EP1632609B1 - Schlitzwand im Boden und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP1632609B1
EP1632609B1 EP04020789A EP04020789A EP1632609B1 EP 1632609 B1 EP1632609 B1 EP 1632609B1 EP 04020789 A EP04020789 A EP 04020789A EP 04020789 A EP04020789 A EP 04020789A EP 1632609 B1 EP1632609 B1 EP 1632609B1
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EP
European Patent Office
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trench wall
obstacle
wall
lateral
trench
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EP04020789A
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EP1632609A1 (de
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Erwin Stötzer
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Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Priority to US11/193,412 priority patent/US7707752B2/en
Priority to SG200505321A priority patent/SG125163A1/en
Priority to JP2005248658A priority patent/JP4234120B2/ja
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/06—Foundation trenches ditches or narrow shafts

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a slot wall in the ground. Furthermore, the invention relates to a slot wall in the ground.
  • Slotted walls are in particular vertically introduced into the ground seals, which are intended to prevent water in the ground can penetrate into an area enclosed by the slot walls area. They are produced by creating a slot in the bottom and introducing into this slot a suspension which cures to the slot wall.
  • Such a slot wall is made DE-A-1634487 known.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a trench wall and a slot wall, which can be used particularly economically even with existing obstacles in the ground.
  • the method according to the invention serves to produce a slot wall in the ground, through which an obstacle protrudes. It is characterized by being on both sides of the obstacle lateral Schlitzwandausappellus be sunk and below the obstacle a lower Schlitzwandausappelung by lateral pivoting of a ground-removing slot wall device of at least one of the lateral Schlitzwandausappellomitown is made.
  • a basic idea of the invention is not to disassemble an obstacle in the region of a trench wall to be created and to assemble it again after completion, but rather to integrate the obstacle during production into the trench wall. This offers the advantages over conventional methods that cost and time can be saved.
  • the trench wall is produced by dissolving soil around the obstacle located in the ground.
  • at least one respective Schlitzwandausnaturalung is created on both sides of the obstacle.
  • even below the obstacle located soil material is released while creating a lower Schlitzwandausnaturalung below the obstacle, which connects the lateral Schlitzwandausappelausappellessness particular.
  • a slot wall can be prepared according to the invention, which surrounds the obstacle.
  • the soil material in the lower trench wall recess is loosened in particular in that a soil-removing trench wall device is moved laterally starting from at least one of the two lateral trench wall recesses and is thereby pivoted into the bottom region below the obstacle.
  • the trench wall device can be in one of the two lateral SchlitzwandausEnglishened introduced and under the obstacle under ground removal are moved laterally until it has reached the second lateral Schlitzwandausappelung itself or a region in which the second lateral Schlitzwandausappelung is sunk in the connection.
  • the slot wall device is pivoted in from both lateral slot wall recesses below the obstacle.
  • the lower Schlitzwandausappelung is created starting from both lateral Schlitzwandausappellus.
  • soil material is first loosened in a first portion below the obstacle.
  • the lateral Einschwenkwege the slot wall device are particularly small and the slot wall device can be designed according to simple and compact.
  • two slotted wall devices can also be swiveled in at the same time from both lateral slotted wall recesses.
  • the lower Schlitzwandausappelung and at least one, in particular both, lateral Schlitzwandausappelausappelrum be made with the same diaphragm wall device.
  • soil material below the obstacle for creating the lower slot wall recess is loosened immediately after the sinking of a lateral slot wall recess, i. the trench wall device remains after creation of the lateral Schlitzwandausappellitis supraung for lateral pivoting in the ground.
  • different slot wall devices are provided for the preparation of the lateral and lower Schlitzwandausappel12.
  • a diaphragm wall gripper can be used, the below for pivoting the obstacle may have, for example, control flaps.
  • a trench wall cutter is used as trench wall device, which is preferably arranged on a rigid linear guide device.
  • Such a trench wall cutter suitably has at least one, preferably two, bottom-side cutting wheels, which may in particular be designed as cutting wheel pairs with two coaxially arranged individual milling wheels.
  • a guide means understood, which allows axial advancement and retraction of the trench wall device, however, is rigid relative to lateral displacements.
  • Such a rigid linear guide device has, for example, a rod of fixed length, which is guided for linear guidance in at least one guide sleeve.
  • the rigid linear guide device may also have a telescopic linkage, on the bottom side of the slit wall device is arranged.
  • the trench wall cutter in particular for forming the lower Schlitzwandaus strictlyung, with the linear guide means along the slot wall to be created by means of a traversing device is moved.
