Beim Ausheben von Gräben müssen ab einer bestimmten Tiefe die Grabenwände abgestützt werden, damit das Erdreich nicht nachrutscht. Gemäss den Unfallverhütungsvorschriften darf ein Graben nur bis zu einer Tiefe von 1,5 m ausgehoben werden, ohne den Graben zu verspriessen. Soll ein tieferer Graben ausgehoben werden, muss er zunächst verspriesst werden. Zu diesem Zweck werden Kanaldielen oder Spundwände eingesetzt, die durch quer durch den Graben sich erstreckende Spriesse gegeneinander abgestützt werden. Die Spriesse behindern natürlich das weitere Ausschachten des Grabens auf eine grössere Tiefe.
Wenn diese Arbeit nicht ausschliesslich von Hand, sondern unter Zuhilfenahme eines Baggers durchgeführt werden soll, so ist es wegen der quer durch den Graben sich erstreckenden Spriesse nur noch möglich, mit einem Seil- oder Hydraulikbagger-Greifer zwischen den Spriessen bis zur Grabensohle zu gelangen. Der Einsatz eines hydraulischen Baggers, der für den Aushub des oberen Teils des Grabens, solange dieser noch nicht verspriesst ist, vorteilhaft verwendet wird, ist dann nicht mehr möglich. Wenn jedoch ein Graben beispielsweise auf eine Tiefe von 3 oder 4 m ausgehoben werden muss, kann man sich vorstellen, wie zeitraubend diese Arbeit ist, wenn der obere Teil des Grabens verspriesst ist.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand daher darin, für die Erstellung von Gräben mit einer Tiefe von mehr als 1,5 m ein sehr viel rationelleres Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die auf die zuvor beschriebene umständliche Methode zu verzichten und eine erhebliche Produktivitätssteigerung bei der Erstellung pro laufender Meter Graben zu erzielen erlauben.
Um dies zu erreichen, ist das Verfahren zum Verspriessen von Gräben erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass in ein mittels eines Baggers bis zur Endtiefe ausgehobenes Grabenteilstück eine mit der Grabentiefe im wesentlichen gleich hohe, spreizbare Stützvorrichtung niedergebracht wird und zu beiden Seiten der Stützvorrichtung zwischen dieser und den Grabenwänden grabenhohe Wandelemente mit einer in Grabenlängsrichtung grösseren Breite als die Stützvorrichtung niedergebracht werden, dass durch Spreizen der Stützvorrichtung die Wandelemente gegen die Grabenwände angepresst werden und die Wandelemente in Grabenlängsrichtung vor und hinter der Stützvorrichtung verspriesst werden und dass anschliessend die Stützvorrichtung gelöst, aus dem Graben herausgezogen und in das sich anschliessende Grabenteilstück niedergebracht wird,
wo der gleiche Arbeitsablauf durchgeführt wird. Dabei wird in bevorzugter Weise der Graben mittels eines hydraulischen Baggers ausgehoben und wird zweckmässig die mittels Hydraulikzylindern spreizbare Stützvorrichtung an das 'Hydraulikaggregat des Baggers angeschlossen und durch dieses betätigt.
