DE2021441C3 - Verfahren zum Herstellen der Fundierungsschicht für ein unter Wasser abzusenkendes Bauelement und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

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F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Schabvorrich- Um die Bodenfläche des Bauelementes 1 genau in

ung in Seitenansicht, der vorgebaggerten Rinne 8 abzubilden, ist die

Fig.2 eine Einzelheit eines Ausführungsbeispiels Schabvorrichtung mit einer Anzahl Schabmesser9

der erfindungsgemäßen Schabvorrichtung unter An- versehen, die das Bodenmaterial abschaben und mit

wendung einer hydraulischen Absaugvorrichtung, 5 Hilfe von Tastern 35 (F i g. 2) und Einstellvornch-

F i g. 3 eine Draufsicht der in F i g. 2 dargestellten tungen 29 verstellt werden. Das gelöste Bodenmate-Schabvorrichtung, rial wird von einer Transportvorrichtung, hier als ein

Fig.4 ein Beispiel eines hydraulischen Systems Saugbagger dargestellt, abgeführt. Das Bodenmate-

zum Steuern der Schabvorrichtung gemäß Fig.2 rial wird mittels Schläuchen 13c bis 13g des Saug-

und3, ίο rohrs 14, das an einer eine Unterwasserpumpe 16

F i g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der tragenden Haltevorrichtung 15 und einer Pumpe 18

Schabvorrichtung, und Druckleitung 19 angeordnet ist, unterstromseitig

F i g. 6 die Schabvorrichtung, wie iu F i g. 5 darge- bei 20 außerhalb des Arbeitsbereiches wieder gestellt, jedoch mit einer mechanischen Transportvor- löscht. Um den Bewegungen der Schabvorrichtung richtung an Stelle einer hydraulischen, 15 und des Bauelementes 1 folgen zu können, kann der

F i g. 7 eine Schabvorrichtung mit Schneidkopf, Saugbagger 17 um einen Haltepfahl 21 rotieren, der

F i g. 8 eine Ansicht in der Arbeitsrichtung einer sich im Gewässergrund abstützt, während ein Hebe-

Schabvorrichrung mit einem Schneidkopf, wie in bock 23 für die Einstellung der Haltevorrichtung 15

F i g. 7 dargestellt, sorgt?

Fig. 9 eine Ansicht des Radsatzes der Schabvor- ao In der Ausführung nach Fig.2 ist mit 10 das ausrichtung, reichend steif ausgebildete Gestell der Schabvorrich-

F i g. 9 a eine Seitenansicht in der Arbeitsrichtung tung bezeichnet. Ein Taster 35 wird durch die hy-

des Radsatzes der F i g. 9, dropneumatische Feder 38, die einerseits mit dem

Fi g. 10 ein Bauelement während des Absenkens, Gestell 10 im Punkt 38 b gelenkig verbunden ist und

Fig. 11 eine Vorrichtung zum Führen der Schab- 25 andererseits im Zapfen 38α gelenkig mit dem

vorrichtung außerhalb des Bauelementes, Schwenkhebel 34 verbunden ist, mit der unteren

Fig. 12 eine Vorrichtung, mittels welcher das ab- Seite der Bodenfläche des Bauelementes 1 in Berüh-

zusenkende Bauelement in richtigem Abstand zu rung gehalten. Der Schwenkhebel 34 ist mittels der

einem bereits abgesenkten Bauelement gebracht einstellbaren Verbindung 37 α mit einem Steuerschie-

wird. 30 ber 37 verbunden, dessen Wirkung nachstehend nä-

In F i g. 1 wird durch 1 das abzusenkende Bauele- her erläutert wird. Eine Presse 36 ist einerseits im

ment, ζ. B. ein Tunnelstück, angedeutet. Die Hebein- Punkt 36 b mit dem Gestell 10 und andererseits im

sein sind mit 2 bezeichnet; 3 und 4 sind die Beine der Punkt 36 α mit einem Rohr 31 verbunden. Das Rohr

Hebeinseln 2, von denen die Beine 3 zum Abstützen 31 ist über Gelenke 33 mit der Absaugvorrichtung

der Hebeinsel 2 und die Beine 4 zum kontrollierten 35 32 verbunden und weist ein Schabmesser 9 auf.

