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Die vorliegende Erfindung betrifft
das Einschlagen von Pfählen
und Pfahleinschlagvorrichtungen sowie ein Verfahren zur Bestimmung
der Lasttragefähigkeiten
verschiedener Untergrundschichten.
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Pfähle werden in weitem Umfang
dazu verwendet, Fundamente zur Stützung verschiedener Konstruktionen
auf dem Boden zu bilden, sowohl für Anwendungen auf dem Land
als auch auf dem Meeresboden bei Anwendungen im Meer. Pfähle sind
im Fall von weichen Böden
von Vorteil, wo es notwendig ist, bis zu einer wesentlichen Tiefe
unter der Oberfläche
vorzudringen, um eine genügende
Lasttragefähigkeit
zu finden. Pfahleinschlagverfahren zur Bildung von Fundamenten zeigen
in der Tat eine Tendenz zunehmender Konkurrenzfähigkeit im Verhältnis zu
Grabungsverfahren aufgrund der Entwicklung zunehmend wirksamer Pfahleinschlaganlagen.
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Die korrekte Bestimmung der Lasttragefähigkeit
ist natürlich
ein entscheidender Faktor für
jede Art von Fundament. Im Fall von Pfahlfundamenten ist die genaue
Bestimmung der Lasttragefähigkeit
eines Pfahls häufig
etwas schwierig, da die Unterbodenschichten, die die Lasttragefähigkeit
tatsächlich
bestimmen, nicht leicht zugänglich
sind. Eine weitere Gefahr kann darin bestehen, dass ein gelegentlicher Pfahlbruch
unbemerkt bleibt, da er nicht leicht festzustellen ist.
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Die Lasttragefähigkeit von Untergrundschichten
kann beträchtlich
schwanken, da der Untergrund sehr weiche Schichten, vielleicht mehr
oder weniger schwimmende Schichten mit praktisch keiner dauerhaften
Stabilität,
umfassen kann, die mit harten Schichten abwechseln. Diese Umstände sind grundsätzlich für jede Art
von Fundamenten von Bedeutung, sind jedoch im Zusammenhang mit Pfahlfundamenten,
die häufig
in geologisch schwierigen Situationen verwendet werden, in denen
andere Fundamente versagen, von besonderer Bedeutung. Es ist im
allgemeinen wünschenswert,
die Pfähle
bis zu einer Tiefe einzuschlagen, in der die Spitze des Pfahls auf
einer festen Schicht getragen wird. Obwohl Reibung an den Seiten
eines Pfahls ebenfalls eine Wirkung ausübt, wird es im allgemeinen
vorgezogen, sich hauptsächlich
auf die Widerstandskräfte zu
verlassen, die gegen eine weitere Eindringung der Pfahlspitze ausgeübt werden.
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Beim Einschlagen eines Pfahls durch
Hämmern
hängt das
Eindringen des Pfahls, das durch einen Hammerschlag bewirkt wird,
weitgehend vom Widerstand gegen die Pfahlspitze an ihrer gegenwärtigen Position
ab, so dass eine genaue Beobachtung des Einschlagverfahrens in der
Tat eine ziemlich ausführliche
Information über
die Lasttragefähigkeiten des
Untergrunds entlang der Pfahleinschlagstrecke bietet. Wenn die Stoßkraft,
die vom Hammer bei einem Hammerschlag ausübt wird, und das entsprechende
Eindringen des Pfahls bekannt sind, können der Widerstand gegen das
Eindringen des Pfahls und demzufolge die Lasttragefähigkeit
des Pfahls direkt berechnet werden. Da diese direkte Berechnung
von einer Anzahl von Unsicherheitsfaktoren beeinflusst wird, wobei
einige die Bestimmung des Kraftimpulses beeinflussen, der tatsächlich auf
den Pfahl übertragen
wird, und andere mit dem Setzen in die Unterbodenschichten im Laufe
der Zeit in Zusammenhang stehen, wird im allgemeinen bevorzugt,
die Berechnung durch Lastprüfungsversuche
an ausgewählten Pfählen zu überprüfen. Da
Lastprüfungsversuche kompliziert
und zeitaufwendig sein können,
ist es im allgemeinen nicht durchführbar, jeden Pfahl einer großen Anzahl
von Pfählen
einer Prüfbelastung
zu unterziehen, und Lastprüfungsversuche
werden vorzugsweise nur an ausgewählten Pfählen durchgeführt, um
Korrekturfaktoren aufzustellen, die daraufhin bei den Berechnungen
der Lasttragefähigkeiten der
anderen Pfähle
auf der Grundlage von Pfahl-für-Pfahl-Beobachtungen
während
des Eintreibeverfahrens angewendet werden können.
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Die Überwachung des Eintreibevorgangs und
die Berechnung der Pfahl-Lasttragefähigkeit sind in verschiedenen
Bauvorschriften vorgeschrieben, die, wie von den anwendbaren nationalen
Regelungen vorgeschrieben, angewendet werden. Der deutsche Standard
DIN 4026 z. B. schreibt vor, dass ein Protokoll mit Aufzeichnungen
der Hämmerenergie und
der Eindringtiefe des Pfahls geführt
werden muss. Das Niveau des Pfahls muss alle zehn Hammerschläge für einige
der Pfähle
während
des gesamten Eintreibevorgangs gemessen werden, und für die verbleibenden
Pfähle
nur während
der letzten dreißig
Hammerschläge.
Die Hämmerenergie
wird als Hub der Fallastzeiten mal der Anziehungskraft, die auf
die Fallast wirkt, berechnet. Die Energie wird in Abhängigkeit
von der Eindringtiefe des Pfahls aufgezeichnet, um eine Skizze zu
erstellen, von der Ablesungen vorgenommen werden können, die
die Gesamtenergie pro Meter Pfahleindringtiefe oder die Gesamtenergie
während
des Eintreibens des Pfahls betreffen. Diese Datensätze werden
verwendet, um zu überprüfen, dass
der Eintreibevorgang wie beabsichtigt verlaufen ist, und sie werden
dazu verwendet, die Lasttragefähigkeit
zu berechnen, indem sie mit ähnlichen
Datensätzen
verglichen werden, die für Pfähle erhalten
wurden, bei denen die Lasttragefähigkeiten
durch andere Verfahren überprüft wurden.
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Andere Bauvorschriften können von
der DIN 4026 in verschiedenen Punkten abweichen; doch im allgemeinen
umfassen sämtliche
Bauvorschriften, die Pfahlfundamente betreffen, in der einen oder
anderen Weise Anforderungen bezüglich
der Aufzeichnung der Hammerschlagenergie und des entsprechenden
Eindringens des Pfahls.
