EP2265769A1 - Device for the cutting and mixing of soils - Google Patents

Device for the cutting and mixing of soils

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Publication number
EP2265769A1
EP2265769A1 EP09724526A EP09724526A EP2265769A1 EP 2265769 A1 EP2265769 A1 EP 2265769A1 EP 09724526 A EP09724526 A EP 09724526A EP 09724526 A EP09724526 A EP 09724526A EP 2265769 A1 EP2265769 A1 EP 2265769A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
milling
mixing
drum
cutting
mixing drum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09724526A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Reinhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ALLU DEUTSCHLAND GmbH
Original Assignee
ALLU DEUTSCHLAND GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ALLU DEUTSCHLAND GmbH filed Critical ALLU DEUTSCHLAND GmbH
Publication of EP2265769A1 publication Critical patent/EP2265769A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • E02F3/205—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines

Definitions

  • the invention relates to a device for milling and mixing of floors, which is adaptable to standard equipped hydraulic excavators and connects the continuous milling of sealing and stabilizing slots with the mixing of stabilizing additives in a machine unit.
  • Trench-shaped slots are used to create seals against damming or running water in earthworks, such as embankments, dams, foundations or river banks. These slits are subsequently filled with pourable suspensions of excavated soil, water, clay minerals, cement or lime. After setting the suspension, the solidification or the physical separation of the water creates a water-impermeable layer.
  • the introduction of the slots in the ground is carried out by continuous or discontinuous methods.
  • a soil processing system to stabilize soft soils, especially clay, peat and mud soils.
  • a hydraulic mixing device is used as an excavator attachment, which mixes the soft ground with a supplied suspension or a binder with the help of two horizontally arranged drums. The drums rotating in three levels ensure a controlled mixing of the soil to be stabilized.
  • the excavator as a device carrier moves horizontally at right angles to the direction of rotation of the mixing drums. With this device working depths of up to five meters can be realized. However, the device is only suitable for stabilizing soft soils.
  • a plurality of holes set against one another are initially introduced with vertically operating, mast-guided milling heads.
  • the dissolved soil is usually conveyed from the trench area, mixed with a suspension and mixed and filled as a plastic or flowable mass in the resulting slot.
  • the object of the invention is to eliminate the known disadvantages of the prior art and to propose a simple and inexpensive device for milling and mixing of soils, which can be adapted to standard equipped hydraulic excavators and the continuous milling of sealing and stabilizing slots and the simultaneous mixing of stabilizing surcharges.
  • the inventive device for milling and mixing of soils for the stabilization of soil in slit-shaped bodies is designed as a rotating and movable Combination tool formed.
  • the milling mixing unit consists of a milling drum and a mixing drum, which are mounted on a common shaft in a handle housing.
  • the front and circumferential toothed milling drum loosens the soil to be worked.
  • the arrangement of the milling and crusher tools on the front side and the circumference of the milling drum the dissolved soil is moved in the direction of the subsequent mixing drum.
  • the mixing drum has on the peripheral surface a number of spaced blades, which are arranged so that an axially directed counter to the advancing direction stream is formed, which processes the dissolved soil with the supplied additives and the mixing water to a flowable mixture that fills the resulting slot ,
  • the milling or crusher tools are arranged close to the circumference on the end face of the milling drum.
  • the milling tools arranged on the circumference form a spiral line which promotes the handle housing.
  • the jointly driven milling and the mixing drum are mounted on a common shaft in the handle housing.
  • the milling and mixing drum are driven separately, so that depending on the ground conditions, the speed or the peripheral speed and / or the torque of both drums can be independently controlled or regulated.
  • the common drive shaft for the milling and mixing drum is driven by a bevel gear set and a vertical shaft.
  • the handle housing is closed by an upper terminal housing, which receives the drive motor for the vertical shaft and the connection surface for receiving the mast or is mounted at lower working depths directly by means of a connection plate on the excavator boom.
  • the supply lines for water and aggregate are mounted on the handle housing and open in the center axis of the milling and mixing shaft such that the surcharges are fed directly to the mixing location.
