DE19733452C2

DE19733452C2 - Adjustment and positioning device for beams in boreholes using air cushions

Info

Publication number: DE19733452C2
Application number: DE1997133452
Authority: DE
Inventors: Heino Meisner
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1997-08-02
Filing date: 1997-08-02
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2017-08-03
Also published as: DE19733452A1

Description

Für die genaue Justierung und Positionierung von Trägem in Bohrpfählen sind bislang bis zu 20 Tonnen schwere und damit auch entsprechend teure, voluminöse und unbewegliche Geräte im Einsatz.For the exact adjustment and positioning of supports in bored piles are up to 20 tons heavy and therefore correspondingly expensive, voluminous and immobile devices in use.

Bei einem Gerät, welches in der DE 35 26 197 A 1 beschrieben wird, wird ein ausgerichteter Träger in ein Bohrloch abgesenkt und die dabei entstandenen Dejustierungen werden durch an die Bohrlochwandung andrückbare Aus richtorgane korrigiert.In a device that is described in DE 35 26 197 A1, a aligned beam lowered into a borehole and the resulting Adjustments are made by pressing on the borehole wall judges corrected.

In der DE 42 31 393 C1 wird ein etwas leichterer Typ, bestehend aus einer verfahrbaren und feststellbaren Zentrierbrücke und einem in das Bohrloch eintauchenden Zentrierkamin vorgestellt. Die Zentrierbrücke weist ein Hebe zeug für den Träger auf, ist in Längs- und Querachtung verfahrbar und beid seitig auf Hubvorrichtungen gelagert. Der Zentrierkamin weist Zentrieran schläge und Spannvorrichtungen zum Festspannen des ausgerichteten Trä gers auf. Nachteilig bei diesen und anderen, vergleichbaren Geräten ist, daß eine Drehjustierung des Trägers nicht leicht zu bewerkstelligen ist, da die Apparaturen hierzu keine besonders dafür geeigneten Elemente enthalten. Weiterhin ist ein aktives Eingreifen bei der senkrechten Ausrichtung des Trä gers nötig, z. B durch einseitiges Anheben oder Absenken von Hubvorrich tungen.DE 42 31 393 C1 describes a somewhat lighter type, consisting of a movable and lockable centering bridge and one in the borehole immersed centering chimney. The centering bridge has a lift stuff for the wearer, can be moved lengthways and crossways and both sided on lifting devices. The centering chimney has centering blows and tensioning devices for tightening the aligned support gers on. A disadvantage of these and other comparable devices is that a rotation adjustment of the carrier is not easy to achieve because the Apparatus for this do not contain any particularly suitable elements. Furthermore, there is an active intervention in the vertical alignment of the door gers necessary, e.g. B by lifting or lowering the lifting device on one side exercises.

Da diese Geräte nach Ausrichten des Trägers noch bis zum hinreichenden Erhärten des Betons im Bohrpfahl am Ort verbleiben müssen, sind zudem für einen zügigen Baufortschritt bei Großbaustellen mehrere dieser teuren Justieranlagen notwendig.Since these devices are still sufficient after aligning the carrier Hardening of the concrete must remain in place in the bored pile for rapid construction progress on large construction sites, several of these expensive ones Adjustment systems necessary.

Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine leichtbewegliche, raumsparende Trägerjustiereinrichtung anzugeben, die bei geringem Technikaufwand be reits nach kurzer Einweisung von jedem eingesetzt werden kann und die oben aufgezählten Mängel beseitigt. The object of the invention is therefore an easily movable, space-saving Specify carrier adjustment that be with little technology can be used by everyone after a short briefing and the eliminated the shortcomings listed above.

Presentation of the invention

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche angegebenen Mittel gelöst.The task is indicated by the in the characterizing part of the claims Means solved.

