßenen Trägers in seiner Position verbleibt. Aufgrund der auf die Federanordnung wirkenden Spannung kann nun festgestellt werden, ob der Träger bestimmungsgemäß parallel zum Bohrgestänge in das Bohrloch eingeführt wird. Dadurch, daß der Träger fest mit dem Zangenuntenteil und daher mit der Lafette verbunden ist, wird außerdem verhindert, daß der Träger in das Bohrloch fällt und damit in den Bereich der Injektionsdüse des Bohrgestänge gelangt.In contrast, the wearer is firm with the Pliers lower part connected, but only as Guide for the drill pipe is used, which is slidable is arranged in the lower part of the pliers. That stuck with the The upper part of the tongs connected to the pliers is attached to the Carriage guided, driven into the ground. Doing so the borehole with the help of the injection nozzle emerging injection material jet in the area below the Carrier expanded, which is now expanded into this Drill hole to be tracked. The carrier is firm with connected to the lower part of the pliers and is therefore also on the carriage guided, brought into the ground. Bumps the carrier is now on an obstacle in the borehole, so he remains behind the drill pipe so that the Spring arrangement between the upper part of the pliers and the The lower part of the pliers is pressed together, since that is Upper part of the pliers with the drill pipe in the ground is guided and the lower part of the pliers due to the on Obstacle of the pushed carrier remains in its position. Because of the tension acting on the spring assembly can now be determined whether the carrier as intended, parallel to the drill pipe in the borehole is introduced. The fact that the carrier firmly with the Pliers bottom part and therefore connected to the carriage, also prevents the carrier from entering the borehole falls and thus in the area of the injection nozzle of the Drill pipe arrives.

Erfindungsgemäß kann mit einer solchen Vorschubzange in Kombination mit einem Schaltersystem auf einfache Weise eine Steuervorrichtung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren realisiert werden. So können in gewissen Abständen vom oberen Zangenteil einer oder mehrere Schalter zwischen den beiden Zangenteilen angeordnet werden, die dann von dem unteren Zangenteil betätigt werden, wenn sich dieses bis zu einem entsprechenden Abstand an das obere Zangenteil annähert. Es ist z. B. möglich, mit diesen Schaltern eine auf den Träger aufgesetzte Rüttelvorrichtung zu aktivieren oder auch den Bohrvorgang zu starten oder abzuschalten.According to the invention, with such feed pliers Combination with a switch system in a simple way a control device according to the invention Procedure can be realized. So in certain Distances from the upper part of the pliers one or more Switch arranged between the two parts of the pliers are then operated by the lower part of the pliers if this is up to a corresponding Distance approximates the upper part of the pliers. It is Z. B. possible with these switches one on the Activate carrier mounted vibrator or also start or switch off the drilling process.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von drei Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.There are now several ways of teaching present invention in an advantageous manner to design and develop. This is on the one hand the subordinate to claims 1 and 10 Claims and on the other hand to the following Explanation of three embodiments of the invention refer to the drawing.

In Verbindung mit der Erläuterung der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt:In connection with the Explanation of the embodiments of the invention based on drawing are also generally preferred Refinements and developments of teaching explained. The drawing shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 shows an inventive device for implementing the method according to the invention,

Fig. 2 die schematische Darstellung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und die Fig. 2 is a schematic representation of the operation of a control device according to the invention and the

