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Dokumentenidentifikation DE2913433C2 08.05.1991
Titel Einrammverfahren
Anmelder Toa Harbor Works Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP;
Hisaharu Nakajima, Onomichi, Hiroshima, JP
Erfinder Hisaharu, Nakajima, Onomichi, Hiroshima, JP
Vertreter Weber, D., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Seiffert, K., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 6200 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 04.04.1979
DE-Aktenzeichen 2913433
Offenlegungstag 18.10.1979
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.05.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.05.1991
IPC-Hauptklasse E02D 7/26

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einrammverfahren, bei welchem ein Pfahl durch einen Vibrationspfahltreiber in den Bogen getrieben wird und bei welchem durch mindestens ein entlang des einzurammenden Pfahles angebrachtes Wasserführungsrohr während des Einrammens des Pfahles Wasser unter Druck auf den Bereich unterhalb des Pfahles gerichtet wird, um gelöstes Gestein wegzuspülen.

Ein solches Verfahren ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 18 93 084 bekannt. Bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Vorrichtung und dem damit anzuwendenden Verfahren werden Spundwände, Kanaldielen oder dergleichen, die ebenfalls als Pfähle im Sinne der vorliegenden Erfindung anzusehen sind, in körnige Böden wie Sand, Schluff, leichten Kies oder dergleichen durch Unterspülung eingebracht, wobei diese Spundwände allein aufgrund ihres Eigengewichtes in den körnigen Boden absinken und gegebenenfalls dieser Vorgang auch durch Anwenden eines Rüttlers bzw. eines Vibrationspfahltreibers unterstützt und beschleunigt wird.

Auch die US-Patentschriften 37 66 741; 18 52 903; 26 73 453 beschreiben ähnliche Verfahren, bei welchen durch Spülung oder Schmierung das Eintreiben von Pfählen erleichtert werden soll. Wie bereits erwähnt, setzten die bekannten Verfahren jedoch das Einbringen von Pfählen in körnige oder weiche Böden, die durch Spülung leicht aufgeweicht oder teilweise weggespült werden können, voraus.

Dabei sind auch Verfahren bekannt, bei welchen eine große Wassermenge unter hohem Druck durch ein Rohr ausgestoßen wird, welches an einem einzutreibenden Pfahl angebracht wird. Dabei kann die zugeführte Wassermenge im Bereich von 1000 bis 2000 l/min und der Druck im Bereich von 10-20 N/mm2 liegen.

Die Härte von Böden wird üblicherweise durch einen sogenannten N-Wert beschrieben, der die Zahl von Schlägen angibt, die in einem Versuch mit Standardbedingungen benötigt werden, um einen Pfahl in den Boden einzutreiben. Dabei wird ein Hammer mit einem Gewicht von 63,5 kg aus einer Höhe von 75 cm fallengelassen, bis der Pfahl 30 cm tief in die Probe eingedrungen ist.

Gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß Pfähle auch in härtere Böden (mit einem N-Wert über 50) eingerammt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das vertikal bewegbar am Pfahl angebrachte Wasserführungsrohr durch sein Eigengewicht einerseits und durch den austretenden Wasserstrahl andererseits abwechselnd auf und ab bewegt wird und daß das durch den Pfahl bei einem Rammschlag gelöste Gestein durch den Wasserstrahl des unmittelbar an den Rückstoß des Pfahles anschließend absinkenden Wasserführungsrohres weitgehend aus dem Bereich unterhalb des Pfahles entfernt wird.

Gemäß der Erfindung wird also ein Hochdruckwasserführungsrohr längs eines einzutreibenden Pfahles und vorzugsweise längs einer inneren Oberfläche des Pfahles in der Weise gehaltert, daß sich das Rohr in bestimmten Grenzen bewegen kann, wobei auch das Druckwasser mit einem kleineren Wert zugeführt werden kann als bei den herkömmlichen Verfahren und in der Nähe der Spitze des Pfahles in einer Menge ausgestoßen wird, die geringer ist als bei den herkömmlichen Verfahren.

Bevorzugte Wassermengen und Druckbereiche sind in den Unteransprüchen angegeben.

