DE2240385A1 - METHOD OF CONTROLLING THE FORCE WHEN DRIVING A PILE AND EQUIPMENT TO PERFORM THE PROCEDURE - Google Patents
METHOD OF CONTROLLING THE FORCE WHEN DRIVING A PILE AND EQUIPMENT TO PERFORM THE PROCEDUREInfo
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Description
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BOLT ASSOCIATES, INC., 205 WILSON AVEIiUE, NORWALK, CONNECTICUT 06854, U.S.A.BOLT ASSOCIATES, INC., 205 WILSON AVEIiUE, NORWALK, CONNECTICUT 06854, U.S.A.
Verfahren zur Steuerung der Kraft beim Eintreiben eines Pfahl und. Gerät zur Durchführung des VerfahrensMethod for controlling the force when driving a pile and. Device for carrying out the procedure
Die Erfindung bezieht eich auf ein Verfahren· amd ein System für die Bestimmung und Steigerung der Größe der Kraft, die auf einen Pfahl ausgeübt wird, der in die Erde getrieben wird.The invention relates to a method and a system for determining and increasing the magnitude of the force exerted on one Stake that is driven into the earth.
Herkömmliche Ramaenantriebe der Diesel-oder der.Dampfbauart verwenden ein Fallgewicht oder einen Hammerschlag auf eine Ambossfläche, um einen Schlag auf einen Pfahl zu übertragen. Die Kräfte auf den Amboss, die.sich aufgrund -eines.derartigen geräuschvollen Einschlagens ergeben, wirken zerstörend, wenn der benötigte Energiepegel für den Eintrieb eines Pfahls hoch wird. Es ist also wünschenswert, einen Kaininenantrieb zu besitzen, der die obigen Nachteile von herkömmlichen Dampf- Oder Diesel-Ranimenantrieben vermeidet, und der ein massives KoIbengewicht aufweist, das auf ein Kissen mit unter Druck stehendem Fluidum aufschlägt.Use conventional drives of the diesel or steam type a drop weight or a hammer blow on an anvil surface, to transmit a blow to a stake. The forces on the anvil, which due to such a noisy Impact results are destructive when the energy level required to drive a pile becomes high. So it is desirable to have a cainine drive which does the above Disadvantages of conventional steam or diesel ranimen drives avoids, and which has a massive piston weight that on hits a cushion of pressurized fluid.
Bekannte Verfahren und Systems für den Eintrieb von Pfählen unter Verwendung herkömmlicher 'Rammen sind nicht in der Lage, die Größe der Triebkraft ζυ steuern, die auf den eingetriebenen Pfahl einwirkt. Dies beruht hauptsächlich auf der Tatsache, daß die Kraft auf den Pfahl mittels Rückschluß gemessen oder getestet wurde,.Known methods and systems for driving piles using conventional rams are unable to control the magnitude of the driving force ζυ acting on the driven pile. This is mainly due to the fact that the force was measured in the pile by means of inference or tested ,.
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wobei das Standardverfahren darin bestand, die Belastungsfähig- keit eines eingetriebenen. Pfahls mit Bezug zu seiner Widerstandsfähigkeit zu bestimmen, der unter einer gewissen Anzahl von wiederholten Schlägen mittels einer besonderen Größe oder Gewipht des Hammers wesentlich weiter eingetrieben v/erden soll. Z.B. bestand ein bekanntes Verfahren darin, den Pfahl fortlaufend einzutreiben, bis sein Widerstand gegenüber weiterem Eintreiben 10 Hämmerschlage erforderte, um 2,5 cm Pfahlverschiebung zu erreichen. Wenn der Pfahl nicht schneller als mit dieser Rate vorangetrieben wird, wird angenommen, daß die gewünschte Lasttragfähigkeit erreicht wurde. ■■■'.. the standard procedure being to assess the resilience of a driven. To determine the stake with reference to its resilience, which should be driven much further under a certain number of repeated blows by means of a special size or wipe of the hammer. For example, one known technique has been to continuously drive the pile until its resistance to further driving required 10 hammer blows to achieve 2.5 cm of pile displacement. If the pile is not advanced faster than this rate, it is believed that the desired load bearing capacity has been achieved . ■■■ '..
Ein Nachteil der obigen Art, die Lasttragfähigkeit mittels Rückschluß sicherzustellen, liegt in der Tatsache, daß der offenbare Widerstand des Pfahls gegenüber dem weiteren Eintrieb auf der Unfähigkeit des Pfahleintreibers beruh-en kann, den Pfahl einzutreiben, anstatt auf der gewünschten Lastaufnahmefähigkeit. Es gibt starke Variationen in den Bodenzuständen und in den Reibkräften» die zwischen der Erde und den Seitenflächen eines Pfahls auftreten können, und an dem unteren Ende des Pfahls können verschiedene Schichten oder Steine auftreten. Alle diese Variablen können die Pfahleintriebsoperation beeinflussen. Eiije Ramme gemäss dem Stand der Technik kann, ohne daß es die Bedienungsperson bemerkt, defekt sein, so daß sie nicht Schläge mit voller Rate abgibt. Infolgedessen scheint der Pfahl einen gewissen Widerstand gegenüber einem weiteren Eintreiben zu bieten während tatsächlich das Problern in der nicht ausreichenden Ein-•triebskraft liegt. Wenn dann später die schwere Struktur auf dem Pfahl aufgebaut wird, kann er einsinken und die darüberliegende Struktur beschädigen.A disadvantage of the above type, the load-bearing capacity by means of inference ensure, lies in the fact that the apparent resistance of the pile to further driving on the Inability of the stake driver to drive the stake in, instead of the desired load-bearing capacity. There are strong variations in the soil conditions and in the frictional forces » which can occur between the earth and the side faces of a pile, and at the bottom of the pile different layers or stones can appear. All of these variables can affect the pile driving operation. Eiije Ram according to the prior art can without the operator noticed to be defective so that they don't have blows with gives full rate. As a result, the stake appears to offer some resistance to further driving while in fact there is a problem with the insufficient driving force lies. When the heavy structure is later built up on the pile, it can sink in and the one above it Damage structure.
