DE4142369A1 - Pfahlanordnung an einem wasserfahrzeug, insbesondere schwimmbagger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pfahlanordnung an einem Wasser­ fahrzeug, insbesondere Schwimmbagger.

Aus der US-PS 45 47 162 ist eine Pfahlanordnung zum Verankern eines Schwimmbaggers mit Pfählen normaler Länge in einem Ge­ wässer bekannt, dessen Tiefe die Pfahllänge überschreitet. Die Pfähle sind in Schlichten nahe dem unteren Ende einer ge­ meinsamen Pfahlabstützung in Form einer drehbaren, auf- und abbeweglichen Hülse geführt, an deren oberem Ende eine Hebe­ vorrichtung zum Heben und Senken der Pfähle innerhalb der Hülse angebracht ist. Wenn die Pfähle in Verankerungsstellung abgesenkt sind, stellen die Schächte die einzige seitliche Abstützung für die Pfähle dar. Sollte ein Pfahl verbiegen, kann er aufgrund der kurzen Axialerstreckung des entsprechen­ den Schachts nahezu immer durch ihn emporgezogen werden.

Wie in dem genannten Patent beschrieben, bietet der Einsatz von Pfählen beim Baggern in Gewässern großer Tiefe insbeson­ dere bei bestimmten Baggerarten Vorteile beim Verankern des Schwimmbaggers und beim Steuern seiner Vorwärtsbewegung wäh­ rend des Baggerns gegenüber dem ausschließlichen Einsatz von Ankern, was zuvor die im wesentlichen einzige verfügbare Lösung darstellte, wenn in Gewässern gebaggert werden sollte, deren Tiefe die Länge eines herkömmlichen, normalen Pfahls überschritt.

Die beschriebene Pfahlanordnung funktioniert zufriedenstel­ lend, insbesondere beim Verankern eines Schwimmbaggers in sehr tiefem Wasser. Es treten jedoch Probleme auf, wenn ein Pfahl ausgewechselt werden muß. Der zu ersetzende Pfahl kann durch auf dem Schwimmbagger vorhandene Vorrichtungen nicht ohne weiteres ganz aus der Hülse herausgezogen werden, so daß nur zum Herausheben des Pfahls aus der Hülse und zum anschließenden Ersetzen durch einen neuen Pfahl ein erheblicher Arbeitsaufwand notwendig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pfahlan­ ordnung mit auf- und abbeweglicher Pfahlabstützung bereitzu­ stellen, bei der das Auswechseln eines alten Pfahls und das Ersetzen durch einen neuen Pfahl mit einem Minimum an Aufwand und Kosten in möglichst kurzer Zeit durchgeführt werden kann. Die Pfahlanordnung soll dafür geeignet sein, einen Schwimm­ bagger in Gewässern zu verankern, deren Tiefe die Pfahllänge überschreitet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe mit einer Pfahlanordnung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Statt die Pfähle auf- und abbeweglich in einer ebenfalls auf- und abbeweglichen drehbaren Hülse zu befestigen, ist für je­ den Pfahl ein auf- und abbeweglicher stangenförmiger Träger vorhanden. Jeder Träger ist seinerseits in einer nicht auf- und abbeweglichen Führung am Bagger verschieblich angeordnet, wobei jeder Träger nahe seinem unteren Ende einen Pfahl­ schacht aufweist, der sich unterhalb der Trägerführung nach unten und zur Seite erstreckt. Am oberen Ende jedes Trägers ist eine Pfahl-Hebevorrichtung angeordnet, die eine Kranwinde sein kann, welche sich von dem Träger seitwärts erstreckt und deren Kraftangriffsrichtung im wesentlichen mit der Ausrich­ tung des Pfahlschachts nahe dem unteren Ende des Trägers übereinstimmt. In dem Schacht ist ein Pfahl verschieblich aufgenommen und betriebsmäßig mit der Kranwinde oder einer anderen Hebevorrichtung verbunden. Der Abstand zwischen der oberen Stirnfläche des Schachts und der Kranwinde ist größer als die Pfahllänge, weshalb die Kranwinde den Pfahl, nachdem er in seine oberste Stellung bewegt worden ist, ganz aus dem Schacht herausziehen kann, um ihn daraufhin mittels Zugleinen o. ä. über einen Lagerplatz wie beispielsweise eine Aufschüt­ tung an Land oder einen anderen Kahn zu schwenken und mittels der Kranwinde in eine horizontale Lage herunterzulassen. Ein Ersatzpfahl wird dann mittels der Kranwinde angehoben und mit Zugleinen über den Schacht geführt, woraufhin die Kranwinde den Pfahl in den Schacht abläßt. Am Einsatzort des Schwimm­ baggers wird der Träger nach unten in eine Stellung bewegt, in der der Schacht vom Grund des Gewässers einen Abstand hat, der nicht größer ist als die Pfahllänge. Der Pfahl wird dann durch den Schacht in seine Verankerungsstellung mit dem Ge­ wässergrund herabgelassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels und den zugehörigen schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schwimmbaggers, der mit ei­ ner erfindungsgemäßen Pfahlanordnung ausgerüstet ist,

Fig. 2 die Draufsicht des Schwimmbaggers aus Fig. 1,

Fig. 3 den Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils der Pfahlanordnung, in der gezeigt wird, wie ein Pfahl ausgewechselt werden kann.

In Fig. 1 ist ein Schwimmbagger 10 mit einem Ausleger 12 dar­ gestellt, der zwischen einer mit durchgezogenen Linien ge­ zeichneten Ruhestellung und einer mit strichpunktierten Li­ nien gezeichneten abgesenkten Arbeitsstellung bewegbar ist. In Arbeitsstellung baggert ein Schneidrad 14 Gut vom Grund 16 eines Gewässers, das bis zu 61 m (200 Fuß) tief sein kann. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet die Gewässeroberfläche. Der Schwimmbagger ist von üblicher Bauart und braucht deshalb bis auf Merkmale, die zur Erfindung gehören, hier nicht weiter beschrieben zu werden.

Mit den Bezugszeichen 20 und 22 sind Pfähle normaler Länge bezeichnet, wobei der Pfahl 20 ein Haltepfahl ist und der Pfahl 22 ein Arbeitspfahl, worauf im folgenden noch näher eingegangen werden wird. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, kann der Querschnitt des Haltestabs 20 kleiner sein als der des Arbeitspfahls 22, da ersterer nicht denselben, relativ hohen Biegekräften ausgesetzt ist wie der Arbeitspfahl 22.

Zu jedem Pfahl 20, 22 gehört ein langgestreckter, im wesent­ lichen starrer Träger 24, 26 mit einem oberen 28, 30 und ei­ nem unteren Ende 32, 34. Jeder Träger 24, 26 ist in einer entsprechenden Führung 36, 38 aufgenommen. Die Führung 36 des Trägers 24, die zum Haltepfahl 20 gehört, weist ein Paar ver­ tikal voneinander beabstandeter Kragen auf, die am Heck des Schwimmbaggers befestigt sind. Die Führung 38 besteht aus ei­ nem Paar vertikal voneinander beabstandeter Kragen, die am hinteren Ende eines Rollkarrens 40 mit Rädern 41 befestigt sind. Der Rollkarren 40 ist durch einen Hydraulikzylinder 42 nach vorne und hinten über einem im hinteren Ende des Schwimmbaggers ausgebildeten Schlitz 44 bewegbar. Die Kragen der feststehenden Führung 36 sind am Rumpf des Schwimmbaggers seitlich der Bewegungsrichtung des Rollkarrens 40 angebracht. Die Rückwände der Trägerführungskragen sind schwenkbar mit den Seitenwänden der Kragen verbunden, um die Träger leichter in die Führungen einsetzen zu können. Das Bezugszeichen 36a in Fig. 2 bezeichnet die Anlenkachse einer Rückwand an einer Seitenwand. Der Einsatz eines Haltepfahls, der seitlich ver­ setzt von einem Arbeitspfahl operiert, welcher auf einem Rollkarren nach vorne und hinten bewegbar ist, um die Bewe­ gung eines Schwimmbaggers während des Baggerns zu steuern, ist beispielsweise aus dem Britischen Patent 1 76 792 bekannt. Ein Rollkarren für einen Pfahl, der durch einen Hydraulikzy­ linder bewegbar ist, ist beispielsweise aus dem US-Patent Nr. 36 48 998 bekannt.

