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Vorrichtung, insbesondere zum Ausschachten von steilwandigen Graben
aus dem Erdreich Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausschachten steilwandiger
Graben aus dem Erdreich.
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Das Ausschachten steilwandiger Graben, bei denen sämtliche Wände,
also auch die Stirnwände, steilwandig sein müssen, wird bis heute noch nicht
befriedigend maschinell gelöst. Hierbei -ist beispielsweise an Friedhofsgräber oder
andere derartige, tiefe Schächte gedacht, die eine bestimmte Länge und eine bestimmte
Breite in einer möglichst exakten, meist rechteckigen
Form haben
sollen. Es ist nur sehr schwer möglich, derartige Gräben maschinell auszuheben und
die Seiten wirklich senkrecht auszubilden. Meist werden deshalb diese Gräben noch
von Hand mittels Spitzhacken, Spaten und.Schaufeln ausgehoben oder wenigstens nachgearbeitet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
durch die es möglich wird, allseitig steilwandige Gräben maschinell auszuheben.
Sie besteht darin, daß ein unten offener Kasten an einer Hub- und Senkeinrichtung
angehängt ist, der mit vertikal wirkenden Schwingungserregern versehen. ist. Vorteilhaft
kann im Kasten mit größerem Querschnitt Verwendung findeng der durch Quer- und Längswände
in einzelne Zellen unterteilt ist. Der Kasten wird von der Hub-und Senkeinrichtung.auf
dem Boden abgesetzt und die Schwingungserreger werden eingeschaltet. Durch die vertikalen
Schwingungen stößt die Masse des Kastens mit seinen Schneiden in das Erdreich hinein,
wobei das Eigengewicht eine Vorschubkraft darstellt. Nach Erreichen der gewünschten
Tiefe, die maximal der Höhe der Wände des Kastens entspricht, werden die Schwingungserreger
abgeschaltet. Der Kasten wird mittels der Hubeinrichtung aus dem Erdreich herausgezogen,
wobei das in den einzelnen Kammern befindliche Erdreich hängenbleibt und ausgehoben
wird. Der Kasten kann, nachdem er zur Seite geschwenkt ist, über einem vorbestimmten
Platz hängend durch Einschalten der Schwingungserreger entleert werden. Durch mehrfaches
Wiederholen dieses Arbeitsspieles lassen sich größere Tiefen erreichen.
Soll
ein längerer Schacht ausgehoben werden, indem die Arbeitsspiele des Kastens mehrere
Male schrittweise nebeneinander wiederholt werden, so ist es vorteilhaft, wenn der
Kasten rechteckigen Querschnitt aufweist. Zweckmäßigerweise wird dabei vorgesehen,
daß der Kasten an die Hub- und Senkeinrichtung derart angeschlossen ist, daß immer
seine waagerechte Lage erhalten bleibt. Hierdurch wird mit Sicherheit ein Kippen
des Kastens vermieden, auch wenn beispielsweise eine Wand schon über einem bereits
ausgehobenen Teil des Schachtes steht und nicht gegen einen Widerstand stößt.
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Als Schwingungserreger können auf dem Kasten gegenläufig
drehende
Unwuehtrüttler angeordnet sein. Diese Unwuehtrüttler sind so angeordnet, daß sich
ihre horizontalen Kräfte ausgleichen, während die vertikalen Kräfte den Kasten in
Schwingungen versetzen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden,
daß als zusätzliche Belastung zur Beschleunigung des Ein.dringens in den
Boden eine über Blattfedern mit dem Kasten ver-
bundene Auflast
vorgesehen ist, an der die Hub- und Senkeinrichtung angreift. Durch die Auflast
wird den Schwellkräften eine zusätzliche statische Kraft überlagert, die den Effekt
des Eintreibens wesentlich vergrößert. Die Befestigung mittels Blattfedern ist deshalb
äußerst günstig, da diese nur in einer Richtung, nämlich senkrecht, nachgeben und
in.den anderen Richtungen praktisch verformungssteifsind. Hierdurch
wird
trotz der elastischen Aufhängung der Kasten gegenüber der Hub- und Senkeinrichtung
in seiner waagerechten Lage ge-
halten. Um beim Herausziehen die Blattfedern
nicht zu überlasten, kann der Weg der Blattfedern im Hubsinn durch eine
formschlüssige
Tierbindung zwischen Auflast und Kasten be-
grenzt sein.
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Eine äußerst vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erhält man,
wenn der Kasten aus einem geschweißten oder ge-
gossenen Rahmen besteht, an
dem als wände-einzelne, nebeneinander angeordnete Messer befestigt sind. Die Eindringgeschwindigkeit
wird verbessert, wenn die dünnen, gehärteten
und außen geschliffenen
Messer spitz zulaufende Bchneiden be-
sitzen. Hierbei entsteht eine
Art ziehendes Schneiden,'was das Eindringen der Messer in den Boden erheblich
erleichtert.
