DE3601713A1 - Mobile drilling and pile-driving plant - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine fahrbare Bohr- und Rammanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a mobile drilling and ramming system according to the preamble of claim 1.
Beim Erstellen von Fundamenten und Spundwänden oder derglei chen ist es oft aufgrund der Härte des Untergrundes nicht möglich, das Rammgut direkt mit einem Rammbären einzuschla gen. Man muß dann zunächst in den Untergrund ein Bohrloch einbringen, in welches dann anschließend das Rammgut einge trieben wird. Um den Übergang zwischen der Arbeitsphase des Bohrens zur Arbeitsphase des Rammens zu beschleunigen, sind schon fahrbare Bohr- und Rammanlagen bekannt, bei welchen der Mast sowohl die Bohreinrichtung als auch die Rammeinrichtung trägt. Diese beiden Einrichtungen sind in Winkelrichtung versetzt auf dem Masten angeordnet, der seinerseits um die Mastlängsachse drehbar ist, so daß wahlweise die Bohrein richtung oder die Rammeinrichtung über den Arbeitsort ge stellt werden kann. Diese Lösung erfordert aber einen sehr hohen mechanischen Aufwand, da der Mast oben und unten ge lagert werden muß, diese Lager sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind und darüber hinaus in den beiden Arbeits stellungen mechanisch verriegelt werden müssen.When creating foundations and sheet piling or the like It is often not because of the hardness of the surface possible to drive the pile directly with a pile driver Then you first have to drill a hole in the ground bring into which the pile is then inserted is driven. To the transition between the work phase of the Drilling to speed up the ramming work phase already known drilling and ramming systems, in which the Mast both the drilling device and the ramming device wearing. These two devices are in the angular direction staggered on the mast, which in turn around the Longitudinal mast axis is rotatable, so that either the drilling direction or the ramming device about the place of work can be put. But this solution requires a lot high mechanical effort, since the mast ge above and below must be stored, this camp very high loads are exposed and also work in the two positions must be locked mechanically.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine fahrbare Bohr- und Rammanlage mit wahlweise auf die Arbeitsachse stellbarer Bohreinrichtung und Rammeinrichtung geschaffen werden, bei welchen die teuren Mastlager entfallen.The present invention is therefore intended to be a mobile Drilling and ramming system with optional on the working axis adjustable drilling device and ramming device created in which the expensive mast bearings are eliminated.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine fahr bare Bohr- und Rammanlage gemäß Anspruch 1.This object is achieved by a driving bare drilling and ramming system according to claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Bohr- und Rammanlage ist der Mast bezüglich Drehungen um die Mastlängsachse drehfest mit dem Oberteil des die Bohranlage tragenden Fahrzeuges verbunden. Als Fahrzeug ist ein solches ausgesucht, welches ein auf dem das Fahrwerk tragenden Fahrzeugunterteil drehbar auf gesetztes Fahrzeugoberteil aufweist. Durch die angegebene Abstimmung der transversalen Abmessungen der beiden Arbeits schlitten und der beiden Arbeitsköpfe, die dazu führt, daß die Achse des Bohrkopfes und die Achse des Rammkopfes auf einem gemeinsamen Kreis liegen, dessen Mittelpunkt mit der Drehachse des Fahrzeugoberteiles zusammenfällt, wird er reicht, daß der Wechsel vom Einsatz des Bohrkopfes zum Ein satz des Rammkopfes einfach durch Verdrehen des Fahrzeug oberteiles erfolgen kann. Da die Drehachse des Fahrzeug oberteiles bei üblichen für fahrbare Bohranlagen verwen deten Fahrzeugen wie Baggern verhältnismäßig weit von dem Masten entfernt ist, der die beiden Arbeitseinrichtungen trägt, damit letzterer frei um das Fahrzeugunterteil herum geschwenkt werden kann, ergeben sich beim Wechsel zwischen den beiden Arbeitskonfigurationen der Bohranlage nur ver hältnismäßig kleine Drehwinkel des Fahrzeugoberteiles um seine Drehachse. Dies bedeutet, daß die statischen Verhält nisse beim Arbeiten mit der Bohreinrichtung bzw. der Ramm einrichtung im wesentlichen die gleichen sind.In the drilling and ramming system according to the invention is the mast with respect to rotations around the longitudinal axis of the mast Upper part of the vehicle carrying the drilling rig connected. As such a vehicle is selected, which one on the lower part of the vehicle carrying the chassis has set upper part of the vehicle. By the specified Matching the transverse dimensions of the two working sled and the two working heads that causes the axis of the drill head and the axis of the ram head lie in a common circle, the center of which is the The axis of rotation of the upper part of the vehicle coincides, it becomes is enough that the change from the use of the drill head to the one Set the ram head simply by turning the vehicle top can be done. Because the axis of rotation of the vehicle Use the upper part of the usual for mobile drilling rigs vehicles such as excavators are relatively far from that Masts is removed from the two work facilities carries so that the latter freely around the lower part of the vehicle can be pivoted when changing between the two working configurations of the drilling rig only ver relatively small angle of rotation of the upper part of the vehicle its axis of rotation. This means that the static ratio nisse when working with the drilling device or the ram device are essentially the same.
