DE1189021B

DE1189021B - Device for regulating the internal pressure in a propulsion pipe

Info

Publication number: DE1189021B
Application number: DEH44334A
Authority: DE
Inventors: Robert Hochstrasser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-04
Filing date: 1961-12-04
Publication date: 1965-03-11

Description

Vorrichtung zur Regelung des Innendruckes in einem Vortreibrohr Bei der Herstellung von Bohrpfählen wird häufig Preßluft verwendet, um den in das Bohrrohr eingebrachten frischen Beton in das Erdreich einzupressen und gleichzeitig das mit einem dichten Deckel versehene Bohrrohr zu heben. Dieser Betoniervorgang ist insofern nicht ungefährlich, als in manchen Fällen die Reibung des Bohrrohres sich plötzlich stark verringern kann und dann das Bohrrohr durch die eingeschlossene Preßluft übermäßig beschleunigt wird und aus dem Erdreich schießt.Device for regulating the internal pressure in a propulsion pipe In the manufacture of bored piles, compressed air is often used to get into the drill pipe injected fresh concrete into the ground and at the same time that a tight cover provided drill pipe to lift. This concreting process is insofar not without danger, as in some cases the friction of the drill pipe suddenly increases can greatly reduce and then excessively the drill pipe by the trapped compressed air is accelerated and shoots out of the ground.

Es ist bereits eine Sicherungsvorrichtung zur Regelung des innerhalb eines Bohrrohres für die Betonpfahlherstellung beim Herausziehen desselben herrschenden Luftdruckes bekanntgeworden, innerhalb derer ein Ventil vorgesehen ist, auf das der Innendruck des Vortreibrohres in Schließrichtung einwirkt, und das sich bei einer beschleunigten Aufwärtsbewegung des Vortreibrohres öffnet.There is already a safety device to regulate the inside a drill pipe for the manufacture of concrete piles when pulling out the same prevailing Air pressure has become known, within which a valve is provided on the the internal pressure of the propulsion pipe acts in the closing direction, and that at an accelerated upward movement of the propulsion pipe opens.

Diese bekannte Sicherungsvorrichtung arbeitet mit einem relativ zum Vortreibrohr feststehenden Anschlag, der das bzw. die Sicherungsventile öffnet, sobald das Vortreibrohr einen vorher festgelegten Weg zurückgelegt hat. Durch die Öffnung der Ventile wird die in dem Vortreibrohr befindliche Preßluft abgelassen. Diese nach Art eines Endschalters arbeitende Vorrichtung ist jedoch insofern nachteilig, als die Möglichkeit besteht, daß das Vortreibrohr bei sehr starker Beschleunigung den Anschlag abreißt und damit das Sicherungsventil wieder geschlossen wird. Die so ausgebildete Vorrichtung erfüllt mithin nicht ihren eigentlichen Zweck, nämlich den der Sicherung gegen jederzeit mögliche Beschleunigungen des Vortreibrohres.This known safety device works with a relative to The jacking pipe has a fixed stop that opens the safety valve (s), as soon as the propulsion pipe has covered a predetermined path. Through the When the valves are opened, the compressed air in the propulsion pipe is released. However, this device, which works like a limit switch, is disadvantageous in that than the possibility that the propulsion pipe at very high acceleration the stop tears off and the safety valve is closed again. the The device designed in this way therefore does not fulfill its actual purpose, namely that of securing against any acceleration of the propulsion pipe that is possible at any time.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Innendruckes in einem Vortreibrohr bei der Herstellung von Bohrpfählen mit einem im Deckel des Vortreibrohres angeordneten Ventil, das in Schließrichtung durch den Innendruck im Vortreibrohr beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß steht das Ventil unter einem Gegendruck, dessen wirksame Kraft größer als die des Innendruckes ist, und an dem Ventilschaft greift ein Seil an, dessen in Schließrichtung des Ventils wirkende Kraft einstellbar und bei normaler Arbeitsweise groß genug ist, um gemeinsam mit dem Innendruck des Vortreibrohres den Gegendruck zu überwinden.The invention relates to a device for regulating the internal pressure in a driving pipe in the manufacture of bored piles with one in the cover of the Propulsion pipe arranged valve, which is in the closing direction by the internal pressure is acted upon in the jacking pipe. According to the invention, the valve is under one Back pressure, the effective force of which is greater than that of the internal pressure, and on which The valve stem engages a rope, which acts in the closing direction of the valve The force is adjustable and, when working normally, is large enough to work with the internal pressure of the propulsion pipe to overcome the counter pressure.

Die Drücke sind dabei so bemessen, daß der das Ventil in Öffnungsrichtung beaufschlagende Gegendruck stets größer als der ihm entgegenwirkende Innendruck ist. Die zur Aufrechterhaltung der Schließstellung des Ventils benötigte Differenzkraft wird durch den Seilzug aufgebracht. Solange das angegebene Kräfteverhältnis an dem Ventil besteht, kann das Vortreibrohr durch den herrschenden Innendruck aufwärts beschleunigt werden. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß der auf das Ventil einwirkende Seilzug jederzeit groß genug ist, um gemeinsam mit dem Innendruck des Vortreibrohres den Gegendruck zu überwinden. Dieser Gleichgewichtszustand ändert sich jedoch, wenn die auf das Vortreibrohr einwirkenden äußeren Kräfte, z. B. die Reibungskraft zwischen der Wandung des Vortreibrohres und dem äußeren Erdreich bzw. der Betonmasse, sprungartig nachlassen. In diesem Augenblick wird das Vortreibrohr stärker als bisher aufwärts beschleunigt, und der Seilzug verschwindet zwangläufig. Damit überwiegt der auf das Ventil einwirkende Gegendruck und öffnet dasselbe, so daß der Innendruck absinkt, und die Beschleunigung des Vortreibrohres aufhört.The pressures are dimensioned so that the valve opens in the direction of opening applied counterpressure is always greater than the internal pressure counteracting it is. The differential force required to maintain the closed position of the valve is applied by the cable pull. As long as the specified balance of power on the If there is a valve, the propulsion pipe can go upwards due to the prevailing internal pressure be accelerated. All you have to do is ensure that the valve is on acting cable is large enough at all times to work together with the internal pressure of the Propulsion pipe to overcome the counter pressure. This equilibrium changes However, when the external forces acting on the propulsion pipe, e.g. B. the Frictional force between the wall of the jacking pipe and the outer soil or the concrete mass, abruptly decrease. At that moment the jacking pipe becomes accelerates upwards faster than before, and the cable pull inevitably disappears. Thus the counterpressure acting on the valve predominates and opens the same, see above that the internal pressure drops and the acceleration of the propulsion pipe ceases.

Umgekehrt kann man die Aufwärtsgeschwindigkeit des Vortreibrohres mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einfache Weise dadurch steuern, daß man den Seilzug so weit verringert, bis der Innendruck in gewünschtem Maße abgesunken ist.You can reverse the upward speed of the propulsion pipe control with the aid of the device according to the invention in a simple manner, that you reduce the cable pull until the internal pressure has dropped to the desired extent is.

Bezeichnet man den Seilzug mit PS, den Innendruck mit PI und den Gegendruck mit P" so ist das erfindungsgemäß ausgebildete Ventil geschlossen, wenn die folgende Ungleichung erfüllt ist: P,-P< <Ps<Pg.The cable pull is designated with PS, the internal pressure with PI and the counter pressure with P "the valve designed according to the invention is closed when the following Inequality is fulfilled: P, -P <<Ps <Pg.

Innerhalb dieser angegebenen Grenzen muß der Seilzug erfindungsgemäß bei vorgegebener Geschwindigkeit gesteuert werden, wenn das Ventil keine Preßluft aus dem Innenraum des Bohrrohres ablassen soll. Wird der Seilzug verringert, obwohl die Ausziehgeschwindigkeit des Vortreibrohres nicht erhöht wurde, so bläst das Ventil ab, und der Ausziehvorgang wird unterbrochen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken so gestaltet werden, daß der Innendruck innerhalb des Ventils in Abhängigkeit vom Innendruck des Vortreibrohres verändert wird. Im einfachsten Falle kann man dies dadurch erreichen, daß ein auf dem Ventilschaft befestigter Kolben über eine Verbindungsleitung zwischen dem Innenraum des Vortreibrohres und dem Druckraum des Ventils mit Preßluft aus dem Innenraum des Vortreibrohres beaufschlagt wird.According to the invention, the cable must be within these specified limits can be controlled at a predetermined speed when the valve does not have compressed air to drain from the interior of the drill pipe. The cable will be decreased, though the extraction speed of the propulsion pipe has not been increased, the valve blows and the pull-out process is interrupted. The inventive Device can be designed according to a further inventive concept so that the internal pressure within the valve as a function of the internal pressure of the propulsion pipe is changed. In the simplest case, this can be achieved by opening a The piston attached to the valve stem via a connecting line between the interior the propulsion pipe and the pressure chamber of the valve with compressed air from the interior of the propulsion pipe is acted upon.

Der Gegendruck kann jedoch auch konstant gehalten werden. Eine einfache Anordnung, mit der dieses Ziel erreicht werden kann, besteht beispielsweise aus einer Druckfeder, die sich auf der einen Seite an dem Ventilgehäuse und auf der anderen Seite an dem Ventilteller oder einem Ansatz des Ventilschaftes abstützt. ..However, the back pressure can also be kept constant. A simple one Arrangement with which this goal can be achieved, for example, consists of a compression spring, which is located on one side on the valve housing and on the the other side is supported on the valve plate or a shoulder of the valve stem. ..

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Danach ist das Vortreibrohr j durch den Deckel h abgeschlossen und wird durch die Zuleitung k mit Preßluft beschickt, die einerseits den im Vortreibrohr j befindlichen Beton ins Erdreich drückt und andererseits durch Druck auf die Unterseite des Deckels das Vortreibrohr j nach oben zieht: In dem Deckel h eingebaut ist das Ventil, das aus dem Gehäuse d, dem Ventilschaft b, dem Ringkolben f und dem Ventilteller i besteht. Die Bohrung c im Ventilschaft b gibt der Preßluft Zugang zum Gegendruckraum e. Bei abgehobenem Ventilteller i kann die Preßluft durch mehrere Ausblasöffnungen g entweichen. Das Windenseil a ist am Schaft befestigt und wird durch den Windenführer bei normalem Heben des Vortreibrohres unter einer gewissen Spannung gehalten.In the drawing, an embodiment of a device according to the invention is shown. The drive pipe j is then closed by the cover h and is supplied with compressed air through the feed line k, which on the one hand pushes the concrete in the drive pipe j into the ground and on the other hand pulls the drive pipe j upwards by pressure on the underside of the cover: In the cover h is the valve, which consists of the housing d, the valve stem b, the annular piston f and the valve disk i. The hole c in the valve stem b gives the compressed air access to the counterpressure chamber e. When the valve plate i is lifted, the compressed air can escape through several blow-out openings g. The winch rope a is attached to the shaft and is kept under a certain tension by the winch operator when the propulsion pipe is lifted normally.

Die von der Preßluft beaufschlagte Fläche des Ringkolbens f ist größer als die entsprechende Fläche des Ventiltellers i, so daß der Gegendruck auf den Ringkolben f größer ist als der Innendruck auf den Ventilteller i.The area of the annular piston f acted upon by the compressed air is larger than the corresponding area of the valve disk i, so that the back pressure on the The annular piston f is greater than the internal pressure on the valve disk i.

Die Wirkungsweise ist folgende: Durch das Seil a wird das Ventil geschlossen und dann das Seil a unter einer gewissen Spannung gehalten. Anschließend wird durch die Leitung k Preßluft in das Vortreibrohr j eingeführt. Bei Erreichung eines bestimmten Druckes wird das Vortreibrohr j durch den Zug im Seil a und durch den Preßluftdruck auf die Unterseite des Deckels h angehoben und bewegt sich nach oben. Solange diese Bewegung verhältnismäßig langsam vor sich geht, kann der Windenführer das Seil a durch Betätigung der Winde unter Spannung und damit das Sicherheitsventil geschlossen halten. Wird jedoch das Vortreibrohr j durch die Preßluft allzusehr beschleunigt und die Seilgeschwindigkeit der Winde übertroffen, dann wird das Seil schlaff, die Preßluft im Gegendruckraum e drückt den Ringkolben f, den Schaft b und den Ventilteller i herunter, und die Preßluft im Innern des Vortreibrohres j kann durch die Öffnungen g entweichen. Dadurch wird die Aufwärtsbewegung des Vortreibrohres j gestoppt und ein Herausschießen vermieden.The mode of operation is as follows: The valve is closed by the rope a and the rope a is then kept under a certain tension. Compressed air is then introduced into the propulsion pipe j through the line k. When a certain pressure is reached, the propulsion pipe j is raised by the pull in the rope a and by the compressed air pressure on the underside of the cover h and moves upwards. As long as this movement is relatively slow, the winch operator can keep the rope a under tension by operating the winch and thus keep the safety valve closed. However, if the propulsion pipe j is accelerated too much by the compressed air and the rope speed of the winch is exceeded, the rope becomes slack, the compressed air in the counterpressure chamber e pushes the annular piston f, the shaft b and the valve disk i down, and the compressed air inside the propulsion pipe j can escape through the openings g. This stops the upward movement of the propulsion pipe j and prevents it from shooting out.

Claims

Claims: 1. Device for regulating the internal pressure in a driving pipe during the manufacture of bored piles with a valve arranged in the cover of the driving pipe which is acted upon in the closing direction by the internal pressure in the driving pipe, characterized in that the valve is under a counter pressure whose effective Force is greater than that of the internal pressure, and that the valve stem (b) is engaged by a rope (a) whose force acting in the closing direction of the valve is adjustable and, in normal operation, is large enough to overcome the counter pressure together with the internal pressure of the propulsion pipe .

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the shaft (b) of the Interior of the propulsion pipe (j) closing valve disk (i) an annular piston (f), which forms the counterpressure chamber (e) with the valve housing (d), which in turn communicates with the interior of the propulsion pipe (j).

3. Device according to Claim 2, characterized in that a central, axial bore (c) within of the valve head (i) and the valve stem (b), which are attached above the annular piston (f) connect one or more cross bores, the connection between the counterpressure chamber (e) and the interior of the propulsion pipe (j).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the acted upon surface of the annular piston (f) is larger than the acted upon area of the valve disk (i).

5. Device according to Claim 1, characterized in that on the valve stem (b) or on the valve disk (i) A compression spring engages, the other end of which is supported on the valve housing (d) is. Publications considered: German Patent No. 656 837.