DE1634340A1 - Method and device for driving piles in underwater layers, in particular for drilling platforms - Google Patents
Method and device for driving piles in underwater layers, in particular for drilling platformsInfo
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Description
Dr. W. KühlDr. W. Cool
Telegramm-Adresse: Döllnerpatent Telefon: 346131Telegram address: Döllnerpatent Telephone: 346131
aooo Hamburg se, 1-7 · Dezember 1965aooo Hamburg se, 1-7 December 1965
Dr.Kh/MaDr.Kh/Ma
Esso Production Research Company, Houston, Texas, 7.St.A.Esso Production Research Company, Houston, Texas, 7th St.A.
Verfahren und Vorrichtung zum Einrammen von Pfählen in Unterwassesschichten, insbesondere für BohrplattformenMethod and device for driving piles into Underwater layers, in particular for drilling platforms
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der amerikanischen Patentanmeldung Serial No· 4-20.070 und 4-20.071 vom 21· Dezember 1964- in Anspruch genommen.For this registration, the priority is derived from the American patent application Serial No. 4-20.070 and 4-20.071 of December 21, 1964.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einrammen von Pfählen, insbesondere in dichte harte Sandschichten, die unter Wasser liegen· Derartige Pfähle und Pfahlroste dienen in erster Linie zum Aufbau von Bohrplattformen·The invention relates to a method and an apparatus For driving piles, especially in dense, hard layers of sand that are under water · Such piles and pile gratings are primarily used to build drilling platforms
Beim Einrammen von Pfählen und insbesondere von solchen Pfählen, die entfernt von der Küste Bohrplattformen tragen sollen, erreicht man mit normalen Bammbären keine ausreichende Eindringtiefe der Pfähle in dichte Sandschichten, weil sich an den Pfählen in der Sasdechicht grosse Sandanhäufungen bilden. Das Einrammen ·When driving piles and especially those Piles intended to support drilling platforms away from the coast cannot penetrate sufficiently with normal bammers of the piles in dense layers of sand, because large piles of sand form on the piles in the Sasde layer. The ramming
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Ton Pfählen in solche Sandschichten führt häufig zu einem vorzeitigen Steckenbleiben des Pfahls, insbesondere wegen der ausserordentlich starken mechanischen Beanspruchung der Ausrüstung für das Niederhalten·Clay piles in such sand layers often lead to premature sticking of the pile, in particular because of the extremely high mechanical stress on the equipment for holding down
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile der üblichen Verfahren zum Einrammen von Pfählen zu vermeiden und gleichzeitig ein tiefes Eindringen der Pfähle in dichte Sandschichten bei einem Minimum von Erschwerungen des eigentlichen Bammvorganges zu erreichen.The invention is based on these and other disadvantages of conventional methods of driving piles and at the same time avoid deep penetration of the piles into dense sand layers with a minimum of aggravation of the to achieve the actual bamming process.
Es ist bekannt, Pfähle, die beispielsweise aus Stahlrohren oder Stahlzylindern bestehen, mit einem gewöhnlichen Bammbär einzurammen und gleichzeitig Wasser in einem geschlossenen hydrostatischen System in den Sand unter Zuhilfenahme von Düsen einzuspritzen, um den Widerstand gegen das Eindringen des Pfahles in den Sand zu verringern· Dadurch wird tatsächlich der Widerstand gegen das Eindringen der Pfähle erheblich verringert und es ist möglich, die Pfähle durch dichte und dicke Sandschichten hindurch einzutreiben· Wird dagegen das Einrammen eines Pfahls und das Einpumpen von Wasser für längere Zeit angehalten, dann ist es häufig äusserst schwierig oder sogar unmöglich, das Einrammen des Pfahle» wiederaufzunehmen bzw· fortzusetzen. Jedesmal, wenn ein neuer Bohrschuss an den bereits eingetriebenen Bohrschuss angeschlossen werden muss, nimmt man notwendigerweise eine SchweiSung an dem Treibkopf vor, damit das geschlossene hydrostatische System erhalten bleibt, wobei natürlich grosse Zeitverlust· durch das Verschweißen der Heil· miteinander auftreten·It is known piles, for example made of steel pipes or steel cylinders consist of ramming in with an ordinary bammar and at the same time water in a closed hydrostatic system into the sand with the help of nozzles Inject to decrease the resistance to the pile penetrating the sand · This will actually increase the resistance against the penetration of the piles and it is considerably reduced possible, the piles through dense and thick layers of sand driving in · If on the other hand driving a pile and the If the pumping in of water is stopped for a long time, then it is often extremely difficult or even impossible to drive in of the stake »to resume or · continue. Every time a new drilling section has to be connected to the drilling section that has already been driven in, a weld is necessary on the drive head, so that the closed hydrostatic system is maintained, with a great loss of time, of course, due to the Welding of healing occur together