Nahe dem unteren Ende jedes Trägers 24, 26 sind Pfahlschächte 42, 44 angeordnet, die die Gestalt eines Paares vertikal von­ einander beabstandeter Kragen haben können, die genügend nahe beisammen sind, um das Hochziehen eines mäßig verbogenen Pfahles durch die Kragen zu erlauben. Die Schächte 42, 44 er­ strecken sich von den Trägern unterhalb der entsprechenden Trägerführungen 36, 38 zur Seite und nach hinten. Die Rück­ wände aller Pfahlführungskragen sind, wie durch das Bezugs­ zeichen 22a in Fig. 2 angedeutet, schwenkbar mit den Seiten­ wänden der Kragen verbunden, um stark verbogene Pfähle leich­ ter entnehmen zu können. Oberhalb der Führungen 36, 38 ist eine Hebevorrichtung an den Trägern 24, 26 befestigt. Die Hebevorrichtung ist vorzugsweise eine sich seitwärts er­ streckende Kranwinde 45, 46, die jeweils am entsprechenden oberen Ende 30, 34 der Träger 24, 26 befestigt ist und deren Kraftwirkungslinie axial mit den Schlichten 42, 44 fluchtet.

Die Pfähle 20, 22 sind verschieblich in den entsprechenden Schächten 42, 44 aufgenommen und über Rollen 47 und Seil­ scheiben 49 in den Kranwinden sowie Seile 48 mit Winden 50, 52 verbunden, von denen eine 50 am Deck des Schwimmbaggers und die andere 52 auf dem Rollkarren 40 befestigt ist.

Zum Heben und Senken der Träger sind hydraulische Heber in Form von Arbeitszylindern 54 vorhanden, von denen jeder mit einem herausnehmbaren Stift 56 zusammenwirkt, welcher in Löcher 58 hinein- und aus ihnen herausschiebbar ist, die an der Seite eines Trägers mit Abstand voneinander angeordnet sind, wie am besten aus Fig. 4 zu sehen ist, wo der Träger 24 für den Haltepfahl 20 in hochgehobener Stellung gezeigt ist. In jeder Stellung eines Trägers ist dieser durch einen zwei­ ten Stift 57 gehalten, der in einem Loch 58 aufgenommen ist und sich an der oberen Stirnfläche einer Trägerführung 36 oder 38 abstützt. Soll ein Träger hochgehoben werden, wird der Arbeitszylinder 54 gegen einen Stift 56 ausgefahren und der Träger wird angehoben, bis ein Loch gerade über der obe­ ren Stirnfläche der Führung 36 zu liegen kommt, woraufhin ein Stift 57 in dieses Loch geschoben und der Arbeitszylinder eingefahren wird, bis der Stift 57 das Gewicht des Trägers trägt. Dann wird der Arbeitszylinder ganz eingefahren, bis eine an seinem Kopf angebrachte Klaue gerade unterhalb des Lochs ist, das oberhalb desjenigen liegt, in welches der Haltestift 57 geschoben wurde. In dieses Loch wird ein Stift 56 eingeschoben und der Arbeitszylinder wieder ausgefahren. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis der Träger in der gewünschten Höhe ist. Zum Absenken des Trägers wird umgekehrt verfahren. Die Träger können abweichend von der beschriebenen Art auch auf andere Weise gehoben und abgesenkt werden.