Die Vorrichtung besteht aus einem Schwebeteil, welches mittels Luftkissen etwas angehoben und dann auf der ebenen Fläche auf der Oberseite eines Grundteils in der Horizontalen verschoben und gedreht werden kann. (Eine Anordnung zum Verschieben eines Gegenstandes auf einer Auflagefläche mittels Luftkissen ist z. B. in der DE 31 22 632 A1 angegeben, eine Luft filmgleiteinrichtung für den Horizontaltransport schwerer Lasten in der DE 91 02 818, eine auf Luftkissen ruhende Vorrichtung zum Eintreiben von Pfählen in der US 3 832 858.) An diesem Schwebeteil befindet sich ein Halteteil für den Träger, welches frei beweglich, bevorzugt kardanisch, aufgehängt ist. Die Aufhängung weist genügend Reibungskraft (vorteilhaft unter Verwen dung äußerer Dämpfungsglieder) auf, um ein Ausschwingen des Trägers in die senkrechte Endlage in endlicher Zeit zu gewährleisten.The device consists of a floating part, which by means of air cushions slightly raised and then on the flat surface on top of one Basic part can be moved and rotated horizontally. (A Arrangement for moving an object on a support surface by means of air cushions B. specified in DE 31 22 632 A1, an air Film slide device for the horizontal transport of heavy loads in DE 91 02 818, a device for driving piles resting on air cushions in US 3 832 858.) On this floating part there is a holding part for the carrier, which is freely movable, preferably gimbal, suspended. The suspension has enough friction (advantageous when using outer attenuators) to prevent the wearer from swinging out to ensure the vertical end position in finite time.

In einem von vielen denkbaren Ausführungsbeispielen der Kombination von Halte- und Schwebeteil wird der Träger in einem (bevorzugt rechteckigen, dem Trägeraußenformat angepaßten) Hohlprofil gehalten. Das Hohlprofil umschließt zumindest einen Teil des Trägers in dessen oberem Bereich. Es kann auch durchbrochen oder sogar nur käfigförmig sein. Kleinere Träger formate können durch entsprechende Einsätze im Hohlprofil spielfrei gehal ten werden.In one of many conceivable embodiments of the combination of The support and floating part is the carrier in a (preferably rectangular, the hollow profile adapted to the external carrier format. The hollow profile encloses at least a part of the carrier in its upper region. It can also be openwork or even cage-shaped. Smaller carriers Formats can be made free of play with the appropriate inserts in the hollow profile be.

Das Hohlprofil ist kardanisch in einem größeren Hohlprofil (bevorzugt kreis förmigen Querschnittes) aufgehängt, wobei die Aufhängung so ist, daß der Schwerpunkt der Massen Träger + inneres Hohlprofil unterhalb der kardani schen Aufhängung fliegt. Dadurch ist ein Auspendeln des Trägers bis zum Er reichen der Senkrechten gewährleistet. Die Pendelenergie wandelt sich in Reibungswärme um. Zur Beschleunigung des Auspendelns können Dämp fungsglieder am inneren Hohlprofil oder am Träger angreifen. Ein solches (sehr effektives, weil rückstellkraftfreies) Dämpfungsglied kann z. B. schon das in vielen Bohrlöchern vorhandene Wasser darstellen.The hollow profile is cardanic in a larger hollow profile (preferably circular shaped cross section) suspended, the suspension being such that the Center of gravity of the girders + inner hollow profile below the cardan suspension flies. This causes the wearer to swing out to the he range of the vertical guaranteed. The pendulum energy changes into Frictional heat around. To accelerate the swinging out damping Grip the links on the inner hollow profile or on the support. Such one (Very effective, because restoring force free) attenuator z. B. yes represent the water present in many boreholes.

Vom äußeren Hohlprofil ragen Ausleger nach außen (im einfachsten Spezial fall ist es von einer Ringplatte umschlossen).Booms protrude from the outer hollow profile (in the simplest special in this case it is enclosed by a ring plate).