Fig. 3a und 3b die schematische Darstellung von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Verbauelementen. FIGS. 3a and 3b is a schematic representation of generated with the inventive method Verbauelementen.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Einbringen und Erstellen von Verbauelementen dargestellt, die ein um seine Achse drehbares Bohrgestänge 2 aufweist, das mit Hilfe einer Lafette 3 ausgerichtet und in den Baugrund geführt wird. An der Lafette 3 sind Befestigungsmittel 4 und 5 für einen in den Baugrund einzubringenden Träger 6 vorgesehen, wobei der Träger 6 im wesentlichen parallel zu dem in den Baugrund vordringenden Bohrgestänge 2 geführt wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Situation ist das Bohrgestänge 2 bereits bis zu einer gewissen Tiefe in den Baugrund eingedrungen. Das Bohrgestänge 2 weist an seinem unteren Ende eine senkrecht zur Gestängeachse ausgerichtete Injektionsdüse 7 auf, über die die Ausschachtmasse in das während des Bohrprozesses entstehende Bohrloch 8 ausgedüst wird. Das Bohrloch 8 wird durch Einleiten bzw. Ausdüsen der Ausschachtmasse unter Druck aufgeweitet, wobei der das Bohrloch 8 umgebende Baugrund unter Bildung von Bohrgut zerschnitten wird und sich die injizierte Ausschachtmasse mit dem Bohrgut durchmischt.In Fig. 1, a device 1 for introducing and creating shoring elements is shown, which has a drill rod 2 rotatable about its axis, which is aligned with the aid of a mount 3 and guided into the ground. On the carriage 3 fixing means 4 and 5 are provided for one to be introduced into the ground support 6, wherein the carrier is guided to the advancing drill string into the ground 2 parallel 6 substantially. In the situation shown in Fig. 1, the drill pipe 2 has already penetrated to a certain depth in the ground. At its lower end, the drill pipe 2 has an injection nozzle 7 oriented perpendicular to the drill pipe axis, via which the excavation material is sprayed into the borehole 8 that arises during the drilling process. The borehole 8 is widened by introducing or spraying out the excavated material under pressure, the subsoil surrounding the borehole 8 being cut to form drill material and the injected excavated material being mixed with the drill material.

Das Bohrloch wird also ausgehend von der Baugrundoberfläche von oben nach unten erstellt, durch den Ausdüsvorgang aufgeweitet und bei Verwendung von Ausschachtmasse als Injektionsgut mit Ausschachtmasse verfüllt.The borehole is therefore based on the Soil surface created from top to bottom by Spraying process expanded and when using Excavation mass as injection material with excavation mass backfilled.

Der Träger 6 wird parallel zum Borgestänge 2 und diesem nacheilend in den Baugrund eingeführt, wobei die Befestigungsmittel 4 und 5 verhindern, daß der Träger 2 in das Bohrloch und also in den Ausdüsbereich der Injektionsdüse 7 des Bohrgestänges 2 hineinfällt. Es ist nun auch möglich, daß trotz der über das Bohrgestänge 2 durchgeführten Hochdruckinjektion Hindernisse im Bohrloch 8 verbleiben, die ein weiteres Eindringen des Trägers 6 verhindern. In diesem Falle kann ein Vibrationsbär oder auch Rammbär oben auf den Träger 6 aufgesetzt werden, was durch den Pfeil 9 angedeutet ist. The carrier 6 is inserted parallel to the boron rod 2 and this lagging into the ground, the fastening means 4 and 5 preventing the carrier 2 from falling into the borehole and thus into the nozzle area of the injection nozzle 7 of the drill rod 2 . It is now also possible that despite the high-pressure injection carried out via the drill pipe 2 , obstacles remain in the borehole 8 , which prevent further penetration of the carrier 6 . In this case, a vibrating bear or ramming bear can be placed on top of the carrier 6 , which is indicated by the arrow 9 .

Durch erhöhten Energieaufwand, d. h. durch Rütteln oder Rammen des Trägers, kann nun versucht werden, das im Bohrloch verbliebene Hindernis zu zertrümmern oder zu verdrängen. Mit d ist der Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers 6 bezeichnet. Üblicherweise eilt die HDI-Düse des Bohrgestänges 2 dem Träger 6 um ca. 150 mm voraus. Mit den Pfeilen 10 und 11 sind die Bohrachse des Bohrgestänges 2 und die Rammachse des Trägers 6 bezeichnet. Die Bohrachse 10 und die Rammachse verlaufen parallel zueinander. Um nun den Träger 6 möglichst allseitig in Ausschachtmasse einzubetten, um aber gleichzeitig einen unnötig hohen Verbrauch an Ausschachtmasse zu vermeiden, ist vorgesehen, das Bohrgestänge 2 lediglich in einem vorgegebenen Winkelbereich zu verdrehen, so daß der ausgedüste Strahl an Injektionsgut lediglich einen Kreissektor überstreicht.Through increased energy expenditure, ie by shaking or ramming the carrier, an attempt can now be made to smash or displace the obstacle remaining in the borehole. With d the distance between the borehole depth and the insertion depth of the carrier 6 is designated. The HDI nozzle of the drill pipe 2 usually leads the carrier 6 by approximately 150 mm. The arrows 10 and 11 denote the drilling axis of the drill pipe 2 and the ramming axis of the support 6 . The drilling axis 10 and the ram axis run parallel to one another. In order to embed the carrier 6 in the excavation mass on all sides as far as possible, but at the same time to avoid an unnecessarily high consumption of excavation mass, it is provided that the drill string 2 is only rotated within a predetermined angular range, so that the jet of injection material sprayed out only sweeps over a circular sector.

