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Die Erfindung betrifft ein Baufahrzeug zur Herstellung von Rammpfählen, mit
- - einem Oberwagen,
- - einem zwischen einer Transportposition und einer Betriebsposition verstellbar mit dem Oberwagen verbundenen Mäkler,
- - einem mit dem Oberwagen verbundenen und zwischen einer Verfahr- und einer Arbeitsstellung verstellbaren Fahrgestell und
- - einem lösbar mit dem Mäkler und dem Oberwagen verbindbaren Bodenlager.
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Rammpfähle stellen Tiefgründungselemente für Bauwerke aller Art dar und bieten dort besondere Vorteile, wo hohe Lasten abgetragen werden sollen oder ein gut tragfähiger Baugrund erst in einer großen Tiefe ansteht. Zur Herstellung der Rammpfähle kommen üblicherweise Vortreibrohre zum Einsatz, welche mittels einer Innen- oder Kopframmung in den Baugrund eingetrieben bzw. gerammt werden. Ein mögliches Verfahren zur Herstellung eines Rammpfahls, nämlich eines sogenannten Frankipfahls sieht vor, ein wiederverwendbares Vortreibrohr an seinem unteren Ende mit einem Pfropfen aus trockenem Beton- oder Kiessand wasserdicht zu verschließen. Unter Zuhilfenahme eines Mäklers wird dann über einen Freifallbären, welcher auf diesen Pfropfen schlägt, das Rohr in den Baugrund gerammt, wobei das Erdreich verdrängt wird. Nach Erreichen einer vorgegebenen Tiefe wird der Pfropfen gelöst und die erforderliche Fußbetonmenge ausgestampft. Nach dem anschließenden Einsetzen eines Bewährungskorbs wird der Pfahlschaft unter gleichzeitigem oder auch nachfolgendem Herausziehen des Vortreibrohrs betoniert.
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Die Einbringung des Vortreibrohres erfolgt dabei über geeignete Baumaschinen bei denen das Vortreibrohr über den Mäkler ausgerichtet wird. Ein ebenfalls über eine Umlenkung im Kopfbereich des Mäklers geführter Freifallbär dient dazu, das Vortreibrohr in den Boden hineinzurammen.
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Aufgrund der hohen bei der Einbringung des Vortreibrohres auftretenden Kräfte bestehen hohe Anforderungen an die Stabilität und Standsicherheit der verwendeten Baufahrzeuge, welche üblicherweise über geeignete Stellvorrichtungen eine Ausrichtung des Mäklers gegenüber dem Untergrund ermöglichen. Hierdurch ist es möglich, neben lotrecht ausgerichteten Pfählen auch Schrägpfähle auszubilden, die gegenüber einer Senkrechten geneigt im Boden verlaufen.
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Neben einer ausreichenden Abstützung des Mäklers zur stabilen Ausrichtung des Vortreibrohres, was eine massive Ausführung des Baufahrzeugs bzw. geeignete Bodenlager erforderlich macht, wird an die Baufahrzeuge ferner die Anforderung gestellt, diese möglichst einfach innerhalb eines Baufelds bewegen und positionieren zu können, um so die Baufahrzeuge wirtschaftlich zur Herstellung einer Vielzahl von Rammpfählen verwenden zu können. Die Ausgestaltung der Verfahrbarkeit hat dabei ferner derart zu erfolgen, dass möglichst geringe Schäden während des Verfahrens im Baufeld durch das Baufahrzeug hervorgerufen werden.
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Aus der
DE 14 84 567 A ist eine schreitende Ramme bekannt, bei der die Räder auf mitgeführten Schienenabschnitten fahren und mitsamt den Schienenabschnitten angehoben werden können. Dazu ist die Ramme mit Hebestempeln sowie verschwenkbaren Tragarmen zur Halterung der Räder sowie der zur Bewegung der Ramme erforderlichen Schienenteile ausgebildet.