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dass man das Anschweissen des Rammkopfes einschliesslich seines Ambosses völlig fortlässt und die Rohrsohüsee lösbar miteinander verbindet und als Ersatz für die Abdichtung durch die Schweissnaht eine Dichtungspackung verwendet· Auf diese Weise wird jeder einzelne Pfahl an der Verbindungsstelle zwischen Rammbär und dem nächstfolgenden Rohrschuss druckdicht gemacht, um wirklich ein geschlo! genes hydrostatisches System zu bekommen·that the ram head including its The anvil completely omits and the Rohrsohüsee detachable with each other connects and uses a packing gasket to replace the seal created by the weld seam · This way everyone individual pile at the junction between the ram and the next pipe section made pressure-tight in order to really get a closed! to get proper hydrostatic system
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man einen Rammbär benutzt, der abnehmbar an dem oberen Ende •des obersten Pfahlrohrschusses befestigt werden kann, der seinerseits eine Kammer enthält, aus der eine Leitung in den Rohrschuss führt, sobald der Rammbär und der Rohrschuss zum gegenseitigen Eingriff gekommen sind, dass ferner eine Dichtungsvorrichtung in der Leitung vorgesehen ist, die einen Ringraum zwischen der Leitung und dem Rohrschuss herbeiführt, sobald ein Flüssigkeitsdruck unterhalb der Dichtung auf diese einwirkt. Das neue Verfahren umfasst folgende Stufen: Befestigung des Rammbäre am oberen Ende des Rohrschusses, Einpumpen eines hydraulischen Mediums in die Kammer und durch die genannte Leitung hindurch sowie Ausübung des Überdrucks auf die Dichtung unterhalb derselben, um den Ringraum zwischen Leitung und Pfahl herbeizuführen,und schliesslich Einrammen des Pfahls alt Hilfe der Rammvorrichtung unter ständigem Einpumpen eines strömenden Mediums in die Kammer und durch die genannte Leitung hindurch·The object is achieved according to the invention in that a ram is used, which is removable at the upper end • the uppermost pile pipe section can be attached, which in turn contains a chamber from which a line into the pipe section As soon as the battering ram and the pipe section have come into mutual engagement, there is also a sealing device is provided in the line, which creates an annular space between the line and the pipe section as soon as a liquid pressure acts on the seal below the seal. The new process includes the following stages: Attachment of the battering ram to the top End of the pipe section, pumping in a hydraulic medium into the chamber and through said line and exercising the overpressure on the seal underneath it to create the annular space between the pipe and the pile, and finally Driving the pile old with the help of the piling device while constantly pumping a flowing medium into the chamber and through it the said line through
Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht in einer erheblichen Herabsetzung der Rammseit und in einer Verbesserung und Erleichterung de· Eindringene der Pfähle in die Sandschicht·The advantage of the subject matter of the invention is a considerable reduction in the ram side and an improvement and relief of the piles penetrating the sand layer
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Weitere Zwecke und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der nun folgenden Beschreibung hervorgehen, in der auf die Zeichnung Bezug genommen werden wird.Further purposes and advantages of the subject matter of the invention will emerge from the description which follows, in which reference will be made to the drawing.
Fig. 1 eine Seitenansicht der Einrichtimg nach der Erfindung, die gleichzeitig zur Erläuterung des Verfahrens zum Eintreiben von Pfählen dient, die entfernt von der Küste in Sandschichten eingetrieben werden sollen; Fig. 2 bis 4 Jeweils die Ansicht eines Schnitte durch ein BohrFig. 1 is a side view of the Einrichtimg according to the invention, which also serves to explain the procedure for driving piles away from the coast to be driven in layers of sand; 2 to 4 each show a view of a section through a drill bzw· durch einen Pfahlrohrschuss, der in eine unteror · by a pile pipe section, which is in a lower
Sand-Wasser befindliche/Schicht eingerammt werden soll,Sand-water located / layer is to be rammed, sowie eine Sarstellung der Anbringung der Düsen zur Zuführung des Wasserstrahls und deren Wirkung innerhalb des Pfahls nach den Lehren der Erfindung;as well as a position of the attachment of the nozzles for Supply of the water jet and its effect within the pile according to the teachings of the invention;
Fig. 4A eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungeform der Vorrichtung nach der Erfindung mit Bammkopf und Dichtungsvorrichtung, die an einen Pfahlrohr schuss angeschlossen sind, der nach dem Verfahren nach der Erfindung eingerammt werden soll;Figure 4A is a side view, partly in section, of a first Embodiment of the device according to the invention with ram head and sealing device, which are connected to a pile pipe shot, which after the method to be rammed according to the invention;
