DE1157163B

DE1157163B - Method and device for lowering caissons, shaft pipes or the like.

Info

Publication number: DE1157163B
Application number: DEW21430A
Authority: DE
Original assignee: Wayss and Freytag AG
Current assignee: Wayss and Freytag AG
Priority date: 1957-07-02
Filing date: 1957-07-02
Publication date: 1963-11-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Absenken von Senkkästen, Schachtrohren od. dgl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absenken von zweiteiligen, mit Schneiden versehenen Senkkästen, Schachtrohren od. dgl., bei denen eine mit Pressenkammern versehene Fuge zwischen dem Schneidenteil und dem aufgehenden Schaft durch einen verlängerten Schneidenmantel gedeckt wird. Beim Absenken von Senkkästen, Schachtrohren, Brunnenmänteln, Druckluftsenkkästen u. dgl. setzt sich der zu überwindende Absenkwiderstand aus dem lotrechten Auflagerwiderstand und der Mantelreibung zusammen. Zur überwindung dieser Widerstände wird die Auflagerfläche des Mantels zur Schneide geformt, die unter der Last des Senkkastens in den Boden eindringt und vom Innern des Gründungskörpers bzw. von der Arbeitskammer her immer wieder freigelegt wird, so daß sie sich erneut unter der Last des Gründungskörpers in den Untergrund eindrückt. Im Bedarfsfalle wird der Senkkasten daher durch Ballast oder Pressendrücke von oben her zusätzlich belastet, wobei das Widerlager für etwaige Pressen aus einem Bauwerk oder einem darüberliegenden zweiten Senkkasten oder aus einer tiefen Grundverankerung bestehen kann.Method and device for lowering caissons, shaft pipes or the like. The invention relates to a method and a device for lowering of two-part caissons, manhole pipes or the like provided with cutting edges which a joint provided with press chambers between the cutting part and the rising shank is covered by an extended blade jacket. When lowering of caissons, shaft pipes, well jackets, compressed air caissons and the like the lowering resistance to be overcome is derived from the vertical support resistance and skin friction together. The support surface is used to overcome this resistance of the mantle formed into the cutting edge, which under the load of the caisson in the ground penetrates and always from the inside of the foundation body or from the working chamber is exposed again, so that they are again under the load of the foundation body presses into the substrate. If necessary, the caisson is therefore ballasted or press pressures from above additionally loaded, the abutment for any Pressing out of a building or a second caissons above or out of it can consist of a deep foundation.

Ein bekanntes Verfahren zur Überwindung der Absenkwiderstände bei Druckluftsenkkästen benutzt zwei übereinanderliegende Kästen, bei denen der obere Kasten mit dem unteren durch Druck- und Zugorgane verbunden ist. Das Absenken erfolgt hierbei durch wechselweises Ziehen des oberen bzw. Drücken des unteren Kastens, wobei ein Kasten jeweils als Widerlager für den anderen dient.A well-known method for overcoming the lowering resistances at Compressed air caissons uses two boxes one on top of the other, the top of which Box is connected to the lower by pushing and pulling elements. The lowering takes place by alternately pulling the upper box or pressing the lower box, with one box serving as an abutment for the other.

Eine weitere Maßnahme zur Verminderung der Mantelreibung ist die Anordnung eines Absatzes oberhalb des Schneidenteils, wodurch eine Zone verminderter Reibung entsteht. Es ist auch bekannt, in den durch den Absatz erzeugten Ringhohlraum zwischen dem Erdreich und dem Schaft des Senkkastens eine Schicht thixotroper Flüssigkeit einzufüllen, welche praktisch keine Reibung auf den Mantel ausübt.Another measure to reduce skin friction is the arrangement a shoulder above the cutting part, creating a zone of reduced friction arises. It is also known in the annular cavity created by the paragraph between the soil and the shaft of the caisson a layer of thixotropic liquid to fill in, which practically does not exert any friction on the jacket.