  • the linear guide device is moved laterally for pivoting the trench wall device, wherein this lateral movement is transmitted by the rigid linear guide device on the trench wall cutter.
  • the pivoting of the slot wall device is thus effected by a method of the linear guide device, wherein the corresponding displacement device can preferably be arranged outside of the slot wall recess and / or may have a trailer.
  • no Einschwenk Anlagenen must be provided on the trench wall unit itself, which this slotted wall unit can be particularly simple.
  • the trench wall cutter is retracted to form the lower SchlitzwandausEnglishung at an oblique angle under the obstacle.
  • An oblique angle may consist in particular of the abduction direction of at least one of the two lateral slot wall recesses and / or to the vertical.
  • retracting at an oblique angle also allows obstacles of an angular shape to be included in the trench wall.
  • a pivoting device may be provided for retracting at an oblique angle.
  • the trench cutter can also be simultaneously moved axially and laterally, i. swung in laterally while simultaneously lowering and / or lifting.
  • an upper Schlitzwandausnaturalung is created above the obstacle.
  • the same diaphragm wall device is used for this purpose, which also applies to the production of the other Schlitzwandausappelenstein application.
  • An upper Schlitzwandausnaturalung can be provided in particular when the obstacle does not reach the ground surface or protrudes from the ground.
  • At least one of the slot wall recesses is produced at a distance from the obstacle.
  • the resulting intermediate region between the SchlitzwandausNeillung and the obstacle can be cleared and / or fixed in a further step.
  • a particularly economical method is given by the fact that in the manufacture of the Schlitzwandausappelgeber dissolved soil material within the Schlitzwandausappelgeber to the formation a settable suspension is mixed with a binder.
  • the hardening suspension is thus not produced outside the slot, but directly in the slot itself, so to speak "in situ".
  • the binder is suitably introduced into the soil in the area of the trench wall device and mixed there with the soil material dissolved by the trench wall device to form the hardening suspension.
  • a diaphragm wall according to the invention can in particular be produced by a method according to the invention, whereby the advantages explained in this connection can be achieved.
  • a slot wall according to the invention is characterized in that the slot wall is made around an obstacle which penetrates the slot wall.
  • the trench wall device used to make the trench wall is designed as a trench wall cutter 10.
  • This trench cutter 10 has a frame 13 at the bottom, i. bottom side, two cutting wheels 20, 20 'are rotatably driven driven.
  • milling tooth holders 23 with milling teeth 24 are provided peripherally on the cutting wheels 20, 20 '.
  • This milling linkage 30 is designed in the present embodiment as a rigid shaft which is guided axially displaceably outside of the slot in an only in Fig. 1, step III and schematically illustrated guide sleeve 32.
  • a rigid linear guide device is formed, which allows a movement of the cutting linkage 30 with the trench wall cutter 10 only in the axial direction of the cutting linkage and thus the trench wall cutter 10 axially.
  • the axial direction coincides with the vertical, so that a lateral displacement can be understood to mean a shift in the horizontal.
  • the slot wall device can also be guided at an angle to the vertical by means of the linear guide device.
  • the milling linkage 30 can also be made telescopic.
  • the frame 13 of the trench wall cutter 10 is continuously cross-sectionally smaller relative to the milling cross section of the two cutting wheels 20, 20 'executed.
  • the frame 13 tapers, starting from the cutting wheels 20, 20 'arranged at the bottom, to the above-arranged milling linkage 30 in a spatial direction which is approximately perpendicular to the axes of rotation of the cutting wheels 20, 20'.
  • Such a taper can basically also be given in other spatial directions.
  • a liquid feed device 40 is arranged, by means of which a binder designed as a liquid can be introduced into the slot for "in situ" suspension production.
  • the ground material processed by the cutting wheels 20, 20 ' can also be sucked out of the slot and the slot can be filled with a settable suspension or non-setting supporting suspension produced outside the slot.
  • a slot wall is produced in a region of the bottom 3, in which an obstacle 1 formed in the present case as a tube, through which the obstacle 1 protrudes.
  • the two cutting wheels 20, 20 ' are rotated by means of a drive arranged in the frame 13 and the trench wall cutter 10 is sunk to form a first lateral slot wall recess 51 arranged on the left in the figure.
  • the first lateral Schlitzwandausnaturalung 51 extends vertically and so past the obstacle 1, that this obstacle 1 is not being milled.
  • the trench wall cutter 10 is in step II at further rotating cutting wheels 20, 20 'by lateral displacement of the linear guide device, in particular by moving the guide sleeve 32 on the earth's surface, laterally into the below the obstacle 1 located bottom area pivoted. Due to the action of the cutting wheel 20 ', soil material disposed in the figure to the right of the trench wall cutter 10 is processed in a first subarea 71 below the obstacle 1. To increase the first portion 71 may be provided, the swung-in trench wall cutter 10, optionally with further pivoting and possibly multiple, in the bottom 3 axially move up and / or down. After completion of the first portion 71, the trench wall cutter 10 is swung back into the first lateral Schlitzwandaus Principleung 51 and pulled out of the bottom 3.
  • the trench wall cutter 10 is displaced laterally by lateral movement of the linear guide device outside the base 3 and in method step III with the formation of a further, second lateral trench wall recess 52, which runs vertically along the obstacle 1 laterally.
  • the second lateral Schlitzwandausnaturalung 52 runs directly past the obstacle 1. However, it is in the figure to the right of the obstacle 1.
  • the trench wall cutter 10 is swiveled to the left by moving the linear guide device.
  • the trench wall cutter 10 is raised and / or lowered, possibly several times.
  • 1 soil material is dissolved in a second portion 72 below the obstacle.
  • the second portion 72 is increased until a breakthrough in the adjacent thereto, the first portion 71 has occurred.
  • a lower Schlitzwandausnaturalung 60 is formed below the obstacle 1, which connects the two lateral Schlitzwandausappel 51, 52 below the obstacle 1.
  • it is advantageous that the trench wall cutter 10 is moved further laterally even after the breakthrough, and thus the two subregions 71, 72 overlap.
  • the trench wall cutter 10 is pulled again following the method step IV, moved laterally and arranged above the obstacle 1.
  • the trench wall cutter 10 is then lowered vertically while forming an upper trench wall recess 56 until the trimming wheels 20, 20 'just do not mill the obstacle. This step can be omitted if the obstacle 1 to the ground surface enough.
  • the trench wall cutter 10 can be sunk several times with lateral displacement.
  • the milling cross-section of the trench wall cutter 10 and its lateral offset in the production of the trench wall recesses 51, 56, 52 are selected such that adjacent trench wall recesses 51, 56, 52 are milled when sinking the slot wall recesses 51, 56, 52. ie working with a superimposed milling cross-section.
  • a laterally closed and thus particularly dense diaphragm wall can also be obtained above the obstacle 1.
  • the trench wall cutter 10 In order to be able to produce the lower slot wall recess 60 particularly quickly, it may be advantageous to first lift the trench wall cutter 10 at the level of the obstacle 1 after completion of the lateral slot wall recess 51 and / or 52 and subsequently to guide the trench wall cutter 10 with its frame 13 along the obstacle 1 to lead down, ie the trench wall cutter 10 following the outer contour of the obstacle 1 to move simultaneously laterally and axially. As soon as the partial region 71 and / or 72 produced thereby has the desired width, the trench wall cutter 10 can be further lowered axially to the desired final depth.
  • the method steps I to V shown in the figures can in principle be carried out in any order.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schlitzwand im Boden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schlitzwand im Boden.
  • Schlitzwände sind insbesondere senkrecht in den Boden eingebrachte Abdichtungen, die verhindern sollen, dass im Boden befindliches Wasser in ein von den Schlitzwänden umschlossenes Gebiet eindringen kann. Sie werden dadurch hergestellt, dass im Boden ein Schlitz erstellt und in diesen Schlitz eine Suspension eingebracht wird, die zur Schlitzwand aushärtet.
  • Ein derartige Schlitzwand ist aus DE-A-1634487 bekannt.
  • Befinden sich Hindernisse im Boden, wie beispielsweise Versorgungsleitungen, Rohre, Mastsockel usw., so müssen diese gemäß dem Stand der Technik vor der Schlitzerstellung entfernt und umgelegt werden. Damit geht ein erheblicher wirtschaftlicher Aufwand einher.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Schlitzwand und eine Schlitzwand anzugeben, welche besonders wirtschaftlich auch bei bestehenden Hindernissen im Boden eingesetzt werden können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Schlitzwand mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Herstellen einer Schlitzwand im Boden, durch welche ein Hindernis hindurchragt. Es zeichnet sich dadurch aus, dass zu beiden Seiten des Hindernisses seitliche Schlitzwandausnehmungen abgeteuft werden und unterhalb des Hindernisses eine untere Schlitzwandausnehmung durch seitliches Einschwenken eines bodenabtragenden Schlitzwandgerätes von wenigstens einer der seitlichen Schlitzwandausnehmungen hergestellt wird.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein Hindernis im Bereich einer zu erstellenden Schlitzwand nicht mehr aufwändig zu demontieren und nach Fertigstellung wieder zu montieren, sondern das Hindernis bei der Herstellung mit in die Schlitzwand zu integrieren. Dies bietet gegenüber den herkömmlichen Verfahren die Vorteile, dass Kosten und Zeit eingespart werden können.
  • Erfindungsgemäß wird die Schlitzwand dadurch hergestellt, dass um das im Boden angeordnete Hindernis herum Bodenmaterial gelöst wird. Hierzu wird zum einen beiderseits des Hindernisses zumindest jeweils eine Schlitzwandausnehmung erstellt. Zum anderen wird auch unterhalb des Hindernisses befindliches Bodenmaterial gelöst und dabei unterhalb des Hindernisses eine untere Schlitzwandausnehmung erstellt, welche die seitlichen Schlitzwandausnehmungen insbesondere verbindet. Durch Einbringen von aushärtbarer Suspension in die beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen sowie in die untere Schlitzwandausnehmung kann erfindungsgemäß eine Schlitzwand hergestellt werden, welche das Hindernis umfängt.
  • Erfindungsgemäß wird das Bodenmaterial in der unteren Schlitzwandausnehmung insbesondere dadurch gelockert, dass ein bodenabtragendes Schlitzwandgerät ausgehend von zumindest einem der beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen seitlich bewegt wird und hierdurch in den Bodenbereich unterhalb des Hindernisses eingeschwenkt wird.
  • Grundsätzlich ist es möglich, den Bodenbereich unterhalb des Hindernisses ausgehend von einer einzigen seitlichen Schlitzwandausnehmung abzutragen. In diesem Fall kann das Schlitzwandgerät in eine der beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen eingebracht und unterhalb des Hindernisses unter Bodenabtragung so lange seitlich bewegt werden, bis es die zweite seitliche Schlitzwandausnehmung selbst oder einen Bereich erreicht hat, in den die zweite seitliche Schlitzwandausnehmung im Anschluss abgeteuft wird. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass das Schlitzwandgerät von beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen unterhalb des Hindernisses eingeschwenkt wird. In diesem Fall wird die untere Schlitzwandausnehmung ausgehend von beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen erstellt. Ausgehend von einer der beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen wird dabei zunächst Bodenmaterial in einem ersten Teilbereich unterhalb des Hindernisses gelockert. Insbesondere zu einem späteren Zeitpunkt wird ausgehend von der anderen seitlichen Schlitzwandausnehmung Bodenmaterial in einem zweiten Teilbereich unterhalb des Hindernisses gelockert und dabei zur Vervollständigung des Schlitzes in den ersten Teilbereich vorgestoßen. Bei dieser Ausführungsform sind die seitlichen Einschwenkwege des Schlitzwandgerätes besonders klein und das Schlitzwandgerät kann entsprechend einfach und kompakt ausgeführt werden. Grundsätzlich kann auch gleichzeitig mit zwei Schlitzwandgeräten von beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen eingeschwenkt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es nach der Erfindung, dass die untere Schlitzwandausnehmung und zumindest eine, insbesondere beide, seitliche Schlitzwandausnehmungen mit demselben Schlitzwandgerät hergestellt werden. Vorteilhafterweise wird Bodenmaterial unterhalb des Hindernisses zur Erstellung der unteren Schlitzwandausnehmung unmittelbar nach dem Abteufen einer seitlichen Schlitzwandausnehmung gelockert, d.h. das Schlitzwandgerät bleibt nach Erstellung der seitlichen Schlitzwandausnehmung zum seitlichen Einschwenken im Boden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zur Herstellung der seitlichen und unteren Schlitzwandausnehmungen unterschiedliche Schlitzwandgeräte vorgesehen sind.
  • Grundsätzlich kann als Schlitzwandgerät beispielsweise ein Schlitzwandgreifer verwendet werden, der zum Einschwenken unterhalb des Hindernisses beispielsweise Steuerklappen aufweisen kann. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass als Schlitzwandgerät eine Schlitzwandfräse eingesetzt wird, welche bevorzugt an einer starren Linearführungseinrichtung angeordnet ist. Eine solche Schlitzwandfräse weist geeigneterweise mindestens ein, bevorzugt zwei bodenseitige Fräsräder auf, die insbesondere als Fräsradpaare mit zwei koaxial angeordneten Einzelfräsrädern ausgebildet sein können. Unter einer starren Linearführungseinrichtung wird eine Führungseinrichtung verstanden, welche ein axiales Vorschieben und Zurückziehen des Schlitzwandgerätes erlaubt, gegenüber lateralen Verschiebungen jedoch starr ausgebildet ist. Eine solche starre Linearführungseinrichtung weist beispielsweise ein Gestänge fester Länge auf, welches zur linearen Führung in zumindest einer Führungshülse geführt ist. Die starre Linearführungseinrichtung kann aber auch ein teleskopierbares Gestänge aufweisen, an dem bodenseitig das Schlitzwandgerät angeordnet ist.
