打桩装置和用于打入打桩材料的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将打桩材料打入地中的打桩装置和方法，其中，提供了具有桅杆的运载工具，在所述运载工具上，具有冲击单元的基座滑架沿着桅杆的引导件移位，其中，借助于所述冲击单元产生冲击脉冲，打桩材料利用所述冲击脉冲被打入地中。根据本发明专利技术，做出的设置是，冲击单元经由连接绳索以在打桩过程期间变化的距离连接到基座滑架，其中，借助于张紧装置，连接绳索在打桩过程中保持处于张紧状态。

Piling device and method for driving pile driving materials

【技术实现步骤摘要】
打桩装置和用于打入打桩材料的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于将打桩材料打入地中的打桩装置，其具有运载工具、附接到运载工具的桅杆、可线性地移位并沿着桅杆的引导件被驱动的基座滑架、以及连接到基座滑架并沿着桅杆被引导的冲击单元，其中冲击单元被设计成用于产生用于打入打桩材料的冲击脉冲。本专利技术还涉及一种根据权利要求11的前序部分的用于将打桩材料打入地中的方法，其中，提供了具有桅杆的运载工具，在所述桅杆上，具有冲击单元的基座滑架沿着桅杆的引导件移位，其中，借助于所述冲击单元产生冲击脉冲，利用所述冲击脉冲将打桩材料打入地中。
技术介绍
这种类型的打桩装置已经公知很长时间，并且被用于例如打入桩、钢梁或板。这些打桩装置具有冲击单元（也称为锤），其以“搭便车（free-riding）”的方式悬挂在绳索上被使用抑或在桅杆上被引导地使用。在后一种情况下，使用绳索绞盘的绳索沿着桅杆向上拉动冲击单元，其中打桩材料在冲击单元的下侧上的接收部分处被插入。通过致动所述锤，打桩材料通过冲击被打入或被压入土壤中。依据相关地层的阻力，打桩材料以特定量被引入到地中。由于不同的地强度，穿入深度会随着各次驱动击打而变化。当借助于绳索跟踪冲击单元时，已知的是，保持冲击单元的绳索上被施加一定的残余拉力，以便避免绞盘上的绳索松弛。松弛的绳索导致绳索磨损增加，并且此外会具有绳索滑出引导滑轮的影响。然而，当施加残余拉力时，存在的基本问题是，过高或在时间方面不灵活的残余拉力具有冲击单元不能被最佳跟踪的影响。这会降低穿入速度和打桩装置的整体性能。此外，绳索会受到增大的力，并且因此受到更大的磨损。当利用所谓的伸缩式导杆时，冲击单元不是借助于绳索绞盘而是通过所谓的导杆滑架以可移位的方式被引导。在这种情况下，已知在导杆滑架上为冲击单元提供了补偿在冲击脉冲期间发生的位移距离的引导件滑架。在该过程中，必须同时跟踪导杆滑架。从控制工程以及结构的观点来看，这种装置是复杂的。此外，在桅杆的上端处的复杂结构显著地影响了整个设备的结构稳定性以及可容许的载荷。
技术实现思路
本专利技术基于提供一种用于将打桩材料打入地中的打桩装置和方法的目的，利用该打桩装置和方法，通过使用简单的结构可以实现高效的打桩过程。该目的一方面通过具有权利要求1的特征的打桩装置来实现，并且另一方面通过具有权利要求11的特征的方法来实现。本专利技术的优选实施例在相应的从属权利要求中进行了陈述。根据本专利技术的打桩装置的特征在于，冲击单元经由连接绳索以可变的距离连接到基座滑架，该连接绳索借助于张紧装置保持处于张紧状态。本专利技术的基本思想在于如下事实：提供了一种具有桅杆的打桩装置，沿着该桅杆以线性的方式引导可移位的基座滑架。冲击单元不直接安装在基座滑架上，而是与其间隔开并经由连接绳索连接到基座滑架。连接绳索允许基座滑架和冲击单元之间的距离在打桩过程期间灵活变化。因此，该灵活的距离允许冲击单元随着打桩材料根据由击打引起的位移距离的有效且可靠的位移。此外，柔性绳索连接防止冲击脉冲在明显的程度上被传递到基座滑架并因此传递到桅杆和运载工具，从而维持整个结构完好。这增加了打桩装置的整体寿命。冲击单元在桅杆上被直接引导，优选地沿着为基座滑架提供的同一线性引导件。冲击单元直接支撑在桅杆上还降低了打桩装置整体倾斜的风险。根据本专利技术的另一方面，提供了一种张紧装置，借助于该张紧装置，连接绳索在打桩过程期间保持处于张紧状态。这防止了例如当基座滑架在打桩过程中的跟踪期间接近冲击单元时形成松弛绳索，该松弛绳索可能在基座滑架和冲击单元之间损坏。基本地，张紧装置可以以任何选择的方式设计成具有对应的柔性或弹性元件，例如具有液压张紧活塞。根据本专利技术的进一步进展，特别优选的是，张紧装置具有至少一个张力弹簧。优选地，所述至少一个张力弹簧是拉簧。使用张力弹簧允许总体上成本有效和紧凑的结构。根据依照本专利技术的打桩装置的一个实施例变型，有利的是，张紧装置具有至少一个摇杆，连接绳索附接到所述摇杆上，并且所述摇杆以可枢转且以弹簧张紧的方式连结到基座滑架。可旋转或可枢转的摇杆使得有可能在冲击单元和基座滑板接近时，连接绳索可以横向于轴向方向移动，并因此侧向向外移动。因此，连接绳索被保护以免损坏，并且使得在基座滑架和沿着桅杆被引导的冲击单元之间的特别良好的接近成为可能。本专利技术的另一个有利的实施例在于如下事实：提供了控制单元，其在打入期间控制对基座滑架朝向冲击单元的跟踪。特别地，控制单元被设计成使得以这样的方式朝向冲击单元跟踪基座滑架，使得在整个打桩过程期间，基座滑架与冲击单元之间的最小距离始终保持不变，并且不存在直接接触。因此，避免了不期望的振动传递给基座滑架和整个结构。此外，控制单元可以被设计成使得在冲击驱动过程中，基座滑架和冲击单元彼此之间没有分开成使连接绳索完全拉伸。这维持了连接绳索完好，并且还防止了不期望的振动传递给基座滑架。只有在打桩过程完成时，基座滑架再次沿着桅杆向上移位并且经由连接绳索悬挂的冲击单元被一起拉动，才存在拉伸的连接绳索。为了高效的控制，在本专利技术的进一步进展中做出的设置是，在张紧装置上布置至少一个传感器，用于检测表示在基座滑架和冲击单元之间的距离的量度，并且控制单元依据所检测的所述至少一个测量值控制跟踪。如果超过或未能满足基座滑架和冲击单元之间的预定上距离值和下距离值，则控制单元可以执行安全跟踪。所述至少一个传感器可以被设计成用于直接或间接测量距离值。根据本专利技术的进一步进展，有利的实施例在于如下事实：一个传感器被设计成用于检测摇杆的角度位置。可旋转机器部分上的角度位置可以以简单且可靠的方式实现。由于摇杆和与其附接的连接绳索的尺寸是已知的，所以可以在控制单元中基于角度位置确定关于基座滑架和冲击单元之间的轴向距离的可靠信息。替代地或附加地，根据本专利技术的优选实施方式变型，可以做出的设置是，至少一个传感器被设计成用于检测距离和/或接近。这种距离或接近传感器例如可以光学地（特别是通过激光）、电感地、电容地或通过电阻测量来操作。这样，也可以相对容易地确定可靠的距离值。根据本专利技术的一种实施例变型，有利的是，冲击单元被设计为液压锤单元或柴油锤单元。冲击单元具有布置在壳体中的至少一个可移位的冲击活塞。在液压锤单元中，冲击活塞的提升通过液压能来进行，而在柴油锤单元中，提升则通过燃烧或爆炸过程实现。利用两个锤单元，可以以特别稳健的方式实现期望的冲击脉冲。基本地，打桩装置的桅杆可以是任何选择的设计。尤其优选的是，桅杆被设计为导杆，特别是设计为伸缩式导杆。在伸缩式导杆的情况下，导杆是两部分设计，其中布置在固定的桅杆部分上的是可在其上移位的桅杆部分。在可移位的桅杆部分上，基座滑架和冲击单元可以以可沿着引导件移位的方式被支撑。由于桅杆的可调节性，伸缩式导杆有利于引入特别长的打桩材料。根据本专利技术的打桩装置的另一有利实施例可以从以下事实看出，运载工具具有底架，带有桅杆的上托架以可旋转的方式支撑在底架上。特别地，底架可以具有履带式行走装置。在上托架上，优选地提供驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将打桩材料（5）打入地中的打桩装置，其具有/n- 运载工具（12），/n- 桅杆（23），其附接到所述运载工具（12），/n- 基座滑架（30），其可线性地移位并且沿着所述桅杆（23）的引导件（22）被驱动，以及/n- 冲击单元（40），其连接到所述基座滑架（30）并沿着所述桅杆（23）被引导，其中，所述冲击单元（40）被设计成用于产生用于打入所述打桩材料（5）的冲击脉冲，/n其特征在于/n- 所述冲击单元（40）经由连接绳索（36）以可变的距离连接到所述基座滑架（30），所述连接绳索借助于张紧装置（50）保持处于张紧状态。/n

