DE1902138A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Untergrundbauten im Erdkoerper,insbesondere von wasserdichten Dichtungsschuerzen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Untergrundbauten im Erdkoerper,insbesondere von wasserdichten DichtungsschuerzenInfo
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Description
Przedsiebiorstwo Specjalistyczne G-Ornictwa Surowcöw
Chemicznych "Hydrokop", Krakow /Polen
"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Untergrundbauten
im Brdkörper, insbesondere von wasserdichten Dichtungsschürzen '
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine·Vorrichtung
zuer Herstellung von Untergrundbauten, insbesondere von
wasserdichten Dichtungsschürzen sowie von Fundamenten und
Wänden. Das Verfahren kann auf der freien Erdoberfläche oder unter Tage oder unter Wasser ausgeführt werden.
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Bei den gekannten Verfahren zur Herstellung von Dichtungsschürze]!
werden von Tonwassersuspensionen mit thixotropen Eigenschaften abgestützte schlitzförmige Gräben ausgehoben.
Der Bodenaushub wird mittels bekannter mechanischer oder hydromechanischer Methoden an die Oberfläche gebracht und
in Absetzgräben oder auf Halden gelagert, damit gegebenen-.falls
sich im Aushub befindliche Tonwassersuspension abfiltriert -werden kann. Die im Graben befindliche und ihn
abstützende Suspension wird mit neuer Suspension ergänzt, welche strukturbildende Bestandteile, wie Zement, Aluminiumsulfat,
Calciumsulfat und dergl., enthält, die nach dem Abbinden mit dem Füllstoff zusammen das Dichtungsmittel der
Dichtungsschürze und gegebenenfalls unter entsprechend geänderter Zusammensetzung der Bestandteile den Tragwerkstoff
der Untergrundbauten bilden.
■Diese Dichtungsstoffe werden normalerweise in gesonderten
Werkstätten zubereitet, die in der Nähe der Baustelle angelegt werden. Man kann auch die Bestandteile unmittelbar im
schlitzförmigen Graben mittels einer entsprechenden Pumpanlage
mischen.
Die oben dargelegten bekannten Verfahren für die genannten Grundbauten werden mittels bekannter Bohrfräs- oder Schli'tzfrasVorrichtungen
sowie mittels Hilfsvorrichtungen wie
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Mischer, hydraulischer Pumpen und dergle ausgeführt, welche
den Aushub auf Halden oder in Absetzgräben fördern und die
Tonsuspension und die Dichtungsmittel in den von der Tonwassersuspension abgestützten Graben einbringen.,
Die bekannten Verfahren für Untergrundbauten sind aufwendig und kompliziert, da es bei ihnen unbedingt notwendig ist,
auch bei langen Schürzen, Erddämmen und dergl-, also bei
langen Gräben, entsprechend große Mengen vorbereiteter Tonwassersuspensionen
zur Verfügung zu stellen. Auch sind entsprechende. Vorrichtungen zum Fördern des Aushubes auf die
Halden oder in den Absetagraben erforderlich. Schließlich muß auch die Suspension zubereitet und in den Graben eingebracht werden.
Die Erfindung ermöglicht es9 für verschiedene Arten von
Untererundbauten den Aufwand zu verringern und das T.erfah-.
rea der Herstellung zu vereinfachen» Insbesondere erlaubt
es die Erfindung, die Menge der erforderlichen Tonsuspension
auf ein Mindestmaß bei voller Aufrechterhaltung der Stabilität der Grabenwände herabzusetzen und das Herausfördern des
Aushubes und dessen Wegförderung in weitestgehendem Maße
zu beseitigen.
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Gemäß Erfindung ist die Länge des jeweils freien Grabens
bis auf ein kleines Stück in der Nähe des Auslegers der
Grabenerzeugungsvorrichtung, beschränkt. Dabei wird das von
der Grabenerzeugungsvorrichtung gelöste Bodenmaterial als Bestandteil des Untergrundbaus wie etwa der Dichtungsschürze
ausgenutzt.