Niederdrücken des Bauelementes 1 dienen. Das Bau- Die Arbeitsweise dieser in den Fig. 2,3 und4

element 1 ist an vorbestimmten Stellen seiner Ober- dargestellten Ausführungsform wird im folgenden

seite mit Gleitbahnen versehen und mit z. B. hy- beschrieben:

draulisch auslösbaren Brückenelementen 28 ausgerü- Unterhalb des Bauelementes 1 sind am Gestell 10

stet. In den Gleitbahnen können Paßstücke 27 mit- 40 eine Anzahl unabhängig voneinander einstellbarer

tels Pressen 25 a, b verschoben werden. Die Paß- Schabvorrichtungen angeordnet, die mittels flexiblen

stücke 27 sind mit den Beinen 4 in geeigneter Weise Verbindungen 31 b mit einer gemeinsamen Saugvor-

verbunden. richtung 32 verbunden sind. Jeder Taster 35 läuft

Ferner sind Abstützstücke 26 auf der Oberseite beim Bewegen der Schabvorrichtung längs der Bodes Bauelementes 1 und hydraulisch fernlösbare 45 denfläche des Bauelementes 1. Bei einer Auswölbung Richtbaken 24 angeordnet, die mit Hilfe von den auf dieser Bodenfläche wird jeder Taster 35 sich nach den Hebeinseln 2 vorhandenen Kränen auf die Ober- unten bewegen. Durch eine richtige Einstellung des seite des Bauelementes 1 vor dem Absenken versetzt Steuerschiebers 37 wird der Schieber 371 (F i g. 4) werden können. Mit Hilfe der Pressen 25 a, b kann mit dem Abschlußring 372 sich ebenfalls nach unten das Bauelement 1 daher genau auf die richtige Tiefe 50 bewegen. Drucköl kann von dem Vorratsbehälter und genau in Flucht zu einem bereits abgesenkten 379 über die Pumpe 375 und die Leitung 374 sowie ebenfalls mit wegnehmbaren Richtbaken versehenen die Verbindungsleitung 378 sowohl die Oberseite des Bauelement 111 gebracht werden. Auch ist eine, wie Kolbens 361 wie über die Verbindungsleitung 37T z.B. in Fig. 12 dargestellt waagerecht wirkende die Unterseite des Kolbens 361 erreichen. Weil je-Tastvorrichtung 113 vorgesehen, um das abzusen- 55 doch durch das Vorhandensein der Kolbenstange die kende Bauelement 1 in richtigem Abstand von dem wirksame Oberfläche der Unterseite des Kolbens 361 vorher abgesenkten Bauelement 111 anzuordnen. größer ist, wird sich der Zylinder 362 und damit da:

Das abzusenkende Bauelement 1 wird nun in einer Schabmesser 9 nach unten bewegen und so genau ii

vorbestimmten Höhe über eine vorgebaggerte der Fundierungsschicht 8 a der Auswölbung an de

Rinne 8 fixiert. In noch näher zu beschreibender 60 unteren Seite des Bauelementes 1 folgen. Bei eine

Weise ist eine mit Rädern 11 versehene Schabvor- Aushöhlung wird durch die hydropneumatisch^ Fe

richtung an der Bodenfläche des Bauelementes 1 an- der 38, die von einem Druckgefäß 381 unter einer

geordnet. Die Räder 11 werden mit Hilfe von Pres- konstanten Druck gehalten wird, der Taster 35 nac

sen 12 an in der Wand des Bauelementes 1 ausge- oben bewegt. Nun kann an der unteren Seite de

sparte Führungen la gedruckt. Die Reaktionskräfte 65 Kolbens 361 das Öl über die Verbindungsleitung 37

werden nun über das Bauelement 1 und die an dem- und die Leitung 376 in den Vorratsbehälter 379 zi

selben fixierten Brückenelement 28 über die Beine 4 rückströmen, wobei die Oberseite des Kolbens 36

auf die beiden Hebeinseln 2 übertragen. unter dem von der Pumpe 375 erzeugten Druc

bleibt. Der Zylinder 362 wird nun nach oben bewegt hydraulische Presse 12 erregt, und es kann die Rad-

und damit das Schabmesscr9, wodurch auch dieser stütze 53« um die Zapfen 54 bis in die Stellung 1Γ

Unebenheit der Bodenfläche des Bauelementes 1 geschwenkt werden. Das Gestell 10 der Schabvor-

gcnau in der Fundierungssehicht 8 α gefolgt wird. richtung besitzt an den Seiten Abstützstückc 53. in

