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Verbau für Arbeitsgruben
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbau für Arbeitsgruben, mit
deren Seitenwände sichernden Verbaubohlen, die an Führungsschienen vertikaler Profilstützen
gehalten sind.
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Die zur Sicherung der Wände von Baugruben bekannten technischen Lösungen
können in zwei große Gruppen eingeteilt werden. Zu der ersten Gruppe gehören die
herkömmlichen Stützbauten aus Brettern, Stahlplatten oder Stahlstempeln.
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Zu der zweiten Gruppe gehören die verstrebten Verbaukonstruktionen,
bei denen Verbaubohlen verwendet werden. Diese Verbaubohlen bestehen im allgemeinen
aus Stahl und können auf zweierlei Weise angebracht werden: entweder ist an der
Verbaubohle ein Stützorgan befestigt, oder die Verbaubohlen werden in Schienen oder
Führungen von Profilstützen geführt.
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Die Erfindung betrifft eine verbesserte Ausführungsform der letzteren
Gattung.
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Zum Verstreben und Abstützen ist das Doppelschienensystem von KRINGS
bekannt. Dieses ist folgendermaßen aufgebaut: der Stützrahmen besteht aus zwei Vertikalstützen,
die durch spindelartige Steifen miteinander verbunden sind. Jede Profilstütze ist
aus fünf miteinander verschweißten C-Profilen zusammengesetzt. Von den fünf C-Profilen
dient eine zum Befestigen der Steife, während die übrigen vier die Verbaubohle halten.
Diese vier Profile sind so angeordnet, daß in die Profilstütze vier Verbauplatten
eingezogen werden können, von denen jeweils zwei in eine Ebene fallen.
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Das KRINGS-System wird in folgender Weise verwendet: zuerst wird eine
Grube ausgehoben, die der vorgeschriebenen Breite
entspricht und
nur so tief ist, daß sie noch nicht einstürzt.
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In diese Grube wird senkrecht der vorher zusammengesetzte Stützrahmen
eingebracht, der aus den genannten Vertikalstützen und der erforderlichen Anzahl
von Steifen besteht. Auf beiden Seiten wird in die äußeren C-Profile je eine Bohle
eingeführt, dann wird das andere Ende jeder Bohle mit einem zweiten, ebensolchen
Stützrahmen verbunden. Mit einem geeigneten Bagger werden das Erdreich entfernt,
die Grube vertieft und gleichzeitig die Verbaubohlen nach unten geschoben.
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Wenn die obere waagerechte Kante der Bohlen die Erdoberfläche erreicht
hat, wird auf jeder Seite in die inneren C-Profile eine Bohle eingesetzt und die
Vertiefunq des Grabens geht gleichzeitig mit dem Absenken der inneren Bohle weiter.
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Gleichzeitig werden mit dem Absenken der Bohlen auch die Vertikalstützen
nach unten getrieben.
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Bei dem KRINGS-System besteht die Möglichkeit, Gruben auszuschachten,
deren Tiefe größer ist als die Länge der Vertikalstützen. Zu diesem Zweck werden
die Vertikalstützen oben durch ein kurzes Stück verlängert, und auf die äußeren
Bohlen wird noch eine Zusatzbohle aufgesetzt.
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Die Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie ständigen Schutz für die
Bauarbeiten bietet, und so lange pro Führungsschiene nur eine Bohle verwendet wird,
bereitet der Ausbau keine Schwierigkeiten. Bei größeren Tiefen jedoch, wenn auch
die Zusatzbohle benutzt werden muß, ist der Ausbau der äußeren Bohlen nur unter
großen Schwierigkeiten, in vielen Fällen nur unter Verwendung starker Hubvorrichtungen
möglich. Waren die Bohlen über längere Zeit hinweg eingebaut, so kann es vorkommen,
daß sie überhaupt nicht mehr herausgezogen werden können.
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Bekannt ist ferner das Doppelschienen-Verstrebsystem der Firma Maschinen-
und Gerätebau Fernthal (MGF). Das System arbeitet im Prinzip wie das bereits beschriebene,
weist jedoch verglichen mit diesem einige Unterschiede auf. Auch hier besteht der
Stützrahmen aus zwei Vertikalstützen, die durch Spindeln miteinander verbunden sind.