  • Zum besonders einfachen seitlichen Einschwenken in den Bereich unterhalb des Hindernisses kann vorgesehen sein, dass die Schlitzwandfräse, insbesondere zum Bilden der unteren Schlitzwandausnehmung, mit der Linearführungseinrichtung längs der zu erstellenden Schlitzwand mittels einer Verfahreinrichtung verfahren wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Linearführungseinrichtung zum Einschwenken des Schlitzwandgerätes lateral verfahren, wobei diese laterale Bewegung durch die starre Linearführungseinrichtung auf die Schlitzwandfräse übertragen wird. In diesem Fall wird das Einschwenken des Schlitzwandgerätes also durch ein Verfahren der Linearführungseinrichtung bewirkt, wobei die entsprechende Verfahreinrichtung bevorzugt außerhalb der Schlitzwandausnehmung angeordnet werden kann und/oder einen Bauwagen aufweisen kann. Insbesondere müssen hierbei keine Einschwenkeinrichtungen am Schlitzwandgerät selbst vorgesehen werden, wodurch dieses Schlitzwandgerät besonders einfach ausgeführt sein kann.
  • Um auch beim Vorliegen besonders großer Hindernisse dichte Schlitzwände im Boden herstellen zu können, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Schlitzwandfräse zum Bilden der unteren Schlitzwandausnehmung in einem schrägen Winkel unter das Hindernis eingefahren wird. Ein schräger Winkel kann dabei insbesondere zur Abteufrichtung zumindest einer der beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen und/oder zur Vertikalen bestehen. Darüber hinaus erlaubt es das Einfahren unter einem schrägen Winkel, auch Hindernisse mit winkliger Form in die Schlitzwand einzubeziehen.
  • Zum Einfahren unter einem schrägen Winkel kann insbesondere vorgesehen sein, die Linearführungseinrichtung zu verkippen, wozu beispielsweise an dem Bauwagen, an dem die Linearführungseinrichtung angeordnet ist, eine Schwenkeinrichtung vorgesehen sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Schlitzwandfräse auch gleichzeitig axial und lateral bewegt werden, d.h. unter gleichzeitigem Absenken und/oder Anheben seitlich eingeschwenkt werden.
  • Um das Hindernis weitestgehend vollständig in die Schlitzwand einzubinden, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass oberhalb des Hindernisses eine obere Schlitzwandausnehmung erstellt wird. Geeigneterweise wird hierzu dasselbe Schlitzwandgerät verwendet, das auch zur Herstellung der übrigen Schlitzwandausnehmungen Anwendung findet. Eine obere Schlitzwandausnehmung kann insbesondere dann vorgesehen werden, wenn das Hindernis nicht an die Bodenoberfläche heranreicht oder aus dem Boden herausragt.
  • Um eine Beschädigung des Hindernisses zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Schlitzwandausnehmungen mit einem Abstand zum Hindernis hergestellt wird. Der hierdurch entstehende Zwischenbereich zwischen der Schlitzwandausnehmung und dem Hindernis kann in einem weiteren Arbeitsschritt abgeräumt und/oder befestigt werden.
  • Ein besonders wirtschaftliches Verfahren ist dadurch gegeben, dass bei der Herstellung der Schlitzwandausnehmungen gelöstes Bodenmaterial innerhalb der Schlitzwandausnehmungen zur Bildung einer abbindbaren Suspension mit einem Bindemittel vermischt wird. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird die aushärtende Suspension also nicht außerhalb des Schlitzes, sondern unmittelbar im Schlitz selbst, sozusagen "in situ" hergestellt. Hierzu wird das Bindemittel geeigneterweise im Bereich des Schlitzwandgerätes in den Boden eingebracht und dort unter Bildung der aushärtenden Suspension mit dem durch das Schlitzwandgerät gelösten Bodenmaterial vermengt.
  • Besonders vorteilhaft ist es ferner, dass zunächst die beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen und dann die obere Schlitzwandausnehmung erstellt werden. Hierdurch kann ein Verlaufen der Schlitzwandfräse beim Abteufen der Schlitzwandausnehmungen weitestgehend verhindert werden.