【技术特征摘要】
20181220 EP 18214700.91.一种用于将打桩材料（5）打入地中的打桩装置，其具有
-运载工具（12），
-桅杆（23），其附接到所述运载工具（12），
-基座滑架（30），其可线性地移位并且沿着所述桅杆（23）的引导件（22）被驱动，以及
-冲击单元（40），其连接到所述基座滑架（30）并沿着所述桅杆（23）被引导，其中，所述冲击单元（40）被设计成用于产生用于打入所述打桩材料（5）的冲击脉冲，
其特征在于
-所述冲击单元（40）经由连接绳索（36）以可变的距离连接到所述基座滑架（30），所述连接绳索借助于张紧装置（50）保持处于张紧状态。


2.根据权利要求1所述的打桩装置，
其特征在于，
所述张紧装置（50）具有至少一个张力弹簧（54）。


3.根据权利要求1或2所述的打桩装置，
其特征在于，
所述张紧装置（50）具有至少一个摇杆（52），所述连接绳索（36）附接到所述摇杆上，并且所述摇杆以可枢转且被弹簧张紧的方式连结到基座滑架（30）。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的打桩装置，
其特征在于，
提供了控制单元，其在打入期间控制对所述基座滑架（30）朝向冲击单元（40）的跟踪。


5.根据权利要求4所述的打桩装置，
其特征在于，
在所述张紧装置（50）上布置有至少一个传感器（60），以用于检测表示在基座滑架（30）和冲击单元（40）之间的距离的量度，并且在于，
所述控制单元依据所检测的所述至少一个测量值来控制跟踪。


6.根据权利要求5所述的打桩装置，
其特征在于，
一个传感器（60）被设计成用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：D舍夫佐夫，
申请(专利权)人：包尔机械有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE