DE2941696A1

DE2941696A1 - Vorrichtung zum einbringen von blechpfaehlen in den boden

Info

Publication number: DE2941696A1
Application number: DE19792941696
Authority: DE
Inventors: Shigeru Sakura Chiba Yamada
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1981-04-23

Description

Vorrichtung zum Einbringen von Blechpfählen in den Boden.
Die Erfindung betrifft allgemein Rammen, insbesondere eine Vorrichtung zum Eintreiben oder Einbringen von Blechpfählen in den Boden.
Vorzugsweise betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einbohren von Blechpfählen, die üblicherweise als tiefbogenförmige oder kan;ilförmige Stahlblechpfähle ausgebildet sind, zur Herstellung von Fangdämmen, Hafendämmen, Stützwällen und dergleichen Anordnungen.
Für die bekannten Pfahleintreiber sind die Fallhämmer, die Dicselhämmer und die Schwinghämmer oder Treiber typisch. Alle diese bekannten Maschinen treiben Blechpfähle durch Schläge oder durch schnelle Längsschwingung, die auf diese aufgebracht werden, ein, wodurch sich Störungen, wie Lärm und Schwingung des Bodens ergeben.
Diese öffentlichen Belästigungen, beschränken oder verhindern s()-gar die Anwendung der bekannten Maschinen in gewissen Teilen von Städten oder Wohngegenden.
Es ist zur Vermeidung der oben genannten Probleme auch schon vorgeschlagen worden, ein Gerät zu verwenden, das einen Bohrer für das Einbringen von tiefbogenförmigen Stahlblechpfählen in den Boden umfaßt. Das Gerät drückt den Blechpfahl nach unten, während es gleichzeitig in den Boden bohrt, um den Boden an der konkaven Seite des Pfahles zu lockern.
Der in diesem bekannten Gerät enthaltene Bohrer ist aber so ausgebildet, daß der eingetriebene Blechpfahl nur mit seinem oberen Ende an der Bohrschnecken-Antriebsvorrichtung oder dem Mast befestigt ist. Somit neigt, insbesondere dann, wenn er von großer Länge ist, der Blechpfahl dazu, während des Eintreibens auszuknicken oder zu verbiegen. Dieses verhindert natürlich das Eintreiben von aufeinanderfolgenden Pfählen in genauen Lagen, wie es für die Herstellung einer geeigneten Wand erforderlich ist.
Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Gerät zum Eintreiben von Blechpfählen, insbesondere von tiefbogenförmigen Blechpfählen, in den Boden zu schaffen, das eine extreme Genauigkeit und Zuverlässigkeit aufweist, wobei praktisch eine Verbiegung, ein Einknicken oder ein Verziehen der Pfähle vermieden wird.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ein Blechpfahl nicht nur durch Bohrung in den Boden eingebracht, sondern auch, wenn erforderlich, durch unmittelbaren Abwärtsdruck auf den Pfahl, so daß der Pfahl wirksam in jeden Verband eingebracht werden kann.
Durch die Erfindung wird auch ein Gerät so ausgebildet, daß ein einzutreibender Blechpfahl leicht an der Vorrichtung befestigt werden kann, während er nach dem Einbringen in den Boden wieder leicht gelöst werden kann.
Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht auch das aufeinanderfolgende Eintreiben von Blechpfählen, insbesondere von tiefbogenförmigen Blechpfählen, wobei diese wechselseitig in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden können, so daß sich eine Wand ergibt, bei welcher die Pfähle ineinandergreifen.
Zusammenfassend umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Bohrschnecke, die mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist und sich von dieser nach abwärts erstreckt, wobei die Antriebsvorrichtung entlang einer aufrechtstehenden FührungsvorrichtunXl auS und abbewegbar ist. Die Antriebsvorrichtung dreht die Bohrschnckc, um diese zu veranlassen, in den Boden zu bohren. Die Bohrschnecke ist in einer Verkleidung drehbar enthalten, die von der Antriebsvorrichtung herabhängt und die gleichzeitig mit der Bohrschnecko auf und abbewegbar ist. Diese Schneckenverkleidung trägt einen einzutreibenden Blechpfahl, und zwar mit einer Vorrichtung in d Nähe des oberen Endes der Verkleidung, mit welchem ein Ende des Pfahles lösbar geklemmt werden kann, und durch eine Vorrichtung neben dem unteren Ende der Verkleidung, welches den anderen nteil des Pfahles so angreift, daß dieser zumindest dann gelöst wird, wenn sich die Verkleidung der Bohrschnecke nach aufwärtsbewegt.
Somit wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Blechzah] an der Verkleidung der Bohrschnecke gehalten, und er wird daran mit beiden Enden gesichert. Der Blechpfahl wird deshalb gehindert, sich'während des Eintreibens zu verbiegen oder zu verziehen.
Während die Schneckenverkleidung den Blechpfahl trägt, wie es oben beschrieben ist, dient die Verkleidung zusätzlich dem Zweck, den Pfahl vor einer Beschädigung durch die sich drehende Bohrschnecke zu schützen.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hängt die Schneckenverkleidung vom Montagerahmen der Antriebsvorrichtung über ein Paar hydraulischer Zylinder und einer Gelenkvorrichtung herab. Das Zylinderpaar drückt die den Pfahl tragende Schneckenverkleidung nach abwärts, um so den Blechpfahl in und durch eine harte Schicht hindurchzutreiben, oder um seine endgültige Einbettung zu erreichen. Da das Zylinderpaar zwischen der Antriebsvorrichtung und der Schneckenverkleidung wirkt, enthält das Gerät eine Vorrichtung, welche die Antriebsvorrichtung an einer Aufwärtsverschiebung während der Tätigkeit des Zylinderpaares hindert.
