DE2550595B2

DE2550595B2 - Einen Rammbären und ein Rohr aufweisende Vorrichtung zur Herstellung von Erdbohrungen und in diesen angeordneten Pfählen aus geschüttetem oder verdichtetem Beton

Info

Publication number: DE2550595B2
Application number: DE2550595A
Authority: DE
Inventors: Jurgen Hochstrasser; Hans Mathieu
Original assignee: 6600 SAARBRUECKEN
Current assignee: 6600 SAARBRUECKEN
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1979-09-27
Also published as: CH613243A5; JPS5275010A; DE2550595A1; GB1560900A; DE2550595C3; JPS5839974B2; FR2330808A1; AT343550B; ATA775476A; US4106298A; AU1934276A; FR2330808B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einen Rammbären

ω und ein Rohr aufweisende Vorrichtung zur Herstellung von Erdbohrungen und in diesen angeordneten Pfählen ausgeschüttetem oder verdichtetem Beton gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Herstellung von Erdbohrungen für an sich

f> beliebige Zwecke ist es bekannt, ein Rohr mittels eines Rammbären in das Erdreich einzutreiben, der aus einem in einem Rammkran angeordneten, auf Mäklern geführten Freifallbären besteht, der durch den Kran intermittierend angehoben und in freiem Fall auf die

«ι Stirnfläche des einzutreibenden Rohres einwirkt.

Um das Erdreich aus dem Rohr ausheben zu können, muß der Rammbär, nachdem das Rohr ein gewisses Stück eingetrieben ist, im Schwenkbereich des Bohrkranes abgestellt und die Aufhängung gelöst werden, um an

1' dem Seil des Kranes einen Bohrgreifer bzw. eine Kies- und Sandpumpe befestigen zu können, mit der das Erdreich aus dem Rohr ausgehoben wird. Darauf wird der Bohrgreifer vom Seil gelöst und der Fallbär an diesem Seil befestigt, um das Rohr weiter in das

Ίο Erdreich eintreiben zu können. Um diese sich wiederholende Auswechselung zwischen dem Fallbären einerseits und dem Bohrgreifer andererseits zu vermeiden, ist ein Rammbär bekannt, der zylindrisch ausgebildet ist, so daß während des Rammens

■>-' gleichzeitig durch die zylindrische Durchbrechung des Rammbären hindurch ein Bohrgreifer mit einem zweiten Seil in das Rohr eingeführt werden kann, um das Erdreich aus ihm auszuheben. Dieser bekannte Rammbär besitzt eine mit der Stirnfläche des Rohres in

i'¹ Schlageingriff tretende Schulter und einen zylindrischen, in das Rohr eingreifenden oder das Rohr umgreifenden Fortsatz, der der Führung des Rammbären gegenüber dem Rohr dient.
Diese bekannte Ausführungsform des Rammbären

t'^r; (DE-PS 7 09 772) ermöglicht zwar das gleichzeitige Einrammen und Ausheben des Erdreiches, wozu ein mit zwei Seilen ausgestatteter Kran erforderlich ist, bei dem das eine Seil die zum Rammen erforderlichen

Hubbewegungen des Rammbären erzeugt, während das andere Seil den Aushub mittels des Bohrgreifers besorgt; diese bekannte Ausführungsform weist jedoch verschiedene Nachteile auf, die einmal darin bestehen, daß das den Rammbären tragende Seil des Kranes genaue Hubbewegungen des Rammbären bei seiner kontinuierlichen Absenkung durchführen muß, um zu verhindern, daß der rohrförmige Fortsatz des Rammbären mit dem einzurammenden Rohr außer Hingriff !ritt, was zu einer zeitraubenden Betriebsunterbrechung führen wü/de. Eine solche genaue Steuerung der Hubbewegungen des Rammbären durch das Seil des Kranes ist zwar möglich, macht jedoch zusätzliche Aufwendungen erforderlich. Ein weiterer Nachteil des bekannten Rammbären besteht darin, daß die Einfüh- ι "> rung des Bohrgreifers in die zylindrische Durchbrechung des Rammbären Schwierigkeiten macht und zeitaufwendig ist, weil der Kranführer nicht immer sofort mit dem Bohrgreifer die zylindrische, in ihrem Durchmesser den Abmessungen des Bohrgreifers annähernd angepaßte Durchbrechung des Rammbären trifft. Außerdem ist es insbesondere in besiedelten Gebieten erforderlich, daß beim Auftreffen des Rammbären auf das Rohr entstehende Geräusch zu dämpfen. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, die Rohrmündung und den Rammbären mit einer geräuschdämpfenden Kapsel zu umgeben, die in ihrer Lage mit dem Rohr abgesenkt werden kann.

