Baggergerät zum Ausheben von mit Rohren auskleidbaren Senkbrunnen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baggerge rät zum Ausheben von mit Rohren auskleidbaren Senk brunnen, welches Gerät aus einer lotrechten Stange besteht, die in ihrer Längsrichtung in einer dafür vorgese henen Führung verschiebbar ist und mit einem an dem unteren Ende der Stange befestigten, symmetrisch geteil ten Baggereimer versehen ist, dessen Schaufeln um eine waagerechte Lagerung von- und zueinander schwenkbar sind, wobei die in geschlossener Stellung des Baggerei mers oberen Schaufelkanten in offener Stellung des Eimers zur gegenseitigen Anliegung kommen.
Das Ausheben von Senkbrunnen bis Tiefen von über 15 Meter d.h. bis zum tragfähigen Baugrund, konnte bisher hauptsächlich nur durch Handarbeit erfolgen. Ein Grund weshalb die Mechanisierung dieses Baugrün dungsverfahrens sich bisher nicht durchsetzen konnte, ist der Umstand, dass die üblichen Baggereimer den besonderen Forderungen nicht angepasst wurden. Bei engen Baugruben, von z.B. 1 Meter Durchmesser, müs sen bereits bei geringer Tiefe Brunnenringe oder derglei chen angewandt werden, die den Seitendruck der Boden masse aufnehmen können.
Beim Versenken dieser Brun nenringe, welche gewöhnlich aus zu einem Stapel zusam- mensetzbare Stahlrohre bestehen, sind sehr bedeutende Reibungskräfte zu überwinden, die bisher unvermeidlich waren, da die angewandten Baggereimer kein rundes Loch ausheben konnten, das grösser ist als der Baggerei mer in geschlossener Stellung. Infolge des Erddruckes und besonders bei Lehmbodenarten durch die Saugkraft ist es nicht immer möglich die Brunnenrohre zu ziehen, wodurch durch dieses Gründungsverfahren sich als sehr kostspielig herausstellte.
Der Zweck der Erfindung ist ein z.B. als Zusatzgerät für konventionelle Löffelbagger verwendbares Baggerge rät zu schaffen, mit dem ein rundes Loch ausgeschachtet werden kann, das grösseren Durchmesser hat als der Aussendurchmesser des Brunnenrohres, so dass dies hauptsächlich durch sein Eigengewicht absinken und demzufolge auch leicht wieder aus dem Brunnenloch heraus gezogen werden und der unterste Brunnenring als Gleitform für den frischen Beton dienen kann.
Das Neue besteht beim Erfindungsgegenstand darin, dass die oberen Schaufelkanten in geschlossener Stellung des Baggereimers im wesentlichen einen mit der Stange konzentrischen Kreisbogen bilden; dass die gegenüber den oberen Schaufelkanten im wesentlichen lotrechten Schneidkanten in offener Stellung des Eimers die Form zweier Kreissektoren eines mit der Stange konzentrischen Kreisbogens mit grösserem Durchmesser als der des erstgenannten Kreisbogens besitzen, welche Kreissektoren durch zwei gerade zu einander parallele Linien mit einander verbunden sind, welche einen gegenseitigen Ab stand haben, der im wesentlichen dem Durchmesser des erstgenannten Kreisbogens entspricht,
wobei die Lage rungen auf halber Länge dieser geraden Partien angeord net sind.
Mit einem Gerät dieser Art kann man innerhalb ver- hältnismässig kurzer Zeit Brunnen mit grosser Tiefe aus heben und die ausgegrabenen Erdmassen unmittelbar auf einem Lastkraftwagen oder dergleichen ablegen. Es hat sich erwiesen, dass ein Senkbrunnen der früher von zwei geübten Brunnengräbern in zwei Tagen ausgehoben wurde durch das erfindungsgemässe Gerät in genau so vielen Stunden fertiggestellt werden konnte, wobei das Gerät nur von einer Person bedient wird. Weiter ist es möglich, wenn nötig, mit Hilfe des Geräts die Stütz ringe in das ausgegrabene Loch zu drücken und eben falls auch wieder herauszuziehen.