Durch Anwendung dieses Verfahrens wird es möglich, auch einen mehrere Meter tiefen Graben in einem Arbeitsgang bis zur Endtiefe auszuheben, ehe der Graben verspriesst wird, wobei mit Vorteil ein im Vergleich zu der Arbeit mit einem Seilbagger-Greifer in seiner Leistungsfähigkeit sehr viel günstigerer hydraulischer Bagger mit Tieflöffel zum Einsatz kommt. Da bei diesem Verfahren das Abstützen der Wände zunächst von einer Vorrichtung übernommen wird, die von ausserhalb des Grabens bedient wird, sind während dieses Vorgangs Arbeiter der Gefahr eines möglichen Einsturzes der Grabenwände nicht ausgesetzt. Erst wenn die Grabenwände auf diese Weise gesichert sind, werden die herkömmlichen Spriesse eingesetzt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sie in zwei zueinander parallelen Ebenen paarweise einander gegenüberstehende Stützschienen aufweist, von denen jedes Stützschienenpaar zwecks Veränderung ihres gegenseitigen Abstandes durch quer zu den Schienen sich erstreckende Führungen und. Huborgane beweglich verbunden ist, und dass die in der jeweils gleichen der beiden zueinander parallelen Ebenen befindlichen Stützschienen miteinander verstrebt sind. Die Huborgane bestehen vorzugsweise aus ölhydraulisch betätigten Hubzylinden, die gemeinsam an ein Hydraulikaggregat eines Baggers angeschlossen werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung,
Fig. 3 eine Ansicht auf die Vorrichtung von oben.
Die Vorrichtung weist insgesamt vier Stützschienen 1, 2, 3 und 4 auf, die in zwei zueinander parallelen Ebenen A und B paarweise einander gegenüberstehen. Die Vorrichtung kann um weitere Stützschienenpaare erweitert werden, so dass sie insgesamt sechs oder acht usw. Stützschienen aufweist. Jedes Stützschienenpaar 1, 2 und 3,4 ist durch quer zu den Schienen sich erstreckende Führungen 5 so verbunden, dass ihr gegenseitiger Abstand verändert werden kann. Die Führungen 5 bestehen jeweils aus zwei ineinander gleitenden Winkelprofilschienen, von denen die eine stirnseitig an der gegenüberliegenden Stützschiene angeschweisst ist.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind jeweils zwei Führungen 5 übereinander an der gleichen Stützschiene so angeordnet, dass die Winkelprofilschienen mit ihrem Öffnungswinkel gegeneinander zeigen, wobei die an der einen Stützschiene angebrachten Winkelprofilschienen jene an der anderen Stützschiene angebrachten von aussen umfassen, wodurch die einander gegenüberstehenden Stützschienen auf gleicher Höhe gehalten werden.
Die einander gegenüberstehenden Stützschienenpaare 1, 2 und 3, 4 sind ferner durch hydraulische Hubzylinder 6 miteinander verbunden, die jeweils zwischen zwei Führungen 5 angeordnet sind. Durch diese Hubzylinder wird der Abstand der Stützschienen vergrössert, wodurch die aussen an den Stützschienen anliegenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Kanaldielenwände oder Spundwände gegen die Grabenwände angepresst werden. Die insgesamt vier Hubzylinder 6 sind über Leitungen 7 mit zwei nebeneinander liegenden Verteilorganen 8 für den Vor- und Rücklauf des Öls verbunden.
Von diesen in der Mitte der Vorrichtung befindlichen Verteilorganen führen Leitungen zu allen vier Hubzylindem. Zur Vereinfachung der Zeichnungen sind diese Leitungen nur in Fig. 2 eingezeichnet. Von den Verteilorganen 8 führen weitere, nicht dargestellte Leitungen zu einer oben an der Vorrichtung befindlichen Anschlussstelle 9, wo beispielsweise durch Steckkupplungen die Verbindung zu dem Hydraulikaggregat eines in der Zeichnung nicht dargestellten Baggers hergestellt wird, mit dessen Hilfe die Vorrichtung betätigt und gleichzeitig in den Graben eingesetzt wird. Die Verteilorgane 8 für das Öl sind an einer der Streben 9 angeordnet, welche die Stützschienen 1 und 3 sowie 2 und 4 miteinander verbinden. An diesen Streben 9 greifen auch Rückholfedern 10 an, wie aus Fig. 3 hervorgeht, welche Federn die Rückholbewegung für die Stützschienen unterstützen.
Die Vorrichtung wird mittels eines am oberen Ende befestigten Seils 11 oder einer Kette an den Auslegerarm eines Krans oder Baggers angehängt.
