DE4230533C2 - Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial, insbesondere neben Verkehrswegen und Bauwerken - Google Patents
Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial, insbesondere neben Verkehrswegen und BauwerkenInfo
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/06—Foundation trenches ditches or narrow shafts
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austausch
von Bodenmaterial, insbesondere neben Verkehrswegen und
Bauwerken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der EP-A-0 470 297 ist ein Verfahren zum Bodenaus
tausch bekanntgeworden, bei dem mindestens drei im Quer
schnitt rechteckige, rohrartige Behälter so verwendet wer
den, daß jeweils nur der mittlere oder mehrere mittlere
von den nebeneinander eingerammten Behältern entleert
werden und daß neues Bodenmaterial in den leeren Behälter
bzw. die leeren Behälter eingebracht wird, wobei die Be
hälter entlang einer Arbeitsrichtung so eingesetzt werden,
daß der jeweils hintere mit neuem Bodenmaterial gefüllte
Behälter herausgezogen wird und vor dem jeweils vorderen,
eingerammten, noch ursprünglich im Boden enthaltenen Be
hälter eingerammt wird. Mit Hilfe eines derartigen Verfah
rens entfallen die sonst bei Bodenaustauscharbeiten in der
Nähe von Bauwerken oder im Betrieb befindlichen Verkehrs
wegen aufwendigen Abstützmaßnahmen oder Bodenaufschüttun
gen. Die auftretenden Bodenkräfte werden wirksam von den
Behältern aufgenommen, die sich gegenseitig stützen und im
Hinblick auf den benachbarten statisch belasteten Boden
eine Schalung hoher Abstützwirkung bilden. Eine offene
Baugrube unmittelbar neben Verkehrswegen und Gebäuden ent
fällt, und ein nur kurzzeitig leerer Behälter erfährt
durch die benachbarten Behälter eine ausreichende Absiche
rung, so daß im Hinblick auf die statische Belastbarkeit
des benachbarten Bodens keine Abstriche gemacht werden
müssen. Die Verwendung von mindestens drei Behältern in
der beschriebenen Arbeitsweise realisiert eine technolo
gische Kette, die ein kontinuierliches Arbeiten erlaubt.
Das Entfernen von Bodenmaterial aus den eingerammten Be
hältern, das Wiederauffüllen leerer Behälter mit neuem
Bodenmaterial und auch das Verdichten des Bodenmaterials
in den Behältern erfordert den Einsatz entsprechender Ar
beitsgeräte. Hinzu kommt ein entsprechendes Gerät für das
Einrammen und Herausziehen der Behälter. Vielfach ist der
hierfür erforderliche Platz nicht vorhanden, zum Beispiel
wenn ein Bodenaustausch zwischen nur in geringem Abstand
verlaufenden Bahngleisen durchgeführt werden soll, ohne
daß der Verkehr auf den Gleisen eine Beschränkung erleidet.
Das Einrammen und Wiederherausziehen der Behälter erfolgt
normalerweise mit Hilfe geeigneter Vibratoren, die den ge
samten Behälter und auch damit das umgebende Erdreich in
Schwingungen versetzen. Zuweilen besteht die Gefahr, daß
benachbarte Bauwerke, wie Gebäude, Brücken und dergleichen
durch Schwingungen gefährdet werden.
Aus der DE 40 29 632 A1 ist eine wandernde Baugrube be
kanntgeworden, die von einem geschlossenen Kasten gebildet
ist, dessen vordere und rückseitige Wand doppelt ausgebil
det ist mit Verstellzylindern zwischen den Wandabschnitten,
wobei die äußeren Wandabschnitte entsprechend verstellbar
sind und gegeneinander verriegelbar. Wird die hintere
Stützwand nachgeführt, um die wandernde Baugrube voranzu
treiben, entsteht ein Loch, das statisch nicht abgesichert
ist. Der Vortrieb der Wände kann nur erfolgen, wenn vor
der Baugrube ein entsprechender Aushub erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde- eine Vorrichtung
zum Austausch von Bodenmaterial, insbesondere neben Ver
kehrswegen und Bauwerken, zu schaffen, bei der unter Ein
haltung statischer Anforderungen ein Bodenaustausch un
mittelbar neben Bauwerken und Verkehrswegen vorgenommen
werden kann, ohne daß das erforderliche Versetzen der ver
wendeten Schalung die Bauwerke oder Verkehrswege gefährdet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind lediglich zwei
parallel beabstandete Schalungswände vorgesehen, die mit
Hilfe einer Druckplatte oder dergleichen zwischen den
Schalungswänden schrittweise vorgeschoben werden können.
