DE4306333C2

DE4306333C2 - Vorrichtung zum Herstellen von standfesten Schlitzen im Erdreich und Lockergestein

Info

Publication number: DE4306333C2
Application number: DE4306333A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Amborn; Ralf Dipl Ing Jekosch; Ronald Meister; Hans-Jochen Dr Ing Rindfleisch; Karin Schroeder
Original assignee: Bohry & Co Maschbau GmbH; I B I S GmbH
Current assignee: GROUNDWORKER INNOVATIVE TECHNOLOGIE GMBH, 12107 BE
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1996-01-18
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: DE4306333A1

Description

Gegenstand ist eine Vorrichtung zur abschnittsweisen Herstellung standfester Schlitze im Erdreich/Lockergestein auf der Grundlage des Strömungsförderns entsprechend der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Schlitzen im Erdreich o. dgl. sind seit langem bekannt. Beispielsweise wird der Erdstoff o. dgl. durch manuelles Ausschachten, Bohren, Fräsen, Bohrschlitzen, Löffeln, Greifen, Ansaugen, Rammen, Verdrängen oder durch Schlitzen mittels Wasserstrahl ausgetragen. Diese Verfahren weisen mehr oder weniger große Nachteile auf. Das manuelle Schlitzen des Erdreiches ist sehr zeit- und arbeitsaufwendig. Ein Schlitzen bis in größere Tiefen, z. B. bis zu einer Gebäudesohle ist in der Druckschrift EP 0 442 589 A1 beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung von Schlitzen im Erdreich durch Rammen, z. B. beschrieben in der DD-PS 59 741, erfordert wie bei allen bekannten maschinellen Schlitzverfahren den Einsatz von schwerer Technik, die insbesondere in innerstädtischen Bereichen bzw. unter beengten Bedingungen ungeeignet ist. Außerdem sind Rammverfahren mit schwer zu beherrschenden Erschütterungen der Umgebung verbunden. Desweiteren tritt bei einigen Verfahren eine Auflockerung der Erdstoffe o. dgl. im Bereich der Schlitzwandung ein, wodurch das Herstellen von engen Schlitzen und das Einbringen von vertikalen Sperrschichten, Drainagen und Versorgungsleitungen erschwert bzw. unmöglich gemacht wird. Ein weiterer Mangel dieser Verfahren ist in einer möglichen Beschädigung von im Erdreich verlegten Versorgungsleitungen zu sehen. Das Abtragen von Erdreich unter Flüssigkeit, beschrieben in der DD-PS 231 838, verhindert zwar eine mögliche Beschädigung von im Erdreich vorhandenen Leitungen, hat aber den Nachteil, daß Feuchtigkeit in den Boden und damit in die an die Schlitzwandung angrenzenden Bereiche, z. B. Mauerwerkswände gelangt, wo sie nicht erwünscht ist. In der DE-PS 2 952 693 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aushub von Kanälen oder Schächten für Kabel oder Rohrleitungen durch Ansaugen des Erdstoffs beschrieben. Diese Erfindung bezieht sich vorrangig auf das Aufnehmen von aufgelockertem Erdstoff. Die Vorlockerung erfolgt mittels Spaten, Spitzhacke o. dgl.. Weitere Nachteile dieses Verfahrens haben ihre Ursache im Verfahrensprinzip -Saugen-. Die Saugtiefe ist mit einer leistungsfähigen Ansaugvorrichtung auf 1,80 m begrenzt, die Ausbildung von senkrechten, ebenflächigen und standfesten Schachtwandungen ist durch das Ansaugprinzip nicht gesichert. Weiterhin besteht die Gefahr des Unterhöhlens von Erdstoffschichten sowie der Ablagerung von nicht ansaugbarem Grobkorn auf der Arbeitssohle, was den weiteren Aushub des Feinkorns erschwert.

Aufgabe ist, eine Vorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, das Lockern und das Herausfördern des Erdstoffes aus dem Schlitz in einem Arbeitsvorgang, ohne die geschilderten Nachteile zu bewirken. Dadurch soll eine Verringerung des erforderlichen zeitlichen und manuellen Aufwandes für die Herstellung größerer Schlitztiefen und gleichzeitig eine Verbesserung der Handhabung und der technischen Sicherheit, insbesondere unter Berücksichtigung der besonderen Bedingungen in innerstädtischen Bereichen, erreicht werden. Das bei der Erfindung zugrunde liegende Problem wird mit der im Anspruch 1 beschriebenen Vorrichtung gelöst.

Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einer rohrförmigen Druckmittellanze 10, welche eine Druckmittelzuführung mit mindestens einer Abtragsdüse 4 verbindet. Diese Abtragsdüse 4 bzw. die -düsen 4 sind durch eine mit einer Umlenkeinrichtung 12 verbundenen Führung auf das abzutragende Erdreich gerichtet. Diese Umlenkeinrichtung 12 ist direkt auf die Geländeoberkante 6 aufgesetzt, so daß sich das abzutragende Erdreich unter ihr befindet. Die Umlenkeinrichtung 12 ist mit einer Schlitzabdichtung 13 verbunden, welche sich von der Geländeoberkante 6 entlang der Böschung 3 bis zur Schlitzsohle 2 erstreckt. Diese Schlitzabdichtung 13 dichtet den herzustellenden Schlitzabschnitt gegen den bereits fertiggestellten Schlitz 1 ab.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Schlitz bis zur gewünschten Tiefe mit einer Vorrichtung in einem Arbeitsschritt hergestellt wird, wobei mit Hilfe der Druckmittelstrahlen das Erdreich gelockert und der Erdstoff anschließend im Abluftstrom aus dem Schlitz gefördert wird. Dabei bilden sich ebenflächige oberflächenverdichtete Schlitzwandungen aus. Leitstrahlen oder Unterdruckerzeuger zur Bündelung des Förderstroms sind hierbei nicht erforderlich. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, den Schlitz durch senkrechte Schlitzabschnitte vorzutreiben. Da sich von der Vorrichtung bei Fertigstellung eines senkrechten Schlitzabschnittes nichts mehr im Schlitz befindet, stören auch. Zur Vergrößerung der Länge des Anfangsschlitzes kann es vorteilhaft sein, die Handlanze in Richtung des herzustellenden Schlitzes zu schwenken.

Die Herstellung eines weiteren Schlitzabschnittes erfolgt analog zur Herstellung des Anfangsschlitzes, jedoch unter Einsatz einer pneumatischen oder mechanischen Schlitzabdichtung 13, die sich entlang der Böschung 3 von der Geländeoberkante 6 bis zur Schlitzsohle 2 erstreckt, mit der hergestellte Schlitz 1 vom herzustellenden Schlitzabschnitt abgedichtet wird. Hiermit wird eine Begrenzung des sich beim Absenken der Druckmittellanze 10 mit zugeschalteter Abtragsdüse 4 ausbildenden Förderquerschnittes bewirkt, womit wieder die Voraussetzung für eine Rohrförderung mit selbstregulierendem Strömungsquerschnitt zwischen den Schlitzwandungen, der Böschung 3 und der Schlitzabdichtung 13 geschaffen wird.

Am unteren Ende der Druckmittellanze 10 sind oberhalb der Abtragsdüse 4 Förderdüsen 5 angeordnet. Die Abtragsdüse 4 ist auf das abzutragende Erdreich gerichtet. Sich von der Geländeoberkante 6 bis zur Schlitzsohle erstreckend mit der Umlenkhaube 12 verbunden ist die Schlitzabdichtung 13, welche aus druckmittelgefüllten Schläuchen bestehend dargestellt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Hierbei wird die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben.

Die in Fig. 1 dargestellte Herstellung des Schlitzes 1 beginnt mit der Herstellung eines Anfangsschlitzes bis zur gewünschten Schlitzsohle 2. Dabei wird so vorgegangen, daß eine Umlenkeinrichtung 12 auf der Geländeoberkante 6 aufgesetzt wird. In die Führung 11 in dieser Umlenkeinrichtung 12 wird die Druckluftlanze 10 eingeführt. Über die Druckluftzuführung 14 wird der Druckluftlanze 10 Druckluft mit einem Druck von 4-20 bar zugeführt. Das Abtragen und Fördern des Erdreiches erfolgt, indem mindestens eine Abtragsdüse 4, welche vorzugsweise am unteren Ende der Druckluftlanze 10 befestigt ist, zugeschaltet wird und der austretende Abtragsstrahl 7 vorzugsweise senkrecht nach unten auf das abzutragende Erdreich 17 zur Einwirkung gebracht wird, wobei das Erdreich abgelöst und von dem sich zwischen den Schlitzwandungen und der Böschung 3 ausbildenden Förderstrom 9 in Richtung Geländeoberkante 6 mitgerissen wird. An der Geländeoberkante 6 wird der Förderstrom 9 innerhalb der Umlenkeinrichtung 12 umgelenkt und danach in der gewünschten Richtung ausgetragen. Durch Absenken der Lanze 10 erfolgt die Herstellung des Anfangsschlitzes bis zur Tiefe der gewünschten Schlitzsohle 2. Die Abtragsdüse 4 ist auswechselbar angeordnet. Je nach Bodenverhältnissen können Abtragsdüsen mit unterschiedlicher Strahlcharakteristik eingesetzt werden. Bei besonders schweren Böden, z. B. trockenem Lehm, kann im Bereich der Abtragsdüse 4 eine zusätzliche mechanische Vorlockerung des abzutragenden Erdreiches 17 vorgenommen werden.

Zur Begünstigung der Förderleistung können zusätzlich eine oder mehrere Förderdüsen 5 oberhalb der Abtragsdüse 4 angeordnet werden, wobei der austretende Förderstrahl 8 mit einer deutlichen Richtungskomponente zur Geländeoberkante 6 ausgebildet wird. Dies ist besonders sinnvoll bei der Herstellung großer Schlitztiefen.

Zur Vergrößerung der Länge des Anfangsschlitzes kann es vorteilhaft sein, die Lanze 10 in Richtung des herzustellenden Schlitzes zu schwenken.

Die Herstellung eines weiteren Schlitzabschnittes erfolgt analog zur Herstellung des Anfangschlitzes, jedoch unter Einsatz einer pneumatischen oder mechanischen Schlitzabdichtung 13, die sich entlang der Böschung 3 von der Geländeoberkante 6 bis zur Schlitzsohle 2 erstreckt, mit der der hergestellte Schlitz 1 vom herstellenden Schlitzabschnitt 16 abgedichtet wird. Hiermit wird eine Begrenzung des sich beim Absenken der Druckluftlanze 10 mit zugeschalteter Abtragsdüse 4 ausbildenden Förderquerschnittes bewirkt, womit wieder die Voraussetzung für eine Rohrförderung mit selbstregulierendem Strömungsquerschnitt zwischen den Schlitzwandungen, der Böschung 3 und der Schlitzabdichtung 13 geschaffen wird. Eine mögliche technische Gestaltungsvariante ist eine Vorrichtung, in der die Führung 11 und die Druckluftlanze 10 geschwenkt werden können.

Fig. 1 Prinzipdarstellung

Bezugszeichenliste:

1 Schlitz
2 Schlitzsohle
3 Böschung
4 Abtragsdüse
5 Förderdüse
6 Geländeoberkante
7 Abtragsstrahl
8 Förderstrahl
9 Förderstrom
10 Druckluftlanze
11 Führung
12 Umlenkeinrichtung
13 Schlitzabdichtung
14 Druckluftzuführung
17 abzutragendes Erdreich

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung standfester Schlitze (1) im Erdreich/Lockergestein durch Abtragen und Strömungsfördern mit gasförmigem Medium, bestehend aus einer rohrförmigen Druckmittellanze (10), welche eine Druckmittelzuführung (14) mit mindestens einer Abtragsdüse (4) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Druckmittellanze (10) angeordneten eine oder mehrere Abtragsdüsen (4) durch eine mit einer Umlenkeinrichtung (12) verbundenen Führung (1) auf das sich der Umlenkeinrichtung (12) befindliche abzutragenden Erdreich/Lockergestein (17) gerichtet ist, diese direkt auf der Geländeoberkante (6) aufgesetzt ist und mit einer Schlitzabdichtung (13), welche sich von der Geländeoberkante (6) entlang der Böschung (3) bis zur Schlitzsohle (2) erstreckt und dergestalt ausgebildet ist, daß sie den herzustellenden Schlitzabschnitt gegen den bereits fertiggestellten Schlitz (1) abdichtet, verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (11) und die Umlenkeinrichtung (12) so ausgebildet sind, daß die Druckmittellanze (10) sowohl waagerecht als auch senkrecht zur Schlitzachse bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckmittellanze (10) oberhalb der mindestens einen Abtragsdüse (4) eine oder mehrere Förderdüsen (5) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß die Abtragsdüse (4) bzw. die Abtragsdüsen austauschbar an der Druckmittellanze (10) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderdüse (5) bzw. die Förderdüsen austauschbar an der Druckmittellanze (10) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische, aufblasbare Schlitzabdichtung (13) verwendet wird.