DE3511856A1

DE3511856A1 - Vorrichtung zur mechanischen bodenverdichtung

Info

Publication number: DE3511856A1
Application number: DE19853511856
Authority: DE
Inventors: Willi 5172 Linnich Jansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DE3511856C2

Description

VORRICHTUNG ZUR MECHANISCHEN BODENVERDICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanisch n Bodenverdichtung, bestehend aus einem Bodenverdichtungswerkze g und einer lotrecht auf diese wirkenden Vibrationsantriebsei richtung.
Bekannte Bodenverdichtungsvorrichtungen bestehen aiis jn'w plattenförmigen Bodenverdichtungswerkzeug und einem darauf angeordneten, meist mit einem Diesel motor angetriebenen vibra tionsantrieb. Das Bodenverdichtungswerkzeug weist nach oben abgebogene Ränder auf um zu verhindern, daß es in den | losen, verdichtenden Boden einsinkt und um zu gewährleisten, dR schlittenartig waagerecht über die Bearbeitungsfläche von Hand bewegt werden kann.
Unter der Wirkung der Vibrationsstöße verdichtet sich der unter der Vorrichtung befindliche Boden, wobei sich jeweils VerdicEltungskegel im Boden hilden.
Beim Auffüllen von Gräben und Kanälen fiir den Großrohrleitungsbau, die z.T. etwa 6m und tiefer sein können, kann mit dtti bekannten Vorrichtungen jeweils nur eine Bodenlage von etwa 30-50crn aufgefüllten Bodens verdichtet werden. Bestunde, schwierig gestaltet sich dabei die Verdichtung des sogenannte "Arbeitsraumes", d.h. der Zwischenräume zwischen Kanalwand und verlegter Rohrleitung, da sich hier leicht Hohlräume bilder können.
Die bekannte Verfahrensweise ist sehr zeit- und arbeitsaufwe@ dig und (ii kt'iert auch den zeitlichen Ab auf aller Auffüllarbeiten und die Berei tstel lungszeiten der entsprechenden Maschinen in erheblichem Maße Es liegt im allgemeinen Interesse, Tiefbauarbeiten so schnell wie möglich abzuschließen, damit die hiermit verbundenen Beeinträchtigungen, wie Verkehrssperrungen, Lärmebelästigung, Verschmutzung usw. auf ein Minimum begrenzt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur mechanischen Bodenverdichtung so auszubilden, daß eine sehr tiefenintensive Bodenverdichtung erfolgt, die das bisherige lagenweise Verfüllen von Gräben weitgehend überflüssig macht.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Das Bodenverdichtungswerkzeug sinkt zunächst während der Tätigkeit der Vibrationsantriebseinrichtung in das lose Erdreich soweit ein, bis es infolge der sich bildenden Verdichtung einen ausreichenden Widerstand erfährt. Durch den punktuellen Angriff lassen sich rasch sehr hohe Verdichtungswerte erzielen, was insbesondere für zu bearbeitende Arbeitsräume wichtig ist.
Anschließend wird das Bodenverdichtungswerkzeug um ein gewisses Maß nach ohen gezoqen und erneut zur Verdichtung eingesetzt.
Hierbei arbeitet es in einer höheren Lage, die sich auf der bereits verdichteten Lage abstützt.
Es ist auf diese Weise möglich, einen Graben auf einmal und nicht lagenweise zu verfüllen und das Füllgut in relativ kurzer Zeit mit sehr hohen Verdichtungswerten zu verdichten.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Baustelle wesentlich schneller als bisher vom Auswurf geräumt und freigemacht werden kann, daß für die z zum rn Verfiillen erforderlichen Geräte und Maschinen geringere Wartezeiten und eine bessere Ausn@@ zung anfallen und daß eine erhebliche Kostensenkung erzielbar Zugleich ergeben sich damit bedeutende umweltfreundlich Vorteile.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur mechanischen Bodenverdichtung und ist durch die kennzeichnenden Merkmales des Anspruches 6 beschrieben.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der 7ei dargestellten Ausführunysbeispieles näher erläutert. [5 zeig Fig.l eine schematische Seitenansicht einer Vorri cht Ing emaß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Bodenverdichtungswerkzeug Fig.3 eine Draufsicht auf ein anderes Bodenverdichtungswerkzeug kzeug und Fig.4a-c eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in drei Arbeitsstellungen.
Die Zeichnung zeigt in Fig.l eine Vorrichtung zur Bodenverdichtung, insbesondere fiir tiefe Gräben. diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer an einem Mäkler 1 lotrecht geführten Vibrationsantriebseinrichtung 2 und einem von dieser getragenen Bodenverdichtungswerkzeug (3).