Eine weitere Möglichkeit, einen Brunnenmantel, der infolge hoher Mantelreibung festhängt, zum Absinken zu bringen, besteht darin, auf der Sohle des Aushubs durch eine Sprengung einen Erschütterungsschock auszulösen, durch den sofort oder mit geringer Verzögerung die Reibungshaftung überwunden und das Absinken angeregt wird.Another possibility, a well casing, which is a result of high casing friction to make it sink, consists in going through the bottom of the excavation an explosion to trigger a concussion shock, by immediately or with slight delay, the frictional adhesion is overcome and the sinking is stimulated.

Selbstverständlich können diese Maßnahmen in zweckmäßiger Weise gemeinsam angewendet werden. Beispielsweise kann ein Senkkasten od. dgl. der mit einem Absatz über dem Schneidenteil und darüber mit einem Mantel aus einer thixotropen Flüssigkeit versehen ist, durch Sprengschüsse gelockert werden, wenn die Mantelreibung am Schneidenteil zu groß wird.Of course, these measures can be used together in an expedient manner be applied. For example, a caisson or the like with a shoulder over the cutting part and over it with a coat of a thixotropic liquid is provided, can be loosened by explosive shots when the skin friction on the cutting part gets too big.

Es ist weiter bekannt, an der äußeren Mantelfläche durch Spülflüssigkeit die Reibung zu vermindern.It is also known to use rinsing liquid on the outer jacket surface reduce friction.

Das Verfahren gemäß der Erfindung geht aus von der Verwendung eines vom eigentlichen Schaft des Senkkastens, Schachtrohres od. dgl. getrennten Schneidenteiles, das mit einem äußeren, nach oben die Fuge zwischen dem Schaft und dem Schneidenteil deckenden Blechmantel versehen ist, wobei in der Fuge Nischen mit Pressen angeordnet werden.The method according to the invention is based on the use of a cutting part separated from the actual shaft of the caisson, shaft pipe or the like, the one with an outer, upwards joint between the shaft and the cutting part covering sheet metal jacket is provided, with niches arranged in the joint with presses will.

Derartige Schachtrohre u. dgl. mit getrenntem Schneidenteil sind bisher in der Weise abgesenkt worden, daß nach dem Erreichen einer gewissen Absenktiefe, in der der Reibungswiderstand an der Mantelfläche des Schaftes das weitere Absenken des Schaftes verhindert, der Schneidenteil mittels der Pressen tiefer gedrückt und der Schaft oberhalb des Schneidenteiles nach unten verlängert worden ist. Anschließend sind die Pressen gegen das angefügte Stück des Schaftes abgestützt worden. Dieser Vorgang wiederholte sich nach dem Freigraben der Schneide. Dieses Verfahren, bei dem der Schaft nach dem Festhängen nicht mehr bewegt wird und als Widerlager für die Pressen beim Vortreiben des Schneidenteiles dient, entspricht dem bekannten Schildvortrieb. Das Verfahren ist, insbesondere bei Druckluftsenkkästen, umständlich, da die Baustoffe für die Verlängerung des Schaftes in die Arbeitskammer transportiert werden müssen, wogegen beim Absenken des Schaftes seine Verlängerung an seinem oberen Ende erfolgen kann. Um einerseits von diesem Vorteil Gebrauch machen und andererseits auf die Anwendung von Sprengschüssen oder zusätzlichem Ballast verzichten zu können, besteht das Verfahren gemäß der Erfindung bei Verwendung des beschriebenen zweiteiligen Senkkastens od. dgl. darin, daß der Schneidenteil nach Freilegung und Unterfahrung der Schneide durch Abstützung gegen den Schaft mit Pressen abwärts gepreßt wird, worauf nach dem Festsitzen der Schneide im Boden der Schaft unter Abstützung gegen den Schneidenteil durch Pressendruck zur llberwindung der ruhenden Reibung angehoben und unmittelbar darauf durch Entleeren der Pressenzylinder bis zum Aufsitzen auf dem Schneidenteil abgesenkt wird, worauf sich der Vorgang wiederholt.Such manhole pipes and the like with a separate cutting part are hitherto has been lowered in such a way that after reaching a certain lowering depth, in which the frictional resistance on the outer surface of the shaft results in further lowering of the shank prevents the cutting part from being pressed deeper by means of the presses and the shaft above the cutting part has been extended downwards. Afterward the presses have been braced against the attached piece of the shaft. This The process was repeated after the cutting edge was excavated. This procedure, at which the shaft is no longer moved after being stuck and as an abutment for the press is used to advance the cutting part, corresponds to the known Shield drive. The procedure is cumbersome, especially with compressed air caissons, because the building materials for the extension of the shaft are transported into the working chamber must be, whereas when lowering the shaft its extension at its upper End can be done. To make use of this advantage on the one hand and on the other hand to the use of explosive shots or additional ballast To be able to do without, there is the method according to the invention when using the described two-part caisson od. Like. In that the cutting part after Exposure and underpassing of the cutting edge by supporting it against the shaft with presses is pressed downwards, whereupon after the cutting edge is stuck in the bottom of the shaft with support against the cutting part by pressing pressure to overcome the static friction and immediately afterwards by emptying the press cylinder is lowered until it is seated on the cutting part, whereupon the process repeated.

