DE10123253A1

DE10123253A1 - Anbaugerät an mobile Baumaschinen zur Bodenbearbeitung

Info

Publication number: DE10123253A1
Application number: DE2001123253
Authority: DE
Inventors: Volker Natzschka; Guenter Kunze
Original assignee: DRESDNER TIEF und STRASENBAU G
Current assignee: DRESDNER TIEF und STRASENBAU G
Priority date: 2001-05-12
Filing date: 2001-05-12
Publication date: 2002-11-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät an mobile Baumaschinen, insbesondere an Bagger zum Bodenaushub, mit dessen Hilfe Zusatzstoff, wie hydraulische Bindemittel oder Injektionslösungen, in das Aushubmaterial eingebracht werden kann. DOLLAR A Das Anbaugerät besteht aus einem Grundkörper (12), auf dem mehrere Luftlanzen (2) angeordnet sind, die an eine Druckluftleitung (1) angeschlossen und mit einem Zusatzstoffbehälter (3) verbunden sind. Der Grundkörper (12) ist an die Baumaschine (13) so anschließbar, dass die Luftlanzen (2) durch eine Arbeitsbewegung in das Aushubmaterial eindringen und der Zusatzstoff über die Luftlanzen (2) pneumatisch in das Aushubmaterial eingebracht wird, wobei entweder der Grundkörper (12) oder eine Bodenaufnahmeeinrichtung (14) an der Baumaschine (13) schwenkbar gelagert befestigt ist. DOLLAR A Vorteilhaft sind zusätzliche Mischbleche an den Luftlanzen (2) oder am Grundkörper (12), die einzeln oder in Gruppen drehbar, schwenkbar oder horizontal verschiebbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät an mobile Baumaschi nen, insbesondere an Bagger zum Bodenaushub, mit dessen Hilfe Zusatzstoff, wie hydraulische Bindemittel oder Injek tionslösungen, in Aushubmaterial eingebracht werden kann. Als Einsatzbereich sei der kommunale Straßenbau bzw. der Kanal- und Rohrleitungsbau genannt.

Erdstoffe besitzen unterschiedliche Eigenschaften, die von Kornstrukturen und Wassergehalten bestimmt werden. Durch Einmischen von gasförmigen, flüssigen und/oder festen Zu satzstoffen, beispielsweise Zement oder Kalk, werden diese Strukturen und damit die Erdstoffeigenschaften verändert. Die Zugabe von Bindemitteln in einen Erdstoff mit dem Ziel, durch den sich hieraus ergebenen Wasserentzug die Eigen schaften des Bodenmaterials hinsichtlich der Verdichtungs fähigkeit und Verarbeitbarkeit zu verbessern, ist allgemei ner Stand der Technik. Bisher erfolgt das Einmischen der Zusatzstoffe mechanisch, mittels speziellen Erdstabilisie rungsgeräten. Anwendung finden hierbei Bodenfräsen oder Pflüge. Auch das Einpressen von Bindemitteln mittels Lanzen in gewachsenen Boden ist bekannt.

In DE 41 37 003 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem weicher Untergrund durch pneumatisches Einpressen von trockenem Pulver mittels Lanzen stabilisiert wird.

Eine Luftlanze zum Eintrag von festen oder flüssigen Dünge stoffen in den Boden ist in DE 42 28 951 C1 dargestellt. Diese Luftlanze lässt sich auch als Sandstrahlgerät verwen den.

Die Lösungen des Einpressens von Bindemitteln nach DE 41 37 003 A1 und DE 42 28 951 C1 sind nur für einen punktuellen Einsatz geeignet und gehen ausschließlich von einer Anwendung in gewachsenem Boden aus.

Eine in DE 195 06 244 A1 beschriebene Vorrichtung dient e benfalls dem Zusetzen von Zuschlagstoffen in einen Boden. Dabei wird ein Aufreißzahn pflugartig in den Boden abge senkt und gleichzeitig an seiner Rückseite Zuschlagstoff über eine Förderschnecke eingetragen.