Die Erfindung beruht darauf, daß bei der Herstellung von Üntergrundbauten mittels einer Grabenfräsvorrichtung mit
einem Kettenausleger das bei der Ausführung des schmalen Grabens gelöste Bodenmaterial mit der Tonwasser- oder Zement*
Wassersuspension vermischt und der so hergestellte Dichtungsstoff im Graben wieder abgelagert wird, wodurch der freigelegte
Grabenteil bis auf einen sehr kurzen Abschnitt verringert wird.
In vielen Fällen ist anstatt einer Tonwassersuspension auch eine Zementwassersuspension geeignet, welche, wie "Versuche
gezeigt haben, bei regelmäßiger Einbringung unter den arbeitenden Kettenausleger die gleiche Aufgabe erfüllt. Gemäß
Erfindung wird das Bodenmaterial aus dem Mutterboden gelöst und gleichzeitig durch die Förderschaufeln des Kettenauslegers
mit der Tonwasser- oder Zementwässersuspension vermischt, die gegebenenfalls mit strukturbildenden Bestandteilen
und chemischen Dichtungsmitteln vermischt sein
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kann und nachfolgend von den flügeln an der Hinterseite des Kettenfräsauslegers mittels des Tonwasser- oder Zementwassersuspensionsstrahls
weggespült oder mit einer geeigneten Reinigungsvorrichtung von den flügeln in das Innere des
Grabens abgelegt wird.. .
Die Ablagerung des Grund-TondiGhtungsmittels bzw. des Grund-Zementdichtungsmittels
oder des Grund-Trägermittels erfolgt unter dem Spiegel der Tonwasser- oder Zementwassersuspension,
welche den Graben auf einen kurzen Abschnitt ausfüllt.
Durch die Ablagerung der erwähnten Dichtungsstoffe unter
dem Wasser in dem Grabenraum wird das unerwünschte Suspendieren der Körner in der Tonwasser- oder Zementwassersuspension beseitigt, wodurch die Sedimentation der das Untergrundbauwerk, wie z.B. eine Schürze, bildenden Materialbestandteile
sehr vorteilhaft verläuft.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß.Erfindung eignet sich
eine Vorrichtung mit einem Kettenfräsausleger, Mitteln zum
Lösen, fördern und Mischen des Bodenmaterials und einer Einrichtung
zum Verschieben der Vorrichtung.
Das Mischen und Ablagern des Bodenmaterials mit der Tonwasser-
oder Zementwassersuspenaion wird dadurch ermöglicht,
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daß man die entsprechende Suspension mittels zweier perforierter
Rohrleitungen in den Graben einbringt, mit welchen die Vorrichtung gemäß Erfindung ausgerüstet ist. Dabei
sind die perforierten Rohrleitungen am Rahmen des Kettenauslegers befestigt. Im Bereich der Bodenoberfläche besitzin
die Leitungen Eintrittsanschlüsse mit Ventilen. Sie besitzen
ferner Austrittsöffnungen auf der ganzen Höhe des erzeugten
G-rabens. '
Gemäß Erfindung wird die Tonwasser- oder Zementwassersuspension
unter Druck durch die Auslauföffnungen der perforierten Förderleitung gegen die Schneiden von Mischscnaafeln
und die Schneiden der Präsmesser zugeführt, welche die einwandfreie Vermischung der Suspension mit dem Bodenmaterial
an der Stelle von dessen Abhub bewirken.
Gleichzeitig wird Tonwasser- oder Zementwassersuspension unter Druck durch die Öffnungen der zweiten perforierten,
in Vorrichtungsvorschub-Richtung gesehen rückwärtigen Rohrleitung zugeführt, um das zuvor vermischte Dichtungs- oder
Trägermittel von den Mischschaufeln und Fräsmessern ab-und
auf die im Graben vorgesehene Ablagerungsstelle anzuspülen.