In Fig. 2 ist nun die Wirkungsweise einer Steuervorrichtung dargestellt, mit der eine Überlastsicherung des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert ist. Bei dieser Überlastsicherung wirkt die spezielle konstruktive Ausgestaltung der Vorschubzange 4 mit einer entsprechenden Schalteranordnung zusammen. Dargestellt ist zunächst schematisch das Bohrgestänge 2 sowie der parallel geführte Träger 6. Außerdem ist die Vorschubzange 4 dargestellt, die sich aus einem Zangenoberteil 12, einem Zangenunterteil 13 sowie einer Federanordnung 14 zusammensetzt, wobei die Federanordnung 14 das Zangenoberteil 12 mit dem Zangenunterteil 13 verbindet. Mit dem Doppelpfeil 15 ist der Mindestabstand zwischen dem Niveau der Injektionsdüse 7 des Bohrgestänges 2 und der Unterkante des nachgeführten Trägers 6 bezeichnet. In FIG. 2, the operation of a control device, there is shown, with an overload protection of the inventive method is implemented. With this overload protection, the special structural design of the feed pliers 4 interacts with a corresponding switch arrangement. The drill pipe 2 and the carrier 6 guided in parallel are first shown schematically. In addition, the feed tongs 4 are shown, which are composed of an upper jaw part 12 , a lower jaw part 13 and a spring arrangement 14 , the spring arrangement 14 connecting the upper jaw part 12 to the lower jaw part 13 . The double arrow 15 denotes the minimum distance between the level of the injection nozzle 7 of the drill pipe 2 and the lower edge of the carrier 6 that is being tracked.

Befindet sich nun die Unterkante des Trägers 6 in dem mit dem Doppelpfeil 16 bezeichneten Bereich, so erfolgt der Vorschub des Trägers ohne Einsatz eines auf den Träger aufgesetzten Rüttlers. Befindet sich die Unterkante des Trägers 6 in dem mit dem Doppelpfeil 17 bezeichneten Bereich, so ist davon auszugehen, daß der Träger 6 aufgrund eines Hindernisses oder erhöhtem Widerstand des Baugrundes hinter dem Bohrgestänge 2 zurückbleibt, so daß der Einsatz eines Rüttlers zum weiteren Einbringen des Trägers 6 erforderlich bzw. vorteilhaft ist.If the lower edge of the carrier 6 is now in the region indicated by the double arrow 16 , the carrier is advanced without the use of a vibrator placed on the carrier. If the lower edge of the support 6 is in the area indicated by the double arrow 17 , it can be assumed that the support 6 will remain behind the drill string 2 due to an obstacle or increased resistance of the subsoil, so that the use of a vibrator for the further introduction of the support 6 is necessary or advantageous.

Bleibt der Träger 6 jedoch so weit zurück, daß die Unterkante des Trägers 6 noch nicht einmal in den Bereich 17 eindringt, so erfolgt eine Notabschaltung, bzw. eine Unterbrechung des Bohrvorganges. Ein, eine Notabschaltung hervorrufendes Hindernis kann nun beispielsweise durch Herausziehen des Bohrgestänges 2 und erneutes Vorbohren überwunden werden. 6, however, remains the carrier back so far that the lower edge of the carrier 6 does not even penetrate into the region 17, then an emergency shutdown or an interruption of the drilling operation. An obstacle causing an emergency shutdown can now be overcome, for example, by pulling out the drill pipe 2 and re-drilling.