  • the mast, at the lower end of the device for milling and mixing is arranged by ropes, slidably mounted in a guide unit.
  • the guide unit is arranged in a lying in the direction of the trench axis vertical plane pivotally mounted on the boom of an excavator or on a support frame front.
  • the position of the replaceable milling or crusher tools on the end face and / or the peripheral surface of the milling drum is adjustable.
  • the position of the blades and / or their angle of attack relative to the longitudinal axis of the mixing drum is adjustable. This makes it possible to customize the device individually to the particular soil conditions.
  • Figure 1 shows an excavator with apparatus for milling and mixing
  • Figure 2 is an enlarged view of the milling and mixing drum.
  • Figure 1 shows a hydraulic excavator with a device for milling and mixing of soils consisting essentially of a milling drum 1 with milling or crusher tools 2, a mixing drum 4 with mixing blades 5, a stalk housing 3 arranged therebetween and a, adjoining the handle housing 3
  • Terminal housing 3 a is connected to the top side with a mast 6.
  • the mast 6 has at the top a hoist winch 9 and is connected via a guide unit 8 with the excavator 11.
  • Figure 2 shows an enlarged view of the milling drum 1, the mixing drum 4 and the handle housing 3, which is connected to the top of the mast 6.
  • the in- considered in the feed direction - front milling drum 1 is frontally occupied with a plurality of easily replaceable milling tools 2 for the end cut and has on the periphery a number of spirally offset milling tools 2 arranged.
  • the common drive shaft is mounted in the handle housing 3 and is driven via a bevel gear unit, not shown.
  • On the other end of the drive shaft is the mixing drum 4, on the circumference of a number interchangeable mixing vanes 5 are helically arranged so that the milled earth is conveyed in the direction of the slot already formed and at the same time an intimate mixing with water and the stabilizing agent takes place is supplied via the arranged on the handle housing 3 media lines 7.
  • the device is mounted on an excavator 11.
  • the handle housing 3 accommodates both the hydraulic drive motor mounted in the upper end, the drive shafts and their bearings and the sealing elements for the milling and mixing drums 1 and 4 and at the same time transmits the occurring forces and moments to the vertically movable lifting mast 6 via the housing wall.
  • the supply lines 7 are arranged for suspension, water and / or lime cement powder.
  • the box-shaped mast is mounted in a guide unit 8.
  • the vertical feed movement of the milling and mixing device is done by mounted on the mast 6 hydraulic Hub win 9.
  • the guide unit 8 is mounted on the base boom or on a special lateral support structure of an excavator 11 and is moved by the one tilt cylinder.
  • the selection of the excavator depends on the performance of the soil type and in terms of net mass according to the Hubmastwie and mass.
  • the excavator is aligned with the assembled milling-mixing device in the slot direction.
  • a starting pit in the intended depth is required, which allows the lowering of the mast 6 at an angle of about 60 ° - 85 °.
  • the starting pit is filled with water and aggregate material and processed by moving the lifting mast 6 with the milling-mixing unit to a liquid mass 12.
  • the working feed of the device carried out by boom adjustment and procedures of the excavator.
  • the horizontal feed of the device is carried out by continuous or stepwise operation of the excavator.
  • water and stabilizing agents (lime, cement, clay) are supplied directly to the work area by the media masts 7 running on the mast 6 and in the handle housing 3.

Abstract

The device for cutting and mixing of soils can be adapted to standard-equipped hydraulic excavators and facilitates the continuous cutting of sealing and stabilizing slits and mixing of stabilizing additives. The device is designed as a rotating and traversing combination tool. The cutting-mixing unit consists of a cutting drum (1) and a mixing drum (4) mounted on a common shaft in an upright housing (3). The cutting drum, which is equipped with front and peripheral teeth, loosens the soil to be processed. By disposing the cutting and breaking tools (2) at the front and periphery of the cutting drum, the loosened soil moves in the direction of the subsequent mixing drum. The mixing drum comprises a plurality of blades (5) separated by a distance along the peripheral surface arranged such that a flow arises opposite to the feed direction, said flow processing the loosened soil into a flowing mixture comprising the additives and the mixing water, said flowing mixture filling in the resultant slit.

