EP1598481A1 - Schlagmedium - Google Patents

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EP1598481A1
EP1598481A1 EP05008336A EP05008336A EP1598481A1 EP 1598481 A1 EP1598481 A1 EP 1598481A1 EP 05008336 A EP05008336 A EP 05008336A EP 05008336 A EP05008336 A EP 05008336A EP 1598481 A1 EP1598481 A1 EP 1598481A1
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impact
grooves
pile
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medium according
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/02—Placing by driving
    • E02D7/06—Power-driven drivers
    • E02D7/08—Drop drivers with free-falling hammer

Definitions

  • the invention relates to a striking medium for a pile driver, in which a Impact body raised and then accelerated downwards until it rises hits the impact medium, which sits on a pole, the Impact energy of the impactor over the impact medium in the pile is headed to the underground.
  • the object of the invention is to provide a striking medium, which is a has a long service life and rammed with the piles under water can be without the piles have to have holes.
  • the solution according to the invention is that the impact medium its intended to rest on the pile bottom with grooves is provided, which extend over an area extending from the interior the hollow pile over the wall to the outside area extends.
  • the inside of the pile water can thus through the grooves according to the invention flow out through, wherein it according to the course of the grooves its way from the inside of the Stake over its wall to the outside area.
  • the grooves according to the invention are neither holes in the pile nor in the Impact medium required. It has surprisingly shown that the grooves according to the invention, the stability of the Do not interfere with the impact medium.
  • the invention Impact medium thus achieves lifetimes of conventional impact media without holes. So far, the experts had assumed that any Grooves, heels and notches immediately destroy the impact medium in the hard continuous use would lead. The invention deserves credit overcome this prejudice of the professional world.
  • the grooves extend in the radial direction. Get in this way the water on the quickest and direct way from the inside out.
  • the invention also extends to embodiments in which the grooves oblique or curved, for example, spiral.
  • the grooves to the extend radially outer edge of the impact medium because of the ease of manufacture and good effectiveness in relation to the removal of excess water from the Interior of the hollow post recommended that the grooves to the extend radially outer edge of the impact medium.
  • the invention but also includes embodiments in which the grooves still before the outer edge of the impact medium, but outside the outer The edge of the pile to be collected ends, because even so configured grooves are capable of the water from the inside out to lead.
  • the width of the grooves is increasingly designed radially outward. This measure is for the same reason as another recommended one Embodiment, according to the depth of the grooves radially outward is increasingly designed. Both measures individually or in Combination cause an enlargement of the cross section of the grooves of inside out, making the water to be discharged particularly effective gets to the outside, because of each groove to be drained space proportion also increases radially from the inside to the outside.
  • the depth of the grooves designed radially decreasing inwardly towards the inside, that the grooves from a certain distance from the center of the impact medium in the Gently move over the lower surface of the impact medium and disappear. This measure gives you a very gentle sliding transition, reducing the strength of the impact medium practically not reduced compared to an embodiment without grooves becomes.
  • the groove edges and the groove bottom rounded are configured so that the groove profile has a waveform.
  • the According to the invention designed grooves thus have no sharp Edges, the occasion or starting point for the formation of cracks in the could be impact medium.
  • the impact medium designed as a striking plate, with an anvil part interacts.
  • the impact medium 12 has grooves which are substantially in are arranged at equal angular intervals to each other, you get one particularly uniform and strong loadable component, which also is relatively inexpensive to produce.
  • FIG. 1 can be seen a pile driver 1 with a hydraulic Drive 2, with a drop body 3 is raised and then down can be accelerated until it encounters an anvil 4 on one Impact plate 5 is located.
  • the anvil 4 and the impact plate 5 form here together a striking medium, which the introduction of the Impact body 3 imparted impact energy in one in the underground collect pile 6 serves.
  • the hollow pile 6 has the shape of a pipe and consists practically only of the pile wall 7.
  • the striking plate 5 is located on an upper edge 8 of the pile 6.
  • a guide section 9 of Pile driver 1 is placed over the upper end of the pile 6 and holds the Pile driver 1 in relation to the pile 6 in the correct vertical position.
  • the underside 10 of the striking plate 5 are a total of 12 radially aligned grooves 11 at equal angular intervals 17 to each other arranged in a circle. All grooves 11 extend to the radial outer edge 18 of the striking plate 5, in which also the respective outer ends 13 of the grooves 11 are located.
  • the width takes 19, 20, 21 in Arrow direction 16 from the radially inner end 12 to the radially outer Towards the end of 13.
  • the depth also decreases 22, 23, 24 the grooves 11 in the direction of arrow 16 radially outwards.
  • Less well recognizable is the configuration of the grooves 11 to its radially inner End 12, where the depth 22 of the grooves 11 decreases such that the Grooves 11 from a certain distance 25 from the center 26 of the Pass the impact plate 5 gently into the lower surface 10 of the impact plate 5 and at this point 12 disappear.
  • the striking plate 5 provided on its upper side 29 with a recess 30.
  • One around the Recess 30 around arranged raised edge 31 serves as a support of the anvil 4, wherein on the striking plate 5 a footprint for set the anvil 4 and a lever arm for the attacking forces is minimized.

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Abstract

Ein Schlagmedium für eine Pfahlramme (1), bei der ein Schlagkörper (3) angehoben und dann abwärts beschleunigt wird, bis er auf das Schlagmedium (4, 5) trifft, welches auf einem Pfahl (6) sitzt, wobei die Schlagenergie des Schlagkörpers (3) über das Schlagmedium (4, 5) in den Pfahl (6) geleitet wird, um diesen in den Untergrund einzurammen, wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, dass das Schlagmedium (4, 5) an seiner zur Auflage auf dem Pfahl (6) bestimmten Unterseite (10) mit Nuten (11) versehen ist, die über einen Bereich verlaufen, der sich vom Innenbereich (14) des hohlen Pfahls (6) über dessen Pfahlwand (7) bis über dessen Außenbereich (15) erstreckt. Die erfindungsgemäße Anordnung der Nuten (11) gewährleistet bei Rammarbeiten unter Wasser, dass das im Innenbereich (14) des hohlen Pfahls (6) befindliche Wasser durch die Nuten (11) hindurch in den Außenbereich (15) gelangen kann, wobei die Standfestigkeit des Schlagmediums (5) beim harten Dauereinsatz durch die Nuten (11) nicht beeinträchtigt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Schlagmedium für eine Pfahlramme, bei der ein Schlagkörper angehoben und dann abwärts beschleunigt wird, bis er auf das Schlagmedium trifft, welches auf einem Pfahl sitzt, wobei die Schlagenergie des Schlagkörpers über das Schlagmedium in den Pfahl geleitet wird, um diesen in den Untergrund einzurammen.
Insbesondere im Zusammenhang mit hydraulischen Pfahlrammen, bei denen der Schlagkörper als Fallkörper ausgebildet ist, tritt bei Gründungsarbeiten unter Wasser das Problem auf, dass der hohle Pfahl mit Wasser gefüllt ist und mit fortschreitender Penetration des Pfahls in den Untergrund das Wasser aus dem Pfahl entweichen muss. Da das Schlagmedium auf dem Pfahl steht, kann das Wasser nicht aus der oberen Pfahlöffnung ohne weiteres entweichen. Man hat deshalb bereits versucht, im Schlagmedium Löcher einzubringen, durch die das Wasser entweichen kann. Dies hat allerdings den Nachteil, dass hierdurch die Schlagfestigkeit des Schlagmediums verringert wird und beim Dauerbetrieb unter harten Bedingungen das Schlagmedium unter den Schlägen des Schlagkörpers zerstört wird. Eine Alternative besteht darin, Löcher in den Pfahl anzubringen, durch die das Wasser entweichen kann. Aus Gründen der Festigkeit und der Lebensdauer des Pfahls möchte man jedoch solche Löcher im Pfahl vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schlagmedium anzugeben, welches eine lange Standzeit aufweist und mit dem Pfähle unter Wasser eingerammt werden können, ohne dass die Pfähle Löcher aufweisen müssen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass das Schlagmedium an seiner zur Auflage auf dem Pfahl bestimmten Unterseite mit Nuten versehen ist, die über einen Bereich verlaufen, der sich vom Innenbereich des hohlen Pfahles über dessen Wand bis über dessen Außenbereich erstreckt. Das im Inneren des Pfahls befindliche Wasser kann somit durch die erfindungsgemäßen Nuten hindurch nach außen fließen, wobei es entsprechend dem Verlauf der Nuten seinen Weg vom Innenbereich des Pfahls über dessen Wand in den Außenbereich nimmt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind weder Löcher im Pfahl noch im Schlagmedium erforderlich. Dabei hat es sich überraschenderweise gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Nuten die Standfestigkeit des Schlagmediums nicht beeinträchtigen. Das erfindungsgemäße Schlagmedium erreicht somit Lebensdauern herkömmlicher Schlagmedien ohne Löcher. Bisher war die Fachwelt davon ausgegangen, dass jegliche Nuten, Absätze und Kerben sofort zur Zerstörung des Schlagmediums im harten Dauereinsatz führen würden. Der Erfindung gebührt der Verdienst, dieses Vorurteil der Fachwelt überwunden zu haben.
