Verfahren zum Eintreiben von Pfählen und Spundwandbohlen in den Baugrund sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eintreiben von Pfählen und Spundwandbohlen durch Rammschläge bei gleichzeitigem Einbringen einer als Spül- und Schmiermittel dienenden Flüssig keit in den Baugrund, sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass die Flüssigkeit durch einen Längskanal des ein zutreibenden Gegenstandes zu dessen Fuss geleitet wird und jeder Rammimpuls, über eine auf den Ge genstand aufgesetzte Rammhaube zuerst auf die Flüssigkeit und sodann auf den einzutreibenden Ge genstand einwirkt.
Die zur Durchführung des beschriebenen Ver fahrens geeigneten Mittel gemäss der Erfindung zeich nen sich dadurch aus, dass die Rammhaube eine zy lindrische Ausnehmung aufweist, die an das obere Ende. des Längskanals des einzutreibenden Gegen standes gleichachsig angeschlossen ist, einen über die Schlagfläche der Rammhaube hinausschiebbaren Kol ben enthält und an eine ein Rückschlagventil auf weisende Zuleitung für die Flüssigkeit angeschlos sen ist.
Die in den Boden einzutreibenden Pfähle und Spundwandbohlen können z. B. aus Beton und einem in den Beton eingebetteten Rohr bestehen, das den Längskanal zum Einbringen der Flüssigkeit bildet, oder sie können aus zwei gewalzten und dann zu- sammengeschweissten Hälften aus Stahl gefertigt sein, zwischen denen der Längskanal für die Flüssigkeit vorhanden ist. Zweckmässig können die Pfähle im Querschnitt sternförmig sein.
In Anbetracht der im Flüssigkeitseinpresskanal auftretenden hohen Drücke muss dieser Kanal entsprechend stark ausgebildet werden. Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens und der beschriebenen Mittel sind folgende Die schlagartig unter hohem Druck aus dem Pfahl- oder Spundwandbohlenfuss austretende Flüs sigkeit hat eine räumende Wirkung und erleichtert das Eindringen des Pfahles bzw. der Bohle. Ferner wird z.
B. bei Vorhandensein von Kies. oder Steinen eine schmierende Wirkung zwischen den einzelnen Steinen erzielt, die das Eindringen des Pfahles oder der Bohle ebenfalls begünstigt.
Hinzu kommt in die sen Fällen, dass durch die eingepresste Flüssigkeit eine gewisse Bewegung zwischen den einzelnen Stei nen eingeleitet wird und deshalb der unmittelbar fol gende Fuss des Pfahles bzw. der Bohle die in Bewe gung befindlichen Steine besser auf die Seite räumen kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die un mittelbare Umgebung des einzurammenden Gegen standes mit der Flüssigkeit durchtränkt wird und da durch die Reibung zwischen dem Gegenstand und dem umgebenden Erdreich während des Eintrei bens weitgehend vermindert wird.
Soweit Zementbrei als Flüssigkeit verwendet wird, verdreifacht sich der Vorteil, weil diese Masse beim Eintreiben eine schmierende Wirkung und später, nach ihrem Fest werden, eine die Reibung zwischen dem eingeramm- ten Gegenstand und dem Erdreich bedeutend erhö hende Wirkung ausübt und zudem, so weit es sich um Pfähle oder Bohlen aus Stahl handelt, einen Kor rosionsschutz bildet.
Bei einzurammenden Gegenständen, die Schich ten mit aggressiven Wässern durchteufen, kann flüs sige Bitumenmasse eingepresst werden, die eineu Korrosionsschutz bilden.
Der Fuss von Einrammpfählen kann auf eine gewisse Höhe besonders erweitert werden, indem man den Schlag des Bären so bemisst, dass der grösste Teil der Schlagenergie für das Einpressen von Beton aufgebraucht wird. Die Fusserweiterung durch den eingepressten Beton erlaubt, die Pfahlspitze schlank auszubilden und dadurch ebenfalls das Eintreiben zu erleichtern.
Beim Rammen von Spundwandbohlen, die später wieder gezogen werden sollen, kann eine permanente schmierende Einpressmasse, z. B. eine thixotrope Flüssigkeit, verwendet werden, wodurch Rammen und Ziehen der Bohlen bedeutend erleichtert wird.
Das beschriebene, sternförmige Stahlprofil hat den Vorteil, leichter walzbar zu sein, wegen der ver- hältnismässig grossen Seitenflächen im Erdreich gegen Knickung gut gesichert zu sein und trotzdem im Bedarfsfall nur wenig Raum zu verdrängen. Falls Pfähle oder Spundwandbohlen in der Nähe bestehen der Gründungen eingerammt werden, kann man in der Nähe der bestehenden Gründung nur so viel Ein- pressflüssigkeit zulassen, als zur Schmierung erforder lich ist.
Dadurch werden Bodenverdrängung und seit liche Drücke auf die bestehenden Gründungen auf ein zulässiges Mass reduziert. Auch Erschütterungen durch das Rammen werden bedeutend geringer, weil es wegen der Schmierung einer geringeren Schlag energie bedarf und ferner die Schlagenergie jedes Schlages in zwei Etappen verzehrt wird, einmal durch das Einpressen und dann durch das eigentliche Ram men. Benutzt man zudem einen Rammbär von gros- ser Masse, jedoch geringer Endgeschwindigkeit, dann können Erschütterungen und Geräusche auf ein Min- destmass beschränkt werden.
Zum besseren Verständnis ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Mittel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt.