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Die Hammerschlagenergie wird im allgemeinen
durch Messung der Fallhöhe
der Fallast und Multiplikation der Fallhöhe mit der berechneten Anziehungskraft,
die auf die Fallast wirkt, festgestellt, wodurch die Lageenergie
erhalten wird, von der angenommen werden kann, dass sie in einen
gleichwertigen Betrag von Bewegungsenergie der Fallast umgewandelt
wird, vorausgesetzt, dass die Fallast ungehemmt fällt. Es
können
Korrekturen vorgenommen werden, z. B. in dem Fall, dass die Richtung
von der senkrechten Richtung abweicht, sowie um Reibung und anderen
Faktoren, die den Vorgang beeinflussen, Rechnung zu tragen. Im Fall
von Diesel-Hammern, d. h. Hammern, bei denen die Fallast als Kolben
gebildet ist, der beim Fallen ein Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimiert
und bei dem die Hebekraft der Fallast durch eine plötzliche
Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches bereitgestellt wird, muss
ein Verminderungsfaktor berücksichtigt
werden, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass ein Anteil der
Energie der sich bewegenden Fallast wirksam für das Diesel-Antriebssystem
entzogen wird, so dass die Lageenergie der Fallast nicht vollständig für das Einschlagen
des Pfahls verwendet wird. Im allgemeinen muss die Einschlagskraft,
die bei dem einwirkenden Schlag von der Fallast auf das Kopfteil
des Pfahls übertragen
wird, ebenfalls anhand einiger empirischer Faktoren korrigiert werden,
wobei unter anderem der Grad der Energieabsorption im Rammaufsatz
und in dem stoßdämpfenden
Stoßelement,
das im allgemeinen zwischen der Fallast und dem Kopfteil des Pfahls
angebracht ist, berücksichtigt
wird.
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Die Fallhöhe und demzufolge die Energie, die
vom Hammer bei jedem Schlag bereitgestellt wird, ist im allgemeinen
ein Parameter, der innerhalb einer gegebenen Bandbreite eingestellt
werden kann, um es zu ermöglichen,
wechselndem Widerstand im Boden, wechselnden Pfahlgrößen usw. Rechnung
zu tragen. Wenn der Widerstand gegen die Pfahlspitze gering ist,
wie es während
Anfangsphasen des Eintreibens der Fall ist, können die Stoßwellen,
die im Pfahl durch den Hammerschlag erzeugt werden, wesentliche
Spannungsbelastungen hervorrufen, welche eine Art von Last darstellen,
die eine große
Gefahr in sich birgt, Brüche
in Betonpfählen
hervorzurufen. Während
der Anfangsphasen des Eintreibens muss die Fallhöhe daher vergleichsweise niedrig
sein, um übermäßige Belastungen
des Pfahls zu vermeiden. Wenn auf der anderen Seite der Widerstand
gegen das Eindringen der Pfahlspitze zunimmt, wie es im allgemeinen
in größeren Tiefen
der Fall ist, wird es häufig
notwendig, die Hammerschlagenergie, d. h. die Fallhöhe, zu erhöhen, um
den Pfahl mit einer angemessenen Geschwindigkeit einzuschlagen.
Die Fallhöhe
muss naturgemäß im Verhältnis zu
dem derzeitigen Pfahlniveau und der beobachteten Schritt-für-Schritt- Eindringtiefe stehen,
um aussagekräftige
Informationen zu liefern.
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Eine genaue Messung der Fallhöhe kann
jedoch aufgrund der einbezogenen Umstände und der dynamischen Beschaffenheit
des Verfahrens etwas schwierig sein. Meistens wird die Fallhöhe beobachtet
und in den Aufzeichnungen festgehalten, woraufhin die nachfolgenden
Berechnungen auf der Grundlage der Annahme eines vollkommen regelmäßigen Betriebs
des Hammers erstellt werden. Dies berücksichtigt jedoch keine Veränderungen
im Hämmervorgang,
die z. B. im Fall von hydraulisch betriebenen Hammern auftreten
können,
bei denen der Druck in dem hydraulisch betriebenen System tatsächlich Schwankungen
unterworfen sein kann, oder z. B. im Fall von Diesel-betriebenen
Hammern, bei denen die Antriebsimpulsenergie häufig beträchtlich schwankt.
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Die Messung der Eindringtiefe des
Pfahls kann ebenfalls etwas schwierig sein. Im allgemeinen darf
sich aus Sicherheitsgründen
während
des Hämmerns
kein Bedienungspersonal sehr nahe beim Pfahl aufhalten, da es z.
B. dazu kommen kann, dass ein Pfahl unter einem Hammerschlag bricht.
Ein häufig
angewendetes Verfahren ist es, die Bewegung des Hammers im Verhältnis zur
Schienensäule
oder vielleicht die Bewegung des Pfahls im Verhältnis zur Schienensäule aus
einer Entfernung zu beobachten, was jedoch die erreichbare Genauigkeit
beschränkt. Während des
Vorgangs kann ein Bediener Zeit finden, zwischen zwei Hammerschlägen eine
rasche Markierung auf dem Pfahl vorzunehmen und so einen Satz von
Markierungen zu erstellen, die daraufhin für eine spätere und genauere Messung zur
Verfügung
stehen, die vorgenommen wird, während
der Hammerbetrieb zu diesem Zweck zeitweise gestoppt ist. Die Notwendigkeit,
den Hammerbetrieb zu stoppen, verlängert jedoch die Zeit, die
notwendig ist, um den Pfahleinschlagvorgang vollständig auszuführen. Die
praktischen Schwierigkeiten bei der genauen Protokollierung des
Pfahleinschlagvorgangs können das
Bedienpersonal ebenso dazu verleiten, die erforderlichen Aufzeichnungen
ganz oder teilweise auszulassen.
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Der Stand der Technik umfasst eine
Pfahleinschlagvorrichtung mit einem Instrument im Fahrerhaus, wobei
dieses Gerät
das Aufwickeln/Abwickeln der Seilwinde überwacht, die mit dem Hammerseil verbunden
ist, so dass die Bewegung des Hammers tatsächlich vom Fahrerhaus aus überwacht
werden kann. Das Hammerseil wird jedoch durch störende Einflüsse beeinflusst, z. B. durch
Wind- und Reibungskräfte,
wobei die Genauigkeit, mit der die Eindringtiefe des Hammers durch Überwachung
des Abwickelns der Seilwinde bestimmt werden kann, tatsächlich für die Berechnung
der Lasttragefähigkeit des
Pfahls mit einem angemessenen Genauigkeitsgrad nicht zufriedenstellend
ist.
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Die Erfindung stellt eine Pfahleinschlagvorrichtung,
wie in Anspruch 1 abgegrenzt, bereit. Mit dieser Pfahleinschlagvorrichtung
wird die Eindringtiefe des Pfahls automatisch für jeden Hammerschlag aufgezeichnet,
so dass ein Gesamtbild der Lasttragefähigkeit des Pfahls entlang
der gesamten Strecke, die von der Pfahlspitze beschrieben wird,
genau berechnet werden kann. Die automatische Aufzeichnung liefert
ebenfalls den Nachweis, dass der Pfahleinschlagvorgang, wie beabsichtigt,
ohne Fehler ausgeführt
worden ist.
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Durch die Erkennung der Bewegungsenergie
der Last, die bei jedem Hammerschlag bereitgestellt wird, kann eine
vergleichsweise größere Genauigkeit
bei den Berechnungen erreicht werden, da der korrekte Wert der Bewegungsenergie
in die Berechnungen sogar in den Fällen einbezogen werden kann,
in denen die Bewegung der Hammer-Fallast nicht
vollkommen regelmäßig ist,
wie es aufgrund von Veränderungen
im Hammerantriebssystem auftreten kann, z. B. Veränderungen
des Drucks in einem hydraulisch angetriebenen System.
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Gemäß der Erfindung umfasst das
Mittel zur Erkennung der Position des Hammers ein Mittel, das fest
mit der Schienensäule
verbunden und für
eine Fernmessung des Abstands zum Hammermittel geeignet ist. Die
Befestigung des Mittels zur Positionserkennung an der Schienensäule ist
eine praktische Lösung
und im allgemeinen genau, da die Schienensäule im allgemeinen während des
Eintreibevorgangs auf dem Boden getragen wird. Die Fernmessung des
Hammermittels erlaubt eine normale Handhabung der Pfahleinschlagvorrichtung,
z. B. eine Zerlegung des Hammers, um wie gewöhnlich ohne Komplikationen
fortzufahren.
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Das Lasermessgerät arbeitet sehr wirksam und
ist gut dafür
geeignet, die erhaltenen Daten auf einen Computer zu übertragen.
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Der optische Reflektor, zu dem die
Abstände gemessen
werden, ist in der Tat in Verbindung mit der beweglichen Last angebracht,
so dass die Position des Hammermittels nur indirekt bestimmt wird,
indem die Bewegung der beweglichen Last bestimmt wird. Hierbei kann
eine vollständige
Aufzeichnung der Bewegung der beweglichen Last im Computer erhalten werden,
wobei der Computer nicht nur Daten über die stufenweise Abwärts-Bewegung
des Hammers aufzeichnen kann, sondern auch über den Hub der Fallast, d.
h. die Hubhöhe
und die Fallastgeschwindigkeit kurz vor dem Schlag.
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Die Erfindung stellt ebenfalls ein
Verfahren, wie in Anspruch 4 abgegrenzt, bereit.
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Durch die Bestimmung der Eindringtiefe
des Pfahls durch die indirekte Messung der Hammerposition wird es
möglich,
genaue Messungen in einer relativ einfachen Weise zu erhalten, ungeachtet
z. B. der Art von Pfahl, die verwendet wird.
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Die Erfindung stellt weiterhin ein
Verfahren, wie in Anspruch 8 dargestellt, bereit.
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Durch Einhämmern eines Pfahls, während die
Bewegungsenergie bestimmt wird, die bei jedem Hammerschlag aufgewendet
wird, und die Eindringtiefe des Pfahls bei jedem Hammerschlag aufgezeichnet
wird, kann eine genaue Kartierung der Lasttragefähigkeiten verschiedener Untergrundschichten bei
vergleichsweise niedrigen zusätzlichen
Kosten erhalten werden.
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Weitere Aufgaben, Vorteile und Eigenschaften
der Erfindung werden aus dem folgenden ausführlichen Teil der Beschreibung
hervorgehen, der beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
abdeckt. In dem ausführlichen
Teil der Beschreibung wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, in
denen
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1 einen
seitlichen Aufriss einer Pfahleinschlagvorrichtung zeigt,
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2 eine
obere Draufsicht, teilweise im Querschnitt, des Hammers zeigt,
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3 einen
senkrechten Querschnitt durch den Hammer zeigt,
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4 eine
schematische Ansicht des Lasermessgerätes zeigt,
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5 eine
Aufzeichnung der Bewegung der Fallast zeigt, und
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6 ein
Protokoll eines Pfahleinschlagvorgangs zeigt.
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Sämtliche
Figuren sind schematisch und nicht maßstabgerecht und veranschaulichen
nur Einzelheiten, die wesentlich für das Verständnis der Erfindung sind, wobei
weitere Einzelheiten aus Gründen
der Klarheit aus den Zeichnungen ausgelassen wurden. In den Figuren
sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Zuerst wird Bezug auf 1 genommen, die einen seitlichen
Gesamtaufriss einer Pfahleinschlagvorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt. Die Pfahleinschlagvorrichtung, als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet,
umfasst im wesentlichen ein Antriebsfahrzeug 2, das mit
einer Schienensäule 3 ausgestattet
ist, wobei die Schienensäule
einen unteren Abschnitt 6 umfasst, welcher der Abschnitt
ist, der mit dem Antriebsfahrzeug 2 verbunden ist, und eine Schienensäulenverlängerung 4,
die mit dem unteren Abschnitt der Schienensäule in ausziehbarer Weise verbunden
ist und dem Zweck dient, die wirksame Länge der Schienensäule wirksam
zu verdoppeln oder sie anders anzuordnen, um eine wesentliche Zusammenziehung
der Schienensäule
zu ermöglichen,
um den Transport und die erneute Aufstellung der Einheit zu erleichtern.
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Mit dem obersten Ende der Schienensäulenverlängerung 4 ist
ein oberer Ausleger 5 verbunden, wobei der obere Ausleger
als Halterung für
Seilscheiben und Seilbefestigungen dient, die zusammen mit einem
Paar Seilwinden, die auf dem Antriebsfahrzeug befestigt sind, die
Pfahleinschlagvorrichtung mit einer doppelten Kran-Hebe-Fähigkeit
ausrüsten.
Das äußerste der
Kranseile ist das Pfahlseil 7, das dem Zweck dient, einen
Pfahl 49 hochzuziehen, während das innerste Seil, das
Hammerseil 8, dem Zweck dient, den Hammer 10 anzuheben,
der verschiebbar mit der Schienensäule 3 verbunden ist,
so dass er durch die Schienensäule
in einer Weise geführt
wird, dass er entlang der Achse der Schienensäule wesentlich verschiebbar
ist. Der Hammer 10 ist an seinem untersten Abschnitt mit
einer Schlaghaube oder einem Rammaufsatz 23 verbunden,
der die Grenzfläche
zum Pfahl 49 bildet.