Der Erfindungsgegenstand, der somit als ein bedeu tender technischer Fortschritt auf dem Gebiet der Brun nengründung zu bezeichnen ist, wird im folgenden mit Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, die ein Aus führungsbeispiel veranschaulichen, näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Baggers, ausgerüstet mit dem neuen Gerät, welches in zwei Betriebsstellungen in einem Senkbrunnen dargestellt ist.
Fig.2 eine Draufsicht auf den Baggereimer mit den Schaufeln in geschlossener Stellung.
Fig. 3 den Baggereimer in gleicher Ansicht wie Fig. 2 jedoch mit geöffneten Schaufeln. Fig.4 im grösseren Massstab einen Längsschnitt durch das neue Baggergerät.
Das neue Gerät ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, an dem Ausleger eines Löffelbaggers von üblicher Konstruktio- ner angebracht und umfasst einen Baggereimer 1, der aus zwei Teilen la und 1b besteht, die hauptsächlich kongruent ausgebildet sind und um Achsenzapfen 2 von- und zueinander schwenkbar sind.
Die Schwenkbewegung der Schaufeln la, lb erfolgt durch zwei hydraulisch betätigbare Kolbenzylinder 3, dessen Kolbenstangen mit den Schaufeln durch Lagerzapfen 4 verbunden sind, die am Ende zweier schlitzartiger Ausnehmungen 5 in den bieden Schaufeln vorgesehen sind. Die beiden Achsen zapfen 2, welche die Schaufeln la, lb mit einander verbinden, sind, wie auch die beiden hydraulischen Kolben 3, mit dem unteren Teil 6a einer lotrechten Stange 6 verbunden, die in einer an dem Ausleger des Baggers vorgesehenen Führung 7 axial verschiebbar ist.
Der untere Teil 6a der Stange 6 ist gegenüber dieser mittels einem mit der Stange koaxial angeordneten Zap fens 8 drehbar, so dass der Baggereimer beispiels weise 90 verdreht werden kann und somit runde Löcher ausgehoben werden können.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, bilden die in geschlossener Stellung des Baggereimers 1 oberen Schaufelkanten 1c hauptsächlich einen mit der Stange 6 bzw. Zapfen 8 konzentrischen Kreisbogen, dessen äusserer Durchmesser kleiner ist als die freie Öffnung der Innenrohrwandung. Die Arbeits - bzw.
Schneidkanten ld des Baggereimers sind senkrecht gegenüber den oberen Schaufelkanten 1c angeordnet, welche Schneidkanten ld in offener Stellung des Eimers die Form zweier Kreissektoren eines mit der Stange 6 konzentrischen Kreisbogens aufweisen, der grösseren Durchmesser hat als der den die oberen Schaufelkanten in geschlossenen Zustand des Eimers bilden.
Diese Kreissektoren sind durch zwei zu einander parallele gerade Linien miteinander verbunden, welche einen gegenseitigen Abstand haben, der im wesent lichen dem Durchmesser des erstgenannten Kreisbogens entspricht, wobei die Achsenzapfen 2 auf halber Länge dieser geraden Partien angeordnet sind. Die vom Bagger eimer in geschlossener und geöffneter Stellung gebildeten Kreisbögen entsprechen somit zwei Kreisbögen, die in ein gegebenes Quadrat eingeschrieben bzw. umgeschrie ben sind.
Die Führung 7 ist um eine an dem Ausleger ange brachte Achse 9 umklappbar gelagert und wird in lotrechter Stellung durch mehrere Bolzen 10 festgehalten. Von der Führung 7 erstreckt sich noch eine Strebe 11, die an einer Halterung 12 auf dem Dach der Führerkabine befestigt ist. Diese Strebe ist dazu vorgesehen, den Ausleger in einer bestimmten Winkellage zu halten, was beispielsweise durch Ändern ihrer Länge erfolgen kann, zum Zweck eine eventuelle Neigung des Erdbodens, wo der Senkbrunnen ausgeschachtet werden soll, auszuglei chen. Eine auf solche Weise ausgebildete Strebe kann auch zum Umkippen der Stange 6 nach rückwärts um den Drehpunkt 9 angewandt werden, wenn der Bagger zwischen verschiedene Arbeitsplätze transportiert werden soll.