Der durch die beiden Schalungswände abgetrennte kanalar
tige Bereich ist nach vorn und hinten geöffnet. Der Vor
schub der Schalungswände auch beim Einstechen in das Erd
material erfordert zwar eine relativ hohe Kraft, läßt sich
jedoch mit Hilfe herkömmlicher Hydraulikzylinder bewerk
stelligen. Erfindungswesentlich ist ferner, daß der Boden
austausch stets innerhalb der Schalungswände stattfinden
kann. Dadurch ist gewährleistet, daß ein leerer Bereich
zwischen den Schalungswänden stets durch die Schalungs
wände geschützt ist, so daß Erdreich aus dem benachbarten
Abschnitt, beispielsweise einem Verkehrsweg oder derglei
chen nicht nachrutschen kann.
Bei dem Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erfolgt ein schrittweiser Vortrieb der Schalungswände in
horizontaler Richtung, wobei die Schalungswände zweck
mäßigerweise mit der oberen Kante über das Oberflächen
niveau des Bodens hinausstehen. Im jeweils vorderen Ab
schnitt wird altes Bodenmaterial herausgeholt, wonach ein
horizontaler Arbeitshub der Schalungswände erfolgt. Da
durch befindet sich im hinteren Bereich der Schalungswände
nunmehr ein leerer Raum, der mit Bodenmaterial gefüllt
werden kann. Gleichzeitig oder danach kann wiederum der
nunmehr vordere Bereich zwischen den vorgetriebenen Scha
lungswänden geleert werden.
Der Vortrieb der Schalung erfordert kein Einrammen in den
Erdboden und damit den Einsatz von Vibratoren. Vielmehr
kann der Vortrieb durch geeignete Hubmittel, wie hydrau
lische Verstellzylinder durchgeführt werden. Er erfolgt
mit Hilfe des plattenförmigen Widerlagers zwischen den Ab
schnitten innerhalb der Schalungswände, der über Verstell
zylinder nur auf der Vorderseite des plattenförmigen Wi
derlagers betätigbar ist. Das plattenförmige Widerlager
stützt sich an dem verdichteten neuen Bodenmaterial ab, um
den entsprechenden Vorschub der Schalungswände in das da
vorliegende Erdreich vorzunehmen. Dazu ist notwendig, daß
nach dem Vorschub der Schalungswände das plattenförmige
Widerlager in eine etwa mittige Position zwischen den
Schalungswänden gebracht wird, bevor in den leeren Bereich
der hinteren Schalungswandabschnitte neues Bodenmaterial
eingebracht wird.
Die Schalungswände sind durch mindestens eine Traverse im
oberen Bereich miteinander verbunden. Dadurch können die
Schalungswände stets parallel zueinander horizontal vorge
trieben werden. Außerdem ist durch geeignete Maßnahmen
Sorge dafür zu tragen, daß der Vortrieb in der horizonta
len Ebene erfolgt und die Schalungswände sich nicht weiter
eingraben oder schräg nach oben fahren. Dies kann durch
eine entsprechende Anbringung von Verstellzylindern und
geeignete Führungsmittel im unteren Bereich der Schalungs
wände erzielt werden. Der Vortrieb der Schalungswände wird
erleichtert, wenn sie an den vorderen vertikalen Kanten
schneidenartig geformt sind.
Insbesondere für den vorderen Bereich der Schalungswände
ist es vorteilhaft, wenn sie doppelwandig ausgebildet sind
mit innerer Versteifung. Dadurch wird verhindert, daß die
Schalungswände während des Vortriebs eine unerwünschte
Verformung erleiden.
Um eine Anpassung an die Breite der Baustelle zu erhalten,
entlang der ein Bodenaustausch vorgenommen werden soll,
sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Tra
verse in der Länge verstellbar ist. Auf diese Weise kann
der Abstand der Schalungswände auf den gewünschten Abstand
eingestellt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mit einer Ver
legeeinrichtung für Geotextilmatten oder Dränagerohre kom
biniert werden, die zweckmäßigerweise in Vorschubrichtung
hinter der Druckplatte angeordnet wird. Die Verlegeein
richtung kann z. B. eine Rollenhalterung für eine Rolle mit
Geotextilmatte aufweisen oder für eine Haspel, auf der
flexibles Dränagerohr aufgewickelt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung
in Draufsicht in vier Arbeitsstadien.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach der
Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig.
2.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig.
2 entlang der Linie 4-4.
Eine Schalungsanordnung 10 weist zwei Schalungswände 12, 14 auf, die
parallel und im Abstand voneinander verlaufen. Wie aus
Fig. 4 zu erkennen, sind die Wände 12, 14 im vorderen Be
reich doppelwandig. Sie können außerdem versteift werden
(nicht gezeigt), um ihnen eine hohe Stabilität zu ver
leihen. Die untere Kante der Wände 12, 14 wird von Doppel-
T-Profilen 16, 18 gebildet, und an der Oberseite der Wände
12, 14 sind liegend angeordnete Doppel-T-Profile 20, 22
angebracht, die über vier Traversen 24, 26, 28 und 30 im
Abstand verbunden sind. Zwischen den Wänden 12, 14 senk
recht zu diesen ist ein plattenförmiges Widerlager in Form einer Druckplatte 32 angeordnet, an die
nahe den Wänden 12, 14 jeweils zwei Verstellzylinder 34,
36 und 38 über die Kolbenstange angelenkt sind. Die Zylin
der selbst sind bei 42, 44 bzw. 46, 48 an der Innenseite
der Wände 12, 14 mittels Konsolen angelenkt. Auf diese
Weise können die Seitenwände 12, 14 einerseits und die
Druckplatte 32 andererseits unterschiedliche Relativposi
tionen einnehmen, wie in Fig. 3 links gestrichelt ange
deutet. Die maximalen Relativpositionen sind durch den
maximalen Hub der Verstellzylinder 34 bis 40 vorgegeben.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen, laufen die Wände 12, 14 nach
rechts in eine schneidenartige Kante 50, 52 aus. In Fig. 1
ist unterstellt, daß eine Schalungsanordnung 10 der beschriebenen
Art in eine vorher ausgehobene Baugrube eingesetzt ist.
Dies ist bei a in Fig. 1 dargestellt. Die Wände 12, 14
können etwas über die Bodenoberfläche überstehen. Die
Druckplatte 32 befindet sich etwa in der Mitte zwischen
den Wänden 12, 14, d. h. die Verstellzylinder 34 bis 40
sind auf minimale Länge eingefahren. Demnach befindet sich
auf beiden Seiten der Druckplatte 32 ein leerer Raum. An
schließend wird der hintere Bereich hinter der Druckplatte
32 (im Hinblick auf die noch zu beschreibende Vortriebs
richtung gemäß Pfeil 70) mit neuem Bodenmaterial auf ge
füllt, das ggf. auch verdichtet wird. Dies ist in Fig. 1b
dargestellt. Anschließend werden die Verstellzylinder aus
gefahren. Da sich die Druckplatte 32 an dem hinter ihr
liegenden Boden abstützt, bewegen sich die Wände 12, 14 in
Pfeilrichtung 70 vor, so daß nunmehr der vordere Bereich
zwischen den Schalungswänden 12, 14 mit Boden gefällt ist
und der dahinterliegende Bereich leer. Dies ist in Fig. 1c
zu erkennen. Anschließend wird die Druckplatte 32 wieder
in die Ausgangsposition zurückgestellt, wie in Fig. 1d zu
erkennen. Dadurch ergibt sich hinter der Druckplatte 32
ein leerer Raum, der wiederum mit neuem Bodenmaterial auf
gefüllt werden kann. Der vor der Druckplatte 32 liegende
Bereich ist voll und kann daher geleert werden (Fig. 1d).