Trotz mechanisch sehr einfachen und robusten Aufbaues ist somit bei der erfindungsgemäßen fahrbaren Bohr- und Ramm anlage gewährleistet, daß beim Überwechseln vom Arbeiten mit der Bohreinrichtung zum Arbeiten mit der Rammeinrich tung letztere allein durch eine Drehbewegung auf die Bohr lochachse ausgerichtet werden kann. Ein Verfahren des Fahr zeuges ist nicht notwendig.Despite being mechanically very simple and robust thus in the mobile drilling and ramming according to the invention system ensures that when changing from working with the drilling device for working with the pile driver tion the latter solely by rotating the drill hole axis can be aligned. A method of driving Stuff is not necessary.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran sprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Unteran sayings.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist im Hinblick auf symmetrische statische Verhältnisse bezüglich der Krafteinleitung in den Untergrund, auf welchem das Fahr zeug steht, von Vorteil.The development of the invention according to claim 2 is in With regard to symmetrical static relationships with regard to the application of force to the ground on which the driving Stuff is an advantage.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird ein besonders kompakter transversaler Aufbau des Mastes und der von ihm getragenen Einrichtungen erhalten, wobei trotz dem ausreichend Platz zur Verfügung steht, um die Führungs einrichtungen auch für die Aufnahme hoher Kräfte auszulegen.With the development of the invention according to claim 3 a particularly compact transverse structure of the mast and of the institutions he supported, although despite which has enough space to guide to design facilities for the absorption of high forces.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hin blick auf das Fernhalten großer Kräfte vom das Fahrzeugunter teil mit dem Fahrzeugoberteil verbindenden Drehgelenk von Vorteil. Auch vom Masten auf das Fahrzeugoberteil etwa noch ausgeübte Rest-Kippmomente können so vom Fahrzeug auf einer breiten Basislinie und damit sicher aufgenommen werden.The development of the invention according to claim 4 is in the Hin view of keeping large forces away from the vehicle under partially connected to the vehicle upper part of the swivel Advantage. Also from the masts to the upper part of the vehicle exerted residual tipping moments can be from the vehicle on one broad baseline and thus safely included.
Da bei der erfindungsgemäßen fahrbaren Bohranlage die Achse des Mastes in den beiden Arbeitsstellungen vom Bohrloch ent fernt ist, kann man einfach auch eine einzige ein stellbare Strebe zum Abstützen des Mastes und der von ihm getragenen Einrichtungen verwenden, wie im Anspruch 5 ange geben, ohne daß diese Strebe das Entfernen des herausge bohrten Erdreiches oder Gesteins behindert oder umgekehrt ausgebohrtes Erdreich oder Gestein die sichere Abstützung des Mastes gefährdet.Since in the mobile drilling rig according to the invention the axis the mast in both working positions from the borehole distant, you can just one adjustable strut to support the mast and the mast use worn facilities, as indicated in claim 5 give without this strut removing the removed drilled soil or rock or vice versa drilled soil or rock provides secure support of the mast at risk.
Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf die sichere Mastabstützung von Vorteil.The development of the invention according to claim 6 is also an advantage in terms of safe mast support.
Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 5 und 6 haben darüber hinaus den Vorteil, daß das das Fahrzeug oberteil mit dem Fahrzeugunterteil verbindende Drehgelenk während der Arbeiten sehr sicher in Winkelrichtung ver riegelt ist, da die Abstützeinrichtung für den Mast großen radialen Abstand vom Drehgelenk aufweist. The developments of the invention according to claims 5 and 6 also have the advantage that the vehicle swivel connecting the upper part to the lower part of the vehicle ver very securely in the angular direction during the work locks because the support for the mast is large radial distance from the swivel.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:The invention will now be described with reference to embodiments play explained with reference to the drawing. In this shows:
Fig. 1: eine seitliche Ansicht einer selbstfahrenden Bohr- und Rammanlage vor dem Einsatz zum Bohren; Fig. 1: a side view of a self-propelled drilling and ramming system before use for drilling;
Fig. 2: eine Aufsicht auf die selbstfahrende Bohr- und Rammanlage nach Fig. 1, wobei einige Teile der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind und das Fahrzeugoberteil in seiner Mitten stellung wiedergegeben ist; Fig. 2: A plan view of the self-propelled drilling and ramming system of Figure 1, with some parts omitted for the sake of clarity and the vehicle upper part is shown in its central position.
Fig. 3: eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, wobei das Fahr zeugoberteil in der Rammstellung gezeigt ist; und Fig. 3 is a view similar to Figure 2, wherein the vehicle upper part is shown in the ramming position. and
Fig. 4: eine seitliche Ansicht einer bezüglich der Mast abstützung abgewandelten selbstfahrenden Bohr- und Rammanlage. Fig. 4: a side view of a modified with respect to the mast support self-propelled drilling and ramming system.
Zu der in den Fig. 1 und 2 gezeigten selbstfahrenden Bohr- und Rammanlage gehört ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Baggerfahrzeug, welches ein auf Raupen laufendes Fahrzeug unterteil 12 sowie ein drehbar auf letzteres aufgesetztes Fahrzeugoberteil 14 aufweist.The self-propelled drilling and ramming system shown in FIGS . 1 and 2 includes an excavator vehicle, designated overall by 10 , which has a vehicle lower part 12 running on caterpillars and a vehicle upper part 14 rotatably mounted on the latter.
An dem der Fahrerkabine 16 benachbarten Ende des Fahrzeug oberteiles 14 ist eine in Aufsicht gesehen im wesentlichen rechteckige Tragplatte 18 um eine Achse 20 drehbar ange lenkt. Am freien Ende der Tragplatte 18 ist senkrecht zur Plattenebene ein hoher Mast 22 befestigt, der über einen langen Hydraulikzylinder 24 um die Achse 20 verschwenkt werden kann und in der jeweils gewünschten Stellung ver riegelt wird. At the driver's cabin 16 adjacent end of the vehicle upper part 14 is seen in supervision substantially rectangular support plate 18 is rotatably about an axis 20 is . At the free end of the support plate 18 , a high mast 22 is attached perpendicular to the plane of the plate, which can be pivoted about the axis 20 via a long hydraulic cylinder 24 and locked in the desired position.
An dem rohrförmigen Masten 22 ist eine erste Führungsschiene 26 achsparallel befestigt, welche am freien Ende zwei seit liche Führungsrippen 28 aufweist. Die in Fig. 2 mit 30 be zeichnete Mittelebene der ersten Führungsschiene 26 schließt mit der dort mit 32 bezeichneten Längsmittelebene des Fahr zeugoberteiles einen Winkel von etwa 37° ein.On the tubular masts 22 , a first guide rail 26 is attached axially parallel, which has two guide ribs 28 since Liche at the free end. The be in Fig. 2 with 30 center plane of the first guide rail 26 includes with the longitudinal center plane there designated 32 of the driving upper part an angle of about 37 °.
Im wesentlichen symmetrisch zur ersten Führungsschiene 26 trägt der Mast 22 eine zweite Führungsschiene 34 mit Füh rungsrippen 36. Die Mittelebene 38 der Führungsschiene 34 ist unter dem gleichen Winkel zur Längsmittelebene 32 ange stellt, wie die Mittelebene 30 der Führungsschiene 26.Essentially symmetrical to the first guide rail 26 , the mast 22 carries a second guide rail 34 with guide ribs 36 . The central plane 38 of the guide rail 34 is at the same angle to the longitudinal central plane 32 as the central plane 30 of the guide rail 26 .
