DE19718330A1 - Verwendung einer mit einer Grabenaushubeinrichtung zusammenarbeitenden, mobilen Aufbereitungseinrichtung für Bodenaushub im Straßenbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Einrichtung, bei der eine mobile Aufbereitungseinrichtung für Bodenaushub mit einer Grabenaushubeinrichtung zusammenarbeitet, für den Straßenbau nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Der ausgehobene Boden soll mit der Einrichtung insbesondere ver­ bessert und verfestigt werden können.

Eine solche Einrichtung ist aus DE 43 03 285 A1 bekannt. Je­ ne Einrichtung ist der jeweiligen Position der Grabenaushu­ beinrichtung derart zugeordnet, daß sie sich oberhalb der Grabenaushubeinrichtung befindet. Dadurch ist es möglich, ausgehobenes Bodenmaterial direkt dem Brecher aufzugeben, indem dieses Material aufgeschlossen und von diesem sodann über ein Förderband zur Wiederauffüllung des Grabens hinter die Grabenaushubeinrichtung transportiert wird. Die bekannte mobile Aufbereitungseinrichtung ist vorne mit Aggregaten ausgestattet, mit deren Hilfe Zuschlagstoffe zur Bodenver­ dichtung und -verbesserung dem aufzubereitenden Bodenaushub­ material zugegeben werden können. Die Zuschlagstoffe werden dabei mit dem aufzubereitenden Bodenaushub mechanisch ver­ mischt.

Die bekannte mobile Aufbereitungseinrichtung stützt sich auf dem Erdreich ab, das den wandernden Graben umgibt. Zum Bewe­ gen dieser Einrichtung etwa synchron mit der Grabenaushu­ beinrichtung ist ein von der Grabenaushubeinrichtung ge­ trenntes Antriebsmittel vorgesehen.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, die Handhabung der mobilen Aufbereitungs- Einrichtung bei einer Anwendung im Straßenbau zu vereinfa­ chen.

Eine Lösung hierfür stellt eine gattungsgemäße Einrichtung mit einer mobilen Aufbereitungseinrichtung mit den kann­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 dar.

Diese Lösung beruht auf dem Gedanken, die mobile Aufberei­ tungseinrichtung für eine Verwendung im Straßenbau zu einem trennbaren Bestandteil der Grabenaushubeinrichtung zu ma­ chen. Dadurch bewegt sich die mobile Aufbereitungseinrich­ tung automatisch und ohne Zusatzlaufwand zusammen mit der selbsttätig fortschreitenden Grabenaushubeinrichtung.

Durch eine Ausführung der mobilen Aufbereitungseinrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 2 wird eine Verbesserung der Bodenaufbereitung erreicht. Aus den Behältern werden dem aufzubereitenden Bodenmaterial auf dem Förderband insbeson­ dere Weißfeinkalk, Zement und andere Additive zugegeben. Auch ist eine Petrifizierung von Schwermetallen (Schadstoffen) möglich. Bei der Aufbereitung können für für einen Einbau geeignete Abfallstoffe, sofern diese nicht auf­ grund gesetzlicher Vorschriften als für diesen Zweck unzu­ lässige Schadstoffe qualifiziert sind, zugegeben werden. Bei den Additiven handelt es sich insgesamt um solche, die die Eigenschaft fördern, die ein Bodenmaterial für einen quali­ tativ einwandfreien Straßenunterbau besitzen muß.

Der Mischer, mit dessen Hilfe die zugeführten Zuschlagstoffe in das Bodenmaterial mechanisch eingearbeitet werden, ist zweckmäßigerweise eine an sich bekannte Bodenfräse.

Mit der erfindungsgemäßen Verwendung der Einrichtungen soll ein Aushub sowie eine Aufbereitung eines Straßenunterbaus durch eine möglichst geringe Beeinträchtigung des Verkehrs auf einer zu erneuernden Straße möglich sein. Zu diesem Zweck besitzt die Aufbereitungseinrichtung in der Breite ge­ ringe Außenabmessungen, so daß die Einrichtung bei einer mehrspurigen Straße auf etwa eine Spur begrenzt einsetzbar ist.

Handelt es sich um eine relativ lange Grabenaushubeinrich­ tung, die um eine in deren Mittelbereich vorgesehene Quer­ achse in sich schwenkbar ist, wird zweckmäßigerweise auch die Aufbereitungseinrichtung entsprechend um ein Querachse in sich schwenkbar gestaltet.

Der Aushub des Bodens unterhalb der Oberfläche einer zu er­ neuernden Straße und die anschließende Aufbereitung des Bo­ denaushubes mit anschließender Wiedereinfüllung an das hin­ tere Ende des fortschreitenden Grabens wird wie folgt durch­ geführt.

Eine nach dem Prinzip der Messerschild-Technik arbeitende, selbst fortschreitende Grabenaushubeinrichtung, wie sie bei­ spielsweise in DE 43 41 418 A1 beschrieben ist, wird in ei­ nem Unterbaubereich einer beispielsweise zu erneuernden Straße zur Aufbereitung des Bodenaushubs eingeführt. Der in Fortschreitungsrichtung der Grabenaushubeinrichtung vorne zwischen den seitlichen Messerschilden liegende und damit seitlich abgestützte Grabenbereich wird mit Hilfe eines Bag­ gers, der insbesondere ein Teleskoparm-Bagger sein kann, ausgehoben. Dabei gibt der Bagger das Aushubmaterial direkt dem Brecher der auf die Grabenaushubeinrichtung aufgesetzten Aufbereitungseinrichtung auf. Das in dem Brecher aufgebro­ chene Bodenmaterial fällt in insbesondere homogenisiertem Zustand von diesem auf ein Förderband, das dieses Material an das rückwärtige Ende der Grabenaushubeinrichtung fördert, von wo es in den offenen seitlich von den rückwärtigen Mes­ serschilden geschützten Graben zur Wiederauffüllung fällt. Das Förderband kann ein Plattenband sein. Das aufgefüllte Bodenmaterial wird nach den bekannten Erdbaurichtlinien durch Planieren und Verdichten vorschriftsmäßig eingebaut. Auf dem Weg von dem Brecher zu dem rückwärtigen Ende der Grabenaushubeinrichtung werden dem Bodenmaterial aus zu der Aufbereitungseinrichtung gehörenden Behältern Zuschlagstoffe mit bodenverdichtender und verbessernder Eigenschaft zudo­ siert. Das Einmischen der Zuschlagstoffe in das aufzuberei­ tende Bodenmaterial erfolgt mit Hilfe eines am ruckwärtigen Ende des Förderbandes vorgesehenen Mischers, der zweckmäßi­ gerweise eine Bodenfräse ist. Die Verdichtung des wieder aufgefüllten Bodenmaterials erfolgt dadurch, daß es mit Hil­ fe eines beispielsweise Teleskoparm-Baggers lagenweise auf eine schiefe Ebene verteilt wird, auf der es mit einem längs der schiefen Ebene bewegten Verdichters verdichtet wird. Der Bagger stützt sich auf dem wiederaufgefüllten Bodenmaterial ab und ist auf diesem verfahrbar. Das Antriebsaggregat des Baggers kann dazu verwendet werden, den Verdichter längs der schiefen Ebene zu bewegen. Zu diesem Zweck ist der Verdich­ ter fest mit dem Bagger verbindbar. Er ist insbesondere ein Plattenverdichter, dessen Abstand gegenüber dem Antriebsag­ gregat des Baggers veränderbar ist. Der Abstand ist klein, wenn der Löffel des Baggers arbeitet und groß, wenn sich der Verdichter bei inaktivem Löffel im Einsatz befindet. In der Regel ist von dem Bagger entweder der Löffel oder der Ver­ dichter jeweils getrennt im Einsatz. Während des Verdich­ tungsvorganges ist es dann lediglich erforderlich, den Löf­ fel des Baggers aus dem Eingriffsbereich des Verdichters herauszuführen. Eine zweckmäßige Neigung der schiefen Ebene liegt bei etwa 1 : 3 mit Bezug auf Höhe zu Länge.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung für die erfin­ dungsgemäße Anwendung ist in der Zeichnung schematisch dar­ gestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine auf eine Grabenaushubein­ richtung aufgesetzte mobile Aufbereitungseinrich­ tung,

Fig. 2 eine Ansicht der Einrichtungen nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einrichtungen nach Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Einrichtungen nach Linie IV-TV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht auf die Einrichtungen nach dem Pfeil V in Fig. 1.