Die Einmischung von Bindemittel in gewachsenen oder bereits vorgelösten Boden kann nur mittels Großmaschineneinsatz be werkstelligt werden. Diese Maschinen haben Abmessungen, die den Einsatz ausschließlich außerhalb bebauter Gebiete er möglichen. Zum einen deswegen, weil das Bindemittel in der Regel vor der Einarbeitungsmaschine (Bodenfräse, Pflug) frei ausgestreut wird und durch den Wind in die angrenzen den Gebiete ausgetragen wird. Insbesondere beim ungelösch ten Kalk kann dies zur Verätzung von Personen führen, die sich in diesem Bereich aufhalten. Zum anderen verbietet sich der Einsatz dieser Großgeräte im innerstädtischen Be reich, da oftmals Einbauten im Straßenkörper, wie Schächte, Wasserschiebergestänge o. ä., den Einsatz dieser Geräte ver hindern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Anbaugerätes für mobile Baumaschinen, welches die Durchmi schung von vorgelöstem bzw. gewachsenen Boden mit Zusatz stoffen ohne Verwehung ermöglicht. Dieses Gerät muss eine so kompakte Bauform besitzen, dass es den staubfreien Ein satz auch in beengten Bereichen gestattet. Zweckmäßigerwei se ist ein solches Gerät als Anbaugerät an ein Trägergerät, beispielsweise einen Bagger, zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Anbaugerät nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltende Merk male sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 dargestellt.

Beim erfindungsgemäßen Anbaugerät sind auf einem Grundkör per, der eine Platte oder ein Körper sein kann, mehrere Luftlanzen einzeln, in Gruppen oder in Reihen angeordnet. Diese Luftlanzen sind an eine Druckluftleitung angeschlos sen. Die Druckluftversorgung erfolgt über einen Kompressor, den die verwendete Baumaschine besitzt oder der zusätzlich in die Baumaschine integriert wird. Die Druckluft kann auch in anderer Form bereitgestellt werden.

Eine Zusatzstoffleitung ist mit einem Stoffbehälter verbun den, aus dem mittels einer Dosiereinrichtung Zusatzstoff, wie Zement, Kalk oder andere hydraulische Bindemittel, den Luftlanzen zugeführt wird. Der Zusatzstoff kann auch ohne Dosiereinrichtung direkt über die Zusatzstoffleitung den Luftlanzen zugeführt werden. In die Druckluftleitung kann ein Druckluftverstärker und/oder einen Druckluftpulsa tor integriert sein, der den Druckluftstrom entsprechend verstärkt oder pulsiert, wodurch die zu erwartenden Ein tragswirkungen verstärkt werden können.

Der Grundkörper ist in die Baumaschine so integriert, dass der Einbring- und Einmischvorgang von Zusatzstoff durch ei ne geradlinige, kreisförmige oder krummlinige Arbeitsbewe gung der Luftlanzen in das Aushubmaterial erfolgt. Zur Be festigung des die Luftlanzen aufnehmenden Grundkörpers an der Baumaschine bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten:

- Entweder der Grundkörper ist an der Baumaschine schwenk bar gelagert befestigt und wird durch eine aktive Betä tigungseinrichtung in das am Boden liegende Aushubmate rial bewegt,
- oder der Grundkörper ist an der Baumaschine feststehend befestigt, wobei die Luftlanzen in eine schwenkbar an der Baumaschine angebrachte Bodenaufnahmeeinrichtung, beispielsweise ein Baggerlöffel, eindringen und das dar in aufgenommene Aushubmaterial im Baggerlöffel mit Zu satzstoff versetzen.

Die Luftlanzen können mittels Ventilen verschließbar und über eine Schalteinrichtung einzeln oder in Gruppen ansteu erbar sein.

Der Grundkörper kann auch so ausgebildet sein, dass in ihm der Stoffbehälter enthalten ist. Alle funktionsbedingten Bauteile des Anbaugerätes, bestehend aus dem Grundkörper mit den Luftlanzen, dem Stoffbehälter sowie den Regel- und Schalteinrichtungen und mit den erforderlichen Leitungen können eine selbständige mobile Einheit bilden.

An und/oder um die Luftlanzen und/oder am Grundkörper kön nen zusätzliche Mischbleche angeordnet sein. Diese dienen zur Durchmischung des Bodens und Zerstörung seiner Struktur sowie dem Schutz der Luftlanzen beim Einmischvorgang.