Fig« 5 die Ansicht eines Längsschnitts durch die Dichtungsvorrichtung nach Fig. 5 in vergrössertem Maßstab in ihrer Anordnung innerhalb des Bohrschusses, der eingetrieben werden toll;5 shows a view of a longitudinal section through the sealing device according to FIG. 5 on an enlarged scale in their arrangement within the drilling section, which is being driven great;
Fig. 6 die Ansicht eines Schnitte nach Linie 6-6 der Fig· 5 und in Pfeilrichtung gesehen;FIG. 6 is a view of a section along line 6-6 of FIG. 5 and seen in the direction of the arrow;
Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Sohnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung;FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 5 of a modified one Embodiment of the sealing device;
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in Seitenansicht, der Dichtungsworichtung und der Einrichtung zum Niederhalten innerhalb des Rammkopfea^ wobei der vorbereitete Rohrschuss und auch der eingetriebene Rohrschuss eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nachcfer Erfindung enthalten;in side view, the Dichtungsworichtung and the device for holding down within the Rammkopfea ^ being the prepared pipe section and also the driven pipe section is another embodiment of the device according to the invention contain;
der Fig· 8A und in Pfeilrichtung gesehen undof Fig. 8A and seen in the direction of the arrows and
nach Fig· 8 und in solcher Anordnung innerhalb des eingetriebenen Pfahls, wie sie sich ©i?gibt§ wenn die Dichtung aufgeblasen ist·· in Fig 8 and in such arrangement within the driven pile as © i adopt? § when the seal is inflated ·
In Fig· 1. der Zeichnung ist mit 10 ein Lastkahn bezeichnet, auf welchen eine Plattform 11 auf einem Gerüst aufgebaut ist, sowie ein Hebezeug 12, von welchem ein Dampfhammer 13 herabhängt, der dazu dient, Pfähle 14 in die dichte Sandschicht 15 einzutreiben. Eine Schicht 16 weniger dichten Sandes oder Schlamme befindet sich über der Sandschicht 15, aber unter dem Wasser 17· Ein Pfahl ist hier berate in der Stellung gezeichnet, die er einnimmt, wenn er durch die widerstandefähigen Schichten gerammt worden iet9 während der Pfahlrohr schnee 14b erst mit Hilfe des Bammkopfea 18, an welchem der Dampfhammer 13 angeordnet ist» in die Sandeohioht 15 eingetrieben werden aoll. Die einzelnen Pfahlronrachüsae eind an den Stellen 19 miteinander Y®a?s©hweießt· Hach einem älteren Vorschlag wird auch der Rammkopf ®m obereten Ende eines neuen Rohrwehusses 14b angesohweiset» Im StgeneatsIn Fig. 1 of the drawings, 10 denotes a barge on which a platform 11 is built on a scaffolding, as well as a hoist 12 from which a steam hammer 13 hangs down, which is used to drive piles 14 into the dense layer of sand 15. A layer 16 of less dense sand or mud is above the sand layer 15, but under the water 17 A pile is drawn here in the position it will assume when it has been rammed through the resistant layers 9 during the pile tube snow 14b only with the help of the Bammkopfea 18, on which the steam hammer 13 is arranged, should be driven into the Sandeohioht 15. The individual pile rachüsae and at the points 19 with each other Y®a? S © hweucht · According to an older suggestion, the ram head® is also welded to the upper end of a new Rohrwehusses 14b »in the Stgeneats
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zu diesem Verfahren fällt beim Verfahren nach der Erfindung das Anschweissen des Rammkopfes an den neuen Pfahlrohrschuss weg· Es wird eine Abdichtung, hergestellt, bei der keine Verschweissung erfolgt, so dass sich ganz erhebliche Zeitersparnisse bei der Herstellung der Verbindungsstelle ergeben.this is the case with the method according to the invention Welding the ram head away to the new pipe section · A seal is made with no welding takes place, so that there are considerable time savings in the manufacture of the connection point.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen im Schnitt die Pfahlabschnitte 14a in der Stellung, in der sie in die Sandschicht 15 eindringen. Fig. 3a zeigt eine Bohrleitungsanordnung 20 zur Zuführimg des Wasserstrahls in den Rohrabschnitt 14a. Die Einrichtung 20 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Teil 21 für die Strahlführung mit einer Anschlußstelle 22 am oberen Ende und Löchern 23 in der Nähe des unteren Endes· Distanz stücke 24 für die zentrale Führung des Bohres sind längs der Rohrschüsse angebracht, um das Rohr 21 lotrecht und in zentraler Stellung innerhalb des Rohrschusses 14a zu halten· Drahtseilschlaufen einsam oberen Ende des Rohres 21 angebracht, um das Einführen diee#s Rohres und das Herausnehmen aus den Rohr Schüssen 14 zu erleichtern· Ein Schlauch 24a dient zur Zuführung von Wasser in das Rohr 21 von einer ausserhalb vorgesehenen Quelle her· Das Wasser strömt in Form von einzelnen Wasserstrahlen aus den Löchern 23 heraus und erleichtert auf diese Weise das Niederbringen der Anordnung 20 durch die Schlammschicht 16 hindurch (siehe Fig·, 3). Sobald die Einrichtung 20 die Sandechioht 15 erreicht hat, wird der Schlauch 22a von der Anschlußstelle 22 abgenommen, wie dies Fig· 4 zeigt. Diese Figur zeigt gleichzeitig da· untere End· ein·· neuen Rohrechus··· 14b, welch·· an das ob«re End· dta Rohrsehu···· 14a angeechweieet ist. Das Rohr 21 dringt j«tst in die Sandechioht 15 ein, weil das Wasser in dem2 to 4 show