Bevor nun in der Arbeitsposition Fig. 1d ein weiterer Vor
trieb der Wände 12, 14 stattfindet, wird zunächst der Be
reich hinter der Druckplatte 32 wieder mit frischem Boden
material aufgefüllt. Das Auffüllen mit und das Entfernen
von Bodenmaterial kann gleichzeitig oder nacheinander er
folgen, je nach den gegebenen Möglichkeiten und rationa
ler Arbeitsweise.
Die Traversen 24 bis 30 und/oder die Druckplatte 32 können
in der Länge verstellbar gemacht werden, um den Abstand
zwischen den Schalungswänden 12, 14 in Anpassung an die
Baustelle zu verändern.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann der hintere Teil der Scha
lungswände 12, 14 mit dem vorderen Teil einen Absatz bil
den, in den die Druckplatte 32 hineinstehen kann, damit
das Nachholen der Druckplatte 32 nach einem Hub der Scha
lungswände 12, 14 (Fig. 1c und d) ohne Probleme vorgenom
men werden kann.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial, insbeson
dere neben Verkehrswegen und Bauwerken, mit
einer nur aus zwei parallen, im Abstand gehaltenen ver tikalen Schalungswänden (12, 14) bestehenden Schalungs anordnung (10) und
einem quer zwischen den Schalungswänden (12, 14) ange ordneten plattenförmigen Widerlager (32), das in jeder Arbeitsstellung einen nach vorn und nach hinten offenen kanalartigen Bereich zwischen den Schalungswänden (12, 14) jeweils begrenzt, wodurch die vor und hinter dem plattenförmigen Widerlager gelegenen Abschnitte des kanalartigen Bereichs zwischen den Schalungswänden (12, 14) vom Bodenmaterial befreit oder mit Bodenmaterial gefüllt werden können, wobei
mindestens jeweils ein Verstellzylinder (34, 36, 38, 40) nur auf der Vorderseite des plattenförmigen Widerlagers (32) jeweils in dessen Randbereich angeord net und mit diesem und mit dem vorderen inneren Bereich der zu geordneten Schalungswand verbunden ist, und wobei
mindestens eine Traverse (24, 26, 28, 30) die Schalungs wände (12, 14) im oberen Bereich miteinander fest ver bindet.
einer nur aus zwei parallen, im Abstand gehaltenen ver tikalen Schalungswänden (12, 14) bestehenden Schalungs anordnung (10) und
einem quer zwischen den Schalungswänden (12, 14) ange ordneten plattenförmigen Widerlager (32), das in jeder Arbeitsstellung einen nach vorn und nach hinten offenen kanalartigen Bereich zwischen den Schalungswänden (12, 14) jeweils begrenzt, wodurch die vor und hinter dem plattenförmigen Widerlager gelegenen Abschnitte des kanalartigen Bereichs zwischen den Schalungswänden (12, 14) vom Bodenmaterial befreit oder mit Bodenmaterial gefüllt werden können, wobei
mindestens jeweils ein Verstellzylinder (34, 36, 38, 40) nur auf der Vorderseite des plattenförmigen Widerlagers (32) jeweils in dessen Randbereich angeord net und mit diesem und mit dem vorderen inneren Bereich der zu geordneten Schalungswand verbunden ist, und wobei
mindestens eine Traverse (24, 26, 28, 30) die Schalungs wände (12, 14) im oberen Bereich miteinander fest ver bindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalungswände (12, 14) im vorderen Bereich
doppelwandig ausgebildet sind mit innerer Versteifung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die oberen Kanten der Schalungswände (12, 14)
von einem Profilträger (20, 22) gebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die vordere vertikale Kante (50,
52) der Schalungswände (12, 14) schneidenartig geformt
ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Traverse (24, 26, 28, 30) bzw.
das plattenförmige Widerlager (32) in der Länge ver
stellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |