CN111691422B - 用于固定土木工程元件的固定器件和土木工程方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定器件和一种方法，所述固定器件和方法用于借助于柔性固定元件将土木工程元件固定到施工机械，其中，柔性固定元件的第一端部附接到施工机械且第二端部设置有连接链节，该连接链节能够穿过土木工程元件上的固定凸耳并且能够通过连接器件可释放地紧固到施工机械。根据本发明，检测单元被提供在连接器件上，该检测单元被设计成用于识别连接链节到连接器件的紧固。如果识别了连接链节的紧固，则检测单元能够产生并输出信号。

Description

用于固定土木工程元件的固定器件和土木工程方法

技术领域

本发明涉及固定器件，该固定器件用于借助于柔性固定元件（特别是固定链）将土木工程元件固定到施工机械（特别是将桩固定到打桩机），其中，该柔性固定元件的第一端部附接到施工机械且第二端部设置有连接链节，该连接链节能够穿过土木工程元件上的固定凸耳并且能够通过连接器件而可释放地紧固到施工机械。

本发明还涉及土木工程方法，其中借助于柔性固定元件（特别是固定链）将土木工程元件固定到施工机械（特别是将桩固定到打桩机），其中，该柔性固定元件的第一端部附接到施工机械且第二端部设置有连接链节，该连接链节穿过土木工程元件上的固定凸耳并且通过连接器件可释放地紧固到施工机械，以便固定土木工程元件在施工机械上的位置。

背景技术

由DE 3 602 609 A1公开了所讨论的类型的固定器件。能够使用链锚固将板桩松散地紧固到振动器件。在这种情况下，固定链被引导穿过桩的上端部区域处的通孔或固定凸耳。在这种情况下，固定链的一个端部紧固到振动器件。在被引导穿过之后，松散的端部通过插塞连接件紧固到振动器件。

随后，振动器件能够沿着桅杆向上移动，其中，通过链锚固来保持板桩并向上拉动板桩，其中，板桩的上端部在两个夹紧钳爪之间进入到振动器件的接收槽中。随后，能够在两个夹紧钳爪之间将板桩夹紧在振动器件上。然后，有可能使用振动器件将夹紧的板桩竖直地驱入或夯入地面中。

在土木工程措施已完成之后，常常有必要或期望再次从地面移除板桩。为此目的，也能够使用已知的打桩机，其中，在拉动板桩之前，固定链将再次穿过板桩上的固定凸耳，以便由此附加地将板桩固定在打桩机或振动器件上。随后，将桩的上端部再次夹紧并通过振动器件以震动的方式从地面拉出。在这种情况下，固定链用作附加的机械位置固定器件，以便例如在液压夹紧器件发生故障的情况下桩不会以不受控制的方式掉落到地面。此外，在释放夹紧钳爪之后，再次使用固定链将桩放置在地面上。

从US 5,332,047已知打桩机的类似布置。在这种已知的设备中，将杆形的桩驱入地面中，其中，固定链同样布置在桩和打桩机之间。

固定链用作用于桩的附加机械位置固定器件，其一般是长度多达10 m或更大且具有数百千克的重量的钢零件。在液压夹紧器件的情况下，液压系统的故障、不正确操作或损毁可能会导致液压夹紧力的意外释放或减小。在由于固定链而不存在附加的机械位置固定器件的情况下，存在桩可能会从竖直位置掉落到地面的风险，并且在该程中可能会导致材料损毁或人身伤害。已记录了众多致命事故。

在实践中，情况可能是，施工现场人员可能会忘记附接固定链，或者可能未正确地紧固所述固定链。这对职业安全性构成重大危险。

发明内容

本发明的目的是指定一种固定器件和一种土木工程方法，借助于所述固定器件和土木工程方法，确保了特别高程度的职业安全性。

根据本发明，该目的通过具有下述特征的固定器件以及通过具有下述特征的土木工程方法来实现：一种固定器件，其用于借助于柔性固定元件将土木工程元件固定到施工机械，其中，所述柔性固定元件的第一端部附接到所述施工机械且第二端部设置有连接链节，所述连接链节能够穿过所述土木工程元件上的固定凸耳并且能够通过连接器件可释放地紧固到所述施工机械，

其中，

检测单元被提供在所述连接器件上，所述检测单元被设计成用于识别所述连接链节到所述连接器件的紧固，并且

如果识别了所述连接链节的紧固，则所述检测单元能够产生并输出信号；

一种土木工程方法，

其中借助于柔性固定元件将土木工程元件固定到施工机械，其中，所述柔性固定元件的第一端部附接到所述施工机械且第二端部设置有连接链节，所述连接链节穿过所述土木工程元件上的固定凸耳并且通过连接器件（30）可释放地紧固到所述施工机械，以便固定所述土木工程元件在所述施工机械上的位置，