Die Gelenkverbindung ermöglicht es der Schneckenverkleidung um die Bohrschnecke um wenigstens 180° gedreht zu werden, wie z.B.
durch ein motorgetriebenes Schneckengetriebe. Diese Anordnung erleichtert wesentlich die Herstellung einer Wand durch Einsetzen und Eintreiben der aufeinanderfolgend miteinander verriegelten Blechpfeiler, wobei jeder benachbarte Blechpfahl in entgegengesetzte Richtung gedreht wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Aus-Sührungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die gerade einen Blechpfeiler in den Boden eintreibt.
Fig. 2: eine Teil-Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, der Bohrschnecke, des Blechpfahl-Klemmechanismus und zugehöriger Teile des Gerätes nach Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, Fig. 3: eine Vorderansicht der in Fig. 2 gezeigten Teile, Fig. 4: eine schematische Darstellung einer Seilzuganordnung für das Anheben und Absenken der Antriebsvorrichtung und anderer Vorrichtungen, die durch diese Seilzuganordnung getragen wird, und einer Seilzuganordnung zum Abwärtsdrngn einer Verkleidung der Bohrschnecke zusammen mit einen daran befestigten Blechpfahl in einer Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 5: einen Vertikalschnitt einer Gelenkverbindung, welche die Schneckenverkleidung mit der Antriebsvorrichtung in dem Gerät nach Fig. 1 verbindet, wobei die Ansicht auch ein Schneckengetriebe für die Drehung der Schneckenverkleidunq um die Bohrschnecke zeigt, in einem vergrößerten Maßstab, Fig. 6: einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 2, in vergrößertem Maßstab, Fig. 7: einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, wobei insbesondere die Art und Weise gezeigt ist, in welcher ein Blechpfahl an oder neben seinem unteren Ende mit der Schneckenverkleidung lösbar verbunden ist, Fiq. 8: eine Teilansicht, welche insbesondere die Befesticluirc7splatte zeigt, die an der Schneckenverkleidung befestigt ist und die eine lösbare Verbindung des Blechpfnhl.es wie in Fig. 7 ermöglicht, Fig. 9: eine perspektivische Teilansicht eines Blechpfahles, welche insbesondere ein Paar Verbindungsplatten an dem Blechpfahl zeigt, die von der Befestigungsplatte nach Fig. 8 lösbar angegriffen werden, und zwar in der in Fig. 7 gezeigten Art und Weise, Fig.10: eine Teilansicht einer besonderen Abwandlung der Vorrichtung zur Verhinderung der Antriebsvorrichtung an einer Aufwärtsbewegung während der Ausübung eines Abwärtsdruckes auf die Schneckenverkleidung in dem Gerät nach Fig. 1, Fig.11: einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 10, iig.12: eine perspektivische Teilansicht, die insbesondere ein Paar Befestigungsstangen zeigt, die an der Schneckenverkleidung angeordnet sind und als Alternative zu der Befestigungsplatte nach Fig. 8 dienen, Fig.13: eine perspektivische Teilansicht einer besonderen Abwandlung zur Befestigung der Befestigungsstangen nach Fig. 12 an der Schneckenverkleidung und Fig.14: eine perspektivische Teilansicht, die insbesondere ein Paar Verbindungsringe zeigt, die an einem Blechpfahl angeordnet sind und für die lösbare Befestigung mit den Befestigungsstangen nach Fig. 13 dienen.
fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Eintreib~en von Blechpfählen qemäß der Erfindung, wobei diese auf einem Raupenträger 15 montiert ist. Wie sich aus dieser Figur und auch aus den Fig. 2 und 3 ergibt, enthält die Vorrichtung zum Eintreiben von Blechpfählen: (1) einen normalerweise vertikalen Mast oder eine Führungsvorrichtung 16 mit einem Paar paralleler Führungsschienen 17 (cine ist gezeigt), die an der Führungsvorrichtung befestigt sind und sich entlang dieser Vorrichtung erstrecken; (2) eine Antriebsvorrichtung 18, die entlang der Führungsschienen 17 bewegbar ist; (3) eine Bohrschnecke 19, die an der Antriebsvorrichtung 18 befestigt ist und sich von dieser nach abwärts erstreckt, wobei sie durch die Antriebsvorrichtung um ihre eigene Achse gedreht wird; (4) eine rohrförmige Schneckenverkleidung 20, die lose als eine Hülse die Bohrschnecke 19 umgibt und die lösbar einen Stahlblechpfahl P, insbesondere einen tiefbogenförmigen Blechpfahl, trägt, der in den Boden G eingetrieben werden soll; (5) eine Gelenkverbindung 21, welche die Schneckenverkleidunq 20 mit der Antriebsvorrichtung 18 über ein Paar hydraulischer Druckzylinder 22 verbindet. Die Gelenkverbindung 21 und das Druckzylindcrpaar 22 wirken zusammen, um es der den Pfahl tragenden Schneckenverkleidung 20 zu ermöglichen: (1) mit der Bohrschnecke 19 entlang dem Führungsschienenpaar 17 zu wandern; (2) in den Boden, wie erwünscht, einzudringen und (3) sich um die Bohrschnecke zu drehen.
