DE3810932A1 - Mouthpiece of a suction dredger - Google Patents

Mouthpiece of a suction dredger

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Abstract

The very efficient excavation of holes and trenches by means of a suction dredger is not possible in cohesive soils. In order to nevertheless achieve this, nozzles, to be attached to the mouthpiece of the suction hose, and/or an earth cutter acting at this point on the earth are proposed according to the invention. When the method according to the invention is being carried out, compressed air or pressure water is admitted to the nozzles and as a result they loosen or cut through the soil to be excavated. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausheben von Erdreich mittels eines Saugbaggers, der über einen Saugschlauch mit Mundstück durch einen starken An­ saug-Luftstrom das Erdreich in einen Behälter beför­ dert, sowie ein spezielles Mundstück hierzu. The invention relates to a method for excavating Soil by means of a suction dredger that over a Suction hose with mouthpiece through a strong on Suction air flow convey the soil into a container dert, and a special mouthpiece for this.  

Der maschinelle und manuelle Aushub an Straßen und Gehwegen für Arbeiten an öffentlichen Versorgungsan­ lagen ist eine störende, unbeliebte und kostenaufwen­ dige Aktivität. Die an vielen Orten hohe Dichte von Leitungstrassen mit unterschiedlichen Versorgungs- und Entsorgungssystemen schließt vielfach den Einsatz von mechanischen Baugeräten zur Herstellung von Lei­ tungsgräben oder Reparaturgruben aus. Bei einem Scha­ densfall oder auch bei einem Leitungsneubau ist des­ halb noch die wenig rationelle und körperlich schwere Handschachtung erforderlich.Mechanical and manual excavation on roads and Walkways for work on public utilities layers is a distracting, unpopular and costly activity. The high density of in many places Line routes with different supply and disposal systems often exclude the use of mechanical construction equipment for the production of lei trenches or repair pits. With a Scha case or a new line is the half the less rational and physically difficult Manual inspection required.

Besonders bei einem Rohrbruch ist der schnelle Zu­ griff zur Schadensstelle von großer Bedeutung. Weiter­ hin ist es aus Kosten- und ökonomischen Gründen wich­ tig, Baugruben und -gräben in ihren Abmessungen so gering wie möglich zu halten.The rapid shutdown is particularly important when a pipe breaks reached the point of damage of great importance. Next it is important for cost and economic reasons tig, construction pits and trenches in their dimensions so to keep it as low as possible.

Um sowohl die unbeliebte und kostenaufwendige Aktivi­ tät zu mindern, wie auch den schnellen Zugriff zu einer Schadensstelle zu ermöglichen bei möglichst ge­ ringen Abmessungen von Baugruben und -gräben, werden vielerorts Saugbagger eingesetzt, die über einen Saug­ schlauch mit Mundstück mittels eines starken Ansaug- Luftstroms das auszuhebende Erdreich aus den Löchern beziehungsweise Gräben hoch in einen Behälter saugen. Die Verwendung eines solchen Saugbaggers hat nicht nur den Vorteil, daß diese unbeliebte und kostenauf­ wendige Arbeit durch eine Maschine erledigt werden kann, die sowohl den Arbeitsaufwand wie auch die Kosten hierfür deutlich vermindert, sondern auch den, daß im Erdreich verlegte Leitungen durch dieses "sanfte Ausschachten" nicht beschädigt werden. Aller­ dings ist nicht jedes Erdreich für den Einsatz eines solchen Saugbaggers geeignet. Insbesondere bei bindi­ gen Böden, also Lehmböden, die zum Pappen neigen, ist ein Absaugen mittels des Saugbaggers nicht möglich.To both the unpopular and costly assets diminish as well as quick access to to enable a point of damage if possible wrestle dimensions of construction pits and trenches Suction dredgers used in many places that have a suction hose with mouthpiece using a strong suction Air flow the soil to be excavated from the holes or dig trenches up into a container. The use of such a suction excavator has not only the advantage that this is unpopular and expensive  agile work can be done by a machine can both the workload as well as the Costs for this significantly reduced, but also the that lines laid in the ground through this "gentle excavation" will not be damaged. Everything However, not every soil is suitable for use such suction dredger suitable. Especially with bindi against soils, i.e. clay soils that tend to cardboard suction using the suction excavator is not possible.

Hier muß wieder zu dem alten kostenaufwendigen Verfah­ ren der Handschachtung übergegangen werden. Gerade in Europa sind jedoch derartige bindige Böden sehr ver­ breitet, also Böden, die aus einem Gemenge aus verkit­ teten Tonmineralen und Sand bestehen oder aus Lößlehm oder gar aus Geschiebelehm, der im allgemeinen auch noch viele Gesteinsblöcke enthält. Trotzdem wird auch dort der Einsatz dieses rationellen Aushubverfahrens mittels eines Saugbaggers gewünscht, womit sich die Aufgabe stellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung an­ zugeben, um auch diese bindigen Böden in dieser be­ währten Form absaugen zu können.Here we have to go back to the old costly procedure handshaking. Currently at In Europe, however, such cohesive soils are very rare spreads, so floors that kit out from a batch clay minerals and sand or loess loam or even from boulder clay, which in general also still contains many blocks of stone. Still, too there the use of this rational excavation process desired by means of a suction excavator, which is the Task sets up a method and an apparatus admit to this cohesive soils in this be to be able to suck off the form.

Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß am Mundstück die Enddüsen von Preßluft- oder Druckwasser­ leitungen angebracht sind, die während des Aushubvor­ ganges in stetigem Strom oder impulsförmig mit Preß­ luft oder Druckwasser beaufschlagt werden, wobei das Mundstück geringe pendel- oder kreisförmige Bewegun­ gen ausführt und/oder daß im Inneren des Mundstücks eine motorbetriebene Erdfräse angebracht ist. Hierbei soll Preßluft mit einem Druck bis zu 10 bar oder Druckwasser mit einem Druck bis zu 200 bar zugeführt werden.This is achieved according to the invention in that on Mouthpiece the end nozzles of compressed air or pressurized water lines are attached that during excavation ganges in steady flow or in pulse form with press air or pressurized water are applied, the Mouthpiece slight pendulum or circular movement gene performs and / or that inside the mouthpiece  a motorized tiller is attached. Here compressed air with a pressure of up to 10 bar or Pressurized water supplied with a pressure up to 200 bar will.

Beim Einsatz eines Saugbaggers, dessen Mundstück mit diesen Düsen ausgestattet ist, ergibt sich über­ raschenderweise, daß das Erdreich trotz der Verkit­ tung durch die Tonminerale so weit aufgelockert wird, daß der Saugluftstrom auch diesen Boden nahezu mit der gleichen Leistung aufnehmen kann, wie trockenen, nicht verkitteten Sandboden. Dies mag darauf zurückzu­ führen sein, daß die Luft in die feinen, auch bei Lehm immer noch vorhandenen Kanäle eindringt und die Verkittung durch die Tonminerale sprengt. Beim Ein­ satz von Druckwasser dürfte jedoch eher der Effekt des Durchtrennens des Bodens stattfinden, so daß der Boden klumpenweise, zusammen mit dem eingespritzten Wasser, hochgesaugt werden kann. Hierbei ergeben sich die angeführten pendel- oder kreisförmigen Bewegungen des Mundstücks praktisch selbsttätig, hervorgerufen sowohl durch den Rückstoß der Luft beziehungsweise des Druckwassers, wie auch durch die Verwirbelungen an der Stirnseite des Mundstücks. Um diesen Effekt noch zu verstärken, wird nach der Erfindung vorge­ schlagen, daß die Enddüsen an der Innenseite des Mund­ stücks angeordnet sind, und daß sie dort in einem spitzen Winkel zur Mundstückachse verlaufen. Durch die letztere Maßnahme wird der gesamte Querschnitt unterhalb des Mundstücks aufgelockert, so daß ein effektives Arbeiten möglich ist. Denkbar ist auch, daß die Düsen spitzwinklig tangential zur Mundstück­ rundung verlaufen, so daß sich insbesondere bei Ein­ satz von Druckwasser eine Drehbewegung des Mundstückes ergibt, ähnlich einem Seegerschen Wasserrad. Diese Drehbewegung kann intermittierend ausgeführt werden, beispielsweise bei Impulsbetrieb und Auflaufen des Mundstücks bei der Drehbewegung auf eine Feder, oder auch durchgehend dann, wenn das Mundstück um seine Achse drehbar am Saugschlauch angebracht ist.When using a suction excavator, the mouthpiece with these nozzles, results in surprisingly, that despite the Verkit clay minerals loosen up so far, that the suction air flow almost also with this floor the same power as dry, not cemented sandy soil. This may be due to that lead to the air in the fine, even at Clay still penetrates existing channels and the Bonding by the clay minerals blows up. When on However, the use of pressurized water is more likely to have the effect of severing the bottom so that the Bottom clumped together with the injected one Water that can be sucked up. Here arise the listed pendulum or circular movements of the mouthpiece practically automatic, caused both through the recoil of the air respectively of the pressurized water, as well as due to the turbulence on the face of the mouthpiece. To this effect to reinforce, is pre according to the invention hit that end nozzles on the inside of your mouth pieces are arranged, and that they are there in one acute angle to the mouthpiece axis. By the latter measure is the entire cross section  loosened below the mouthpiece so that a effective work is possible. It is also conceivable that the nozzles are tangent to the mouthpiece rounding run, so that in particular with a set of pressurized water a rotary movement of the mouthpiece results, similar to a Seeger water wheel. These Rotation can be carried out intermittently, for example, in pulse mode and running up Mouthpiece when rotating on a spring, or even when the mouthpiece is around his Axis is rotatably attached to the suction hose.

Auf jeden Fall ist es durch Anordnung dieser Düsen möglich, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzu­ gehen, wobei überraschenderweise, wie die Praxis be­ stätigt hat, ein Arbeiten bei stark bindigen Böden möglich ist mit der gleichen Effektivität wie bei lockeren sandigen Böden.In any case, it is by arranging these nozzles possible to vorzu by the inventive method go, surprisingly, as practice be has confirmed working with strongly cohesive soils is possible with the same effectiveness as with loose sandy soils.

Als weitere Alternative oder zusätzlich zu den Preß­ luft- beziehungsweise Druckwasser-Düsen soll nach der Erfindung im Inneren des Mundstücks eine motorbetrie­ bene Erdfräse angebracht sein. Diese Erdfräse hat sich bewährt bei stark bindigen Böden und auch dann, wenn, bedingt durch die Wasserhaltung, nicht mit Druckwasser gearbeitet werden kann. Dieser Erdfräser lockert, wie die bekannten Bodenbearbeitungsfräsen, oberflächig das Erdreich auf, so daß es ohne Schwie­ rigkeiten vom Ansaug-Luftstrom erfaßt und in den Be­ hälter befördert werden kann.As a further alternative or in addition to the press air or pressurized water nozzles should according to the Invention inside the mouthpiece of a motorbetrie be ground tiller attached. This tiller has has proven itself in strongly cohesive soils and also if, due to water drainage, not with Pressurized water can be worked. This earth cutter loosens, like the well-known tillage milling machines,  superficially on the soil, so that it is without Schwie abilities of the intake air flow detected and in the Be container can be transported.

Auf der Zeichnung ist schematisch ein Mundstück nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing, a mouthpiece is shown schematically illustrated of the invention, namely:

Fig. 1 die Teilansicht eines Saugbaggers, Fig. 1 is a partial view of a suction dredger,

Fig. 2 die Ansicht eines Mundstücks und Fig. 2 is the view of a mouthpiece and

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Schnittlinie III/III der Fig. 2. Fig. 3 is a cross section along line III / III of FIG. 2.

Am Behälter (1) eines Saugbaggers ist ein Saug­ schlauch (2) befestigt, der in einem Mundstück (3) endet. Das Mundstück (3) kann durch Kniehebelver­ schlüsse (4) vom Saugschlauch (2) abgenommen bezie­ hungsweise es können verschiedenartige Mundstücke an den Saugschlauch (2) angesetzt werden. Das Mund­ stück (3) nach Fig. 2 ist mit einer Preßluft- oder Druckwasserleitung (5) versehen, die nach einer Gabe­ lung in Enddüsen (6, 15) enden. Durch diese an der Innenseite (7) des Mundstücks angeordneten Enddüsen (6, 15) wird Preßluft mit einem Druck bis 10 bar geblasen oder Druckwasser mit einem Druck bis 200 bar geführt, wodurch sich ein Preßluft- oder Wasserstrahl ergibt, der den Boden unterhalb des Mundstücks auf­ lockert, so daß er durch den Luftstrom (Pfeile 8) mit­ gerissen beziehungsweise ausgehoben werden kann. On the container ( 1 ) of a suction excavator, a suction hose ( 2 ) is attached, which ends in a mouthpiece ( 3 ). The mouthpiece ( 3 ) can be removed from the suction hose ( 2 ) by toggle lever closures ( 4 ) or different types of mouthpieces can be attached to the suction hose ( 2 ). The mouth piece ( 3 ) according to Fig. 2 is provided with a compressed air or pressurized water line ( 5 ), which end after a treatment in end nozzles ( 6 , 15 ). Through this arranged on the inside ( 7 ) of the mouthpiece end nozzles ( 6 , 15 ), compressed air is blown at a pressure of up to 10 bar or pressurized water is conducted at a pressure of up to 200 bar, resulting in a compressed air or water jet which flows below the floor Mouthpiece loosens so that it can be torn or lifted by the air flow (arrows 8 ).