Diese Kapsel macht das obere Ende des Bohrrohres und den Rammbären für das Bedienungspersonal unsichtbar, so daß es besonders schwierig ist, Jen Bohrgreifer in die zylindrische Durchbrechung des Rammbären sicher einzufädeln. Außerdem sind sämtliche bekannten Rammbären nur beim Eintreiben des Rohres in das Erdreich verwendbar; das zur Einbrin- J5 gung des Betonpfahles in das Bohrloch erforderliche Ausziehen des Vortreibrohres muß hierbei mittels eines besonderen Kranes entsprechender Stärke erfolgen.

Die Erfindung geht aus von der vorerwähnten bekannten Vorrichtung, bei der der Rammbär durch einen zylindrischen Fortsatz in dem Rohr geführt ist; ihr liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß bei geringstmöglichem Aufwand und unter Verwendung einer geringstmöglichen Anzahl zusätzlicher Teile ein störungsfreies und geräuscharmes J^r> Eintreiben gewährleistet ist, bei dem der Rammbär während seiner Hubbewegungen nicht aus dem Rohr austreten und der Bohrgreifer unter Sichtkontrolle bei jedem Absenken zuverlässig in die zylindrische Durchdringung des Rammbären eingeführt werden so kann, und daß beim Ausziehen des Rohres zur Herstellung von Ortbetonpfählen dem Rohr intermittierende Schläge in Ausziehrichtung erteilt werden können, durch die das Ausziehen des Rohres in soicher Weise begünstigt wird, daß die Verwendung von Kränen geringer Tragfähigkeit möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rammbär mit dem Rohr durch nachgiebige, seine Hubhöhe entsprechend der Länge des zylindrischen Ansatzes begrenzende Organe lösbar verbunden t>o ist, daß seine Ringschulter eine der Aufnahme eines geräuschdämpfenden Puffers dienende Nut für die im oberen Bereich verstärkte Stirnfläche des Rohres bildet, und daß er an seinem oberen Ende als sich erweiternder Konus ausgebildet ist. Die den Rammbären und das e>5 Rohr verbindenden nachgiebigen Organe verhindern zuverlässig, daß beim Einrammen des Rohres der Rammbär mit dem Rohr außer Eingriff gelangt, und beim Ausziehen des Rohres erteilen sie dem Rohr bei intermittierendem Anheben des Rammbären Schläge in der Auszugsrichtung durch die das Ausziehen erleichtert wird- Der ringförmige Puffen der aus einem elastischen, inkompressiblen Material besteht, dient der Geräuschdämpfung, wobei die Größe der elastischen Verformung des Puffers beim Auftreffen auf die Stirnfläche des Rohres bestimmt ist durch die an den Seitenflächen des Puffers vorgesehenen Ausnehmungen. Die konische Erweiterung am oberen Ende des Rammbären gewährleistet eine sichere und störungsfreie Einführung des Bohrgreifers bzw. der Kies- und Sandpumpe.

Bei einer Ausführungsform bestehen die nachgiebigen Organe aus Stahlseilen, deren Länge so bemessen ist, daß beim Rammhub der Rammbär nicht mit dem Rohr außer Eingriff treten kann. Bei dieser Ausführungsform ist ein mit zwei Seilen ausgestatteter Kran erforderlich, wobei an dem einen Seil der Rammbär aufgenommen ist, während das andere Seil der Betätigung des Bohrgreifers dient. Beim Ausziehen des Rohres wird der Rammbär durch das Seil angehoben, wobei über die gestrafften Stahlseile dem Rohr ein Impuls in Ausziehrichtung erteilt wird. Durch langsames Absenken wird der Rammbär wieder in seine untere Stellung bewegt, worauf ein neues schnelles Anheben erfolgt. Auf diese Weise werden dem Rohr intermittierende Impulse erteilt, durch die das Ausziehen wesentlich erleichtert wird, so daß ein Kran geringerer Leistung Anwendung finden kann. Bei einer anderen Ausführungsform bestehen die nachgiebigen Organe aus Kolben-Zylinderanordnungen, wobei der Kolben beispielsweise an dem Rohr und die Kolbenstange an dem Rammbären angreift. Bei dieser Ausführungsform kann ein mit nur einem Seil ausgestatteter Kran Anwendung finden. Zum Aufrichten des in das Erdreich einzurammenden Rohres wird das Seil an dem Rammbären angebracht, während die Betätigung des Rammbären durch die Kolben-Zylinderanordnungen erfolgt. Wenn durch die Kolben-Zylinderanordnungen das Rohr so weit eingerammt ist, daß es steht, wird das Seil von dem Rammbären abgenommen und mit dem Bohrgreifer verbunden. Das Einrammen des Rohres erfolgt ausschließlich durch intermittierende Betätigung der Kolben-Zylinderanordnungen. Beim Ausziehen des Rohres wird der Rammbär durch die Kolben-Zylinderanordnungen angehoben, wobei zweckmäßigerweise an dem Rohr Anschläge befestigt sind, die den oberen Rand des Rammbären so übergreifen, daß dieser bei Erreichen seiner maximalen Hubstellung mit den Anschlägen in Kontakt tritt, so daß hierdurch dem Rohr intermittierende Schlagimpulse in Ausziehrichtung erteilt werden.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform sind sowohl Stahlseile als auch Kolben-Zylinderanordnungen vorgesehen da hierdurch eine universelle Verwendungsmöglichkeit gegeben ist. Zum Zwecke des Ausziehens des Rohres können die Kolben-Zylinderanordnungen von dem Rammbären gelöst und nach unten geschwenkt werden, so daß sie sich auf dem Boden aufstützen und zusätzlich zu den dem Rohr durch die Stahlseile erteilten Ausziehimpulsen einen konstanten in Ausziehrichtung wirkenden Druck auf das Rohr im Anfangsstadium des Ausziehens ausüben, wobei entsprechend dem schrittweisen Zurückziehen des Rohres zwischen den Kolben-Zylinderanordnungen und dem Boden Zwischenlagen vorgesehen sein können.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteran-

Sprüchen.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 Schnitt durch eine dem Einrammen und dem Ausziehen eines Rohres dienende Vorrichtung mit Stahlseilen bei Betätigung des Rammbären mit einem Kranseil,

F i g. 2 abgewandelte Darstellung gemäß F i g. 1 mit Kolben-Zylinderanordnungen anstelle der Stahlseile.

Die Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Rammbären 1, der an seinem unteren Ende einen zylindrischen Ansatz 3 geringerer Stärke besitzt und in seinem oberen Teil als sich erweiternder Konus It ausgebildet ist. In der zwischen dem zylindrischen Ansatz 3 und dem Konus 11 befindlichen Ringschulter ist eine Nut 4 angeordnet, in r> der ein elastischer inkompressibler Puffer 5 liegt, der den Querschnitt der Nut ausfüllt und in seinen parallel zur Rohrachse liegenden beiden Seitenflächen je eine Ausnehmung 6 besitzt, durch die der Federweg des Puffers 5 bestimmt ist. Der zylindrische Ansatz 3 des Rammbären 1 ist umgeben von einem Rohr 7, dessen Länge die Länge des Ansatzes 3 überschreitet. In dem oberen Bereich ist die Wandstärke des Rohres 7 nach außen hin verstärkt, so daß sich eine ringförmige Stirnfläche bildet, die bei Absenken des Rammbären 1 r. mit dem Puffer 5 in Eingriff tritt, der als Geräuschdämpfung wirkt. An dem Rohr 7 sind in diametraler Gegenüberlage zwei Laschen 9 befestigt, während im oberen Bereich des Konus 11 des Rammbären ebenfalls zwei diametral gegenüberliegende Laschen 10 befestigt sind. An den Laschen 9 und 10 sind flexible Stahlseile 12 befestigt, deren Länge der Hubhöhe des Rammbären 1 entspricht. Oberhalb der Stahlseile 12 sind in den Laschen 10 Augen 13 angeordnet, die der Aufnahme von Seilen 18 dienen, die an einem nicht dargestellten Kranhaken angreifen. Die oberen Enden der Stahlseile 12 sind mit den Laschen 10 durch Steckbolzen 14 verbunden. Am unteren Ende des Rohres 7 ist ein vorstehender Ringflansch 15 angeordnet, dessen obere Oberfläche sich konisch verjüngt. Das Rohr 7 ist mit -in einem Rohr 2' verbunden, das an seinem oberen Ende eine konische Erweiterung 22 besitzt, die an ihrem Rand einen gleichen Ringflansch 15 trägt. Zwischen den beiden Ringflanschen ist ein Dichtungsring 16 angeordnet, und die beiden Ringflansche 15 werden von einer 4"> Spannschelle 17 umfaßt, die mittels einer tangential angeordneten Spannschraube die beiden Ringflansche 15 zusammenpreßt. Auf diese Weise kann ein Rohr 2', das einen geringeren Durchmesser als das Rohr 7 besitzt, mit diesem verbunden werden, um in das Erdreich eingerammt zu werden.

Das Einrammen erfolgt dadurch, daß mittels der Seile 18 der Rammbär 1 durch einen Kran aus der ausgezogenen Stellung in die strichpunktierte Stellung gemäß F i g. 1 angehoben und darauf im freien Fall fallengelassen wird; hierbei ist der Rammbär 1 stets durch seinen zylindrischen Ansatz 3 in dem Rohr 7 geführt. Beim Fall des Rammbären 1 tritt der Puffer 5 mit der Ringfläche der Verstärkung 8 des Rohres 7 in Schlageingriff, wobei er sich entsprechend seinen Ausnehmungen 6 verformt und das Entstehen eines Schlaggeräusches verhindert, wie es beim Auftreffen von Metallflächen erzeugt wird. Beim Anheben des Rammbären 1 in die strichpunktierte Lage straffen sich die Stahlseile 12, so daß der Rammbär 1 nicht aus dem Rohr 7 ausgehoben werden kann. Wenn das eingerammte Rohr zur Herstellung eines Betonpfahles dient, muß es nach dem Einschütten des Betons wieder aus dem Erdreich ausgezogen werden. Zu diesem Zwecke wird der Rammbär 1 schlagartig durch den Kran aus der in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die strichpunktierte Stellung überführt, wobei durch die gestrafften Stahlseile 12 das Rohr 2' einen aufwärts gerichteten Impuls erhält, durch den die ruhende Reibung des Rohres 2' im Erdreich überwunden wird, so daß das Rohr 2' einen gewissen Betrag aus dem Erdreich herausgezogen wird.

Darauf wird der Rammbär 1 langsam durch den Kran in die in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung abgesenkt und wiederum schlagartig durch die Seile 18 angehoben, so daß dem Rohr 2' intermittierende Ausziehimpulse erteilt werden, die das Ausziehen erleichtern und die Verwendung eines Kranes verhältnismäßig geringer Leistung ermöglichen. An der Innenfläche der Verstärkung 8 des Rohres 7 ist eine Ringnut 23 angeordnet. Der Rammbär 1 besitzt eine an den Konus 11 anschließende zylindrische Durchbrechung 24, die der Einführung eines Bohrgreifers 25 dient, damit das Ausheben des Erdreiches gleichzeitig mit dem Rammen erfolgen kann. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist zu diesem Zwecke ein Kran erforderlich, der über zwei Seile verfügt, von dem das eine der Durchführung des Rammvorganges und das andere der Bedienung des Bohrgreifers dient.