Das Rohr 31 ist ferner in der Nähe des Mundstük- 5 denen die Zapfen 54 angeordnet sind. Die Stangen

kes mit einem Gitter und einer Wasserzuführvorrich- 55. die zur Markierung mit einer Boje 56 versehen

tung 39 versehen. sind, dienen dazu, das Gestell 10 unter das Bauele-

Dic Ausführungsform nach F i g. 5 zeigt cine ment I zu bringen,

Schabvorrichtung, bei der der Abstand zwischen dem In Fi g. 10 ist schematisch dargestellt, wie das Ali-Taster 35 und dem Schabmesser9 nicht einstellbar io senken und Anordnen der Schabvorrichtung erfolgen ist, denn es ist kein einstellbarer Steuerschieber vor- kann.

handen. Falls mit einer konstanten Höhe unterhalb An einem nicht dargestellten, sich auf einer He-

des Bauelementes 1 gearbeitet werden kann, ist diese bcinsel 2 befindlichen Kran hängt ein Seil 63 mit

Schabvorrichtung, die als hydraulisches Einstellmittel einem Distanzstück 62, an dem Hebeseile 58 .befe-

lediglich eine schwere hydraulische Andrückpresse 15 stigt sind. Das Bauelement 1 wird schwimmend zuge-

382 mit einem Druckgefäß 381 umfaßt, billiger. führt Γ. Die Führungsvorrichtung für die Beine 4

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 ist die wird auf der Oberseite des Bauelementes 1 angeord-

Transportvorrichtung als Schneckenförderer 41 aus- net. Die Schabvorrichtung wird unten an den Seilen

gebildet. Das Gehäuse 40 des Schneckenförderers 41 58 befestigt, bis unter das Bauelement 1 herabyclas-

besilzt einen Führungsstreifen 43 zum Führen des 20 sen und wieder hochgehoben, bis die Fühler 57 die

gelösten Bodenmaterials. Ebenso wie für die Vor- Bodenfläche berühren, wonach die Räder 11 in die

richtungen r.i den vorherigen Figuren ist für ein ein- Führungen 1 α geklappt werden. Die Beine4 ".erden

wandfrcics Arbeiten eine geteilte Transportvorrich- nun nach unten gedruckt, bis das Bauelement 1 in

tung mit flexiblen Verbindungen erforderlich, bei der der richtigen Höhe über der gebaggerten Rinne 8 an-

auch die Achsen 42 der nächstfolgenden Schnecken- 25 gelangt ist.

förderer 41 mittels flexiblen Kupplungen miteinander Wie in Fig. 12 dargestellt, kann das Bauclc-

verbundcn sind. ment 1, wenn es in der Nähe der richtigen Tiefe an-

Im Ausführungsbeispicl der F i g. 7 ist eine Schab- gelangt ist, durch die Pressen 25 d auf dem Brückcn-

voi richtung dargestellt, die einen Schneidekopf 50 element 28 in Bezug auf die Beine 4 in Richtung des

mit einer Saugvorrichtung 32 und rotierende 30 bereits abgesenkten Bauelementes 111 bewegt wcr-

Schiieidmesser 51 umfaßt. Um eine gute Abbildung den. Der Taster 113 läuft hierbei entlang einer Bahn

der Bodenfläche des Bauelementes 1 zu erzielen, ist 112 des bereits abgesenkten Bauelementes 111. so

die Schabvorrichtung mit einem Tragarm 46 verse- daß die richtige Stellung leicht erreicht werden kann,

hen, der mit Rädern 45« und 45/; längs Führungen Die Schabvorrichtung wird nun unter der BodcnfHic'ic

44 auf dem Gestell 10 geführt wird. Die Räder 35 hinbewegt, kontrolliert von dem Saugbagger 17 aus.

45 o, b können mit hydraulischen Motoren 45 c und Sofort nachdem die Schabvorrichtung. die mittels des 45 </ betrieben werden. Der Tragarm 46 kann durch an den Bojen 56 befestigten Seile 56/? wieder wcggeeinc hydraulische Andruck presse 382 in Bezug auf hoben werden kann, die Bodenfläche des Bauclemcndie Räder 45 h verschoben werden, derart, daß die tes 1 passiert hat, wird das Bauelement 1 bis aui die drei in Schwenkarmen 47 montierten Taster 35 stets 40 angepaßte Fundierungssehicht 8« abgesenkt.