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Eine wirtschaftliche Nutzbarkeit des Baufahrzeugs setzt neben einer flexiblen Verwendung in einem Baufeld ferner die Möglichkeit voraus, dass das Baufahrzeug auch mit möglichst geringem zeitlichen und logistischen Aufwand zwischen einzelnen Baustellen transportiert werden kann. Üblicherweise wird zum Transport der bekannten Baufahrzeuge der Mäkler zuvor zur Verringerung der Transportabmessungen und des Gewichts demontiert und erst wieder am Einsatzort auf der Baustelle am Baufahrzeug montiert. Eine entsprechende Montage ist allerdings nur unter Zuhilfenahme geeigneter Kräne möglich, was einen hohen Aufwand zur Folge hat. Darüber hinaus weist das Baufahrzeug auch nach der Demontage des Mäklers aufgrund seiner massiven Ausgestaltung noch ein hohes Transportgewicht sowie umfangreiche Transportabmessungen auf.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Baufahrzeug bereitzustellen, das sich einfach und kostengünstig transportieren lässt, sich am Einsatzort in einfacher Weise in Betrieb nehmen lässt und eine hohe Flexibilität im Baufeld aufweist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Baufahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Baufahrzeug ist, dass das Fahrgestell mindestens drei Antriebseinheiten aufweist, die jeweils individuell um eine Hochachse verschwenkbar und zwischen einer Verfahrstellung und der Arbeitsstellung verstellbar mit dem Oberwagen verbunden sind.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass im Unterschied zu üblicherweise starr mit einem Oberwagen verbundenen Antriebseinheiten, bspw. parallel zueinander am Baufahrzeug angeordneten Kettenantrieben, das erfindungsgemäße Baufahrzeug mindestens drei Antriebseinheiten aufweist, welche bevorzugt gleichmäßig über den Umfang des Baufahrzeugs verteilt sind und gemeinsam das Fahrgestell bilden. Aufgrund ihrer jeweils um eine Hochachse verschwenkbaren Verbindung mit dem Oberwagen bieten die Antriebseinheiten die Möglichkeit, das Baufahrzeug sowohl auf engstem Raum exakt auszurichten als auch das Baufahrzeug in einfacher Weise im Baufeld zu verfahren, sodass das erfindungsgemäße Baufahrzeug in einem Baufeld wirtschaftlich betrieben werden kann. Die individuelle Möglichkeit der Ausrichtung jeder einzelnen Antriebseinheit des Fahrgestells um eine Hochachse, bei der es sich - bezogen auf die Gebrauchslage - um eine im Wesentlichen vertikal zum Untergrund verlaufende Achse handelt, ermöglicht es, das Baufahrzeug durch eine entsprechende Ausrichtung jeder einzelnen Antriebseinheit sowohl auf engstem Raum zu verdrehen als auch bei einer gleichgerichteten Orientierung der Antriebseinheiten zügig durch das Baufeld zu bewegen. Dadurch das die Last des Baufahrzeugs auf die mindestens drei Antriebseinheiten verteilt wird, wird auch der Untergrund des Baufelds bei einem Verfahren des Baufahrzeugs geringer belastet.
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Neben einer Verschwenkbarkeit der Antriebseinheiten um jeweils eine Hochachse ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass die Antriebseinheiten zwischen der Verfahrstellung und der Arbeitsstellung verstellbar sind, wobei bevorzugt die Antriebseinheiten jeweils entlang derselben oder einer weiteren Hochachse, die - bezogen auf die Gebrauchslage - ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zum Untergrund verläuft, verstellt werden. In der Verfahrstellung ist das Baufahrzeug allein über die Antriebseinheiten in Kontakt mit dem Untergrund. Eine derartige, vom Untergrund abgehobene Position des Oberwagens und ggf. des Mäklers sowie eines Bodenlagers wird dadurch erzielt, dass durch eine bevorzugt axiale Verstellung der Antriebseinheiten entlang einer Hochachse der Abstand des Oberwagens mit seinen Anbauteilen vom Boden verändert werden kann, wobei bspw. auch durch eine Verschwenkbarkeit der Antriebseinheiten eine Verstellung zwischen der Verfahrstellung und der Arbeitsstellung erreicht werden kann.
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In der Verfahrstellung befindet sich das Baufahrzeug allein über die Antriebseinheiten in Kontakt mit dem Untergrund, nachdem die Antriebseinheiten den Oberwagen mit seinen Anbauteilen vom Untergrund abgehoben haben. Nach Erreichen einer Arbeitsposition kann durch eine entsprechende Verstellung der Antriebseinheiten, bevorzugt entlang der Hochachse eine Verstellung des Oberwagens bewirkt werden, durch die der Mäkler über ein Bodenlager auf dem Untergrund aufsteht und ggf. auch der Oberwagen über geeignete Abstützelemente am Untergrund abgestützt ist, wohingegen die Antriebseinheit über eine teilentlastete Position bis in eine Position verstellt werden können, in der diese vollständig vom Untergrund abgehoben sind.
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Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es, die Antriebseinheiten im Betrieb, nämlich bei der Pfahlgründung, vollständig von den dabei auftretenden Belastungen zu entkoppeln. Eine Übertragung der Lasten erfolgt allein über ein mit dem Mäkler verbundenes Bodenlager, welches bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass auch der Oberwagen über diese Bodenlager gegenüber dem Untergrund in der Arbeitsstellung abgestützt ist.