Da das Wasserführungsrohr nicht unbeweglich am Pfahl fest, sondern in vertikaler und seitlicher Richtung innerhalb eines gewissen beschränkten Bereiches längs des Pfahles beweglich gehalten ist und da der Druck und die Menge des ausgestoßenen Wassers so niedrig bzw. klein wie möglich gehalten wird, kann das Ausstoßen des Wassers bzw. das Strahlbohren mit einer sonst am Pfahl auftreibenden Gegenwirkung vorgenommen werden, die merklich verringert ist, und die am Pfahlkopf aufgebrachte Kraft kann gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wesentlich zum Eintreiben des Pfahles verwendet werden. Ferner kann Hochdruckwasser bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem Augenblick ausgestoßen werden, wenn die Pfahlspitze (the pile top) der Reaktion unterzogen wird und das harte Bett verläßt, gegen welches der Pfahl mit dem Vibrationspfahltreiber bewegt wurde, und zwar auf den Bereich unter der Pfahlspitze, wodurch gebrochene Erd- oder Gesteinsstücke von unterhalb der Unterseite bzw. Spitze des Pfahles ausgeräumt werden können. Deshalb kann das Pfahlrammen so durchgeführt werden, daß die Kraft des Vibrationshämmerns in wirksamer Weise auf den Pfahl aufgebracht wird und direkt auf das Gesteinsbett oder den Grund wirkt. Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß vorgesehen, der Kraft des ausgestoßenen Hochdruckwassers nicht die Möglichkeit zu geben, so stark wie möglich auf den Pfahl zu wirken, wobei gleichzeitig dauernd ein Bereich des Rammbettes, der tatsächlich unter der Pfahlober- bzw. Pfahlvorderseite angeordnet ist, von zerkleinerten Steinen oder Erdreich freigehalten wird, so daß die Kraft des Vibrationshämmerns der Vibrationspfahltreibeinrichtung nicht wie durch ein Kissen gedämpft wird, weil gebrochene Gesteinsstücke oder dergleichen vorhanden sind, sondern über den Pfahl unmittelbar auf den Grund übertragen wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den oben in weitem Sinne zusammengefaßten Merkmalen ist es möglich, einen Stahlpfeiler oder einen Pfahl, wie z. B. ein Stahlrohr, eine im Querschnitt H-förmige, I-förmige oder Stahlblechplatte usw., direkt in ein Gesteinsbett zu treiben, welches einen N-Wert über 50 hat. Auch kann das Pfahlrammen mit nur einem verminderten Spalt durchgeführt werden, welcher längs zwischen dem Pfahl und der Erde erzeugt wird, oder ohne übermäßige Beschädigung des Rammbettbereiches um den einzutreibenden Pfahl herum.

Außerdem ist ein akkurates Pfahlrammen erfindungsgemäß nicht nur an Land, sondern auch in Küstengewässern möglich. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren in wirksamer Weise beim schrägen Eintreiben von Pfählen verwendet werden. Somit hat die vorliegende Erfindung einen weiten Anwendungsbereich, z. B. beim Bau in Felsbettbereichen, z. B. von Pfeilern, Wellenbrechern, Brücken usw.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht zur allgemeinen Illustration des Betriebes außerhalb der Küste beim Pfahlrammen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 und 3 jeweils einen Querschnitt unter Darstellung der Art und Weise, die Wasserführungsrohre erfindungsgemäß bezüglich einem Pfahl mit H-förmigem Querschnitt gehaltert sind,

Fig. 4 eine Ansicht, ähnlich wie die bei den Fig. 2 und 3, unter Darstellung eines Beispieles, bei welchem der Pfahl ein zylindrisches Stahlrohr aufweist,

Fig. 5A und 5B perspektivische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Aspektes der Erfindung, wonach das Wasserführungsrohr längs eines Pfahles mit I-förmigem Querschnitt angeordnet und durch Aufhängen mit einer Kette gehalten wird,

Fig. 6 einen perspektivisch gezeigten Querschnitt der Wasserausstoßdüse, die am oberen bzw. vorderen Ende eines Pfahles anzubringen ist,

Fig. 7 bis 11 in Seitenansicht die Veranschaulichung eines Betriebes, während der Pfahl erfindungsgemäß eingetrieben wird,

Fig. 12 die Draufsicht auf ein Loch, das in ein Gesteinsbett eingeformt ist, wenn ein im Querschnitt H-förmiger Pfahl in dasselbe eingetrieben worden ist, und

Fig. 13 eine Querschnittsansicht entlang der Linie der Pfeile A-A in Fig. 12.

Im folgenden wird eine ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gegeben. Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Dort hängt eine Vibrationspfahltreibeinrichtung A an einem Kran C, der auf einem Arbeitsschiff S getragen ist, und ein Pfahl 1 wird gerade in ein Unterwassergesteinsbett 4 von der Treibeinrichtung A eingetrieben. Längs zum Pfahl 1 ist ein Hochdruckwasserrohr 2 angeordnet, das längs an einer Zwischenstelle bezüglich dem Pfahl 1 durch ein Führungsteil 3 gelagert ist, welches am Pfahl befestigt ist.

Durch dieses Rohr 2 wird Wasser unter Druck aus einer Druckpumpe B zugeführt, die auch auf dem Boot getragen ist, damit es in der Nachbarschaft des oberen bzw. vorderen Endes des Pfahles ausgestoßen wird.

Das Wasserführungsrohr 2 ist nicht unbeweglich am Pfahl angebracht, sondern wird durch das Führungsteil 3 in einer solchen Weise gehalten, daß es sich zwischen dem Pfahl und dem Führungsteil in vertikaler Richtung und - bei einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung - auch sowohl in vertikaler als auch in seitlicher Richtung bewegen kann.

Das Führungsteil 3 stützt, lagert bzw. haltert das Wasserrohr 2, bis eine Düse 5 (Fig. 5B), die im vorderen Ende des Rohres befestigt ist, in das Gesteinsbett 4 tief genug so eingeführt worden ist, daß die Oberfläche des Gesteinsbettes an den Ort des Führungsteils kommt, und sobald der Pfahl 2 tiefer getrieben wird, wird es automatisch entfernt als Ergebnis seiner erzwungenen Kollision mit der Gesteinsbettoberfläche. Wenn also das Führungsteil fest am Pfahl 1 angebracht wäre, würde es einen Widerstand darstellen gegen das Eintreiben des Pfahles, und es sollte auch wirksam eine Anbringung des Teils 3 am Pfahl vorzugsweise vermieden werden.

Die Menge und der Druck des auszustoßenden Wassers sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erheblich kleiner bzw. niedriger im Vergleich zu denen, die bei dem herkömmlichen Verfahren benutzt werden: In der Praxis liegt die Wassermenge pro Rohr erfindungsgemäß im Bereich von 20-40 Liter/Min. und vorzugsweise 35-40 Liter/Min., während der Druck allgemein im Bereich von 3-6 N/mm2 und vorzugsweise im Bereich von 4-5 N/mm2 liegt. Die spezielle Menge und der spezielle Druck des Wassers können je nach der speziellen Gestaltung und der Größe eines Pfeilers oder Pfahles bestimmt werden, der einzutreiben ist, und je nach den speziellen Eigenschaften des Rammgrundes oder Felsenbettes. In diesem Zusammenhang versteht es sich, daß das Ausstoßen von Wasser bzw. das Strahlbohren erfindungsgemäß nicht direkt verwendet wird, um das Erdgestein in kleine Stücke zu brechen und umzurühren oder zu bewegen, um das Eindringen des Pfahles zu erleichtern, sondern statt dessen zum Entfernen von gebrochenen Gesteinsstücken, die sonst wahrscheinlich im wesentlichen unter dem Vorderende des Pfahles verbleiben würden und einen Bereich des Erd- oder Gesteinsbettes, der wirklich unter dem Vorderende des einzutreibenden Pfahles liegt, in hochgetriebenem oder aufgewirbeltem Zustand zu halten.

