DE4119212C2 - Verfahren zum Fräsen einer Schlitzwand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fräsen einer Schlitzwand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In herkömmlichen Schlitzwandfräsverfahren (DE 36 08 675 A1) wird ein Fräsrah­ men mit Fräsrädern an einer Tragevorrichtung auf den Boden herabgelassen. Durch die Drehbewegung der Fräsräder wird der Boden unterhalb des Fräsrahmens abgetragen und eine Schlitzwand entsteht, indem dieser Vorgang in horizontal beabstandeten Positionen wiederholt wird. Die Fräsrichtung des Fräsrahmens wird durch dessen Eigengewicht vertikal nach unten vorgegeben. Hierdurch können mit der bekannten Schlitzwandfräse nur vertikale Schlitzwände hergestellt werden. Die Fräsrichtung weicht fernerhin von der Vertika­ len ab, wenn die Verteilung der Gesteinsschichten im Boden nicht homogen ist. Wenn der Fräsrahmen einseitig auf dich­ tere Gesteinsschichten trifft, wird er in der Regel zur an­ deren Seite hin ausweichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fräsen einer Schlitzwand der gattungs­ gemäßen Art zu schaffen, das die Herstellung von Schlitzwänden mit exakt vorgegebener Richtung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Ge­ genstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist am Fräsrahmen mindestens ein Steuer­ element angeordnet, das derart betätigt werden kann, daß es über die Außenkontur des Fräsrahmens hinausragt. Der Fräsrahmen kann somit in der Schlitzwand in vorgegebenen Positionen festgeklemmt werden. Die Fräsrichtung kann hier­ durch sehr genau eingestellt werden. In nicht homogenen Bo­ denschichten kann auf diese Weise vermieden werden, daß der Fräsrahmen seitlich von der Vertikalen abweicht, was die Herstellung exakt vertikaler Schlitzwände auch in derarti­ gen Böden ermöglicht. Die Steuerelemente sind vorzugsweise als Steuerklappen ausgebildet, die vertikal angeordnet sind. Die Steuerklappen können über ein Hydrauliksystem mit einem Hydraulikzylinder betätigt werden, der zwischen dem Fräsrahmen und der Steuerklappe angeordnet ist. Die Steuer­ klappen sind länglich ausgebildet. Durch die vertikale Aus­ richtung der Steuerklappen können diese entweder am unteren Ende oder am oberen Ende gegen die Schlitzwand vorgespannt werden, wodurch auf den Fräsrahmen ein Drehmoment in vorge­ gebener Richtung erzeugt wird. Die Hydraulikzylinder zum antrieb der Steuerklappen sind mit einem Wegaufnehmer und einem Druckschalter versehen, wobei der Wegaufnehmer zum einen anzeigt, wie weit die Steuerklappe von der Außen­ kontur des Fräsrahmens hervorsteht, was wiederum Rück­ schlüsse auf die Neigung des Fräsrahmens und der Schlitz­ wand zuläßt. Die Meßwerte werden einer Steuereinrichtung zugeführt, die wiederum die Antriebe für die Steuer­ klappen des Fräsrahmens regelt. In dem Fräsrahmen ist ein Neigungsmesser angeordnet, dessen Ausgangs­ signal zur Richtungskorrektur ausgewertet werden kann. Die Auswertung erfolgt wiederum in der Steuereinrichtung und kann zur Ansteuerung der Antriebe für die Steuerklappen dienen.

Gegebenenfalls erforderliche Richtungskorrekturen beim Fräsen der Schlitzwand können auf einfache Weise durch­ geführt werden, wenn der Fräsrahmen beim Herablassen in den Schlitz durch Betätigung der Steuerelemente festgeklemmt wird. Anschließend wird mit dem am Fräsrahmen angeordneten Neigungsmesser die Neigung des Fräsrahmens gemessen. Dieser Vorgang wird in unterschiedlichen Tiefen mit mindestens 1 m Abstand wiederholt. Aus diesen Meßwerten läßt sich die Nei­ gung des Schlitzes errechnen. Aus dem errechneten Neigungs­ wert kann die Steuereinrichtung die Daten für die Betäti­ gung der Steuerklappen zur Festlegung der weiteren Fräs­ richtung ermitteln. Der weitere Fräsvorgang wird also mit einer veränderten Fräsrichtung durchgeführt, die dadurch erhalten wird, daß die Steuerelemente den Fräsrahmen im Schlitz in einer bestimmten Richtung festspannen.

Die Hydraulikzylinder oder Kolben zur Betätigung der Steu­ erklappen sind jeweils über Augen am Fräsrahmen bzw. an der Steuerklappe befestigt.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise in der sche­ matischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Schlitzwandfräse mit einem Fräsrahmen, der sechs Steuerklappen zur Festlegung der Fräs­ richtung aufweist, und

Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1.

Die Schlitzwandfräse 10 besteht aus einem schienengeführten Wagen 12 mit einem Ausleger 14, an dem über ein Tragseil 16 ein Fräsrahmen 18 aufgehängt ist. An dem Fräsrahmen 18 be­ finden sich zwei Paar Fräsräder 20, die von zwei Hydromoto­ ren 22 angetrieben werden. Eine seitliche Steuerung des Fräsrahmens 18 in dem Schlitz 24 wird durch längliche Steu­ erklappen 26, 28 realisiert, die an den vertikalen Breit- bzw. Schmalseiten des Fräsrahmens 18 angeordnet sind.

Die Steuerklappen 26, 28 werden über zwei Hydraulikleitungen 30 und eine im Fräsrahmen angeordnete Ventilanordnung be­ tätigt.

Fig. 2 zeigt einen teilgeschnittenen Ausschnitt des Fräsrahmens 18 aus Fig. 1. Identische Teile sind hierbei mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Steuerklappe 26 liegt in einer ersten nicht ausgefahrenen Stellung inner­ halb der Außenkontur 32 des Fräsrahmens 18. An seinem ober­ en und unteren Ende ist die Steuerklappe 26 mit jeweils ei­ nem Hydraulikzylinder 34, 36 an dem Fräsrahmen 18 befestigt. Die Steuerklappe 26 ist über Augen 38 gelenkig mit den Hy­ draulikzylindern 34, 36 verbunden. Hierdurch wirken auf die Hydraulikzylinder keine Biegekräfte ein, wenn lediglich das untere oder obere Ende der Steuerklappe 26 durch entspre­ chende Betätigung des jeweiligen Hydraulikzylinder 34, 36 ausgefahren wird. Wenn beide Hydraulikzylinder 34, 36 ausge­ fahren werden, kann die Steuerklappe 26 parallel zur Außen­ kontur 32 des Fräsrahmens 18 nach außen gefahren werden und so den Fräsrahmen 18 in der Schlitzwand 24 großflächig festklemmen. Die Betätigung der Hydraulikzylinder 34, 36 wird über Wegaufnehmer 40 überwacht, die ein Ausgangssignal abgeben, das Auskunft darüber gibt, wie weit die Hydraulik­ zylinder 34, 36 ausgefahren sind. In den Hydraulikzylindern 34, 36 sind weiterhin nicht dargestellte Druckschalter ange­ ordnet, die ansprechen, wenn die Steuerklappe 26 an der Schlitzwand anstößt. Anhand dieser Signale und des Signals eines im Fräsrahmen 18 angeordneten, nicht dargestellten Neigungsmessers kann die Neigung der Schlitzwand und/oder die Neigung des Fräsrahmens ermittelt werden und zur Steue­ rung des weiteren Vortriebs verwendet werden.

Es wird hierzu der Fräsrahmen 18 durch Ausfahren der Steuerklappen 26, 28 im Schlitz 24 festgelegt und die Neigung gemessen. Dieser Vorgang wird in unterschiedlichen Tiefen des Schlitzes wiederholt, wobei zwischen den Meßpunkten mindestens 1 m Abstand gehalten wird. Aus den so erhaltenen Meßwerten des Neigungsmessers und/oder der Weg­ aufnehmer 40 wird die Neigung des Schlitzes errechnet. Die Richtungskorrektur wird entweder manuell oder automatisch durch Ausfahren der entsprechenden Steuerklappen oder der entsprechenden Steuerklappe vorgenommen. Das Ausfahren der Steuerklappe kann durch Ausfahren lediglich des oberen En­ des oder nur des unteren Endes oder der gesamten Steuer­ klappe variiert werden. Durch eine derartige Festlegung des Fräsrahmens 18 im Schlitz 24 wird die weitere Fräsrich­ tung festgelegt und eine falsche Neigung der Schlitzwand kann auf diese Weise korrigiert werden.