Zur lotrechten Verschiebungsbewegung der Stange 6 in der Führung 7, ist das obere und untere Ende der Stange mit je einem Drahtseil 13, 14 verbunden. Diese Drahtseile sind auf je eine Seiltrommel gewickelt, welche vom Motor des Baggers synchron angetrieben werden, so dass das eine Drahtseil abgewickelt wird, wenn das andere aufgewickelt wird. Beide Drahtseile sind über in der Führung 7 gelagerte Rollen 15 geführt, die unter Federdruck stehen, so dass die Drahtseile unter Span nung stehen.
Beim Ausgraben eines Senkbrunnens wird der Bagger eimer in geschlossener Stellung in das Rohr bzw. den Rohrstapel 16, 17 eingeführt, der in dieser Stellung mit genügendemSpiel an den dieRohreverbindendenBefesti- gungselementen 18 vorbeigeführt werden kann. Darauf hin wird der Baggereimer soweit das Rohr dies zulässt geöffnet, und das Drahtseil 13, welches mit dem oberen Stangenende verbunden ist, wird gestreckt wodurch die Schaufeln in den Erdboden gedrückt werden. Sobald sich die Schaufeln unterhalb der unteren Rohrkante befinden, werden diese ganz geöffnet, so dass die Ausgrabung grösseren Durchmesser aufweist als der Aussendurch messer des Rohres.
Durch Schliessen der Schaufel mittels der Hydraulzylinder 3, wird der Baggereimer gefüllt, wonach dieser mit Hilfe des Drahtseiles 14, das an dem unteren Ende der Stange 6 befestigt ist, hochgezogen werden kann. Die Führung 7 für die Stange 6 ist auf solcher Höhe über dem Erdboden angeordnet, dass der Baggereimer z.B. über eine Ladepritsche eines Lastkraft wagens entleerbar ist. Nach jedem Ablegen der Schacht masse, wird zweckmässig der Baggereimer um etwa 90 verdreht, was manuell oder durch einen Motör (nicht dargestellt) erfolgen kann, bevor der Eimer in das Brunnenrohr herabgesenkt wird.
Durch eine zweckmässi- ge Sperreinrichtung sind die verschiedenen Winkellagen des Eimers mit 90 gradiger Einteilung fixierbar.
Dredging device for excavating sink wells which can be lined with pipes The present invention relates to a Baggerge device for excavating sink wells which can be lined with pipes, which device consists of a vertical rod which is displaceable in its longitudinal direction in a guide provided for this purpose and with one on the lower one The end of the rod attached, symmetrically divided th bucket is provided, the blades of which are pivotable about a horizontal mounting from and to each other, with the upper edge of the bucket in the closed position of the bucket come to rest against each other.
The excavation of sink wells to depths of over 15 meters i.e. up to the stable building ground, could only be done by hand so far. One reason why the mechanization of this construction method has not yet been able to prevail is the fact that the usual excavator buckets have not been adapted to the special requirements. With narrow construction pits, e.g. 1 meter in diameter, well rings or the like that can absorb the lateral pressure of the soil must be used even at shallow depths.
When sinking these well rings, which usually consist of steel pipes that can be put together to form a stack, very significant frictional forces have to be overcome, which were previously inevitable, since the excavator buckets used could not dig a round hole that is larger than the excavator bucket in the closed position . Due to the pressure of the earth and especially in the case of clay soils due to the suction force, it is not always possible to pull the well pipes, which turned out to be very costly with this foundation method.
The purpose of the invention is e.g. To create a Baggerge device that can be used as an additional device for conventional backhoe excavators, with which a round hole can be excavated that has a larger diameter than the outer diameter of the well pipe, so that it mainly sinks under its own weight and is therefore easily pulled out of the well hole again the lowest well ring can serve as a sliding form for the fresh concrete.
What is new about the subject matter of the invention is that, when the bucket is in the closed position, the upper shovel edges essentially form an arc of circle concentric with the rod; that in the open position of the bucket the cutting edges, which are essentially perpendicular to the upper shovel edges, have the shape of two circular sectors of a circular arc concentric with the rod with a larger diameter than that of the first-mentioned circular arc, which circular sectors are connected to one another by two straight lines parallel to one another, which have a mutual distance that essentially corresponds to the diameter of the first-mentioned circular arc,
where the location stanchions are net angeord halfway along these straight sections.
With a device of this type, one can dig wells of great depth within a relatively short time and deposit the excavated earth masses directly on a truck or the like. It has been shown that a sink well that was previously dug by two well-trained well graves in two days could be completed by the device according to the invention in just as many hours, the device being operated by only one person. It is also possible, if necessary, to press the support rings into the excavated hole with the aid of the device and also to pull them out again if necessary.
