Einbringgeräte

Das Prinzip und die Wirksamkeit der Vibrationsrammung

Das Prinzip der Vibrationsrammung ist die Verringerung der Reibung zwischen der Bohle und dem umgebenden Boden. Die Erschütterungen verursachen eine vorübergehende lokale Verflüssigung, die zu einer spürbaren Verringerung des Widerstands zwischen Boden und Bohle führt. Dies ermöglicht es, die Bohle mit leichtem Gerät in den Boden zu rammen. Die Vibrationsramme erzeugt Schwingungen in einem Vibrationsgehäuse, in dem exzentrische Gewichte rotieren. Die meisten Vibrationshämmer werden heute durch Hydraulikdruck angetrieben, während sie früher auch über Elektromotoren verfügten.

Vibrationshämmer sind in körnigen Böden wie Sand und Kies sehr effektiv. In lehmigen und sehr festen körnigen Baugründen können auch leistungsstarke Vibrationshämmer mit hoher Amplitude eingesetzt werden, aber es können auch Schlagrammen erforderlich sein, um die Spundbohlen bis auf die Endtiefe einzutreiben.

Moderne Vibratoren sind mit variabler Position der Exzentergewichte ausgestattet, die ein resonanzfreies An- und Abfahren ermöglichen, was besonders wichtig ist, wenn Spundwandarbeiten in der Nähe von bestehenden empfindlichen Bauwerken und Gebäuden durchgeführt werden müssen.

Dieselbären für effiziente Rammarbeiten

Ein Dieselbär besteht im Wesentlichen aus einem Zylinder, einem Kolben (Stößel) und einem Schlagstück am Boden des Zylinders.

Zum Starten des einfachwirkenden Dieselbärens wird der Kolben auf eine voreingestellte Höhe angehoben und dann automatisch freigegeben. Der fallende Kolben komprimiert die Luft in der Kompressionskammer und aktiviert die Kraftstoffpumpe, um den Kraftstoff auf das Schlagstück zu spritzen. Durch den Aufprall des Kolbens auf dem Schlagstück wird der Dieselkraftstoff zerstäubt, der sich in der hochverdichteten Luft entzündet. Durch die explosive Energie wird der Kolben nach oben geschleudert, wodurch die Bohle nach unten getrieben wird und der Hammerzyklus erneut beginnt.

Dieselbären funktionieren besonders gut in bindigen oder sehr dichten körnigen Bodenschichten. Unter normalen Standortbedingungen ist es üblich, ein Verhältnis von Rammgewicht zu Bohlengewicht plus Haube von 1:2 bis 1,5:1 zu wählen

Rammhauben sind erforderlich, um die Bohlenköpfe während des Einbringens zu schützen.

Das Rammen von Rammpfählen ist innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs möglich.

Hydraulische Schlagrammen: einfach- und doppeltwirkende Systeme

Es gibt zwei Arten von hydraulischen Schlagrammen (Hydrohämmern): einfach- und doppeltwirkende Systeme.

Ein Hydraulikhammer besteht aus einer geschlossenen Ramme, die durch Hydraulikdruck angehoben wird. Beim Abwärtshub wird die Ramme entweder durch die Schwerkraft angetrieben, oder es wird zusätzliche Energie zugeführt, die beim doppeltwirkenden System eine Beschleunigung von bis zu 2 g erzeugt. Der maximale Hub von 1  Meter entspricht somit einem freien Fall von 2  Metern.

Die Hämmer reichen von einer minimalen Energie pro Schlag von 35 kNm bis 3.000 kNm mit einer Schlagzahl von 50/60 Schlägen pro Minute. Das elektronische Steuerungssystem gewährleistet eine optimale Kontrolle des Rammvorgangs. Die auf die Bohle einwirkende Nettoenergie, die bei jedem Schlag gemessen und auf dem Bedienfeld angezeigt wird, kann stufenlos von maximal bis zu weniger als 5 % reguliert werden.

Hydrohämmer können in jedem Winkel, über oder unter Wasser arbeiten. Sie sind für das Rammen und Ziehen von Bohlen geeignet. Unter normalen Standortbedingungen ist es üblich, ein Rammgewicht zu wählen, das im Verhältnis 1:1 bis 1:2 zum Gewicht der Bohle plus Rammhaube steht. Ein schwerer Hammer mit kurzer Fallhöhe ist immer vorzuziehen, um die Beschädigung des Bohlenkopfes und die Lärmemissionen zu minimieren.

Für das Rammen von Standard-Stahlspundbohlen eignen sich am besten Hydrohämmer mit 35 kNm bis 90 kNm Energie pro Schlag. Größere Hämmer können verwendet werden, um die Tragbohlen einer kombinierten Spundwand einzubringen.

Verständnis von Schnellschlaghämmern und ihrer Funktionsweise

Bei Schnellschlaghämmern wird die Schlagramme (Kolben) beim Heben und Senken durch Druckluft angetrieben. Dampfhämmer werden nicht mehr verwendet.

Die Luft gelangt unter Druck in einen Ventilkasten mit einem Schieber, der sie abwechselnd auf jede Seite des Kolbens leitet, während die gegenüberliegende Seite mit den Auslassöffnungen verbunden ist.

Beim Fallen trifft das Schlaggewicht auf einen flachen Amboss, der am Zylinder befestigt ist, der auf dem zu schlagenden Pfahl ruht. Durch den Druck wird der Kolben angehoben und wieder auf den Amboss gedrückt.

Im Vergleich zu Fallhämmern gleicher Leistung ist das Gewicht des Kolbens eines Schnellschlaghammers viel geringer: Es beträgt nur 10-20 % des Gesamtgewichts des Hammers, wird aber durch den höheren Druck (5-8 bar) am oberen Ende des Kolbens effektiv erhöht.

Die Hämmer sind so konzipiert, dass sie bei Verwendung von Standardkompressoren mit maximaler Effizienz arbeiten.

Pressen für das Einbringen von Spundbohlen in sensiblen Bereichen

Wenn Erschütterungen und Lärm ein kritisches Thema beim Einbringen von Spundbohlen sind, zum Beispiel in der Nähe von sensiblen Gebäuden in städtischen Gebieten oder in der Nähe von Bahnlinien, sollte der Einsatz einer Presse in Betracht gezogen werden.

Die selbstschreitenden Pressen benötigen nur wenig Platz. Sie werden auf bereits gerammte Pfähle geklemmt und können Einfach- und Doppelbohlen mit Z- oder U-Profil, auch in Ecken und Kreisen, einbringen. Als Starthilfe kann ein mit Zusatzgewichten (in der Regel Spundbohlen) beschwerter Hilfsrahmen verwendet werden.

Die Pressen eignen sich besonders gut für den Einsatz in leicht bindigen Böden, werden hydraulisch betrieben und beziehen ihre Reaktionskraft aus der Reibung der zuvor gerammten Bohlen. Es kann zusätzlich vorgebohrt oder gespült werden.