Dicht unter diesen Auslegern befindet sich ein auf seiner Oberseite wenig stens teilweise ebenes Grundteil, bevorzugt eine zusammenhängende Grundfläche, welche oben auf dem Bohrrohr aufsitzt oder auch auf dem Bo den abgestützt sein kann. Just below these outriggers is a little on its top Mostly flat base, preferably a coherent one Base area that sits on top of the drill pipe or on the Bo which can be supported.

Wesentlich ist, daß zwischen den Auslegern des Schwebeteils und dem Grundteil ausreichend ebene Bereiche vorhanden sind, die ein Verschieben von in diesem Bereich vorhandenen Luftkissen beim Justier- und Positionier vorgang erlauben. Zur Schaffung von Luftkissen können entweder an den Auslegern Dichtungen vorhanden sein, die gegen Flächen am Grundteil den Aufbau von Luftkissen ermöglichen, oder es sind an der Grundfläche Dich tungen vorhanden, die gegen ebene Flächen an den Auslegern Luftkissen ermöglichen. Es ist auch möglich (und sogar bevorzugt, da einfach) käufliche Lufthebekissen (Luftfilmgleiter) im Zwischenraum zwischen Ausleger und Grundteil zu plazieren, die entweder ebene Flächen auf der Unterseite der Ausleger oder ebene Flächen an der Oberseite des Grundteils als Gleit- und Verschiebefläche nützen. Die Lufthebekissen können dann entweder am Grundteil, oder an den Auslegern, oder an keinem von beiden befestigt sein. Optionsweise sind Befestigungsmittel vorhanden, die es erlauben, das Grundteil (z. B. über die Ausleger) am äußeren Hohlprofil des Schwebeteils zu fixieren, ebenso das innere Hohlprofil des Halteteils am äußeren Hohlprofil des Schwebeteils.It is essential that between the arms of the floating part and the There are sufficiently flat areas in the base part to move of air cushions in this area during adjustment and positioning allow operation. To create air cushions, either Outrigger seals are available that against the surfaces on the base part Allow air cushions to be built, or you are at the base There are air cushions against flat surfaces on the brackets enable. It is also possible (and even preferred, because it is simple) to buy it Air lifting cushion (air film glider) in the space between the boom and To place the base part, either flat surfaces on the bottom of the Boom or flat surfaces on the top of the base part as a sliding and Use the sliding surface. The air cushion can then either on Base part, or on the brackets, or not attached to either. Fasteners are optionally available, which allow the Base part (e.g. via the outrigger) on the outer hollow profile of the floating part to fix, as well as the inner hollow profile of the holding part on the outer hollow profile of the floating part.

Das Positionieren eines Trägers im Bohrloch kann z. B. auf folgende Weise erfolgen:
Positioning a support in the borehole can e.g. B. done in the following way:

1. 1.) A base area is coupled to the upper edge of the drill pipe.
2. 2.) Floating and holding parts are placed on the base and if locked if necessary.
3. 3.) The carrier is lowered from above into the inner hollow profile and fi there xiert.
4. 4.) The wearer swings out until it is in its natural vertical position has taken. This can be done with a laser or another opti Check the cal / electronic measuring device quickly and if necessary influence.
5. 5.) The air cushions of whatever kind are activated and the Justie and positioning by moving and rotating the levitation and Holding part performed on the base until the target position is reached. This is easy by hand without complex mechanical displacement spindles possible because only, apart from minor frictional forces, the Inertia must be overcome. The frictional forces can be remaining by adjusting the air pressure of the air cushions to the desired one Adjust the way so that excessive easy sliding is braked and one Adjustment can be made more precisely (defined friction). The Rei power for each air cushion can also be regulated individually.
6. 6.) The air cushions are deactivated, the floating part with the the holding part attached to it lowers somewhat. Now large static friction forces are working between floating part and base. The target position is fixed. It can al However, additional mechanical locking means can be used.
7. 7.) The carrier fixed and locked in its vertical position is ins Drilled borehole lowered to the target height, starting at the drawbar and suspension rod is legible. The lowering happens through the holding part as a guide rail after loosening the fixings there. The carrier dives in concrete at its foot end.
8. 8.) The drill pipe with the aligned support inside can be used Be filled with concrete, or with other filling material, e.g. B. Screen debris.
9. 9.) After the concrete has hardened, the beam is removed from the adjustment device solved; the device can now operate at the next borehole.