Ein anderer Nachteil des Standes der Technik liegt darin, daß die auf die Oberseite des Pfahles ausgeübte Kraft bei VerwendungAnother disadvantage of the prior art is that the force exerted on the top of the pile in use
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herkömmlicher Rammenverfahren die maximale Kraft überschreiten kann, die. der Pfahl in der Lage ist, auszuhalten, und es ergibt sich eine· Zerstörung der Oberseite des Pfahls oder .eine Schwächung des Pfahls. Obwohl einige Bedienungspersonen Holzblöcke oder dergleichen zwischen dem Rammenantrieb und dem Pfahl anordnen» um übermässige Kräfte zu absorbieren, werden derartige Blöcke leicht zerstört und erfordern eine häufige Erneuerung, was Verzögerungen verursacht, ausserdem bedeutet ihre Verwendung eine EnergieVerschwendung* Im Effekt lassen die bekannten Verfahren die Bedienungsperson blind sein gegenüber dem, was tatsächlich auftritt. Der Ramioenführer wendet den Rückschluß an und seine Erfahrung, aber unbekannte Faktoren können vorhanden sein, die zu Ergebnissen führen, die von dem abv/eichen, was vorausgeplant war, .conventional ramming methods can exceed the maximum force that. the stake is able to endure and it yields Destruction of the top of the post or weakening of the stake. Although some operators use blocks of wood or the like place between the pile driver and the pile »in order to absorb excessive forces, such blocks easily destroyed and require frequent renewal, causing delays, besides, their use means a Waste of energy * The well-known processes leave their mark in effect the operator will be blind to what is actually occurring. The Ramioenführer applies the inference and his Experience, but unknown factors, may be present that lead to results that differ from what is planned in advance was,.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese und andere Nachteile, die bei den bekannten Verfahren und Systemen vorhanden sind, und liefert eine Art und Weise der Bestimmung der tatsächlichen Kraft, die auf den Pfahl ausgeübt wird, während er eingetrieben wird, so daß ihre Größe bei einem vorbestimmten Pegel gehalten werden-kann. Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren unu ein System zu liefern für die Bestimmung und Steuerung der Eintriebskraft, die auf einen Pfahl ausgeübt wird, um dem Rammenführer zu ermöglichen, das Einraramen des Pfahles bei einer vorbestimmten Einrammkraft anzuhalten«The present invention overcomes these and other disadvantages inherent in the known methods and systems and provides a manner of determining the actual force exerted on the pile while it is being driven so that its magnitude is at a predetermined level Level can be maintained. It is therefore UNU to deliver an object of the invention to provide a method, a system for the determination and control of the input drive force is applied to a post to enable the ram guide to stop the Einraramen of the pile at a predetermined Einrammkraft "
Ein Kennzeichen der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß ein massives Kolbengewicht auf- und niederfällt auf ein Kissen aus unter Druck stehendem Fluidum, dessen Druck regulierbar und .steuerbar ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es infolgedessen, ein Verfahren und ein Gerat für die Steuerung der Aufschlagkraft zu liefern, die von einem Kolbengewicht erzeugt wird, das auf ein Kissen unter Druck stehendem FMdum auftrifft, indem dor Druck dieses Kincenfluidutns gesteuert wird.A characteristic of the present invention is that a massive piston weight falls up and down on a cushion pressurized fluid, the pressure of which can be regulated and controlled. Another object of the invention is consequently to provide a method and apparatus for controlling the impact force generated by a piston weight; impacting a pillow of pressurized FMdum by the pressure of this Kincenfluidutns is controlled.
309809/0258 ._/,..309809/0258 ._ /, ..
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und eines Systems für die Bestimmung und Steuerung der Größe der Antriebskraft, die auf einen Pfahl ausgeübt wird, indem die Druckwerte eines Kissens aus unter Druck stehendem Fluidum festgestellt werden, das unter dem massiven Kolbengewicht eingeschlossen ist, und irylem die Druckwerte aufgrund dieser Bestimmung reguliert werden.Another object of the invention is to provide a method and system for size determination and control the driving force exerted on a pile by determining the pressures of a cushion of pressurized fluid enclosed under the massive piston weight, and irylem the pressure values based on this determination be regulated.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Fähigkeit des Verfahrens und des vorgeschlagenen Systems, eine automatische Steuerung der Größe der Antriebskraft zu ermöglichen, die einem Pfahl als Antwort auf eine Bestimmung dieser Größe zugeführt wird.Another object of the present invention resides in the ability of the method and the proposed system to provide a to allow automatic control of the magnitude of the driving force applied to a pile in response to a determination of that magnitude is fed.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine gesteuerte Zuführung von unter Druck stehendem Fluiduir. in eine Schlagkammer unterhalb eines massiven Kolbengewichtes geliefert, um zu bewirken, daß das Kolbengewicht auf- und niederfällt auf das unter Druck stehende Fluidum in der Kammer, die einen gesteuerten Druck aufweist. Die Druckwerte des. unter Druck stehenden Fluidumkissens innerhalb der Schlagkammer werden bestimmt und zusätzliches unter Druck stehendes Fluidum wird gesteuert eingespritzt als Antwort auf die Druckwertbestimmung. Daher wird die von dem schlagenden Kolbengowicht ausgeübte Kraft gesteuert, mit dem Ergebnis, daß die Größe der Antriebskraft, die auf den Pfahl ausgeübt wird, auch gesteuert wird. Auf diese Weise wird die Größe der auf den eingetriebenen Pfahl ausgeübten Kraft messbar und steuerbar Innerhalb vorbestimmter gewünschter Grenzen.In accordance with one aspect of the present invention, a controlled supply of pressurized fluid is provided. is supplied to a percussion chamber beneath a massive piston weight to cause the piston weight to fall up and down on the pressurized fluid in the chamber containing the has a controlled pressure. The pressure values of the fluid cushion under pressure within the impact chamber are determined and additional fluid under pressure is injected in a controlled manner in response to the pressure value determination. Therefore, the force exerted by the striking piston weight is controlled, with the result that the magnitude of the driving force, that is exercised on the stake is also controlled. In this way the size of the applied pile is exerted Force measurable and controllable within predetermined desired limits.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Ausführungsbeispiels sowie aus der folgenden Beschreibung.Further advantages and possible applications of the invention result from the accompanying illustration of an exemplary embodiment as well as from the following description.
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Es zeigt5It shows 5
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Pfahleintriebs-Systems mit einem Feldfahrzeug mit Ausleger und einer durch Druckfluidura betätigten erfindungsgemäßen Ramme;Fig. 1 is a side view of a pole drive system with a Field vehicle with boom and one by Druckfluidura operated ram according to the invention;
Fig. 2 eine vertikale axiale Schnittansicht einer AusfUhrungsform der Erfindung;Fig. 2 is a vertical axial sectional view of an embodiment the invention;
Fig. 3 eine vertikale axiale Schnittansicht ähnlich der der Fig. 2, die jedoch eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt; undFig. 3 is a vertical axial sectional view similar to that of Fig. 2 but showing a different embodiment of the invention shows; and
Fig. 4 eine vertikale axiale Schnittansicht ähnlich der der Fig. 2 und 3, jedoch mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung.Fig. 4 is a vertical axial sectional view similar to that of Figs. 2 and 3, but with a different embodiment the invention.
In Fig. 1 ist eine Pfahlramme 1 gezeigt, bestehend aus einem transportablen Kran 2, einer Pfahlramme 20 und einem Pfahl 28, der eingetrieben wird. Die Pfahlramme wird leicht und bequem zur Baustelle oder dergleichen mittels des Kranes 2 transportiert.In Fig. 1, a pile driver 1 is shown, consisting of a portable crane 2, a pile driver 20 and a post 28 which is driven. The pile driver is easily and conveniently transported to the construction site or the like by means of the crane 2.
Der transportierbare Kran 2 besteht aus einem beweglichen Ausleger 4, der durch hydraulische Kolben oder durch Kabeln inrichtungen 6 gesteuert wird, die auf dem Chassis 3 montiert sind» Ebenso auf dem Chassis 3 angeordnet sind eine Druckfluidui>versorgung 8 und ein Fluidum-Zwischenreservoir 10 wie auch eine Steuertafel 12. Von dem Fluidum-Zwischenreservoir 10, das komprimiertes Fluidum unter gesteuertem Druck von der VersorgungThe transportable crane 2 consists of a movable boom 4, operated by hydraulic pistons or by cables 6, which are mounted on the chassis 3 »Also arranged on the chassis 3 is a pressure fluid supply 8 and an intermediate fluid reservoir 10 as well as one Control panel 12. From the intermediate fluid reservoir 10, the compressed fluid under controlled pressure from the supply
erhält, läuft eine flexible Druckleitung 14,receives, runs a flexible pressure line 14,
die mit der Pfahlramme 20 verbunden ist. Von der Pfahlramme 20 zur Kontrolltafel 12 läuft eine Druckwert-Ubertragungsleitung 16,which is connected to the pile driver 20. From the post driver 20 A pressure value transmission line 16 runs to the control panel 12,
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Die Pfahlramme 20 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 22 mit einem Kopfstopfen 21 und einer Kupplung 30 zur Lieferung des gewünschten Eingriffes mit dem Pfahl 28, der eingetrieben wird. Die Pfahlramme 20 hängt von dem Ausleger 4 des Krans 2 mittels eines Stützkabels 18, das am Kopfstopfen 21 in geeigneter V/eise befestigt isi/, Ebenso können Führungen zur Führung der Ramme und des Pfahls vorgesehen sein. Derartige Führungen sind in der Industrie bekannt. Sie bestehen aus zwei parallelen vertikalen Führungsschienen, die fest mit dem Chassis 3 verbunden sein können, und die ebenso an ihren oberen Enden mit dem Ausleger 4 verbunden sein können.The pile driver 20 consists of a cylindrical housing 22 with a head plug 21 and a coupling 30 for the delivery of the desired engagement with the post 28 which is being driven. The pile driver 20 depends on the boom 4 of the crane 2 by means a support cable 18, which is attached to the head plug 21 in a suitable manner, guides for guiding the ram and of the pile should be provided. Such guides are known in the industry. They consist of two parallel vertical ones Guide rails, which can be firmly connected to the chassis 3, and which can also be connected to the boom 4 at their upper ends can be connected.