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Das Antriebsfahrzeug 2 ist
mit Antriebsmitteln versehen, wie z. B. einem hydraulischen Kraft-System,
das hydraulische Antriebskraft durch biegsame Schläuche zur
Schienensäule
und von dort zum Hammer 10 bereitstellt. Das hydraulische
System ist ebenfalls für
den Betrieb der Seilwinden und verschiedener Vorrichtungen angeschlossen,
die dazu dienen, die Schienensäulenverlängerung
auszufahren und die Schienensäule
angemessen zu neigen oder abzusenken, und es stellt Antriebskraft
für das
Antriebsfahrzeug bereit, und das Antriebsfahrzeug ist mit einem
Fahrerhaus ausgestattet, in dem sich eine Schalttafel befindet,
von der aus die Funktionen der Pfahleinschlagvorrichtung gesteuert
werden können.
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Gemäß der Erfindung ist ein Lasermessgerät 30 mit
Hilfe eines Laserstützarms 31 am
oberen Ausleger 5 befestigt, wobei der Laser so ausgerichtet
ist, dass er einen Strahl nach unten entlang der Achse 32 aussendet,
der im wesentlichen parallel zur Schienensäule 3 ausgerichtet
ist. Der Hammer 10 ist auf einer Oberseite mit einer Reflektorplatte 13 verbunden,
wobei die Laserstrahlachse 32 und die Reflektorplatte 13 so
zueinander angeordnet sind, dass der Laserstrahl auf die Reflektorplatte 13 auftrifft,
um dort reflektiert zu werden. Der reflektierte Strahl wird von einem
Empfänger
erkannt, der im Lasermessgerät 30 eingebaut
ist.
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Es wird nun Bezug auf 2 genommen, die einen waagerechten
Querschnitt durch die Schienensäulenverlängerung 4 zeigt,
wobei die Figur ebenfalls den Hammer von oben gesehen zeigt. Der
untere Abschnitt von 2 zeigt
einen Querschnitt durch die Schienensäulenverlängerung 4, wobei die
Schienensäulenverlängerung
im wesentlichen in Form eines Rechtecks mit den Führungen 48 an
den beiden äußersten
Ecken gezeigt ist, wie in 2 gezeigt.
Die Führungen 48 haben
die Form von runden Schienen, die sich in Längsrichtung der Schienensäule erstrecken
und dem Zweck dienen, Schiebeführungen
für den
Hammer bereitzustellen.
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Der Hammer 10 umfasst eine
Rahmenkonstruktion 45, die stabile Querbalken 46 umfasst,
die so angeordnet sind, dass sie ein Viereck mit stabilen Längsbalken 47 (im
Querschnitt in 2 gezeigt)
in den Ecken bilden und mit einem Paar Gleitkrallen 16 verbunden
sind, die für
die Verbindung des Hammerrahmens mit den Führungen 48 in verschiebbarer Weise
geeignet sind.
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Der Hammer 10 umfasst weiter
eine Fallast 11, die in 2 veranschaulicht
ist und sich innerhalb der ungefähr
viereckigen Außenlinie
befindet, die durch die Querbalken 46 der Rahmenkonstruktion des
Hammers abgegrenzt ist. Die Hammerfallast 11 ist im wesentlichen
viereckig in der ebenen Außenlinie,
die in 2 veranschaulicht
ist, und ist an jeder Ecke mit zwei Gleitschuhen 14 versehen,
die senkrecht angeordnet sind und dafür angepasst sind, mit Hammerführungsschienen 15 zusammenzuwirken, wobei
eine Führungsschiene
an jeder der inneren Ecken der Rahmenkonstruktion des Hammers angeordnet
ist. Die Hammerführungsschienen 15 weisen im
wesentlichen die Form von Winkeleisen auf, sind jedoch präzisionsgefertigte
Teile, die dafür
geeignet sind, eine exakte Führung
der Fallast 11 bereitzustellen. Die Fallast 11 liegt
seitlich der Schienensäulenverlängerung 4 gegenüber, die
mit einer Halterung 17 ausgestattet ist, die einem Zweck
dient, der später
erklärt
werden wird.
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Es wird nun auf 3 Bezug genommen, die einen senkrechten
Querschnitt durch den Hammer zeigt. 3 zeigt
die Längsbalken 47 in
der Rahmenkonstruktion des Hammers 45 und die Querbalken 46 (im
Querschnitt), um zu veranschaulichen, wie ein Satz Querbalken 46 angeordnet
ist, um die Längsbalken
in der Nähe
ihrer obersten Enden zu verbinden, und ein ähnlicher Satz von Querbalken 46 ist
so angeordnet, dass er die untersten Enden der Längsbalken 46 miteinander
verbindet. Die Führungsschienen 15 sind
mit den Längsbalken 47 an
mehreren Stellen verbunden, um so fest gestützt zu werden.
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3 zeigt
ebenfalls, wie die Gleitschuhe 14 der Fallast angeordnet
sind, wobei ein Satz Gleitschuhe in der Nähe des untersten Endes der
Fallast angeordnet ist und ein zweiter Satz am oberen Abschnitt
der Fallast angeordnet ist, um eine exakte Führung der Fallast zu liefern
und um eine geeignete Hublänge
zu ermöglichen.
In 3 ist die Fallast
in durchgezogenen Linien in einer Position veranschaulicht, die
sich leicht erhöht über ihrer
untersten Position befindet, und die Fallast ist in gestrichelten
Linien in ihrer obersten Position veranschaulicht.
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3 zeigt
weiterhin die Gleitkrallen 16, die mit einem Paar in der
Nähe des
obersten Querbalkens angeordnet sind und mit einem zweiten Paar benachbart
zu den untersten Querbalken angeordnet sind. Die beiden Paare Gleitkrallen
sichern die Führung
des Hammers entlang der Schienensäule, wie oben erklärt. Die
Richtung der Führung,
die durch die zwei Paar Gleitkrallen 16 an der Außenseite
der Rahmenkonstruktion des Hammers bestimmt wird, ist im wesentlichen
parallel zur Richtung der Führung,
die durch die Hammerführungsschienen 15 auf
der Innenseite der Rahmenkonstruktion des Hammers bestimmt wird.
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In der Nähe ihres obersten Endes ist
die Rahmenkonstruktion des Hammers 45 mit einer Seilscheibe 21 ausgestattet,
durch die der Hammer mittels des Hammerseils hochgezogen werden
kann, wie oben unter Bezugnahme auf 1 erklärt.