Auf einen Messerschild-Verbau als selbsttätig fortschreiten­ de Grabenaushubeinrichtung 1 ist ein Traggerüst 2 mit Aggre­ gaten für eine mobile Bodenaufbereitungseinrichtung 3 fest aufgesetzt.

Die Aufbereitungseinrichtung 3 besteht lotrecht unten aus einem in Fortschreitungsrichtung der Grabenaushubeinrichtung verlaufenden, als Plattenband ausgebildeten Förderband 4. An dessen Förderanfang ist oberhalb ein Zweiwellenbreche 5 an­ geordnet. Zwischen dem Brecher 5 und dem Abgabeende des För­ derbandes 4 sind zwei Behälter 6 für Zuschlagstoffe zur Auf­ gabe auf das sich auf dem Förderband 4 befindliche aus dem Brecher 5 stammende Bodenmaterial vorgesehen. Die auf das Bodenmaterial auf dem Förderband 4 aus den Behältern 6 auf­ gegebenen Zuschlagstoffe werden mit Hilfe einer an den För­ derbandende angebrachten Bodenfräse 7 gleichmäßig in das Bo­ denmaterial eingemischt. Aus der Bodenfräse 7 gelangt das aufbereitete Bodenmaterial von dem Ende des Förderbandes 4 in den wiederaufzufüllenden Bereich des fortschreitenden Grabens. Seitlich des Förderbandes sind Führungsbleche ange­ bracht. Des weiteren sind in dem Aufgabebereich des Förder­ bandes das aufgegebene Bodenmaterial verteilende und ab­ streifende Verteilungsbleche (Schikanen) vorgesehen.

In dem wiederaufzufüllenden Grabenbereich wird das aufberei­ tete Bodenmaterial mit Hilfe eines Schwenkarm-Baggers 8 gleichmäßig verteilt und lagenmäßig auf eine schiefe Ebene 9 gebracht. Bestehende Einbaurichtlinien werden dabei beach­ tet. Die Neigung dieser schiefen Ebene 9 beträgt etwa 1 zu 3, wobei 1 die Höheneinheit und 3 die Längeneinheiten sind. Der Bagger bewegt sich auf dem wiederaufgefüllten Erdreich. Verbunden mit dem Antriebsaggregat des Baggers 8 ist ein Verdichter 10, der beispielsweise ein üblicher Plattenver­ dichter, eine Schaffuß- oder Glattwalze oder ein Vibrator ist. Die jeweilige Verdichterart richtet sich nach dem zu verdichtenden Bodenmaterial. Durch das Ankoppeln des Ver­ dichters 10 an das Antriebsaggregat des Baggers 8 kann ein eigenes Antriebsaggregat für den Verdichter eingespart wer­ den. Der Verdichter kann auf die gesamte Breite des in dem Graben zu verdichtenden Bodenmaterials ausgelegt sein.

Der Bodenaushub am vorderen Ende der Grabenaushubeinrichtung 1 wird von einem Bagger zwischen den seitlich abstützenden Messerschilden ausgehoben und direkt dem Brecher 5 zuge­ führt. Der betreffende in Fortschreitungsrichtung der Gra­ benaushubeinrichtung an deren vorderen Ende arbeitende Bag­ ger 11 stützt sich auf dem Erdreich außerhalb des fort­ schreitenden Grabens ab.

Die Aufbereitungseinrichtung 3 kann in ihrem Mittelbereich auch um eine Querachse 12 in sich schwenkbar ausgebildet sein. Eine solche Schwenkbarkeit ist angebracht, wenn auch die Grabenaushubeinrichtung in sich um eine entsprechende Achse schwenkbar ist. Besteht die Grabenaushubeinrichtung aus zwei auch horizontal gegeneinander verschwenkbaren Teil­ bereichen, ist die Aufbereitungsanlage in gleicher Weise schwenkbar. Zu diesem Zweck kann in der Querachse 12 ein entsprechend wirkendes Gelenk vorgesehen sein. Das Förder­ band 4 kann hierbei an einem seiner Ende auf einem horizon­ tal drehbaren Drehschemel gelagert sein.

Ist eine Grabenaushubeinrichtung in der Breite veränderbar, gilt das gleiche für die Breite der Aufbereitungseinrich­ tung.