Bekanntlich sitzt ein Senkkasten im Boden um so fester, je länger er unbeweglich steht; je kürzer hingegen die Zeitspanne zwischen zwei Abwärtsbewegungen ist, um so leichter setzt sich der Senkkasten wieder in Bewegung. Es ist diese Tatsache vergleichbar dem sogenannten Festwachsen der Pfähle, die z. B. eine Nacht im halb hinuntergerammten Zustand stehenbleiben. Beim Wiederbeginn der Rammung am folgenden Tage sind zunächst schwere Schläge nötig, um den Pfahl wieder zum »Ziehen« zu bringen.As is well known, the longer a caisson sits in the ground, the more solid it is he stands motionless; On the other hand, the shorter the time span between two downward movements is, the easier it is for the caisson to start moving again. It is that fact comparable to the so-called solid growth of the piles, which z. B. a night in the half stopped in the rammed-down state. When piling starts again on the following Heavy blows are necessary for days to get the stake to "pull" again.

Genauso verhält es sich mit dem Senkkasten. Durch das »Anlüpfen« mit den Pressen beim Aufwärtshub wird die ruhende Reibung überwunden, und der Vorgang der Abwärtsbewegung, dessen Einleitung sonst immer einen gewissen überschuß an lotrechter Kraft erfordert, beginnt im Anschluß an eine erzwungene Aufwärtsbewegung nun als selbständige Abwärtsbewegung, bei welcher nur noch die gegenüber der ruhenden Reibung geringere gleitende Reibung zu überwinden ist.It is the same with the caisson. By »connecting« with the presses on the upstroke, the static friction is overcome, and the process the downward movement, the initiation of which usually always has a certain excess of perpendicular Requires force, now begins as a following a forced upward movement Independent downward movement, in which only the friction opposite to the static less sliding friction has to be overcome.

Da beim Absinken die Preßflüssigkeit aus den Zylinderräumen widerstandslos gedrückt wird, hat man nicht nur eine gute Kontrollmöglichkeit über den Verlauf der Absenkung, sondern auch das Mittel in der Hand, die Absenkung jederzeit zu steuern bzw. so zeitig zu stoppen, daß der Schaft des Senkkastens nicht wie ein Fallbär auf den Schneidenteil stößt. Der Schaft wird also, bildlich gesprochen, von Stufe zu Stufe herabgereicht.Since the pressing fluid from the cylinder chambers with no resistance when sinking is pressed, you not only have good control over the course the lowering, but also the means at hand to control the lowering at any time or to stop so early that the shaft of the caisson does not look like a fall bear encounters the cutting part. The shaft is thus, figuratively speaking, of step brought down to level.

