Hydraulischer Vibrationshammer, der mit einer Drehbohrmaschine für das Ganzpfahlummantelungsverfahren und das Sekantenpfahlverfahren zusammenarbeitet.

Hydraulische Vibrationshämmer werden häufig im Pfahlgründungsbau eingesetzt, insbesondere beim Einbau und Ausbau von Stahlspundwänden. Eine weitere wichtige Anwendung von hydraulischen Vibrationshämmern ist der Rohrpfahlbau, insbesondere für verschiedene Arten von Stahlrohrpfählen. Diese Geräte werden häufig mit Rotationsbohrmaschinen kombiniert, um die vollständige Verrohrungskonstruktion und die überschnittene Pfahlkonstruktion durchzuführen. In entwickelten Ländern und einigen Ländern im Nahen Osten sind schlammgestützte Bohrpfähle nicht zulässig, sodass für die meisten Drehbohrvorgänge die Verwendung von Vollverrohrungsmethoden erforderlich ist. Da China zunehmend Wert auf Umweltschutz und Pfahlqualitätskontrolle legt, erfreut sich die Vollverrohrungsmethode immer größerer Beliebtheit, und bei Pfahlgründungsprojekten werden neben Drehbohrmaschinen immer häufiger hydraulische Vibrationshämmer eingesetzt.

I. Bohrpfähle:
Pfähle bei Pfahlgründungen werden im Allgemeinen in Bohrpfähle und Fertigpfähle unterteilt. Derzeit machen Bohrpfähle etwa 70–80 % der Pfahlgründungen in China aus, wobei ein Teil durch Drehbohrmaschinen und ein anderer Teil durch Zwangs- und Umkehrbohrmaschinen hergestellt wird. In China verwenden Rotationsbohrmaschinen typischerweise aufschlämmungsgestützte Methoden zur Lochbildung, diese Praxis ist jedoch in entwickelten Ländern verboten, wo im Allgemeinen Vollverrohrungsmethoden (auch als Benoto-Methoden bekannt) angewendet werden.

II. Wandschutzmethoden:
Rotationsbohrmaschinen verwenden im Allgemeinen Bohrschlämme, um die Wand während des Bohrens zu schützen. Auf den ersten Metern muss jedoch eine Stahlummantelung installiert werden, um die Führung und Vertikalität des Lochs sicherzustellen. Die Hauptfunktionen der Verrohrung sind: genaue Positionierung, Bohrführung, Schutz der Bohrlochöffnung, Verhinderung des Eindringens von Bodenschutt in das Bohrloch, Isolierung des Wassers außerhalb des Bohrlochs, Aufrechterhaltung des Schlammwasserspiegels (Drucks), um ein Einsturz zu verhindern, Kontrolle der Pfahlspitze Dadurch wird verhindert, dass Sedimente während des Bohrens zurückfließen, und der Wasserstand im Bohrloch wird über dem Bauwasserstand gehalten, um die Wand zu stabilisieren. Abhängig von der Länge der Verrohrung und den geologischen Bedingungen gibt es verschiedene Methoden zum Ein- und Ausbau der Verrohrung:

(A) Selbstdruckmethode für den Bohrantriebskopf
(B) Gehäusetreibermethode
Bei Stahlverrohrungen über 10 m mit strengen Anforderungen an die Vertikalität wird in der Regel ein an die Drehbohrmaschine angeschlossener Verrohrungstreiber zur Unterstützung eingesetzt. Im Allgemeinen sind inländische Drehbohrmaschinen selten mit Gehäusetreibern ausgestattet, während ausländische Marken wie Bauer, Soilmec und Casagrande auf Anfrage mit Gehäusetreibern ausgestattet werden können. Derzeit bieten inländische Hersteller wie Sunward Intelligent und Jintai auch Drehbohrmaschinen mit Gehäusetreibern an. Unter schwierigen geologischen Bedingungen oder wenn der Futterrohrdurchmesser mehr als 2 Meter beträgt, kann es jedoch zu Schwierigkeiten bei der effektiven Funktion des Futterrohrtreibers kommen. Darüber hinaus kann es aufgrund der begrenzten Drehmoment- und Druckkapazität des Futterrohrtreibers selbst (die Bohrmaschine benötigt ein zusätzliches Drehmoment von 100 Tonnenmetern für jede Vergrößerung des Lochdurchmessers um 10 cm) zu Schwierigkeiten kommen, in extrem harten geologischen Schichten zu arbeiten und diese zu extrahieren Gehäuse.

(C) Baggerhammer-Methode
(D) Methode mit Vibrationshammer und Rohrvortriebsmaschine:
Wenn Drehbohrmaschinen auf schlammige, sandige, hohe Grundwassergehalte oder karstige geologische Bedingungen stoßen, können sie für den Bau die Vollverrohrungsmethode anwenden, die auch als Benoto-Methode für Bohrpfähle bekannt ist.