in Berührung mit der Bodenfläche des Bauelemcn- Wie in Fig. 11 strichliert dargestellt ist. wird vorlesl, z.B. eines Tunnelstücks, gehalten sind. Um zugsweise \or dem Absenken des Bauelementes 1 nun ein gutes Folgen der Schabvorrichtung zu er- eine außerhalb des Bauelementes 1 angeordnete zumöglichen, ist diese mit dem Tragarm 46 mittels sätzliche Führung 59 angeordnet. Zweckmäßig ist an einer kardanischen Aufhängung 48 verbunden. Das 45 dieser Führung 59 zugleich die Absaugvorrichtung Antreiben des Schabmessers 51 kann vorteilhaft mit 32 befestigt. An der oberen Seite des Bauelementes 1 einem hydraulischen Motor 49 erfolgen. ist eine Öse 86 angeordnet, die mittels eines hydrau-

In Fig. 8 ist schematisch dargestellt, wie diese lisch auslösbaren Riegels 61 mit einem Zapfen 66

Schabvorrichtung unterhalb des Bauelementes 1 be- der Führung 59 kuppelbar ist. Die zusätzliche Füh-

weglich i>t. Durch 13/1 und 13 I sind Führungsräder 50 rung 59 wird nun umgeklappt, bis eine Sperrklinke

zum Führen des Saugschlauchs 13 angedeutet. Dieser 64, 65 (ebenfalls hydraulisch betätigt) einschnappt.

Saugschlauch 13 kann vorteilhaft mit Luftkammern Die Führungsschiene 60 der Führung 59 befindet

versehen werden, wodurch er Auftriebskraft besitzt. sich nun auf der richtigen Stelle gegenüber den Füh-

In den Fig. 9 und 9 a ist ein Beispiel eines An- rungen 1 α des Bauelementes 1.

tricbs für die Schabvorrichtung längs des Bauelemen- 55 Die Führung 59 wird zusammen mit den Bauele-

tcs 1 dargestellt. Dieses Bauelement 1 ist zu diesem menten 1 abgesenkt, und die Absaugvorrichtung 32

Zweck mit ausgesparten, eventuell mit Rippen verse- wird nun in die Ausgangsstellung gebracht (Fig. 12).

hencn Führungen 1 α versehen, die die Räder 11, Nachdem das Bauelement 1 sich neben dem Bau-

11 α und 11 b des Antriebsmechanismus führen. Das element 111 über der abzuschabenden Rinne 8 befin-

Antreiben erfolgt vorteilhaft mit Hilfe von hydrauli- 60 del, wird das Bodenmaterial abgeschabt. Hiernach

sehen Motoren 52. Um die Schabvorrichtung unter wird die Absaugvorrichtung 32 durch die zusätzliche

das Bauelement 1 zu bringen, kann ein Fühler 57 be- Führung 59 aufgenommen und nach Lösung der

nutzt werden. Sobald die Bodenflächc des Bauele- Sperrklinke 64, 65 und des Riegels 61 zusammen mit

mcntcs 1 von dem Fühler 57 berührt wird, wird die der Führung 59 aufgezogen.

Hierru 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 2 eines vorgefertigten Bauelementes, z. B. eines Tun- mentansprucne: nelstücks, bestimmten Fundierungsschicht, bei dem

1. Verfahren zum Herstellen einer unter Was- der Absenkungsvorgang des Bauelementes unterbroser befindlichen, zum Tragen eines vorgefertigten chen und das Bauelement in einem bestimmten AbBauelementes, z. B. eines Tunnelstücks, bestimm- 5 stand über dem unebenen Boden gehalten wird, woten Fundierungsschicht, bei dem der Absen- nach eine von dem Bauelement geführte Schabvorkungsvorgang des Bauelementes unterbrochen richtung unter der Bodenfläche des Bauelementes und das Bauelement in einem bestimmten Ab- derart bewegt wird, daß der Boden geglättet wird, stand über dem unebenen Boden gehalten wird, und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahwonach eine von dem Bauelement geführte io rens.

Schabvorrichtung unter der Bodeiifläche des Ein derartiges Verfahren und eine derartige VorBauelementes derart bewegt wird, daß der Boden richtung sind aus der deutschen Auslegeschrift geglättet wird, dadurch gekennzeich- 1 074508 bekannt Bei diesem bekannten Verfahren net, daß während der Bewegung der Schabvor- wird ein Schabmesser längs im Bauelement eingegosrichtung die Bodenfläche des Bauelementes mit 15 sener Schienen geführt und das vom Boden abge-Hilfe von Tastern abgetastet wird und die Hö- schabte Bodenmaterial auf die Seite geschoben. Diehenlage verstellbarer, den Boden bearbeitender ses bekannte Verfahren ist jedoch nicht in der Lage, Schabwerkzeuge der Schabvorrichtung in Abhän- die Oberfläche der Fundierungsschicht einer profigigkeit vom Meßergebnis der Taster gesteuert lierten Bodenfläche des Bauelementes anzugleichen,
wird. ao Aus der deutschen Auslegeschrift 1 ] 80 768 ist an-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- dererseits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kennzeichnet, daß der Boden mit einem rotieren- Auflagern von Bauelementen, die unter Wasser abgeden flachen Schneidkopf abgeschabt wird und senkt werden, bekannt, bei dem zunächst eine Feindas abgelöste Bodenmaterial einer zentralen Saug- sandschicht hergestellt wird und sodann versucht Öffnung zugeführt wird, von der aus das Boden- as wird, durch gleichmäßiges Wegspülen des Feinsandes material abgesaugt wird. mittels Druckluft ein Auflagerbett herzustellen. Das

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Abtragen des Feinsands durch Druckluft läßt sich jerens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Schab- doch nur sehr schwer kontrollieren und setzt voraus, werkzeuge aufweisenden Schabvorrichtung, daß vor dem Abtragvorgang ein ebenes Feinsandbett Transportmitteln, um die Schabvorrichtung unter 30 hergestellt wird. Eine vorgegebene Profilierung des einem Bauelement über den Boden zu bewegen, Bodens ist hierdurch nicht möglich.

und Führungsmitteln zum Führen der Schabvor- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zurichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schab- gründe, ein Verfahren anzugeben, mit dem es mögvorrichtung mit Tastern (35) versehen ist, die lieh ist, ohne vorherige Herstellung eines besonderen längs der Bodenfläche des Bauelementes (1) ge- 35 Feinsandbettes das Profil einer Fundierungsschicht führt werden und verstellbare Schabwerkzeuge der beliebigen Form der Bodenfläche eines abzusensteuern. kenden Bauelementes anzupassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren kennzeichnet, daß die Schabwerkzeuge aus meh- der eingangs genannten Art, das dadurch gekennreren unabhängig voneinander beweglichen 40 zeichnet ist, daß während der Bewegung der Schab-Schabmessern (9, 51) bestehen. vorrichtung die Bodenfläche des Bauelementes mit

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da- Hilfe von Tastern abgetastet wird und die Höhenlage durch gekennzeichnet, daß am Gestell (10) der verstellbarer, den Boden bearbeitender Schabwerk-Schabvorrichtung angetriebene Räder (11, lla, zeuge der Schabvorrichtung in Abhängigkeit vom lib) vorgesehen sind, die mit Führungen (la) 45 Meßergebnis der Taster gesteuert wird.

am Bauelement (1) zusammenwirken. Durch die Erfindung gelingt es, die Fundierungs-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 schicht mit Sicherheit genau der Bodenfläche des bis 5, gekennzeichnet durch eine Führung (59) Bauelementes anzupassen unabhängig von dessen für die Schabvorrichtung, die das abzusenkende Gestalt.

Bauelement (1) überragt und in die Führungen 50 Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Boden (la) am Bauelement (1) befestigt werden kann. mit einem rotierenden, flachen Schneidkopf abge-

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 schabt und das abgeschabte Bodenmaterial einer bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schab- zentralen Saugöffnung zugeführt, von der aus das werkzeug ein flacher, rotierender Schneidkopf Bodenmaterial abgesaugt wird.

(50) ist, der eine Saugöffnung aufweist, die an 55 Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorricheine Absaugvorrichtung (32) angeschlossen ist. tung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge- Erfindung mit einer Schabwerkzeuge aufweisenden kennzeichnet, daß die Schabvorrichtung mit einer Schabvorrichtung, Transportmitteln, um die Schab-Programmsteuerung versehen ist. vorrichtung unter einem Bauelement über den Boden

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der 60 zu bewegen, und Führungsmittel zum Führen der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schabvorrichtung, wobei erfindungsgemäß die Schabdie Schabvorrichtung mit einer Wasserzufuhrvor- vorrichtung mit Tastern versehen ist, die längs der richtung (39) versehen ist. Bodenfläche des Bauelementes geführt werden und

verstellbare Schabwerkzeuge steuern.
65 Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand

der Patentansprüche 4 bis 9. An Hand der Figuren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Profilic- werden Ausführungsbeispiele der Schabvorrichtung ι einer unter Wasser befindlichen, zum Tragen gemäß der Erfindung erläutert. Es zeigt