Eine Vermischung des Aushubmaterials mit Zusatzstoff kann auch dadurch erreicht werden, dass der Grundkörper mit dem auf ihm einzeln oder in Gruppen feststehend befestigten Luftlanzen und Mischblechen schwenkbar und drehbar gelagert befestigt ist und durch eine aktive Betätigungseinrichtung angetrieben wird.

In weiteren Varianten können die Mischbleche auf dem Grund körper einzeln oder in Gruppen so befestigt sein, dass sie gegeneinander horizontal verschiebbar sind.

Das erfindungsgemäße Anbaugerät gestattet eine hohe Leis tung beim Einarbeiten von Bindemitteln in den Boden auch in beengten und sensiblen Bereichen, z. B. innerorts. Sie ver meiden Emissionen durch Unterdrückung von Staubfahnenbil dung. Bei Anwendung des Anbaugerätes werden die natürlichen Ressourcen geschont, weil die Wiederverwendung des Bodens weder Deponierung mit zusätzlichen Transporten noch Zufuhr von Austauschbaustoffen erforderlich macht.

Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen nä her erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematischer Aufbau eines Anbaugerätes

Fig. 2 Anbaugerät mit aktiver Betätigungseinrichtung

Fig. 3 feststehendes Anbaugerät mit beweglichem Bagger löffel

Fig. 4 Anbaugerät mit feststehenden Mischblechen

Fig. 5 Anbaugerät mit drehbarem Grundkörper und Luftlanzen mit zusätzlichen Mischblechen

Fig. 6 Anbaugerät mit am Grundkörper fest befestigten Luftlanzen und verschiebbaren Mischblechen

Fig. 7 Anbaugerät mit am Grundkörper fest befestigten Luftlanzen und dazwischen verschiebbaren Mischblechen

Das Anbaugerät nach Fig. 1 besteht aus den Luftlanzen 2, in die über eine mittels Ventil 6 gesteuerten Druckluftlei tung 1 aus einem Zusatzstoffbehälter 3 Zusatzstoff ange saugt und mit einem Druckluftstrom in das Aushubmaterial 4 pneumatisch eingebracht und mechanisch eingemischt wird. Eine mittels Ventil 7 gesteuerte Dosiervorrichtung 11 dient dabei einer mengenmäßig kontrollierten Stoffzugabe.

Die Steuerung und Regelung der Druckluftströme erfolgt über eine elektronische und/oder pneumatische Schalteinrich tung 9 mit einer Ventilbatterie 5, bei der jeweils einer Luftlanze ein Ventil zugeordnet ist.

Durch die Ventilbatterie 5 werden die Luftlanzen 2 einzeln nacheinander oder in ausgewählter Reihenfolge mit Druckluft beaufschlagt. Der Luftdruckverstärker und/oder Luftdruck pulsator 10 pulst den vom Baumaschinenkompressor kommenden Druckluftstrom 8. Der zwischen Pulsator 10 und Ventilbatte rie 5 in der Druckluftleitung pulsierende Druckluftstrom saugt aus dem Zusatzstoffbehälter 3 über die Zusatzstoff leitung 16 den von der Dosiereinrichtung 11 zugegebenen Zu satzstoff und fördert ihn pneumatisch über die Luftlanzen 2 in den zu behandelnden Boden.

Das Anbaugerät nach Fig. 1 ist in eine Baumaschine 13 nach den in Fig. 2 oder 3 dargestellten Geräteausführungsvari anten integriert.

Zum Einbringen und zum Einmischen des Zusatzstoffes in das Aushubmaterial 4 müssen die Luftlanzen 2 und die Mischble che 17 zum Einmischort herangeführt und in das Aushubmate rial 4 hineingedrückt werden. Dafür sind geradlinige, kreisförmige oder krummlinige Arbeitsbewegungen erforder lich.

In den Geräteausführungsvarianten nach Fig. 2 und 4 verfügt der Grundkörper 12 über eine eigene, aktive Betätigungsein richtung 15. Mit ihr werden die Luftlanzen 2 in das Werk zeug der Maschine, in Fig. 2 z. B. ein Baggerlöffel 14, oder direkt in das auf dem Boden liegende Aushubmaterial 4 teil weise oder vollständig eingeschwenkt.