其中，

检测单元被提供在所述连接器件上，所述检测单元被设计成识别所述连接链节到所述连接器件的紧固，并且

当识别了所述连接链节的紧固和/或缺乏紧固时，所述检测单元能够产生并输出信号。

根据本发明的固定器件的特征在于：检测单元被提供在连接器件上，该检测单元被设计成识别连接链节到连接器件的紧固；以及当识别连接链节的紧固时，检测单元能够产生并输出信号。

本发明的核心构思是验证柔性固定元件在连接链节上的正确闭合。为此目的，检测单元布置在连接器件上，该检测单元识别连接链节在连接器件上的接收和紧固。在这种情况下，如果已实现对连接链节的正确紧固，则检测器单元输出信号，特别是电信号。另外或替代性地，如果没有发生连接链节的紧固或者发生连接链节的不正确紧固，则检测单元也能够输出信号。

该信号能够直接显示给机器操作员，例如在操作状态中。该信号还能够致动对应的警报，该警报特别是光学和/或声学地操作的。然而，该信号也能够被馈送到施工机械的对应的控制单元，其中，该控制单元然后对应地介入进一步的操作过程中。特别地，能够停止或至少限制施工机械的进一步操作，例如，因为直到已达到连接链节的正确紧固，才能够释放桩在打桩机上的夹紧或者才能够开始打桩单元的移动。

本发明的优选发展在于，至少一个锁紧螺栓被提供在连接器件上，借助于该锁紧螺栓，能够将连接链节锁紧在连接器件中。该至少一个锁紧螺栓构成连接链节在连接器件中的机械锁紧。替代性地或另外，检测单元能够识别锁紧螺栓的位置。

在这种情况下，根据本发明的发展，特别优选的是，锁紧螺栓在缩回位置和锁紧位置之间可调节，该缩回位置用于将连接链节接收到连接器件中或从连接器件释放，在该锁紧位置中，连接链节被锁紧在连接器件中。在缩回位置中，能够借助于卡锁（catching）以需要低的力的方式来保持锁紧螺栓。这允许将连接链节简单地插入到连接器件中，并且随后借助于将锁紧螺栓移动到锁紧位置中来锁紧。替代性地，锁紧螺栓也能够以弹簧加载的方式被保持在锁紧位置中。为了插入连接链节，将锁紧螺栓逆着弹簧力短暂地向后拉动，其中，在连接链节已被插入到连接器件的对应锁紧部中之后，然后通过弹簧力将所述锁紧螺栓推动回到锁紧位置中。锁紧能够手动地或者优选地借助于可激活的致动构件（例如，液压致动筒）来致动。

能够将本发明的特别有利的变型考虑为能够由检测单元识别连接链节在锁紧位置中的位置。这能够是孤立地进行的，或者能够是除了识别锁紧螺栓的位置之外还进行的。由此实现了特别高程度的识别可靠性。

本发明的特别有效的变型由包括至少一个接近传感器的检测单元产生。接近传感器是强健的且总体具成本效益的传感器元件。结果是，能够以特别经济和可靠的方式设计检测单元。

在这种情况下，特别有利的是，接近传感器能够识别连接链节何时处于连接器件中。同时，相同的或另外的接近传感器也能够识别锁紧螺栓的位置，以便提高识别的可靠性程度。

根据本发明的另外的实施例，优选的是，柔性固定元件是导电的，并且提供电能源，借助于该电能源，测试电流能够在附接有柔性固定元件的第一端部的紧固元件和连接器件之间传导通过柔性固定元件，该电流能够由检测单元识别。特别地，电能源能够是电流或电压源，借助于该电流或电压源，连续地或在特定的时间产生测试电流。如果柔性固定元件正确地连接到连接器件，则测试电流从在柔性固定元件的一个端部处的紧固元件传导到在连接器件处的其另一端部。可除了上文所描述的检测组件之外或代替上文所描述的检测组件来提供所述安全组件。柔性固定元件能够例如是钢缆索或由金属制成的链或导电链链节。当使用缆索时，所述缆索能够仅在其外表面或内表面上设置有对应地导电的材料或由对应地导电的材料形成。

在这种情况下，特别有利的是，紧固元件和连接器件相对于施工机械是电绝缘的。结果是，防止了泄漏电流。能够借助于对应的电绝缘材料来实现电绝缘。特别有利的是，紧固元件和连接器件借助于橡胶缓冲器紧固到施工机械。这不仅实现了电绝缘，而且还实现了声绝缘，且因此减少了声辐射。

本发明还涉及一种用于将桩驱入地面中的施工机械（特别是打桩机），其中，提供了上文所描述的固定器件。

在这种情况下，打桩机包括打桩单元，该打桩单元用于借助于振动或脉冲将桩（特别是柱、大梁或板桩）驱入地面中。在这种情况下，打桩单元能够是包括可旋转的失衡元件的振动器，或者是包括能够以线性反向方式驱动的脉冲元件的打桩机。在这种情况下，振动器能够包括一对或多对可旋转的失衡元件，它们安装成以便以已知的方式相对于彼此可调节以用于产生定向的失衡。替代性地，打桩单元可以是桩锤。在这种情况下，夯击移动可触发打击脉冲，在这种情况下，以反向方式驱动的脉冲元件对打击表面进行打击。替代性地，脉冲元件也能够以反向方式驱动而不打击接触，使得产生有目的的振动移动并且将该振动移动被传递到桩。

施工机械可包括其上布置有桅杆的移动载体装置。打桩单元能够安装成以便可沿着桅杆竖直调节。特别地，载体装置能够包括履带底盘，在该履带底盘上的是：可旋转的上层结构，其包括用于缆索悬挂的吊杆；或者竖直桅杆，其包括开槽引导件，特别是伸缩式前导部桅杆（leader mast）。

土木工程方法的特征在于：提供检测单元的连接器件，该检测单元能够识别连接链节到连接器件的紧固；以及当识别了连接链节的紧固和/或缺乏紧固时，检测单元产生并输出信号。

特别地，能够使用上文所描述的安全装置来实施土木工程方法。在这种情况下能够实现所描述的优点。

本发明的优选的方法变型在于，施工机械是打桩机，借助于该打桩机，将作为土木工程元件的桩驱入地面中或从地面拉出。桩可以是柱、大梁、管、板桩等。特别地，当驱入板桩时，有可能驱入多个这种土木工程元件，使得形成了所谓的板桩墙。

附图说明

下文中将参考在附图中示意性地示出的优选实施例来更详细地描述本发明，其中：

图1是穿过包括根据本发明的固定器件的施工机械的一部分的横截面图，该固定器件处于开放状态；

图2是图1的固定器件的前视图，该固定器件处于闭合状态；

图3是图2的固定器件沿着线A-A的横截面图；

图4是根据图3的固定器件的连接器件的放大透视细节；

图5是根据图4的连接器件的前视图，以及

图6是图5的连接器件的前视图，该连接器件包括所接收的连接链节。

具体实施方式

图1至图3中示出了在施工机械10上的根据本发明的固定器件20的基本设计。施工机械10（仅部分地示出）包括打桩单元12，该打桩单元能够包括能够以原理上已知的方式可旋转地驱动的失衡器件。液压夹紧器件13布置在打桩单元12的下部区域上，借助于该夹紧器件，能够将土木工程元件5（在所示的实施例中其为板桩）牢固地夹紧在两个夹紧钳爪之间。

为了将桩形土木工程元件5插入到夹紧器件13中，在打桩单元12的下端部上布置第一插入侧翼14和第二插入侧翼15，所述插入侧翼一起形成近似V形的接收槽。为了附加地固定土木工程元件5的位置，提供了根据本发明的固定器件20。

固定器件20包括柔性固定元件22，在所示的实施例中，该柔性固定元件被设计为链。链的第一端部借助于板状紧固元件28而紧固到第一插入侧翼14，且因此紧固到施工机械10。绝缘层29能够布置在紧固元件28和第一插入侧翼14之间，借助于该绝缘层，紧固元件28及因此柔性固定元件22相对于施工机械10而被电绝缘。

连接链节24附接到柔性固定元件22的第二端部，该链节被形成为近似T形的手柄。如图2和图3中清楚地示出，固定链节24能够被推动穿过桩形土木工程元件5上的通孔或固定凸耳7，并且被引导朝向第二插入侧翼15上的连接器件30。连接链节24能够被插入或推动到盒形的连接器件30上的匹配容座32中，其中，连接链节24能够被锁存在连接器件30中。图4和图5示出了处于准备好接收状态的盒形的连接器件30。在这种情况下，块状壳体31包括用于接收连接链节24的槽状容座32。容座32在远离被夹紧的土木工程元件5的一侧上开放。

此外，在壳体31的底侧中开出槽33，该槽的槽宽度被设计成以便小于位于其上方的容座32的接收区域。在这种情况下，形成两个侧向的轨道状搁置部35，手柄状连接链节24能够搁置在所述搁置部上。搁置部35能够被设计成具有朝向开放侧的向上突出的肩部37。

作为检测单元40的接近传感器42被插入到在壳体31的上表面上的对应定位孔中。接近传感器42被设计成识别连接链节24在连接器件30的容座32中的存在。此外，包括上致动板36的可竖直移位的锁紧螺栓34从壳体31的上表面上的定位孔突出。包括致动板36的锁紧螺栓34被设计成用于用手或借助于致动工具进行机械操作。然而，也有可能为了致动的目的而提供主动装置（未示出），特别是致动构件（诸如，气动或液压致动筒）。

图6示出了固定器件20的状态，其中链状柔性固定元件22的T形连接链节24被插入到连接器件30的容座32中。为了将连接链节24固定在容座32中的适当位置中，将锁紧螺栓34从缩回位置向下调节到锁紧位置中。在该位置中，检测单元40能够借助于接近传感器42既探知连接链节24在连接器件30中的存在又探知在锁紧位置中对锁紧螺栓34的调节。

在这种状态下，检测单元40能够将信号输出到控制单元，该信号用信号通知连接链节24正确地附接在连接器件30中，且因此土木工程元件5由柔性固定元件22正确地固定。

Claims (15)

1.一种固定器件，其用于借助于柔性固定元件将土木工程元件固定到施工机械，其中，所述柔性固定元件的第一端部附接到所述施工机械且第二端部设置有连接链节，所述连接链节能够穿过所述土木工程元件上的固定凸耳并且能够通过连接器件可释放地紧固到所述施工机械，

其中，

检测单元被提供在所述连接器件上，所述检测单元被设计成用于识别所述连接链节到所述连接器件的紧固，并且

如果识别了所述连接链节的紧固，则所述检测单元能够产生并输出信号，

所述柔性固定元件是导电的，并且

提供电能源，借助于所述电能源，测试电流能够在附接有所述柔性固定元件的所述第一端部的紧固元件和所述连接器件之间传导通过所述柔性固定元件，所述电流能够由所述检测单元识别。

2.根据权利要求1所述的固定器件，

其中，

至少一个锁紧螺栓被提供在所述连接器件上，借助于所述螺栓，能够将所述连接链节锁紧在所述连接器件中。

3.根据权利要求2所述的固定器件，

其中，

所述锁紧螺栓被可调节地安装成以便能够在缩回位置和锁存位置之间调节，所述缩回位置用于将所述连接链节接收到所述连接器件中或从所述连接器件释放，在所述锁存位置中，所述连接链节被锁紧在所述连接器件中。

4.根据权利要求1所述的固定器件，

其中，

所述检测单元能够识别所述连接链节在锁紧位置中的位置。

5.根据权利要求1所述的固定器件，

其中，

所述检测单元包括至少一个接近传感器。

6.根据权利要求5所述的固定器件，

其中，

所述接近传感器能够识别所述连接链节是否位于所述连接器件中。

7.根据权利要求1所述的固定器件，

其中，

所述紧固元件和所述连接器件相对于所述施工机械是电绝缘的。

8.根据权利要求1所述的固定器件，其中，所述柔性固定元件是固定链。

9.根据权利要求1所述的固定器件，其中，所述将土木工程元件固定到施工机械是将桩固定到打桩机。

10.一种用于将桩驱入地面中和/或从地面拉出的施工机械，

其中，

提供了根据权利要求1所述的固定器件。

11.根据权利要求10所述的施工机械，其中，所述施工机械是打桩机。

12.一种土木工程方法，其使用根据权利要求1所述的固定器件，

其中借助于柔性固定元件将土木工程元件固定到施工机械，其中，所述柔性固定元件的第一端部附接到所述施工机械且第二端部设置有连接链节，所述连接链节穿过所述土木工程元件上的固定凸耳并且通过连接器件（30）可释放地紧固到所述施工机械，以便固定所述土木工程元件在所述施工机械上的位置，

其中，

检测单元被提供在所述连接器件上，所述检测单元被设计成识别所述连接链节到所述连接器件的紧固，并且

当识别了所述连接链节的紧固和/或缺乏紧固时，所述检测单元能够产生并输出信号。

13.根据权利要求12所述的土木工程方法，

其中，

所述施工机械是打桩机，借助于所述打桩机，将作为所述土木工程元件的桩驱入地面中或从地面拉出。

14.根据权利要求12所述的土木工程方法，其中，所述柔性固定元件是固定链。

15.根据权利要求12所述的土木工程方法，其中，所述将土木工程元件固定到施工机械是将桩固定到打桩机。

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