Bei der Benoto-Pfahlkonstruktionsmethode, auch Vollverrohrungsmethode genannt, kommt eine Rüttelvorrichtung (oder Drehvorrichtung) zum Einsatz, um den Reibungswiderstand zwischen der Stahlverrohrung und der Bodenschicht deutlich zu reduzieren. Durch Schütteln (oder Drehen) wird das Futterrohr in den Boden gedrückt, während mit der Greifschaufel der Boden ausgehoben wird, bis das Futterrohr die tragende Schicht am Boden des Pfahls erreicht. Nach dem Aushub wird die Tiefe gemessen und die Tragschicht bestätigt. Anschließend wird der lockere Boden am Boden abgeräumt. Sobald das Loch geformt ist, wird der Bewehrungskorb platziert und in der Mitte des Lochs ein Kontraktorrohr errichtet. Zum Schluss wird Beton gegossen, um den Pfahl zu bilden. Bei der Benoto-Methode handelt es sich im Wesentlichen um eine Greifschaufel-Folgerohrbohrmethode. Die für diese Methode verwendete Ausrüstung wird als Vollverrohrungsbohrmaschine bezeichnet.

Einführung in die Methode:
Aufgrund seiner hervorragenden Auswirkungen auf den Umweltschutz (geringer Lärm, minimale Vibrationen, keine Schlammverschmutzung oder -entladung) und einer zivilisierten Baustelle wird die Benoto-Pfahlmethode sowohl im Inland als auch international weit verbreitet eingesetzt. In Hongkong macht dieser Pfahltyp etwa 45 % des Marktanteils aus. In Kunming, Wenzhou und Peking wurde dieser Pfahltyp auf über zehn Baustellen erfolgreich eingesetzt. Seit 2001 hat die Benoto-Methode in 13 U-Bahn-Stationen in Shenzhen, Nanjing, Hangzhou und Tianjin mit inländischen Vollverrohrungsbohrmaschinen erfolgreich unterirdische Schlitzwände ersetzt und so die Baukosten für Projektbesitzer erheblich gesenkt.

Vorteile der Methode:
Im Vergleich zum Bohren mit Spülmittelunterstützung, dem Schlagbohren und anderen Bohrpfahlbauverfahren mit großem Durchmesser bietet das Vollverrohrungsverfahren folgende Vorteile bei der Bohrlochbildung und dem Pfahlbau:
A. Hervorragender Umweltschutz: Geräuscharm, minimale Vibration; kein Gülleeinsatz,

Baumaschinen

Für den Pfahlbau mit Vollverrohrung kann der allgemeine Ansatz darin bestehen, die Pfahlverrohrungsrammmaschine (auch als Bohrschneckenramme bekannt) und den Vibrationshammer in Kombination mit Drehbohrmaschinen zu verwenden. Im Folgenden konzentrieren wir uns auf die Einführung der Pfahlverrohrungsmaschine und der Vibrationshammerausrüstung.

1. Pfahlverrohrungsmaschine, auch bekannt als Vollverrohrungsbohrmaschine oder Benoit-Bohrmaschine
   Dieses Gerät wurde ursprünglich in den frühen 1950er Jahren von der französischen Firma Benoit entwickelt und hergestellt. Später führten Japan, Deutschland, Großbritannien, Italien und andere Länder es ein und entwickelten es weiter. Bis Dezember 1997 wurden in Japan 770 Vollrohrbohrmaschinen vom Schaukeltyp und 433 Vollrohrbohrmaschinen vom Vollrotationstyp hergestellt. Laut einer Umfrage der Japan Infrastructure Association aus dem Jahr 1993 an 101.000 Ortbetonpfählen von 31 Bauunternehmen entfielen 26 % auf die Vollverrohrungsmethode. Derzeit besitzen verschiedene Fundamentbauunternehmen in Hongkong nicht weniger als 300 Vollrohrbohrmaschinen, und der Marktanteil der Pfahlgründung beträgt etwa 45 %. China begann in den 1970er Jahren mit der Einführung dieser Ausrüstung, und Mitte der 1990er Jahre entwickelte ein Pfahlgründungsunternehmen in Kunming erstmals die MZ-Serie von Vollrohrbohrmaschinen vom Schaukeltyp, auch Pfahlschleifmaschinen genannt. Später begannen das Institute of Exploration Technology, die Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing Sanyi und andere Unternehmen mit der Entwicklung von Pfahlverrohrungsrammmaschinen. Aufgrund des hohen Preises dieser Ausrüstung wurde sie auf dem chinesischen Festland jedoch nicht weit verbreitet eingesetzt.