Der Raupenträger 15 trägt den Mast 16 über ein Paar Streben 23 (eine ist gezeigt) und eine Schwenkverbindung 24, die es dem Mast ermöglicht, zwischen einer aufrechtstehenden Stellung oder Arbeitsstellung und einer umgekippten oder Nichtarbeitsstellung zu schwenken. Fig. 1 zeigt den Mast 16 in der Arbeitsstellung, wobei dieser vertikal auf dem Boden G steht. Der Mast 16 trägt das Führungsschienenpaar 17 fest an seiner Vorderseite oder an seiner Seite, die von dem Träger 15 wegweist.
Die Antriebsvorrichtung 18 enthält einen Montagerahmen 25. Dieser Montagerahmen hat zwei in vertikaler Richtung mit Abstand angeordnete Paare gegenüberliegender Schuhe 26, die, wie es am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, nach rückwärts in eine Gleitverbindung mit dem Führungsschienenpaar 17 am Mast 16 vorspringen. Die Antriebsvorrichtung 18 ist deshalb entlang dem Führungsschienenpaar 17 aufwärts und abwärtsbewegbar.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Zugwindenanordnung (Flaschenzug) 27 für die erwähnte Auf- und Abbewegung der Antriebsvorrichtung 18 entlang dem Führungsschienenpaar 17. Die durch eine Winde 28 auf der Tragvorrichtung 15 betätigte Zugwindenanordnung 27 enthält ein Drahtseil 29, das sich von der Winde 28 über eine Rolle 30 auf dem Träger aufwärts zu einer Rolle 31 auf einem Mehrrollenblock 32 am oberen Ende des Mastes 16 erstreckt. Das Drahtseil 29 läuft weiter über eine Reihe von vier Rollen 33 auf dem Mehrrollenblock 32 und eine andere Reihe von vier Rollen 34 auf dem Antriebsvorrichtungs-Aufhängerahmen 25, und es ist bei 35 an dem Mehrrollenblock verankert.
Somit wandert die Antriebsvorrichtung entlang dem Führungsschienenpaar 17 aufwärts und abwärts, wenn die Winde 28 das Drahtseil 29 aufwickelt oder abgibt. Die Pfeilspitzen in Fig. 4 zeigen die Bewegungsrichtung des Drahtseiles 29 während der Abwärtsbewegung der Antriebsvorrichtung 18, d.h., während des Eintreibvorganges des Blechpfahles.
Nach den Fig. 2 und 3 enthält die Antriebsvorrichtung 18 einen Schnecken-Antriebsmotor 36 und eine Kraftübertragung 37, wie ein Getriebegehäuse oder irgendeine geeignete Vorrichtung, die beide auf dem Montagerahmen 25 montiert sind. Die Übertragung besitzt eine Ausgangswelle 38, die koaxial mit der Bohrschnecke 19 oder genauer mit deren Welle 39 (im folgenden als Schneckenwelle bezeichnet) verbunden ist. Die Bohrschnecke 19 enthält ferner ein fortlaufendes schraubenförmiges Schneckenblatt 40, das auf der Schneckenwelle 39 gebildet ist und in einem üblichen Bohrkopf endet, wie es bei 41 in Fig. 1 zu sehen ist.
Die Ausgangswelle 38 der Übertragung bzw. des Getriebes und die Schneckenwelle 39 sind beide hohl, und sie sind miteinander so verbunden, daß durch sie ein Medium hindurchgeführt werden kann.
Die Ausgangswelle 38 des Getriebes ist an ihrem oberen Ende mit einer Speiseleitung 42 verbunden, und zwar über eine Gelenkkupplung 43. Während des Eintreibens des Blechpfahles oder während des Bohrvorganges kann irgendein gewünschtes Medium von der Speiseleitung 42 in die Schneckenwelle 39 über die Ausgangswelle 38 des Getriebes geliefert werden und in das Bohrloch durch eine Auslaßöffnung (nicht gezeigt) in den Bohrkopf 41 eingebracht werden. Diese Anordnung ist aber an sich bekannt.
Die Verkleidung 20 umgibt lose die Bohrschnecke 19, wobei sie nur den Bohrkopf 41 freiläßt. Die Verkleidung 20 hängt herab von dem Montagerahmen 25 für die Antriebsvorrichtung, und zwar Uber eine Gelenkverbindung 21 und das Druckzylinderpaar 22. Es besteht zwischen der Bohrschnecke 19 und ihrer Verkleidung 20 keine unmittelbare mechanische Verbindung.
Wie im einzelnen in Fig. 5 gezeigt, enthält die Gelenkverbindung 21 einen hohlen Tragrahmen 44 und eine Hülse 45, die durch Lager 46 in dem Tragrahmen drehbar gelagert ist. Die Hülse 45 ist gegen eine axiale Bewegung in Bezug auf den Tragrahmen 44 gesperrt. Zwei mit Flanschen versehene rohrförmige Kupplungselemente 47 und 48 verbinden die Hülse 45 koaxial mit der Schneckenverkleidung 20, wodurch eine gleichzeitigcBewegung der Verkleidung mit der Hülse bewirkt wird. Der obere Endteil der Schneckenwelle 39, auf dem das schraubenförmige Blatt 40 nicht ausgebildet ist, erstreckt sich koaxial durch die Hülse 45 und die Kupplungselemente 47 und 48, und zwar mit einem beträchtlichen Spiel.
Um die Schneckenverkleidung 20 um die Bohrschnecke 19 zu drehen, ist die Gelenkverbindung 21 mit einem Motor 49 versehen, der in seinem Tragrahmen 44 fest montiert ist. Der Motor 49 besitzt eine Ausgangswelle 50 mit einer darauf angeordneten Schnecke 51.
Die Schnecke 51 greift in ein Schneckenrad 52 ein, welches die Hülse 45 der Gelenkverbindung 21 unverdrehbar umgibt. Es dreht somit der Motor 49 die Hülse 45 und damit auch die Schneckenverkleidung 20 über das Schneckengetriebe, wobei eine Verdrehung um mindestens 1800 möglich ist. Diese Drehung der Schneckenverkleidung 20 um die Bohrschnecke 19 ist notwendig zur Herstellung einer Wand durch Einbringen mehrerer miteinander verriegelter tiefbogenförmiger Blechpfähle in die Erde, um so jeden benachbarten Pfahl in die entgegengesetzte Richtung zu drehen.
Der Tragrahmen 44 der Gelenkverbindung 21 besitzt ein Paar seitlicher Vorsprünge 53, die in entgegengesetzte Richtungen vorspringen. Das Paar hydraulischer Druckzylinder 22 erstreckt sich zwischen diesen Tragrahmenvorsprüngen 53 und dem Montagerahmen 25 für die Antriebsvorrichtung, und sie üben einen Druck auf die den Pfahl tragende Schneckenverkleidung 20 aus, um den Pfahl in den Grund einzudrücken.
Während dieses Abwärtsdruckes auf die Schneckenverkleidung 20 durch das Druckzylinderpaar 22 muß die Antriebsvorrichtung 18 daran gehindert werden, sich entlang des Führungsschienenpaares 17 nach aufwärts zu verschieben, um die Reaktionskraft des Druckes aufzunehmen, beispielsweise durch folgende Vorrichtung.
Wie teilweise in den Fig. 1 und 2 und insgesamt in Fig. 4 gezeigt, besteht ein Beispiel einer Vorrichtung zur Aufnahme der Reaktionskraft aus einer Seilzuganordnung 54. Diese die Reaktionskraft aufnehmende Seilzuganordnung besteht aus einem Paar Rollen 55 und 55a und einem weiteren Paar Rollen 56 und 56a, die beide auf getlenüberliegenden Seiten des die Antriebsanordnung tragenden Rahmens 25 angeordnet sind. Sie besteht ferner aus einer Reihe von drei Rollen 57,58 und 59 am bodenseitigen Ende des Mastes 16, aus zwei weiteren Rollen 60 und 61 auf dem Träger 15, aus einer Winde 62 auf diesem Träger und aus einem Drahtseil 64, das in folgender Weise verläuft. Dieses Drahtseil ist mit einem Ende 63 am bodenseitigen Ende des Mastes 16 verankert, und es erstreckt sich von hier zu der Winde 62, nachdem es über die Rollen 55,57,56,56a, 58,55a,59,60 und 61 in der angegebenen Reihenfolge gelaufen ist.
Es wickelt somit die Winde 62 das Drahtseil 64 so auf, wie es durch die Pfeilspitzen angegeben ist. Die Seilzuganordnung 64 übt auf die Antriebsanordnung 18 einen Zug nach unten aus, wodurch diese Antriebsanordnung der Reaktionskraft des durch die Schneckenverkleidung 20 aufgrund des Druckzylinderpaares 22 ausgeübten Druckes widerstehen kann.
Die rohrförmige Schneckenverkleidung 20 besitzt eine Vorrichtung zur lösbaren Halterung des einzutreibenden Blechpfahles P. Die lösbare Halterung enthält einen Klemmechanismus 65 (Fig. 2,3 und 6), welches das obere Ende des Blechpfahles festhält, und eine Vorrichtung 66 (Fig. 7 und 8), welche das bodenseitige Ende des Blechpfahles festhält.
Der Klemmechanismus 65 enthält ein Halteband 67, welches die Schneckenverkleidung 20 umfaßt, bzw. es ist der Klemmechanismus 65 auf dem Halteband 67 montiert. Dieses Halteband weist ein Paar Hälften auf, die bei 68 gelenkig miteinander verbunden sind und die bei 69 trennbar miteinander verbunden sind. Das Klemmmechanismus-Halteband 67 kann deshalb auf der Schneckenverkleidung 20 verschoben und auf dieser in jeder gewünschten Stellung unbeweglich gehalten werden, um die Länge des Blechpfahles P auszugleichen. Das in Fig. 2 mit gestrichelten Linien gezeigte Halteband stellt eine solche mögliche Lage des Haltebandes 67 auf der Schneckenverkleidung 20 dar.
Von dem Klemmechanismus-Halteband 67 springt nach vorwärts oder nach links (wie in den Fig. 2 und 6 zu sehen) ein Paar Arme 70 vor, zwischen denen ein Schwenkzapfen 71 angeordnet ist. Ein Paar L-förmiger Klemmklauen 72 sind auf dem Schwenkzapfen 71 drehbar gelagert, so daß sie auf einen Anschlag 73 zum oder von diesem weggeschwenkt werden können, wobei sic der Anschlag 73 von dem Halteband 67 nach abwärts erstreckt. Das Klemmklauenpaar 72 ist mit Hilfe eines Stiftes an der Kolbenstange 74 eines hydraulischen Klemmzylinders 75 befestigt, die bei 76 an dem Halteband 67 schwenkbar befestigt ist. Der Klemmzylinder 75 dehnt sich aus und zieht sich zusammen, um das Klemmklauenpaar 72 in Anlage und außer Anlage an dem Anschlag 73 zu schwenken.
Zum Festklemmen des Blechpfahles P durch den Klemmechanismus 65 der vorstehend angegebenen Konstruktion wird das obere Ende des Pfeiles zwischen das Klemmklauenpaar 72 und den Anschlag 73 eingebracht, wie es durch die strichpunktierten Linien in Fig. 2 ansezeigt ist, wobei der Klemmzylinder 75 in zusammengezogenem Zustand gehalten wird. Das Klemmklauenpaar 72 klemmt den Blechpfahl P gegen den Anschlag 73, wenn sich der Klemmzylinder 75 im folgenden ausstreckt.
Die Fig. 7,8 und 9 zeigen Einzelheiten der oben erwähnten Vorrichtung 66 für die lösbare Befestigung des bodenseitigen Endteiles des Blechpfahles P. Die Befestigungsvorrichtung enthält eine Befestigungsplatte 77 mit Rechteckform, die bei 78 mit der Schneckenverkleidung 20 an oder neben deren Bodenende befestigt ist. Die Befestigungsplatte 77 weist obere und Seitenkanten auf, die bei 79 und 80 abgeschrägt sind.
Der Blechpfahl P, der durch die Befestigungsplatte 77 festgehalten werden soll, besitzt eine Tiefbogenform, wie es bereits erwähnt ist, wobei ein Steg 81 und ein Paar gegenüberliegender, schräg verlaufender Flanschwände 82 auf beiden Seiten des Steges vorgesehen sind. An der konkaven Seite dieses Blechpfahles P und neben seinem bodenseitigen Ende, sind mit Abstand voneinander zwei in einer Ebene liegende Verbindungsplatten 83 befestigt, und zwar an den schräg verlaufenden Seitenwänden 82, so daß sie sich gegeneinander erstrecken. Die Befestigungsplatte 77 an der Schneckenverkleidung 20 ist in den Raum 84 zwischen dem Steg 81 und dem Verbindungsplattenpaar 83 des Blechpfahles P hineinverschiebbar oder aus diesem herausschiebbar. Wenn die Befestigungsplatte 77 einmal mit dem Blechpfahl P verbunden worden ist, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, löst sich diese von dem Pfahl nur bei einer relativen Längsbewegung zwischen Blechpfahl und Schneckenverkleidung.
Für den Betrieb des Gerätes zum Einbringen eines Blechpfahis, das gemäß den Fig. 1 bis 9 konstruiert ist, kann der Mast 16 auf dem Boden aufgerichtet werden, und es kann die eingeschlossene Bohrschnecke 19 aufrecht auf dem Boden gehalten werden, und zwar durch halterung der Antriebsanordnung 18 in einer geeigneten Stellung auf dem Mast, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die vertikale Position des Klemmechanismus 65 auf der Schneckenverkleidung 20 wird so verändert, wie es zum Ausgleich der Länge des einzutreibenden Blechpfahles erforderlich ist, in dem das Halteband 67 entlang der Schneckenverkleidung verschoben wird. Der Klemmzylinder 75 muß zusammengezogen werden.
Der einzutreibende Blechpfahl P kann beispielsweise durch einen Kran angehoben werden und der Länge nach gegen die Schneckenverkleidung 20 angelegt werden, wobei die konkave Seite des Pfahles der Verkleidung zugewandt ist, und wobei das die Verbindungsplatte tragende Ende des Pfahles nach abwärts gerichtet ist. Der Blechpfahl P kann dann entlang der Schneckenverkleidung 20 nach abwärts gleiten, so daß er die Befestigungsplatte 77 an der Schneckenverkleidung in den Raum 84 zwischen dem Steg 81 und dem Verbindungsplattenpaar 83 des Pfahles aufnimmt. Dann wird, mit dem oberen Ende des Blechpfahlsteges 81 zwischen Klemmklauenpaar 72 und Anschla 73 des Klemmechanismus 65, der Klemmzylinder 75 ausgestreckt, wodurch das Klemmklautknpaar den Blechpfahlsteg unbeweglich gegen den Anschlag preßt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Nach Vollendung der Montage des Blechpfahles P auf der Schneckenverkleidung 20 wird der Schneckenantriebsmotor 36 der Antriebsvorrichtung 18 in Bewegung gesetzt, um eine Drehung der Bohrschnecke 19 über das Getriebe 37 in einer vorbestimmten Vorsatzrichtung zu bewirken. Die Bohrschnecke 19 bohrt in den Boden G, und zwar auf der konkaven Seite des Blechpfahles P, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wenn die Winde 28 der Seilzuganordnung 27 das Drahtseil 29 nach und nach abgibt. Während dieses Bohrvorganges wird ein Medium, wie Wasser oder eine Bentonitlösung, in die hohle Schneckenwelle 39 gepumpt werden, und zwar über die Speiseleitung 42 und die Getriebeausgangswelle 38, wobei das Medium aus der nicht gezeigt ten Auslaßöffnung im Bohrkopf 41 in das Bohrloch eingebracht wird.
Der Zweck dieses Vorganges ist allgemein bekannt.
Sowohl das obere Ende als auch das bodenseitige Ende des eingetriebenen Blechpfahles P sind an der Schneckenverkleidung 20 befestigt und werden somit gegen eine Verschiebung gesperrt. Somit wird unter dem kombinierten Gewicht der Antriebsanordnung 18, der Bohrschnecke 19 usw. der Blechpfahl P weich in das Bohrloch ohne Ausknickung oder Biegung eingeführt.
Um eine harte Schicht zu durchdringen oder um eine abschließende Einbettung des Blechpfahles P zu erhalten, wird die Winde 62 der eine Reaktionskraft aufbringenden Seilzuganordnung 54 so betätigt, daß das Drahtseil 64 aufgewickelt wird, wie es in Fig. 4 gezeigt wird, wodurch auf die Antriebsvorrichtung 18 ein nach abwärts gerichteter Zug aufgebracht wird. Gleichzeitig werden die beiden Druckzylinder 22 ausgedehnt, um über die Gelenkverbindung 21 die Schneckenverkleidung 20 zusammen mit dem von dieser gehaltenen Blechpfahl P nach abwärts zu drücken. Das Druckzylinderpaar 22 drückt die den Pfahl tragende Schneckenverkleidung 20 wirksam nach abwärts, da die eine Reaktionskraft aufbringende Seilzuganordnung 54 es ermöglicht, die Antriebsanordnung 18 gegen die durch den Druck hervorgerufene Reaktionskraft zu halten.
Wenn der Blechpfahl P in den Boden über eine gewünschte Länge eingetrieben worden ist, wird der Klemmzylinder 75 der Klemmvorrichtung 65 zusammengezogen, wodurch das Klemmklauenpaar 72 von dem Anschlag 73 weggeschwenkt wird, wodurch das obere Ende des Blechpfahles gelöst wird. Dann wird das Drahtseil der Seilzuganordnung 27 durch die Winde 28 aufgewickelt, um die Antriebsanordnung 18 entlang dem Führungsschienenpaar 17 anzuheben.
Bei der sich ergebenden Aufwärtsbewegung der Schneckenverkleidung 20 gleitet die daran befestigte Befestigungsplatte 77 aus dem Raum 84 zwischen dem Steg 81 und dem Verbindungsplattenpaar 83 des Blechpfahles P heraus. Die Bohrschnecke 19 und ihre Verkleidung 20 können infolgedessen leicht aus dem Bohrloch herausgezogen werden, wobei nur der Blechpfahl P in dem Bohrloch verbleibt. Während des Rückzuges der eingeschlossenen Bohrschnecke 19 kann der Schneckenantriebsmotor 36 in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, um zu bewirken, daß die Bohrschnecke das Bohrloch wieder füllt.
Der nächste einzutreibende Blechpfahl wird dann an der Schneckenverkleidung 20 in der oben beschriebenen Weise befestigt. Der Motor 49 in dem Tragrahmen 44 der Gelenkverbindung 21 wird dann in Drehung versetzt, wodurch die den Pfahl tragende Schneckenverkleidung 20 um die Bohrschnecke 19 gedreht wird, bis der Blechpfahi in entgegengesetzter Richtung in Bezug auf den vorhergehend eingetriebenen Pfahl orientiert ist. Nach dem Ineinandergreifen des Pfahles mit dem vorhergehenden Pfahl kann der zweite Pfahl in der vorherbeschriebenen Weise in den Boden eingebracht werden. Es kann somit eine gewünschte Wand hergestellt werden, indem aufeinanderfolgend Blechpfähle in den Boden eingebracht werden, die ineinandergreifen, wobei benachbarte Pfähle in entgegengesetzte Richtung weisen.
Die Fg. 10 und 11 zeigen eine Vorrichtung, die anstelle der die Reaktionskraft aufnehmenden Seilzuganordnung 54 nach Fig. 4 verwendet werden kann, durch die die Antriebsvorrichtung 18 an einer Aufwärtsverschiebung während des Abwärtsdruckes der Schneckenverkleidung 20 durch das Druckzylinderpaar 22 gehindert wird.
Diese Vorrichtung enthält mehrere Zähne 90, die mit konstanten Längsabständen an dem Mast 16 gebildet sind und die zwischen dem Führungsschienenpaar 17 angeordnet ist, so daß sie die Bewegung der Antriebsvorrichtung 18 entlang dieses Schienenpaares 17 nicht behindert.
Für das wahlweise Eingreifen in die Zähne 90 an dem Mast 16 ist eine Sperrklinke 91 vorgesehen, die zwischen einem Armpaar 92, das von dem Montagerahmen 25 der Antriebsvorrichtung 18 nach rückwärts vorspringt, schwenkbar gehaltert ist. Zwischen dem Armpaar 92 ist ebenfalls ein hydraulischer Zylinder 93 schwenkbar montiert, der eine Kolbenstange 94 enthält, die mit der Sperrklinke 91 durch einen Stift verbunden ist. Die Ausdehnung dieses Zylinders 93 bewirkt eine Schwenkbewegung der Sperrklinke 91 in Eingriff mit der Unterseite eines der Zähne 90. Die Antriebsvorrichtung 18 ist dann gegen eine Aufwärtsbewegung entlang dem Führungsschienenpaar 17 verriegelt.
Die Fig. 12,13 und 14 stellen Darstellungen abgewandelter Vorrichtungen für die lösbare Sicherung des bodenseitigen Endes des Blechpfahles an der Schneckenverkleidung 20 dar. Die abgewandelte Vorrichtung umfaßt anstelle der Befestigungsplatte 77 der Fig. 7 und 8 ein Paar Befestigungsstangen 77a, die beide parallel zur Schneckenverkleidung 20 angeordnet sind und an einem Ende mit der Verkleidung fest verbunden sind, und zwar entweder durch entsprechende Arme 78a, wie in Fig. 12 gezeigt, oder durch einen gemeinsamen T-förmigen Arm 78b, wie es in Fig. 13 gezeigt ist. Diese Haltestangen 77a können sich relativ in ein Paar in Querrichtung voneinander entfernter Verbindungsringe oder Halbringe 83a bewegen, die an dem Blechpfahl P gebildet sind, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Gegebenenfalls können aber die Haltestangen 77a in Kombination mit den Befestigungsplatten 83 nach Fig. 9 verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Eintreiben von Blechpfählen in den Boden, gekennzeichnet durch eine aufrechtstehende Führungsvorrichtunq (16) durch eine Antriebsvorrichtung (18), die entlang der Führuilqsvorrichtung (16) aufwärts und abwärts bewegbar ist, durch eine Bohrschnecke (19), die mit der Antriebsvorrichtung (18) verbunden ist und sich von dieser nach abwärts erstreckt, wobei die Bohrschnecke (19) durch die Antriebsvorrichtung gedreht wird, durch Ci1( ohrförmige Verkleidung (20), welche die Bohrschnecke (19) so unijibt, daß eine relative Drehung zwischen ihnen ermöglicht wird, durch eine Vorrichtung (21), welche die rohrförmige Verkleidung (20) Init der Antriebsvorrichtung (18) so verbindet, daß zumindest eine gleichzeitigcAuf- und Abbewegung der Verkleidung (20) zusamrnen mit der Bohrschnecke (19) möglich ist, durch eine Vorrichtung (e, r neben dem oberen Ende der Verkleidung (20) für eine lösbare Befestigung eines Endes eines Blechpfahles, und durch eine Vorrichtunq (66) neben dem unteren Ende der Verkleidung (20), welche den anderen Endteil des Blechpfahles so angreift, daß sie wenigstens bei Aufwärtsbewegung der Verkleidung zusammen mit der Bohrschnecke (19) vom Blechpfahl gelöst wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (21) eine Betätivungsvorrichtung (22) enthält, welche auf die Verkleidung (20) einen Abwärtsdruck ausübt, und daß eine Vorrichtung (54) vorgesehen ist, welche die Antriebsvorrichtung (18) an einer Aufwärtsbewegung entlang der Führungsvorrichtung (16) während der Ausübung des Abwärtsdruckes auf die Verkleidung (20) durch die Betätigungsvorrichtung (22) hindert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung eine Gelenkverbindung (21) enthält, welche die Verkleidung (20) mit der Antriebsvorrichtung (18) so verbindet, daß eine Drehung der Verkleidung (20) um die Bohrschnecke (90) möglich ist, und daß eine Vorrichtung zur Drehung der Verkleidung (20) um die Bohrschnecke (19) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (21) einen Tragrahmen (44) enthält, der mit der Antriebsvorrichtung (18) verbunden ist, und daß eine Hülse (45) vorgesehen ist, die von dem Tragrahmen (44) drehbar gehalten ist und mit der Verkleidung (20) so verbunden ist, daß er gleichzeitig mit dieser drehbar ist, wobei die Hülse (45) gegen eine axiale Bewegung in Bezug auf den Tragrahmen (44) verriegelt ist und den oberen Endteil der Bohrschnecke (19) lose umgibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die I)rehvorrichtung einen Motor (49), der auf dem Tragrahmen (44) montiert ist, und ein Schneckengetriebe (51,52) enthält, welches die Motordrehung auf die Hülse (45) überträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (44) der Gelenkverbindung (21) mit der Antriebsvorrichtung (18) über eine Betätigungsvorrichtung (22) verbunden ist, welche auf die Verkleidung (20) einen Abwärtsdruck ausübt, und daß eine Vorrichtung zum Sperren der Antriebsvorrichtung (18) gegen eine Aufwärtsbewegung entlang der Führungsvorrichtung (16) während der Ausübung des Abwärtsdruckes auf die Verkleidung (20) durch die Betätigungsvorrichtung (22) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung eine Seilzuganordnung (54) enthält, die an der Antriebsvorrichtung (18) und der Führungsvorrichtung (16) montiert ist, wobei die Seilzuganordnung so ausgebildet ist, daß sie während der Ausübung des Abwärtsdruckes auf die Verkleidun (20) durch die Betätigungsvorrichtung (22) die AntriebsvorrichtiInq (18) nach abwärts in Bezug auf die Führungsvorrichtung (16) drängt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung eine Reihe von Zähnen (90) enthält, die mit in Längsrichtung verlaufenden Abständen auf der Führungsvorrichtung (16) so angeordnet sind, daß dieAufwärts- und Abwärtsbewegung der Antriebsvorrichtung entlang dieser Führungsvorrichtunq ermöglicht ist, daß eine Sperrklinke (91) auf der Antriebsvorr:iclitung (18) so angeordnet ist, daß sie in Eingriff und außer Eingriff mit einem der Zähne (90) an der Führungsvorrichtung (16) bringbar ist, wobei die Sperrklinke (91) wirksam eine Aufwärtsbewegung der Antriebsvorrichtung (18) entlang der Führungsvorrihtung (16) verhindert, wenn sie mit einem der Zähne (90) in Eingriff ist, und daß eine Betätigungsvorrichtung (93) auf der Antriebsvorrichtung (18) vorgesehen ist, welche die Sperrklinke (91) in Eingriff und außer Eingriff mit einem der Zähne (90) bewegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Klemmvorrichtung (65) einen Anschlag (73) auf der Verkleidung (20) enthält, daß wenigstens eine Klemmklaue (72) auf der Verkleidung (20) montiert ist, die auf den Anschlag (73) zu und von diesem wegbewegbar ist, um das eine Ende des Blechpfahles anzugreifen oder sich von diesem zu lösen, und daß eine ebenfalls auf der Verkleidung (20) montierte Betätigungsvorrichtung (74,75) vorgesehen ist, welche die Klemmklaue (72) auf den Anschlag (73) zu und von diesem wegbewegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Klemmvorrichtung (65) über eine Haltevorrichtung (67) auf der Verkleidung (20) montiert ist, wobei die Haltevorrichtung entlang der Verkleidung (20) bewegbar ist und an dieser in irgendeiner Stellung befestigbar ist, um die Länge des Blechpfahles auszugleichen.
11. Vorrichtung zum Eintreiben von Blechpfählen, insbesondere von rinnenförmigen oder tiefbogenförmigen Blechpfählen, in den Boden, wobei an jedem Blechpfahl Verbindungsvorrichtungen vorgesehen sind, gekennzeichnet durch eine aufrechtstehende Führungsvorrichtung (16) durch eine Antriebsvorrichtung (18) mit einem Montagerahmen, die entlang der Führungsvorrichtung (16) auf und abbewegbar ist, durch eine Bohrschnecke (19), die mit der Antriebsvorrichtung (18) verbunden ist und sich von dieser nach abwärts erstreckt, wobei die Bohrschnecke durch die Antriebsvorrichtung (18) gedreht wird, durch eine rohrförmige Verkleidung (20), die eine Hülse um die Bohrschnecke (19) bildet und deren relative Drehung ermöglicht, durch eine Gelenkverbindung (21) unterhalb der Antriebsvorrichtung (18), die die rohrförmige Verkleidung (20) drehbar haltert, wobei die Gelenkverbindung (21) es ermöglicht, daß die Bohrschnecke (19) sie drehbar durchsetzt, durch eine erste Betätigungsvorrichtung (22), welche die Gelenkverbindung (21) mit dem Montagerahmen (25) der Antriebsvorrichtung (18) verbindet und über die Gelenkverbindung (21) auf die rohrförmige Verkleidung (20) einen Abwartsdruck ausübt, durch eine Vorrichtung zur Verbindung einer Aufwärtsverschiebung der Antriebsvorrichtung (18) während der Ausübung des Abwärtsdruckes auf die rohrförmige Verkleidung (20) durch die erstc Betätigungsvorrichtung (22), durch eine zweite Betätigungsvorrichtung für die Drehung der rohrförmigen Verkleidung (20) um die Bohrschnecke (19), durch eine Vorrichtung (65) neben dem oberen Ende der rohrförmigen Verkleidung (20) für die lösbare Verbindung mit einem Ende des Blechpfahles und durch eine Vorrichtung (66) neben dem unteren Ende der rohrförmigen Verkleidung (20) für den Eingriff mit der Verbindungsvorrichtung neben dem anderen Ende des Blechpfahles, wobei sich die Eingriffsvorrichtung von der Verbindungsvorrichtung löst, wenn die Antriebsvorrichtung (18) mit dem einen, von der lösbaren Befestigungsvorrichtung gelösten Ende des Blechpfahles entlang der Führungsvorrichtung (16) nach aufwärts bewegt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechpfahl einen Steg (81) und ein Paar gegenüberliegender geneigter Wände (82) an gegenüberliegenden Seiten des Steges (81) aufweist, wobei die Verbindungsvorrichtung ein Paar mit Abstand voneinander, in gleicher Ebene liegender Verbindungsplatten (83) umfaßt, die an den geneigten Wänden (82) des Blechpfahles ausgebildet sind und sich gegeneinander erstrecken, und wobei die Eingriffsvorrichtung eine Befestigungsplatte (77) umfaßt, die an der rohrförmigen Verkleidung (20) ausgebildet ist, und wobei ferner die Befestigungsplatte (77) relativ in den Raum zwischen dem Steg (81) und den Verbindungsplatten (83) des Blechpfahles hinein-und aus diesem herausbewegbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung ein Paar in Querrichtung mit Abstand voneinander angeordneter Verbindungsringe (83a) aufweist, die an dem Blechpfahl befestigt sind, und daß die Eingriffsvorrichtung ein Paar mit Abstand voneinander angeordneter Haltestangen (77a) enthält, die sich parallel zur rohrförmigen Verkleidung (20) erstrecken und je an deren einem Ende befestigt sind, wobei die Haltestangen (77a) relativ in die Verbindungsringe (83a) am Blechpfahl hinein-und aus diesem herausbewegbar sind.