  • Eine erfindungsgemäße Schlitzwand kann insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wodurch die in diesem Zusammenhang erläuterten Vorteile erreicht werden können. Eine erfindungsgemäße Schlitzwand ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzwand um ein Hindernis herum hergestellt ist welches die Schlitzwand durchdringt.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Schlitzwand kann dass Hindernis während der Schlitzwandherstellung im Boden verbleiben und muss nicht vor der Schlitzwandherstellung entfernt und im Anschluss daran neu eingebracht werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1 und 2
    Seitenansichten einer Schlitzwandfräse in unterschiedlichen Verfahrensstadien bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In den Figuren 1 und 2 sind verschiedene Verfahrensstadien I bis V bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Schlitzwand mit einem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben. Die Figuren geben dabei Seitenansichten eines Schlitzwandgerätes entlang der erstellten Schlitzwandausnehmungen wieder.
  • Das zum Herstellen der Schlitzwand verwendete Schlitzwandgerät ist als Schlitzwandfräse 10 ausgebildet. Diese Schlitzwandfräse 10 weist einen Rahmen 13 auf, an dem unten, d.h. bodenseitig, zwei Fräsräder 20, 20' drehbar antreibbar gelagert sind. Zum Abarbeiten von Bodenmaterial sind umfangsseitig an den Fräsrädern 20, 20' Fräszahnhalter 23 mit Fräszähnen 24 vorgesehen. Die Fräsräder 20, 20' sind als Räderpaare mit jeweils zwei koaxialen und bezüglich der Zeichenebene hintereinanderliegenden Einzelfräsrädern ausgebildet.
  • Zum Abteufen und Ziehen der Schlitzwandfräse 10 ist diese an ihrem Rahmen 13 am unteren Ende eines Fräsgestänges 30 angeordnet. Dieses Fräsgestänge 30 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als starrer Schaft ausgeführt, der außerhalb des Schlitzes in einer lediglich in Fig. 1, Schritt III und schematisch dargestellten Führungshülse 32 axial verschiebbar geführt ist. Hierdurch wird eine starre Linearführungseinrichtung gebildet, die eine Bewegung des Fräsgestänges 30 mit der Schlitzwandfräse 10 nur in Axialrichtung des Fräsgestänges zulässt und die Schlitzwandfräse 10 somit axial führt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel fällt die Axialrichtung mit der Vertikalen zusammen, so dass unter einer lateralen Verschiebung eine Verschiebung in der Horizontalen verstanden werden kann. Grundsätzlich kann das Schlitzwandgerät aber mittels der Linearführungseinrichtung auch schräg zur Vertikalen geführt werden. Um besonders hohe Frästiefen zu erreichen, kann das Fräsgestänge 30 auch teleskopierbar ausgeführt werden.
  • Der Rahmen 13 der Schlitzwandfräse 10 ist durchgehend querschnittskleiner bezogen auf den Fräsquerschnitt der beiden Fräsräder 20, 20' ausgeführt. Dabei verjüngt sich der Rahmen 13 ausgehend von den unten angeordneten Fräsrädern 20, 20' zum oben angeordneten Fräsgestänge 30 in einer etwa senkrecht zu den Drehachsen der Fräsräder 20, 20' angeordneten Raumrichtung. Eine solche Verjüngung kann grundsätzlich auch in anderen Raumrichtungen gegeben sein.
  • Zwischen den beiden Fräsrädern 20, 20' ist eine Flüssigkeitszuführeinrichtung 40 angeordnet, mittels der zur "in situ"-Suspensionserstellung ein als Flüssigkeit ausgeführtes Bindemittel in den Schlitz eingebracht werden kann. Das von den Fräsrädern 20, 20' abgearbeitete Bodenmaterial kann aber auch aus dem Schlitz abgesaugt werden und der Schlitz mit einer außerhalb des Schlitzes hergestellten abbindbaren Suspension oder nicht abbindenden Stützsuspension verfüllt werden.
  • Mittels dem in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Bereich des Bodens 3, in dem sich ein im vorliegenden Fall als Rohr ausgebildetes Hindernis 1 befindet, eine Schlitzwand hergestellt, durch welche das Hindernis 1 hindurchragt. In einem ersten Verfahrensschritt I des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden Fräsräder 20, 20' mittels eines im Rahmen 13 angeordneten Antriebes in Drehung versetzt und die Schlitzwandfräse 10 unter Bildung einer in der Figur links angeordneten, ersten seitlichen Schlitzwandausnehmung 51 abgeteuft. Die erste seitliche Schlitzwandausnehmung 51 verläuft dabei vertikal und so am Hindernis 1 vorbei, dass dieses Hindernis 1 gerade nicht angefräst wird.
  • Nach Erreichen einer vorgesehenen Endtiefe für die seitliche Schlitzwandausnehmung 51 wird die Schlitzwandfräse 10 im Schritt II bei weiterhin rotierenden Fräsrädern 20, 20' durch laterales Verschieben der Linearführungseinrichtung, insbesondere durch Verfahren der Führungshülse 32 an der Erdoberfläche, lateral in den unterhalb des Hindernisses 1 befindlichen Bodenbereich eingeschwenkt. Durch die Wirkung des Fräsrades 20' wird dabei in der Figur rechts von der Schlitzwandfräse 10 angeordnetes Bodenmaterial in einem ersten Teilbereich 71 unterhalb des Hindernisses 1 abgearbeitet. Zur Vergrößerung des ersten Teilbereiches 71 kann dabei vorgesehen sein, die eingeschwenkte Schlitzwandfräse 10, gegebenenfalls unter weiterem Einschwenken und gegebenenfalls mehrfach, im Boden 3 axial aufwärts und/oder abwärts zu bewegen. Nach Fertigstellung des ersten Teilbereichs 71 wird die Schlitzwandfräse 10 wieder in die erste seitliche Schlitzwandausnehmung 51 zurückgeschwenkt und aus dem Boden 3 gezogen.
  • Daraufhin wird die Schlitzwandfräse 10 durch laterales Verfahren der Linearführungseinrichtung außerhalb des Bodens 3 lateral verschoben und im Verfahrensschritt III unter Ausbildung einer weiteren, zweiten seitlichen Schlitzwandausnehmung 52, die vertikal seitlich am Hindernis 1 entlang verläuft, abgeteuft. Auch die zweite seitliche Schlitzwandausnehmung 52 verläuft dabei unmittelbar am Hindernis 1 vorbei. Sie befindet sich in der Figur jedoch rechts des Hindernisses 1.
  • Im anschließenden Verfahrensschritt IV wird die Schlitzwandfräse 10 durch Verfahren der Linearführungseinrichtung nach links eingeschwenkt. Wie auch im Verfahrensschritt II wird dabei die Schlitzwandfräse 10, gegebenenfalls mehrfach, angehoben und/oder abgesenkt. Hierdurch wird in einem zweiten Teilbereich 72 unterhalb des Hindernisses 1 Bodenmaterial gelöst. Der zweite Teilbereich 72 wird so lange vergrößert, bis ein Durchbruch in den benachbart hierzu angeordneten, ersten Teilbereich 71 erfolgt ist. Auf diese Weise wird unterhalb des Hindernisses 1 eine untere Schlitzwandausnehmung 60 gebildet, welche die beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen 51, 52 unterhalb des Hindernisses 1 verbindet. Für eine besonders hohe Dichtheit der Schlitzwand ist es vorteilhaft, dass die Schlitzwandfräse 10 auch nach erfolgtem Durchbruch weiter lateral verfahren wird und sich die beiden Teilbereiche 71, 72 somit überschneiden.
  • Die Schlitzwandfräse 10 wird im Anschluss an den Verfahrensschritt IV erneut gezogen, lateral verfahren und oberhalb des Hindernisses 1 angeordnet. Im Verfahrensschritt V wird die Schlitzwandfräse 10 dann unter Ausbildung einer oberen Schlitzwandausnehmung 56 so lange vertikal abgeteuft, bis die Fräsräder 20, 20' das Hindernis gerade nicht anfräsen. Dieser Schritt kann entfallen, wenn das Hindernis 1 an die Bodenoberfläche reicht. Zur Bildung der oberen Schlitzwandausnehmung 56 kann die Schlitzwandfräse 10 auch mehrmals unter lateralem Versatz abgeteuft werden.
  • Wie in Figur 2 erkennbar ist, ist es aufgrund der verjüngten Ausführung des Rahmens 13 möglich, die beiden Teilbereiche 71, 72 und somit die untere Schlitzwandausnehmung 60 bis in die unmittelbare Nähe des Hindernisses 1 heranzufräsen. Je ausgeprägter die Verjüngung dabei ist, desto weiter kann die Schlitzwandfräse 10 seitlich unter das Hindernis 1 verfahren werden. Gegebenenfalls dennoch unterhalb des Hindernisses 1 verbleibendes Bodenmaterial kann in einem weiteren Arbeitsschritt abgetragen und/oder abgedichtet werden.
  • Wie in Figur 1 dargestellt, sind der Fräsquerschnitt der Schlitzwandfräse 10 sowie ihr lateraler Versatz bei der Herstellung der Schlitzwandausnehmungen 51, 56, 52 so gewählt, dass beim Abteufen der Schlitzwandausnehmungen 51, 56, 52 jeweils benachbarte Schlitzwandausnehmungen 51, 56, 52 angefräst werden, d.h., dass mit überlagertem Fräsquerschnitt gearbeitet wird. Hierdurch kann auch oberhalb des Hindernisses 1 eine lateral geschlossene und somit besonders dichte Schlitzwand erhalten werden.