Das Verfahren zum Verspriessen eines Grabens mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung läuft folgendermassen ab:
Ein hydraulischer Bagger hebt mit seiner für den Grabenaushub besonders ausgebildeten Schaufel ein Grabenteilstück bis zur endgültigen Tiefe von mehreren Metern aus. Anschliessend wird die vorstehend beschriebene Vorrichtung, die zweckmässig in ihrer Höhe annähernd der Grabentiefe entspricht, in das Grabenteilstück niedergebracht und anschliessend werden zu beiden Seiten der Vorrichtung zwischen diese und die Grabenwände Kanaldielenwände eingesetzt, die aus durch Querbalken miteinander verbundenen Kanaldielen bestehen und die gleich hoch sind wie die Grabentiefe und in der Grabenlängsrichtung breiter sind als die vorstehend beschriebene Stützvorrichtung.
Die Stützvorrichtung wird dann durch Betätigung der Hubzylinder gespreizt, so dass sich die senkrechten Stützschienen der Vorrichtung gegen die Querbalken der Kanaldielenwände anlegen und diese gegen die Kanalwände anpressen. Anschliessend können die Kanaldielenwände vor und hinter der Stützvorrichtung in herkömmlicher Weise verspriesst werden. Nachdem die Stützvorrichtung wieder gelöst ist, wird sie aus dem Graben herausgezogen und vor den soeben eingesetzten Spriessen in das nächste Grabenteilstück wieder eingesetzt. Auf diese Weise wird der Graben abschnittweise verspriesst.
Dabei kann man auch so vorgehen, dass in dem bereits verspriessten Grabenteilstück beispielsweise eine Rohrleitung verlegt und der Graben wieder zugedeckt wird, so dass man bei einem sehr langen Graben am hinteren Ende wieder Kanaldielenwände herausnehmen und am vorderen Ende des Grabens einsetzen kann, womit man nicht für die gesamte Grabenlänge grabenhohe Kanaldielenwände bereitzustellen braucht.
When digging trenches, the trench walls must be supported from a certain depth so that the soil does not slide. According to the accident prevention regulations, a trench may only be dug to a depth of 1.5 m without spilling the trench. If a deeper trench is to be dug, it must first be grouted. For this purpose canal piles or sheet piling are used, which are supported against one another by struts extending across the trench. The sprouts naturally hinder the further excavation of the trench to a greater depth.
If this work is not to be carried out exclusively by hand, but with the help of an excavator, it is only possible to reach the bottom of the trench with a cable or hydraulic excavator gripper because of the sprouts that extend across the trench. The use of a hydraulic excavator, which is advantageously used to excavate the upper part of the trench as long as it has not yet been grouted, is then no longer possible. However, if a trench has to be dug to a depth of 3 or 4 meters, for example, one can imagine how time-consuming this work is when the top of the trench is grouted.
The object on which the present invention is based was therefore to create a much more efficient method and a device for carrying out the method for creating trenches with a depth of more than 1.5 m, which dispenses with the cumbersome method described above and allow a considerable increase in productivity to be achieved in the construction per running meter of trench.
In order to achieve this, the method for grouting trenches according to the invention is characterized in that an expandable support device, which is essentially the same height as the trench depth, is sunk into a trench section excavated to the final depth by means of an excavator and on both sides of the support device between this and the Trench walls Trench-high wall elements with a width greater than the support device in the longitudinal direction of the trench are brought down so that the wall elements are pressed against the trench walls by spreading the support device and the wall elements are grouted in the longitudinal direction of the trench in front of and behind the support device and that the support device is then released and pulled out of the trench and is sunk into the adjoining section of the trench,
where the same workflow is performed. In this case, the trench is preferably excavated by means of a hydraulic excavator and the supporting device, which can be expanded by means of hydraulic cylinders, is expediently connected to the hydraulic unit of the excavator and actuated by the latter.