Der Rammpfahl n. ist ein Stahlpfahl mit stern förmigem Profil j und zentralem Längskanal b. Der Pfahl besteht aus zwei gewalzten und dann zusam mengeschweissten Hälften, zwischen denen der Ka nal<I>b</I> vorhanden ist. Auf dem Rammpfahl cc sitzt die Schlaghaube c mit dem Kolben d und dem Rück schlagventil<I>e.</I> Auf dem Rammpfahl<I>a</I> ist ein Rohr stutzen j aufgeschweisst, der gleichachsig an den Ka nal b anschliesst und in den zylindrischen Hohlraum der Schlaghaube lose hineinreicht.
Ein Dichtungsring g schliesst den zylindrischen Raum innerhalb der Schlaghaube ab. Vom Rückschlagventil e führt eine Leitung zu dem Behälter h, der mit flüssiger Ein- pressmasse, z. B. Z2mentschlämpe, gefüllt und dann unter Pressluftdruck gesetzt wird. Durch den Pressluft- druck wird die Einpressmasse in den Haubenzylin der und den Kanal b eingedrückt und der Kolben d gehoben.
Wenn der Fallbär i fällt, betätigt er zuerst den Kolben<I>d.</I> Das Rückschlagventil <I>e</I> schliesst sich, und die eingeschlossene Einpressmasse wird mit gros ser Gewalt aus der Spitze am Fuss des Pfahles her- ausgepresst. Nach Eindrücken des Kolbens d schlägt der Bär i auf die Rammhaube und rammt den Pfahl ein.
The present invention relates to a method for driving piles and sheet piles by pile driving with simultaneous introduction of a liquid serving as flushing and lubricant into the subsoil, as well as means for carrying it out of the procedure.
The method according to the invention consists in that the liquid is passed through a longitudinal channel of an object to be driven at its foot and each ramming pulse acts first on the liquid and then on the object to be driven via a ram hood placed on the object.
The means according to the invention which are suitable for carrying out the method described are distinguished in that the ram hood has a cylindrical recess which is attached to the upper end. of the longitudinal channel of the object to be driven is coaxially connected, contains a pushable piston over the face of the ram hood and is ruled out to a non-return valve on the supply line for the liquid.
The piles and sheet piles to be driven into the ground can e.g. B. consist of concrete and a pipe embedded in the concrete, which forms the longitudinal channel for introducing the liquid, or they can be made of two rolled and then welded together halves of steel, between which the longitudinal channel for the liquid is present. The piles can expediently be star-shaped in cross-section.
In view of the high pressures occurring in the liquid injection channel, this channel must be designed to be correspondingly strong. The advantages of the method according to the invention and the means described are as follows: The liquid suddenly exiting the pile or sheet pile base under high pressure has a clearing effect and facilitates the penetration of the pile or pile. Furthermore, z.
B. in the presence of gravel. or stones achieve a lubricating effect between the individual stones, which also promotes the penetration of the pile or the pile.
In these cases, there is also the fact that the injected liquid initiates a certain movement between the individual stones, so that the immediately following foot of the pile or plank can clear the moving stones better to the side.
Another advantage is that the immediate surroundings of the object to be rammed in is saturated with the liquid and is largely reduced as a result of the friction between the object and the surrounding soil during driving.
If cement paste is used as a liquid, the advantage is tripled, because this mass has a lubricating effect when it is driven in and, later, after it has solidified, has a significantly increasing effect on the friction between the driven object and the ground, and so far it is steel posts or planks that provide corrosion protection.
In the case of objects to be driven in, which penetrate layers with aggressive water, liquid bitumen mass can be pressed in to provide protection against corrosion.
The foot of driven piles can be extended to a certain height by measuring the impact of the bear so that most of the impact energy is used for the injection of concrete. The widening of the foot through the pressed-in concrete allows the pile tip to be made slim and thus also to facilitate driving.
When ramming sheet piles that are to be pulled back later, a permanent lubricating grout, e.g. B. a thixotropic liquid can be used, whereby ramming and pulling the planks is made much easier.
The star-shaped steel profile described has the advantage of being easier to roll, of being well secured against buckling in the ground due to the relatively large side surfaces, and nevertheless of displacing little space if necessary. If piles or sheet piles are driven in near the existing foundations, you can only allow as much injection fluid in the vicinity of the existing foundation as is required for lubrication.
This will reduce soil displacement and lateral pressures on the existing foundations to an acceptable level. The vibrations caused by ramming are also significantly lower because the lubrication requires less impact energy and the impact energy of each impact is consumed in two stages, once by pressing in and then by the actual ramming. If you also use a battering ram of large mass, but low top speed, then vibrations and noises can be limited to a minimum.
For better understanding, an exemplary embodiment of the means according to the invention for carrying out the method according to the invention is shown schematically in the drawing.
The driven pile n. Is a steel pile with a star-shaped profile j and a central longitudinal channel b. The pile consists of two halves rolled and then welded together, between which the channel <I> b </I> is present. The impact hood c with the piston d and the non-return valve <I> e. </I> sits on the driven pile cc. A pipe socket j is welded onto the driven pile <I> a </I>, which is coaxially connected to the duct b and extends loosely into the cylindrical cavity of the striking hood.
A sealing ring g closes off the cylindrical space within the striking hood. A line leads from the non-return valve e to the container h, which is filled with liquid injection compound, e.g. B. Z2mentschlämpe, filled and then put under compressed air pressure. The injection compound is pressed into the hood cylinder and channel b by the compressed air pressure and piston d is raised.
When the falling bear i falls, it first actuates the piston <I> d. </I> The check valve <I> e </I> closes and the enclosed grout is extracted with great force from the tip at the foot of the pole - squeezed. After pushing in the piston d, the bear i hits the ram hood and rams into the pile.