Die F i g. 2 entspricht der F i g. 1 mit der Ausnahme, daß anstelle der Stahlseile 12 Kolben-Zylinderanordnungen 21 vorgesehen sind, die an diametral an dem Rammbären 1 und dem Rohr 2 befestigten Laschen 19, 20 derart angeordnet sind, daß sie parallel zur Achse des Rohres 2 gerichtet sind. Bei dieser Ausführungsform kann ein Kran mit nur einem Seil 26 verwendet werden. Das mit dem Rammbären 1 und den Kolben-Zylinderanordnungen 21 ausgerüstete Rohr 2 wird durch das an dem Rammbären 1 angreifende Seil 26 aufgerichtet und solange gehalten, bis es durch ein teilweises Einrammen feststeht. Das Einrammen erfolgt ausschließlich durch Betätigung der Kolben-Zylinderanordnungen 21, durch die der Rammbär 1 aus der in ausgezogenen Linien gezeigten Stellung in die strichpunktierte Stellung gemäß F i g. 2 angehoben und durch Entlüftungen der Kolben-Zylinderanordnungen fallengelassen wird. Wenn das Rohr feststeht, wird das Seil 26 von dem Rammbären 1 gelöst und an dem Bohrgreifer 25 befestigt, der nun während des durch die Betätigung der Kolben-Zylinderanordnungen 21 bewirkten Einrammens das Erdreich aus dem Rohr 2 aushebt. Zum Ausziehen des Rohres bei Betonpfählen sind am Rohr über Traversen nicht dargestellte Anschläge befestigt, gegen die der Rammbär bei Erreichen der strichpunktierten Stellung anschlägt und so dem Rohr 2 einen aufwärts gerichteten Impuls verleiht, wobei bei entlüfteten Kolben-Zylinderanordnungen 21 ein langsames Absenken des Rammbären 1 durch das Seil 26 erfolgt, worauf durch Betätigung der Kolben-Zylinderanordnungen 21 in gleicher Weise wie bei F i g. 1 dem Rohr 2 ein Schlagimpuls in Ausziehrichtung beim Auftreffen des Rammbären 1 auf die Anschläge erteilt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einen Rammbären und ein Rohr aufweisende Vorrichtung zur Herstellung von Erdbohrungen und in diesen angeordneten Pfählen aus geschüttetem oder verdichtetem Beton, bei der der durch einen Kran heb- und senkbare, auf die Stirnfläche des Rohres mit einer Ringschulter einwirkende Rammbär mit einer den gleichzeitigen Aushub des Erdreiches mittels eines Bohrgreifers, einer Sandoder Kiespumpe gestattenden, axialen, zylindrischen Durchbrechung versehen und mit einem in das Rohr eingreifenden, seiner Führung während der Rammbewegungen dienenden zylindrischen Ansatz ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rammbär (1) mit dem Rohr (2, 2', 7) durch nachgiebige, seine Hubhöhe entsprechend der Länge des zylindrischen Ansatzes (3) begrenzende Organe (12, 21) lösbar verbunden ist, daß seine Ringschulter eine der Aufnahme eines geräuschdämpfenden Puffers (5) dienende Nut (4) für die im oberen Bereich verstärkte Stirnfläche (8) des Rohres (2,2', 7) bildet, und daß er an seinem oberen Ende als sich erweiternder Konus (11) ausgebildet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit am Rammbär diametral gegenüberliegend angeordneten, seine Hubhöhe begrenzenden Organen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rammbären (1) und an dem Rohr (2,2', 7) wenigstens zwei diametral gegenüberliegende Laschen (10, 9) befestigt sind zur lösbaren Aufnahme von in ihrer Länge der Hubhöhe des Rammbären (1) entsprechenden flexiblen Stahlseilen (12), und daß die Laschen (10) des Rammbären (1) oberhalb der Befestigungspunkte der Stahlseile (12) Augen (13) zur Befestigung der Zugseile (18) besitzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit am Rammbär diametral gegenüberliegend angeordneten Aufnahmen für an dem Haken eines Kranes befestigte Zugseile, dadurch gekennzeichnet, daß am Rammbär (1) und an dem Rohr (2) je wei diametral liegende Laschen (19, 20) befestigt sind, zwischen denen vorzugsweise achsparallel zum Rohr (2) gerichtete Kolben-Zylinderbohrungen (21) lösbar befestigt sind, wobei zur Befestigung an dem Rammbär (1) leicht lösbare Steckbolzen (14) dienen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rammbär (1) und dem Rohr (2) sowohl flexible Stahlseile (12) als auch Kolben-Zylinderanordnungen (21) befestigt sind, wobei die diametral gegenüberliegenden Stahlseile (12) und die diametral gegenüberliegenden Kolben-Zylinderanordnungen (21) in einem Winkel von 90° versetzt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Laschen (9,10) tragende obere Bereich des Rohres (2) als selbständiges, lösbares Rohr (7) von einer die Hubhöhe des Rammbären (1) überschreitenden Länge ausgebildet ist, wobei Rohre (2') geringeren Durchmessers an ihrem oberen Ende eine konische, dem Durchmesser des Rohres (7) entsprechende Erweiterung (22) tragen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Enden des Rohres (7) und der Erweiterung (22) mit nach außen vorstehenden Ringflanschen (15) versehen sind, deren äußere Oberflächen konisch sich verjüngend verlaufen, und in deren inneren Oberflächen Nuten zur Aufnahme eines Dichtungsringes (16) angeordnet sind, und daß eine die äußeren Oberflächen der Ringflansche (15) übergreifende zweiteilige Spannschelle (17) vorgesehen ist die an der Trennstelle einen tangential zum Rohr gerichteten Spannbolzen besitzt

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der Puffer (5) aus kautschuk-elastischem, inkompressiblem, beispielsweise unter der Bezeichnung Vulkollan bekannten Material besteht, den Querschnitt der ihn aufnehmenden Nut (4) ausfüllt und an seinen parallel zur Rohrachse liegenden Seitenflächen den Federweg bestimmende Ausnehmungen (6) besitzt

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß an dem Rohr (2) bzw.

(7) in den oberen Bereich des Hubweges des

• Rammbären (1) eingreifende Anschläge befestigt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinderanordnungen (21) um ihre an dem Rohr (2) bzw. (7) angeordneten Laschen (9,20) um 180° nach unten schwenkbar sind.