Anstatt den Träger mit Halteteil auspendeln zu lassen, ist es auch möglich, seine Position mittels einer Lasermeßeinrichtung einzurichten und danach zu arretieren. Vorteilhaft sind hierfür Mehrstrahl-Laser, die gleichzeitig horizonta le, vertikale und Drehrichtung messen. Ein solches Gerät kann z. B. mit einem Magnetfuß ausgestattet sein, mit dem es sich an den Träger oder das Halte teil anklammert.Instead of swinging the carrier with the holding part, it is also possible to to set up his position by means of a laser measuring device and then to lock. Multi-beam lasers that are horizontal at the same time are advantageous for this Measure le, vertical and direction of rotation. Such a device can e.g. B. with a Magnetic base with which it can be attached to the carrier or the holder clings to part.

Um schließlich die Zeit bis zur Wiederverwendung der Maschine zu verkür zen, kann folgendes Verfahren verwendet werden:Finally, to shorten the time until the machine is reused zen, the following procedure can be used:

Beim Einfüllen des Betons wird an mindestens zwei senkrecht beabstande ten Stellen des Bohrloches eine Schicht schnellhärtenden Betons einge bracht. Diese härtet schnell aus und dient als Abstandhalter zur Bohr lochwand. Die Justiervorrichtung kann schon nach hinreichender Aushärtung des schnell härtenden Betons zum nächsten Bohrloch gebracht werden.When pouring the concrete, at least two vertically spaced a layer of quick-setting concrete was placed in the drill hole brings. This hardens quickly and serves as a spacer to the drill perforated wall. The adjustment device can be used after sufficient hardening of the fast-hardening concrete are brought to the next borehole.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.A preferred embodiment is shown in FIGS. 1 and 2.

Ein Justierverfahren, welches ein nichtaktiviertes Luftkissen (dort herrscht Haftreibung!) als Drehpunkt zur schrittweisen Justierung des Trägers aus nützt, ist durch die Fig. 3 beschrieben: Die Figur zeigt schematisch das Bohrloch von oben mit der Sollage S des Trägers und den Istlagen L des Trägers und der Luftkissen A, B, C zum Zeitpunkt 1, 2 und 3. Luftkissen A bleibt anfangs deaktiviert und dient als Drehpunkt (A1), um den die Drehung ausgeführt wird. Der Träger erreicht nach Ausführung die Istlage L2, A bleibt am Ort (A1), B und C liegen jetzt bei B2 und C2. Nun wird A aktiviert und C deaktiviert. C2 wird neuer Drehpunkt. Nach Ausführung der Drehung liegt der Träger nun in Istlage L3, die der Sollage S entspricht. A liegt bei A3, B bei B3. Eine hinreichend genaue horizontale Justierung ist in vielen Fällen be reits mit 2 bis 3 Drehvorgängen erreicht, wobei der Vorteil des einen Dreh punktes ist, daß nicht die gesamte Vorrichtung auf ihren Luftkissen als Folge der nur geringen aufzubringenden Verschiebekräfte beliebig davonschwim men kann.An adjustment method which uses a non-activated air cushion (there is static friction!) As a fulcrum for the gradual adjustment of the carrier is described by FIG. 3: The figure schematically shows the borehole from above with the target position S of the carrier and the actual positions L des Carrier and the air cushion A, B, C at time 1, 2 and 3. Air cushion A initially remains deactivated and serves as a pivot point (A1) around which the rotation is carried out. After execution, the beam reaches the actual position L2, A remains in place (A1), B and C are now at B2 and C2. Now A is activated and C deactivated. C2 becomes the new fulcrum. After the rotation has been carried out, the carrier is now in the actual position L3, which corresponds to the target position S. A is A3, B is B3. A sufficiently precise horizontal adjustment is already achieved in many cases with 2 to 3 turning operations, the advantage of a pivot point is that not the entire device on their air cushions as a result of the small displacement forces can be applied as desired.