  • Um die untere Schlitzwandausnehmung 60 besonders schnell herzustellen zu können, kann es vorteilhaft sein, die Schlitzwandfräse 10 nach Fertigstellung der seitlichen Schlitzwandausnehmung 51 und/oder 52 zunächst auf Höhe des Hindernisses 1 anzuheben und die Schlitzwandfräse 10 anschließend mit ihrem Rahmen 13 am Hindernis 1 entlang nach unten zu führen, d.h. die Schlitzwandfräse 10 der Außenkontur des Hindernisses 1 folgend gleichzeitig lateral und axial zu bewegen. Sobald der dabei hergestellte Teilbereich 71 und/oder 72 die gewünschte Breite aufweist, kann die Schlitzwandfräse 10 weiter axial bis zur gewünschten Endtiefe abgesenkt werden.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird mittels der Flüssigkeitszuführeinrichtung 40 beim Absenken und/oder Ziehen der Schlitzwandfräse 10 eine aushärtbare Flüssigkeit zugeführt und das bei der Erstellung der Schlitzwandausnehmungen 51, 52, 56, 60 gelöste Bodenmaterial durch Wirkung der Fräsräder 20, 20' unmittelbar in den Schlitzwandausnehmungen 51, 52, 56, 60 mit dieser Flüssigkeit zu einer aushärtenden Suspension vermischt, welche nach Aushärtung die fertige Schlitzwand bildet.
  • Die in den Figuren dargestellten Verfahrensschritte I bis V können grundsätzlich in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden. So ist es beispielsweise auch möglich, zunächst die beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen 51, 52 sowie die obere Schlitzwandausnehmung 56 herzustellen und dann erst die beiden Teilbereiche 71, 72 zur Bildung der unteren Schlitzwandausnehmung 60 abzufräsen. Insbesondere wenn das von den Fräsrädern 20, 20' abgearbeitete Bodenmaterial aus dem Schlitz abgefördert werden soll, ist es vorteilhaft, die obere Schlitzwandausnehmung 56 vor der Herstellung der beiden Teilbereiche 71, 72 abzuteufen, da ansonsten bei der Herstellung der oberen Schlitzwandausnehmung 56 gelockertes Bodenmaterial an den Grund der Teilbereiche 71, 72 gelangen könnte und von dort aufwändig abgepumpt werden müsste.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Schlitzwand im Boden (3), durch welche ein Hindernis (1) hindurchragt, wobei
    - zu beiden Seiten des Hindernisses (1) seitliche Schlitzwandausnehmungen (51, 52) abgeteuft werden und
    - unterhalb des Hindernisses (1) eine untere Schlitzwandausnehmung (60) durch seitliches Einschwenken eines bodenabtragenden Schlitzwandgerätes von wenigstens einer der seitlichen Schlitzwandausnehmungen (51, 52) hergestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Schlitzwandgerät von beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen (51, 52) unterhalb des Hindernisses (1) eingeschwenkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Schlitzwandgerät eine Schlitzwandfräse (10) eingesetzt wird, welche an einer starren Linearführungseinrichtung angeordnet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet
    dass die Schlitzwandfräse (10), insbesondere zum Bilden der unteren Schlitzwandausnehmung (60), mit der Linearführungseinrichtung längs der zu erstellenden Schlitzwand mittels einer Verfahreinrichtung verfahren wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass die Schlitzwandfräse (10) zum Bilden der unteren Schlitzwandausnehmung (60) in einem schrägen Winkel unter das Hindernis (1) eingefahren wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass oberhalb des Hindernisses (1) eine obere Schlitzwandausnehmung (56) erstellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zumindest eine der Schlitzwandausnehmungen (51, 52, 56, 60) mit einem Abstand zum Hindernis (1) hergestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass bei der Herstellung der Schlitzwandausnehmungen (51, 52, 56, 60) gelöstes Bodenmaterial innerhalb der Schlitzwandausnehmungen (51, 52, 56, 60) zur Bildung einer abbindbaren Suspension mit einem Bindemittel vermischt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zuerst die beiden seitlichen Schlitzwandausnehmungen (51, 52) und dann die obere Schlitzwandausnehmung (60) erstellt werden.
  10. Schlitzwand im Boden, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schlitzwand um ein Hindernis (1) herum hergestellt ist, welches die Schlitzwand durchdringt.
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