Die Arbeitsgeschwindigkeit und der zurückzulegende Arbeits weg werden in Verbindung mit der pneumatischen Austragin tensität vom beabsichtigten Einmischeffekt bestimmt. Die Steuerung der Arbeitsbewegung kann unabhängig oder abhängig von der pneumatischen Austragintensität über die Baumaschi ne 13 gesteuert oder geregelt werden.

In der Geräteausführungsvariante nach Fig. 3 ist der Grund körper 11 fest an der Baumaschine 13 befestigt. Ein Bagger löffel 14 nimmt das Aushubmaterial auf und schwenkt es in die Luftlanzen 2 ein.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel mit um jede Luftlanze 2 starr befestigten Mischblechen 17.

In Fig. 5 sind auf einem runden, um eine vertikale Achse drehbaren Grundkörper 12 Luftlanzen 2 versetzt angebracht, die jeweils noch zusätzliche seitliche Mischbleche 17 auf weisen, mit denen der Einmischvorgang verbessert wird.

Weitere Ausführungsvarianten zeigen Fig. 6 und Fig. 7. Am Grundkörper 12 angeschweißte Luftlanzen 2 mit horizontal verschiebbaren Mischblechen 17 sind zu einer Einheit ver bunden.

Bezugszeichenaufstellung

1

Druckluftleitung

2

Luftlanze

3

Zusatzstoffbehälter

4

Aushubmaterial

5

Ventilbatterie

6

Ventil

7

Ventil

8

Druckluftstrom

9

Schalteinrichtung

10

Druckluftverstärker und/oder Druckluftpulsator

11

Dosiereinrichtung

12

Grundkörper

13

Baumaschine

14

Baggerlöffel

15

Betätigungseinrichtung

16

Zusatzstoffleitung

17

Mischblech

Claims

1. Anbaugerät an mobile Baumaschinen zur Bodenbearbeitung durch Eintrag von Zusatzstoff in Aushubmaterial mit folgenden Merkmalen:

- auf einem Grundkörper (12) sind mehrere Luftlanzen (2) angeordnet;
- die Luftlanzen (2) sind an eine Druckluftleitung (1) angeschlossen und mit einem Zusatzstoffbehälter (3) verbunden;
- der Grundkörper (12) ist an die Baumaschine (13) SO anschließbar, dass die Luftlanzen (2) durch eine Ar beitsbewegung in das Aushubmaterial eindringen und der Zusatzstoff über die Luftlanzen (2) pneumatisch in das Aushubmaterial eingebracht wird.

2. Anbaugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleitung (1) einen Druckluftverstär ker (10) und/oder einen Druckluftpulsator (10) enthält.

3. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftlanzen (2) mittels Ventil batterie (5) verschließbar und über eine Schalteinrich tung (9) einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sind.

4. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoffbehälter (3) im Grundkörper (12) enthalten ist.

5. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle funktionsbedingten Bauteile des Anbaugerätes, bestehend aus dem Grundkörper (12) mit den Luftlanzen (2), dem Zusatzstoffbehälter (3) so wie den Regel- und Schalteinrichtungen (5, 6, 7, 9, 10) und den erforderlichen Leitungen (1, 16) eine selb ständige mobile Einheit bilden.

6. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den oder um die Luftlanzen (2) und/oder am Grundkörper (12) Mischbleche (17) angeord net sind.

7. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) an der Bauma schine (13) schwenkbar gelagert befestigt ist und durch eine aktive Betätigungseinrichtung (15) bewegt werden kann.

8. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) mit den Luft lanzen (2) an der Baumaschine (13) feststehend befes tigt ist und eine schwenkbar an der Baumaschine (13) angebrachte Bodenaufnahmeeinrichtung (14) in die Luft lanzen (2) bewegt werden kann.

9. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftlanzen (2) mit Mischble chen (17) einzeln oder in Gruppen auf dem Grundkör per (12) befestigt sind, der Grundkörper (12) schwenk bar und drehbar an der Baumaschine (13) befestigt ist und durch eine aktive Betätigungseinrichtung bewegt werden kann.

10. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftlanzen (2) mit Mischble chen (17) auf dem Grundkörper (12) einzeln oder in Gruppen so befestigt sind, dass die Mischbleche (17) gegeneinander horizontal verschiebbar sind und durch aktive Betätigungseinrichtungen angetrieben werden.