DE1152967B

DE1152967B - Device for driving or pulling piles, planks, pipes and the like. like

Info

Publication number: DE1152967B
Application number: DEB47918A
Authority: DE
Inventors: Francois Berthet; Jacques Desvaux
Original assignee: Chantiers Reunis SA Des
Current assignee: Chantiers Reunis SA Des
Priority date: 1957-02-23
Filing date: 1958-02-20
Publication date: 1963-08-14

Description

Vorrichtung zum Eintreiben oder Ziehen von Pfählen, Bohlen, Rohren u. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eintreiben oder Ziehen von Pfählen, Bohlen, Rohren u. dgl. mit einem Schwingungsrüttler, der in einem fest mit dem Pfahl verbundenen Führungsrahmen in Achsrichtung des Pfahles beweglich gelagert ist und dadurch Stöße auf den Pfahl ausübt.Device for driving or pulling piles, planks, pipes and the like. The invention relates to a device for driving or pulling piles, Planks, pipes and the like with a vibration shaker, which is firmly attached to the pile in one connected guide frame is movably mounted in the axial direction of the pile and thereby exerting impacts on the stake.

Eine derartige bekannte Vorrichtung besteht aus einer auf dem Pfahl aufsetzbaren und mit diesem fest verbindbaren Hülse mit Schultern an den jeweiligen Rändern und einem auf der Hülse verschiebbaren Unwuchtrüttler. Mit dieser bekannten Vorrichtung sind auf Grund der ausgeübten Stöße oder Schläge nur leichtere Pfähle oder Rohre einrammbar bzw. herausziehbar. Auch ist eine Rammvorrichtung unter Verwendung eines Schwingungsrüttlers bekannt, bei welcher zwischen dem am Pfahl befestigten Schwingungsrüttler und einem Gegengewicht Schläge erzeugt werden, die in der Rammrichtung und in entgegengesetzter Richtung wirksam sind.One such known device consists of one on the pole attachable and firmly connectable with this sleeve with shoulders on the respective Edges and an unbalance vibrator that can be moved on the sleeve. With this well-known Devices are only lighter stakes due to the impacts or blows exerted or pipes can be driven in or pulled out. A pile driver is also used a vibration vibrator known, in which between the attached to the pole Vibration vibrators and a counterweight generate blows in the direction of pile driving and are effective in the opposite direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher auch ganz schwere Pfähle besonders schnell und auch in große Tiefen eingerammt werden können.The invention is based on the object of providing a device of the above to create the type described, with which even very heavy posts are particularly quick and can also be rammed into great depths.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf der der Wirkungsrichtung der Stöße entgegengesetzten Seite zwischen dem Schwingungsrüttler und dem Führungsrahmen ein Kraftspeicher angeordnet ist, dessen Vorspannung verstellbar ist. Dieser Kraftspeicher dient dazu, die Rüttelwirkung des Schwingungsrüttlers in gerichtete Stöße umzuwandeln; denn durch den Kraftspeicher wird eine Wiedergewinnung der entgegengesetzt zur Vortreibrichtung gerichteten Schläge und damit eine Verstärkung der Vortreibkraft erreicht. Unter Schwingungsrüttler ist jeder Schwingungserzeuger zu verstehen, der mit hoher und veränderbarer Frequenz arbeitet.The object is achieved according to the invention in that on the Direction of action of the shocks on the opposite side between the vibration shaker and an energy storage device is arranged on the guide frame, the preload of which is adjustable is. This energy store serves to reduce the shaking effect of the vibration vibrator convert into directional thrusts; because through the energy storage there is a recovery the blows directed in the opposite direction to the propulsion direction and thus a reinforcement the propulsion force achieved. Every vibration generator is a vibration generator to understand who works with high and changeable frequency.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Kraftspeicher aus einer oder mehreren Federn besteht. Weiterhin ist es möglich, zum Verstellen der Vorspannung eine Presse zwischen dem Führungsrahmen und dem Kraftspeicher anzuordnen; diese Presse beliebiger Ausführung, also auch beispielsweise mit hydraulischer Betätigung, kann sogar während des Betriebs der Vorrichtung betätigt werden und erlaubt demgemäß auch während des Betriebs eine Veränderung der Wirkung des Kraftspeichers, um die jeweils wirksamste Frequenz der Stöße oder Schläge und somit deren optimalen Effekt zu erreichen. Auch kann es zweckmäßig sein, daß auf der dem Kraftspeicher abgekehrten Seite des Schwingungsrüttlers ein an sich bekanntes elastisches Kissen vorgesehen ist.A preferred embodiment of the device according to the invention consists in the fact that the energy store consists of one or more springs. Farther it is possible to use a press between the guide frame to adjust the preload and to arrange the energy storage device; this press of any design, so too for example with hydraulic actuation, can even during operation of the Device are actuated and accordingly allows one during operation Change the effect of the energy store to the most effective frequency of the To achieve bumps or blows and thus their optimal effect. It can also be useful be that on the side of the vibration vibrator facing away from the energy storage device known elastic cushion is provided.