Reference list

11

Bohrrohr
Drill pipe

22nd

IPB-Träger
IPB carrier

33rd

Führungsrohr
Guide tube

44th

Fixierstangen (GEWI)
Fixing rods (GEWI)

55

Druckluftkissen
Compressed air cushion

66

Distanzleisten
Spacer bars

77

Klemmschrauben
Clamping screws

88th

Abhängestange
Suspension rod

99

Mutter zu Abhängestange
Nut to hanger bar

1010th

Auflageplatte zu Aufhängestange
Support plate for hanging bar

1111

Kardanische Aufhängung
Cardanic suspension

1212th

Ausbrüche zum besseren Durchlauf des Verfüllgutes
Outbreaks for better flow of the filling material

Claims

1. Adjusting and positioning device for carriers in boreholes, consisting of a horizontally displaceable sliding part, a freely movable holding part for the carrier and a base part, characterized in that

1. a.) The sliding part by means of air cushions (generally gas cushion) between the sliding part and base part is designed as a floating part, and can be raised and lowered by these air cushions and in the raised state was not only horizontally displaceable but also rotatable; the air cushions can be attached to the floating part, but they can also be attached to the base part, or they can be unsecured between the floating part and base part;
2. b.) The holding part for the carrier is preferably gimbaled on the floating part;
3. c.) The base part either has flat surfaces on which the air cushions attached to the floating part or located between the floating part and the base part can slide,
or is itself the carrier of the air cushions that can slide on the plane to participate in the welding;
the base part is preferably a continuous flat surface with a diameter which corresponds to the order of magnitude of the diameter of the weld or is larger.

2. Device according to claim 1, characterized in that the base part under claim 1c in we substantial of a, preferably annular, plate is formed, the by means of a tubular transition piece on the pipe of a pipe The hole is plugged / screwed on or supported on the floor is.

3. Device according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the air cushion (s) by means of sealing Aprons, e.g. B. is produced from O-rings, in which completed whose space or spaces are injected with gas.

4. The device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the one or more air cushions several commercially available air film gliders are formed.

5. The device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that at least 3 air cushions radially around the Drill pipe around between the base part and the cantilevers of the floating part are arranged.

6. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that it has fasteners that it ge allow the floating part to be locked relative to the base part.

7. The device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that it has further fastening means which allow the support part for the support to be locked relative to the floating part animals and thus to block the freely movable suspension of the carrier ren.

8. The device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the floating part essentially before represents circular hollow profile, at its upper end a be preferably an annular plate is attached, which is larger in diameter corresponds to the basic part.

9. The device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the holding part is preferred for the carrier represents rectangular hollow profile, in which the carrier preferably paßge nau can be introduced, and that it via fixing agents, for. B. holes and Bolt for the carrier on the holding part.

10. The device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that insert parts in the holding part this also for Make carriers of smaller dimensions fit exactly.

11. Method for adjusting and positioning a beam in a drill hole using a device according to at least one of the claims sayings 1 to 10, characterized in that in the case of several radially around the drill pipe arranged air cushion for fine adjustment an air cushion is not activated and serves as a fulcrum around which the floating part is rotated and that this process does not activate with each other The air cushion serving as the fulcrum is repeated until one reaches The exact positioning of the carrier in the target position is fulfilled.

12. The method according to claim 11, characterized in that the orientation of the carrier by means of a equipped with a magnetic base and thus befe on the carrier or holding part Stigt laser measuring device takes place.

13. The method according to at least one of claims 11 and 12, characterized in that by adjusting the pressure in the air cushion defined frictional forces between floating part and base part can be set.