Um die Haftung des Erdreiches in den Zellen den Kastens zu
verbessern, können die Messer nach unten zu eine sehwache nach außen gerichtete
Neigung aufweisen. Um die Messer zu versteifen, können sie um ihre
Längsachse leicht nach außen ge-
wölbt sein. Beim Eindringen in den Boden
werden die Mesner aufgrund ihrer Neigung leicht nach außen abweichen,
ao daß in ihnen eine leichte Spannung auftritt, die nach.Beendigung des Eindringens
gegen das innerhalb der einzelnen Zellen be-
findliche Erdreich
wirkt.
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der
Zeieh-6 nung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: fig. 1 zur Hälfte eine Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zur anderen Hälfte einen Längsschnitt durch
diese Vorrichtungp Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Vorrichtung der Fig. 1,
Fig. 3 ein einzelnes Messer in größerem Maßstab und Fig. 4 einen Längsschnitt durch
das Messer nach Pig. 3.
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Der Kasten besteht im wesentlichen aus einem gegossenen Rahmen 1,
der einen nach unten ragenden Rand 2 aufweist, an dem die Messer 3 mittels Schrauben
4 befestigt sind. Außerdem ist der gegossene Rahmen 1 durch Quer- und Längsstege
5 und 6 nach unten unterteilt. An diesen Quer- und Längsstegen 5 und 6 sind ebenfalls
Messer 3 angeschraubt. Auf dem gegossenen Rahmen sind zwei Unwuchtrüttler 7 und
8 angeordnet, die gegenläufig drehen. Hierbei gleichen sich-weitgehend die horizontalen
Kräfte aus, während die vertikal gerichteten Kräfte den Rahmen 1 und die Messer
3 in Schwingungen versetzen. Mit dem Rahmen 1 ist über Blattfedern 9 und 14 eine
Auflast 11 verbunden. Diese äuflast 11 soll die aus der Schwingung resultierenden
Kräfte .überlagern und das Eintreiben in den Boden verstärken. An der Auflast 11
ist ein Flansch 12 der nicht näher dargestellten Hub- und Senkeinrichtung befestigt.
Zum
Ausheben eines Grabens oder Schachtes wird der Kasten auf dem Boden abgestellt und
die Unwuchtrüttler 7 und 8 werden eingeschaltet. Nachdem der Kasten bis zur vollen
Länge der Messer 3 in den Boden eingedrungen ist, werden die Unwuehtrüttler 7 und
8 abgeschaltet und der Kasten wird mittels der Hubeinrichtung herausgezogen. Der
Boden bleibt in den einzelnen Zellen des Kastens haften und wird ausgehoben. Die
Ab-,messungen der Zellen werden entsprechend der Bodenart gewählt. Dabei haben Versuche
ergeben, daß bei einer Zellengröße von etwa 20 x 25 cm selbst sandiger Boden ausgehoben
werden kann. Um zu verhindern, daß die hierbei auftretenden erheblichen Kräfte von
den Blattfedern 9 und 10 aufgebracht werden müssen, ist eine formschlüssige Verbindung
zwischen dem gegossenen Rahmen 1 und der Auflast 11 vorgesehen. Hierzu ist der Rahmen
mit nach oben ragenden Armen 13 ausgerüstet, die horizontalgerichtete Vorsprünge
14 besitzen, gegen die sich die Auflast 11 nach einem gewissen Federweg der Blattfedern
9 und 10 anlegt. Vorteilhaft sind zwischen den Anlage-Flächen Gummipuffer 15 angeordnet.
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Um zu verhindern, daß der Kasten schräg in das Erdreich eindringt,
muß seine waagrechte Lage bzw. die senkrechte Zage der Schneidewände gesichert werden.
Dies erfolgt auf nicht näher dargestellte Weise durch die Hub- und Senkeinrichtung.
f Hierbei ist die Verwendung der Blattfedern 9 und 10 von Vorteil, da diese nur
in senkrechter Richtung elastiscYAachgeben, und in horizontaler Richtung praktisch
als starre Verbindung anzusehen sind.
Die Messer 3 bestehen aus
gehärteten und geschliffenen Stahllegierungen. Sie besitzen an ihren unteren Enden
spitze Schneiden 16, mit denen sie schneidend in das Erdreich eindringen. Sie sind
leicht nach- außen gewölbt und verlaufen mit einer geringen nach außen gerichteten
Neigung nach unten. Durch diese Neigung werden sie beim Eindringen in das Erd-
reich
leicht nach außen gebogen.- Sobald der Eindringvorgang beendet ist, versuchen die
Messer 3 aufgrund ihrer Elastizität in ihre ursprüngliche Iage zurückzugelangen,
wodurch eine zusätzliche Kraft als Haltekraft auf das in den einzelnen Zelle befindliche
Erdreich wirkt. Die Befestigung der Messer 3 erfolgt mittels Senkkopfschrauben 4,
die am oberen