In dem in Fig. 2 dargestellten Schema ist der Träger 6 fest mit dem Zangenunterteil 13 verbunden, jedoch lediglich verschiebbar im Zangenoberteil 12 geführt. Genau die umgekehrte Konstellation trifft für das Bohrgestänge 2 zu. Das Bohrgestänge 2 ist fest mit dem Zangenoberteil 12 verbunden und wird im Zangenunterteil 13 lediglich geführt, ist also in diesem verschiebbar angeordnet. Bei optimalem Verfahrensverlauf muß keine zusätzliche Energie zum Nachführen des Trägers 6 in das Bohrloch aufgebracht werden. In diesem Falle befindet sich das Zangenunterteil 13 in Bezug zum Zangenoberteil 12 in dem mit 18 bezeichneten Bereich. In dem Moment, wo sich der Abstand zwischen der Bohrlochtiefe und der Einbringtiefe des Trägers 6 vergrößert, der Träger 6 also hinter dem Bohrgestänge 2 zurückbleibt, überschreitet das Zangenunterteil 13 die Grenze zu dem mit 19 bezeichneten Bereich zwischen dem Zangenoberteil 12 und dem Zangenunterteil 13. Dabei wird von einem Fortsatz 20 des Zangenunterteils 13 ein symbolisch dargestellter Schalter 21 betätigt, welcher einen auf dem Träger 6 angeordneten Rüttler aktiviert. Der Rüttler bleibt solange aktiv, bis sich der Abstand zwischen dem Zangenunterteil 13 und dem Zangenoberteil 12 entweder wieder so weit vergrößert, daß sich das Zangenunterteil 13 bezüglich dem Zangenoberteil 12 im Bereich 18 befindet, wobei der Fortsatz 20 des Zangenunterteils 13 wiederum den Schalter 21 betätigt und damit den Rüttler abstellt, oder aber bis das Zangenunterteil 13 in den Bereich 22 zwischen dem Zangenunterteil 13 und dem Zangenoberteil 12 vordringt, wobei der Fortsatz 20 des Zangenunterteils 13 einen zweiten symbolisch dargestellten Schalter 23 betätigt, der eine Endabschaltung des Bohrgerätes und des Rüttlers bewirkt.In the diagram shown in FIG. 2, the carrier 6 is firmly connected to the lower part 13 of the pliers, but is only displaceably guided in the upper part 12 of the pliers. Exactly the opposite constellation applies to drill string 2 . The drill pipe 2 is firmly connected to the upper part 12 of the pliers and is only guided in the lower part 13 of the pliers, and is therefore arranged to be displaceable in the latter. With an optimal course of the process, no additional energy has to be applied for tracking the carrier 6 into the borehole. In this case, the lower part 13 of the pliers is located in relation to the upper part 12 of the pliers in the region designated by 18 . At the moment when the distance between the borehole depth and the insertion depth of the carrier 6 increases, that is to say the carrier 6 remains behind the drill pipe 2 , the lower part of the pliers 13 crosses the boundary to the area designated 19 between the upper part 12 of the pliers and the lower part 13 of the pliers. Here, an extension 20 of the lower part 13 of the pliers actuates a symbolically represented switch 21 , which activates a vibrator arranged on the carrier 6 . The vibrator remains active until the distance between the lower tong part 13 and the upper tong part 12 either increases again to such an extent that the lower tong part 13 is located in the area 18 with respect to the upper tong part 12 , the extension 20 of the lower tong part 13 in turn actuating the switch 21 and thus shuts off the vibrator, or until the pliers lower part 13 penetrates into the area 22 between the lower pliers part 13 and the upper pliers part 12 , the extension 20 of the lower pliers part 13 actuating a second symbolically represented switch 23 , which switches off the drilling device and the vibrator .

Es sei noch darauf hingewiesen, daß durch die maximale Ausdehnung der Federvorrichtung 14 ein Absinken des Trägers 6 in den Ausdüsbereich der Injektionsdüse 7 verhindert wird.It should also be pointed out that the maximum extension of the spring device 14 prevents the carrier 6 from sinking into the nozzle area of the injection nozzle 7 .