Gegenüber den bekannten Verfahren, die versuchen, zur Überwindung der ruhenden Reibung die lotrechte Last des Senkkastens auf mehr oder weniger aufwendige Art zu erhöhen, hat das Verfahren gemäß der Erfindung die großen Vorteile, daß nur mit bekannten bzw. zu ermittelnden Kräften operiert wird, daß alle Vorgänge in jeder Phase kontrolliert und dirigiert werden und daß keinerlei Massen nötig sind, die etwa zusätzlich beschafft und später unter Kostenaufwand wieder entfernt werden müssen. Ferner wird bei der Handhabung der Absenkung nach der Erfindung keinerlei Erschütterung, wie etwa durch die Sprengung, in den umgebenden Boden übertragen.Compared to the known methods that try to overcome the static friction the perpendicular load of the caisson on more or less expensive To increase type, the method according to the invention has the great advantages that only is operated with known or to be determined forces that all processes in each Phase are controlled and directed and that no masses are necessary For example, they can be additionally procured and later removed again at a cost have to. Furthermore, when handling the lowering according to the invention, no Vibrations, such as those caused by blasting, are transmitted to the surrounding soil.

Der wirtschaftliche Aufwand besteht in der Herstellung des Schneiden-Unterstückes und der Installation der Pressen; verglichen mit anderen Maßnahmen und besonders im Hinblick auf die erreichbaren Vorteile ist er als geringfügig zu bezeichnen.The economic effort consists in the production of the cutting lower piece and the installation of the presses; compared to other measures and especially With regard to the achievable advantages, it can be described as minor.

Bei geeigneter Ausführung der Schneide ist es schließlich noch möglich, dem Schneidenteil eine gewisse Tendenz der Absinkrichtung durch einseitig höhere Pressendrücke zu geben und dadurch die beabsichtigte Endlage mit großer Sicherheit zu erreichen, unter Korrektur von sich entwickelnden Schiefstellungen, die ein Verklemmen des Senkkastens herbeiführen könnten.With a suitable design of the cutting edge, it is finally still possible the cutting part a certain tendency of the sinking direction by one-sided higher To give press pressures and thereby the intended end position with great certainty to achieve, while correcting developing misalignments that cause jamming of the caisson.

In Ergänzung zu der im Prinzip geschilderten Vorrichtung kann bei einer Ausführung in Stahlbeton eine weitere Verbesserung in an sich bekannter Weise angeordnet werden durch den Einbau einer Reihe von Zuleitungen mit nach oben gerichteten Austrittskanälen innerhalb des Mantels, durch welche der beim Vortreiben der Schneide entstehende Ringhohlraum von etwa eingedrungenem Boden freigespült wird, wobei gleichzeitig die aus dem Schlitz zwischen dem Schleppblech der Schneide und dem Schaftmantel nach oben austretende Spülflüssigkeit, z. B. Druckwasser, die Mantelfläche reibungsmindernd bespült.In addition to the device described in principle, at an embodiment in reinforced concrete a further improvement in a manner known per se be arranged by installing a number of leads with upward facing Outlet channels within the jacket through which the cutting edge is driven resulting annular cavity is flushed free of any soil that has penetrated, and at the same time from the slot between the drag plate of the cutting edge and the shank jacket flushing liquid escaping upwards, e.g. B. pressurized water, friction-reducing the outer surface washed down.

In geeigneten Fällen, besonders bei großen Tiefen, kann zweckmäßig bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Verminderung der Mantelreibung eine thixotrope Flüssigkeit verwendet werden, wobei der thixotrope Mantel im Maße des Absinkens von unten nachgepreßt wird.In suitable cases, especially at great depths, it can be appropriate in the method according to the invention for reducing skin friction, a thixotropic one Liquid can be used, with the thixotropic mantle in the degree of subsidence is repressed from below.

Das Verfahren kann sowohl bei offenen Brunnen, Schächten und Senkkästen beliebiger Grundrißgestaltung wie auch bei Druckluftsenkkästen Anwendung finden, wobei nur der Schneidenteil als Arbeitskammer auszubilden ist. Der Schneidenteil kann in Stahl oder Stahlbeton< oder in Kombination beider Baustoffe ausgeführt werden, wobei unter Umständen auch Spannbeton für in der Höhe sehr gedrückte Schneiden zweckmäßig sein kann.The method can be used for open wells, shafts and caissons any layout design as well as compressed air caissons can be used, whereby only the cutting part is to be designed as a working chamber. The cutting part can be made of steel or reinforced concrete <or a combination of both building materials , whereby under certain circumstances prestressed concrete for cutting edges that are very compressed in height can be appropriate.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienenden Vorrichtung dargestellt.The drawing shows three exemplary embodiments of the implementation of the method according to the invention serving device.