In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung wird empfohlen, dass sich die Nuten in radialer Richtung erstrecken. Auf diese Weise gelangt das Wasser auf schnellstem und direktem Weg von innen nach außen. Die Erfindung erstreckt sich aber auch auf Ausführungsformen, bei denen die Nuten schräg oder gebogen, beispielsweise spiralförmig verlaufen.
Ebenso wird wegen der einfachen Herstellbarkeit und guten Wirksamkeit in Bezug auf den Abtransport des überflüssigen Wassers aus dem Innenraum des hohlen Pfahls empfohlen, dass sich die Nuten bis zum radial äußeren Rand des Schlagmediums erstrecken. Die Erfindung umfasst aber auch Ausführungsformen, bei denen die Nuten noch vor dem äußeren Rand des Schlagmediums, jedoch außerhalb des äußeren Randes des einzutreibenden Pfahls enden, denn auch derartig ausgestaltete Nuten sind in der Lage, das Wasser von innen nach außen zu leiten.
In Ausgestaltung der Erfindung wird empfohlen, dass die Breite der Nuten radial nach außen hin zunehmend ausgestaltet ist. Diese Maßnahme erfolgt aus demselben Grund wie eine weitere empfohlene Ausgestaltungsform, nach der die Tiefe der Nuten radial nach außen hin zunehmend ausgestaltet ist. Beide Maßnahmen einzeln oder in Kombination bewirken eine Vergrößerung des Querschnitts der Nuten von innen nach außen, wodurch das abzuleitende Wasser besonders effektiv nach außen gelangt, denn der von jeder Nut zu entwässernde Raumanteil nimmt ebenfalls radial von innen nach außen zu.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Tiefe der Nuten radial nach innen hin derart abnehmend ausgestaltet, dass die Nuten ab einem bestimmten Abstand vom Mittelpunkt des Schlagmediums in die Unterfläche des Schlagmediums sanft übergehen und verschwinden. Durch diese Maßnahme erhält man einen ganz besonders sanft gleitenden Übergang, wodurch die Festigkeit des Schlagmediums gegenüber einer Ausführungsform ohne Nuten praktisch nicht vermindert wird.
Aus demselben Grund wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Nutränder und der Nutgrund abgerundet ausgestaltet sind, so dass das Nutprofil eine Wellenform aufweist. Die erfindungsgemäß ausgestalteten Nuten haben somit keine scharfen Kanten, die Anlass oder Ausgangspunkt für die Entstehung von Rissen im Schlagmedium sein könnten.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schlagmedium als Schlagplatte ausgestaltet ist, die mit einem Ambossteil zusammenwirkt. Durch diese Ausgestaltung wird die Fertigung vereinfacht und bei Verschleiß der kostengünstigere Austausch einzelner kleiner Teile statt eines großen ermöglicht.