Auf der Führungsschiene 26 läuft ein Bohrschlitten 40, der einen hydraulisch betriebenen Bohrkopf 42 trägt. Letzterer arbeitet auf einen Bohrer 44, der beim unteren Ende des Mastes 22 durch einen ebenfalls von der Führungsschiene 26 getragenen Führungsring 46 zentriert ist. Die durch den Bohrkopf 42 vorgegebene Bohrachse ist in Fig. 2 mit 48 be zeichnet.On the guide rail 26, a drilling carriage 40 passes, which carries a hydraulically operated drill bit 42nd The latter works on a drill 44 which is centered at the lower end of the mast 22 by a guide ring 46 which is also carried by the guide rail 26 . The drilling axis given by the drilling head 42 is 48 in FIG. 2.
Zum Verfahren des Bohrschlittens 40 längs der Führungsschie ne 26 dient ein Seil 50, welches über eine vom Bohrschlit ten 40 getragene Rolle 52 und vom oberen Mastende getra gene Seilscheiben 54, 56 sowie weitere Seilscheiben 58, 60 beim vorderen Ende des Fahrzeugoberteiles 14 mit im Inneren des Fahrzeugoberteiles 14 angeordneten Seiltrommeln 62, 64 verbunden ist. Letztere werden in bekannter Weise angetrie ben.To move the drill carriage 40 along the guide rail ne 26 , a rope 50 is used , which is carried by a bore carried by the drill carriage 40 and roller 52 and from the upper mast end rope sheaves 54 , 56 and further sheaves 58 , 60 at the front end of the vehicle upper part 14 with inside of the vehicle upper part 14 arranged cable drums 62 , 64 is connected. The latter are driven in a known manner.
Auf der Führungsschiene 34 läuft ein Rammschlitten 66, der einen Rammkopf 68, z. B. einen Diesel-Rammbären trägt. Die Rammachse ist in Fig. 2 mit 70 bezeichnet.On the guide rail 34 runs a ram 66 , a ram 68 , z. B. carries a diesel ram. The ram axis is designated 70 in FIG. 2.
Ein weiterer Seilzug, der in Einzelheiten in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist, jedoch gleichen Aufbau aufweist wie der Seilzug zum Verstellen des Bohrschlittens 40, dient zum Verstellen des Rammschlittens 66 längs der Führungsschiene 34.Another cable pull, which is not shown in detail in the drawing, but has the same structure as the cable pull for adjusting the drilling carriage 40 , is used for adjusting the ramming carriage 66 along the guide rail 34 .
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die Bohrachse 48 und die Rammachse 70 auf einem gemeinsamen Kreis 72, dessen Mittel punkt bei der in Fig. 2 mit 74 bezeichneten Drehachse des Fahrzeugoberteiles 14 liegt. Um dies ungeachtet der unter schiedlichen radialen Abmessungen von Bohrkopf 62 und Ramm kopf 68 zu gewährleisten, hat der Rammschlitten 66 senkrecht zur Bewegungsrichtung größere Abmessung als der Bohrschlit ten 40, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Um den Öffnungs winkel zwischen den beiden Mittelebenen 30 und 38 klein halten zu können, haben auch die Führungsschienen 26 und 34 in bezogen auf die Mastachse radialer Richtung unterschied liche Abmessung, so daß der Rammschlitten 66 den Bohrschlit ten 40 hintergreifen kann, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Die se unterschiedliche radiale Abmessung der Führungsschienen 26 und 34 wird ebenfalls über die entsprechende Abmessung des zugehörigen Arbeitsschlittens kompensiert.As can be seen from FIG. 2, the drilling axis 48 and the ramming axis 70 lie on a common circle 72 , the center of which lies at the axis of rotation of the vehicle upper part 14, which is denoted by 74 in FIG. 2. In order to ensure this regardless of the different radial dimensions of the drilling head 62 and ramming head 68 , the ramming carriage 66 has a larger dimension perpendicular to the direction of movement than the Bohrschlit th 40 , as can be seen from the drawing. In order to keep the opening angle between the two central planes 30 and 38 small, the guide rails 26 and 34 have a different dimension in relation to the mast axis radial direction so that the ram 66 can reach behind the Bohrschlit th 40 , as shown in Fig. 2 can be seen. The se different radial dimension of the guide rails 26 and 34 is also compensated for by the corresponding dimension of the associated work slide.