Die Fig. 7 bis 11 veranschaulichen verschiedene Betriebszustände während des Treibens des Pfahles nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. In Fig. 7 hängt anfänglich der Pfahl 1 am Kran C (Fig. 1) und kann abgesenkt werden, so daß er auf der Erde oder dem Gesteinsbett 4 zu sitzen kommt. Das Wasserführungsrohr 2, das von dem Pfahl so gehaltert wird, daß es eine gewisse beschränkte Bewegungsfreiheit hat, wie nachfolgend im einzelnen noch ausführlich beschrieben wird, kann über ein flexibles Teil 6 mit einer Kette, einem Seil oder dergleichen nach unten abgehängt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist das Halterungsteil 6 eine Kette auf, wobei auch zwei oder mehr Ketten verwendet werden können.

Nach dem Aufsetzen des Pfahles kann Wasser unter Druck durch das Rohr 2 zugeführt werden, und während es durch die Düse 5 ausgestoßen wird, kann der Pfahl 1 an seinem Kopf durch den Vibrationstreiber A geschlagen oder gehämmert werden, woraufhin er so reagiert, daß er gemäß Darstellung in Fig. 8 hochspringt. Entsprechend dieser Bewegung des Pfahles 1 springt auch das Wasserrohr 2 hoch, aber insoweit es bezüglich des Pfahles relativ frei gehaltert ist, kann es infolge seines Totgewichts danach sofort herunterfallen.

Dann wird gemäß Darstellung in Fig. 9 der Pfahl so angetrieben, daß er an seinem (oberen oder) vorderen Ende fest gegen das Gesteinsbett schlägt, so daß sein Kopf in das Bett getrieben wird. An dieser Stelle des Betriebs folgt das Rohr 2 dem in Bewegung befindlichen Rohr und fällt und bläst gebrochene Gesteinsstücke, Sand und dergleichen, mit dem Hochdruckwasser weg, welches durch das Rohr zugeführt und durch die Düse 5 ausgestoßen wurde.

Während der Pfahl 1 dann in Reaktion auf die Rückstoßkraft des Gesteinsbettes gemäß Darstellung in Fig. 10 hochbewegt wird, ist die Düse 5 dann ganz dicht am Pfahlschlagbereich des Bettes 4 angeordnet, und das Hochdruckwasser, welches durch die Düse ausgestoßen worden ist, bläst den Abtrag aus dem Loch 4a und entfernt ihn aus dem Loch 4a, wobei der bei 7 dargestellte Abtrag vom Pfahl abgebrochene Gesteinsstücke, Sand oder dergleichen ist. Dieser Abtrag kann dann, wenn er im Schlagbereich des Pfahles vorhanden ist, wie ein Puffer wirken.

Bei einem weiteren vorangetriebenen Zustand des Pfahlrammens sind Pfahl 1 und Rohr 2 in die Erde oder das Gesteinsbett eingedrungen, wie in Fig. 11 gezeigt ist. An dieser Stelle ist die Oberfläche des Erd- oder Gesteinsbettes über derjenigen Stelle angeordnet, an welcher sich das Führungsteil 3 befindet. Mit anderen Worten ist das Führungsteil 3 bereits automatisch bei diesem Betriebszustand entfernt worden.

Als Ergebnis des Pfahlrammens, wie oben beschrieben, wird ein Loch 1a in dem Gesteinsbett geformt, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, bei denen die Löcher 2a und 2a&min; durch zwei Wasserführungsrohre 2 geformt sind. Es versteht sich, daß die Düsen 5 der zwei Rohre 2 die Löcher 2a und 2a&min; gebildet haben, die mit dem vom Pfahl 1 gebildeten Loch 1a in Verbindung stehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren, welches nach der vorstehenden Beschreibung in Betrieb genommen ist, basiert auf dem folgenden Grundkonzept des Pfahlrammens.

