DE2523732C3

DE2523732C3 - System for sinking into the ground and pulling out of the ground support or auxiliary elements that are used in the creation of pile foundations

Info

Publication number: DE2523732C3
Application number: DE19752523732
Authority: DE
Inventors: Aleksandr M. Moskau Gelfgat; Albert A. Leningrad Katorgin; Anatolij E. Leitgold; Eduard B. Malizkij; Viktor V. Nikitin
Original assignee: Leningradskoe Otdelenie Vsesojuznogo Proektno-Isyskatelskogo I Nautschno-Issledovatelskogo Instituta Gidroproekt Imeni Sj Schuka Leningrad (sowjetunion)
Current assignee: Leningradskoe Otdelenie Vsesojuznogo Proektno-Isyskatelskogo I Nautschno-Issledovatelskogo Instituta Gidroproekt Imeni Sj Schuka Leningrad (sowjetunion)
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1980-06-04
Also published as: DE2523732A1; DE2523732B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Abteufen in den Boden und Herausziehen aus dem Boden von Tragoder Hiifselementen, die bei der Herstellung von Pfahlgründungen verwendet werden, mit einem längs vertikaler Führungen verschieblichen Gerüst, das sowohl in Abteufrichtung als auch in Herausziehrichtung durch ein Zugelement beaufschlagbar ist, und mit einem Rüttler, der mit dem Gerüst mit Hilfe von elastischen Elementen und mit dem abzuteufenden Trag- oder Hilfselement starr verbunden ist.The invention relates to a system for sinking into the ground and pulling out of the ground from Tragoder Support elements, which are used in the manufacture of pile foundations, with a longitudinal vertical guides movable scaffolding, both in the sinking direction and in the pulling out direction can be acted upon by a tension element, and with a vibrator, which is connected to the frame with the help of elastic elements and is rigidly connected to the support or auxiliary element to be sunk.

Bekanntlich werden Pfahlgründungen durch Abteufen von monolithischen vorgefertigten Pfählen, Mantelpfählen und ähnlichen Elementen oder durch sogenannte Bohrortpfähle erstellt, die unmittelbar im Baugrund unter dem Schutz abgeteufter Mantelrohre, die nachfolgend herausgezogen werden, hergestellt werden. It is known that pile foundations are made by sinking monolithic prefabricated piles, mantle piles and similar elements or created by so-called drilling site piles that are directly in the subsoil are produced under the protection of sunk casing pipes, which are subsequently pulled out.

Hierbei entsteht, insbesondere, wenn jeder Pfahl einer Pfahlgründung für erhöhte Tragfähigkeit ausgelegt werden muß, die Notwendigkeit, auf jedes abzuteufende Element erhebliche Axialkräfte zu übertragen. This arises, especially when each pile of a pile foundation is designed for increased load-bearing capacity must be, the need to transmit considerable axial forces to each element to be sunk.

Gegenwärtig werden zum Abteufen derartiger Elemente vielfach Anlagen verwendet, die mit Rüttlern arbeiten, welche auf das abzuteufende Element gleichzeitig mit einer statischen Auflast einwirken.At present, systems are often used for sinking such elements with vibrators work, which act on the element to be lowered at the same time with a static load.

Eine Anlage mit stufenlos verstellbarer statischer Auflast gemäß dem Oberbegriff ist aus der DE-OS 14 84 510 bekannt. Sie enthält einen Rüttler, der mit Hilfe von Federn gegenüber einem verschieblichen Gerüst angeordnet ist. Am Gerüst sind die Rollen eines oberen und unteren Flaschenzugs befestigt, die mit Hilfe von Seilen mit den Trommeln von zwei Winden verbunden sind, die auf der Arbeitsbühne der Vorrichtung angeordnet sind. Während der Arbeit der Anlage wird die erforderliche statische Vorlast durch die Zugkraft der Winden erzeugt und über die Flaschenzüge auf das Gerüst und weiter über die Federn auf den Rüttler übertragen, der mit dem abzuteufenden Element starr verbunden ist.A system with continuously adjustable static load according to the generic term is from DE-OS 14 84 510 known. It contains a vibrator that can be displaced with the help of springs Scaffold is arranged. The rollers of an upper and lower pulley are attached to the scaffolding, which with the help of by ropes connected to the drums of two winches on the working platform of the device are arranged. During the work of the system, the required static preload is provided by the Pulling force generated by the winches and via the pulley blocks on the scaffolding and further via the springs on the Transfer vibrator, which is rigidly connected to the element to be sunk.