in section the pile sections 14a in the position in which they penetrate the sand layer 15. Fig. 3a shows a drilling line arrangement 20 for feeding the Water jet into the pipe section 14a. The device 20 consists essentially of a tubular part 21 for the Beam guide with a connection point 22 at the upper end and holes 23 near the lower end · Spacers 24 for the central guides of the drill are mounted along the pipe sections, perpendicular to the pipe 21 and in a central position to keep inside the pipe section 14a · Wire rope loops attached to the upper end of the pipe 21 for insertion diee # s tube and the removal from the tube shots 14 too A hose 24a is used to supply water into the pipe 21 from an externally provided source Water flows out of the holes 23 in the form of individual water jets and in this way facilitates the lowering of the arrangement 20 through the layer of mud 16 (see Fig. 3). As soon as the device 20 reaches the sandechioht 15 has reached, the hose 22a is removed from the connection point 22, as shown in FIG. This figure shows at the same time da lower end a new pipe chus 14b, which to the whether «right end · dta Rohrsehu ···· 14a is anechweieet. The pipe 21 now penetrates into the sand chioht 15 because the water in it
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Bohrschuss 14· durch das Anschlußstück 22 in das Innere des Bohres 21 hineingelangt und aus den Löchern 23 in Form von einzelnen Wasserstrahlen herausspritzt·Drilling section 14 · through the connecting piece 22 into the interior of the Drill 21 entered and out of the holes 23 in the form of spurts out individual jets of water
Wie Fig. 4A erkennen lässt, ist der Bammkopf 18 mit einer Dichtungsvorrichtung 34- verschweisst, in der sich eine Bohrleitung 35 aus Stahl befindet, die durch einen Abschnitt 36 im unteren Ende des Bammkopf es 18 hindurchgeht. Badial verlaufende Verstärkungsplatten 37 sind an die Bohrleitung 35 und an das untere Ende des Bammkopfes 18 angeschweisst· Die einzelnen Dichtungsteile der Dichtungsvorrichtung 34- umfassen eine feste Platte 38, die an die 7erstärkungsplatten 37 und an die Bohrleitung 35 angeschweisst ist und kleine üropfbohrungen aufweist (siehe Fig. 5). Die Bohrleitung 35 ist in der Mitte der Platte starr befestigt, deren Aussendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohres 14b, wie man aus den Fig· 4A und 5 deutlich erkennen kann· Die Nahtstelle zwischen der Aussenseite des Bohres 35 und der Platte 38 ist druckdicht verschweisst· Zwei Dichtungsringe 40 und 4-1 sind auf der Unterseite der Platte und an deren inneren bzw· äusseren Band untergebracht. Eine hohle, schwebend angeordnete Platte 4-2, die den gleichen Durchmesser hat wie die Platte 38, besitzt eine zentrale öffnung von dem gleichen Durchmesser wie die Platte 38, ist um die Leitung herum angeordnet und verläuft in horizontaler Bichtung zwischen den beiden Dichtungsringen 40 und 4-1· Spitz zulaufende Führungen oder Platten 4-3 sind unterhalb der achwebenden Platte 4-2 an die Rohrleitung 35 angeschweisst· Diese Platten dienen als Anschläge für die sich bewegende Platte 4-2 und verhindern, dass sie von der Bohrleitung 35 abfallen. Ein Verbindungsstück 44- an dem BammkopfAs can be seen in FIG. 4A, the ram head 18 is provided with a Sealing device 34- welded, in which there is a drilling line 35 is made of steel, which is through a section 36 in lower end of the ram head it 18 passes through. Badial running Reinforcement plates 37 are attached to the drilling line 35 and to the The lower end of the ram head 18 is welded on. The individual sealing parts of the sealing device 34 comprise a fixed one Plate 38 attached to reinforcement plates 37 and to the drilling pipe 35 is welded on and has small drip holes (see Fig. 5). The drilling line 35 is rigidly attached in the middle of the plate, the outer diameter of which is slightly smaller than is the inner diameter of the drill 14b, as can be seen from FIGS. 4A and 4B 5 can clearly see · The seam between the outside of the drill hole 35 and the plate 38 is pressure-tight welded · Two sealing rings 40 and 4-1 are on the underside of the plate and housed on their inner or outer band. A hollow, floating plate 4-2 that is the same diameter like plate 38, has a central opening of the same diameter as plate 38, is disposed around the conduit and extends horizontally between it The two sealing rings 40 and 4-1 · Tapered guides or plates 4-3 are below the floating plate 4-2 on the Pipe 35 welded on · These plates act as stops for the moving plate 4-2 and prevent it from moving off the Drilling line 35 fall off. A connector 44- on the ram head
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und an dem Rohrschusa 14b befestigte Stifte 45 dienen zur Befestigung des Rammkopfes 18 an dem Bohr schuss 14b 0 An die Stelle der Verbindung mit Stiften 45 kann auch eine Befestigung des Rammkopfes an dem Rohrschuss 14b mit Hilfe von Drahtseilanschlüssen treten·and pins 45 attached to the pipe section 14b are used to fasten the ram head 18 to the drilling section 14b 0 Instead of the connection with pins 45, the ram head can also be fastened to the pipe section 14b with the aid of wire rope connections.