Wenn der Pfahlschlagbereich auf der Erde oder dem Gesteinsbett von Sand, gebrochenen Steinen und dergleichen freigehalten ist, kann die Treibkraft, die von der Vibrationspfahltreibeinrichtung auf den Pfahl aufgebracht wird, nicht durch eine Kissenwirkung geschwächt werden, wie wenn gebrochene Steine und dergleichen vorhanden wären, und kann über die Pfahlvorderseite direkt auf das Gesteinsbett im wesentlichen ohne jeden Verlust der aufgebrachten Kraft wirken. Wenn ferner die durch das Rohr 2 zugeführte Wassermenge verringert wird und sein Druck erniedrigt wird und zusätzlich das Rohr längs des Pfahles 1 relativ frei beweglich gehaltert wird, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen ist, kann eine treibende Kraft, die sonst beim Ausstoßen des Hochdruckwassers durch das Rohr direkt auf den Pfahl wirkt, in wirksamer Weise vermindert werden, wodurch nicht nur die Antriebskraft direkt für das Pfahlrammen ausgenutzt werden kann, sondern auch eine Beschädigung an der (oberen oder) Vorderseite 1b des Pfahles geprüft werden kann, die wahrscheinlich ist, falls der Pfahl dem Druckwasserausstoß unterworfen wird und ungesteuerter Vertikalbewegung unterzogen wird.

Um das Verständnis der vorstehenden Prinzipien der Erfindung zu erleichtern, mag das Pfahltreiben gemäß der Erfindung nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 11 einer weiteren ausführlichen Betrachtung unterzogen werden.

Nach dem Aufschlag bricht das vordere Ende 1b des Pfahles 1 ein Oberflächenteil des Gesteinsbettes 4 und nimmt gleichzeitig einen Rückstoß des Gesteinsbettes auf, wodurch es sich nach oben bewegt und wodurch zwischen dem Vorderende 1b des Pfahles und der Oberfläche des zerkleinerten oder zerbrochenen Gesteinsbettes ein Spalt erzeugt wird. In diesem Augenblick wird das durch das Rohr 2 geführte Hochdruckwasser ausgestoßen, um die gebrochenen Gesteinsstücke längs der inneren und/oder äußeren Seite des Pfahles 1 wegzublasen; das Rohr 2 wird wegen der Vorwärtskraft des Wasserausstoßens angehoben. Der Pfahl wird wieder so angetrieben, daß er auf das Gesteinsbett schlägt und wird unter Aufbrechen des Gesteins von diesem nach oben zurückgestoßen, wenn das Rohr 2 sich entsprechend der angetriebenen Bewegung des Pfahles 1 nach unten bewegt. Somit werden sowohl der Pfahl als auch das Wasserführungsrohr veranlaßt, sich nach oben und nach unten zu bewegen, und zwar in einer alternierenden Weise bzw. abwechselnd, um das Pfahlrammen in die Gesteinsbasis hinein auszuführen, während zerkleinerte Bruchstücke des Gesteins um den Pfahlschlagbereich des Gesteinsbettes herum entfernt werden.

Erfindungsgemäß wird, wie auch schon oben ausgeführt, das Führungsrohr 2 für Hochdruckwasser längs des Pfeilers oder Stabes 1 gehaltert und kann vorzugsweise auf der Innenseite der Stahlpfahlform angeordnet sein: Falls der Pfahl ein Stahlrohr ist, bedeutet die obenerwähnte Innenseite den runden Querschnittsbereich innerhalb der Innenwandoberfläche des Rohres. Falls es sich um einen im Querschnitt H-förmigen oder im Querschnitt I-förmigen Pfahl handelt, wird der Bereich in einem Rechteck oder einer Quadratgestalt gebildet, das bzw. die durch Linien gezeigt ist, welche die Enden zugewendeter Flansche im Schnitt des H oder beim I-Schnitt verbinden, oder eine Nachbarschaft dieses Bereiches. Und falls der Pfahl ein Stahlblech aufweist, handelt es sich um den rechteckigen oder quadratischen Bereich oder seine Nachbarschaft, umgeben von den Pfählen, die im Querschnitt in rechteckiger oder quadratischer Anordnung vorgesehen sind.

Das Wasserführungsrohr 2 kann in einer in geeigneter Weise bestimmten Anzahl verwendet werden, wenn man die speziellen Eigenarten bezüglich der Konfiguration und der Größe des Pfahles, der gehandhabt werden soll, und der Natur des Gesteins oder der Erde betrachtet, in welche der Pfahl eingetrieben werden soll. Falls mit anderen Worten mit einem einzigen Rohr 2 allein eine hinreichende Menge Hochdruckwasser nicht für ein wirksames Entfernen zerbrochener Steine und Sand in der Nachbarschaft des Pfahlschlagbereiches zugeführt werden kann, kann die Anzahl der Rohre in zweckmäßiger Weise erhöht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ohne Veränderung auch angewendet werden, um irgendwelche Stahlblechpfähle, Stahlrohre, Stähle mit H-förmigem oder I-förmigem Querschnitt usw., einzutreiben. Außerdem ist seine Anwendung nicht nur begrenzt auf den in Fig. 1 veranschaulichten Fall zum Eintreiben von Pfählen außerhalb der Küste, sondern es kann leichter allgemein auch an der Küste oder an Land durchgeführt werden.

Wie in kurzen Worten oben beschrieben ist, wird erfindungsgemäß das Wasserführungsrohr 2 vorzugsweise längs eines Innenteils des Pfahles 1 in einer solchen Weise gehaltert, daß es recht frei in einem gewissen begrenzten Bereich bewegbar ist. In diesem Zusammenhang veranschaulichen die Fig. 2 bis 4 einige Beispiele, wie das Rohr relativ zum Pfahl gehaltert ist.

Zunächst ist in Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines im Querschnitt H-förmigen Pfahles 1 gezeigt, parallel zur Bahn 8 des Pfahles, wobei zwei Führungsteile 3a und 3b im Abstand von der Band 8 angeordnet und an ihren Seitenenden an den Flanschen 9 und 10 des Pfahles angebracht sind. Das Wasserführungsrohr 2 ist beweglich in dem begrenzten Abstand gehaltert, welcher durch die Flansche 9 und 10, die Bahn 8 und die Führungsteile 3a oder 3b definiert ist.

Die Darstellung der Fig. 3 betrifft auch das Beispiel eines im Querschnitt H-förmigen Pfahles, und bei diesem Beispiel ist ein Führungsteil 3c an der Bahn 8 und dem Flansch 9 angebracht, und ein anderes Führungsteil 3d ist an der Bahn 8 an dem Flansch 10 befestigt. In dem Raum, welcher durch die Bahn 8, den Flansch 9 und das Führungsteil 3c gebildet ist, und auch in dem Raum, der von der Bahn 8, dem Flansch 10 und dem Führungsteil 3d gebildet ist, ist das Wasserführungsrohr 2 frei beweglich angeordnet.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Stahlrohrpfahles 11, der zwei Rohrführungsteile 3e und 3f aufweist, die mit Abstand voneinander angeordnet und an den inneren Umfangsteilen des Pfahles angebracht sind, wobei der Querschnittsbereich des hohlen Teils des Rohres 11 aufgeteilt wird in einen mittigen größeren Teil, der zwischen den zwei Teilen 3e und 3f gebildet ist, und zwei radial äußere, schmalere Teile, die zwischen der Rohrwand und den betreffenden Führungsteilen gebildet sind. Das Wasserführungsrohr 2 wird in jedem der Räume entsprechend dem kleineren Bereichsteil aufgenommen, welcher zwischen der Rohrwand und dem Führungsteil 3e gebildet ist, und demjenigen Raum, welcher dem anderen kleineren Bereichsteil entspricht, der zwischen der Rohrwand und dem Führungsteil 3f gebildet ist.

Das Führungsrohrteil kann kontinuierlich längs des Pfahles oder nur an einer Stelle oder an mehreren Stellen längs des Pfahles vorgesehen sein. Auch kann die Position der Anbringung und die Anzahl der Rohrabhängteile 6, wie z. B. die Kette, nach Wunsch bestimmt sein.

Beim Halten des Rohres 2 und Abhängen desselben durch das flexible Stützteil 6 in der oben beschriebenen Weise kann das Rohr normalerweise bis zu 1 bis 4 Meter hoch verlängert sein, und vorzugsweise 1,5 bis 3 Meter im Abstand vom (oberen bzw.) Vorderende 1b des Pfahles 1. Ferner kann das Rohr 2 vorzugsweise eine Wasserausstoßdüse aufweisen, die an seinem vorderen Endteil angebracht ist.

Die Wasserausstoßdüse kann in bekannte Weise aufgebaut sein. Um aber in hinreichender Weise die zerkleinerten Gesteinsstücke, Sand oder dergleichen entfernen zu können, kann man vorzugsweise eine besonders ausgedehnte Düse verwenden.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer solchen besonderen Düse. In der Düse 5 der Fig. 6 betragen die Größen a, b, c und d 5, 3, 10 bzw. 15 mm.

Im Hinblick auf die Größe der im Querschnitt H-förmigen oder I-förmigen, der Stahlrohr-, Stahlblechpfähle, die als Pfahl für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, besteht keine besondere Begrenzung. Allerdings sind kleinere Pfähle gegenüber den größeren bevorzugt, und beispielsweise im Falle der Stahlrohrpfähle betragen ihre äußeren und inneren Durchmesser normalerweise bevorzugt 15 bis 25 mm und vorzugsweise 18 bis 25 mm bzw. 5 bis 20 mm und vorzugsweise 8 bis 18 mm.

Beim Eintreiben von Pfählen unter Wasser, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist es wahrscheinlich schwierig, den Pfahl 1 aufrecht stehenlassen, denn oft versucht ein Unterwasser- Gesteinsbett, sich zu neigen oder zu kippen und bezüglich seiner Oberfläche unregelmäßig zu werden, und außerdem unterliegt das Umgebungswasser dauernd der Strömung. In diesem Falle kann der Betrieb so vorgesehen sein, daß vorübergehend eine Arbeitsplattform aufgestellt wird und auf dem Schiff S das Wasserführungsrohr 2 am Pfahl 1 in der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Weise angebracht wird, wonach die Pumpe B und die Düse 5 einem Betriebstest unterzogen werden. Dann kann ferner nach dem Aufsetzen des Pfahles 1 auf das Gesteinsbett 4 die Vibrationspfahltreibeinrichtung A auf dem Kopf des Pfahles angebracht werden, wonach die Druckpumpe B in Betrieb genommen wird und die Treibvorrichtung A damit beginnt, den Pfahl einzutreiben.

Man erkennt, daß eine optimale Ausgangskraft der Vibrationspfahleintreibvorrichtung bestimmbar ist, wenn man die spezielle Art der Pfähle, die zu handhaben sind, in die Betrachtungen und Überlegungen mit einbezieht und wenn man die spezielle Natur des Gesteinsbettes berücksichtigt.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrammverfahren, bei welchen ein Pfahl durch einen Vibrationspfahltreiber in den Boden getrieben wird und bei welchem durch mindestens ein entlang des einzurammenden Pfahles angebrachtes Wasserführungsrohr während des Einrammens des Pfahles Wasser unter Druck auf den Bereich unterhalb des Pfahles gerichtet wird, um gelöstes Gestein wegzuspülen, dadurch gekennzeichnet, daß das vertikal bewegbar am Pfahl (1) angebrachte Wasserführungsrohr (2) durch sein Eigengewicht einerseits und durch den austretenden Wasserstrahl andererseits abwechselnd auf und ab bewegt wird und daß das durch den Pfahl (1) bei einem Rammschlag gelöste Gestein durch den Wasserstrahl des unmittelbar an den Rückstoß des Pfahles anschließend absinkenden Wasserführungsrohres (2) weitgehend aus dem Bereich unterhalb des Pfahles (1) entfernt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Wassers im Wasserführungsrohr im Bereich von 3- 6 N/mm2 liegt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgestoßene Druckwassermenge im Bereich von 20 bis 40 l/min pro Führungsrohr liegt.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserführungsrohr sich bis zu einem Abstand von 1 bis 4 m vom oberen Ende des Pfahles (1) nach oben erstreckt.






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