Mit dieser Anlage kann das Abteufen von großen Pfählen, die große Vorlasten voraussetzen, nicht durchgeführt werden, da die Zunahme der Auflast zu einer beträchtlichen Erhöhung der Steifheit der Federn führt, die die Rüttlerschwingungen dämpfen, wobei die Arbeitsamplitude verringert und der Pfahl nicht mehr abgeteuft wird.With this system it is not possible to sink large piles that require large initial loads carried out because the increase in load leads to a considerable increase in the stiffness of the springs leads, which dampen the vibrator vibrations, whereby the work amplitude is reduced and the pile is no longer is sunk.

Andererseits ermöglicht es das als Zugelement zur Übertragung der Vorlast verwendete Seil, wegen der kon£iruktionsbedingten unter Einwirkung der veränderlichen vom Rüttler erzeugten Vibrationslast elastischen Längsverformungen, nicht, die Portalmasse mit auf das Gerüst, in dem der Rüttler angeordnet ist, zu übertragen.On the other hand, it allows the rope used as a tension element to transmit the preload, because of the consequence-conditioned under the influence of the changeable Vibration load generated by the vibrator elastic longitudinal deformations, not the portal mass with to be transferred to the frame in which the vibrator is arranged.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage gemäß dem Oberbegriff dahingehend zu verbessern, daß auch bei erhöhten Auflasten der Wirkungscharakte' der Stoßimpulse stets beibehalten wird.ίο The object of the invention is to provide a system according to the To improve the generic term in such a way that the impact impulses are also subject to increased loads is always maintained.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurchAccording to the invention, the object set is thereby achieved

is gelöst, daß die Führungen an einem Portal angeordnet sind und daß oberhalb und unterhalb des Rüttlers an dem den Rüttler umgebenden Gerüst im Bereich der Sohwingungsausschläge des Rüttlers abgefederte Ambosse vorgesehen sind, deren jeweils einer Seite des Rüttlers zugekehrten Oberflächen in verschiedenen Ebenen liegen.is solved that the guides are arranged on a portal are and that above and below the vibrator on the framework surrounding the vibrator in the area of Sohwingungsausschlag the vibrator cushioned anvils are provided, each one side of the Vibrator facing surfaces are in different planes.

Das Grundprinzip der vorgeschlagenen Erfindung besteht in folgendem.
Dadurch, daß im Gerüst im Bereich der vom Rüttler erzeugten Stoßwirkungen über und unter ihm abgefederte Ambosse angeordnet sind, die die Rüttlerschwingungen aufnehmen und zurückgeben, kehrt der größere Teil der Schwingungsenergie des Rüttlers als Folge des Rüttleranschlags gegen die abgefederten Ambosse in Form von Stoßimpulsen zurück. Die Stoßimpulse sind in Richtung der Wirkung der Auflast gerichtet.The basic principle of the proposed invention is as follows.
Due to the fact that cushioned anvils are arranged above and below the frame in the area of the shock effects generated by the vibrator, which absorb and return the vibrator vibrations, the greater part of the vibratory energy of the vibrator returns as a result of the vibrator impact against the cushioned anvils in the form of shock pulses. The shock pulses are directed in the direction of the effect of the load.

Dadurch, daß die Oberflächen der Ambosse, die die Rüttlerschwingungen zurückgeben und den entsprechenden Seiten des Rüttlers zugewandt sind, in verschiedenen Höhen liegen, wird der Wirkungscharakter der Stoßimpulse auch bei größeren Auflasten stets beibehalten. Dies gewährleistet ein effektives Arbeiten des Rüttlers ohne erhebliche Verminderung der Amplitude der von ihm erregten Schwingungen der Vibrationsmassen, d. h. des Rüttlers selbst und des mit ihm starr verbundenen abzuteufenden Elements, was es gestattet, große Pfähle abzuteufen und wieder aus dem Boden herauszuziehen.The fact that the surfaces of the anvils that return the shaker vibrations and the corresponding The sides of the vibrator are facing, are at different heights, the effect character becomes the shock impulses are always maintained even with larger loads. This ensures effective work of the vibrator without a significant reduction in the amplitude of the vibrations excited by it Vibration masses, d. H. the vibrator itself and the rigidly connected element to be aboarded what it allows large piles to be sunk and pulled out of the ground again.