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Die Grenzfläche zwischen dem Hammer und dem
Pfahl 49 ist im allgemeinen durch eine Anzahl von Bauteilen
gesichert, die im unteren Abschnitt von 3 veranschaulicht sind. Die Rahmenkonstruktion des
Hammers ist fest auf einer unteren Platte 22 befestigt,
die benachbart zur unteren Seite des untersten Satzes von Querbalken 46 angeordnet
ist. Die untere Platte 22 ist mit einer zentralen Öffnung versehen,
und die Fallast ist mit einem zentralen, nach unten hervorstehenden
Stoßbuckel 19 versehen,
der so bemessen und angeordnet ist, dass er durch die Öffnung in
der unteren Platte 22 hervorstehen kann, wobei die untere
Fläche
des Stoßbuckels 19 die
Stoßfläche der
Fallast bereitstellt.
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Unter der unteren Platte 22 und
fest hiermit verbunden sind die Führung der Schlaghaube 29 und die
Führung
des Pfahls 27 angeordnet. Die Führung des Pfahls 27 stellt
eine nach unten gerichtete Öffnung
bereit, die so bemessen ist, dass sie locker über das Kopfteil des Pfahls
passt, mit dem Zweck, die Ausrichtung des Hammers im Verhältnis zum
Pfahl aufrecht zu erhalten. Die Öffnung
in der Führung
des Pfahls 27 ist so ausgelegt, dass sie sich nach unten hin
in Form eines Trichters ausdehnt, mit dem Zweck, den Hammer in Ausrichtung
im Verhältnis
zum Pfahl zu bringen, wenn der Hammer und der Pfahl durch einen
angemessenen Hebevorgang zusammengebracht werden.
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Im Inneren der Führung der Schlaghaube 29 ist
das Pfahleinschlagelement oder der Rammaufsatz 23 angebracht.
Die Schlaghaube ist dafür
angepasst, über
das oberste Ende des Pfahls zu passen und stellt eine Ambossplatte 24 über dem
Kopfteil des Pfahls bereit, und sie dient dazu, das Stoßelement 28 in
einer Position über
dem Kopfteil des Pfahls und unter der Ambossplatte 24 zu
halten. Die Ambossplatte 24 kann ein Material enthalten,
das eine gewisse Stoßaufnahmefähigkeit
aufweist, so wie Polyethylen. Die Pfahleinschlaghaube dient zusammen
mit der Ambossplatte und dem Stoßelement 28 dazu,
das Kopfteil des Pfahls vor einer Zerstörung durch den Hammerschlag
zu schützen
und den Schlag über
den Hammer hinweg abzustimmen, um sicherzustellen, dass ein Höchstmaß an Kraft
auf den Pfahl übertragen
wird, jedoch bei einem Minimum an Lärm und Beschädigung.
Das Stoßelement 28 ist vorzugsweise
ein Stück
Holz, da ein Holzstück
die geeignete Dämpfung
und Übertragungseigenschaften
bei niedrigen Kosten zur Verfügung
stellen kann, was eine Erneuerung des Holzstücks ermöglicht, wenn es gebrochen ist.
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Die Pfahleinschlaghaube ist mit oberen
und unteren, sich quer erstreckenden Kragen 25 ausgestattet.
Die Kragen 25 und die Kammer innerhalb der Führung der
Schlaghaube 29 sind aufeinander abgestimmt, so dass die äußeren Kanten
der Kragen an der Innenseite der Führung der Schlaghaube aufwärts und
abwärts
gleiten können,
wobei die Schlaghaube so geführt
wird, dass ihre Ausrichtung und Orientierung im Verhältnis zum
Hammer aufrecht erhalten wird.
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Zwischen dem oberen Kragen 25 der Schlaghaube
und der unteren Platte 22 ist eine Gummidichtung 26 angeordnet,
wobei der obere Kragen und die Unterplatte aufeinander abgestimmt
sind, so dass die untere Platte 22 von dem oberen Kragen 25 der
Schlaghaube getragen werden kann, wobei die Gummidichtung dazwischen
angebracht ist und die Gummidichtung dazu dient, dazwischen auftretende Stöße zu dämpfen.
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An der rechten Seite von 3 ist die Hebevorrichtung 20 des
Hammers gezeigt, wobei die Hebevorrichtung des Hammers eine lineare
hydraulische Ramme ist, die zwischen der Hammerrahmenhalterung 18,
welche fest mit einem unteren Querbalken des Hammerrahmens verbunden
ist, und der Fallasthalterung 17, die fest mit der Fallast
verbunden ist, wirkt. Durch Ausdehnung der hydraulischen Vorrichtung
kann die Fallast angehoben werden und durch erneutes Zusammenziehen
der hydraulischen Vorrichtung wird der Fallast ermöglicht,
mittels Schwerkraft herunterzufallen. Um Pfähle einzuschlagen, werden der
Hammer und ein Pfahl in einem angemessenen Hebevorgang zusammengebracht
und danach abgesenkt, bis das untere Ende des Pfahls auf dem Boden
getragen wird oder sich etwas unter der Oberfläche des Bodens 9 befindet
(vergleiche 1). Bei
auf dem Boden stehendem Pfahl ruht die Pfahleinschlaghaube auf dem
Kopfteil des Pfahls und das Hammerseil 8 ist schlaff, so
dass der Hammerrahmen auf dem Pfahl mittels der unteren Platte 22 ruht,
die auf der Gummidichtung 26 gestützt wird, die wiederum durch
den oberen Kragen 25 der Schlaghaube getragen wird.
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Während
der Anfangsphase des Verfahrens wird die Hebevorrichtung des Hammers 20 zusammengezogen,
so dass die Fallast durch die Schlaghaube des Pfahls durch den Stoßbuckel 19 gestützt wird,
der auf der Ambossplatte 24 der Pfahleinschlaghaube ruht.