Es wird ein Rohrpfahl 28 gezeigt, der in die Erde getrieben wird, doch dies nur zur Illustration. Selbstverständlich können mittels der Erfindung auch andere Arten einrammbarer Pfahle verwendet werden, wie z.B. H-Trägerpfähle, Flachpfähle, Holzpfähle, Rohrpfähle usw. Unter Druck stehendes Fluidum (Flüssigkeit, Dampf, Luft, Gas) wird steuerbar in die Schlagkammer in einer V/eise geführt, die in größeren Einzelheiten weiter unten beschrieben wird, und zwar durch die Leitung 14 von den Quellen 8 und 10 für unter Druck stehendes Fluidum, wie es von einem Steuerglied .gesteuert wird, das auf der Tafel 12 angeordnet ist. Diese Steuerung erfolgt aufgrund der Bestimmungen der Druckwerte, die innerhalb der Druckkammer auftreten, wobei diese Bestimmungen Instrumenten auf der Steuertafel 12 mittels der Druckwert-Ubcrtragungsleitung 16 zugeführt werden. In den Fig. 2-4 sind Pfahlarrcriebsverfahren und Systeme gezeigt, die die Erfindung umfassen. Das Pfahlrammensystem 20 besteht aus einer Zylinderwand 22, die einen Zylinder 2? umgibt, versehen mit einer massiven Kolbengewichtsanordnung, allgemein mit 24 bezeichnet. Am unteren Ende der Zylinderwand 22 befindet sich eine Zylinder-Bodenanordnung, allgemein mit 26 bezeichnet, die das untere Ende der Zylinderwand 22 wirkcam abschließt. Die Zylinder-Bodenanordnung 26 enthält einen zweiten Kolben 60, der mit dem Pfahl 28, der eingetriebenA pipe pile 28 is shown being driven into the earth, but this is for illustration only. Of course, other types of pile-driving piles can also be used with the invention, such as H-beam piles, flat piles, wooden piles, tubular piles, etc. Pressurized fluid (liquid, steam, air, gas) is controllably guided into the impact chamber in a V / iron which will be described in greater detail below, through line 14 from sources 8 and 10 of pressurized fluid as controlled by a control member located on panel 12. This control takes place on the basis of the determinations of the pressure values which occur within the pressure chamber, these determinations being supplied to instruments on the control panel 12 by means of the pressure value transmission line 16. Referring now to Figures 2-4, there are shown pile driving methods and systems embodying the invention. The pile driver system 20 consists of a cylinder wall 22 which has a cylinder 2? surrounds provided with a massive piston weight assembly, generally designated 24. At the lower end of the cylinder wall 22 there is a cylinder base arrangement, generally designated 26, which closes the lower end of the cylinder wall 22 effectively. The cylinder-bottom assembly 26 includes a second piston 60, which is connected to the pile 28, which is driven
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wird, mittels einer abtrennbaren Kopplung 30 verbunden ist, und enthält einen Pfahlantriebs-Anpasser 3?->· der so geformt ist, daß er mit dem oberen Ende des jeweiligen eingetriebenen Pfahls in Eingriff treten kann. . ·'---'is connected by means of a separable coupling 30, and contains a pile drive adapter 3? -> · which is shaped so that it can engage the upper end of the respective driven pile. . · '---'
Innerhalb der Zylinderwand 22 zwischen dem unteren Ende der massiven Kolbengewichtsanordnung 24 und der Zylinder-Bodenanordnung .26 liegt eine Schlagkammer 34. Druckfluidum-Einspritzungseinrich-■tungen 36 sind.vorgesehen, um unter Druck stehendes Fluidum in die.Schlagkammer 34 unterhalb der abwärtsgehenden Kolbengewichtsanordnung 24 einzuspritzen. Diese Fluidum-Injektionseinrichtung 36 umfasst eine unter Druck stehende Antriebs-Fluidum-Speicherkammer/und einen kolbenbetätigten Ventilmecbanismus 40, der mit der Schlagkamrner 34 in Verbindung steht.Inside the cylinder wall 22 between the lower end of the solid piston weight assembly 24 and the cylinder base assembly .26 there is an impact chamber 34. Pressurized fluid injection devices 36 are intended to transfer pressurized fluid into die.strike chamber 34 below the descending piston weight assembly 24 inject. This fluid injection device 36 comprises a pressurized drive fluid storage chamber / and a piston operated valve mechanism 40 which is in communication with the impact chamber 34.
Die massive Kolbengewichtsanordnung 24 bewegt sich auf und ab innerhalb des Zylinders 23, und sie schlägt auf ein Kissen aus unter Druck stehendem Fluidum in der Schlagkammer 34. Die massive Kolbengewichtsanördnung 24 enthält ein Hauptgewicht 42 aus geeignetem massivem festem Material. Ein Lagerbüchsenteil 44 ist an jedem Ende.des Hauptgewichts 42 angebracht und besitzt eine ringförmige Konfiguration, die auf ein Endteil 46 mit reduziertem Durchmesser am Ende des Gewichtes 42 aufgesetzt ist, anliegend an eine ringförmige Schulter 48. Das Lagerbüchsenteil 44 v/ird durch eine Endkappe 50 aus zähem gehärtetem Stahl gehalten, das an dem Gewicht 42 mittels entfernbarer Befestigungseinriclitungen (nicht illustriert) befestigt ist. Nicht gezeigte Kolbenringe sind bei 54 vorgesehen, um eine fluidumdichte Dichtung zu schaffen.The massive piston weight assembly 24 moves up and down within the cylinder 23 and hits a cushion pressurized fluid in the impact chamber 34. The massive piston weight assembly 24 contains a main weight 42 of suitable solid solid material. A bushing member 44 is attached to each end of the main weight 42 and has a annular configuration fitted onto an end portion 46 of reduced diameter at the end of the weight 42, abutting to an annular shoulder 48. The bearing bushing part 44 is held in place by an end cap 50 made of tough hardened steel which is attached to the weight 42 by removable attachment means (not illustrated). Piston rings not shown are provided at 54 to provide a fluid-tight seal create.
