DE4409507A1 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Erdreich zu einem standfesten Baumaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von ausgehobenem Erdreich zu einem standfesten Baumaterial.

Es ist bekannt, daß bei der Erstellung von Fahrbahnen der Un­ terbau aufbereitet werden muß, sofern die notwendige Tragfä­ higkeit des Bodens nicht gegeben ist. Hierzu wird auf die Bo­ denfläche eine vorgegebene Menge Kalk aufgebracht und an­ schließend der Kalk mittels Bodenfräsen oder dgl. Maschinen in die oberste Erdschicht eingearbeitet. Eine derartige dem Ackerbau ähnliche Bearbeitung des Bodens ist auf großen, freien Flächen zufriedenstellend, wenngleich es dennoch zu Beeinträchtigungen durch Kalkstaub und dgl. kommt, sofern entsprechend starker Wind den aufgelegten-Kalk aufwirbelt oder an der Arbeitsstelle vorbeifahrender Verkehr zu entspre­ chenden Luftbewegungen führt.

Bei der Arbeitsraumverfüllung im Bereich des Kanalisations­ baus muß entsprechend tragfähiges Material verwendet werden. Ausgehobener, nicht tragfähiger Boden wird daher grundsätz­ lich abgefahren und die Arbeitsraumverfüllung durch andere Materialien wie Schotter, Kies oder dgl. vorgenommen.

Abgesehen von dem erhöhten Transportaufwand führt das Abfah­ ren des nicht tragfähigen Aushubs zu Endlagerproblemen, da die hierzu notwendigen Erddeponien immer rarer werden. Ande­ rerseits wird kostbares, standfestes Rohmaterial eingebaut, welches für höherwertige Einsätze verwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein ausgehobener, nicht tragfähiger Boden zu einem standfesten Baumaterial aufgearbeitet werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das ausgehobene Erdreich wird im Aufnahmetrog von einer Konditioniereinrichtung derart aufbereitet, daß es von einem Transportband zu einem Mischer abgeführt werden kann, um in dem Mischer mit einer erforder­ lichen Menge Kalk oder dgl. Zugabematerial zu einem standfe­ sten Baumaterial verarbeitet zu werden. Dabei wird das Zuga­ bematerial im Bereich der Konditioniereinrichtung und/oder im Bereich des Mischers zugeführt.

In Weiterbildung der Erfindung ist vor dem Mischer eine Wie­ geeinrichtung für das über das Transportband herangeführte konditionierte Erdreich vorgesehen, so daß die über die zweite Zugabeeinrichtung zugeführte Menge des Zugabematerials in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Wiegeeinrichtung geregelt sein kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrich­ tung auf einem Fahrgestell angeordnet, so daß jederzeit vor Ort die notwendige Aufbereitung des Erdaushubs zu einem standfesten Baumaterial erfolgen kann. Diese fahrbare Ein­ heit kann aufgrund ihrer geschlossenen stationär versetzbaren Bauart auch für kleinere Projekte und auch in bebauten Gebie­ ten eingesetzt werden. Die Vorrichtung kann auch als fest montierte Einheit in einem Zwischenlager vorgesehen sein, zu dem der aufzuarbeitende Erdaushub unter Berücksichtigung vertretbar kurzer Zufahrtswege aufgearbeitet werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nach­ folgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Auf­ bereitung von Erdreich zu einem standfesten Baumaterial,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in Pfeilrichtung II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1 bei abgenommenem Abwurfband,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Aufberei­ tung von Erdreich,

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeils V in Fig. 4.

Die in den Fig. 1 und 4 gezeigten Vorrichtungen zur Aufberei­ tung von ausgehobenem Erdreich zu einem standfesten Baumate­ rial sind im Grundaufbau identisch. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.

Die gezeigte Vorrichtung 1 besteht aus einem Fahrgestell 15 und einem Rahmen 40, welches auf einem Fahrwerk 25 angeordnet ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Fahrwerk 25 ein Raupenfahrwerk, wie es üblicherweise bei Baumaschinen Verwendung findet. Es kann zweckmäßig sein, anstelle von Rau­ pen 24 Räder, insbesondere Ballonreifen oder dgl. vorzusehen.

Das Fahrgestell 15 weist eine Längsmittelachse 30 auf, wobei sich die Raupen 24 des Fahrwerks 25 parallel zur Längsmitte­ lachse erstrecken.

An einem Längsende 35, das im folgenden als hinteres Ende be­ zeichnet wird, ist ein vorzugsweise etwa über die Breite des Fahrgestells 15 sich erstreckender Aufnahmetrog 2 vorgesehen.

Der Aufnahmetrog 2 erstreckt sich über etwa die halbe Länge des Fahrgestells 15 und ist am hinteren Ende 35 mittels einer Bodenstütze 27 abstützbar. Der Aufnahmetrog 2 dient der Aufnahme des ausgehobenen Erdreiches, welches zum Beispiel über die Schaufel 28 eines Radladers, Baggers oder dgl. ein­ gefüllt wird. Am anderen Längsende 45 des Fahrgestells 15 welches nachfolgend als vorderes Ende bezeichnet wird, ist ein Mischer 3 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist der Mischer 3 als Durchlaufmischer vorgesehen, welcher in Rich­ tung der Längsmittelachse 30 des Fahrgestells 15 ausgerichtet liegt, bevorzugt genau oberhalb der Längsmittelachse 30. Der Mischer 3 weist eine am hinteren Ende 45 ausgebildete, dem Fahrwerk 25 bzw. dem Boden 29 zugewandte Austrittsöffnung 13 auf, die bevorzugt auf ein Abwurfband 14 mündet. Das Abwurf­ band 14 führt von der Austrittsöffnung 13 aufsteigend nach oben, um eine gewünschte Abwurfhöhe H für das standfeste Bau­ material zu erreichen. Das Abwurfband 14 kann höhenverstell­ bar gelagert sein; bevorzugt ist es durch eine insbesondere teleskopartig ausfahrbare Kolben/Zylinder-Einheit 41 an dem Rahmen 40 gehalten, wobei der Rahmen 40 ähnlich eines Gehäu­ ses auf dem Fahrgestell 15 angeordnet ist (Fig. 3).

Von dem Aufnahmetrog 2 führt ein Transportband 4 zu einer Füllöffnung 19 des Mischers 3, welche in Längsrichtung des Durchlaufmischers an dem die Austrittsöffnung 13 gegenüber­ liegenden Ende angeordnet ist. Der Boden des Durchlauf­ mischers 3 sowie der Boden des Aufnahmetrogs 2 liegen etwa in einer Ebene, wobei das Transportband 4 vom Aufnahmetrog 2 an­ steigend zur Füllöffnung 19 angeordnet ist. In dem Raum un­ terhalb des Transportbandes 4 ist bevorzugt eine Antriebsein­ heit 16 angeordnet, welche sowohl die einzelnen Einrichtungen als auch das Fahrwerk 25 antreiben kann, so daß die Vorrich­ tung 1 als Selbstfahrer eingesetzt werden kann. Die Antriebs­ einheit 16 kann z. B. ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Dieselmotor sein, welcher eine hydraulische Pumpe oder einen Generator antreibt. Die einzelnen Einheiten werden dann durch einzelne hydraulisch oder elektrisch gespeiste Motoren ange­ trieben.

Innerhalb des Rahmens 40 sind im Bereich der zu dem Fahrge­ stell 15 etwa parallel verlaufenden Längsträger ein oder meh­ rere Vorratssilos 21, 22 für ein Zugabematerial angeordnet. Bevorzugt sind mehrere Vorratssilos 21, 22 vorgesehen, die dem Durchlaufmischer 3 bzw. dem Aufnahmetrog 2 zugeordnet sind.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das Vorratssilo 22 aus zwei Einzelsilos 22a und 22b gebildet, welche gemeinsam eine Zugabeeinrichtung 17 speisen, die in die Füllöffnung 19 mündet. Es kann zweck­ mäßig sein, die Zugabeeinrichtung 17 auf das obere Ende des Transportbandes 4 oder an anderer Stelle (Fig. 4) in den Durchlaufmischer 3 münden zu lassen.

Während das Vorratssilo 22 oberhalb des Durchlaufmischers 3 im Rahmen 40 angeordnet ist, ist das andere Vorratssilo 21 oberhalb des Transportbandes 4 im Rahmen 40 vorgesehen. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist das Vorratssilo 21 aus zwei Ein­ zelsilos 21a und 21b gebildet, welche gemeinsam eine Zugabe­ einrichtung 7 speisen, die in den Aufnahmetrog 2 mündet.

Das Transportband 4 führt aus einem Bodenbereich 44 konditio­ niertes Erdreich in Transportrichtung 20 ab. Der Bodenbereich 44 des Aufnahmetrogs 2 liegt in dem dem Durchlaufmischer 3 zugewandten Endabschnitt des Aufnahmetroges 2 hinter einer Konditioniereinrichtung 5. Die Konditioniereinrichtung ist im Ausführungsbeispiel aus einem Rotor 50 gebildet, welcher das in den Aufnahmetrog geschüttete, grobklumpige Erdreich zer­ kleinert und derart konditioniert, daß es für die weitere Aufbereitung in dem Durchlaufmischer 3 geeignet ist. Der Ro­ tor 50 oder die Rotoren sind bevorzugt auswechselbar. Ein Ro­ tor 50 kann als Fräsrotor oder auch als Rotor mit Schlagarmen oder dgl. ausgebildet sein. Auch können im Aufnahmetrog 2 eine oder mehrere Wellen aufweisende, austauschbare Kondi­ tioniereinrichtungen 5 zum Zerkleinern und Mischen des auf zu­ arbeitenden Erdaushubs angeordnet sein. Bevorzugt ist ober­ halb des Fräsrotors 15 eine höhenverstellbare Schlagleiste 10 angeordnet, wodurch zwischen dem Rotor 50 und der Schlag­ leiste 10 ein Arbeitsspalt 11 gebildet ist, durch dessen Einstellung der Grad der Konditionierung bzw. die Korngröße des Erdreiches bestimmbar ist. Bevorzugt rotiert der auswech­ selbare Fräsrotor 50 dabei in Pfeilrichtung 48.

Das durch den Arbeitsspalt 11 durchtretende, in den Bodenbe­ reich 44 auf das Transportband 4 fallende konditionierte Erd­ reich wird in der Abzugsmenge durch eine Blende 9 einge­ stellt. Hierzu ist ein Blendenschieber 18 vorgesehen, der durch eine hydraulische Kolben/Zylinder-Einheit 49 in Rich­ tung des Doppelpfeils 47 verstellbar ist. Die dadurch ein­ stellbare Durchtrittsöffnung 12 der Blende 9 bestimmt die Menge des vom Transportband 4 aus dem Bodenbereich 44 abgezo­ genen konditionierten Erdreiches. Dieses Erdreich wird vor Abwurf in den Durchlaufmischer 3 von einer Wiegeeinrichtung 6 gewichtsmäßig erfaßt, um abhängig von dem Ausgangssignal der Wiegeeinrichtung 6 die Menge des über die Zugabeeinrichtung 17 zugeführten Zugabematerials insbesondere automatisch ein­ zustellen.

Bevorzugt erfolgt im Bodenbereich 44 vor der Blende 9 eine Messung des Feuchtigkeitsgehaltes des konditionierten Erd­ reichs, wozu im Bodenbereich 44 ein Sensor 46 angeordnet ist. Das Ausgangssignal des Sensors 46 kann zusammen mit dem Aus­ gangssignal der Wiegeeinrichtung 6 ein Steuersignal für die Zugabeeinrichtung 17 bilden, um eine der Feuchtigkeit und der Masse des vom Transportband 4 zugeführten Materials angepaßte Zugabe des Zugabematerials zu erzielen. Der Feuchtesensor 46 kann auch im Bereich der Wiegeeinrichtung 6 im Transportband 4 angeordnet sein.

Im Aufnahmetrog 2 ist ein Schieber 8 vorgesehen, welcher über eine Kolben/Zylinder-Einheit 38 auf den Fräsrotor 50 verfahr­ bar ist. Der Schieber 8 bildet die quer zur Längsrichtung 30 liegende hintere Wand des Aufnahmetrogs 2, so daß das im Auf­ nahmetrog 2 befindliche Erdreich in den Wirkungsbereich des Fräsrotors 50 transportierbar ist.

Als Zugabematerial ist ein dem Erdreich Feuchtigkeit entzie­ hendes Material vorgesehen, welches Zement, Kalk oder dgl. sein kann. Dabei kann über die Zugabeeinrichtung 7 als auch über die Zugabeeinrichtung 17 gleiches oder auch unterschied­ liches Material zugeführt werden; bevorzugt werden über die Zugabeeinrichtungen 7 und 17 Kalk zugeführt.

Um auch sehr trockenes Erdreich verarbeiten zu können, ist zweckmäßig sowohl im Aufnahmetrog 2 als auch im Durchlauf­ mischer 3 eine Wasserzugabe 23 vorgesehen, um die zur Kondi­ tionierung und spätere Durchmischung mit dem Kalk notwendige Feuchtigkeit zu gewährleisten.

Das über die Schaufel 28 in den Aufnahmetrog 2 abgeworfene Erdreich wird vom Schieber 8 in den Arbeitsbereich der Kondi­ tioniereinrichtung 5 transportiert und durch den Fräsrotor 50 in Verbindung mit der Schlagleiste 10 aufbereitet. Abhängig von dem zu verarbeitenden Erdreich kann eine Kalkzugabe über die Zugabeeinrichtung 7 zweckmäßig sein, wobei die Kalkzugabe bevorzugt in Transportrichtung 20 des Erdreichs vor dem Ar­ beitsspalt 11, das heißt also vor der Konditioniereinrichtung 5 erfolgt. Das konditionierte Erdreich, welches den Arbeits­ spalt 11 passiert, fällt in den Bodenbereich 44 auf das Transportband 4 ab und wird in Transportrichtung 20 abgezo­ gen, wobei die abgezogene Menge durch die Größe der Durch­ trittsöffnung 12 der Blende 9 einstellbar ist. Die Menge des über das Transportband 4 zugeführten Materials wird von der bevorzugt in dem Transportband 4 integrierten Wiegeeinrich­ tung 6 vor Abwurf in den Durchlaufmischer 3 erfaßt und ent­ sprechend dem Ausgangssignal der Wiegeeinrichtung 6 über die Zugabeeinrichtung 17 ein entsprechender Anteil Kalk aus dem Vorratssilo 22 zugeführt. Diese zugeführte Kalkmenge wird im Durchlaufmischer mit dem konditionierten Erdreich innig ver­ mischt, wobei sich ein trockenes, standfestes Einbaumaterial ergibt, welches zur Verfüllung von Arbeitsräumen im Erdbau, so z. B. von Arbeitsgräben, Kanalisationsgräben und dgl. verwendbar ist.

Da die zu verarbeitende Menge Kalk relativ groß ist, können die Vorratssilos 21, 22 nur eine bestimmte Betriebszeit der Vorrichtung garantieren. Es ist daher vorgesehen, während dem insbesondere kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung das Zu­ gabematerial von einem Großsilofahrzeug 42 permanent in die Silos einzuspeisen. Für den Wechsel eines Großsilofahrzeugs 42 ist das in den Vorratssilos 21, 22 gespeicherte Volumen ausreichend, so daß ein Wechsel des Fahrzeugs ohne Arbeitsun­ terbrechung der Vorrichtung erfolgen kann.

Wie Fig. 3 zeigt, kann der Durchlaufmischer 3 bevorzugt zwei Mischrotoren 3a, 3b aufweisen, deren Arbeitsbereich einander überdecken. Im Überdeckungsbereich haben die Motoren 3a, 3b gleiche Drehrichtung.

Die Vorrichtung nach Fig. 4 weist zwei im wesentlichen gleich große Vorratssilos 21, 22 auf, wobei das Vorratssilo 21 so­ wohl die erste Zugabeeinrichtung 7 als auch die zweite Zuga­ beeinrichtung 17 speist. Das zweite Vorratssilo 22 speist ausschließlich die zweite Zugabeeinrichtung 17. Diese Zugabe­ einrichtung 17 mündet in Transportrichtung 20 des Erdreichs nach der Füllöffnung 19 in den Durchlaufmischer. Dies kann vorteilhaft sein, damit eine aufgrund der Kalkzugabe auftre­ tende Belästigung durch Kalkstaub und dgl. vermieden ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Konditioniereinrichtung 5′ im Auf­ nahmetrog 2 besteht aus zwei Rotoren 50a, 50b, welche zur Konditionierung des Erdreiches zusammenarbeiten. Das kondi­ tionierte Erdreich fällt durch ein im Boden des Aufnahmetro­ ges 2 vorgesehenes Gitter, wobei die Gitteröffnungen dem ge­ wünschten Konditionierungsgrad des Erdreichs angepaßt gewählt sind.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen liegen die Fräsrotoren 50 quer zur Längsmittelachse 30 der Vorrichtung 1; insbeson­ dere bei der Anordnung von zwei Fräsrotoren 50a, 50b, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, kann eine Anordnung längs der Längs­ mittelachse 30 des Fahrgestells 15 zweckmäßig sein.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Aufbereitung von ausgehobenem Erdreich zu einem standfesten Baumaterial, gekennzeichnet durch:

• - einen Aufnahmetrog (2) für das ausgehobene Erdreich,
• - ein von dem Aufnahmetrog (2) zu einem Mischer (3) füh­ renden Transportband (4),
• - eine vor dem Transportband (4) angeordnete Konditionier­ einrichtung (5) für das Erdreich im Aufnahmetrog (2),
• - eine erste im Bereich der Konditioniereinrichtung (5) mündende Zugabeeinrichtung (7) für ein Zugabematerial und
• - eine zweite im Bereich des Mischers (3) mündende Zuga­ beeinrichtung (17) für ein Zugabematerial.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Mischer (3) eine Wiegeeinrichtung (6) für das über das Transportband (4) herangeführte, konditionierte Erdreich angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (6) in dem Transportband (4) in­ tegriert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konditioniereinrichtung (5) im Aufnahmetrog (2) an­ geordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufnahmetrog (2) ein das Erdreich der Konditionier­ einrichtung (5) zuführender Schieber (8) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) eine Begrenzungswand (26) des Aufnah­ metroges (2) bildet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konditioniereinrichtung (5) aus einem Fräsrotor (50) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konditioniereinrichtung (5) eine Schlagleiste (10) aufweist, welche vorzugsweise oberhalb des Fräsrotors (50) angeordnet ist und mit diesem einen Arbeitsspalt (11) be­ grenzt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Erdreich dem Transportband (4) über eine in der Größe vorgebbare Blende (9) zugeführt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (12) der Blende (9) durch einen oberhalb des Transportbandes (4) angeordneten Blenden­ schieber (18) verstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Transportband (4) vom Aufnahmetrog (2) zum Mischer (3) ansteigend vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mischer (3) ein Durchlaufmischer ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (13) des Mischers (3) auf ein vor­ zugsweise ansteigendes Abwurfband (14) mündet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung auf einem Fahrgestell (15) angeordnet ist, welches vorzugsweise als Selbstfahrer ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (15) eine die Einheiten antreibende An­ triebseinheit (16) aufweist, welche vorzugsweise unterhalb des Transportbandes (4) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Zugabeeinrichtung (7) in Transportrichtung (20) des Erdreiches vor der Konditioniereinrichtung (5) ausmündet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Zugabeeinrichtung (17) in die Füllöffnung (19) des Mischers (3) mündet.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zugabeeinrichtung (7, 17) aus einem in der Vor­ richtung angeordneten Vorratssilo (21, 22) für das Zugabe­ material gespeist ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zugabematerial ein wasserbindendes Material, ins­ besondere Kalk ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der Konditioniereinrichtung (5) und/oder des Mischers (3) eine Wasserzugabe (23) mündet.