Die Außenabmessungen der Aufbereitungseinrichtung 3 sind derart bemessen, daß sie innerhalb der Breite einer Fahrspur einer Straße liegen, so daß auf einer Nachbarspur unbehin­ derter Fahrverkehr ablaufen kann.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht eine äußerst rationelle und energiesparende Bodenaufberei­ tung einer insbesondere zu erneuernden Straße. Hierbei ist ganz besonders an Autobahnen gedacht. Es ist jeweils kein Abtransport des Bodenaushubes notwendig, da dieser nach Durchlaufen der Aufbereitungseinrichtung 3 direkt wieder dem aufzufüllenden Graben zugeführt wird.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht einen umweltfreundlichen Straßenbau bzw. eine umweltfreund­ liche Straßensanierung. Es ist kein nennenswerter Abtrans­ port erforderlich, so daß Deponiekosten entfallen. Des wei­ teren muß kein Neumaterial in nennenswertem Umfang zugeführt werden. Bei der vor Ort erfolgenden Bodenaufbereitung können beliebige Zusatzmaterialien, die üblicherweise als Ab­ fallstoffe zu entsorgen sind, zugegeben werden, sofern diese Materialien nach den hier in Frage kommenden gesetzlichen Vorschriften (beispielsweise Vorschriften der deutschen Län­ derarbeitsgemeinschaft Abfall, in denen Materialklassifika­ tionen definiert sind, wie Zuordnungswerte Z0-Z2 für Böden der technischen Regeln über die Anforderungen an die stoff­ liche Verwertung von mineralischen Rohstoffen/Abfällen) für einen Einbau zulässig sind. Schwermetalle können in nicht mehr eluierbarem Zustand eingebracht werden. Die geltenden Kreislauf-Wirtschafts-Abfall-Vorschriften können sehr gut berücksichtigt werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt in gewissem Sinne eine Art Abfallverwertungsmaschine dar, mit der gleichzeitig das Material für einen tragfähigen Straßenunterbau geschaffen werden kann.

Claims (4)

1. Verwendung einer Einrichtung, bei der eine mobile Auf­ bereitungseinrichtung für Bodenaushub mit einer schalungs­ frei arbeitenden, nach dem Prinzip der Messerschild-Technik selbsttätig fortschreitenden Grabenaushubeinrichtung zusam­ menarbeitet, für den Straßenbau zur Aufbereitung von beim Neubau oder der Erneuerung von Straßen anfallendem Bodenaus­ hub und bei der bei der Aufbereitungseinrichtung auf einem Traggerüst (2) montiert sind

• - ein lotrecht unten liegendes Förderband (4) mit einem Auf­ nahmeende am in Fortschreitungsrichtung vorderen Ende der Grabenaushubeinrichtung (1) und einem Abgabebereich am hinteren Ende dieser Grabenaushubeinrichtung (1)
• - eine Aufgabeeinrichtung für eine Bodenaufbereitung bewir­ kende Zuschlagstoffe zwischen Auf- und Abgabebereich des Förderbandes (4),
• - ein Brecher (5) zur Aufnahme ausgehobenen Bodenmaterials im Aufgabebereich des Förderbandes (4) in einer lotrecht oberhalb dieses Förderbandes (4) liegenden Position, aus dem das Bodenmaterial auf das Förderband (4) aufgegeben wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (3) zum Aufsetzen auf die Grabenaushubeinrichtung (1) und zur ausschließlich dort er­ folgenden Abstützung ausgebildet ist.

2. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1 mit einer Aufbereitungseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen dem Brecher (5) und dem Abgabebereich des För­ derbandes (2) mindestens ein Behälter (6) zur direkten Auf­ gabe von Zuschlagstoffen auf das von dem Förderband (4) ge­ förderte Bodenmaterial an dem Traggerüst (2) vorgesehen ist und daß zwischen dem mindestens einen Behälter (6) und dem Abgabebereich des Förderbandes (4) ein, das mit den Zu­ schlagstoffen versehene Bodenmaterial mechanisch durchmi­ schender Mischer (7) vorgesehen ist.

3. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1 mit einer Aufbereitungseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Mischer ein Bodenfräser (7) ist.

4. Verwendung einer Einrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche mit einer Aufbereitungseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Aufbereitungseinrichtung in sich um eine in ihrem Mittelbereich (Querachse 12) in einer Horizontal- und/oder Vertikalebene schwenkbar ist.