Die abgeänderte Ausführungsform 34' der Dichtungsvorrichtung gemäss Pig. 7 is* ahn lieh der Vorrichtung nach Fig. 5 und arbeitet in gleicher Weise. In Fig. 7 sind sämtliche Teile, die auch in Fig. 5 vorkommen, mit (') bezeichnet, auch wenn es sich um äquivalente Teile der Dichtungevorrichtung handelt. Die schwebende Platte 42' in Fig. 7 ist eine Platte mit einer ringförmigen Ausnehmung in ihrer Oberfläche. Die nach oben weisenden kreisringförmigen Schultern haben den Zweck, die Dichtungsringe 40* und 41* gleichzeitig zu berühren«The modified embodiment 34 'of the sealing device according to Pig. 7 is borrowed from the device of FIG. 5 and works in the same way. In Fig. 7 are all parts that also occur in Fig. 5, denoted by ('), even if equivalent parts of the sealing device are involved. The floating plate 42 'in Fig. 7 is a plate with an annular recess in its surface. The ones facing upwards circular shoulders have the purpose of touching the sealing rings 40 * and 41 * at the same time «
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4A ist der Rammkopf 18 ait Hilfe der Anordnung 44-45 an dem Rohr schuss 14b befestigt. Das untere Ende dieses Rohrschusses wird mit dem Rohrechuss 14a verachweisst, worauf ein hydraulisches Medium oder eine Flüssigkeit durch die Anschlüsse 32 zugeführt wird, die an Arn Raa*- kopf 18 angebracht sind, und wird dann durch die Rohrleitung 35 in die Rohrschüsie eingeleitet· Wird der Rohrschuss 14b bis unterhalb der Sichtungsvorrichtung 34 mit Wasser angefüllt, dann wirkt der hydraulische Druck auf die Unterseite der beweglichen Platte 42 und drückt diee· nach oben· Dl· aufwärtsgerichtete Kraft auf die Platte 42 preset die Dichtungsringe 40 and 41 gegen die Platte 38 und die Innenwand des Rohrsohusses 14b sowie gegen die Aussenwandung der Rohrleitung 35· SoIUi etwas Wasser »wischen die schwebende Platte 42 und die feste Platte 38In the embodiment according to FIG. 4A, the ram head 18 is attached to the pipe section 14b by means of the arrangement 44-45. The lower end of this pipe section is connected to the pipe section 14a, whereupon a hydraulic medium or a liquid is fed through the connections 32, which is connected to Arn Raa * - head 18 are attached, and is then through the pipe 35 introduced into the pipe section · If the pipe section 14b to filled with water below the sifting device 34, then the hydraulic pressure acts on the underside of the movable Plate 42 and presses the · up · Dl · upward directed Force on the plate 42 preset the sealing rings 40 and 41 against the plate 38 and the inner wall of the Rohrsohusses 14b as well The floating plate 42 and the fixed plate 38 wipe a little water against the outer wall of the pipeline 35
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eingedrungen sein, dann gelangt dieses durch die kleinen Bohrungen 39 in der Platte 38 in den Raum oberhalb der Dichtungsvorrichtung und damit ins Freie· Die zusammengedrückten !Dichtungsringe 40, 41 bewirken einen dichten Abschluss gegen J©Suche Druckflüssigkeit in den Rohrschüssen. Eine geringe Menge von Leckwasser rings um die Hinge 40 und 41 herum kann auftreten, wenn Druckflüssigkeit zum ersten Mal angewendet wird,und gelangt durch die Dichtungsvorrichtung 34 in das Innere der Rohrschüsse bei etwa 40 Pounds je Quadratzoll (2,3 kg/cm)· Die Rohrschüsse werden dann mit Hilfe des Dampfhammers 13 unter Zwischenschaltung des. Rammkopfes 18 in die Sandschichten hineingetrieben· Widerständet, die sich dem Eintreiben der Pfähle entgegensetzen, werden durch die Düsenwirkung des durch die Düsenleitung 21 zügeführten Wassers verringert. Die Rohrleitung 21 ist natürlich bereits in den unteren Rohr Schüssen eingebaut, bevor der Rammkopf 18 an den einzutreibenden Pfahlrohrschuss angeschlossen worden ist· Die Einrichtung mit den Rohrleitungen und Düsen kann dadurch in den Sand eingewaechen werden, dass Wasser durch die Anschlüsse 32 und die Bohrleitung 35 hindurchgepumpt wird·penetrated, then it gets through the small bores 39 in the plate 38 into the space above the sealing device and thus into the open. A small amount of leakage water around the hinge 40 and 41 may occur when hydraulic fluid is first applied and will pass through the sealing device 34 into the interior of the pipe sections at approximately 40 pounds per square inch (2.3 kg / cm). The pipe sections are then driven into the sand layers with the aid of the steam hammer 13 with the interposition of the ram head 18. The pipeline 21 is of course already installed in the lower pipe sections before the ram head 18 has been connected to the pile pipe section to be driven in.The device with the pipes and nozzles can be soaked into the sand by letting water through the connections 32 and the drilling line 35 is pumped through
Während des Rammvorgange· kann der Bammkopf 18 mit Druckluft über die Leitung 33 versorgt werden· Die Luftsäule innerhalb dee Rammkopfeβ 18 bleibt abgeschlossen, so dass eich die Rammenergie auf die Wände des Pfahl· voll auewirkt, aber nicht KUf die Wassersäule im Innern des Pfahles· Zusätzliche Luftmenfen können Über den Anschluss 33 zugeführt werden für den Fall, dass Luft verlorengegangen ist «der sich in das Wasser hinein verteilt · hat· During Rammvorgange can · the Bammkopf 18 are supplied with compressed air via the line 33 · The air column within dee Rammkopfeβ 18 remains closed so that calibrated the driving energy · fully auewirkt on the walls of the pile, but not KUF the water column inside the pile · Additional air vents can be supplied via connection 33 in the event that air has been lost «which has spread into the water.
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Im Bedarfefalle werden natürlich zusätzliche Pfahlschuss« angesetzt, die dann nach dem gleichen Verfahren eingerammt werden· Sobald ein neuer Rohrschuss soweit eingerammt worden ist, bis es nicht mehr weitergeht, wird die Zuführung von Wasser in den Ram»- kopf 18 unterbrochen· Auch der Druck aus dem Hammkopf 18 wird abgelassen. Ist der Druck in der Pumpe oder an einer anderen Stelle ausserhalb des Rohrschusses aufgehoben worden, dann fällt die schwebende Platte 42 bis auf den Anschlag 43 herunter und öffnet die Dichtungsvorrichtung 34· Hierauf wird der Rammkopf 18 von dem Rohrschuss 14b getrennt und zusammen mit der Vorrichtung vom oberen Ende dieses Pfahlrohrschusses abgenommen.If necessary, of course, additional pole shots " which are then rammed in using the same method · As soon as a new pipe section has been rammed in until it no longer continues, the supply of water to the ram »- head 18 interrupted · The pressure from the hammer head 18 is also interrupted drained. If the pressure in the pump or at another point outside the pipe section has been released, then it falls the floating plate 42 down to the stop 43 and opens the sealing device 34. Then the ram head 18 separated from the pipe section 14b and removed together with the device from the upper end of this pile pipe section.