In manchen Fällen kann das Ausspülen des Grundton- oder
Grundzementwerkstoffs von den Mischschaufeln anstelle mit-
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tels der perforierten rückwärtigen Leitung erfindungsgemäß
mittels hydraulischer Düsen erfolgen, welche oberhalb der
Fräskette an der Hinterseite des Kettenauslegers "befestigt sind.
.
In beiden Fällen bewirkt das Ausspülen des zuvor vermischten
Boden-Ton-Werkstoffs oder Boden-Zement-Werkstoffs von
den Mischschaufeln und Fräsmessern die Verlagerung dieses Werkstoffs und dessen Anspülen an der für seine Ablagerung
vorgesehenen Stelle, ohne daß ein Fördern des Bodenmaterials auf die Bodenoberfläche nötig würde.
Für bestimmte Fälle kann man den Kettenausleger bis unterhalb
der Bodenoberfläche absenken* so daß das obere Antriebsrad
unter' dem Spiegel der Tonwasser- oder Zementwasser»
:-? iHpension, die den .G-raben ausfüllt., arbeitete Bei dieser
A.r'riitsweise kann es vorteilhaft sein^ die Umlaufsrichtung
der Fräskette so zu wählen, daß die in Eingriff mit dem
; ex'indlichen Fräserzähne von unten nach oben arbeiten, während deren Arbeitsrichtung bei über den Spiegel der !Donwasser-
oder Zementwassersuspension hinausragendem oberem Antriebsrad vorteilhaft entgegengesetzt isto Im erstgenannten
Fall wird das abgehobene und mit der Ton- oder Zementwassersuspension
vermischte Bodenmaterial vom oberen Antriebsrad mit* herumgeführt und nachher von den Schaufeln an
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■ - B *
der rückwärtigen /Sei*e:4Bs-Se%*eao:a.u:slög"eic"s -mittels
fürierten -oder Düsenleitung inuien iSratoen ^
fürierten -oder Düsenleitung inuien iSratoen ^
!Die Hauptvorteile -xkes Verfahrens und der ^jor
Erfindung liegen in der Vereinfachung dkes gesamten
lungsganges von Dientungsscliüraien -unä. in äer JtQglicni£e1i;rt;;,
äie Xorrichtung den jeweiligen Arbeitsbedingungen durch AustausjQh der einzelnen Elemente oder Aggregate anzupassen,. ,Dadurch kann .das Verfahren gemäß Erfindung unter den verschiedensten Arbeitsbedingungen mit ein und derselben yarriehtung mit hoher leistung durchgeführt werden.. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß dank der rationelleren ,Anwendung und Ausnutzung der gesamten Getriebe und Aggregate nicht nur der
leistungsbedarf sondern auch die Zahl der Bedienungspersonen gegenüber den vorbekannten SchlitzfräB- und iEohrfräisvnojra^ich-■tangen und -verfahren verringert werden icann,.
Erfindung liegen in der Vereinfachung dkes gesamten
lungsganges von Dientungsscliüraien -unä. in äer JtQglicni£e1i;rt;;,
äie Xorrichtung den jeweiligen Arbeitsbedingungen durch AustausjQh der einzelnen Elemente oder Aggregate anzupassen,. ,Dadurch kann .das Verfahren gemäß Erfindung unter den verschiedensten Arbeitsbedingungen mit ein und derselben yarriehtung mit hoher leistung durchgeführt werden.. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß dank der rationelleren ,Anwendung und Ausnutzung der gesamten Getriebe und Aggregate nicht nur der
leistungsbedarf sondern auch die Zahl der Bedienungspersonen gegenüber den vorbekannten SchlitzfräB- und iEohrfräisvnojra^ich-■tangen und -verfahren verringert werden icann,.
üTachfolgend wird die ,Erfindung anhand «eines in #en :Z:e!Ghnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels näher
Pig, 1 aelgt einen vertikalen Itarchsdhn-Efct idasEseh seine
fräsauslegervorrichtung ,gemäß Erfindun^g ^während .
mit von oben inach unten den Boden
fräsauslegervorrichtung ,gemäß Erfindun^g ^während .
mit von oben inach unten den Boden
2 zeigt die gleiche ^©asricihtung Sn ;g11aeiahieir ]Dars?tee3|kungs·
weiae ijei in i^ntgegengeissitzlfeea· Hiohtfeung rumlauißejiäfejr
Pig. 3 und A-.zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des
Kettenfräsauslegers in gleicher Darstellung wie Fig. 1 und
2 und im Schnitt durch die Achsen der beiden Umlenkräder
der Kette.
