DE9308555U1

DE9308555U1 - Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial, insbesondere neben Verkehrswegen und Bauwerken

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Publication number: DE9308555U1
Application number: DE9308555U
Authority: DE
Original assignee: Matthaei Bauunternehmen & GmbH
Current assignee: Matthaei Bauunternehmen & GmbH
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2003-06-09
Also published as: DE4419694C2; DE4419694A1

Description

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Bremen

07. Juni 1993

Matthäi Bauunternehmen GmbH & Co. Betriebs KG Bremer Straße 135, D - 2810 Verden/Aller

Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial, insbesondere neben Verkehrswegen und Bauwerken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial insbesondere neben Verkehrswegen und Bauwerken, die in den Boden durch Einrammen und/oder in eine zuvor ausgehobene Aufnahmegrube einbringbar ist mit parallelen, im Abstand gehaltenen Schalungsschilden und mit Vortriebsmitteln zum Vortreiben der Schalungsschilde in Wandrichtung.

Aus der G 92 11 801 ist eine solche Vorrichtung bekannt, die aus zwei parallelen, im Abstand gehaltenen vertikalen Schalungsschilde oder -wände und einem quer zwischen den Schalungsschilden angeordneten, plattenförmigen Wi-

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derlager besteht, das mit den Schalungsschilden über Verstellzylinder gekoppelt ist. Diese Vorrichtung wird verwendet, indem die Schalungsanordnung zunächst in den Boden durch Einrammen und/oder in eine zuvor ausgehobene Aufnahmegrube eingebracht wird, das Bodenmaterial im vorderen Bereich zwischen den Schalungsschilden entfernt wird, die Schalungswände in Arbeitsrichtung gegen das sich am Bodenmaterial abstützende, quer zwischen den Seitenwänden angeordnete Widerlager, vorgetrieben werden und der nunmehr leere hintere Bereich zwischen den vorgeschobenen Schalungsschilden mit neuem Bodenmaterial aufgefüllt wird. Durch Wiederholung der beschriebenen Verfahrensschritte erfolgt bei diesem bekannten Verfahren schrittweise ein horizontaler Vortrieb der Schalungsschilde in Wandrichtung. Mit Hilfe eines derartigen Verfahrens entfallen die sonst bei Bodenaustauscharbeiten in der Nähe von Bauwerken oder im Betrieb befindlichen Verkehrswegen aufwendigen Abstützmaßnahmen oder Bodenaufschüttungen. Die seitlichen Bodenkräfte werden wirksam von den Schalungsschilden aufgenommen, die sich gegenseitig stützen und im Hinblick auf den benachbarten statisch belasteten Boden eine Schalung hoher Abstützwirkung bilden.

Nachteile dieser Vorrichtung liegen darin begründet, daß die Schalungsschilde bei ihrem Vortrieb nur unvollkommen geführt sind, und daß die maximale Aushubtiefe mit der Höhe der Schalungsschilde vorgegeben ist. Wird eine Aushubtiefe benötigt, die größer ist, als die Höhe der Schalungsschilde, werden zusätzliche konventionelle Abstützmaßnahmen unterhalb der Schalungsschilde erforderlich. Ist die Aushubtiefe wesentlich geringer als die Höhe der Schalungsschilde, so ist der konstruktive Aufwand, insbesondere die Dimensionierung der hydraulischen

Verstellzylinder, sowie der zum Transport und zum Auf- bzw. Abbau notwendige Aufwand unnötig groß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, deren Schalungsschilde beim Vortrieb seitlich geführt sind, und die eine Anpassung an unterschiedliche Aushubtiefen auf einfache Weise zuläßt.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Schalungsschilden ein erstes Gerüst mit Vertikalstützen und Lagerelementen an den Außenseiten der Vertikalstützen angeordnet ist, an denen die Schalungsschilde längsverschiebbar gelagert sind.