Zum besseren Verständnis des Grundprinzips der Erfindung wird nachstehend anhand einer konkreten Ausführungsform eine Anlage gemäß der Erfindung unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtFor a better understanding of the basic principle of the invention, the following is based on a specific Embodiment of a system according to the invention explained in more detail with reference to drawings. It shows

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Anlage in Vorderansicht, F i g. 1 shows a system according to the invention in a front view,

F i g. 2 ein Gerüst mit einem Rüttler in Vorderansicht in vergrößertem Maßstab,
F i g. 3 einen Schnitt nach Linie HI-III in F i g. 2.
Die in den Zeichnungen dargestellte Anlage weist eine Plattform 1 (Fig. l)auf, die auf Raupenfahrelementen 2 angeordnet ist. Auf der Plattform 1 ist ein Portal 3 mit Führungen 4 befestigt, die in Gestalt von Rohrgestellen ausgeführt sind, zwischen denen vertikal verschiebbar ein Gerüst 5 angeordnet ist. Als Antrieb zur vertikalen Verschiebung des Gerüstes 5 dienen auf dem Portal 3 angeordnete Elektromotoren 6, die mit dem Gerüst 5 jeweils mittels einer Rollenkette 7 verbunden sind. Zum Spannen der Rollenketten 7 sind Spannrollen 8 vorhanden.F i g. 2 a frame with a vibrator in a front view on an enlarged scale,
F i g. 3 shows a section along line HI-III in F i g. 2.
The system shown in the drawings has a platform 1 (FIG. 1) which is arranged on caterpillar traveling elements 2. On the platform 1, a portal 3 with guides 4 is attached, which are designed in the form of tubular frames, between which a frame 5 is arranged vertically displaceable. Electric motors 6, which are arranged on the portal 3 and are each connected to the frame 5 by means of a roller chain 7, serve as the drive for the vertical displacement of the frame 5. Tensioning rollers 8 are provided for tensioning the roller chains 7.

Innerhalb des Gerüstes 5 ist mittels Fodern 9 und 9' ein Rüttler 10 (F i g. 2) angeordnet.Within the framework 5 is by means of Fodern 9 and 9 ' a vibrator 10 (Fig. 2) is arranged.

An der oberen und unteren Innenfläche des Gerüstes 5 sind im Bereich der Bewegungszone des Rüttlers 10 und damit auch der Federn 9 und 9' in mehreren ReihenOn the upper and lower inner surface of the frame 5 are in the area of the movement zone of the vibrator 10 and thus also the springs 9 and 9 'in several rows

abgefederte Ambosse 11 und 11' angeordnet. Die Ambosse 11 und 11' weisen massive Metallscheiben auf, deren dem Rüttler zugekehrte Oberflächen in verschiedenen Höhen liegen und zur Aufnahme und zum Zurückgeben seiner Schwingungen bestimmt sind.sprung anvils 11 and 11 'arranged. the Anvils 11 and 11 'have solid metal disks, whose surfaces facing the vibrator are at different heights and for recording and for Returning its vibrations are intended.

Die Metallscheiben sind an Stäben 12 und 12' befestigt, die mit Spiel in durchgehenden Kanälen angeordnet sind, die in der Decke und im Boden des Gerüstes 5 ausgeführt sind. Die Stäbe 12 und 12' sind außen am Gerüst 5 mit Hilfe von Anschlagmuttern 13 und 13' befestigt.The metal disks are attached to rods 12 and 12 'with clearance in continuous channels are arranged, which are carried out in the ceiling and in the floor of the framework 5. The rods 12 and 12 'are attached to the outside of the frame 5 by means of stop nuts 13 and 13 '.

Die vorgeschlagene Anlage arbeitet folgendermaßen:The proposed system works as follows:

In der Ausgangsstellung ist das Gerüst 5 mit dem Rüttler 10 im Innern des Portals 3 auf eine Höhe angehoben, die von der Länge einer Mantelrohrkolonne 14 (Fig. 1) bestimmt ist, die am Rüttler 10 mit einem Montagespiel zwischen dem unteren Ende der Mantelroiirkolonne 14 und der Bodenoberfläche starr befestigt wird.In the starting position, the frame 5 is level with the vibrator 10 in the interior of the portal 3 raised, which is determined by the length of a tubular column 14 (Fig. 1), the vibrator 10 with a Mounting play between the lower end of the Mantelroiirkolonne 14 and the bottom surface rigidly attached will.

Im vorliegenden Beispiel ist eine Mantelrohrkolonne 14 mit einem Durchmesser von 2 m vorgesehen, die als Hilfselement zur Herstellung eines Ortspfahls dientIn the present example, a tubular column 14 is provided with a diameter of 2 m, which as Auxiliary element for the production of a site post is used

Danach wird das Gerüst 5 mit Hilfe der Rollenketten 7 und der Elektromotoren 6 längs der Führungen 4 nach unten bis zum Aufsetzen der Mantelrohrkolonne 14 auf dem Boden verschoben.Then the frame 5 is moved along the guides 4 with the help of the roller chains 7 and the electric motors 6 moved down to the placement of the tubular column 14 on the floor.