Ein korrektes Zusammenwirken und Kontakt zwischen der Schlagplatte und dem Ambossteil, insbesondere eine definierte Aufstandfläche wird durch die Maßnahme gewährleistet, dass die Schlagplatte auf ihrer Oberseite eine Vertiefung aufweist und das Ambossteil auf einem erhabenen Rand um die Vertiefung aufliegt.
Wenn das Schlagmedium 12 Nuten aufweist, die im wesentlichen in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind, erhält man ein besonders gleichmäßig und stark belastbares Bauteil, welches zudem relativ kostengünstig herstellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Figur 1:
eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine hydraulische Pfahlramme;
Figur 2:
eine Draufsicht auf die Oberseite einer erfindungsgemäßen Schlagplatte;
Figur 3:
eine Draufsicht auf die Unterseite einer erfindungsgemäßen Schlagplatte;
Figur 4:
eine teilweise gemäß Linie A - A von Figur 2 geschnittene Seitenansicht derselben Schlagplatte;
Figur 5:
ein Detail Z aus Figur 4 in vergrößerter Darstellung;
Figur 6:
ein Detail Y aus Figur 4 in vergrößerter Darstellung;
Figur 7:
eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Nut in vergrößerter Darstellung;
Figur 8:
ein Detail X aus Figur 4 in vergrößerter Darstellung.
In Figur 1 erkennt man eine Pfahlramme 1 mit einem hydraulischen Antrieb 2, mit dem ein Fallkörper 3 angehoben und dann abwärts beschleunigt werden kann, bis er auf einen Amboss 4 trifft, der auf einer Schlagplatte 5 liegt. Der Amboss 4 und die Schlagplatte 5 bilden hier zusammen ein Schlagmedium, welches der Einleitung der vom Schlagkörper 3 mitgeteilten Schlagenergie in einen in den Untergrund einzutreiben Pfahl 6 dient. Der hohle Pfahl 6 hat die Form eines Rohres und besteht praktisch nur aus der Pfahlwand 7. Die Schlagplatte 5 liegt auf einer Oberkante 8 des Pfahls 6 auf. Ein Führungsabschnitt 9 der Pfahlramme 1 ist über das obere Ende des Pfahls 6 gesteckt und hält die Pfahlramme 1 in Bezug auf den Pfahl 6 in korrekter senkrechter Lage.
Wie man am besten in Figur 3 erkennt, ist die Schlagplatte 5 des Schlagmediums 4, 5 an ihrer zur Auflage auf die Oberkante 8 des Pfahls 6 bestimmten Unterseite 10 mit Nuten 11 versehen, die jeweils ein radial inneres Ende 12 und radial äußeres Ende 13 aufweisen. Von ihrem inneren Ende 12 zu ihrem äußeren Ende 13 verlaufen die Nuten 11 über einen Bereich, der sich im betriebsbereiten Zustand der Schlagplatte 5 in der Pfahlramme 1 über der Oberkante 8 des Pfahls 6 befindet und sich vom Innenbereich 14 des hohlen Pfahls 6 über die Pfahlwand 7 bis in den Außenbereich 15 erstreckt (Figur 1). Dadurch kann das im Pfahl 6 befindliche Wasser während der Ausführung eines Schlags durch den Schlagkörper 3 in Pfeilrichtung 16 von Figur 3 radial nach außen abfließen.
Um ein gleichmäßiges Abfließen des Wassers über die gesamte Fläche der Unterseite 10 der Schlagplatte 5 zu ermöglichen, sind insgesamt 12 radial ausgerichtete Nuten 11 in gleichen Winkelabständen 17 zueinander kreisförmig angeordnet. Alle Nuten 11 erstrecken sich bis zum radial äußeren Rand 18 der Schlagplatte 5, in der sich auch die jeweiligen äußeren Enden 13 der Nuten 11 befinden.
Wie man am besten in Figur 7 erkennt, nimmt die Breite 19, 20, 21 in Pfeilrichtung 16 vom radial inneren Ende 12 bis zum radial äußeren Ende 13 hin zu.