Durch den dieser Anordnung zugrundeliegenden Konstruktionsgedanken, die Schilde an seitlichen Vertikalstützen eines Gerüstes längsverschiebbar zu lagern oder aufzuhängen, anschließend das Gerüst bodenfest abzustützen und zu verankern und dann relativ zu den seitlichen Vertikalstützen die Schalungsschilde voranzutreiben, wird eine stabile und ausreichende Führung der Schalungsschilde während des Vortriebs verwirklicht, die sicherstellt, daß die Schalungsschilde beim Vortrieb nicht quer zu der Wandrichtung verlaufen. Außerdem wird von den Vertikalstützen des Gerüsts auch der von außen auf die Schalungsschilde wirkende Bodendruck aufgefangen, wenn der Vortrieb der Schalungsschilde beendet ist und der Innenraum zwischen den Schalungsschilden ausgebaggert wird. Außerdem lassen sich an die Vertikalstützen Verlängerungsstücke ansetzen, an denen weitere Schalungsschilde verschiebbar gelagert werden können, so daß in einfacher Weise die Gesamthöhe der aus den Scha-

lungsschilden gebildeten Seitenwände der gewünschten Aushubtiefe angepaßt werden können, wodurch die zum Vortreiben der Schalungsschilde erforderliche Zeit und der notwendige Energiebedarf der jeweiligen Aushubtiefe entspricht.

Zur Erlangung von größeren Aushubtiefen ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform unterhalb des ersten Gerüstes mindestens ein zusätzliches Gerüst angeordnet, mit Vertikalstützen, die mit den Vertikalstützen des ersten Gerüsts vertikal fluchten und Lagerelemente an den Außenseiten der Vertikalstützen aufweisen, an denen je mindestens ein weiteres Schalungsschild längsverschiebbar gelagert ist. Vorgesehen sind ferner Vortriebsmitteln zum Vortreiben der Schalungsschilde in Wandrichtung und Verbindungsmitteln zum Verbinden der Vertikalstützen des ersten Gerüstes mit den Vertikalstützen des zusätzlichen Gerüstes, wobei die Schalungsschilde beider Gerüste aneinander angrenzen und nach dem Ankoppeln geschlossene Seitenwände bilden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf jeder Seite des Gerüsts mindestens zwei Vertikalstützen zueinander beabstandet angeordnet und durch Längsträger und Querträger verbunden. An den Vertikalstützen jeder Seite sind jeweils zwei oder mehr an ihren vorderen vertikalen Kanten schneidenartig geformte Schalungsschilde übereinander und aneinandergrenzend angeordnet und einzeln mit Vortriebsmitteln, zwischen den Gerüsten und den Schalungsschilden angeordnet sind, in Wandrichtung vortreibbar. Auf ein Wiederlager kann verzichtet werden, da beim Vortreiben eines einzelnen Schalungsschildes die übrigen Schalungsschilde, am Gerüst ruhen und aufgrund ihrer Hafttung am angrenzenden Erdbo-

den ein ein ausreichendes Widerlager darstellen. Die Haftreibung der mindestens drei in dieser Phase nicht bewegten Schalungsschilde ist größer, als die Kraft, die zum Vortreiben eines Schalungsschildes erforderlich ist. Da die Höhe der einzelnen Schalungsschilde gemäß dieser besonders bevorzugten Ausführungsform vergleichsweise niedrig gehalten werden kann, ist nur eine verhältnismäßig geringe Kraft zum Verschieben der einzelnen Schalungsschilde erforderlich.

Besonders bevorzugt sind die Vortriebmittel zwischen den Schalungsschilden und den zugehörigen Vertikalstützen angeordnete Hydraulikzylinder oder Kolbenanordnungen.

Besonders bevorzugt sind die Schalungsschilde eines tieferliegenden Gerüstes kürzer als die Schalungsschilde eines darüberliegenden Gerüstes, die Längsträger des jeweils tieferliegenden Gerüstes kürzer als die Längsträger des darüberliegenden Gerüstes und das tieferliegende Schalungsschild eines jeden Gerüstes kürzer als das darüberliegende Schalungsschild dieses Gerüstes. Durch die in dieser Weise übereinander angeordneten Schalungschilde wird beidseitig eine Schalungsfläche geschaffen, die an ihrer vorderen Kante nach unten stufenartig einwärts verläuft. Sie paßt sich so der Form der Baugrube an, deren in Arbeitsrichtung vordere Begrenzung in der Regel entsprechend geformt ist.

Besonders bevorzugt ist zwischen dem Längsträger und jeweils einer Vertikalstütze eine Versteifungsstrebe angeordnet. Die Längsträger ragen in einer vorgegebenen Länge über die vorderen Vertikalstützen hinaus und weisen in ihrem vorderen Bereich einen weiteren Querträger auf. Hierdurch wird erreicht, daß das Gerüst auch wäh-

rend des Vortriebs der Schalungsschilde ausreichend
abgestützt ist, so daß die Schalungswände beim Vortreiben auch in horizontaler Richtung ausgerichtet bleiben.

Besonders bevorzugt enden die Schalungsschilde um einen vorgegebenen Betrag unterhalb der unteren Enden der
Vertikalstützen. Hierdurch wird erreicht, daß die Vorrichtung auf der Unterkante des untersten Schalungsschildes und nicht auf den Vertikalstützen des Gerüstes aufliegt und das Gerüst somit in Arbeitsrichtung verschiebbar ist.

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 Querträger in der Länge verstellbar sind. Auf diese Weise kann der Abstand der Schalungswände auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden.

Besonders bevorzugt ist auf dem ersten Gerüst ein Führerhaus angeordnet, von dem aus beispielsweise die Vortriebselemente bedienbar sind.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen im
einzelnen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Figur 1,

Fig. 3 einen Querschnitt eines Lagerelementes und

Fig. 4 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung in fünf Arbeitsstudien.

Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht ein erstes Gerüst 1 und zwei weitere Gerüste 1, die der besseren Übersichtlichkeit halber im Abstand zueinander dargestellt sind. Die Gerüste 1 bestehen aus zwei parallelen, in einer horizontalen Ebene angeordneten Längsträgern 2, zwei zwischen den Längsträgern hierzu quer verlaufenden Querträgern 4 und je zwei Vertikalstützen 3, die in Höhe der Querträger 4 von jedem Längsträger 2 senkrecht nach unten abzweigen.

Die Längsträger 2 ragen in einer vorgegebenen Länge über die vorderen Vertikalstützen 3 hinaus und weisen an ihrem in Arbeitsrichtung vorderen Ende einen weiteren Querträger 6 auf, der das Gerüst auch während des Vortriebs der Schalungsschilde ausreichend abstützt. Die vorgegebene Länge, die die Längsträger über die vorderen Vertikalstützen hinausragen, nimmt von dem unteren Gerüst mit zunehmender Höhe der Gerüste zu.

In Abhängigkeit von der vorgegebenen Länge der Längsträger 2 kann jeweils eine Versteifungsstrebe 5 zwischen der vorderen Vertikalstütze 3 und dem Längsträger 2 zu seiner Abstützung angeordnet sein. An jeder Seite eines jeden Gerüstes sind zwei doppelwandige Schalungsschilde 10 übereinander angeordnet, die jeweils an Lagerelementen 15 an den Außenseiten der Vertikalstützen 3 längsverschiebbar und zu diesem Zweck hinterschnittene Längsnuten aufweisen, in welche die Lagerelemente 15 hineinragen und hinter das Hinterschnittprofil greifen. Die Schalungsschilde 10 sind im wesentlichen rechteckig mit einer im Verhältnis zur Höhe großen Horizontalerstrekkung.

Die Vertikalstützen 3, die Lagerelemente 15 und die Abmessungen der Schalungsschilde 10 sind dabei so bemes-

sen, daß benachbarte Schalungsschilde 10 jeweils aneinander angrenzen, ohne Zwischenräume zu lassen.

Zwischen jedem Schalungsschild 10 und der zu ihm gehörenden Vertikalstütze 3 sind Hydraulikzylinder 20 angebracht, die ein horizontales Verschieben der Schalungsschilde 10 relativ zu dem Gerüst 1 in Arbeitsrichtung bis zu der gestrichelt eingezeichneten vorderen Position ermöglichen. Das Maß des maximalen Vorschubes der Schalungsschilde 10 wird durch den maximalen Hub der Verstellzylinder 20 vorgegeben, der jeweils so bemessen ist, daß die Vorderkante des oberen Schalungsschildes eines jeden Gerüstes 1 in seiner in Arbeitsrichtung vordersten Position den Längsträger 2 etwas überragt und das untere Schalungsschild 10 von dem Längsträger 2 etwas überragt wird. Auf diese Weise wird - sowohl bei ausgefahrenen als auch bei eingefahrenen Hydraulikzylindern 20 - jeweils immer eine aus den Schalungsschilden 10 bestehende Schalungsfläche gebildet, die an ihrer vorderen Kante nach unten stufenartig ausgestaltet ist, um sich auf diese Weise der Form der nach vorne nicht abgestützten Wand der Baugrube optimal anzupassen, die z.B. durch loses Bodenmaterial, das an der in Arbeitsrichtung vorderen Kante der Baugrube abbröckelt, eine entsprechende nach unten einwärts fluchtende Form aufweist.

Auf dem ersten, oben liegenden Gerüst 1, ist ein Führerhaus 8 angeordnet, von dem aus die Hydraulikzylinder 2 0 betätigt werden können.

Figur 2 ist zu entnehmen, daß die Querstützen 4 einschließlich der als Auflage ausgebildeten Querstütze 6 aus zwei in ihrer Mitte mit Verbindungsmitteln zusammengehaltenen Teilen bestehen, die durch Einfügen von Zwi-

schenstücken in ihrer Länge verstellbar sind, um auf diese Weise den Abstand der Schalungsschilde den Erfordernissen der Baustelle, entlang der ein Bodenaustausch vorgenommen werden soll, anzupassen. In Figur 2 ist auch erkennbar, daß die Schalungsschilde 10 an ihren vorderen vertikalen Kanten schneidenartig geformt sind, wodurch der Vortrieb der Schalungswände 10 erleichtert wird.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines Lagerelementes zwischen einem Schalungsschild 10 und einer Vertikalstütze 3. An der außenliegenden Seite der Vertikalstütze 3 ist über eine Achse 16 ein Gleit- oder Laufelement angeordnet, das in eine hinterschnittene Längsnut 11 an der Innenseite eines Schalungsschildes 10 greift und gegen ein Herauslaufen der Gleit- oder Laufelemente 17 aus der Tragschiene 11 durch Begrenzungen 12 gesichert ist.

Figur 4 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Form den Betrieb der Vorrichtung an einer Baustelle, entlang der ein Bodenaustausch vorgenommen werden soll. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist das Führerhaus 8 nicht eingezeichnet. Die Figuren 4a bis 4e zeigen fünf verschiedene Betriebszustände, durch deren zyklische Wiederholung das mit der Erfindung durchgeführte Verfahren gekennzeichnet ist.

Figur 4a zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die bereits in den Boden durch Einrammen und/oder in einer zuvor ausgehobene Aufnahmegrube so eingebracht worden ist, daß die obere Kante der obersten Schalungsschilde 10 sich in etwa auf der Höhe der Bodenoberfläche befinden oder sie etwas überragen. Die Schalungsschilde 10 befinden sich relativ zu dem Gerüst 1 in ihrer vordersten Position, in der die Verstellzylinder 20 auf ihren

maximalen Hub ausgefahren sind. Die Vorderkanten von zwei unterhalb der oberen Schalungsschilde angeordneten unteren Schalungsschilde sind gestrichelt angedeutet. Durch gleichzeitiges Einfahren aller Verstellzylinder wird das Gerüst 1 in Arbeitsrichtung vorwärts bewegt. Die Haftreibung zwischen den Schalungsschilden 10 und dem außen angrenzenden Erdreich bieten eine für diese Bewegung ausreichendes Widerlager. Die so erreichte Arbeitsposition ist in Figur Ib dargestellt.

Der - bezogen auf die Arbeitsrichtung - hintere Bereich zwischen den Schalungsschilden ist nun durch die Vorwärtsbewegung des Gerüstes frei zugänglich und kann mit neuem Bodenmaterial aufgefüllt werden (Figur Ic). Anschließend werden jeweils einzeln nacheinander die Schalungsschilde 10 durch das Ausfahren der zugehörigen Verstellzylinder 20 auf ihre maximale Länge vorgetrieben. Figur 4d zeigt eine Arbeitsposition, bei der die Schalungswände der in Arbeitsrichtung linken Seite bereits nacheinander vorgetrieben worden sind. Für das Vortreiben eines einzelnen Schalungsschildes bilden die übrigen Schalungsschilde, die in dieser Phase durch das Gerüst miteinander starr verbunden sind, ein ausreichendes Widerlager, da die Haftreibung der übrigen in dieser Phase nicht bewegten Schalungsschilde größer ist, als die Kraft, die zum Vortreiben eines einzelnen Schalungsschildes erforderlich ist.

Figur 4e zeigt schließlich die Arbeitsposition die durch das aufeinanderfolgende Vortreiben aller Schalungsschilde erreicht wird, in der anschließend im vorderen Bereich zwischen den Schalungsschilden das Bodenreich ausgetauscht werden kann.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Austausch von Bodenmaterial insbesondere neben Verkehrswegen und Bauwerken, die in den Boden durch Einrammen und/oder in eine zuvor ausgehobene Aufnahmegrube einbringbar ist, mit parallelen, im Abstand gehaltenen Schalungsschilden (10) und mit Vortriebmitteln (20) zum Vortreiben der Schalungsschilde (10) in Wandrichtung,

gekennzeichnet durch ein erstes Gerüst (1) mit Vertikalstützen (3) und Lagerelementen (15) an den Außenseiten der Vertikalstützen (3), an denen die Schalungsschilde (10) längsverschiebbar gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch mindestens ein zusätzliches Gerüst, mit Vertikalstützen (3) an jedem Schalungsschild (10), Lagerelementen an den Außenseiten der Vertikalstützen (3), an denen je mindestens ein Schalungsschild (10) längsverschiebbar gelagert ist, Vortriebsmitteln (20) zum Vortreiben der Schalungsschilde (10) in Wandrichtung und Verbindungsmitteln zum Verbinden der Vertikalstützen (3) des ersten Gerüstes mit den Vertikalstützen (3) des zusätzlichen Gerüstes, wobei jeweils benachbarte Schalungsschilde (10) nach dem Ankoppeln des zusätzlichen Gerüstes an der Unterseite des ersten Gerüstes aneinander angrenzen und wobei die Vertikalstützen (3) des zusätzlichen Gerüsts mit den Vertikalstützen (3) des ersten Gerüsts vertikal fluchten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß an den Vertikalstützen (3) Längsträger (2) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß an den Längsträgern (2) Querträger (4) befestigt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Vertikalstützen (3) jeweils zwei oder mehr Schalungsschilde (10) übereinander angeordnet und einzeln mit Vortriebsmitteln in Wandrichtung vortreibbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsschilde (10) an ihren vorderen vertikalen Kanten schneidenartig geformt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmittel (20) zwischen den Gerüsten (1) und den Schalungsschilden (10) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmittel (20) zwischen den Schalungsschilden (10) und den zugehörigen Vertikalstützen (3) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmittel (20) Hydraulikzylinder oder Kolbenanordnungen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsschilde (10) eines tieferliegenden Gerüstes (1) kürzer sind, als die Schalungsschilde (10) des darüberliegenden Gerüstes (1).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (2) des jeweils tieferliegenden Gerüstes (1) kürzer sind, als die Längsträger (2) des darüberliegenden Gerüstes (1).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das tieferliegende Schalungsschild (10) eines jeden Gerüstes (1) kürzer ist, als das darüberliegende Schalungsschild (10) dieses Gerüstes.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Versteifungsstrebe (5) zwischen dem Längsträger (2) und jeweils einer Vertikalstütze (3) .

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (2) in einer vorgegebenen Länge über die vorderen Vertikalstützen (3) hinausragen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen Bereich der Längsträger (2) ein weiterer Querträger zur Abstützung des Rahmens angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträger (4) in der Länge verstellbar sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (15) aus seitlich an den Vertikalstützen (3) angeordneten Gleitoder Laufelementen (17) zum horizontalen Verschieben in

einer Tragschiene (11) an der Innenseite der Schalungsschilde (10) besteht, wobei Begrenzungen (12) ein seitliches Herauslaufen der Gleit- oder Laufelemente (17) aus der Tragschiene wirksam verhindert.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein Führerhaus (8), das auf dem ersten Gerüst angeordnet ist.