Um einen Hammerschlag zum Einschlagen des Pfahls zu erzeugen, wird
die Hebevorrichtung 20 des Hammers ausgedehnt, um die Fallast 11 anzuheben,
und danach schnell wieder zusammengezogen. Die Fallast fällt durch
die Anziehungskraft herunter, bis die Vorderseite des Stoßbuckels 19 auf
die Ambossplatte 24 aufschlägt, wobei sie den einwirkenden
Schlag durch die Pfahleinschlaghaube durch das Stoßelement
auf den Pfahl überträgt. Unter
der Stoßkraft
des Hammerschlags bewegt sich der Pfahl im allgemeinen stark nach
unten, wobei der Grad der Eindringung im allgemeinen von der relativen
Größe der Stoßkraft,
dem Pfahlgewicht und dem Widerstand abhängt, den der Boden oder die
Untergrundschichten, die die Pfahlspitze durchdringt, gegen das
Eindringen der Pfahlspitze leisten. Wenn die Fallast auf die Ambossplatte
auftrifft, wird die Schlaghaube des Pfahls abwärts getrieben, wobei sie kurzzeitig
die Rahmenkonstruktion des Hammers ungestützt lässt, so dass sie aufgrund ihres
eigenen Gewichts bis zur unteren Platte 22 herunterfällt, wobei
die dazwischenliegende Gummidichtung 26 wieder auf dem
oberen Kragen 25 der Schlaghaube zu ruhen kommt. Die Führung der Schlaghaube 29 muss
dafür angepasst
sein, einen ausreichenden Hub für
die Abwärtsbewegung
der Schlaghaube im Verhältnis
zur Führung
der Schlaghaube zu ermöglichen,
um zu vermeiden, dass der einwirkende Schlag der Fallast direkt
auf die Führung der
Schlaghaube und den Hammerrahmen übertragen wird und so übermäßige Belastungen
und Abnutzungen dieser Bestandteile zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung ist die Fallast 11 auf
ihrer oberen Fläche 12 mit
einer Reflektorplatte 13 ausgestattet, die dafür geeignet
ist, als Reflektor für
einen Laserstrahl zu dienen, der auf die Fallast von einer darüber liegenden
Position aus gerichtet ist, wobei der Abstand zwischen dem Lasermessgerät und der
Fallast exakt gemessen werden kann. Der Reflektor ist vorzugsweise
so angeordnet, dass seine obere Fläche senkrecht zu der Richtung
steht, die durch die Führungsschienen
des Hammers bestimmt wird. Die Reflektoroberfläche umfasst vorzugsweise ein
sogenanntes rückstrahlendes
Material, d. h. ein Material, das die Fähigkeit aufweist, optische
Strahlung entlang der Einfallrichtung zu reflektieren, auch im Fall
von schrägen
Einfallrichtungen, wodurch die Ausrichtung des Reflektors weniger
entscheidend wird. Wenn die Empfindlichkeit des Lasermessgerätes für den reflektierten
Strahl genügend
groß im
Verhältnis
zum Abstand zwischen dem Messgerät
und dem Reflektor ist, können
ebenfalls andere ebene Reflektoren verwendet werden, z. B. eine
optisch zerstreuende, weiße
Oberfläche.
Durch Messung des Abstands vom Lasermessgerät zum Reflektor kann die Höhe der Reflektorplatte
bestimmt werden. Unter solchen Umständen, unter denen die Fallast
und der Hammerrahmen beide auf der Schlaghaube des Pfahls ruhen,
welche wiederum auf dem Kopfteil des Pfahls ruht, besteht ein klares
Verhältnis
zwischen den Höhen
dieser Bauteile, und demzufolge kann durch Messung der Höhe der Reflektorplatte
unter diesen Umständen
sowohl die Höhe
des Hammerrahmens als auch diejenige des Kopfteils des Pfahls bestimmt
werden.
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Durch eine fortlaufende Lasermessung
des Abstands zwischen dem Lasermessgerät und dem Reflektor kann die
Bewegung der Fallast fortlaufend aufgezeichnet werden, und die Geschwindigkeit
der Fallast kann ebenfalls bestimmt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung (in den Figuren nicht gezeigt) ist am Hammerrahmen
eine optischen Reflektorplatte befestigt, und die Höhe des Hammerrahmens
kann direkt bestimmt werden, indem der Laserstrahl auf diesen Reflektor
gerichtet wird oder zum anderen, indem ein getrenntes, dafür bestimmtes
Lasermessgerät
bereitgestellt wird, das so ausgerichtet ist, dass es den Reflektor
auf dem Hammerrahmen trifft verfolgt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
ist der Hammerrahmen ebenfalls mit Sensoren zur Überwachung der Bewegung der
Fallast im Verhältnis
zum Hammerrahmen ausgestattet, vorzugsweise in Form von Näherungsfühlern, die
auf dem Hammerrahmen zur Erkennung der Durchläufe der Fallast befestigt sind.
Durch Anbringen eines Paars von Näherungsfühlern, die senkrecht beabstandet
sind, so dass sie zwei Niveaus während
des abwärts
gerichteten Durchlaufs der Fallast erkennen, kurz bevor diese auf
den Pfahl aufschlägt,
kann eine exakte Messung der Fallastgeschwindigkeit erzielt werden.
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Gemäß einer anderen bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung (in den Zeichnungen nicht gezeigt), ist die Fallast
mit einem Beschleunigungsmesser ausgestattet, der dafür geeignet
ist, die Beschleunigung und Geschwindigkeit der Bewegung der Fallast
in senkrechter Richtung zu messen.
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Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die eine schematische
Ansicht des Lasermessgerätes 30 zeigt.
Das Lasermessgerät
umfasst im wesentlichen einen Hochfrequenzabschnitt 34 mit
einem Sendeschaltkreis 35, der zwei Laserdioden zur Aussendung
von Laserstrahlen betreibt. Eine erste dieser Laserdioden, die Sendelaserdiode 36,
sendet Laserstrahlen durch ein Strahlenteilungselement 33 und
weiter durch ein optisches System, das so angepasst ist, dass es
einen schmalen, genau definierten Laserstrahl entlang der Achse 32 in
einem Brennpunkt vereinigt. Laserstrahlen, die reflektiert werden, um
in einer Richtung entlang der Strahlachse 32 zurückzukehren,
können
vom optischen System im Empfänger 38 empfangen
werden. Der Empfänger empfängt ebenfalls
ein Lasersignal von der zweiten Sendelaserdiode, d. h. von der Bezugslaserdiode 37. Der
Empfänger 38 vergleicht
die Phase des auftreffenden, reflektierten Signals mit dem des Signals
der Bezugslaserdiode und stellt die Zeitverzögerung zwischen beiden fest.
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Die Genauigkeit der Zeitverzögerungsbestimmung
ist ausreichend, um eine genaue Bestimmung der Strecke, die der
Laserstrahl vom Lasermessgerät
zum Reflektor und zurück
zurückgelegt hat,
zu ermöglichen,
indem die Zeitverzögerung
mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert wird. Die unaufbereiteten
Daten werden im Mikrocomputer 39 verarbeitet und die Ergebnisdaten
werden über
die Schnittstelle 44 übertragen,
wodurch die Daten am Anschlusssockel 43 zur Verfügung stehen,
mit dem ein Computer 50 durch ein Kabel verbunden ist.
Das Lasermessgerät
ist weiterhin mit einer Anzeige 40 ausgerüstet, die
eine Betriebsüberwachung
des Messgerätes ermöglicht,
sowie mit einer Tastatur 41, die eine Tastensteuerung des
Lasermessgerätes
ermöglicht.
Das Messgerät
kann ebenfalls durch den Computer 50 über die Schnittstelle 44 ferngesteuert werden.
In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Schnittstelle eine serielle Schnittstelle gemäß dem Standard
RS232. Das Lasermessgerät,
das in der bevorzugten Ausführungsform
verwendet wird, ist vom Typ GLE 2000 und ist bei Sick Optic Electronics erhältlich.
Dieses Messgerät
kann mit zwei Betriebsarten betrieben werden, d. h. einer ersten
Betriebsart mit einer Abtastrate von 40 Hz und einer zweiten Betriebsart
mit einer Abtastrate von 12,5 Hz. Die Abtastbetriebsart bei 40 Hz
ermöglicht
eine schnelle Verfolgung von beweglichen Gegenständen, jedoch auf Kosten von Überschüssen, wobei
davon ausgegangen wird, dass der Abstand zum Gegenstand nur durch
ein Modul von zwei Metern bestimmt werden kann. Die Abtastbetriebsart
bei 12,5 Hz ist langsamer, jedoch eindeutiger, da das Ergebnis als
ein Abstandsmodul von 131 m dargestellt wird.
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Da das Messgerät gemäß der Erfindung zur Abwärtsmessung
ausgehend vom Kopfteil einer Säule
verwendet wird, deren Höhe
in der Praxis genau bekannt ist und im allgemeinen im Bereich von
6–30 m
liegt, stellen Ungenauigkeiten jenseits von 131 m keine Probleme
dar. Der Abstand kann durch das Messgerät mit einer Genauigkeit von
etwa 1 mm bestimmt werden, und die Abweichung des Laserstrahls ist
so gering, dass der Durchmesser des Laserstrahls, gemessen in 20
m Entfernung vom Lasermessgerät,
etwa 40 mm beträgt.
Der verwendete Reflektor ist vorzugsweise etwas größer, um
Ausrichtungsungenauigkeiten der Konstruktion oder Ausrichtungsungenauigkeiten,
die durch Biegung der Säule
oder vielleicht durch Nichtlinearität der Schienensäule verursacht
werden, zu erlauben. In der bevorzugten Ausführungsform misst der Reflektor
etwa 30 × 30
cm.
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Es wird nun auf 5 Bezug genommen, die eine Aufzeichnung
der Bewegung der Fallast 10 zeigt. Die Aufzeichnung in 5 wird vom Computer 50 auf
der Grundlage der Daten erstellt, die vom Lasermessgerät 30 erhalten
werden, wobei diese Daten im wesentlichen den Abstand zwischen dem
Lasermessgerät
und der Reflektorplatte darstellen, der mit einer Abtastrate von
40 Hz gemessen wird, d. h. eine Messung wird alle 0,025 Sek. durchgeführt. Die Abstände werden
in mm in Bezug auf einen beliebigen, jedoch festen Bezugspunkt ausgedrückt, und die
Aufzeichnung, die in 5 dargestellt
ist, deckt einen Zeitraum von etwa 3,5 Sek. ab, wobei der Hammer
während
dieses Zeitraums bei einer Frequenz von etwa 1 Hammerschlag pro
Sek. betrieben wurde. Der Buchstabe A kennzeichnet einen Punkt, an
dem die Hebevorrichtung des Hammers ihren Hebebetrieb beginnt, wobei
der Hebevorgang der Vorrichtung wirksam bis zu dem Punkt andauert,
der mit B gekennzeichnet ist, bei dem sich die Vorrichtung schnell
zurückzieht,
um es der Fallast zu ermöglichen,
sich aufgrund der Schwungkraft ihrer Aufwärtsbewegung noch etwas weiter
aufwärts
zu bewegen, bis zum höchsten
Punkt, der mit C gekennzeichnet ist, woraufhin sie abwärts fällt.
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Da das Niveau der Kurve bei Punkt
A einer Position entspricht, bei der die Fallast auf dem Kopfteil
des Pfahls ruht, dauert der freie Fall der Fallast, bis sie auf
das Kopfteil des Pfahls aufschlägt,
im wesentlichen bis zu dem Punkt, an dem das Niveau der Kurve dem
Niveau des Punktes entspricht, der mit A gekennzeichnet ist, d.
h. der Unterschied zwischen den Niveaus bei A bzw. bei C kennzeichnet
die Fallhöhe.
Wenn die sich abwärtsbewegende
Fallast auf das Kopfteil des Pfahls aufschlägt, wird der Pfahl einen Schritt
abwärts
getrieben, während
die Fallast anhält,
wieder etwas nach oben abprallt und nach und nach zum Stillstand
kommt, vielleicht nach einer Anzahl von Schwingungen. Die Fallast
kommt im wesentlichen bei dem Punkt, der mit E gekennzeichnet ist,
zum Stillstand, bei dem ein erneuter Hebevorgang der Vorrichtung
beginnt. Der Unterschied zwischen den Niveaus bei den Punkten, die
mit A bzw. E gekennzeichnet sind, kennzeichnet die Eindringtiefe des
Pfahls während
des Hammerschlages.
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Der gesamte Vorgang wiederholt sich,
die Hammervorrichtung hebt die Fallast vom Punkt E zum Punkt F,
wonach sich die Fallast bis zum Höchstpunkt G aufwärts bewegt
und abwärts
zu dem Punkt, der mit H gekennzeichnet ist. Die tiefsten Punkte
der Kurve, die mit den Buchstaben D und H gekennzeichnet sind, kennzeichnen
die tiefsten Punkte, die während
der Schwingungen des Hammers von der Reflektorplatte erreicht wurden
und können
in der Tat ebenfalls für
vergleichende Ablesungen zu dem Zweck verwendet werden, die Pfahleindringtiefe
unter dem Hammerschlag nachzuweisen. Genauere Ergebnisse werden
jedoch im allgemeinen durch Ablesung bei den Punkten erwartet, bei
denen die Fallast im wesentlichen zur Ruhe gekommen ist, wie bei den
Punkten, die mit A bzw. E gekennzeichnet sind.
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Auf der Grundlage einer Datenaufzeichnung der
in 5 dargestellten Art
kann der Computer die Anzahl der Hammerschläge zählen und für jeden der Hammerschläge Daten
wie Fallhöhe,
Energie der Fallast und Pfahleindringtiefe unter dem Hammerschlag
erstellen. Die Energie der Fallast kann aus der Fallhöhe oder
aus der Fallastgeschwindigkeit, die vom Lasermessgerät gemessen
wurde, errechnet werden. Bei den Ausführungsformen, bei denen der Hammer
Mittel umfasst, die für
die Messung der Schlaggeschwindigkeit der Fallast bestimmt sind, werden
die Messergebnisse auf einen Computer übertragen, so dass der Computer
diese bei der Berechnung der Energie des Fallastschlages verwenden
kann. Diese Daten sind von wesentlicher Bedeutung für die Berechnung
der Lasttragefähigkeit
der Untergrundschichten auf dem derzeitigen Niveau der Pfahlspitze.
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Weitere nützliche Daten, die ebenfalls
im Computer erzeugt werden können,
könnte
eine fortlaufende Aufzeichnung der Fallastgeschwindigkeit, der Größe der Schwingungen
beim Auftreffen der Fallast auf das Kopfteil des Pfahls und des
Dämpfungsfaktors
sein, der aus der Beobachtung dieser Schwingungen abgeleitet werden
kann. Hierbei kann der Computer fortlaufend den korrekten Betrieb
des Hammermechanismus sowie die korrekte Funktion des Stoßelementes überwachen,
und der Computer kann so programmiert werden, dass er Einstellungsempfehlungen
für die
Hebehöhe
der Fallast oder für die
Betriebsfrequenz des Hammers vorschlägt, sowie das optimale Gleichgewicht
zwischen den verschiedenen Betriebsparametern sucht, wobei das Hämmern so
schnell wie möglich
erfolgt, während
die Belastungen der Pfähle
und der Anlage innerhalb der erlaubten Grenzen gehalten werden.
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Es wird nun Bezug auf 6 genommen, die ein Protokoll
eines Pfahleinschlags darstellt. Die Skizze in 6 ist im wesentlichen dazu ausgelegt, die
vorgeschriebenen Anforderungen der oben erwähnten DIN 4026 für die Pfähle zu erfüllen, für die ein
großer
Rammbericht Vorschrift ist. Der ganz links in 6 dargestellte Abschnitt ist eine schematische Darstellung
des Pfahls mit den Aufrissen der Pfahlspitze, der Bodenoberfläche bzw.
des Kopfteils des Pfahls. Rechts von dieser schematischen Zeichnung ist
eine Skizze der Fallhöhe
dargestellt, und weiter rechts ist eine Skizze der Energie und der
angehäuften
Energie, die für
das Einschlagen des Pfahls verwendet wird, dargestellt, wobei sich
sämtliche
Skizzen auf die Tiefe unter der Oberfläche, ausgedrückt in Metern,
beziehen. Die senkrechte Skala erstreckt sich von 0 m bis hinunter
auf 20 m unter der Erdoberfläche,
und die Skizze der Fallhöhe
zeigt, daß der Hämmervorgang
vom Oberflächenniveau
bis auf ein Niveau von 6 m unter der Erdoberfläche mit einer Fallhöhe von 20
cm fortgeschritten ist und danach vom Niveau von 6 m unter der Erdoberfläche zum endgültigen Niveau
kurz über
dem Niveau von 18 m mit einer Fallhöhe von 30 cm. Die Energieskizze
(die durchgezogene Linie) zeigt die Energie knapp unterhalb des
6 m Niveaus, wobei sie danach bis auf einen Höchstpunkt bei etwa 9,5 m ansteigt
und nachfolgend mehrere Male wieder abfällt und ansteigt, wobei sie
im allgemeinen einer steigenden Tendenz folgt, die einen wachsenden
Widerstand des Bodens widerspiegelt. Die Kurve der angehäuften Energie
(die gestrichelte Linie) dient der Eingliederung der Energiekurve
und erleichtert die Ablesung der angesammelten Werte.
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Die tatsächliche Lasttragefähigkeit
der Pfahlfundamente wird im allgemeinen durch kontrollierte Prüfbelastungsversuche
an ausgewählten
Pfählen nachgewiesen.
Solche Versuche sind jedoch ziemlich kostspielig und zeitaufwendig
und werden daher nur bei einer geringen Anzahl von Pfählen durchgeführt. Für andere
Pfähle
können
die Lasttragefähigkeiten
durch den Vergleich von Skizzen, wie die in 6 dargestellten, mit Bezug auf die Lasttragefähigkeit
berechnet werden, die durch die Prüfbelastungen nachgewiesen worden
ist. Die Skizze in 6 liefert
ziemlich ausführliche
Informationen, von denen ausgehend die Lasttragefähigkeit
berechnet werden kann, auch für
die Niveaus, die gegenwärtig von
der Pfahlspitze während
des Rammens durchstoßen
und durchdrungen werden.
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Die Skizze in 6 kann durch den Computer berechnet und
erstellt werden und kann in elektronischer Form gespeichert werden.
Andere Skizzen, die im wesentlichen auf demselben Datensatz beruhen,
z. B. wie von verschiedenen anderen nationalen Vorschriften gefordert,
können
ebenso durch angemessene Programmierung des Computers erstellt werden.
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Obgleich die oben beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung einen hydraulisch betriebenen Hammermechanismus umfassen,
ist die Erfindung in gleicher Weise anwendbar im Zusammenhang mit
anderen Arten von Hammern, bei denen die Fallast aufgrund der Erdanziehungskraft
frei fällt.
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Die Erfindung wird als besonders
vorteilhaft in Verbindung mit Dieselhammern erachtet, bei denen
die Erfindung das Problem der Berechnung der gegenwärtigen Fallastgeschwindigkeit
kurz vor dem Aufschlag des Hammers lösen kann, einer Größe, deren
genauer Nachweis bei Diesel-betriebenen Hammern etwas schwierig
ist, bei denen die Fallast durch den Antriebsmechanismus, kurz bevor
sie auf das Kopfteil des Pfahls aufschlägt, abgebremst wird, wodurch
es schwierig ist, die genaue Aufschlaggeschwindigkeit zu berechnen.
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Obgleich weiter oben verschiedene
Bauteile in bestimmten Zusammenhängen
beschrieben worden sind, wird mit dieser Darstellung nicht beabsichtigt,
auszuschließen,
dass diese Bauteile in anderen Zusammenhängen von Nutzen sein können und
getrennt patentierbar sind.
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Die oben dargestellte ausführliche
Beschreibung wird nur zu beispielhaften Zwecken dargeboten und beabsichtigt
nicht, den Bereich der Erfindung einzugrenzen, welcher ausschließlich durch
die angehängten
Patentansprüche
eingegrenzt wird.