Fig. 5 zeigt den senkrechten Querschnitt durch den Kettenfräsausleger
und den Anstellmechanismus, welcher ein Anstellen der Fräsfläohe unter einem Winkel von 0 bis 90° gegenüber
dem Geländeniveau erlaubt.
Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß Erfindung aus einer Fahrplattform 1, eine»
an ihr neighar befestigten Fräskettenausleger 2" mit einer
als Hydraulikkolben oder Gewindespindel ausgebildeten Andruckmechanismus 3, welcher die Fahrplattform mit dem Ausleger
verbindet· Auf der Plattform 1 befindet sich ein Antriebsaggregat
für die Fräskette und für das Verfahren der Plattform. Die über das Antriebsrad 7 und das Umlenkrad 8
laufende Fräs- und Mischkette 6 wird mittels des Antriebsmotors 4 über ein Umsteuergetriebe 5 mittels Ketten und
Zahnrädern oder mittels einer Antriebswelle mit Schneckenoder
Kegelradgetrieben in der aus Fig. 1 ersichtlichen, dem Uhrzeigersinn entsprechenden Richtung in Umlauf versetzt.
Am Fräsausleger 2 sind zwei perforierte Druckleitungen vorgesehen,
von denen die in Auslegervorschubrichtung vordere Leitung 9 die Ton- oder Zementwassersuapension zuführt, die
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- ίο - .. ■ ■
mit Hilfe von Mischerschaufeln mit dem Bodenmaterial vermischt wird. Die rückwärtige Leitung 10 führt die Suspension
zu, welche zur Wegspülung und Ablagerung des zuvor vermischten Materials auf der im Graben vorgesehenen Stelle dient;
Die Rohrleitungen 9 und 10 sind mit Hilfe elastischer Lei- -tungen
12 und 13 an Druckpumpen 11 angeschlossen,, Der Vorschub
der Vorrichtung erfolgt in Sichtung des Pfeils H.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Arbeitsanordnung erfolgt der Umlauf
der Fräskette bei vollkommenem Eintauchen des Auslegers in den Boden entgegen dem Uhrzeigersinn, also in der der Umlauf
srichtung gemäß Fig· 1 entgegengesetzten Umlaufsrichtung.
Eine Antriebskette oder ein Antriebsriemen 15 treibt die Achse des Antriebsrades 7 der Präs- und Mischkette an. Dieses
Had befindet sich dabei unter dem Spiegel der Ton- oder Zementwassersuspension, welche den Graben 16 und den Grabenraum
17 erfüllt.
Das Bodenmaterial wird nach der Vermischung mit der Ton- oder
Zementwassersuspension, die in die perforierte vordere Rohrleitung 9 mittels der elastischen Leitung 15 eingedrückt
wurde, mit Hilfe der Schaufeln der Fräserkette über den oberen Scheitelpunkt des Antriebsrades 7 hinübergeführt und
danach an die Ablagerungsstelle im Graben 18 gespült. Hierzu
dient eine Kolbenpumpe n f welche an die Leitungen 12
und Io angeschlossen ist« Den Verlauf der Abspül- und An-
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. -. ti ■-■ -
lageruiigss trlmun:g im Inneren --des Grabens zeigen die pfeile 19* ■ ■.. -■■-■
Bsi Her abgewandelten Konstruktion gemäß TIg. 3 und. 4 ist
■der Kettenfräsausleger 2 zusätzlich mit zwei Mbt mehreren ·
21 ausg"eB±-äirt.ei;., die äaa üusscnneid«n eines ver-Bereichs
22 des Grabens ermöglichen, wodurch ein
leiöhtes und kolliaionsluses VerschielDen der "yerbindung 23
ües hydraulischen odeT gewiniiespindelartigen Verstellmechanismus
für den Kettenausleger gewährleistet wird,,
Fig. 3 zeigt gleichzeitig die Anordnung einer hydraulischen
Düse 24* die über eine elastische leitung 25 gespeist wird
und die Ton— oder Zementwassersuspensipn in Richtung des Tf eils 26 eindrücket» Eine derartige Einrichtung kann manchmal
anstelle der perforierten rückwärtigen Leitung 10 zum
abspulen des Dichtungssttoff s ^ron den Mischsehauf ein und
Präsmessem verwandt werden. Mit 27 isit die mit Hilfe jder ·
Präsräder 21 erzeugte Verbreiterung im Graben bezeichnet;.