Die Vertikalstützen sind Kastenträger (Blockträger) geschlossenen Profils, an deren
Seitenflächen I-Träger angeschweißt sind, in welche die Verbaubohlen eingesetzt
werden. An der inneren (der Grube zugewandten) Seite der Vertikalstützen ist die
zum Befestigen der Spindeln dienende Konstruktion angeordnet.
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Der MFG-Spindelbockrahmen wird in ähnlicher Weise benutzt wie die
KRINGS-Vorrichtung. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß hier die Platten
in den I-Trägern gleiten.
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Auch bei diesem System besteht die Möglichkeit, durch Verlängern der
Vertikalstützen noch eine zusätzliche Bohle zu verwenden. Dabei entstehen jedoch
die gleichen Schwierigkeiten beim Ausbau der Bohlen.
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Schließlich ist das Doppelschienensystem ALLROUND bekannt, das ähnlich
wie die bereits beschriebenen Vorrichtungen aus einem Spindelbockrahmen und den
Spindeln besteht. Die Vertikalstützen sind Kastenträger geschlossenen Profils, die
an einer Seitenfläche eine Schiene, und an der anderen Seitenfläche eine Führung
aufweisen. Infolge der speziellen unsymmetrischen Ausführung der Vertikalstützen
ist es unumgänglich, daß auch die Bohlen ungleiche Vertikalränder aufweisen: der
eine Vertikalrand ist als Führungsnut, der andere als Schiene ausgebildet.
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Das ALLROUND-System wird auf die gleiche Weise benutzt wie die bereits
beschriebenen Vorrichtungen. Die Bohlen laufen
hier mit ihrem Schienenrand
in der Führung der Vertikalstütze und mit ihrer Führungsnut auf der Schiene der
Vertikalstütze.
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Vermutlich aus der Erwägung heraus, daß die durch Verwendung einer
Zusatzbohle erreichbaren Vorteile die damit verbundenen Nachteile nicht aufwiegen,
wurde hier auf die Möglichkeit der Verlängerung der Vertikalstützen verzichtet.
Das ALLROUND-System hat den Vorteil, daß es auch zum Anlegen von bogenförmigen Ausschachtungen
geeignet ist.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die Nachteile der beschriebenen
bekannten Vorrichtungen zu beseitigen und eine technische Lösung zu finden, durch
welche größere Tiefen problemlos erreicht werden können, ohne daß größere Reibungskräfte
auftreten, und auch der Ausbau der Bohlen keine Schwierigkeiten bereitet.
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Die Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß weder der Ein-
noch der Ausbau Schwierigkeiten verursachen, wenn für jede Verbundbohle je eine
gesonderte Führungsschiene an der vertikalen Profilstütze vorhanden ist. Auf diese
Weise sind die Bohlen unabhängig voneinander beweglich und es können auch ohne auf
die Profil stützen aufgesetzte Verlängerungen größere Tiefen erreicht werden.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verbau für Arbeitsgruben, insbesondere
eine vertikale Profilstütze zum Halten der zur Sicherung der Seitenwände von Arbeitsgruben
notwendigen Verbaubohlen. Ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung besteht darin,
daß die vertikalen Profilstützen in senkrechter Richtung teleskopartig verlängerbar
sind. Ein Teil der zum Halten der Verbaubohlen erforderlichen Führungsschienen ist
an den feststehenden Profilstützenteilen angeordnet, während der andere Teil der
Führungsschienen an den teleskopisch ausschiebbaren Profilstützenteilen angeordnet
ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in den oberen Enden der feststehenden Profilstützenteile Anschlagplatten angeordnet,
und an dem Kastenträger der herausschiebbaren Profilstützenteile, und zwar an seinem
unteren Ende, ist eine Schutzplatte angebracht, deren Querschnitt größer als der
des Kastenträgers ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer zweckmäßigen Ausführungsform