Es zeigt Fig. 1 einen Senkkasten mit einem aus einer Stahlkonstruktion bestehenden Schneidenteil, welcher aus einer Schneide a und einer Konsole b mit einer unteren Aufstandsfläche c und einer oberen Auflagerfläche d für Pressen e besteht. Wenn die Pressen e voll ausgefahren sind, ist die untere Aufstandsfläche c die das gesamte Gewicht auf den Untergrund übertragende Grundfläche, auf welcher dann nach Umschaltung der Pressen und am Ende des Absinkens der Senkkasten steht.1 shows a caisson with a cutting part consisting of a steel construction, which consists of a cutting edge a and a bracket b with a lower contact surface c and an upper support surface d for presses e . When the presses e are fully extended, the lower contact area c is the base area which transfers the entire weight to the ground, on which the caisson is then after switching over the presses and at the end of the lowering.

Fig.2 zeigt die Ausbildung des Schneidenteils aus Stahlbeton mit einer kurzen Stahlschneide j mit einem nach oben verlängerten Schneidenmantel g aus Blech, der einen nach unten über die Pressenkammer verlängerten Teil des Schaftmantels übergreift, wobei ein Ringhohlraum i gegebenenfalls für die Einleitung eines Druckwasserstrahles oder einer thixotropen Suspension in den Raum zwischen dem Erdreich und dem Schaftmantel in an sich bekannter Weise nutzbar gemacht werden kann. Der verlängerte Teil j des Schaftmantels besteht dabei aus Stahlbeton. Statt dessen kann, wie Fig. 3 zeigt, ein mit dem Schaftmantel verbundener Stahlzylinder k angeordnet werden; diese Anordnung hat den Vorteil, daß der für die Schneidenausbildung maßgebende Hebelarm geringer gehalten werden kann als bei der Ausführung nach Fig. 2.Fig.2 shows the formation of the cutting part made of reinforced concrete with a short steel cutting edge j with a cutting edge jacket g made of sheet metal, which is extended upwards, the one part of the shaft jacket which is extended downwards over the press chamber overlaps, with an annular cavity i optionally for the introduction of a pressurized water jet or a thixotropic suspension in the space between the soil and the shaft jacket can be made usable in a manner known per se. The extended part j of the The shaft jacket consists of reinforced concrete. Instead, as shown in FIG. 3, a steel cylinder k connected to the shaft jacket are arranged; this arrangement has the advantage that the lever arm decisive for the cutting edge formation is lower can be kept than in the embodiment according to FIG. 2.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for lowering two-part, with cutting edges provided caissons, manhole pipes or the like, in which one with press chambers provided joint between the cutting part and the rising stem is covered by an extended blade jacket, characterized in that the cutting part after exposing and passing under the cutting edge (a or f) Support against the shaft with presses (e) is pressed downwards, whereupon after The cutting edge is stuck in the bottom of the shaft with support against the cutting part raised by press pressure to overcome static friction and immediately then by emptying the press cylinder until it is seated on the cutting part is lowered, whereupon the process is repeated.

2. The method according to claim 1, characterized in that, in a manner known per se, the resulting during propulsion Annular joint through arranged in the jacket wall of the shaft, with upwardly directed Lines provided with outlet channels are rinsed with a rinsing liquid.

3. Method according to Claim 1, characterized in that in order to reduce the skin friction a thixotropic liquid is used, the thixotropic coat in each case is supplemented by the amount of lowering from below.

4. Device for implementation of the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that on Shank a steel cylinder (k) is arranged, which is slidable in the extended blade jacket (g) protrudes. Publications considered: German Patent Specifications No. 413 491, 650130; British Patent No. 153,468; U.S. Patent No. 1894,206.