Der Mäkler 1 kann ein eigenes Fahrgestell haben oder Teil einen auf Kettenraupen geführten selbstfahrenden Baumaschine sein, die üblicherweise zum Einrammen und Ziehen von Verbaudielen zum Bohren oder Setzen von Stützen und dgl. benutzt wird. l)er mit der Vibrationsantriebseinrichtung 2 verbundene, am Mäkler 1 geführte Schlitten 4 ist mit einer Seilführung 5 verbunden, die dem Schlitten 4 eine nach unten gerichtete statische Vorspannungskraft zu erteilen vermag. Hierdurch erfolgt eine Verstarkung der nach unten gerichteten Schwingungsamplituden der V i b r a t i o n s an t r i e b 5 e 1 ri r i c h t u n g 2. Diese V i b r a t i 0 n s a n t r i e b <se 1 ri -richtung 2, auch als "Vibrationsrammbär" bezeichnet, weist an ihrem unteren Ende eine Aufhängeeinrichtung 6 für Kanaldielen oder dgl. auf.
In dieser Aufhängeeinrichtung 6 ist der entsprechend ausgebildete obere Teil des Bodenverdichtungswerkzeuges 3 eingehängt.
Dieses besteht aus einem Stempel 7, z.B. einem Stahlträger mit H-Profil, dessen Länge etwa der Tiefe des zu verdichtenden Bodengutes entspricht. Am unteren Ende des Stempels ist eine waagerechte Verdichtungsplatte 8 angeschweißt oder lösbar befestigt. Um über der Verdichtungsplatte 8 sich- ansammeln(sos Bodengut abzuweisen, trägt die Verdichtungsplatte zweck älig ein kegel- oder pyramidenförmiges Gehäuse 9.
Die Verdichtungsplatte 8 kann eine beliebige, dem jeweiligen Arbeitszweck angepaßte Grundrißfläche haben, z.B. quadrstisch (Fig.2) oder rechteckig (Fig.3) ausgebildet sein. Die in Fig.3 gezeigte rechteckige Form eignet sich besonders gut um Verdichten der Arbeitsräume neben Rohrleitungen.
Im Betrieb wird, wie Fig.4a zeigt, das vibrierende Bodenverdichtungswerkzeug 3 am stillstehenden Mäkler 1 bis in eine Tiefe der Erdreichauffüllung eines Grabens abgesenkt, wo der vori;?ndene Bodenwiderstand eine Grenze setzt. Hier erfolgt innerhalb kürzester Frist eine sehr intensive Bodenverdichtung in der Form eines Verdichtungskegels 10. Nachdem die punktförmige Verdichtung durchgeführt ist, wird das Bodenverdicht.ungswerkzeug herausgezogen, seitlich versetzt und erneut in die Arbeitstiefe abgesenkt, bis die dort befindliche untere Lage 11 verdichtet ist.
Die Verdichtungsplatte 8 wird während der Arbeit dabei ausschließlich lotrecht nach unten, z.B. etwa 4m tief in das aufgefüllte Erdreich gedrückt und nicht, wie beim Stand der Technik lediglich waagerecht auf dessen Oberfläche verfahren.
Sobald die Lage 11 verdichtet ist, erfolgt die Verdichtung der nächstfolgenden Es hat sich gezeigt daß auf diese Weise die auf 10% der bisherigen Zeiten gesenkt werden konnten und sich eine außerordentlich hohe Verdichtung ergibt. Auch ist, da rlie Tiefenwirkung besonders hoch ist, die Hähe jeder Lage 11*12 usw. bedeutend größer als beim lagenweisen Verfüllen eines Grabens in der bisherigen Weise.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur mechanischen Bodenverdichtung, bestehend aids einem Bodenverdichtungswerkzeug und einer lotrecht it dieses wirkenden Vibrationsantriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenverdichtungswerkzeug (3) in Arbeitsstellung ausschließlich lotrecht bewegbar, im übrigen aber ort sfest gehalten ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenverdichtungswerkzeug (3) in Arbeitsstellung zusätzlich der Wirkung einer mechanischen, nach unten gerichteten Vorspannungseinrichtung (5) bzw. eines Gewichtes unterworfen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenverdichtungswerkzeug (3) aus einer Verdichtungsplatte (8) und einem hiermit fest verbundenen Stempel (7) besteht, dessen oberes Ende in eine Aufhängeeinrichtung (6) eines an einem Mäkler (1) geführten, zum Rammern vorgesehenen Vibrationsbären (2) einhängbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Verdichtungsplatte (8) ein kegel- oder pyramidenförmiges Gehäuse (9) trägt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsplatte (8) lösbar mit dem Stempel (7) verbunden ist.
6. Verfahren zur mechanischen Bodenverdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittels einer Vibrationsantriebseinrichtung (2) betriebenes Bodenverdichtungswerkzeug (3) an einer Trageinrichtung (1) lotrecht bewegbar hängend in zeitlichem Abstand in verschiedenen Arbeitstiefen (11,12) ausschließlich jeweils lotrecht an der Arbeitsstelle geführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß <es Bodenverdichtungswerkzeug (3) während der Verdichtungsarbeit zusätzlich einer lotrecht nach unten wirkenden statische Kraft z.B. Gewicht oder Vorspannung, ausgesetzt wird.