Die Fig. 8 bis 1.0 zeigen eine weitere Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung.FIGS. 8 to 1.0 show a further embodiment the sealing device according to the invention.
Die Fig· 8, 8A, 9 und 10 zeigen den Rammkopf 18 mit dem Amboss 131· Dieser ist an den neuen Rohrschuss 14b, an die Dichtungsvorrichtung und an die Einrichtung 135 zum Niederhalten angeschweisst· Wasserleitungen 132 und eine Druckluftleitung 133 stehen in Verbindung mit einer Kammer ie Innern des Rammkopfes 18, um Wasser und/oder Luft in den Rammkopf leiten zu können. Das obere Ende der Eajuier ist mit Hilf« einer Platte 134 unterhalb dta Ambosse· 131 verschlossen· Eine Rohrleitung 135 1st im unteren Ende dta Raamkopfee 18 angeordnet und ragt durch den Rohrschuss 14b hindurch und in den Rohrschuss 14a hinein· Der Rohrleitung iat ein· Abdichtungeplatt· 13S> iugeordnet, die an der Innenwand de· Ramakopf·· 18 feetgeeehweieet ist* V«r«tärkungsplatten oder -rippen 137 u&A «in Stück Bohr 138, welch·· durch die Platt· 136 hindurchgeht, sind an der Platt· 136 an ihr·» oberen End· festg*echw*i··* und am unteren £®d& des Kohraohueaee 14a mit Hilf·Figures 8, 8A, 9 and 10 show the ram head 18 with the Anvil 131 · This is to the new pipe section 14b, to the sealing device and to the device 135 for holding down welded water lines 132 and a compressed air line 133 are in communication with a chamber ie inside the ram head 18, in order to be able to direct water and / or air into the ram head. The upper end of the Eajuier is below it with the help of a plate 134 dta anvils · 131 closed · A pipe 135 is in the lower Arranged at the end of the Raamkopfee 18 and protrudes through the pipe section 14b through and into the pipe section 14a · The pipe has a · sealing plate · 13S> that arranged on the inner wall de · Ramakopf ·· 18 feetgeeehweieet is * V «r« strengthening plates or -rippen 137 u & A «in piece Bohr 138, which ·· through the plate · 136 passes through, are on the flat · 136 at her · »upper end · fixed * echw * i ·· * and on the lower £ ®d & of the Kohraohueaee 14a with the help ·
0'09°825/0S930'09 ° 825 / 0S93
einer Vorrichtung aus Stift und Schlitz 141 bzw. 140 verriegelt· Der Stift 140 ist an die Innenwand des Rohrschusses 14a angeschweisst. Eine aufblasbare Dichtung mit einem ausdehnungsfähigen länglichen Teil 143, der vorzugsweise Palten und Rippen aufweist und zu dem ausserdem noch Klemmteile 144 gehören, um die aufblasbare Dichtung an (fern Rohrteil 138 zu befestigen, befindet sich im Innern des eingetriebenen Pfahls· Ein Distanzstück für die Zwecke der Zentrierung 145 ist unterhalb der aufblasbaren Dichtung 142 ebenfalls i& dem rohrförmigen Teil 138 untergebracht· Ein dünne* Wasserleitungsrohr 146 befindet sich im Innern des Rohres 138. Es verbindet das Innere der hülsenf örmigen Dichtung 143 mit einer Druckmittel^aelle über einen Schlauch 147, ein Ventil 148 und einen weiteren Schlauch 149·a device made of pin and slot 141 or 140 locked · The pin 140 is welded to the inner wall of the pipe section 14a. An inflatable seal having an expandable elongate portion 143 that preferably has gaps and ribs and to which also clamp parts 144 belong to the inflatable Seal to (remote to attach pipe part 138 is located inside the driven pile · A spacer for purposes the centering 145 is located below the inflatable seal 142 also in the tubular part 138 · A thin * Water pipe 146 is located inside the pipe 138. It connects the interior of the sleeve-shaped seal 143 with a Pressure medium ^ aelle via a hose 147, a valve 148 and another hose 149
Im folgenden soll das neue Verfahren an Hand der Pig· 1 bis 4 im einzelnen näher beschrieben werden. Zunächst wird der Anfangsabschnitt des Pfahles 14a an den Rammkopf 18 angeschweisst und mit Hilfe des Dampfhammers 13 nach unten bis in die harte, dichte Sandschicht 15 eingerammt· Stösst der Rohrschuss 14a in dem Sand auf starken Widerstand, dann wird der Rammbär 13 von dem Amboss 131 abgenommen?· Die Schweissverbindung zwischen dem Rammkopf 18 und dem Pfahlrohr schuss 14a wird aufgebrochen und die Leitungsanordnung 20 zusammen mit dem Schlauch 22 in den oberen Teil des Pfahlschusses 14a eingesetzt; durch Einpumpen von Wasser du*ch den Schlauch 22a wird dieser Rohrschusa dann bis zur Spitze des Pfahle« heruntergewaichen. Der Schlauch 22a wird später von seinem Anschluss an den Öffnungen 22 abgenommen· Die Wasserleitung 21 ist jetzt mit dem offenen Ende in den Pfahlschuse 14a eingesetzt.In the following, the new method will be based on the Pig · 1 bis 4 will be described in more detail. First, the initial section of the pile 14a is welded to the ram head 18 and rammed down into the hard, dense layer of sand 15 with the aid of the steam hammer 13. The pipe section 14a hits the sand on strong resistance, then the ram 13 is removed from the anvil 131? The welded connection between the ram head 18 and the pile pipe section 14a is broken open and the line arrangement 20 inserted together with the hose 22 in the upper part of the pile section 14a; by pumping in water the hose 22a is this Rohrschusa then up to the tip of the Stakes «softened. The hose 22a is later of his Connection to openings 22 removed · The water pipe 21 is now inserted with the open end in the pile lock 14a.