The subject matter of the invention, which can thus be described as a significant technical advance in the field of wells foundation, is described in more detail below with reference to the accompanying drawings which illustrate an exemplary embodiment.
1 shows a side view of an excavator equipped with the new device, which is shown in two operating positions in a sink well.
2 shows a top view of the bucket with the shovels in the closed position.
FIG. 3 shows the bucket in the same view as FIG. 2, but with the shovels open. 4 shows, on a larger scale, a longitudinal section through the new excavator device.
The new device is, as can be seen from FIG. 1, attached to the boom of a backhoe of the usual design and comprises a bucket 1, which consists of two parts la and 1b, which are mainly designed congruently and around axle journals 2 from and are pivotable to each other.
The pivoting movement of the blades la, lb is carried out by two hydraulically actuated piston cylinders 3, the piston rods of which are connected to the blades by bearing pins 4 which are provided at the end of two slot-like recesses 5 in the two blades. The two axles pin 2, which connect the blades 1 a, 1 b with each other, are, like the two hydraulic pistons 3, connected to the lower part 6 a of a vertical rod 6 which is axially displaceable in a guide 7 provided on the boom of the excavator is.
The lower part 6a of the rod 6 is rotatable relative to this by means of a Zap fens 8 arranged coaxially with the rod, so that the bucket can be rotated, for example, 90 and thus round holes can be dug.
As can be seen from FIG. 2, when the bucket 1 is in the closed position, the upper blade edges 1c mainly form a circular arc concentric with the rod 6 or pin 8, the outer diameter of which is smaller than the free opening of the inner pipe wall. The work or
Cutting edges ld of the bucket are arranged perpendicularly opposite the upper shovel edges 1c, which cutting edges ld in the open position of the bucket have the shape of two circular sectors of an arc concentric with the rod 6, which has a larger diameter than that which the upper shovel edges form when the bucket is closed .
These sectors of the circle are connected by two parallel straight lines, which have a mutual distance that corresponds to the union wesent the diameter of the first-mentioned circular arc, the stub axles 2 are arranged halfway along these straight sections. The circular arcs formed by the excavator bucket in the closed and open position thus correspond to two circular arcs that are inscribed or rewritten ben in a given square.
The guide 7 is mounted foldable about an axis 9 attached to the boom and is held in a vertical position by several bolts 10. A strut 11, which is fastened to a bracket 12 on the roof of the driver's cab, extends from the guide 7. This strut is intended to keep the boom in a certain angular position, which can be done, for example, by changing its length, to compensate for a possible slope of the ground where the sink well is to be excavated. A strut constructed in this way can also be used to tip the rod 6 backwards around the pivot point 9 when the excavator is to be transported between different workplaces.
For the vertical displacement movement of the rod 6 in the guide 7, the upper and lower ends of the rod are each connected to a wire rope 13, 14. These wire ropes are each wound on a rope drum, which is driven synchronously by the excavator's engine, so that one wire rope is unwound when the other is wound up. Both wire ropes are guided over rollers 15 mounted in the guide 7, which are under spring pressure, so that the wire ropes are under tension.
When digging a sink well, the excavator bucket is inserted in the closed position into the pipe or pipe stack 16, 17, which in this position can be guided past the fastening elements 18 connecting the pipes with sufficient play. The bucket is then opened as far as the pipe allows, and the wire rope 13, which is connected to the upper end of the rod, is stretched, whereby the shovels are pressed into the ground. As soon as the blades are below the lower edge of the pipe, they are opened completely, so that the excavation has a larger diameter than the outer diameter of the pipe.
By closing the shovel by means of the hydraulic cylinder 3, the excavator bucket is filled, after which it can be pulled up with the aid of the wire rope 14 which is attached to the lower end of the rod 6. The guide 7 for the rod 6 is arranged at such a height above the ground that the excavator bucket e.g. is emptied on a loading platform of a truck. After each laying down of the shaft mass, the excavator bucket is expediently rotated by about 90, which can be done manually or by a motor (not shown) before the bucket is lowered into the well pipe.
The various angular positions of the bucket with a 90 degree division can be fixed using a suitable locking device.