In den Fig. 3a und 3b sind nun unterschiedliche Varianten von Verbauelementen dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt wurden. Die Fig. 3a zeigt die Aufsicht auf zwei nebeneinander mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Baugrund eingebrachte Profilträger 6. Für jeden Profilträger 6 wurde ein Bohrloch 8 mit Hilfe eines parallel zu dem Profilträger 6 geführten Bohrgestänges 2 erzeugt. In FIGS. 3a and 3b are now represented different versions of Verbauelementen that were created using the inventive method. Fig. 3a shows the plan view of two side by side with the inventive method into the ground introduced profile support 6. For each profile beam 6 , a borehole 8 was created with the aid of a drill rod 2, which runs parallel to the profile beam 6 .

Die Bohrlöcher 8 zweier benachbarter Prozeßträger 6 sind kreissegmentartig aufgeweitet und überlappen einander, so daß die in die Bohrlöcher 8 eingeleitete und ausgehärtete Ausschachtmasse in Verbindung mit den Trägern 6 praktisch eine geschlossene in den Baugrund eingebrachte Wand bilden.The boreholes 8 of two adjacent process carriers 6 are widened like a segment of a circle and overlap one another, so that the excavated mass introduced and hardened into the boreholes 8 in connection with the carriers 6 practically form a closed wall introduced into the building ground.

In Fig. 3b ist nun eine Situation dargestellt, bei der zwei nebeneinander angeordnete Träger 6 mit Hilfe eines parallel geführten Bohrgestänges 2 gleichzeitig in den Baugrund eingebracht wurden. Entsprechend weist das Bohrloch 8 einen einem größeren Kreissegment entsprechenden Querschnitt auf als die in Fig. 3a dargestellten Bohrlöcher 8. Es ist ferner gestrichelt angedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren weitere Verbauelemente neben den bereits erstellten in den Baugrund eingebracht werden können und auf diese Weise eine gesamte Wand im Baugrund erzeugt werden kann. Dieses ist besonders vorteilhaft, wenn die Verbauelemente zur Baustellenumschließung verwendet werden sollen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellten Verbauelemente lassen sich auch besonders einfach an sogenannte HDI- Sohlen, d. h. horizontal in den Baugrund eingebrachte Dichtungssohlen, anschließen.In Fig. 3b a situation is now shown, were simultaneously introduced into the soil in which two adjacently arranged support 6 by means of a parallel-guided drill string. 2 Correspondingly, the borehole 8 has a cross section corresponding to a larger segment of a circle than the boreholes 8 shown in FIG. 3a. It is also indicated by dashed lines that the method according to the invention can be used to introduce additional shoring elements in addition to those already created into the ground and in this way an entire wall can be created in the ground. This is particularly advantageous if the shoring elements are to be used to enclose the construction site. The shoring elements created with the method according to the invention can also be connected particularly easily to so-called HDI soles, ie sealing soles introduced horizontally into the ground.

Hinsichtlich weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.With regard to further, not shown in the figures Features will appear on the general part of the description referred.

Abschließend sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Lehre nicht auf die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Die erfindungsgemäße Lehre läßt sich vielmehr auch bei durch weitere Verfahrensschritte erweiterten Verfahren sowie durch anders ausgestaltete Vorrichtungen realisieren.In conclusion, it should be emphasized that the invention Do not teach to those discussed above Embodiments is limited. The invention Rather, teaching can also be taught by others Procedural steps extended procedures as well as through implement differently designed devices.

Reference list

11

Vorrichtung
contraption

22nd

Bohrgestänge
Drill pipe

33rd

Lafette
Gun carriage

44th

Vorschubzange
Feed pliers

55

Führungszange
Guide pliers

66

Träger
carrier

77

Injektionsdüse
Injection nozzle

88th

Bohrloch
Borehole

99

Rüttler
Jogger

1010th

Bohrlochachse
Borehole axis

1111

Rammachse
Ram axis

1212th

Zangenoberteil
Pliers top

1313

Zangenunterteil
Pliers lower part

1414

Federanordnung
Spring arrangement

1515

Mindestabstand (Ausdüsniveau, Trägerunterkante)
Minimum distance (nozzle level, lower edge of the beam)

1616

Bereich
Area

1717th

Bereich
Area

1818th

Bereich
Area

1919th

Bereich
Area

2020th

Fortsatz
Continuation

2121

Schalter
counter

2222

Bereich
Area

2323

Schalter
counter

Claims

1. Procedure for inserting and creating shoring elements, in which
the subsoil is pre-drilled by at least one beam ( 6 ) according to the target orientation,
the resulting borehole ( 8 ) is widened by introducing injection material under pressure,
the excavation mass is introduced into the borehole ( 8 ), and
the carrier ( 6 ) is tracked into the borehole, the drilling ( 8 ) and the tracking of the carrier ( 6 ) taking place in parallel and the borehole depth always leading the penetration depth of the carrier ( 6 ) by a minimum distance ( 15 ), and
the carrier ( 6 ) is at least partially embedded in the preferably self-setting excavation,
characterized in that the support (6) is vibrated when exceeding a first upper limit value for the distance between the well depth and the depth of penetration of the carrier (6) into the borehole (8).

2. The method according to claim 1, characterized in that
that the injection material is introduced into the borehole ( 8 ) at pressures of 10 to 2000 bar,
that the building ground surrounding the borehole ( 8 ) is cut at least in regions to form cuttings and
that the injection material is mixed with the drilling material.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the excavation mass is used as injection material.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that air, water, cement and / or a Bentonite suspension is used as an injection.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in
that a drill pipe ( 2 ) is used which preferably has at its lower end at least one injection nozzle ( 7 ) which is preferably oriented perpendicular to the drill pipe axis, and
that the material to be injected is sprayed into the borehole ( 8 ) via the drill pipe ( 2 ).

6. The method according to claim 5, characterized in that the injection of the material to be injected from the injection nozzle ( 7 ) takes place during drilling and the borehole ( 8 ) is simultaneously created starting from the ground surface, expanded and optionally filled with excavated material.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the drill string ( 2 ) is rotated during the spraying within a certain angular range, so that the jet of the injected material, it sweeps over a predetermined circle sector.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the drilling process is interrupted when a second upper limit value for the distance between the borehole depth and the insertion depth of the carrier ( 6 ) is exceeded.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of shoring elements are created side by side in the ground, so that the drill holes ( 8 ) of adjacent shoring elements overlap.

10. The device, in particular for carrying out a method according to any one of claims 1-9, with a drill rod ( 2 ) which is preferably rotatable about its axes and designed according to claim 5 and with a mount ( 3 ) for mounting and aligning the drill rod ( 2 ), fastening means ( 4 , 5 ) are provided on the mount ( 3 ) for the support ( 6 ) to be introduced into the ground, so that the support ( 6 ) is guided essentially parallel to the drill rod ( 2 ) penetrating into the ground and with a on the carrier (6) attached vibrator (9), characterized in that at least one of a top tong part (12) and a tongs bottom part (13) feeder chuck having (4) is provided as fastening means (4), wherein the top tong part (12) and the The lower part of the pliers ( 13 ) are connected to one another via a spring arrangement ( 14 ), a switch ( 21 ) activating or switching off the vibrating device ( 9 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the pliers upper part ( 12 ) is fixedly connected to the drill pipe ( 2 ), but only serves as a guide for the carrier ( 6 ) which is arranged displaceably in the upper pliers part ( 12 ), and that the lower part of the pliers ( 13 ) is firmly connected to the carrier ( 6 ), but only serves as a guide for the drill pipe ( 2 ), which is slidably arranged in the lower part of the pliers ( 13 ).

12. The apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that at least one guide pliers ( 5 ) is provided as a further fastening means.

13. The apparatus of claim 10 or 12, characterized in that a control device for controlling the relative depth of penetration of the drill pipe ( 2 ) and the carrier ( 6 ) is provided.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the control device is realized by a switch system ( 20 , 21 , 23 ) which interacts with the feed tongs ( 4 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that at least one switch ( 21 , 23 ) is arranged at a minimum distance from the upper tong part ( 12 ) between the two tong parts ( 12 , 13 ) and then operated by the lower tong part ( 13 ) will, if this approaches the minimum distance to the upper part of the pliers ( 12 ) or away from it.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the shaker ( 9 ) can be activated with the aid of switches ( 21 , 23 ) or the drilling process can be started and stopped.