Vorrichtung zum Einrammen von Rohren, Pfählen, Spundbohlen u. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein rammen von Rohren, Pfählen, Spundbohlen und der gleichen sowohl mittels dynamischer Kräfte, die z. B. durch einen mit gegensinnig synchron umlau fenden Massen ausgerüsteten Schwingungserreger hervorgerufen werden, der mit dem einzurammenden Körper verbunden ist, als auch mittels statischer Kräfte, die z. B. von Belastungsmassen herrühren.
Diese zusätzlichen, statischen Kräfte sind bei derar tigen Vorrichtungen erforderlich, weil ein unverhält nismässig hoher, mit zunehmender Eindringtiefe des Rammkörpers ständig wachsender Teil der aufge wandten dynamischen Energie durch Reibung zwi schen Rammkörper und Baugrund oder dergleichen in schnell abklingenden Schwingungen sich verbraucht und für den Vortrieb des Rammkörpers unwirksam wird.
Wie die Erfahrung zeigt, muss jedoch zur Erzie lung einer optimalen Rammwirkung bzw. Einramm- geschwindigkeit zwischen der Frequenz der dynami schen Kräfte oder ihrer Amplitude einerseits und den statischen Kräften andererseits ein bestimmtes Ver hältnis bestehen, das wiederum von den jeweiligen Bodenverhältnissen und auch von der jeweiligen Ein dringtiefe abhängig ist. Zur Einstellung dieses Kräfte- verhältnisses auf die optimale Rammwirkung müssen also entweder die dynamischen oder die statischen Kräfte verändert werden, wobei sich jedoch heraus gestellt hat, dass die Veränderung der statischen Kräfte von grösserer Wirkung ist.
Es wurde schon vorgeschlagen, die statischen Kräfte durch Aufsetzen einer grösseren oder kleineren Anzahl von Gewichts platten anzupassen. Hierbei muss jeweils zum Aufle gen oder Abnehmen weiterer Gewichtsplatten die Rammvorrichtung ausser Betrieb genommen werden.
Für ein zügiges Arbeiten ist jedoch, insbesondere bei unterschiedlichem Bodengefüge mit stark wechseln dem Rammwiderstand, eine Anpassung während des Betriebes erforderlich. Abgesehen davon, dass ein häufiges Ausserbetriebnehmen der Vorrichtung und Auflegen oder Abnehmen von Platten in der Praxis wegen seiner Umständlichkeit ungern vorgenommen wird, ist auch die Einstellung der optimalen Ramm wirkung mit dieser Methode sehr schwierig, da dabei die Wirkung der Veränderung der statischen Kräfte auf das Arbeiten der Vorrichtung nicht direkt sicht bar ist.
Bei der erfindungsgemässen Rammvorrich tung sind diese Nachteile vermieden.
Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass Mittel zur Änderung der statischen Kräfte wäh rend des Betriebes der Vorrichtung vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der schematischen Zeichnung veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Rammvorrichtung, bei welcher an einem festen Baugerüst abgestützt Federn als laster zeugende Bauelemente dienen; Fig. 2 Teile derselben Vorrichtung von vorn gesehen ; Fig. 3 eine Rammvorrichtung, bei welcher als lasterzeugende Bauelemente übereinandergeschich- tete Platten dienen, die während des Betriebes auf eine Federabstützung aufgesetzt und von dieser abge zogen werden können;
Fig. 4 eine Vorrichtung zur Verbindung der ein zelnen Platten nach Fig. 3 ; Fig. 5 eine Rammvorrichtung, bei welcher als lasterzeugendes Bauelement ein Behälter mit Flüssig keit dient, der während des Betriebes, der Vorrich tung gefüllt und entleert werden kann ; Fig. 6 eine Rammvorrichtung mit Rammbär in der Seitenansicht ; Fig. 7 eine Rammvorrichtung gemäss Fig. 6 im Aufriss.
Die Rammvorrichtung nach Fig. 1 besitzt zum Einrammen des Pfahles 1 den Erreger 9, der an einem auf dem Erdboden 2 festen Gerüst 6 über die Federn 3 und das Joch 7 abgestützt ist. Die Kraftent faltung der Federn 3 auf den Erreger 9 wird verän dert durch mehr oder weniger starkes Anziehen der über die Rollen 12 laufenden Seile 8 mittels der Winde 14. Der Erreger 9 ist dabei über die Rollen 11 an dem Joch 7 des Gerüstes 6 gleitend gelagert. Das Joch 7, in den Fig. 1 und 2 schraffiert darge stellt, läuft mittels der Rollen 10 gleitend am Ge rüst 6. Der Erreger 9 besitzt die gegensinnig syn chron rotierenden Unwuchten 15, die durch einen Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben werden.