Description

Vorrichtung zum Fräsen und Mischen von Böden Device for milling and mixing of soils
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fräsen und Mischen von Böden, die an serienmäßig ausgestattete Hydraulikbagger adaptierbar ist und die das kontinuierliche Fräsen von Dicht- und Stabilisierungsschlitzen mit dem Einmischen von stabilisierenden Zuschlägen in einer maschinentechnischen Einheit verbindet.The invention relates to a device for milling and mixing of floors, which is adaptable to standard equipped hydraulic excavators and connects the continuous milling of sealing and stabilizing slots with the mixing of stabilizing additives in a machine unit.
Zum Herstellen von Abdichtungen gegen stauendes oder fließendes Wasser an Erdbauwerken, wie Böschungen, Dämmen, Gründungen oder Flussufern werden grabenförmige Schlitze eingebracht. Diese Schlitze werden nachfolgend mit fließ-fähig eingestellten Suspensionen aus Bodenaushub, Wasser, Tonmineralien, Zement oder Kalk verfüllt. Nach dem Abbinden der Suspension, der Verfestigung bzw. der physikalischen Abscheidung des Wassers entsteht eine wasser-undurchlässige Schicht.Trench-shaped slots are used to create seals against damming or running water in earthworks, such as embankments, dams, foundations or river banks. These slits are subsequently filled with pourable suspensions of excavated soil, water, clay minerals, cement or lime. After setting the suspension, the solidification or the physical separation of the water creates a water-impermeable layer.
Eine ähnliche Verfahrensweise findet bei der Stabilisierung von setzungs- oder rutsch gefährdeten Abschnitten im Bereich von Straßen und Gleiskörpern Verwendung.A similar procedure is used in the stabilization of settling or slip-hazard sections in the area of roads and track bodies.
Das Einbringen der Schlitze in den Baugrund erfolgt durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Verfahren.The introduction of the slots in the ground is carried out by continuous or discontinuous methods.
Bei kontinuierlichen Verfahren werden Kettenfräsen eingesetzt, wobei die Bestand-teile der Suspension in den Schlitz zugeführt und beim Fräsen eingemischt werden. Das Hauptproblem bei diesem Verfahren ist, dass die Fräskette die doppelte Länge des Fräsbaumes besitzt und damit sehr schwer ist. Zudem ist bei dem ketten- förmigen Fräswerkzeug ständig etwa die Hälfte der einzelnen Fräswerkzeuge im Eingriff, was eine Leistungsauslegung nach der maximalen Frästiefe erfordert. Die Gesamtmasse einer Trägermaschine mit einer derartigen kettenförmigen Fräs-einrichtung beträgt bei 3 m Schlitztiefe nahezu 80 t und ist daher für weiche Böden, Baustellen mit geringer Bodentragfähigkeit oder schmale Standstreifen nicht mehr geeignet. Zudem ist das Gerät teuer und der An- und Abtransport zur Baustelle aus logistischen Gründen sehr aufwendig. Diese Technik ist daher nur für große Baulose bei entsprechender Bodenbeschaffenheit geeignet. Eine derartige Bagger-Grabenfräse mit den genannten Nachteilen wird in der Druckschrift DE 198 58 151 Al vorgestellt.In continuous processes, chain cutters are used, whereby the constituent parts of the suspension are fed into the slot and mixed in during milling. The main problem with this procedure is that the milling chain has twice the length of the milling tree and is therefore very heavy. In addition, in the case of the chain-type milling tool, about half of the individual milling tools are constantly engaged, which requires a performance design according to the maximum milling depth. The total mass of a carrier machine with such a chain-shaped milling device is at 3 m slot depth almost 80 t and is therefore no longer suitable for soft soil, construction sites with low soil carrying capacity or narrow hard shoulder. In addition, the device is expensive and the arrival and removal to the site for logistical reasons very expensive. This technique is therefore only suitable for large Baulose with appropriate soil conditions. Such an excavator trencher with the disadvantages mentioned is presented in the document DE 198 58 151 Al.