Der Abstand zwischen der oberen Stirnfläche 60 eines Schachts, beispielsweise des in Fig. 4 gezeigten Schachts 42, und der Kranwinde 45 ist größer als die Länge eines Pfahls 20. Soll ein Pfahl ausgewechselt werden, wird zunächst der Träger in seine oberste Stellung gehoben (sh. Fig. 4). War der Pfahl bei Beginn dieses Hebevorgangs in seiner untersten Stellung, so wird er beim Hochheben des Trägers trotz abge­ schaltet er Winde ebenfalls zumindest etwas relativ zum Träger hochgehoben, da die Hubbewegung des Trägers über die Rollen 47 und das Seil 48 auf den Pfahl übertragen wird. Hat der Träger seine oberste Stellung erreicht, kann es notwendig sein, den Pfahl mittels der Winde ganz aus dem Schacht 42 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung herauszuziehen, woraufhin ein Zugseil 62 mit dem Pfahl verbunden werden kann, um ihn vom Schwimmbagger wegzuziehen. Die Winde 50 läßt dabei das Seil 48 nach. Der Pfahl kann mittels des Zugseils über einen land­ seitigen Lagerplatz oder über einen Vorsorgungskahn geführt werden, auf den der Pfahl abgesenkt wird, bis er eine hori­ zontale Lage erreicht hat. Die Seilscheibe 49 kann dann mit einem Ersatzpfahl verbunden werden, der angehoben und in eine vertikale Stellung über den Schacht gebracht und sodann in diesen abgelassen wird.

Damit auch der Arbeitspfahl 22 in der eben beschriebenen Wei­ se gehandhabt werden kann, muß ein Verstärkungsträger 64, der das rückwärtige Ende des Schlitzes 44 überbrückt (sh. Fig. 2), um die hinteren Endabschnitte des Schwimmbaggers auf bei­ den Seiten des Schlitzes fest miteinander zu verbinden, weg­ geschwenkt werden. Dazu wird ein Ende des Verstärkungsträgers von dem entsprechenden Endabschnitt des Schwimmbaggers gelöst und nach außen in eine Stellung geschwenkt, die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist, so daß das rückwär­ tige Ende des Schlitzes 44 offen ist und der Arbeitspfahl 22 genauso gehandhabt werden kann, wie zuvor für den Haltepfahl 20 beschrieben.

Fig. 1 ist zu entnehmen, daß mit der beschriebenen Pfahlan­ ordnung ein Schwimmbagger mit Pfählen normaler Länge in Ge­ wässern verankert werden kann, deren Tiefe größer als die Pfahllänge ist. Die Schächte 42, 44 bilden dabei die einzige seitliche Abstützung für die Pfähle 20, 22.

Es soll nun angenommen werden, daß die Wassertiefe am Ein­ satzort größer ist als die Pfahllänge, jedoch nicht größer als die Gesamtlänge der Träger und Pfähle in weitestmöglich abgesenkter Stellung. Am Einsatzort des Schwimmbaggers werden die Pfähle in ihre unterste Stellung und die Träger in eine Stellung abgesenkt, in der der Abstand zwischen den Schächten 42, 44 und dem Grund des Gewässers die Pfahllänge nicht über­ steigt. Die Pfähle werden dann abwechselnd angehoben. Der Haltepfahl 20 wird angehoben, nachdem der Rollkarren 40 zum vorderen Ende des Schlitzes 44 bewegt worden ist und der Arbeitspfahl 22 in die Verankerungsstellung abgesenkt worden ist. Der Hydraulikzylinder 42 bewegt daraufhin den Rollkarren 40 nach hinten, um den Schwimmbagger entsprechend dem Arbeits­ fortschritt vorzubewegen. Wenn der Rollkarren das rückwärtige Ende des Schlitzes 44 erreicht hat, wird der Haltepfahl in die Verankerungsstellung abgesenkt, der Arbeitspfahl angeho­ ben und der Rollkarren zum vorderen Ende des Schlitzes zu­ rückgezogen. Anschließend wird der Arbeitspfahl abgesenkt und der Haltepfahl angehoben und der Vorgang wird wiederholt, bis das Baggern beendet ist.

Muß einer der Pfähle ersetzt werden, wird der andere in die Verankerungsstellung abgesenkt, der Träger des zu ersetzenden Pfahls in seine höchste Stellung gehoben und der Pfahl dann mittels der Kranwinde aus seinem Schacht gezogen und in der schon beschriebenen Weise ausgewechselt.

Zwar ist die erfindungsgemäße Pfahlanordnung im Zusammenhang mit einem Verankern in Gewässern großer Tiefe beschrieben worden, jedoch kann die Pfahlanordnung ebenso zum Verankern in Gewässern dienen, die flacher als die maximal mögliche Einsatztiefe der Pfahlanordnung sind und sogar vergleichs­ weise seicht sein können.

Claims (8)

1. Pfahlanordnung an einem Wasserfahrzeug, insbesondere Schwimmbagger, mit einem langgestreckten, im wesentlichen starren Träger (24, 26), einer nicht auf- und abbeweglichen Führung (36, 38) am Wasserfahrzeug, in der der Träger (24, 26) verschieblich aufgenommen ist, einem nahe dem unteren Ende des Trägers (24, 26) angeordneten Schacht (42, 44), der sich unterhalb und hinter der Führung (36, 38) seitlich des Trägers (24, 26) erstreckt, einer vom Träger (24, 26) getra­ genen Hebevorrichtung oberhalb der Führung (36, 38), einem in dem Schacht (42, 44) aufgenommenen Pfahl (20, 22), der be­ triebsmäßig mit der Hebevorrichtung verbunden ist, wodurch der Pfahl (20, 22) relativ zum Schacht (42, 44) und zum Trä­ ger (24, 26) gehoben und gesenkt werden kann, und einer Hub­ vorrichtung zum Heben und Senken des Trägers (24, 26) in der Führung (36, 38), mittels derer das untere Ende des Trägers (24, 26) immer in einer Stellung gehalten werden kann, in der es keinen Kontakt zum Gewässergrund (16) hat, wobei der Schacht (42, 44) als einzige seitliche Abstützung für einen sich in Verankerungsstellung im Gewässergrund (16) befinden­ den Pfahl (20, 22) ausgebildet ist.

2. Pfahlanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrich­ tung eine Kranwinde (45, 46) aufweist, die sich seitwärts vom oberen Ende des Trägers (24, 26) erstreckt und deren Kraftan­ griffsrichtung im wesentlichen mit dem Schacht (42, 44) fluchtet.

3. Pfahlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwi­ schen der oberen Stirnfläche (60) des Schachts (42, 44) und der Hebevorrichtung größer als die Länge des Pfahls (20, 22) ist.

4. Pfahlanordnung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, bei der der Träger (24, 26) mittels der Hubvorrich­ tung in einem Gewässer, dessen Tiefe die Pfahllänge über­ steigt, das jedoch nicht tiefer als die Gesamtlänge des Trägers (24, 26) und des Pfahls (20, 22) in ihrer jeweils weitestmöglich abgesenkten Stellung ist, in eine Stellung absenkbar ist, in der der Abstand zwischen dem Schacht (42, 44) und dem Gewässergrund (16) die Pfahllänge nicht über­ steigt, und bei der der Pfahl (20, 22) mittels der Hebevor­ richtung in eine Stellung absenkbar ist, in der sein unteres Ende sich im Gewässergrund (16) und zumindest sein oberstes Ende vollständig innerhalb des Schachts (42, 44) befindet.

5. Pfahlanordnung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (36) des Trägers (26) am Heck des Wasserfahrzeugs befestigt ist.

6. Pfahlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (38) des Trägers (26) auf einer Abstützung befestigt ist, die ei­ nen Antrieb aufweist und über die Wasseroberfläche relativ zum Wasserfahrzeug vor- und zurückbewegbar ist.

7. Pfahlanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung ein Rollkarren (40) ist, der einen durch das Wasserfahrzeug gehenden Schlitz (44) überspannt, wobei sich der Träger (26) und der Pfahl (22) in Verankerungsstellung durch den Schlitz (44) erstrecken.

8. Pfahlanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfahl (22) ein Arbeitspfahl ist und eine zweite Führung (36), ein zweiter Träger (24) und ein zweiter Pfahl (20) vorhanden sind, wobei die zweite Führung (36) zur Bewegungsrichtung der bewegbaren Abstützung seitlich versetzt am Wasserfahrzeug be­ festigt ist und der zweite Pfahl (20) ein Haltepfahl ist, der das Wasserfahrzeug ortsfest hält, wenn der Arbeitspfahl nicht in seiner Verankerungsstellung im Gewässergrund (16) ist.