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Hierauf wird der Bammkopf 18 (zusammen mit dem zugehörigen Amboss 131) mit der Vorrichtung 135 » die an ihm befestigt ist, an das obere Ende eines neuen Pfahlrohrteils 14b angeschwdsst. Die Vorrichtung 135 greift dann durch das untere Ende des Rohrschusses 14b durch· Das Hebezeug 12 hebt dann den angeschweissten Bammkopf zusammen mit der Vorrichtung 135 und dem Bohrschuss 14b bis zum oberen Ende des Bohrschusses 14a an, woselbst die Dichtungsvorrichtung 135 in- den Rohrschuss 14a eingesetzt und solange verdreht wird, bis der Schlitz 41 an dem rohrförmigen Teil 138 mit dem Teil 140 des eingetriebenen Pfahles 14a verriegelt oder befestigt ist (siehe Fig. 8 und 8A).Then the ramming head 18 (together with the associated anvil 131) with the device 135 »which is attached to it, Schwdsst to the upper end of a new pile tube part 14b. The device 135 then engages through the lower end of the pipe section 14b. The hoist 12 then lifts the welded one Ramming head together with the device 135 and the drilling section 14b to the upper end of the drilling section 14a, where the sealing device 135 is inserted into the pipe section 14a and rotated until the slot 41 on the tubular part 138 with the Part 140 of the driven post 14a is locked or fixed (see Figs. 8 and 8A).
Nunmehr wird das Ventil 148 geöffnet und durch die Schläuche 147 und 149 sowie durch die dünne Bohrleitung 146 mit dem kleinenNow the valve 148 is opened and through the hoses 147 and 149 and through the thin drilling line 146 with the small one
ein ein Druckmittel/gepumpt, um das Dichtungselement aufzublasen unda a pressure medium / pumped to inflate the sealing element and auszudehnen und auf diese Weise den Ringraum zwischen dem rohrförmigen Teil 138 und dem Bohrschuss 14a unterhalb von dessen oberstem Ende abzudichten, wie dies Fig. 10 zeigt· Ausserdem wird jetzt Wasser in den Bammkopf 18 über die Zuleitung 132 und durch den rohrförmigen Teil 138 in den eingetriebenen Bohrschuss 14a gepumpt bis zu der Stelle unmittelbar unter der aufgeblasenen DichtungSTorrichtung 142 und unter die nichtverschweisste Verbindungsstelle 150 zwischen den Bohrschüssen 14a und 14b· Das obere Ende des Bohrschusses 14a wird dann an das untere Ende des Bohrschusses 14b angeschweisst, während Wasser eingepumpt wird· Nunmehr wird ein starker hydrostatischer Druck auf die unten befindliche Sandschicht 15 alt Hilfe des hydraulischen Systems ausgeübt. Das Wasser strömt durch die Rohrleitung mit dem Anschlussexpand and in this way the annulus between the tubular part 138 and the drilling section 14a below it seal the uppermost end, as shown in FIG now water into the ramming head 18 via the supply line 132 and through the tubular part 138 into the driven drilling section 14a pumped to the point immediately below the inflated seal gate device 142 and below the unsealed joint 150 between the drill bits 14a and 14b The upper end of the drilling section 14a is then welded to the lower end of the drilling section 14b while water is being pumped in A strong hydrostatic pressure is now exerted on the sand layer 15 located below, using the hydraulic system. The water flows through the pipe with the connector
) 5 9 3 β Aq ) 5 9 3 β Aq
nach unten in die Düsenleitung 21 und damit in die Saniachicht an der Spitze des Pfahles (siehe Fig. 4) während des Sehweissvorganges, der beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt·down into the nozzle line 21 and thus into the sanitary layer at the top of the post (see Fig. 4) during the welding process, which takes a considerable amount of time
Ist der Schweissvorgang, der die Rohrschüsse 14a und 14b miteinander verbindet, erst einmal beendet, dann wird das Einpumpen von Wasser in6.en Rammkopf 18 unterbrochen und der Druck innerhalb des. Dichtungselementes 142 wird durch Öffnen des Ventils 148 verringert, so dass die Dichtung zusammenfällt, zum mindesten in solchem Umfang, um die Rammvorgänge durchführen und dann die Dichtung bewegen oder handhaben zu können, ohne sie in irgendeiner Weise zu beschädigen·Is the welding process that the pipe sections 14a and 14b connects with each other, once ended, then the pumping of water into 6.en ram head 18 is interrupted and the pressure inside the. Sealing element 142 is opened by opening the Valve 148 decreases so that the seal collapses, for at least to the extent that the ramming operations can be carried out and then the seal can be moved or manipulated without it being inserted to damage in any way
Hunmehr werden die Zuleitungen 132 und die Druckluftleitung 135 dazu benutzt, Wasser bzw. Luft in den Rammkopf 18 einzuleiten. Das Wasser füllt die Rohrschüsse bia zu dem gewünschten Pegel an. Ein Luftraum wird in den Rammkopf 18 und im Bedarfsfalle auch in einem Teil des Rohrschusses 14b freigehalten· Sobald die Sandschicht 15 an der Spitze des Pfahlroarsehusses 14a wieder beginnt, Wasser über die Düsenleitung 21 aufzunehmen, wird das Rammen mit dem Dampfhammer 13 unter Zwischenschaltung des Rammkopfes 18 des Pfahle© wieder aufgenommen. Widerstände, die sich dem Einrammen des Pfahles entgegenstelle worden durchThe supply lines 132 and the compressed air line are more than 100 135 is used to inject water or air into the ram head 18 initiate. The water fills the pipe sections bia to the desired level. An air space is in the ram head 18 and in If necessary, also kept free in part of the pipe section 14b Once the sand layer 15 is at the top of the pile roarsehusses 14a begins again to take up water via the nozzle line 21, the ramming with the steam hammer 13 is resumed with the interposition of the ram head 18 of the pile ©. Resistances, which has been opposed to the driving of the stake by
die ausspülende Düsenwirkung der Wasserstrahlen durch &i© Düsenleitung 21 verringert, so dasa ein zusätzliches Eindrehen des Pfahlrohres ermöglicht wird» Di® Luftsäule bleibt abgeschlossen, a© dass die Rammensrgie auf die Wanduag des Bfehlee und nicht auf die Wasser säule im Innern des Pfahles aus- Auswirkung kommt· Der Anschluss 133 für die Druekluft kann π$ zur Auffüllung des Luft vor rat β β in dem Remakopf 18 für den Fall , -the flushing jet effect of the water jets through & i © nozzle line 21 is reduced, so that an additional screwing in of the pile pipe is made possible »The air column remains closed, a © that the ramming impact on the wall and not on the water column inside the pile. The effect comes · The connection 133 for the Druekluft can π $ to fill up the air supply β β in the Rema head 18 for the case, -
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benutzt werden, dasa Luftverlußte eingetreten sind oder die Luft durch das Wasser hindurch verteilt worden ist.be used because air leakage has occurred or the air spread through the water.
Es werden dann zusätzliche Pfahlrohrschüsse angesetzt, um das gewünschte Eindringen der Pfähle zu erreichen. Dazu dient die gleiche Folge von Verfahrensschritten, wie sie beim Anbringen des Rohrschusses 14b an den Bohrschuss 14a beschrieben worden ist. Um also einen neuen Bohrschuss hinzufügen zu können, wird der Eammkopf 18 entfernt, indem man seine Verbindung mit dem zuletzt angefügten Eohrschuss auftrennt. Hierauf wird der neue Eohrschuss mit einem weiteren Eammkopf 18 und einer weiteren Dichtungsvorrichtung und Niederhaltevorrichtung 135» die durch Anschweissen angeschlossen worden ist, von dem Hebezeug angehoben· Die Vorrichtung 135 wird in den eingetriebenen Eohrschuss eingesetzt und durch die Verbindung aus Schlitz 141 und Stift 140 verriegelt. Nunmehr wird die Dichtung 142 aufgeblasen und ein Druckmittel in den Pfahl unter die Dichtungsvorrichtung gepumpt; durch das Rohr 138 erfolgt die Zuführung desDruckmittels, und das Wasser wird in die Sandschicht in Düsenstrahlen hineingespritzt, während der eingetriebene Eohrschuss an den neuen Eohrschuss angeschweisst wird» Dann wird die Dichtungsvorrichtung aufgeblasen und die Rohrachüsse werden mit Hilfe des Rammkopfes in die Sandschicht eingerammt» während ein hydraulisches Medium in das Innere des Rammkopfes 18 eingepumpt wird, um während des Einrammens des Pfahles Flüssigkeit in den Sand hineinspritzen zu können.Additional pipe sections are then added to achieve the desired penetration of the piles. Serves for this the same sequence of process steps as was described when attaching the pipe section 14b to the drilling section 14a. So in order to be able to add a new drilling section, the ramming head 18 is removed by connecting its connection to the last attached ear shot. Thereupon the new ear section with a further ramming head 18 and a further sealing device and hold-down device 135 »which are welded on has been connected, lifted by the hoist · The device 135 is inserted into the driven ear section and locked by the connection of slot 141 and pin 140. Now the seal 142 is inflated and a pressure medium is pumped into the pile under the sealing device; through the pipe 138 is the supply of the pressure medium, and the water is sprayed into the sand layer in jet jets, during the The driven-in ear section is welded to the new ear section »Then the sealing device is inflated and the Pipe outlets are inserted into the sand layer with the help of the ram head rammed in »while a hydraulic medium is pumped into the interior of the ram head 18 in order to during the ramming of the To be able to inject pile liquid into the sand.
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