Expertenleitfaden für die Herstellung von Bohrpfählen im Grundbau

Die Gründungstechnik erfordert eine sorgfältige Planung in jeder Phase, da jede Entscheidung die Stabilität und Sicherheit eines Bauwerks direkt beeinflusst. Bei komplexen geologischen Bedingungen ist die Auswahl des geeigneten Bohrverfahrens, der Werkzeuge und der Installationsmethoden von entscheidender Bedeutung, um den Projekterfolg zu gewährleisten und gleichzeitig Kosten und Risiken zu minimieren.

Umfassende geologische Untersuchungen sind vor Beginn eines Bohrprojekts unerlässlich. Dazu gehört eine detaillierte Analyse der Bodenarten, des Grundwasserspiegels und der Gesteinsformationen am Projektstandort. Die Auftraggeber sollten gründliche Untersuchungsberichte mit Kernproben und geologischen Testdaten vorlegen, damit die Bauteams die optimalen Bohrgeräte und -techniken auswählen können.

Die Wahl des Bohrsystems hat erhebliche Auswirkungen auf die Effizienz und Qualität des Projekts. Im Folgenden werden gängige Bohrmethoden vorgestellt:

Das Drehbohren ist eine vielseitige Lösung für verschiedene geologische Bedingungen, mit mehreren spezialisierten Varianten:

• Bohrschnecken: Diese verwenden rotierende Wendelblätter, um Boden oder Gestein zu schneiden und nach oben zu transportieren. Das entscheidende Konstruktionselement ist die "Steigung" zwischen den Blättern, die die Effizienz der Materialabfuhr bestimmt. Eine falsche Steigungsbemessung kann entweder den Materialfluss behindern oder die Schneidwirkung verringern.
• Bohreimer: Ideal für lockere Böden oder Kiesschichten, diese Werkzeuge verfügen über Bodenöffnungen, die beim Drehen Material aufnehmen, bevor es an die Oberfläche abgegeben wird. Bei der Konstruktion müssen die Bodenviskosität und der Feuchtigkeitsgehalt berücksichtigt werden, um Materialverluste beim Heben zu vermeiden.
• Kernrohre: Spezialisiert für die Gesteinsprobenentnahme, verwenden diese doppelwandigen Werkzeuge gehärtete Legierungs- oder Diamantschneidezähne. Das äußere Rohr schneidet, während das innere Rohr die Kernintegrität bewahrt, was Konstruktionen erfordert, die der Gesteinshärte und den strukturellen Eigenschaften entsprechen.

Bei der Auswahl von Drehbohrsystemen müssen Fachleute die Drehmomentanforderungen (für die Schneidleistung) und den Anpressdruck (für die Eindringfähigkeit) sowie die Materialarten und die Leistungsdaten der Geräte bewerten.

Mechanische Systeme bieten Einfachheit in Betrieb und Wartung, sind aber unflexibel. Hydraulische Alternativen bieten eine überlegene Anpassungsfähigkeit bei der Werkzeugpositionierung und Winkeleinstellung und liefern mehr Leistung mit präziser Steuerung bei höheren Wartungskosten.

Diese fortschrittlichen hydraulischen Systeme verwenden rotierende Gehäuse, die beim Bohren Anpressdruck ausüben. Alternative Konfigurationen montieren Drehbohrer auf Gehäusen und verwenden Rückspültechniken mit Lufthebe-Trümmerentfernung. Solche Systeme erfordern eine sorgfältige Konstruktion und Standortplanung.

Traditionelle manuelle Methoden sind für bestimmte Fundamentverstärkungs- oder Reparaturprojekte kostengünstig, erfordern aber umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen, einschließlich struktureller Stützen, Entwässerungssysteme und Belüftung. Einige Projekte kombinieren manuelle Führung mit mechanischen Werkzeugen wie hydraulischen Fräsen.

• LKW-montierte Bohrgeräte: Diese mechanisch angetriebenen Systeme bieten maximale Mobilität für eine schnelle Verlagerung, sind aber durch Höhenbeschränkungen und Geländebeschränkungen eingeschränkt.
• Raupenbohrgeräte: Diese Einheiten bieten einen Ausgleich zwischen Mobilität und Stabilität und bewältigen unebenes Gelände effektiv, insbesondere in kompakten Modellen.
• Bagger-montierte Bohrgeräte: Diese Systeme kombinieren hydraulische Vielseitigkeit mit Baggerplattformen und zeichnen sich in engen Räumen und Umgebungen mit geringer Durchfahrtshöhe aus.
• Kran-montierte Bohrgeräte: Unverzichtbar für Großprojekte wie Brückenfundamente, erfordern aber spezielle Transportlösungen.

• Bohrschnecken: Erhältlich in Boden-, Gesteins- und Spezialvarianten mit Wendelblattkonstruktionen, die für die Materialabfuhr optimiert sind.
• Bohreimer: Konzipiert für die Lockerstoffentnahme unter Berücksichtigung der Bodeneigenschaften.
• Unterbohrer: Erweitern die Basisdurchmesser in stabilen Böden mit einziehbaren Schneidarmen.
• Schlagwerkzeuge: Gesteinsbrechende Geräte, einschließlich Fallhämmer, Schlaghämmer und spezielle Brecheraufsätze.
• Greifwerkzeuge: Dienen doppelten Zwecken bei der Materialabfuhr und dem Aushub.

Nach dem Aushub variieren die Materialabfuhrverfahren je nach Projektanforderungen. Injektionstechniken verbessern instabile Böden durch das Auffüllen von Hohlräumen, während die Bodenmischung stabilisierte Säulen erzeugt. Innovative Ansätze umfassen die Schaffung von betonverkleideten "Tunneln", indem zunächst übergroße Löcher gegossen und ausgehärtet werden, bevor das endgültige Bohren erfolgt.

Eine erfolgreiche Gründungstechnik erfordert eine gründliche Vorbereitung, technisches Fachwissen und die richtige Geräteauswahl, um die strukturelle Integrität und Sicherheit während der gesamten Lebensdauer eines Gebäudes zu gewährleisten.