Die Steuerklappen 26 sind für eine Verklemmung des Fräsrah­ mens 18 quer zur Ebene der Schlitzwand 24 vorgesehen, während die Steuerklappen 28 für eine Festlegung an einer Stirnwand, also in der Ebene der Schlitzwand, vorgesehen sind. Diese Steuerklappen 28 sind demnach in erster Linie relevant, wenn der Fräsrahmen das erste Mal in den Boden abgesenkt wird. Somit kann durch die Steuerklappen 26, 28 eine Richtungskorrektur des Fräsrahmens in der gesamten ho­ rizontalen Ebene durchgeführt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Fräsen einer Schlitzwand, bei dem ein Fräsrahmen mit mindestens einem Paar Fräsrädern an einer Tragevorrichtung vertikal bewegt wird und zur Festle­ gung des Fräsrahmens mindestens ein Steuerelement vor­ gesehen ist, welches mit mindestens einem Antrieb betätigt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fräsrahmen (18) in verschiedenen Tiefen der Schlitzwand (24) mit Hilfe des mindestens einen Steuerelementes (26, 28) festgelegt wird, indem das mindestens eine Steuerelement (26, 28) aus einer innerhalb der Außenkontur des Fräsrahmens (18) liegenden ersten Stellung in eine über die Außenkontur des Fräsrahmens (18) hinausragende zweite Stellung mit Hilfe des mindestens einen Antriebs (34, 36) derart betätigt wird, daß das Steuerelement (26, 28) gegen die Schlitzwand (24) verspannt ist,
daß mit einem Wegaufnehmer (40) am Antrieb (34, 36) angezeigt wird, wie weit das Steuerelement (26, 28) von der Außenkontur des Fräsrahmens (18) hervorsteht und ein Druckschalter am Antrieb (34, 36) anspricht, wenn das Steuerelement (26, 28) an der Schlitzwand (24) anstößt,
daß der Fräsrahmen (18) einen Neigungsmesser aufweist, mit dem die Neigung des Fräsrahmens (18) und damit der Schlitzwand (24) ermittelt wird,
daß die Ausgangssignale des Wegaufnehmers (40), des Druckschalters und des Neigungsmessers einer Steu­ ereinrichtung zur Steuerung des Antriebs (34, 36) zu­ geführt werden und
daß die Neigung des Fräsrahmens (18) und damit der Schlitzwand (24) in unterschiedlichen Tiefen der Schlitzwand (24) gemessen wird und die weitere Fräsrichtung unter Berücksichtigung der gemessenen Nei­ gungswerte festgelegt wird, wobei nach der Bestimmung der Neigung des Schlitzes eine gegebenenfalls erforderliche Korrektur der Neigungsrichtung dadurch durchgeführt wird, daß die entsprechenden Steuerelemente (26, 28) eingefahren und/oder ausgefahren werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerelemente (26, 28) längliche Steuerklappen (26, 28) vertikal angeordnet werden und daß die Steuer­ elemente (26, 28) über mindestens zwei quer zur Längsrichtung der Steuerelemente (26, 28) gerichtete Antriebe (34, 36), insbesondere Hydraulikzylinder, betätigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder (34, 36) am Fräsrahmen (18) oder an den Steuerelementen (26, 28) über Augen (38) gelenkig befestigt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräsrahmen (18) durch Ausfahren der Steuerele­ mente (26, 28) in dem Schlitz (24) festgelegt und die Neigung gemessen wird, wobei die Neigungsmessungen in einem Abstand von wenigstens einem Meter durchgeführt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Neigungsrichtung manuell oder automatisch vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei den für die Einstellung der Fräsrichtung nicht benötigten Steuerelementen (26, 28) ein Spiel einge­ stellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spiel von mindestens 10 mm eingestellt wird.