erläutert, die aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Zeichnung zeigt gleichzeitig
von links nach rechts fortschreitend die einzelnen Arbeitsphasen bei der Benutzung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Der gezeigte Grubenverbau weist drei übereinander liegende horizontale
Verbaubohlen 13 auf, die an ihren Seitenrändern mit Führungsnuten bzw. Führungsfedern
versehen sind und mit diesen an Führungsschienen 7, 8 von vertikalen Profilstützen
beidseitig geführt und gehalten sind. Die Führungsschienen 7, 8 sind entsprechend
als Nutfeder 7 bzw. Nutschiene 8 ausgebildet. Die Profilstützen sind teleskopartig
verlängerbar aus einem feststehenden Profilstützenteil 1 und zwei daran in Längsrichtung
verschiebbar geführten beweglichen Profilstützenteilen 10 ausgebildet.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der feststehende Profilstützenteil,
der über einen gewissen Teil der Tiefe der auszuschachtenden Arbeitsgrube reicht,
zusammengesetzt aus einem Kastenprofil 1 rechteckigen Querschnitts und einem sich
an der einen Profilwand des Kastenprofils anschließenden Doppel-C-Profil 9, dessen
Steg 4 in der Quermitte der parallel zur Grubenwand an der dieser abgewendeten Seite
des Kastenprofils 1 verlaufenden Profilwand 3 des Kastenprofils 1 senkrecht zu dieser
angesetzt ist. Zur Ausbildung der sich an die Profilwand 3 des Kastenprofils 1 anschließenden,
parallel
zum Steg 4 verlaufenden Flansche des Doppel-C-Profils 9 sind die beiden Seitenwände
2 des Kastenprofils 1 etwas über die Profilwand 3 hinaus verlängert. An diesen Seitenwänden
2 ist jeweils eine Führungsschiene 7, 8 anqesetzt, die an der einen Seitenwand als
Nutfeder 7 und an der anderen Seitenwand als Nutschiene 8 ausgebildet sind. Die
Nutschienen 8 bestehen jeweils aus zwei mit ihren Flanschen einander zugewendeten
L-Profilstäben.
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Durch das Doppel-C-Profil 9 werden zwei abgegrenzte Führungskanäle
ausgebildet, in denen die beiden beweglichen Profilstützenteile 10, 11, 12 geführt
sind. Die beiden beweglichen Profilstützenteile 10, 11, 12 bestehen jeweils aus
einem innerhalb des ihnen zugeordneten C-Profilraums des feststehenden Profilstützenteils
1, 9 angeordneten Kastenprofil 10 und einem daran angesetzten T-Profil, dessen Steg
11 an der dem Steg 4 des Doppel-C-Profils 9 abgewendeten Profilwand des Kastenprofils
10 senkrecht zu dieser angesetzt ist und durch den Schlitz zwischen den C-Flanschen
nach außen ragt, und dessen T-Flansche eine Trägerplatte 12 bilden, an deren Außenseite
zwei Führungsschienen 7, 8 angeformt sind, von denen die eine als Nutfeder 7 und
die andere als Nutschiene 8 ausgebildet sind. Je zwei der beschriebenen Vertikalstützen
bilden zusammen mit der entsprechenden Anzahl von Steifen den Stützrahmen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird folgendermaßen benutzt. Der
in der beschriebenen Weise aufgebaute und zusammengesetzte Rahmen wird in die vorher
ausgeschachtete Grube eingesetzt, welche die notwendige Breite und eine von der
Standfestigkeit des Bodens abhängende Tiefe aufweist.
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Es ist darauf zu achten, daß der Rahmen senkrecht steht.
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Auf jeder Seite der Grube wird nun eine über die erforderlichen Abmessungen
(Länge, Breite, Dicke) verfügende und
an den Seitenrändern entsprechend
ausgebildete Verbaubohle 13 in die an dem Kastenrahmen 1 der Profilstützen befindliche
Nutfeder 7 bzw. Nutschiene 8 eingesetzt. Die noch freien Seitenränder der Verbaubohlen
13 werden mit einem weiteren, in der beschriebenen Weise zusammengesetzten Rahmen
abgeschlossen. Im Schutz der nun bereits bestehenden Verstrebeinheit kann mit dem
weiteren Vertiefen des Grabens begonnen werden. Gleichzeitig mit dem Ausbaggern
des Erdreiches werden die Verbaubohlen 13 mit dem Baggerlöffel nach unten getrieben.