Del der dargestellten Ausführungsform eines Pfahlrammensystems enthalt die Zylinderbodenanordnung 26 einen zweiten Kolben 60, der sich auf-und abbewegen kann um ein begrenzte Bewegungsentferrmng innerhalb eines zweiten Zylinders 61, der durch eineDel the illustrated embodiment of a pile driving system the cylinder base assembly 26 includes a second piston 60, that can move up and down a limited distance within a second cylinder 61, which is through a
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untere Erstreckung der Zylinderwand 22 unter die Höhe der Schlagkammer
34 definiert wird. Ein ringförmiges Rückhalte- und Lagerelement 65, das das untere Ende des Zylinders 61 definiert, ist
mit einem Montierring 69 befestigt, der mit dem Äusseren der
Zylinderwand 22 verschweisst ist. Am unteren Ende des zweiten Kolbens 60 befindet sich ein Koppelflansch 71» der mittels einer
abnehmbaren Kupplung 30 ergriffen werden kann. Die abnehmbare Kupplung 30 wird von zwei halbkreisförmigen Klammern mit herausstellenden
passenden Flanschen gebildet,die in geeigneter Weise
aneinander befestigt sind.The lower extension of the cylinder wall 22 is defined below the level of the impact chamber 34. An annular retaining and bearing member 65, which defines the lower end of the cylinder 61, is secured with a mounting ring 69 which is connected to the exterior of the
Cylinder wall 22 is welded. At the lower end of the second piston 60 there is a coupling flange 71 which can be gripped by means of a removable coupling 30. The detachable coupling 30 is formed by two semicircular brackets with protruding mating flanges which are suitably secured together.
Die Fluidum-Injektionseinrichtung 36, einschließlich der Antriebsfluidumkammer 38 und dem Ventilmechanismus 40 injiziert unter Druck stehendes Fluidum durch eine Injektionsöffnung 62 in die Schlagkammer 34 unterhalb der abwärtsgehenden Kolbengewichts- ' anordnung 24. Die Injektion von unter Druck stehendem Fluidura mittels des Ventilmechanismus 40 wird, von dem Kolberigewieht betätigt, und zwar mittels eines nach oben sich erstreckenden Betätigers 91. Der Betätiger 91 ist an seinem oberen Ende mit einer Einfangeinrichtung 93 für unter Druck stehendes Fluidum in der Form eines großen zylindrischen Kolbens versehen. Dieser Kolben 93 kann niedergedrückt werden, um genau in die Öffnung 62 zu passen, um unter Druck stehendes Fluidum in der Schlagkammer 34 einzuschließen, nach dem das Fluiduro in die Schlagkammer injiziert wurde.The fluid injection device 36 including the drive fluid chamber 38 and valve mechanism 40 injects pressurized fluid through an injection port 62 into the Impact chamber 34 below the downward piston weight ' Arrangement 24. The injection of pressurized Fluidura by means of the valve mechanism 40 is blown by the piston operated by means of an upwardly extending actuator 91. The actuator 91 is at its upper end with a pressurized fluid trap 93 provided in the shape of a large cylindrical piston. This piston 93 can be depressed to precisely enter the opening 62 to trap pressurized fluid in the impact chamber 34, after which the fluiduro into the impact chamber was injected.
Das unter Druck stehende Fluidum wird von einer geeigneten Quelle
geliefert, wie z.B. von einem Versorgungslagertank 8, der auf einem Chassis 3 eines Luftkompressors (Fig. 1) montiert ist.
Das komprimierte Fluidum, wie z.B. Luft oder Gas befindet sich auf einem geeigneten Druck, z.B. auf einem Druck von 5,62 kg/cm
(80 psi) bis 211 kg/cm2 (3000 psi).The pressurized fluid is supplied from a suitable source such as a supply storage tank 8 mounted on a chassis 3 of an air compressor (Fig. 1).
The compressed fluid, such as air or gas, is at a suitable pressure, for example from 5.62 kg / cm (80 psi) to 211 kg / cm 2 (3000 psi).
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Das Druckfluidum wird dann dem Pfahlrammensystem 20 durch eine flexible oder feste, abhängig von der Amrendung, Druckleitung und durch ein Verbindungsstück 96 (Fig· 2) zugeführt. Diese Verbindung 96 läuft in eine Durchführung, die mit einer Bohrung 72 innerhalb der Antriebs-Fluidumkammer 38-in Verbindung steht. Das Druckfluidum fließt von der Bohrung 72 durch Öffnungen 73 in die Antriebs-Fluidumkammer 38, und wenn das Kolberigewicht 42 den Kolben 91 niederdrückt, wird Fluidum durch-die Öffnung 62 in die Schlagkammer 34 injiziert. Nachdem das Kolbengewicht 24 sich von dem Kissen aus unter Druckyktehendem Fluidum nach.oben bewegt hat, wird das augedehnte Druckfluidum von dem Zylinder durch eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 106 in der ZylinderwandThe pressurized fluid is then supplied to the pile driver system 20 through a flexible or rigid, depending on the application, pressure line and fed by connector 96 (Fig. 2). This connection 96 runs in a bushing with a bore 72 within the drive fluid chamber 38-is in connection. The pressurized fluid flows from the bore 72 through openings 73 into the drive fluid chamber 38, and when the piston weight 42 Depresses the piston 91, fluid is passed through the opening 62 injected into the impact chamber 34. After the piston weight 24 pressurized fluid upward from the cushion has moved, the expanded pressurized fluid is removed from the cylinder through a plurality of outlet ports 106 in the cylinder wall
22 entlassen. Die Luftauslassöffnungen 106 stehen mit einer ringförmigen Schalldämpferkammer 108 in Verbindung.22 dismissed. The air outlet openings 106 are provided with an annular Silencer chamber 108 in connection.
Nachdem das expandierte Druckfluidum in der Schlagkammer 34 durch die Öffnungen 106 abgelassen wurde, reduziert sich der Druck unterhalb des Kolbengewichts 24 und~ermöglicht dem' Kolbengewicht zu fallen. Wenn das herabfallende Kolbengewicht wiederum den Betätiger 91 niederdrückt, wird das Ventil 40 plötzlich v/ieder geöffnet, um weiteres Druckfluidum von der Vorratskammer 38 in die Schlagkammer 34 zu injizieren. Daher wird das abwärtsfallende "Kolbengewicht.24- abgebremst und erneut nach oben beschleunigt und steigt über die Tore 106 an. Das expandierte Fluidum wird erneut abgelassen und das Kolbengewicht fällt wiederum nach unten.After the expanded pressure fluid in the impact chamber 34 through the openings 106 has been drained, the pressure is reduced below the piston weight 24 and ~ allows the 'piston weight to fall. When the falling piston weight again depresses the actuator 91, the valve 40 suddenly goes down opened to inject further pressurized fluid from the storage chamber 38 into the percussion chamber 34. Hence the downward falling "Piston weight.24- braked and accelerated upwards again and rises over the gates 106. The expanded fluid is drained again and the piston weight drops again below.
Bei diesem Betrieb mit wiederholten Zyklen, bei dem die massive Kolbengewichtsanordnung 24· fortlaufend sich innerhalb des ZylindersIn this repeated cycle operation in which the massive piston weight assembly 24 continuously moves within the cylinder
23 auf- und abbewegt, fällt sie auf ein Kissen aus unter Druck stehendem Fluidum in der Schlagkammer 34, in die das Druckfluidum in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung steuerbar ein-23 moved up and down, it falls onto a cushion of pressurized fluid in the impact chamber 34 into which the pressurized fluid controllably flows in accordance with the present invention.
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gespritzt wird als eine Funktion des Druckes, der in der Schlagkammer auftritt. Die vielen Vorteile, die sich daraus ergeben, wie in der Einleitung bereits angedeutet, werden im folgenden weiter beschrieben.is injected as a function of the pressure in the impact chamber occurs. The many advantages that result from this, as already indicated in the introduction, are described below further described.