By using this method, it is possible to dig a trench several meters deep in one operation to the final depth before the trench is grouted, with the advantage of a hydraulic excavator which is much more efficient in terms of performance than when working with a cable excavator grab is used with a backhoe. Since in this process the support of the walls is initially taken over by a device which is operated from outside the trench, workers are not exposed to the risk of the trench walls collapsing during this process. Only when the trench walls are secured in this way are the conventional sprouts used.
According to the invention, the device for carrying out the method is characterized in that it has support rails which are opposed to one another in pairs in two mutually parallel planes, of which each support rail pair has guides extending transversely to the rails for the purpose of changing their mutual spacing. Lifting members is movably connected, and that the support rails located in the same of the two mutually parallel planes are braced with one another. The lifting elements preferably consist of oil-hydraulically operated lifting cylinders which can be connected together to a hydraulic unit of an excavator.
An embodiment of the device is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 is a front view of the device,
2 shows a side view of the device,
3 shows a view of the device from above.
The device has a total of four support rails 1, 2, 3 and 4, which face each other in pairs in two mutually parallel planes A and B. The device can be expanded by further pairs of support rails, so that it has a total of six or eight etc. support rails. Each pair of support rails 1, 2 and 3, 4 is connected by guides 5 extending transversely to the rails so that their mutual spacing can be changed. The guides 5 each consist of two angle profile rails sliding into one another, one of which is welded to the end face of the opposite support rail.
As can be seen from Fig. 1, two guides 5 are arranged one above the other on the same support rail in such a way that the angle profile rails point to each other with their opening angle, the angle profile rails attached to one support rail encompassing those attached to the other support rail from the outside, whereby the each other opposing support rails are kept at the same height.
The opposing pairs of supporting rails 1, 2 and 3, 4 are also connected to one another by hydraulic lifting cylinders 6 which are each arranged between two guides 5. These lifting cylinders increase the spacing between the support rails, as a result of which the duct pile walls or sheet piling walls, not shown in the drawing, resting on the outside of the support rails, are pressed against the trench walls. The total of four lifting cylinders 6 are connected via lines 7 to two adjacent distribution members 8 for the forward and return of the oil.
From these distribution elements located in the middle of the device, lines lead to all four lifting cylinders. To simplify the drawings, these lines are only shown in FIG. From the distribution members 8 further lines, not shown, lead to a connection point 9 located at the top of the device, where the connection to the hydraulic unit of an excavator, not shown in the drawing, is made, for example by plug-in couplings, with the aid of which the device is actuated and simultaneously in the trench is used. The distribution members 8 for the oil are arranged on one of the struts 9 which connect the support rails 1 and 3 and 2 and 4 to one another. Return springs 10 also act on these struts 9, as can be seen from FIG. 3, which springs support the return movement for the support rails.
The device is attached to the boom of a crane or excavator by means of a rope 11 or a chain attached to the upper end.
The method for grouting a trench with the aid of the device described above is as follows:
A hydraulic excavator digs a section of the trench to the final depth of several meters with its shovel specially designed for trench excavation. Then the device described above, which expediently corresponds in height approximately to the trench depth, is placed in the trench section and then on both sides of the device between this and the trench walls canal piling walls are inserted, which consist of duct piles connected to one another by crossbars and which are of the same height such as the trench depth and in the trench longitudinal direction are wider than the support device described above.
The support device is then spread apart by actuation of the lifting cylinder, so that the vertical support rails of the device rest against the crossbeams of the duct piling walls and press them against the duct walls. The duct piling walls can then be grouted in a conventional manner in front of and behind the support device. After the support device is released again, it is pulled out of the trench and inserted again in the next section of the trench in front of the rungs just inserted. In this way, the trench is grouted in sections.
You can also proceed in such a way that, for example, a pipeline is laid in the already grouted section of the trench and the trench is covered again, so that in a very long trench you can take out trench pile walls at the rear end and insert them at the front end of the trench, which you cannot do needs to provide trench-high duct pile walls for the entire length of the trench.