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Das Bodenlager ist dabei lösbar mit dem Mäkler und ggf. dem Oberwagen verbindbar, sodass dieses im Falle eines Transports des Baufahrzeugs zu einer Baustelle von diesem getrennt und separat von dem Baufahrzeug transportiert werden kann. Dies reduziert sowohl das Transportgewicht als auch die Transportabmessungen des erfindungsgemäßen Baufahrzeugs. Eine verschwenkbare Anordnung der Antriebseinheiten um eine Hochachse erlaubt es zudem, diese für den Transportzustand derart auszurichten, dass das Baufahrzeug nur sehr geringe Transportabmessungen aufweist, welches einen Überlandtransport, insbesondere über öffentliche Straßen, in besonderem Maße erleichtert.
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Die Ausgestaltung der Verstellbarkeit der Antriebseinheiten gegenüber dem Oberwagen kann grundsätzlich in beliebiger Weise ausgeführt werden, sofern die erfindungsgemäße Verstellbarkeit gegeben ist. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheiten jeweils um eine Horizontalachse verschwenkbar mit dem Oberwagen verbunden sind.
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Eine Verschwenkbarkeit um eine Horizontalachse, welche im Wesentlichen rechtwinkelig zu einer Hochachse verläuft, erlaubt es, dass aus den Antriebseinheiten gebildete Fahrgestell an das Geländeprofil des Baufelds anzupassen. Geländeunebenheiten und -neigungen können durch eine individuelle Neigung einer oder mehrerer Antriebseinheiten um die Horizontalachse ausgeglichen werden, wodurch eine sichere Verstellbarkeit des Baufahrzeugs innerhalb des Baufelds in besonderer Weise gewährleistet ist.
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Die Anbindung der Antriebseinheiten an den Oberwagen kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Eine mögliche Ausgestaltung besteht darin, die einzelnen Antriebseinheiten jeweils um eine einzige Hochachse sowohl verschwenkbar als auch entlang dieser Hochachse verstellbar auszubilden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Antriebseinheiten jeweils um eine erste Hochachse verschwenkbar mit einem zugeordneten Ausleger verbunden sind, wobei die Ausleger jeweils um eine zweite Hochachse verschwenkbar mit dem Oberwagen verbunden sind.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Oberwagen mehrere Ausleger schwenkbar angeordnet. An den dem Oberwagen abgewandten Enden sind die Ausleger jeweils mit einer Antriebseinheit verbunden, wobei diese dabei jeweils um eine weitere Hochachse verschwenkbar sind. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, über eine Verschwenkung der Ausleger gegenüber dem Oberwagen als auch über eine Verschwenkung der Antriebseinheiten gegenüber dem Ausleger das Baufahrzeug in besonders flexibler Weise auszurichten und zu bewegen. Gleichzeitig ermöglicht eine derartige Ausgestaltung eine Ausrichtung der Antriebseinheiten derart, dass das Baufahrzeug zum Transport zwischen den unterschiedlichen Baustellen eine besonders schmale Transportabmessung aufweist.
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Die axiale Verstellbarkeit der Antriebseinheiten zwischen der Verfahrstellung und der Arbeitsstellung im Falle der vorteilhafterweise vorgesehenen Verwendung eines Auslegers kann grundsätzlich an beiden oder einer der beiden Hochachsen vorgesehen sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Antriebseinheiten jeweils entlang der ersten Hochachse zwischen der Verfahrstellung und der Arbeitsstellung verstellbar mit dem Ausleger verbunden sind. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung befindet sich die axiale Verstellbarkeit an den dem Oberwagen abgewandten Enden der Ausleger, was es in besonders einfacher Weise ermöglicht, den Oberwagen gegenüber der Horizontalen auszurichten. Darüber hinaus lässt diese Ausgestaltung eine besonders kompakte Verbindung des Auslegers mit dem Oberwagen zu, was in ergänzender Weise zu einer Reduktion der Transportabmessungen des Baufahrzeugs beiträgt.