Innerhalb des Mundstücks (3) kann auch eine Erdfräse vorgesehen sein, die das Erdreich im Stirnbereich des Mundstücks (3) so auflockert, daß es durch den Ansaug- Luftstrom (8) erfaßt und in den Behälter (1) transpor­ tiert werden kann. Diese Erdfräse besteht aus an einer das Mundstück durchquerenden Welle (13) ange­ brachten Fräserhaken (14). Über ein Getriebe (12) und eine in Lagern (11) gelagerte Antriebswelle (10) ist diese Welle (13) mit einem Antriebsmotor (9), vorzugs­ weise einem durch Druckluft angetriebenen Motor, ver­ bunden. Bei Anschluß dieses Motors (9) dreht sich die Welle (13) und lockert damit das Erdreich im Stirnbe­ reich des Mundstücks auf beziehungsweise fräst es, verbunden mit den geringen pendel- oder kreisförmigen Bewegungen des Mundstücks (3), so weit auf, daß es durch den Luftstrom (8) des Saugbaggers ohne Schwie­ rigkeiten aufgenommen werden kann.Within the mouthpiece ( 3 ) a tiller can also be provided, which loosens the soil in the forehead region of the mouthpiece ( 3 ) so that it can be grasped by the intake air flow ( 8 ) and transported into the container ( 1 ). This tiller consists of on a shaft crossing the mouthpiece ( 13 ) attached cutter hooks ( 14 ). Via a gear ( 12 ) and a drive shaft ( 10 ) mounted in bearings ( 11 ), this shaft ( 13 ) is connected to a drive motor ( 9 ), preferably a motor driven by compressed air. When connecting this motor ( 9 ), the shaft ( 13 ) rotates and thus loosens the soil in the forehead area of the mouthpiece or mills it, combined with the slight oscillating or circular movements of the mouthpiece ( 3 ), to such an extent that it by the air flow ( 8 ) of the suction dredger can be absorbed without difficulty.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ausheben von Erdreich mittels eines Saugbaggers, der über einen Saugschlauch mit Mund­ stück durch einen starken Ansaug-Luftstrom das Erd­ reich in einen Behälter befördert, dadurch gekennzeichnet, daß am Mundstück (3) die Enddüsen (6) von Preßluft- oder Druckwasserleitungen (5) angebracht sind, die während des Aushubvorganges in stetigem Strom oder impulsförmig mit Preßluft oder Druckwasser beauf­ schlagt werden, wobei das Mundstück (3) geringe pen­ del- oder kreisförmige Bewegungen ausführt und/oder daß im Inneren des Mundstücks (3) eine motorbetrie­ bene Erdfräse (13, 14) angebracht ist.1. A method for excavating the ground by means of a suction dredger, the unit via a suction hose with mouth conveyed by a strong suction air current, the earth rich in a container, characterized in that the mouthpiece (3), the end nozzles (6) of compressed air or Pressurized water lines ( 5 ) are attached, which are struck during the excavation process in a steady stream or in a pulsed manner with compressed air or pressurized water, the mouthpiece ( 3 ) executing small pen del or circular movements and / or that inside the mouthpiece ( 3 ) Motor-operated earth tiller ( 13 , 14 ) is attached. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Leitungen Preßluft mit bis zu 10 bar oder Druckwasser mit bis zu 200 bar zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the lines compressed air with up to 10 bar or Pressurized water with up to 200 bar is supplied. 3. Mundstück zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddüsen (6) an der Innenseite (7) des Mund­ stücks (3) angeordnet sind.3. Mouthpiece for performing the method according to claims 1 or 2, characterized in that the end nozzles ( 6 ) on the inside ( 7 ) of the mouthpiece ( 3 ) are arranged. 4. Mundstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddüsen (6) in einem spitzen Winkel zur Mund­ stückachse verlaufen. 4. Mouthpiece according to claim 3, characterized in that the end nozzles ( 6 ) run at an acute angle to the mouth piece axis. 5. Mundstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddüsen (6) tangential zur Mundstückrundung verlaufen.5. Mouthpiece according to claim 4, characterized in that the end nozzles ( 6 ) are tangent to the mouthpiece rounding. 6. Mundstück nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (3) um seine Achse drehbar am Saug­ schlauch (2) angebracht ist.6. Mouthpiece according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mouthpiece ( 3 ) is attached to the suction hose ( 2 ) so as to be rotatable about its axis. 7. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Mundstücks (3) ein auf das Erd­ reich unterhalb des Mundstücks (3) einwirkender Erd­ fräser (13, 14) angeordnet ist.7. Mouthpiece according to claim 1, characterized in that in the interior of the mouthpiece ( 3 ) on the earth below the mouthpiece ( 3 ) acting earth cutter ( 13 , 14 ) is arranged. 8. Mundstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdfräser (13, 14) über ein Getriebe (12) mit einem Antriebsmotor (9), vorzugsweise mit einem mit Druckluft betriebenen Motor, verbunden ist.8. Mouthpiece according to claim 7, characterized in that the earth milling cutter ( 13 , 14 ) via a gear ( 12 ) with a drive motor ( 9 ), preferably with a motor operated with compressed air, is connected. 9. Mundstück nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräserhaken (14) des Erdfräsers (13, 14) an einer das Mundstück (3) an seiner Stirnseite durch­ querenden Welle (13) angebracht sind.9. Mouthpiece according to claim 7 or 8, characterized in that the cutter hooks ( 14 ) of the earth milling cutter ( 13 , 14 ) are attached to a the mouthpiece ( 3 ) on its end face by a transverse shaft ( 13 ).
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