Wie aus WLg. 3 iersdichtlicih, ist die Voxrichtung init einem
Verstellmechamsmus .28 versehen, welcher e,s ierlaubt* ^die
seitliche Neigung -des Grabens unter einem Winkel von 0 bis
90° gegenüber dem ^&elan&emiweau ;einzustelleru !Der Anstellmechanisimis
28 ^beisiftzt veinvQiehäuse mit meiner
Arretiereinriehtung 29 und. einem Senneckenantrieb 30,
welcher die Einleitung der Antriebskräfte unabhängig von dem Neigungswinkel der Oberfläche auf das Antriebszahnrad
ermöglicht. ' · ·
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Claims (1)
- Patentansprüche:1o Verfahren zur Herstellung von Wänden im Boden, insbesondere von wasserdichten Dichtungsschürzen aus Ton-Bodenoder Zement-Boden-Gemischen auf der freien Erdoberfläche, unter Tage oder unter Wasser-, dadurch gekennzeichnet, daß der Abhub des Bodenmaterials, seine Vermischung mit den.Bindemitteln und das Aufsohichten im Schlitz gleichzeitig mittels ein und derselben Vorrichtung erfolgen.'-V-2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Ton- oder Zementwassersuspension in die Aushebungszone an der Vorderseite eines Kettenfräsauslegers der Vorrichtung zuführt, dort mit dem Bodenmaterial vermischt und danach von der rückwärtigen Seite des Auslegers in den Schlitz wegspült.3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Ton- oder Zementwassersuspension an der Vorder- oder Hinterseite des Kettenauslegers unter Druck stattfindetο .4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche eine Plattform mit an ihr neigbar befestigtem Kettenfräsausleger sowie ein Antriebs--H-9G9S3S/G2S3und G-etriebeaggregat enthält, dadurch, gekennzeichnet, daß der Ausleger (2) vorn und hinten mit einer perforierten Längsleitung (9,10) ausgestattet ist, deren Ausläufe auf die Schaufeln der Fräskette gerichtet sind.5ο Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (1) und der Kettenfräsausleger (2) mittels Bruckmechanismus (3) verbunden sind, der den Druck auf den Kettenausleger regulieren kann, wobei die Endteile des Mechanismus (3) mit der Plattform (1) und dem Ausleger (2) gelenkig befestigt sind» ■6. Vorrichtung nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenfräsausleger (2) zwei oder mehrere Fräsräder (21) besitzt, welche eine örtliche Erweiterung der Schnittbreite und dadurch das kollisionslose Verschieben des Anschlusses (23) eines hydraulischen oder mit Gewinde arbeitenden Druckmechanismus (3) für das Einstellen des Auslegers gegenüber der, Plattform ermöglicht.7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Plattform (1) ein Einstellwerk (28) befestigt ist, welches das Einstellen des Auslegers in seitlich unterschiedlichen Kipplagen zwischen 0 und 90° im Verhältnis zum Geländeniveau ermöglicht, wobei dieser Me-909835/02S3 " 15 "'"1902136. - 15 -chanismus einen Schneckenantrieb (30) enthält, welcher den Antrieb auf das Antriebsrad des Kettenauslegers (2) unabhängig von dessen Kipplage ermöglichtp909815/0253
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