Durch eine Abfühlöffnung 110 steht ein Prüfventil 112 mit der Schlagkammer 34 in Verbindung. Die Abstrom- oder Ausgangsseite dieses PrUfventils 112 ist mittels einer Druckwert-Übertragungsleitung 16 mit einem Druckmessgerät 114 verbunden, das auf der Instrumententafel Ί12 montiert ist. Die Druckwert-Übertragungsleitung 16 endet an einem Punkt abßtromseitig von dem Druckmessgerät 114 und besitzt zwischen seinem Endpunkt und dem Druckmessgerät 114 ein Abschalt- und Ablassventil 116.A test valve 112 is connected to the sensor opening 110 Impact chamber 34 in connection. The downstream or exit side this test valve 112 is by means of a pressure value transmission line 16 is connected to a pressure measuring device 114 which is mounted on the instrument panel Ί12. The pressure value transmission line 16 ends at a point downstream of the pressure gauge 114 and has between its end point and the Pressure measuring device 114 has a shut-off and drain valve 116.
Um die Druckwerte zu bestimmen, die während eines Jeden Zyklus innerhalb der Schlagkammer 34 auftreten, ist das Abschaltentlüi'tungsventil 116 geschlossen. Während das Kolbencewicht 42 Druckfluidum in der Schlagkammer komprimiert, wird das Prüfventil geöffnet, wodurch Druck zu dem Druckmessgerät 114 übertragen werden kann, das eine Ablesung des Spitzendruckwerteκ anzeigt, der innerhalb der Schlagkammer während des Zyklus auftritt. Während sich das Kolbengewicht 42 nach oben bewegt, schließt sich das Prüfventil, um die Spitzenwertablesung ouf dem Messgerät 114 aufrechtzuerhalten. Wenn htfhsre Druckwerte in der Schlagkaraner 34 vährend aufeinanderfolgender Zyklen vorausgesehen werden, kann das Abschalt-Entlüfungsventil 116 geschlossen gehalten werden, da die aufeinanderfolgend höheren Spitzendrücke auf dem Messgerät 114 angezeigt werden.In order to determine the pressure values which occur within the percussion chamber 34 during each cycle, the shut-off vent valve is used 116 closed. While the piston weight 42 pressure fluid is compressed in the impact chamber, the test valve is opened, whereby pressure is supplied to the pressure measuring device 114 can be transmitted, which is a reading of the peak pressure values κ that occurs within the striking chamber during the cycle. While the piston weight 42 moves up, the test valve closes to ouf the peak reading the meter 114 to maintain. When htfhsre pressure values in the Schlagkaraner 34 during successive cycles can be anticipated, the shut-off vent valve 116 be kept closed as the successively higher Peak pressures are displayed on the meter 114.
Die Bestimmung der Spitzend.ruckwerte, die in der Schlagkammer Vi auftreten, liefern eine Anzeige der von dem schlagenden Kolbongewicht 24 ausgeübten Schlagkraft, die über den Kolben 60 dem Pfahl 28, der eingetrieben wird, zugeführt wird. Indessen kann die Bedienungsperson die Größe der Eintriebskraft bestimmen, die auf den Pfahl ausgeübt wird, während er eingetrieben wird.The determination of the peak pressure values in the impact chamber Vi occur, provide an indication of the weight of the beating colon 24 exerted impact force, which is fed via the piston 60 to the pile 28 which is driven in. Meanwhile, can the operator determine the magnitude of the input force that exerted on the stake while it is being driven.
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Während der Pfahl 28 tiefer in die Erde getrieben wird, erhöht sich schließlich seine Impedance,, d.h. sein Widerstand gegen einen v/eiteren Eintrieb., Infolgedessen ergibt sich ein Anstieg in den Spitzendruckwerten, die in der Schlagkammer 34 auftreten. Das PrUfventil 112 dient dazu, diesen Spitzendruck zu halten, und das Messgerät 114 mißt, welcher Spitzendruck auftritt, während das Pfahleintreiben sich fortsetzt.Eventually, as pile 28 is driven deeper into the earth, its impedance, i.e., resistance to a further input., As a result, there is an increase in the peak pressures occurring in the impact chamber 34. The test valve 112 serves to maintain this peak pressure, and the gauge 114 measures what peak pressure occurs during the stake driving continues.
Durch Multiplikation dieser Spitzendruck-Ablesungen mit der Quersehnittsflache der Zylinderboden-Anordnung 26 kann das Ingenieurpersonal, das den Eintrieb überwacht, den Spitzenwert der Eintriebskraft in Kilogramm oder Tonnen berechnen, die auf die Oberseite des Pfahles ausgeübt wird. Wenn gewünscht, kann das Messgerät 114 so geeicht werden, daß es direkt Krafteinheiten, wie z.B. Kilogramm oder Tonnen, anzeigt.By multiplying these peak pressure readings by the Cross-sectional area of the cylinder base arrangement 26 can do that Engineering personnel who monitor the drive calculate the peak value of the drive force in kilograms or tons that is applied to the top of the stake is exercised. If desired, the meter 114 can be calibrated to directly include units of force, such as kilograms or tons.
Wenn gelegentlich ein Pfahl· beim Eintreiben auf weichere oder stumpf ige Schichten stösst, führt dies zu einer Verminderung der Reibung und bewirkt, daß der Pfahl mit weniger Impedance eingetrieben werden kann. Unter diesen Umständen dringt der Pfahl mit jedem Schlag tiefer ein, und die Druckspitzenwerte, die in der Schlagkammer 34 auftreten, vermindern sich während derartig leichterer Antriebszyklen. Die Bedienungsperson oder die Aufsicht, die das Schlagmessgerät 114 beobachtet, wird bemerken, daß der Zeiger 115 nicht mehr steigt» Er öffnet daraufhin das Abschalt-Entlijftungsventil 116 einwenig, urn so etwas von dem Druckfluidurn abzulassen, das in d.er Druck-Übertragungsleiturig 116 und in dem Wmager'at 114 eingeschlossen ist, so daß der darin hurrschondr Druck fällt, bis die neuen Spitzendruckwerte (oder Kraft) von dom Zeiger 115 angezeigt v/erden.If a pile occasionally encounters softer or dull layers while driving, this leads to a reduction in friction and means that the pile can be driven with less impedance. In these circumstances, the pile penetrates deeper with each impact and the pressure peaks which occur in impact chamber 34 diminish during such lighter driving cycles. The operator or the supervisor watching the impact meter 114 will notice that the pointer 115 no longer rises and is enclosed in the wmager'at 114 so that the pressure therein falls until the new peak pressure values (or force) are indicated by the pointer 115.
Wenn die Antriebskraft für zu niedrig gehalten wird, kann die Dedj.enunciyper;:;cm die Antriebskraft, die während eines jeden Zyklus aufgebracht wird, erhöhen, indem or den Druck in der Pfahlranirrmn-Speicherkiiinijier 30 und damit in der Schlagkamrner 34 erhöht«If the driving force is considered too low, the Dedj.enunciyper;:; cm the driving force during each Cycle is applied, increase by or the pressure in the Pfahlranirrmn-Speichererkiiinijier 30 and thus increased in the Schlagkamrner 34 "
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Auf diese Weise kann der Bediener die Antriebskraft auf einem optimalen Wert für den wirkungsvollen Pfahleintrieb in der geringsten Zeit halten.In this way, the operator can set the driving force to an optimal value for effective pole driving hold in the least amount of time.