Dämpfungsvorrichtungen 5 verhindern eine uner wünschte übertragung der Schwingungen des Erre gers auf die Seile B. Das Gerüst 6 ist im Gelenk 13 kippbar angeordnet, so dass die Vorrichtung in jeder Schräglage zum Boden verwendet werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hängt die gesamte Rammvorrichtung an einem nicht gezeich neten Kran oder dergleichen mit dem Kranhaken 17. Zur Verbindung mit dem Erreger 9 dient dabei ein Bolzen 25. Der Erreger 9, der mit dem Pfahl 1 fest verbunden ist, trägt die rotierenden Unwuchten 15 sowie eine Federabstützung 18, auf welcher die ein zelnen Platten 19-22 ruhen können. Die oberste Platte 22 ist über die Seile 16, welche auf die moto risch angetriebenen Haspeln 27 aufgewunden werden können, und über den Kranhaken 17 mit dem nicht gezeichneten Kran verbunden.
Die Platten 19-22 können sowohl auf der Federabstützung 18 ruhen, als auch an den Seilen 16 hängen, je nachdem wie viel Seillänge auf die Haspeln 27 aufgewunden oder von ihnen abgelassen wird.
Die ein gewisses Spiel aufweisende Verbindung der einzelnen Platten zeigt Fig. 4. Mit der unteren Platte 19 fest verbunden ist ein Bolzen 29, der durch eine Bohrung 24 der Platte 20 hindurchgreift und dessen oberes Ende mittels einer verschweissten Mut ter 23 in einer Absenkung 28 der nächsthöheren Platte 20 ruht.
Es ist ohne weiteres zu erkennen, dass, wenn das Seil 16 weitgehend abgelassen wird, alle Platten auf einanderliegen und über die Federabstützung 18 den Rammkörper belasten. Wird dagegen das Seil 16 mehr oder weniger angezogen, dann werden mehr oder weniger Platten hochgehoben; sie hängen dann über die Bolzen 29 aneinander und belasten den Rammkörper nicht mehr. Durch diese Einrichtung ist zwar keine kontinuierliche, aber eine sehr schnelle, bequeme und für die meisten Bedarfsfälle hinreichend feinstufige Veränderung der auf den Rammkörper wirkenden statischen Kräfte möglich.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 hängt der die rotierenden Unwuchten 15 tragende Erreger 9 der Vorrichtung wieder über einen Bolzen 25 an einem nicht gezeichneten Kran oder dergleichen. Auf der Federabstützung 18 ruht jedoch hier ein Wasserbehälter 26, dessen Füllung durch nicht dar gestellte Zu- und Abflusseinrichtungen leicht während des Betriebs kontinuierlich verändert werden kann. Diese Einrichtung ergibt eine vollkommene Anpas sung der erforderlichen statischen Kräfte an den je weiligen Widerstand des Bodens.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 6 und 7 ist an dem auf dem Baugrund beweglichen und/oder dort, beispielsweise durch bekannte und deshalb nicht dargestellte Mittel, verankerten Ramm gerüst 31 mit Gleitschiene 32 für den Rammbär 33 eine Seilwinde 34 nebst Umlenkrollen 35 für zwei Zugseile 36 angebracht, die über Einspannglieder 37 und Druckfedern 38' in Gehäusen 38 mit Zugbolzen 39 der Rammhaube 40 in elastischer und hinsicht lich der Kraftwirkung auf den Ranunkörper 41 re gelbarer Verbindung stehen.
Anstelle einer Winde können auch ab- und zuschaltbare Gewichte oder andere Einrichtungen für die Vorspannung der Fe dern 38' angewendet werden. Mit derartigen Mitteln lässt sich der Rammkörper 41 beim Eintreiben in das Loch 42 in jedem gewünschten, beispielsweise dem Widerstand des Baugrundes entsprechenden, Masse statisch vorbelasten und einem Zurückfedern nach den Rammschlägen wirkungsvoll entgegenwir ken.
Die teilweise im Baugrund gespeicherte Schlag energie wird jeweils beim nachfolgenden Schlag nutz bar gemacht und dadurch einerseits der Anteil der Schlagenergie, der dem Vortrieb des Rammkörpers dient, beachtlich erhöht und die Einrammzeit ande rerseits erheblich verkürzt.
Wie aus den Figuren der Zeichnungen leicht zu ersehen ist, sind bei sämtlichen Beispielen die stati schen Kräfte während des Betriebes einstellbar.
Device for driving pipes, piles, sheet piles and the like. Like. The invention relates to a device for ramming pipes, piles, sheet piles and the like both by means of dynamic forces that, for. B. be caused by an equipped with opposing synchronously umlau fenden masses vibration exciter, which is connected to the body to be rammed, as well as by means of static forces that z. B. derive from loading masses.
These additional, static forces are required in derar term devices because a disproportionately high, with increasing penetration depth of the ram body, constantly growing part of the applied dynamic energy through friction between ram body and subsoil or the like in rapidly decaying vibrations and used for propulsion of the pile driver becomes ineffective.
As experience shows, however, in order to achieve an optimal driving effect or driving speed, there must be a certain relationship between the frequency of the dynamic forces or their amplitude on the one hand and the static forces on the other, which in turn depends on the respective soil conditions and also on the respective penetration depth is dependent. In order to adjust this force ratio to the optimal ramming effect, either the dynamic or the static forces have to be changed, although it has been found that the change in the static forces is more effective.
It has already been proposed to adjust the static forces by placing a larger or smaller number of weight plates. The ramming device must be taken out of operation to place or remove additional weight plates.
In order to work quickly, however, an adjustment during operation is necessary, especially in the case of different soil structures with greatly changing ramming resistance. Apart from the fact that frequent shutdowns of the device and the placing or removal of panels are reluctant in practice due to its inconvenience, the setting of the optimal ramming effect with this method is also very difficult, since the effect of the change in the static forces on the Work of the device is not directly visible.
In the inventive Rammvorrich device, these disadvantages are avoided.
The characteristic feature of the invention is that means for changing the static forces are provided during operation of the device.
Exemplary embodiments of the invention are illustrated in the schematic drawing and explained in the description below. 1 shows a ramming device in which springs, supported on a fixed scaffolding, serve as components that generate vices; 2 parts of the same device seen from the front; 3 shows a ramming device in which plates stacked one on top of the other serve as load-generating components which can be placed on a spring support during operation and withdrawn from it;
Fig. 4 shows a device for connecting the individual plates of Fig. 3; Fig. 5 shows a ramming device in which a load-generating component is a container with liquid speed which can be filled and emptied during operation, the device Vorrich; 6 shows a ramming device with a ram in a side view; 7 shows a ramming device according to FIG. 6 in elevation.
The ramming device according to FIG. 1 has the exciter 9 for driving the pile 1, which is supported on a frame 6 fixed on the ground 2 via the springs 3 and the yoke 7. The force development of the springs 3 on the exciter 9 is changed by more or less strong tightening of the ropes 8 running over the rollers 12 by means of the winch 14. The exciter 9 is slidably mounted on the yoke 7 of the frame 6 via the rollers 11 . The yoke 7, hatched in Figs. 1 and 2 Darge runs by means of the rollers 10 slidably on the Ge scaffold 6. The exciter 9 has the counter-synchronously rotating imbalances 15 which are driven by an electric motor (not shown).
Damping devices 5 prevent unwanted transmission of the vibrations of the exciter to the ropes B. The frame 6 is tiltably arranged in the joint 13 so that the device can be used in any inclined position to the ground.
In the embodiment of FIG. 3, the entire pile-driving device hangs on a crane or the like, not signed, with the crane hook 17. For connection to the exciter 9, a bolt 25 is used. The exciter 9, which is firmly connected to the post 1, carries the rotating unbalances 15 and a spring support 18 on which the individual plates 19-22 can rest. The top plate 22 is connected via the cables 16, which can be wound onto the motor-driven reels 27, and via the crane hook 17 with the crane, not shown.
The plates 19-22 can rest on the spring support 18 as well as hang on the ropes 16, depending on how much rope length is wound onto the reels 27 or let off from them.
The connection of the individual plates, which has a certain amount of play, is shown in FIG next higher plate 20 rests.
It can readily be seen that when the rope 16 is largely lowered, all the plates lie on top of one another and load the ram body via the spring support 18. If, on the other hand, the rope 16 is tightened more or less, more or less plates are lifted up; they then hang on one another via the bolts 29 and no longer load the ram body. This device does not allow a continuous change of the static forces acting on the ram body, but a very fast, convenient and, for most cases of need, sufficiently finely graded change.
In the embodiment according to FIG. 5, the exciter 9 of the device carrying the rotating unbalances 15 is again suspended via a bolt 25 on a crane or the like, not shown. On the spring support 18, however, a water container 26 rests here, the filling of which can easily be changed continuously during operation by inflow and outflow devices not provided. This device results in a perfect adaptation of the required static forces to the respective resistance of the soil.
In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, a rope winch 34 and pulleys 35 for two are attached to the ramming frame 31 with slide rail 32 for the ram 33, which is movable on the ground and / or anchored there, for example by known and therefore not shown means Tension cables 36 attached, which are via clamping members 37 and compression springs 38 'in housings 38 with tension bolts 39 of the ram hood 40 in elastic and with regard to the force effect on the Ranunk body 41 re controllable connection.
Instead of a winch, weights that can be switched off and on or other devices for pretensioning the springs 38 'can also be used. With such means, the ramming body 41 can be statically preloaded when driving into the hole 42 in any desired mass, for example corresponding to the resistance of the subsoil, and effectively counteracting springback after the rams.
The impact energy partially stored in the subsoil is made usable for the subsequent impact, which on the one hand considerably increases the portion of impact energy used to propel the pile and on the other hand considerably shortens the driving time.
As can be easily seen from the figures of the drawings, the static forces are adjustable during operation in all examples.