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Die Anzahl der mit dem Oberwagen verbundenen Antriebseinheiten ist grundsätzlich frei wählbar, wobei diese eine Mindestanzahl von drei aufweisen. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Fahrgestell vier über den Umfang des Oberwagens gleichmäßig verteilt angeordnete Antriebseinheiten aufweist. Die Verwendung von vier Antriebseinheiten zeichnet sich dadurch aus, dass mit deren individueller Ausrichtung eine hohe Flexibilität des Baufahrzeugs, insbesondere dessen Bewegbarkeit innerhalb des Baufelds erreicht wird. Im Falle eines beispielsweise rechteckigen Querschnitts des Oberwagens sieht die gleichmäßig über den Umfang verteilte Anordnung der Antriebseinheiten deren Positionierung an den jeweils vier Ecken des Oberwagens vor, wobei diese besonders bevorzugt über mit den Ecken verbundene Ausleger an dem Oberwagen angeordnet sind, wodurch eine besonders hohe Flexibilität des Baufahrzeugs, insbesondere dessen Ausrichtung sowie Verstellbarkeit erreicht wird.
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Die Ausgestaltung der Antriebseinheiten ist grundsätzlich frei wählbar. So können hierfür beispielsweise geeignete Reifenantriebe verwendet werden. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass die Antriebseinheiten als Kettenantriebe ausgebildet sind. Diese bieten über eine zusätzlich individuelle Verdrehrichtung der einzelnen Kettenantriebe eine besonders gute Manövrierbarkeit des Baufahrzeugs, wodurch sich das Baufahrzeug mit dem mit dem Oberwagen verbundenen Mäkler besonders schnell, einfach und somit kostengünstig ausrichten lässt.
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Zur Ausrichtung des Mäklers gegenüber dem Oberwagen können grundsätzlich beliebige, beispielsweise externe Vorrichtungen verwendet werden. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Mäkler mittels einer Stellvorrichtung verschwenkbar mit dem Oberwagen verbunden ist. Die Verwendung einer Stellvorrichtung ermöglicht eine einfache Verschwenkung des Mäklers gegenüber dem Oberwagen und somit eine Einstellung der Neigung des Mäklers gegenüber dem Untergrund.
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Über eine geeignete Ausgestaltung der Stellvorrichtung lässt sich der Mäkler somit so ausrichten, dass das über den Mäkler geführte Vortreibrohr eine ggf. gewünschte Neigung aufweist. Die Stellvorrichtung kann dabei mittels hydraulischer, elektromotorischer oder mechanischer Antriebe betrieben werden, die in komfortabler Weise ferner eine Verlagerung des Mäklers zwischen seiner Betriebsposition, in der dieser zur Ausrichtung des Vortreibrohres ausgerichtet ist, und seiner Transportposition ermöglichen, in der der Mäkler bevorzugt in einer im Wesentlichen horizontalen Lage auf dem Oberwagen aufliegt.
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Die Ausgestaltung der lösbaren Verbindung des Mäklers mit einem Bodenlager ist grundsätzlich beliebig ausgestaltbar, wobei gewährleistet sein muss, dass der Mäkler über das Bodenlager ausreichend abgestützt ist.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Mäkler zur Verbindung mit dem Bodenlager eine längenveränderbare Kopplungseinheit aufweist. Die Verwendung einer längenveränderbaren Kopplungseinheit erlaubt es in besonderer Weise, den Mäkler gegenüber dem Bodenlager und damit dem Untergrund auszurichten. Insbesondere eine bevorzugte Ausgestaltung der Kopplungseinheit mit zwei separaten, längenveränderbaren, einenends an dem Mäkler angeordneten und anderenends mit dem Bodenlager verbindbaren Stellvorrichtung ermöglicht es, neben einer durch die Stellvorrichtung herbeiführbaren Neigung des Mäklers diesen ferner gegenüber einer dieser Hochachse in einer weiteren Ebene zu verkippen, sodass sich der Mäkler in besonderer Weise gegenüber dem Untergrund ausrichten lässt. Eine kombinierte Neigung und Kippung ermöglicht es, den Mäkler mit einem frei wählbaren Winkel auszurichten, was eine breite Einsetzbarkeit des entsprechend ausgestalteten Baufahrzeugs ermöglicht.
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Im Betrieb des Baufahrzeugs, das heißt während des Rammvorgangs erfolgt eine Abstützung des Mäklers im Wesentlichen über das mit dem Mäkler verbundene Bodenlager. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Oberwagen zur Anordnung auf dem Bodenlager in der Arbeitsstellung ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, das Bodenlager auch zur Abstützung des Oberwagens gegenüber dem Untergrund zu verwenden, wodurch die Antriebseinheiten im Betrieb vollständig von den auftretenden Belastungen entkoppelt werden können. Das Bodenlager kann dabei beispielsweise zweistückig ausgebildet sein, was dessen separaten Transport in ergänzender Weise erleichtert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 als Prinzipskizze eine perspektivische Darstellung eines Baufahrzeugs in einer Arbeitsstellung mit einem in einer Betriebsposition angeordneten Mäkler;
- 2 eine weitere Darstellung des Baufahrzeugs von 1 in einer alternativen Position des Fahrgestells und
- 3 eine perspektivische Ansicht des Baufahrzeugs von 1 in einer Transportposition des Mäklers.