Wie man am besten in Figur 5 erkennt, nimmt auch die Tiefe 22, 23, 24 der Nuten 11 in Pfeilrichtung 16 radial nach außen hin zu. Weniger gut erkennbar ist die Ausgestaltung der Nuten 11 zu ihrem radial inneren Ende 12 hin, wo die Tiefe 22 der Nuten 11 derart abnimmt, dass die Nuten 11 ab einem bestimmten Abstand 25 vom Mittelpunkt 26 der Schlagplatte 5 in die Unterfläche 10 der Schlagplatte 5 sanft übergehen und an dieser Stelle 12 verschwinden.
Wie man am besten in Figur 6 erkennt, sind die oberen Nutränder 27 und der Nutgrund 28 mit Rundungen versehen, so dass das Nutprofil eine Wellenform aufweist.
Wie man am besten in den Figuren 2 und 8 erkennt, ist die Schlagplatte 5 an ihrer Oberseite 29 mit einer Vertiefung 30 versehen. Ein um die Vertiefung 30 herum angeordneter erhabener Rand 31 dient zur Auflage des Ambossteils 4, wobei auf der Schlagplatte 5 eine Aufstandfläche für das Ambossteil 4 festgelegt und ein Hebelarm für die angreifenden Kräfte minimiert wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Pfahlramme
2
Antrieb
3
Fallkörper, Schlagkörper
4
Amboss, Ambossteil
5
Schlagplatte
6
Pfahl
7
Pfahlwand
8
Oberkante
9
Führungsabschnitt
10
Unterseite
11
Nut
12
inneres Ende
13
äußeres Ende
14
Innenbereich
15
Außenbereich
16
Pfeilrichtung
17
Winkelabstand
18
Äußerer Rand
19
Breite
20
Breite
21
Breite
22
Tiefe
23
Tiefe
24
Tiefe
25
Abstand
26
Mittelpunkt
27
Nutränder
28
Nutgrund
29
Oberseite
30
Vertiefung
31
Rand

Claims (10)

  1. Schlagmedium für eine Pfahlramme (1), bei der ein Schlagkörper (3) angehoben und dann abwärts beschleunigt wird, bis er auf das Schlagmedium (4, 5) trifft, welches auf einem Pfahl (6) sitzt, wobei die Schlagenergie des Schlagkörpers (3) über das Schlagmedium (4, 5) in den Pfahl (6) eingeleitet wird, um diesen in den Untergrund einzurammen, dadurch gekennzeichnet, dass dasSchlagmedium(4,5)an seiner zur Auflage auf dem Pfahl (6) bestimmten Unterseite (10) mit Nuten (11) versehen ist, die über einen Bereich verlaufen, der sich vom Innenbereich (14) des hohlen Pfahls (6) über dessen Pfahlwand (7) bis über dessen Außenbereich (15) erstreckt.
  2. Schlagmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sichdieNuten(11)inradialen Richtungen (16) erstrecken.
  3. Schlagmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sichdieNuten(11)biszumradial äußeren Rand (18) des Schlagmediums (5) erstrecken.
  4. Schlagmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieBreite(19,20, 21) der Nuten (11) radial nach außen zunehmend ausgestaltet ist.
  5. Schlagmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieTiefe(22,23, 24) der Nuten (11) radial nach außen hin zunehmend ausgestaltet ist.
  6. Schlagmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (22, 23, 24) der Nuten (11) radial nach innen hin derart abnehmend ausgestaltet sind, dass die Nuten (11) ab einem bestimmten Abstand (25) vom Mittelpunkt (26) des Schlagmediums (5) in die Unterfläche (10) des Schlagmediums (5) sanft übergehen und verschwinden.
  7. Schlagmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutränder (27) und der Nutgrund (28) abgerundet ausgestaltet sind, so dass das Nutprofil eine Wellenform aufweist.
  8. Schlagmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Schlagplatte (5) ausgestaltet ist, die mit einem Ambossteil (4) zusammenwirkt.
  9. Schlagmedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagplatte (5) auf ihrer Oberseite (29) eine Vertiefung (30) aufweist und das Ambossteil (4) auf einem erhabenen Rand (31) um die Vertiefung (30) aufliegt.
  10. Schlagmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 12Nuten(11) vorgesehen sind, die im wesentlichen im gleichen Winkelabständen (17) zueinander angeordnet sind.
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