In Fig. 2 ist mit 76 die Achse bezeichnet, längs der zu nächst ein Bohrloch erzeugt werden soll und später ein Pfahl eingerammt werden soll. Man erkennt aus Fig. 2, daß durch bloßes Drehen des Fahrzeugoberteiles 14 um die Drehachse 74 wahlweise der Bohrkopf 42 oder der Rammkopf 68 auf die Achse 76 gedreht werden kann. Der entsprechende Drehwinkel des Fahrzeugoberteiles 14 ist, wie aus Fig. 2 direkt er sichtlich, klein, da der Mast 22 großen Abstand von der Drehachse 74 hat.In Fig. 2, 76 denotes the axis along which a borehole is to be created next and a pile is to be driven in later. It can be seen from FIG. 2 that by simply rotating the vehicle upper part 14 about the axis of rotation 74, either the drill head 42 or the ram head 68 can be rotated onto the axis 76 . The corresponding angle of rotation of the upper part of the vehicle 14 , as can be seen directly from FIG. 2, is small, since the mast 22 has a large distance from the axis of rotation 74 .
Zum Erzeugen des Bohrloches wird das Fahrzeugoberteil 14 zunächst in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gedreht. An schließend werden am hinteren Ende des Fahrzeugoberteiles 14 angebrachte Abstützzylinder 78 sowie bei den beiden vorderen Ecken der Tragplatte 18 angeordnete Abstützzylinder 80 ausge fahren, so daß das Gewicht des Mastes 22 und der von ihm ge tragenen Bohreinrichtung und Rammeinrichtung zum größten Teil direkt an den Untergrund weitergeleitet wird. Die aus gefahrenen Abstützzylinder 78, 80 sichern das Fahrzeugober teil 14 auch gegen beim Arbeiten auftretende Drehmomente be züglich der Drehachse 74.To produce the borehole, the vehicle upper part 14 is first rotated into the position shown in FIG. 1. At closing 14 mounted support cylinders 78 and arranged at the two front corners of the support plate 18 support cylinders 80 are out at the rear end of the vehicle upper part 14 , so that the weight of the mast 22 and the ge it carries drilling and ramming device for the most part directly to the ground is forwarded. The support cylinders 78 , 80 driven secure the upper part 14 of the vehicle also against torques occurring during work with respect to the axis of rotation 74 .
Nun wird der Bohrkopf 42 in Gang gesetzt, und mit dem Bohrer 44 wird das Bohrloch bis zur gewünschten Tiefe niederge bracht. Anschließend wird der Bohrschlitten 40 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung angehoben.Now the drill head 42 is started, and with the drill 44 , the borehole is brought to the desired depth. The drill carriage 40 is then raised again to the position shown in FIG. 1.
Unter Verwendung des Rammschlittens 66 wird anschließend der einzurammende Pfahl auf die Achse 76 geschwenkt und in das Bohrloch eingesetzt. Nach Wiederausfahren der Abstütz zylinder 78, 80 kann der Pfahl dann durch den Rammkopf 68 festgeschlagen und - falls gewünscht - noch weiter einge trieben werden.Using the ram 66 , the pile to be driven is then pivoted onto the axis 76 and inserted into the borehole. After extending the support cylinders 78 , 80 , the pile can then be knocked down by the ram head 68 and - if desired - driven even further.
Beim Übergehen vom Bohren zum Rammen muß offensichtlich das Fahrzeugunterteil 12 nicht verfahren werden, um die Ramm achse 70 auf die Bohrlochachse 76 auszurichten.When going from drilling to ramming, obviously the vehicle lower part 12 does not have to be moved in order to align the ramming axis 70 with the borehole axis 76 .
Bei der in Fig. 4 wiedergegebenen selbstfahrenden Bohr- und Rammanlage ist mastseitig nur ein einziger Abstützzylinder 82 vorgesehen, der direkt unter den Mast 22 gesetzt ist.In the self-propelled drilling and ramming system shown in FIG. 4, only a single support cylinder 82 is provided on the mast side, which is placed directly under the mast 22 .
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: E21B 7/02 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |