-
Verbaukorb zum Verbau eines Kanaigrabens
-
Die Erfindung betrifft einen in den Boden absenkbaren Verbaukorb zum
kontinuierlich fortschreitenden Verbau eines Kanalgrabens zum Einbau von Leitungsrohren,
gebildet aus zwei gegenseitig im Abstand der gewünchsten Grabenbreite gehaltenen
Stützwänden, die aus aufeinandersetzbaren Schalungswänden gebildet sind, sowie an
der hinteren Stirnseite des Verbaukorbes angeordneten, auf das dort eingefüllte
Erdreich über stufenförmig übereinander angebrachte Schilde horizontal einwirkenden,
hydraulischen Zylindern, bei dem an den Aufsitzflächen der atifeinandergesetzten
Schalungswände etwa in Längsrichtung der Schalungswände wirkende, einerseits mit
der oberen, andererseits mit der unteren Schalungswand verbundene, doppelt wirkende
Hydraulikzylinder angeordnet sind (nach Patentanmeldung P 32 02 916.0).
-
Bei der bekannten Ausführung eines solchen Verbaukorbes (DE-PS 21
35 577) werden die einzelnen, aufeinanderge setzten Schalungswände nach dem Einfahren
des Verbaukorbes in den Kanalgraben miteinander verbunden, so daß sie jeweils eine
linke beziehungsweise rechte Schalungseinheit bilden. Zwischen diesen beiden, gegenseitig
vesteiften Schalungswänden, werden die Leitungsrohre verlegt und wird, in Fortschreitrichtung
an der Vorderseite des Verbaukorbs, ausgebaggert. Ist weit genug ausgebaggert, wird
der gesamte Verbaukob durch die Kraft der auf die an dessen Rückseite angeordneten
Schilde einwirkenden Hydraulikzylinder nach vorne verschoben, so daß ein neues Arbeitsspiel
beginnen kann. Gleichzeitig wird das hinter den Schilden zuvor eingefüllte Erdreich
verdichtet.
-
Beim Betrieb des bekannten Verbaukorbes, wie auch bei Geräten ähnlicher
Art, hat es sich gezeigt, daß sehr aufwendige Vorrichtungen notwendig sind, um ein
Absinken des Gerätevorderteils zu verhindern. Dieses Absinken wird, abgesehen vom
Eigengewicht des Gerätes, dadurch hervorgerufen, daß einmal den Möglichkeiten eines
hydraulischen Baggers folgend, an der unteren Vorderkante des Verbaukorbes mehr
und dichteres Material stehen bleibt, so daß der Verbaukorb an seiner unteren Vorderkante
mehr gehemmt ist als an seiner oberen Vorderkante, wie auch dadurch, daß die Vorschubkräfte
huber die höher und stufenförmig übereinander angeordneten Schilde ein Drehmoment
ausüben, das ebenfalls bestrebt ist, die Vorderseite des Verbaukorbs nach unten
zu drücken. Werden die erforderlichen Vorschubkräfte größer als der Erdwiderstand
des als Widerlager dienenden eingefüllten Materials (bei größeren Tiefen und hohen
Schneidwiderständen), steigt das unter Druck stehende Erdreich entlang der Gleitfläche
(Gleitkurve) des passiven Erddrucks (Endwiderstandes) auf und nimmt dabei den Verbaukorb
nach oben mit. Insgesamt gesehen ergibt sich somit beim Vorschieben des Verbaukorbes
stets ein um
eine quer zum Verbaukorb angeordnete Achse wirkendes
Drehmoment, das den Verbau vorne absenkt und hinten anhebt.
-
Die Maßnahmen, die hiergegen getroffen werden, reichen von an der
Vorderkante angebrachten, in das Erdreich einschneidenden Höhenflossen bis zu Stütz
fahrwerken, die entweder auf dem Untergrund des Kanalgrabens oder auf der Erdoberfläche
laufen. Die Höhenflossen können nur bei schneidfähigem Erdreich eingesetzt werden,
nicht jedoch wenn das Erdreich mit größeren Gesteinsbrocken oder mit Felsgestein
durchsetzt ist und sind nur wenig wirksam. Die Fahrwerke nehmen, gerade im Baggerbreich,
sehr viel Raum ein; auEerdem benötigen sie einen gut tragfähigen Untergrund, der
nicht immer vorhanden ist und behindern die Baggerarbeiten erheblich. Eine Behinderung
für die Bagger- und Transportarbeiten stellt auch ein auf der Erdoberfläche angeordnetes
Fahrwerk dar. Ein derartiges Stützfahrwerk kann auch in vielen Fällen überhaupt
nicht eingesetzt werden, da derartige Verbaukörbe ja qerade dort eingesetzt werden,
wo durch Bebauung bedingt wenig Platz vorhanden ist.
-
Nachteilig macht es sich auch bemerkbar, wenn, beispielsweise durch
kreuzende Versorgungsleitungen, Schächte oder dergleichen die Druckschilde nur teilweise
zum Vorschieben des Verbaukorbs eingesetzt werden können. In diesen Fällen müssen
unter Umständen Stützkonstruktionen in das Erdreich eingezogen werden, um doch den
Druck der Hydraulikzylinder auf die Schilde ausnutzen zu können, damit der Verbaukorb
überhaupt vorgeschoben werden kann.
-
Um diesen Nachteilen zu begegnen, hat sich die Erfindung die Aufgabe
gestellt, eine Konstruktion anzugeben, die dem angeführten Drehmoment entgegenwirkt,
also den Verbaukorb auf gleicher Höhe hält und die zudem auch dann noch ein Verschieben
des Verbaukorbes zuläßt, wenn die Kraft der auf die rückseitigen Schilde einwirkenden
Hydraulikzylinder nicht einsetzbar ist. Erreicht werden kann dies durch
an
den Aufsitzflächen der aufeinandergesetzten Schalungswände angeordnete, etwa in
Längsrichtung der Schalungswände wirkende, einerseits mit der oberen, andererseits
mit der unteren Schalungswand verbundene, doppelt wirkende Hydraulikzylinder.
-
Nicht mehr also wie bei der bekannten Konstruktion, beispielsweise
nach der DE-PS 21 35 577, bilden die aufeinandergesetzten Schalungswände eine starre
Einheit, sondern diese aufeinandergesetzten Schalungswände können gegenseitig in
Längsrichtung durch die Einwirkung der an den Aufsitzflächen angeordneten, doppelt
wirkenden Hydraulikzylinder, verschoben werden. Dies hat einmal den Vorteil, daß,
kann die Kraft der auf die Druckschilde einwirkenden Hydraulikzylinder nicht ausgenutzt
werden, die einzelnen Schalungswandflächen nacheinander mittels dieser Zylinder
vorzuschieben sind, wodurch sich sukzessive auch der gesamte Verbaukorb vorbewegt,
sondern auch, durch die besondere Anordnung der Hydraulikzylinder, daß eine Höhenkorrektur
der Schalungswandflächen zueinander vorgenommen werden kann. Da, wie erwähnt, sich
durch die verschiedenen Einwirkungen ein die Vorderkante absenkendes Drehmoment
ergibt, sollen die zwischen den Schalungswänden eingefügten Hydraulikzylinder dieses
Drehmoment beim Vorschieben des Verbaukorbes aufheben. Dies kann dadurch geschehen,
daß zuerst die obere Schalungswand unter Mitwirkung der Schild-Hydraulik oder ohne
diese Mitwirkung, allein durch die Kraft der zwischen den Schalungswandflächen angeordneten
Hydraulikzylinder vorgeschoben wird, wobei diese Hydraulikzylinder durch ihre etwas
schräge Anordnung beziehungsweise durch gegenseitige Führungen zwischen den beiden
Schalungswandflächen neben der Längskraft auch eine nach oben gerichtete Kraft aufweisen.
Die oberen Schalungswände werden dadurch niveatigleich vorgeschoben und anschließend,
durch die gleichen Hydraulikzylinder, die untere Schalungswand, ebenfalls wieder
niveatigleich nachgezogen. Die Anordnung der Hydraulikzylinder sollte hierbei
so
sein, daß der in Fortschreitrichtung vordere Zylinder vorne an der oberen Schalungswand
angelenkt ist. Selbstverständlich können zwei oder mehrere Hydraulikzylinder hintereinander
angeordnet sein, wobei auch ein Hydraulikzylinder in Fortschreitrichtung vorne an
der unteren Schalungswand angelenkt sein kann, um - in Ausnahmefällen -auch die
untere Schalungswand nach unten drücken zu können.