Weiterhin ist es möglich, an dem Schwingungsrüttler auswechselbare Ringe aus schwerem Metall anzubringen.It is also possible to have interchangeable parts on the vibration shaker To attach rings made of heavy metal.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung führt somit zu einer gegenüber bekannten Vorrichtungen wesentlich gesteigerten Leistungsfähigkeit beim Eintreiben oder Herausziehen von Pfählen u. dgl. in lotrechter, geneigter oder sogar horizontaler Richtung.The device according to the invention thus leads to an opposite known devices significantly increased performance when driving or pulling out piles and the like in a vertical, inclined or even horizontal manner Direction.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.1 eine Ausführungsform der Vorrichtung, deren Vorspannung während des Eintreibens des Pfahles verstellbar ist, Fig. 2 die Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zum Herausziehen eines Pfahles, Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung beim Vortreiben eines Rohres in horizontaler Richtung und Fig. 4 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung. Gemäß Fig.1 ist ein Schwingungsrüttlerl, vorzugsweise ein Unwuchtrüttler, zum Eintreiben irgendeines Bauelements, z. B. einer Spundbohle 2, an dieser fest angebracht. Zwischen eine mit einer Schlaghaube 3 fest verbundenen hydraulischen Presse 4 und dem Schwingungsrüttler 1 ist eine Feder 5 eingesetzt, deren Vorspannung mittels der Presse 4 verstellbar ist, derart, daß die günstigsten Schlagfrequenzen in Anpassung an die Eigenschaften des Bodens und der Spundbohle sogar während des Eintreibens der Spundbohle eingestellt und somit erreicht werden können.Various exemplary embodiments of the device are shown in the drawing shown according to the invention. 1 shows an embodiment of the device, whose bias is adjustable during driving of the pile, Fig. 2 the Use of the device shown in Fig. 1 for pulling out a pile, Fig. 3 shows the device shown in Fig. 1 while driving a pipe in the horizontal Direction and FIG. 4 shows an axial section through the device. According to Figure 1 is a Schwingungsrüttlerl, preferably an unbalance vibrator, for driving any Component, e.g. B. a sheet pile 2, on this firmly attached. Between a hydraulic press 4 and firmly connected to a striking hood 3 the vibration vibrator 1, a spring 5 is used, the bias by means of the press 4 is adjustable in such a way that the most favorable impact frequencies in adaptation of the properties of the soil and the sheet pile even during driving the sheet pile can be adjusted and thus reached.

Eine mit dem Schwingungsrüttler l fest verbundene Schlagplatte 6 hebt sich von der Schlaghaube 3 ab, wenn die Fliehkraft, die durch den Schwingungsrüttler 1 gewonnen wird, größer ist als die Kraft der Feder 5 und das Gewicht des Schwingungsrüttlers. Die Fliehkraft ist bei Verwendung eines Unwuchtrüttlers von der Rüttelfrequenz, d. h. von der Drehzahl der Unwuchtwelle, abhängig.An impact plate 6 firmly connected to the vibration vibrator 1 lifts from the beater hood 3 when the centrifugal force caused by the vibration shaker 1 is obtained, is greater than the force of the spring 5 and the weight of the vibration vibrator. When using an unbalance vibrator, the centrifugal force depends on the vibration frequency, d. H. depends on the speed of the unbalance shaft.

Daher entspricht jeder Stellung des Kolbens der hydraulischen Presse 4 eine bestimmte Federkraft der Feder 5 und eine zugehörige Minimalfrequenz des Schwingungsrüttlers 1, bei der die Rüttelwirkung in eine Schlagwirkung auf die Schlaghaube 3 umgewandelt wird. Man kann daher während des Eintreibens der Spundbohle 2 die Minimalkräfte für die durch den Schwingungsrüttler 1 erzeugten Schläge verstärken, d. h. im vorliegenden Falle die Rotationsgeschwindigkeit der Schwungscheiben oder -räder vergrößern, wenn man die Masse der Schwunggewichte konstant läßt; wie bereits bemerkt, kann natürlich gleichzeitig auch die Vorspannung dem gewünschten Wert angepaßt werden.Therefore, each position of the piston corresponds to the hydraulic press 4 a certain spring force of the spring 5 and an associated minimum frequency of the Vibration vibrator 1, in which the vibrating effect is converted into a striking effect on the beater hood 3 is converted. You can therefore during the driving of the sheet pile 2 the Reinforce the minimum forces for the impacts generated by the vibration vibrator 1, d. H. in the present case the speed of rotation of the flywheels or -Increase the wheels if the mass of the flyweights is kept constant; as already noticed, the preload can of course also be adjusted to the desired value at the same time will.

Mit anderen Worten ausgedrückt: Wenn die Federzugkraft größer als die Fliehkraft des Schwingungsrüttlers 1 ist, wird die Spundbohle 2 nur den normalen Wechselimpulsen ausgesetzt, die durch die Fliehkraft gewonnen werden. Die Schlagwirkung tritt in Erscheinung, wenn die Fliehkraft die Wirkung der Feder 5 von. dem Moment an übersteigt, wo die Reibung zwischen der Spundbohle und dem Boden genügend groß wird.In other words, if the spring tension is greater than the centrifugal force of the vibration vibrator is 1, the sheet pile 2 is only normal Exposed to alternating pulses that are obtained by centrifugal force. The impact effect occurs when the centrifugal force exerts the action of the spring 5 from. the moment exceeds where the friction between the sheet pile and the ground is sufficiently large will.

Die Feder 5 ist, wie bereits bemerkt, unmittelbar zwischen dem Unwuchtrüttler 1 und dem Kolben der Presse 4 angeordnet und hat den Zweck, die Schlagkraft während des Eintreibens zu vergrößern, indem man die beim Abheben des Schwingungsrüttlers 1 von der Schlaghaube 3 aufgespeicherte Energie wiedergewinnt, um die Aufprallenergie auf Grund der Elastizität des einzutreibenden Bauelements wiederherzustellen und wiederzugewinnen; man erreicht auch Schlagkräfte, die weit größer als die durch den Schwingungsrüttler 1 erzeugten Wechselimpulse sind.As already noted, the spring 5 is directly between the unbalance vibrator 1 and the piston of the press 4 and has the purpose of maintaining the impact force during of driving in by increasing the amount of time when the vibration shaker is lifted 1 recovered energy stored by the striking hood 3 to reduce the impact energy to restore due to the elasticity of the component to be driven and to regain; one also achieves striking forces that are far greater than that achieved by the vibration vibrator 1 generated alternating pulses.

Die Schlaghaube 3 trägt Säulen 7, die fest mit einer Abstützplatte 8 verbunden sind, an der die hydraulische Presse 4 befestigt ist; der als Unwuchtrüttler ausgebildete Schwingungsrüttler 1 kann mit seinen Führungslagern 9 längs den Säulen 7 gleiten.The striking hood 3 carries columns 7, which are fixed to a support plate 8 are connected to which the hydraulic press 4 is attached; as an unbalance vibrator trained vibration vibrator 1 can with its guide bearings 9 along the columns 7 slide.

Um ein auf beliebige Weise in den Boden eingetriebenes Bauelement herauszuziehen, verwendet man die beschriebene Vorrichtung in umgekehrter Anordnung, wie dies beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist. Mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung kann das Herausziehen des Bauelements ohne zusätzliche Zugkräfte durchgeführt werden; ein etwaiger Zug wird erst dann notwendig, wenn die Reibung des Bauelements mit dem Boden nicht mehr ausreicht, das Gewicht des Bauelements auszugleichen. Dieser Vorteil der Vorrichtung ist besonders wichtig, weil dadurch die schweren, mit hohen Kosten verbundenen Vorrichtungen zum Herausziehen auch besonders langer und schwerer eingetriebener Bauelemente überflüssig werden; insbesondere ist die Vorrichtung auch bei Arbeiten bei feuchten oder nassen Böden anwendbar.Around a building element driven into the ground in any way to pull out, one uses the device described in reverse order, as shown in FIG. 2, for example. With the one shown in FIG The device can pull out the component without additional tensile forces will; a possible train is only necessary when the friction of the component with the floor is no longer sufficient to compensate for the weight of the component. This Advantage of the device is particularly important because it allows the heavy, with high Cost-associated pull-out devices are also particularly long and heavier driven components become superfluous; in particular, the device Can also be used when working on damp or wet floors.

Wenn ein Rohr 2 a horizontal eingerammt werden soll, wird so vorgegangen, daß man die gleiche Vorrichtung von Fig. 1 und 2 auf die nachfolgende Art und Weise verwendet.If a pipe 2 a is to be driven in horizontally, the procedure is as follows: that one can use the same apparatus of Figs. 1 and 2 in the following manner used.

Die gesamte Vorrichtung ist im vorliegenden Falle als Schlitten ausgebildet, dessen Räder 10 auf Schienen 11 rollen. Als verstellbares Widerlager ist bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 hinter der Presse 4 eine zweite hydraulische Presse 12 angeordnet, welche bei Beginn des Eintreibens die Wirkung der Schwerkraft ersetzt, die im Falle eines lotrechten oder geneigten Eintreibens durch das Gewicht der Gesamtvorrichtung hervorgerufen wird. Von dem Moment an, wo das einzutreibende Bauelement so weit in den Boden eingedrungen ist, daß die Mantelreibung des Bodens an dem Rohr 2a einen Austritt des letzteren verhindert, ist die Wirkung der hydraulischen Presse 12 nicht mehr notwendig; danach wird das Eintreiben auf die gleiche Weise durchgeführt, wie es weiter oben beschrieben wurde.In the present case, the entire device is designed as a slide, the wheels 10 of which roll on rails 11. As an adjustable abutment, the Embodiment according to Figure 3 behind the press 4, a second hydraulic press 12 arranged, which replaces the effect of gravity at the start of driving, that in the case of vertical or inclined driving due to the weight of the entire device is caused. From the moment the component to be driven is so far has penetrated into the soil that the skin friction of the soil on the pipe 2a Preventing the leakage of the latter, the action of the hydraulic press 12 is not more necessary; thereafter the driving is carried out in the same way as it was described above.

Unter Berücksichtigung der Kräfte, die durch die Anwendung des Schwingungsrüttlers 1 und der Erschütterungen frei werden, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, ein elastisches Kissen 23 zwischen die Schlagplatte 6 und die Schlaghaube 3 einzufügen. Dieses Kissen, welches die Schläge des Schwingungsrüttlers 1 auf die Schlaghaube 3 abdämpft, um Materialschäden zu vermeiden, kann bezüglich seiner Zusammendrückbarkeit verstellbar ausgebildet werden. Das Kissen ist aus Gummi mit einer inneren Aushöhlung hergestellt.Taking into account the forces generated by the application of the vibration shaker 1 and the vibrations are free, it has proven to be particularly advantageous insert an elastic cushion 23 between the striking plate 6 and the striking hood 3. This cushion, which the blows of the vibration shaker 1 on the beater hood 3 cushions to avoid material damage, can with regard to its compressibility be adjustable. The cushion is made of rubber with an inner cavity manufactured.

Unter Bezug auf Fig.4 wird nunmehr die Vorrichtung in weiteren Einzelheiten beschrieben. Der als Unwuchtrüttler ausgebildete Schwingungsrüttler 1 weist vier Schwungscheiben mit Schwunggewichten 20 auf, die durch einen Motor 21 angetrieben werden und um zueinander im rechten Winkel stehende Achsen drehbar gelagert sind; diese beiden Achsen liegen in zwei verschiedenen Ebenen, um die Breite der Gesamtvorrichtung möglichst klein zu halten. Darüber hinaus kann nach Wunsch beispielsweise zur Erreichung einer Schlagwirkung in Vortreibrichtung eine Drehwechselbewegung in einer dazu senkrechten Ebene erzeugt werden.The device will now be described in more detail with reference to FIG. The vibration vibrator 1, designed as an unbalance vibrator, has four flywheels with flywheels 20, which are driven by a motor 21 and are rotatably mounted about axes at right angles to one another; these two axes lie in two different planes in order to keep the width of the overall device as small as possible. In addition, if desired, for example, to achieve an impact effect in the propulsion direction, an alternating rotational movement can be generated in a plane perpendicular thereto.

Die Feder 5 kann als Spiralfeder oder auch als Feder mit Ringen - also sogenannte »Belleville«-Feder - ausgebildet sein; der Federzug kann beispielsweise von 1 bis 10 t innerhalb einer bestimmten Ausführungsform variieren.The spring 5 can be used as a spiral spring or as a spring with rings - so so-called "Belleville" spring - be designed; the balancer can for example vary from 1 to 10 tons within a particular embodiment.

Um das Gesamtgewicht des Unwuchtrüttlers 1 zusätzlich zu den beweglichen Teilen zu verändern, können als Gegengewicht oder zusätzlich verstellbare Massen, z. B. aus schwerem Metall bestehende Ringe 24, vorgesehen werden.To the total weight of the vibrator 1 in addition to the movable Changing parts can be used as a counterweight or additionally adjustable masses, z. B. made of heavy metal rings 24 may be provided.

Eine Befestigungsvorrichtung 22 an der Schlaghaube 3 dient zum Befestigen der Eintreibvorrichtung an dem einzutreibenden Bauteil.A fastening device 22 on the striking hood 3 is used for fastening the driving device on the component to be driven.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for driving or pulling piles, Planks, pipes and the like with a vibration shaker, which is firmly attached to the pile in one connected guide frame in the axial direction of the post movable is mounted and thereby exerts impacts on the pile, characterized in that on the side opposite to the direction of action of the shocks between the vibration shaker (1) and the guide frame, an energy storage device is arranged, the bias of which is adjustable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Energy storage consists of one or more springs (5).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a press is used to adjust the preload (4) is arranged between the guide frame and the energy store.

contraption according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the energy store remote side of the vibration vibrator (1) a known elastic Pillow (23) is provided.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the vibration vibrator (1) replaceable rings (24) made of heavier metal are attached. Documents considered: French Patent Specifications No. 439 070, add. 16 34-9, 1,115,005; Belgian Patent No. 519 802; U.S. Patent No. 2,184,745.