Wenn umgekehrt während der Rammenoperation der Pfahl auf einen unerwartet hohen Widerstand stösst, wird sich der Pfahl nur sehr wenig während eines jeden Eintriebszyklus bewegen. Die Spitzendriicke in der Schlagkammer 34 werden sich erhöhen, und damit die Anzeige des Messgerätes 114. Wenn die Antriebskraft sich einem vorbestimmten Maximum nähert, kann der Bediener die Antriebskraft, die während eines jeden Zyklus zugeführt wird, vermindern. Auf diese Weise wird die maximale Kraft auf den Pfahl nicht überschritten. Ebenso können durch Aufbewahren einer Aufzeichnung über die Größe der an den verschiedenen Höhen aufgebrachten Antriebskraft während des Eintreibens die Ingenieure weitere Informationen über die verschiedenen Schichten erhalten, die den Pfahl umgeben.If conversely during the pile driving operation the pile on one If you encounter unexpectedly high resistance, the stake will only move a lot move little during each drive cycle. The peak pressures in the striking chamber 34 will increase, and thus the Display of the meter 114. When the driving force approaches a predetermined maximum, the operator can adjust the driving force, which is supplied during each cycle, decrease. In this way the maximum force on the pile is not exceeded. Likewise, by keeping a record on the magnitude of the driving force applied at the different heights during the driving process the engineers get more information about the different layers that make up the Surrounding stake.
Das Messgerät 114 kann mit einem manuell einstellbaren Zeiger oder mit einem Index 117 versehen \/erden, der an einer Stellung voreingestellt ist, die der maximal gewünschten Kraft entspricht, die dem Pfahl zugeführt werden soll. Dieser Voreinstellungßindox 117 liegt angrenzend zu der gebogenen und mit Gradeinteilung versehenen Skala 1191 die in Einheiten der Kraft geeicht ist, um so der Bedienungsperson einen bequemen Bezugspunkt zur Beobachtung zu liefern. Diese Bezugsskala 119 kami entfernt und durch eine andere Skala ersetzt werden, wenn eine Pfahlramme 20 eine untere Kolbenanordnung 26, 60 verwendet, die einen größeren oder kleineren Durchmesser aufweist. Dadurch kann das gleiche Messgerät 114 (geeicht in Druck) für die verschiedenen Größen von Pfahlrammen 20 verwendet werden, und die Skala 119 wird für die unterschiedlichen Größen der Rammen verändert. The measuring device 114 can be equipped with a manually adjustable pointer or provided with an index 117, which is at a position is preset, which corresponds to the maximum desired force to be applied to the pile. This default indox 117 is adjacent to the curved and graduated scale 1191 which is in units of force is calibrated so as to provide the operator with a convenient reference point to deliver for observation. This reference scale 119 can be removed and replaced by another scale if a Post driver 20 uses a lower piston assembly 26, 60 that is larger or smaller in diameter. Through this can use the same measuring device 114 (calibrated in pressure) for the different Sizes of pile drivers 20 are used and the scale 119 is varied for the different sizes of the pile drivers.
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Die Steuerung der Antriebskraft in der in Fig. 2 gezeigten Ausführ ungs.form wird aufgrund der Ablesung durchgeführt, die von dem Messgerät 114 erhalten wird. Wie oben beschrieben, wird unter Druck stehendes Fluidum in die Schlagkammer 34 mittels des Ventils 40 von der Fluidum-Speicherkammer 38 eingeführt, die das Druckfluidum von einem Druckfluidumvorrat über die Druckleitung 14 erhält. Die Druckfluidumversorgung kann aus einem Luftkompressor bestehen, wie er in Fig. 1 bei 9 gezeigt ist, mit einem Aufnehmer oder Vorratstank 8. Abstrommäßig von dem Druckfluidumvorrat 8 liegt ein Abschaltventil 118 und abstrommäßig von diesem Abschaltventil 118 liegt ein Druckregulator mit einem von Hand einstellbaren Griff 121, wobei diese Einstellung den Druck des Fluidums steuert, das vorübergehend in dem Zwischenspeicher 10 gespeichert wird> Dieser Fluidumzwischenspeichor 10 besitzt eine Kapazität, die wesentlich größer ist» als die der Antr-iobsfluidumkaiümer 38. Der Sinn dieses Zwischenspeichers 10 liegt darin, sicherzustellen, daß der Druck, der in die Kammer 38 eingeführt wird, im wesentlichen gleich ist der Einstellung des Regulators 120.. Der Fluidum--Zwischenspeicher sichert ebenfalls einen konstanten Druck. Unmittelbar abstrommäßig von'dom Speicher 10 liegt ein anderes Abschaltventil 122, Bei der normalen Rammenoperation sind die Ventile 118 und 122 voll geöffnet. Die Leitung 14 sollte einen ausreichend großen Innendurchmesser aufweisen,· um einen Druckabfall in dieser Leitung möglichst klein zu machen.The control of the driving force in the embodiment shown in FIG ungs.form is carried out on the basis of the reading taken by the meter 114 is obtained. As described above, pressurized fluid is introduced into the impact chamber 34 by means of of the valve 40 introduced from the fluid storage chamber 38, the pressure fluid from a pressure fluid supply via the pressure line 14 receives. The pressure fluid supply can consist of an air compressor, as shown in Fig. 1 at 9, with a receiver or storage tank 8. Downstream of the pressurized fluid supply 8 is a shut-off valve 118 and downstream from this shut-off valve 118 is a pressure regulator with a manually adjustable handle 121, this setting controls the pressure of the fluid temporarily stored in the buffer 10> This intermediate fluid storage device 10 has a capacity which is significantly greater » than that of the drive fluid storage 38. The purpose of this intermediate storage 10 is to ensure that the pressure introduced into chamber 38 is substantially the same as that Adjustment of the regulator 120 .. The fluid intermediate storage also ensures constant pressure. Another shut-off valve 122 is located immediately downstream of the reservoir 10, In normal ramming operation, valves are 118 and 122 fully open. The line 14 should have a sufficiently large internal diameter to prevent a pressure drop in it To make the line as small as possible.
Urn die Art, in der die auf die Pfahloberseite gelieferte Kraft gesteuert wird, zu Illustrieren, wird beispielsweise angenommen, daß die maximal gewünschte Kraft., die auf die Oberseite des Pfahls 28 geliefert werden soll, dem maximalen Spitzendruck in der Schlagkammer 34 von z.B, 200 kg/cm ' entspricht. Während die Pfahleintriebsoperation beginnt, werden die Spitzendruckwerto, die in der Sehl.'igkaramer 34 auftreten, auf dem Messgerät 114 ange-To illustrate the manner in which the force delivered to the top of the pole is controlled, it is assumed, for example, that the maximum desired force to be delivered on top of the pile 28 is the maximum peak pressure in corresponds to the impact chamber 34 of, for example, 200 kg / cm '. While the When the pile driving operation begins, the peak pressure values that occur in the pile driver 34 are displayed on the measuring device 114.
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zeigt und beobachtet. Wenn anfangs der Pfahl nur auf wenig Widerstand trifft und leicht eingetrieben wird, bleiben die Druckwerte verhältnismäßig niedrig, wobei Ablesungen von beispielsweise 50 kg/cm auftreten. Der Bediener weissdaher, daßer eine größere Schlagkraft erhalten und eine schnellere und v/irksamere Antriebsrate in die Erde erhalten kann, in-dera er den Spitzendruck erhöht, der in der Schlagkammer 34 auftritt, entsprechendungefähr der zulässigen gewünschten Kraft auf den Pfahl 28.shows and observed. If the stake initially encounters little resistance and is driven in easily, they remain Pressure values relatively low, with readings of, for example, 50 kg / cm. The operator therefore knows that he get a greater clout and get a faster and more effective propulsion rate into the earth, in-dera er increases the peak pressure occurring in the impact chamber 34, corresponding to approximately the permissible desired force on the Stake 28.
Durch geeignete manuelle Einstellung des Druckregulators 120 wird ein höherer Fluidumdruck in den Zwischenspeicher 10 und damit in die Kammer 38 eingeführt, um eine größere Schlagkraft zu erhalten, und die nachfolgende Druckwertanzeige wird auf dem Druckmessgerät 114 beobachtet. Die Tätigkeit der Pfahlramme wird dann fortgesetzt innerhalb des gewünschten Druckwertbereiches nahe, aber unterhalb des maximal zulässigen Druckes, nämlich 200 kg/cm . Sollte der Pfahl 40Aaüfeinen größeren Widerstand treffen, so daß es schwieriger ist, Einzutreiben, werden die Druckwerte in der Schlagkamirier 34 entsprechend ansteigen. \!enu beobachtet wird, daß die von dem Messgerät 114 angezeigten und in der Schlagkammer 34 auftretenden Spitzenwerte sich dem maximal zulässigen Wert von 200 kg/cm nähern, wird der Druckregulator· 120 verändert, um den Druck zu vermindern, der in die Fluidumspeicherkaramer 38 und damit in die Schlagkammer 34 fließt. Da ein maximaler Druck auf dem Messgerät 114 angezeigt wurde, müsste nur: das Ablassventil 116 geöffnet werden, um den Druck auf der Leitung 16 zu erinässigen. Nachdom der Druck in dor Schlagkammer 34 reduziert wurde, wird auch die durch den Kolben 60 auf die Oberseite des Pfahls 20 ausgeübte Schlagkraft reduziert worden.By suitable manual setting of the pressure regulator 120, a higher fluid pressure is introduced into the intermediate storage 10 and thus into the chamber 38 in order to obtain a greater impact force, and the subsequent pressure value display is observed on the pressure measuring device 114. The activity of the pile driver is then continued within the desired pressure value range close to, but below the maximum allowable pressure, namely 200 kg / cm. Should the post 40 A meet a greater resistance, so that it is more difficult to drive in, the pressure values in the impact camper 34 will increase accordingly. If it is observed that the peak values displayed by the measuring device 114 and occurring in the impact chamber 34 are approaching the maximum permissible value of 200 kg / cm, the pressure regulator 120 is changed in order to reduce the pressure which is in the fluid storage chamber 38 and thus flows into the impact chamber 34. Since a maximum pressure was displayed on the measuring device 114, only: the drain valve 116 would have to be opened in order to reduce the pressure on the line 16. After the pressure in the impact chamber 34 has been reduced, the impact force exerted by the piston 60 on the top of the pile 20 is also reduced.
Auf din oben genannte Weise wird daher der Bodionar die Größe der Antriebskraft bestimmen, die auf den Pfaiii ausgeübt wird, in-dem er die Spitzendruckwerte misst, die in der Schlagkammer > <iIn the above-mentioned way, therefore, the Bodionar becomes the size determine the driving force exerted on the pfaiii, by measuring the peak pressure values in the impact chamber> <i
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auftreten, und wird, dann diese Antriebskraft' steuern durch Erhöhen oder Erniedrigen des Druckes des Fluidums, das. in die Schlagkammer 34 eingeführt wird, in Übereinstimmung mit der erhaltenen Druckwert-Ablesung. Wenn daher der Pfahl verhältnismäßig leicht einzutreiben ist, wird der Bediener den Druck erhöhen, der in die Speicherkammer 38 eingeführt wird, und wirksamere Operation erhalten, indem sichergestellt wird, daß jeder Schlag des Kolbengcwichtes zu einer größeren Eindringung des Pfahls führt. Wenn auf der anderen Seite der Pfahl schwer'einzutreiben ist, und die Druckwerte in der Schlagkammer 34 ansteigen, mit dem .entsprechendf-yn Anstieg in der Schlagkraft, die auf den Pfahl ausgeübt wird, wird der Druck reduziert, um.so die Antriebskraft zu reduzieren und damit eine Zerstörung des Pfahls aufgrund einer Überschreitung der maximal zulässigen Kraft zu verhindern.occur, and will then control this driving force by increasing it or lowering the pressure of the fluid entering the impact chamber 34 is inserted in accordance with the obtained pressure value reading. Thus, if the pile is relatively easy to drive, the operator will increase the pressure applied to the Storage chamber 38 is introduced, and more effective operation obtained by ensuring that each stroke of the piston weight leads to greater penetration of the pile. If on the other side the stake is hard to drive, and the Pressure values rise in the impact chamber 34, with the corresponding f-yn As the impact force exerted on the pile increases, the pressure is reduced so as to reduce the driving force and thus preventing the pile from being destroyed if the maximum permissible force is exceeded.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird der Druck manuell gesteuert aufgrund der Beobachtung der Druck- oder Kraftwertablesung auf dem'Messgerät 11A und der Kraftindexskala 119«In the embodiment shown in Fig. 2, the pressure manually controlled based on the observation of the pressure or force reading on the measuring device 11A and the force index scale 119 "
Fig» 3 zeigt jedoch eine andere Ausführungsform der Erfindung f bei der der in der Schlagkammer 34 auftretende Druckwert über eine Druckwert-Übertragungsleitung 16 zu einem Druckanzeiger-Steuerer 124' "Der^'Drucicanzeiger-Steuerer 124 umfasst eine manuell einstellbare Einrichtung 126, durch die maximal zulässiger Druck in der Schlagkammer 34 eingestellt werden kann, angezeigt durch einen Indexzeiger 128, wobei dieser Druck bestimmt wird unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Kraft, die auf den Pfahl"128 ausgeübt werden darf. Die in der Schlagkammer 34 auftretenden Kräfte werden durch einen Anzeiger 130 registriert. Als Antwort darauf sendet der Steuerer ein Signal über die Leitungen 132 zu einem*Sklaven'134, wie z.B. einem Servomotor oder einem pneumatischcrrBetätiger, der automatisch den Druckregulator 120 als Antwort auf den Steuerer 124 bedient. In "nnlichirr Weine bedient einvSklave 136 das'Entlüfungsventil 116,However, Figure '3 illustrates another embodiment of the invention, f in which the occurring in the impact chamber 34 pressure value'"The ^ 'Drucicanzeiger controller 124 includes a pressure value transmission line 16 to a pressure indicator controller 124, a manually adjustable means 126, through the The maximum permissible pressure in the impact chamber 34 can be set, indicated by an index pointer 128, this pressure being determined taking into account the maximum permissible force that may be exerted on the post 128. The forces occurring in the impact chamber 34 are registered by an indicator 130. In response, the controller sends a signal over lines 132 to a slave 134, such as a servo motor or pneumatic actuator, which automatically operates the pressure regulator 120 in response to the controller 124. In "nnlichirr wines served a v slave 136 das'Entlüfungsventil 116
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wobei er Steuersignale über die Leitungen 138 aufnimmt. Das Signal von dem Druckanzeiger-Steuerer zu den Sklaven kann entweder pneumatisch oder elektrisch sein.receiving control signals over lines 138. The signal from the pressure gauge controller to the slaves can be either be pneumatic or electric.
In jedem Falle liest der Steuerer 124 die Spitzendruckwerte ab, die in der Schlagkammer 34 auftreten, vergleicht sie mit dem maximal zulässigen vorgewählten Wert, der durch den Zeiger 128 illustriert wird, und erlaubt einen höheren oder niedrigeren Fluidumdruck in der Speicherkaramer 38 durch Steuerung des*Sklaven" 134 und des Druckregulators'120 in der Druckleitung 16. Wenn der Schlagkammerdruckwert ein Hoch erreicht, sendet der Steuerer ein Signal zum Sklaven'136, um das Entlüftungsventil 116 zn öffnen. Daher ermöglicht die Ausfiihrungsform in Fig. 3 eine automatische Steuerung der Größe der Antriebskraft, die auf den Pfahl 20 ausgeübt wird.In either case, the controller 124 reads the peak pressure values, which occur in the impact chamber 34, it compares it with the maximum permissible preselected value indicated by the pointer 128 is illustrated, and allows a higher or lower fluid pressure in the storage caramer 38 by controlling the * slave " 134 and the pressure regulator '120 in the pressure line 16. If the Impact chamber pressure value reaches a high, the controller sends a signal to the slave'136 to close the vent valve 116 zn to open. The embodiment in FIG. 3 therefore enables one automatic control of the amount of driving force exerted on the pile 20.
In Fig. 4 ist noch eine andere Ausführungsform des Verfahrens des Systems gezeigt, wobei die Größe der Antriebskraft, die auf den Pfahl ausgeübt wird, automatisch bestimmt und dazu verwendet wird, um die Eintreibeoperation zu steuern. In Fig. 4 ist ein Druckübertrager 114 dargestellt, um die Druckwerte festzustellen,die innerhalb der Schlagkammer 34 auftreten. Der ■Druckübertragcr setzt die Druckwertablesungen in elektrische Signale um, die über eine elektrische Leitung 142 einem elektrischen Steuerer 144 übertragen werden. Der elektronische Steuerer 144 wird voreingestellt, um das in der Sehlagkainmor 34 auftretenden Druckv.'erten entsprechende Signal mit einem vorbestimmten Wert zu vergleichen, der durch eine Verstelleinrichtung 126 festgelegt ist, gezeigt als ein Kontrollknopf, und zwar als < eine Funktion der maximalen Kraft, die auf den Pfahl ausgeübt werden soll. Aufgrund dieses Vergleichs sondet der elektronische Steuerer ein Signal über «die Leitungen 143 zu einem Sklaven 146, der den Druckregu] ator 120 steuert und einen größeren odej/einen geringeren Druck in die Fluidum-Speicherkammer 38 einführt und von dort in die Schlagkammer 34, wie bei den anderen Ausführungs-In Fig. 4 is yet another embodiment of the method of the system, the magnitude of the driving force exerted on the pile being automatically determined and in addition is used to control the driving operation. In Fig. 4, a pressure transmitter 114 is shown to determine the pressure values that occur within the impact chamber 34. The ■ pressure transmitter converts the pressure readings into electrical ones Signals to be transmitted via an electrical line 142 to an electrical Controller 144 are transferred. The electronic controller 144 is preset to match that in the Sehlagkainmor 34 occurring Druckv.'erten corresponding signal to be compared with a predetermined value that is determined by an adjusting device 126, shown as a control button as <a function of the maximum force exerted on the stake shall be. Based on this comparison, the electronic probe Control a signal via lines 143 to a slave 146 which controls the pressure regulator 120 and a larger one introduces lower pressure into the fluid storage chamber 38 and from there into the impact chamber 34, as in the other embodiments
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formen. . 'to shape. . '
Ein Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 4 liegt darin, daß der Steuerer auf eine vorbestimmte Druck- oder Kraftwerteinstellung, die gewünscht wird, eingestellt ist, und der Steuerer kann recht weit weg von der Pfahlramme selbst angeordnet werden, wie z.B. in der Kabine des Krans oder an einen geeigneten entfernten Ort .auf dem Boden. Der Übertrager liefert eine sofortige Bestimmung der Druckwerte, und mit geeigneter Auswahl des elektronischen Steuerers lässt sich die Schlagkraft aufgrund entweder des Durchschnitts, des mittleren oder des Spitzendruckwertes regulieren. Der überwachende Ingenieur kann die Kraft steuern, die während der Pfahleintriebsoperation ausgeübt wird, wenn er es wünscht, unabhängig von der Person, die die Pfahlramme bedient.An advantage of the embodiment of FIG. 4 is that the The controller is set to a predetermined pressure or force level setting that is desired, and the controller may be right far away from the pile driver itself, such as in the crane cab or in a suitable remote location .on the floor. The transmitter provides an instant determination the pressure values, and with a suitable selection of the electronic controller, the impact force can be based on either the Regulate average, middle or peak pressure value. The supervising engineer can control the force applied during the pile driving operation if he can wishes regardless of who operates the post driver.
Damit wurde ein Verfahren und ein System geschaffen, mit dem die Größe der Rammenkraft sichergestellt werden kann, die auf einen Pfahl ausgeübt wird, und mit der eine derartige Rammenkraft so gesteuert v/erden kann, daß sie einen festgelegten Wert, nicht überschreitet. Entsprechend den illustrierten Ausführungsformen der Erfindung kann dieses durch eine Bedienungsperson getan werdenj die eine Druckwert-Ablesung der Druckwerte beobachtet, die in der Schlagkammer der Pfahlramme auftreten, und der einen Druckregulator als .Antwort darauf manuell regulieren kann, um Fluidum von erhöhtem oder erniedrigtem Druck der Pfahlramme zuzuführen. Die gleiche Steuerung kann automatisch erhalten werden mit einer Vielzahl von Druckabfühl- und Steuereinrichtungen, und sie ist in keiner. Weise auf die Ausführungsformen beschränkt, die spezifisch beschrieben wurden. Ein wichtiger gezeigter Vorteil, der durch eine derartige Steuerung erreicht wird, ist die erhöhte Effizienz und Wirtschaftlichkeit beim Pfahlrammen, die sich aus der Verwendung des maximal zulässigen Eintriebs ergibt, wenn ein Pfahl verhältnismäßig leicht einzutreiben ist, und durch die Tatsache, daß bei einem schwierigen PfahleintriebThus, a method and a system was created with which the size of the ramming force can be ensured, which on a Pile is exercised, and with which such a ramming force can be controlled so that it has a fixed value, not exceeds. According to the illustrated embodiments of the invention, this can be done by an operator one pressure reading of the pressure values is observed, which occur in the impact chamber of the pile driver, and which can manually regulate a pressure regulator as an answer to it To supply fluid of increased or decreased pressure to the pile driver. The same control can be obtained automatically come with a variety of pressure sensing and control devices, and it is in none. Manner is limited to the embodiments specifically described. An important advantage shown, which is achieved by such a control is the increased efficiency and economy of the pile driver, the results from the use of the maximum permissible drive if a pile is relatively easy to drive, and by the fact that with a difficult pole drive
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keine Zerstörungen aufgrund von übermäßiger Kraft, die auf den Pfahl aufgebracht wird , sich ergeben, wodurch eine Beschädigung des Pfahls vermieden wird. Dies letztere Kennzeichen führt auch zu einer großen Betriebssicherheit. Ein anderer wichtiger Vor-=- teil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der Pfahl tatsächlich bis zu einer maximalen Kraft eingetrieben wird, die gleich ist der gewünschten vorbestimmten Endeintriebskraft. Diese Endeintriebskraft ist vorbestimrat, um vergleichbar zu sein mit der Last, die der Pfahl als Stütze tragen soll, wenn er sich in seinem Dienst befindet, plus einem Sicherheitsfaktor, der vom Kontruktionsingenieur bestimmt wird. Zusätzlich liefert eine laufende Aufzeichnung oder ein Logbuch der Kraft, die auf den Pfahl bei jeder Höhe ausgeübt wird, und der auftretenden Rammenwirkung dem überwachenden Ingenieur zusätzliche Informationen über die Schichten, die von dem Pfahl durchdrungen wurden.no damage will result from excessive force applied to the pile, thereby causing damage of the stake is avoided. This latter characteristic also leads to a high level of operational reliability. Another important before - = - part of the present invention is that the pile is actually driven to a maximum force, which is equal to the desired predetermined final input force. This final input force is predetermined to be comparable with the load that the stake is supposed to support when it moves is in service, plus a safety factor determined by the design engineer. In addition, one delivers A continuous record or log of the force exerted on the pile at each height and the impact of the pile driving provide the supervising engineer with additional information about the strata penetrated by the pile.
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