-
Die Praxis hat gezeigt, daß zwar in der Mehrzahl der Anwendungsfälle
diese Anordnung ausreichend ist, um ein Absinken des Verbaukorbes zu vermeiden,
daß jedoch unter schwierigen Bodenverhältnissen doch noch zusätzliche Stützmittel
notwendig werden. Um auch unter diesen schwierigen Verhältnissen ohne weitere Manipulationen
und Zusatzkonstruktionen das Absinken des Verbaukorbes zu vermeiden, wird nach der
Erfindung vorgeschlagen, daß die Hydraulikzylinder jeweils an einem Pendelhebel
angelenkt sind, dessen Pendellager an der oberen Schalungswand befestigt ist und
dessen freies Ende in ein an der unteren Schalungswand angeordnetes Schiebelager
eingreift.
-
Durch diese Konstruktion greifen die an den Aufsitzflächen der aufeinandergesetzten
Schalungswände angeordneten Hydraulikzylinder nicht mehr an der oberen Begrenzung
der unteren Schalungswand an, sondern an der Anbringungsstelle des Schiebelagers,
die zweckmäßigerweise so tief als möglich, in jedem Fall unterhalb der halben Höhe
der unteren Schalungswand gewählt wird. Es wird dadurch vermieden, daß durch diese
Hydraulikzylinder eine nach unten gerichtete Kraft auf die untere Schalungswand
ausgeübt wird, die dadurch entsteht, daß die untere Schalungswand insgesamt durch
das anliegende Erdreich gebremst wird, die Vorschubkraft jedoch an der Oberseite
der unteren Schalungswand angreift und somit eine Drehbewegung eingeleitet wird,
die die Vorderseite der Schalungswand nach unten beziehungsweise die Rückseite dieser
Schalungswand nach oben drückt.
-
Greift hingegen die Kraft dieses Hydraulikzylinders beziehungsweise
dieser Hydraulikzylinder im unteren Bereich unterhalb der Mitte der unteren Schalungswand
an, so kann sich kein derartiges Drehmoment ausbilden, sondern allenfalls ein Drehmoment,
das versucht, die Vorderseite der unteren Schalungswand anzuheben beziehungsweise
die Rückseite dieser Schalungswand nach unten zu drücken.
-
Damit ist auch unter schwierigen Bodenverhältnissen gewährleistet,
daß der Verbaukorb nicht lange absinkt, sondern niveaugleich vorgeschoben werden
kann.
-
Die Auswirkungen dieser Konstruktion beziehungsweise die Kraft, mit
der dieses um eine querliegende Achse wirkende Drehmoment ausgeübt wird, kann beeinflußt
werden sowohl durch die Anlenkstelle der Hydraulikzylinder an den Pendelhebeln,
wie auch durch die Anordnung des Schiebelagers an der unteren Schalungswand. Selbstverständlich
können auch mehrere derartige Hydraulikzylinder hintereinander angeordnet werden
und es können auch zwei oder mehr Hydraulikzylinder gemeinsam auf einen Pendelhebel
einwirken.
-
Auf der Zeichnung ist ein Auführungsbeispiel des Verbaukorbes nach
der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen: fig. 1 eine Seitenansicht
auf zwei übereinander angeordnete Schalungswände, Fig. 2 einen Querschnitt durch
eine Führung und Fig. 3 die Ansicht mit einem Pendelhebel.
-
Auf eine untere Schalungswand 1 ist längsverschiebbar eine obere Schalungswand
2 aufgesetzt. An der Rückseite der Schalungswände sind über Hydraulikzylinder 3,
4 verschiebbare Schilde 5, 6 angebracht. Zwischen den beiden Schalungswänden 1,
2 befinden sich weitere Hydraulikzylinder 7, 8. Der in Fortschreitrichtung 9 vordere
Hydraulikzylinder 7 ist vorne an der oberen Schalungswand 2 angelenkt
(10);
der dahinter befindliche Hydraulikzylinder 8 ist ebenfalls wie der Hydraulikzylinder
7 mit seinem Fußpunkt an der unteren Schalungswand 1 gelenkig befestigt, ist jedoch
parallel zwischen den Schalungswänden 1, 2 angelenkt (11).
-
Bei der Vorderkante 12 des Verbaukorbs angebracht ist eine Führung
13, die in ihrer Winkellage um einen Schwenkpunkt 14 herum, wie dies gestrichelt
dargesetllt ist, einstellbar ist. Eine gleiche Führung 21, jedoch ohne Verstellbarkeit,
ist an der Rückseite des Verbaukorbs angebracht und verhindert das Abheben des Oberwagens
2.
-
Strichpunktiert dargestellt ist an der Vorderkante 12 des Verbaukorbs
der Baggerbereich 15, ebenfalls strichpunktiert an der Rückseite des Verbaukorbs
ist die Cleitkurve 16 des passiven Erddrucks eingezeichnet.
-
In Fig. 2 schließlich ist die Führung 13, die aus einer Führungsschiene
17 und einem Führungskloben 18 besteht, dargestellt. Der Führunqskloben 18 ist hierbei
über einen herausnehmbaren Bolzen 19 und einen Lagerbock 20 mit der unteren Schalungswand
1 verbunden. Die Führungsschiene 17 hingegen ist an der oberen Schalungswand 2 in
ihrer Winkellage verstellbar angebracht.
-
Zum Vorschieben des Verbaukorbs drückt entweder der Hydraulikzylinder
4 die obere Schalungswand 2 allein nach vorne, oder es können auch die zwischen
den Schalungswänden 1, 2 angeordneten Hydraulikzylinder 7, 8 unterstützend mitwirken.
Beim Vorschieben der oberen Schalungswand 2 gleitet der Führungakloben 18 in der
Führungsschiene 17, so daß sich die obere Schalungswand 2 relativ zur unteren Schalungswand
1, je nach Stellung der Führung 13 bewegt. Nach dem Vorschieben der oberen Schalungswand
2 wird auch, wiederum entweder lediglich durch den Hydraulikzylinder 3, oder unter
Mitwirkung der Hydraulikzylinder 7, 8 die
untere Schalungswand
1 nachgezogen, so daß sich wieder die gezeigte einheitliche Schalungswand ergibt.
Je nach den Bodenverhältnissen kann hierbei die erforderliche Winkellage der Führung
13 eingestellt werden.
-
Fig. 3 schlieOlich zeigt die erfindungsgemäße Konstruktion, bei dem
ein an dem Untergurt der Schalungswand 2 angeordneter Hydraulikzylinder 27 auf einen
Pendelhebel 21 einwirkt. Dieser Pendelhebel 21 ist mit seinem Pendellager 22 am
Untergurt 23 der oberen Schalungswand 2 angelenkt.
-
Mit seinem freien Ende greift der Pendelhebel 21 in ein Schiebelager
24 ein, das aus zwei beidseits am Pendelhebel 21 anliegenden Stützrollenlager 25,
26 gebildet ist. Etwa in der Mitte des Pendelhebels 21 ist der Hydraulikzylinder
27 am Pendelhebel 21 angelenkt (28); andererseits ist der Hydraulikzylinder 27 verschwenkbar
am Untergurt 23 der oberen Schalungswand 2 angebracht.
-
Zum Vorschieben der unteren Schalungswand 1 drückt der Hydraulikzylinder
27 den Pendelhebel 21 in Richtung auf die Vorderseite dieser unteren Schalungswand
1, so daß der an der oberen Schalungswand 2 angelenkte Pendelhebel 21 über die Schiebelagerung
24 die untere Schalungswand 1 nach vorne verschiebt. Dadurch, daß die Kraft des
Hydraulikzylinders 27 über den Pendelhebel 21 unterhalb der halben Höhe der unteren
Schalungswand 1 an dieser unteren Schalungswand 1 angreift, entsteht ein Drehmoment
das bestrebt ist, die Vorderseite dieser unteren Schalungswand 1 nach oben zu führen.
-
Nach dem Vorschieben der unteren Schalungswand 1 kann über den doppelt
wirkenden Hydraulikzylinder 27 auch die obere Schalungswand 2 vorgezogen werden.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, erst die obere Schalungswand 2
vorzuschieben und sodann die untere Schalungswand 1 nachzuziehen. Das wechselseitige
Vorschieben beziehungsweise Vordrücken der Schalungswände 1, 2 kann selbstverständlich
auch
hier wiederum durch die ebenfalls über hydraulische Zylinder verschiebbaren Schilde
5, 6 unterstützt werden.