Dann wird der Rüttler 10 eingeschaltet, während das Gerüst 5 weiter nach unten verschoben wird. Mit zunehmender Abteufung der Mantelrohrkolonne 14 nimmt die Abteufwirksamkeit ab, so daß die statische Auflast durch weitere zwangsweise Verschiebung des Gerüstes 5 nach unten erhöht werden muß.Then the vibrator 10 is switched on while the frame 5 is pushed further down. With increasing sinking of the tubular column 14, the sinking efficiency decreases, so that the static Load must be increased by further forced displacement of the frame 5 downwards.

Bei der Verschiebung des Gerüstes 5 nach unten werden die Federn 9 zusammengedrückt. Hierbei wird das Spiel zwischen dem Rüttler 10 und den abgefederten Ambossen 11 vermindert Der Rüttler 10 stößt zuerst gegen die Ambosse 11, deren Oberfläche ihm am nächsten sind.When the frame 5 is moved downward, the springs 9 are compressed. Here is the play between the vibrator 10 and the sprung anvils 11 is reduced. The vibrator 10 hits first against the anvils 11, the surface of which is closest to it.

Hierbei kehrt der größere Teil der Schwingungsenergie des Rüttlers 10 in Gestalt von Stoßimpulsen zu ihm zurück, die die Folge des Anschlagens des Rüttlers 10 gegen die abgefederten Ambosse 11 sind. Die Stoßimpulse sind in Richtung der Wirkung der AuflastHere, the greater part of the vibration energy of the vibrator 10 returns to him in the form of shock pulses which are the result of the vibrator 10 striking against the sprung anvils 11. the Shock pulses are in the direction of the effect of the load

ίο gerichtet und erhöhen die Abteufwirksamkeit der Mantelrohrkolonne 14 durch Verhinderung einer Dämpfung der vom Rüttler 10 erzeugten Schwingungen der Vibrationsmassen (d. h. des Rüttlers selbst und der mit ihm starr verbundenen Mantelrohrkolonne 14).ίο directed and increase the sinking effectiveness of the Jacketed column 14 by preventing damping of the vibrations generated by the vibrator 10 the vibrating masses (i.e. the vibrator itself and the tubular column 14 rigidly connected to it).

Mit zunehmender statischer Auflast treten die am Rüttler 10 nächstliegenden Ambosse 11 mit diesem in ständigen Kontakt, und ihre Federn übertragen zusammen mit den Federn 9 die zunehmende Auflast auf ihn. Dabei erfolgt das stoßende Zusammenwirken desAs the static load increases, the anvils 11 closest to the vibrator 10 enter with it constant contact, and their springs transmit together with the springs 9 the increasing load him. This is where the thrusting interaction takes place

ao Rüttlers 10 mit jeweils den nächsthöheren Ambossen 11. Die Zunahme der statischen Auflast kann so lange erfolgen, bis die letzten, d. h. die am wenigstens aus dem Gerüst 5 herausragenden Ambosse Il in Aktion treten, und in der vorliegenden Konstruktion eine Größenordnung von 100 t erreichen. Die Rollenkette 7 wird während der Arbeit praktisch nicht gedehnt undao vibrator 10, each with the next higher anvils 11. The static load can be increased until the last, i.e. H. the least from the Scaffolding 5 protruding anvils Il come into action, and in the present construction can reach a magnitude of 100 t. The roller chain 7 is practically not stretched during work and

verändert nicht die Bedingungen der Übertragung der Auflast von den Elektromotoren 6 auf das Gerüst 5.does not change the conditions of the transfer of the load from the electric motors 6 to the framework 5.

Nach der Herstellung eines Pfahls wird die Mantelrohrkolonne 24 durch Umsteuern der Drehrichtung der Läufer der Elektromotoren 6 wieder aus dem Boden gezogen. Hierbei werden die Federn 9' zusammengedrückt, und die abgefederten Ambosse 11', die genauso wie die Ambosse 11 arbeiten, treten in Aktion.After the production of a pile, the tubular column 24 is by reversing the direction of rotation of the Runner of the electric motors 6 pulled out of the ground again. Here the springs 9 'are compressed, and the sprung anvils 11 ', which work in the same way as the anvils 11, come into action.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

System for sinking into the ground and pulling out of the ground by carrying or Support elements, which are used in the manufacture of pile foundations, with a longitudinal vertical guides movable scaffolding, both in the sinking direction and in the pulling out direction can be acted upon by a tension element, and with a vibrator, which with the frame with the help of elastic elements and is rigidly connected to the supporting or auxiliary element to be sunk, characterized in that the guides (4) are arranged on a portal (3) and that above and below the vibrator (10) on the framework (5) surrounding the vibrator (10) in the area of the Vibration deflections of the vibrator (10) cushioned anvils (11,1! ') Are provided, each of which one side of the vibrator (10) facing surfaces lie in different planes.