Auch die Rahmen werden, immer in dem erforderlichen Maße, durch Schläge mit dem
Baggerlöffel auf die am oberen Ende des Kastenträgers 1 angebrachte Anschlagplatte
5 in den Boden getrieben. In dieser Weise wird gearbeitet, bis die obere Kante der
Verbaubohle 13 die Erdoberfläche erreicht hat. Nun wird auf jeder Seite des Grabens
neben den bereits abgesenkten Verbaubohlen eine weitere Verbaubohle 13 in die als
Nutfeder 7 bzw. Schienennut 8 ausgebildete Führungsschiene an der Trägerplatte 12
des Kastenträgers 10 eingesetzt und der Graben weiter ausgebaggert, bis die obere
Kante der zuletzt eingesetzten Baubohle die untere Kante der zuerst eingesetzten
Verbaubohle erreicht hat. Auch beim Absenken der zweiten Bohle müssen die Stützrahmen
weiter in den Boden getrieben werden, was zunächst jedoch nur bis zu dem Punkt möglich
ist, an welchem die Anschlagplatte 5, die grubenwandseitig vom oberen Ende der Profilstütze
senkrecht absteht, auf dem Rand des Grabens aufsitzt. Nun wird oben auf den Kastenträger
10 ein Eintreibstempel 14 aufgesetzt. Durch Schläge mit dem Baggerlöffel auf den
Eintreibstempel 14 wird der Kastenträger 10 nach unten getrieben. Nachdem er die
unterste Stellung der als zweite eingesetzten Verbaubohle erreicht hat, wird ein
weiteres Bohlenpaar in die an der Trägerplatte 12 des Kastenträgers 10 befindliche
letzte freie
Führungsschiene 7 bzw. 8 eingesetzt. Beim weiteren
Vertiefen des Grabens werden wieder in der beschriebenen Weise die Verbaubohle 13
und der Kastenträger 10 gleichzeitig nach unten getrieben. Die einander gegenüberstehenden,
herausgeschobenen Kastenträger 10 können, wenn es erforderlich ist, mit Hilfssteifen
15 versehen werden.
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Beim Ausbau der Konstruktion werden die einzelnen Teile mit Hilfe
der an ihnen befindlichen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Haken in dem Tempo
herausgezogen, in dem die Grube wieder zugeschüttet wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Vorteile: Es ist nicht
erforderlich, die Vertikalstützen des Spindelbockrahmens durch Stützenverlängerungen
zu verlängern, weil durch das Herausschieben des Kastenträgers 10 und der an diesem
befestigten Teile die Profilstützen teleskopartig verlängerbar sind. Dadurch ist
beim Einbau und Ausbau der Reibungswiderstand viel geringer, denn während bei den
bekannten Vorrichtungen über den ganzen Vorgang beim Absenken Reibung zwischen Erde
und Stahl vorliegt, herrscht bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung über
einen bedeutenden Teil des Vorganges hin nur Stahl-Stahl-Reibung vor.
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Letztere kann durch Schmieren der aufeinander gleitenden Teile noch
verringert werden.
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Die Verwendung von Zusatzbohlen ist nicht erforderlich, d.h. beim
Herausziehen braucht jeweils auf einmal nur eine Bohle angehoben zu werden, wozu
eine wesentlich geringere Zugkraft erforderlich ist.
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Bei Verwendung der beschriebenen Ausführungsform kann bis zu einer
Tiefe von drei ganzen Bohlen ausgebaggert werden,
was größere Möglichkeiten
bietet. Gegebenenfalls kann durch entsprechende Gestaltung der teleskopartig verlängerbaren
Profilstützen die Anzahl der Bohlen noch erhöht werden.