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Das in den 1 bis 3 in einer Prinzipskizze dargestellte Baufahrzeug 1 weist einen Oberwagen 2 auf, an dessen Oberseite eine Aufnahmeeinheit 8 angeordnet ist, welcher zur Verstellung und Aufnahme eines Mäklers 3 ausgebildet ist. Die Aufnahmeeinheit 8 ist hierzu über ein Schwenklager 21 mit dem Mäkler 3 verbunden. Darüber hinaus ist der Mäkler 3 über einen als Teleskopantrieb ausgebildeten Schwenkantrieb 11 mit dem Oberwagen verbunden. Der Schwenkantrieb ist dabei einenends an Schwenklagern 12 des Mäklers und anderenends an Schwenklagern 13 der Aufnahmeeinheit 8 befestigt. Über eine Verstellung des Schwenkantriebs 11 ist der Mäkler 3 zwischen der in 1 und 2 dargestellten Betriebsposition und der in 3 dargestellten Transportpositionen verstellbar.
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In der in 1 dargestellten Betriebsposition stützt sich der über die Schwenkantriebe 11 aufgestellte Mäkler 3 über ein Bodenlager 5 an dem Untergrund ab, wobei die Verbindung des Mäklers 3 mit dem Bodenlager 5 im Bereich von Fußplatten 7a, 7b des Bodenlagers 5 erfolgt, wobei hierzu an den Fußplatten 7a, 7b jeweils Anschlusslaschen 18 angeordnet sind, die zur Aufnahme von sich durch die Anschlusslaschen 18 sowie Öffnungen 20 des Mäklers 3 erstreckende Lagerbolzen 19 ausgebildet sind.
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Das in 1 in einer Arbeitsstellung dargestellte Fahrgestell 4 weist vier Kettenantriebe 6 auf, die jeweils an Bügeln 17 befestigt sind und an die sich eine Lagerachse 15 anschließt. Die Lagerachse 15 ist dabei sowohl drehbar als auch in Achsrichtung verstellbar in einer Achsaufnahme 16 angeordnet. Ausgehend von den Achsaufnahmen 16 erstreckt sich ein Ausleger 9, welcher jeweils an Auslegeraufnahmen 14 des Oberwagens 2 verschwenkbar mit dem Oberwagen 2 verbunden ist.
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In der in 1 dargestellten Position stützt sich der Oberwagen über das Bodenlager 5 an dem Untergrund ab, wobei die Antriebseinheiten 6 von dem Boden abgehoben sind, sodass der Oberwagen 2 und der Mäkler 3 über die Bodenplatte 5 am Untergrund abgestützt sind.
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In der in 2 dargestellten Position befinden sich die Antriebseinheiten 6 in Bodenkontakt und erlauben über eine individuelle Ausrichtung und Verstellung, d. h. einer Verstellung der Ausleger 9 als auch einer Verschwenkung der Lagerachsen 15 in den Achsaufnahmen 16 eine flexible Ausrichtung und Verstellung des Baufahrzeugs 1 innerhalb eines hier nicht dargestellten Baufelds.
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In der in 3 dargestellten Transportposition des Mäklers ist dieser an einem Aufnahmeabschnitt 10 der Aufnahmeeinheit 8 angeordnet, nachdem zuvor die Verbindung zwischen dem Mäkler 3 und dem Bodenlager 5 getrennt wurde. Die Antriebseinheiten 6 befinden sich in einer unter den Mäkler 3 verschwenkten Position, sodass insgesamt das Baufahrzeug 1 aufgrund der demontierten Bodenplatte 2 ein nur geringes Transportgewicht und aufgrund der Ausrichtung der Antriebseinheiten 6 nur geringe Transportabmessungen aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Baufahrzeug
- 2
- Oberwagen
- 3
- Mäkler
- 4
- Fahrgestell
- 5
- Bodenlager
- 6
- Antriebseinheiten / Kettenantriebe
- 7a, 7b
- Fußplatte
- 8
- Aufnahmeeinheit
- 9
- Ausleger
- 10
- Aufnahmeabschnitt
- 11
- Schwenkantrieb
- 12
- Schwenklager
- 13
- Schwenklager
- 14
- Auslegeraufnahme
- 15
- Lagerachse
- 16
- Achsaufnahme
- 17
- Bügel
- 18
- Anschlusslasche
- 19
- Lagerbolzen
- 20
- Öffnungen
- 21
- Schwenklager