Daneben bietet die Firma ALLU Finnland Ltd. ein Boden- Bearbeitungssystem zur Stabilisierung von weichen Böden, insbesondere Lehm, Torfund Schlammböden, an. Dabei wird eine hydraulische Mischeinrichtung als Baggeranbaugerät eingesetzt, die mit Hilfe zweier horizontal angeordneter Trommeln den weichen Boden mit einer zugeführten Suspension bzw. einem Bindemittel durchmischt. Die in drei Ebenen rotierenden Trommeln sorgen dabei für eine kontrollierte Durchmischung des zu stabilisierenden Bodens.In addition, the company ALLU Finland Ltd. offers. a soil processing system to stabilize soft soils, especially clay, peat and mud soils. In this case, a hydraulic mixing device is used as an excavator attachment, which mixes the soft ground with a supplied suspension or a binder with the help of two horizontally arranged drums. The drums rotating in three levels ensure a controlled mixing of the soil to be stabilized.
Der Bagger als Geräteträger bewegt sich dabei horizontal in rechtem Winkel zur Drehrichtung der Mischtrommeln. Mit dieser Einrichtung können Arbeitstiefen von bis zu fünf Metern realisiert werden. Die Vorrichtung eignet sich jedoch ausschließlich zur Stabilisierung weicher Böden.The excavator as a device carrier moves horizontally at right angles to the direction of rotation of the mixing drums. With this device working depths of up to five meters can be realized. However, the device is only suitable for stabilizing soft soils.
Bei diskontinuierlichen Verfahren zum Einbringen von Schlitzen werden zunächst mehrere, aneinander gesetzte Bohrungen mit vertikal arbeitenden, mastgeführten Fräsköpfen eingebracht. Dabei wird der gelöste Boden in der Regel aus dem Grabenbereich gefördert, mit einer Suspension versetzt und vermischt und als plastische oder fließfähig eingestellte Masse in den entstandenen Schlitz gefüllt.In discontinuous methods for introducing slots, a plurality of holes set against one another are initially introduced with vertically operating, mast-guided milling heads. The dissolved soil is usually conveyed from the trench area, mixed with a suspension and mixed and filled as a plastic or flowable mass in the resulting slot.
Dazu werden spezielle, als Bohrgerät umgebaute Baggerfahrgestelle mit Masten eingesetzt. Der Vortrieb erfordert dabei ein ständiges Umsetzen des Baggers. Nachteilig ist, dass die Herstellung der Schlitze durch das Einbringen einer Anzahl aneinandergrenzender Bohrlöcher und das Einbringen des fließ fähig eingestellten Gemisches aus Bodenaushub und Suspension zeitlich getrennt und mit unterschiedlichen Ausrüstungen erfolgen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die so hergestellten Schlitzwände geometrisch aus einer Anzahl sich überlappender oder tangierender Bohrlöcher bestehen, so dass bei deren Verfüllung keine gleichmäßige und somit langzeitstabile, wasserresistente Abdichtung garantiert werden kann.For this purpose, special, converted as a drill excavator chassis with masts are used. The propulsion requires a constant implementation of the excavator. The disadvantage is that the production of the slots by the introduction of a number of adjacent boreholes and the introduction of the flow capable set mixture of excavated soil and suspension done separately and with different equipment. Another disadvantage is that the slot walls thus produced geometrically consist of a number of overlapping or tangential boreholes, so that when their backfilling no uniform and thus long-term stable, water-resistant seal can be guaranteed.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Nachteile des Standes der Technik zu eliminieren und eine einfache und kostengünstige Vorrichtung zum Fräsen und Mischen von Böden vorzuschlagen, die an serienmäßig ausgestattete Hydraulikbagger adaptierbar ist und die das kontinuierliche Fräsen von Dicht- und Stabilisierungsschlitzen sowie das gleichzeitige Einmischen von stabilisierenden Zuschlägen ermöglicht.The object of the invention is to eliminate the known disadvantages of the prior art and to propose a simple and inexpensive device for milling and mixing of soils, which can be adapted to standard equipped hydraulic excavators and the continuous milling of sealing and stabilizing slots and the simultaneous mixing of stabilizing surcharges.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Vorzugsweise Weiterbildungen sind in rückbezogenen Unteransprüchen dargelegt.According to the invention the object is achieved by the features of the main claim. Preferably further developments are set forth in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fräsen und Mischen von Böden für die Stabilisierung von Erdstoffen in schlitzförmig ausgebildeten Erdkörpern ist als rotierendes und verfahrbares Kombinationswerkzeug ausgebildet. Die Fräs- Mischeinheit besteht aus einer Frästrommel und einer Mischtrommel, die auf einer gemeinsamen Welle in einem Stielgehäuse gelagert sind.The inventive device for milling and mixing of soils for the stabilization of soil in slit-shaped bodies is designed as a rotating and movable Combination tool formed. The milling mixing unit consists of a milling drum and a mixing drum, which are mounted on a common shaft in a handle housing.
Die stirn- und umfangsverzahnte Frästrommel löst den zu bearbeitenden Boden. Durch die Anordnung der Fräs- und Brecherwerkzeuge auf der Stirnseite und dem Umfang der Frästrommel wird der gelöste Boden in Richtung auf die nachfolgende Mischtrommel bewegt. Die Mischtrommel weist auf der Umfangsfläche eine Anzahl beabstandeter Schaufeln auf, die so angeordnet sind, dass ein axial entgegen der Vortriebsrichtung gerichteter Strom entsteht, der den gelösten Boden mit den zugeführten Zuschlägen und dem Anmachwasser zu einem fließfähig eingestellten Gemisch verarbeitet, das den entstandenen Schlitz ausfüllt.The front and circumferential toothed milling drum loosens the soil to be worked. The arrangement of the milling and crusher tools on the front side and the circumference of the milling drum, the dissolved soil is moved in the direction of the subsequent mixing drum. The mixing drum has on the peripheral surface a number of spaced blades, which are arranged so that an axially directed counter to the advancing direction stream is formed, which processes the dissolved soil with the supplied additives and the mixing water to a flowable mixture that fills the resulting slot ,
Der Einsatz auswechselbarer, hartmetallbestückter Fräs- oder Brecherwerkzeuge ermöglicht höhere Vorschubgeschwindigkeiten und die quasi kontinuierliche Arbeitsweise auch bei begrenzt vorhandenen Schutteinlagerungen oder verwittertem Gestein.The use of interchangeable, carbide-tipped milling or crusher tools enables higher feed rates and quasi-continuous operation, even with limited accumulation of debris or weathered rock.
Vorteilhaft sind die Fräs- oder Brecherwerkzeuge auf der Stirnfläche der Frästrommel umfangsnah angeordnet. Vorteilhaft bilden die auf dem Umfang angeordneten Fräswerkzeuge eine zum Stielgehäuse fördernde Spirallinie. Weiterhin vorteilhaft sind die gemeinsam angetrieben Fräs- und die Mischtrommel auf einer gemeinsamen Welle im Stielgehäuse gelagert.Advantageously, the milling or crusher tools are arranged close to the circumference on the end face of the milling drum. Advantageously, the milling tools arranged on the circumference form a spiral line which promotes the handle housing. Further advantageously, the jointly driven milling and the mixing drum are mounted on a common shaft in the handle housing.
In einer alternativen, gleichfalls bevorzugten Anordnung sind die Fräs- und Mischtrommel separat angetrieben, so dass in Abhängigkeit von den Bodenverhältnissen die Drehzahl oder die Umfangsgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment beider Trommeln unabhängig gesteuert oder geregelt werden kann.In an alternative, equally preferred arrangement, the milling and mixing drum are driven separately, so that depending on the ground conditions, the speed or the peripheral speed and / or the torque of both drums can be independently controlled or regulated.
In einer alternativen, gleichfalls bevorzugten Anordnung wird die gemeinsame Antriebswelle für die Fräs- und Mischtrommel durch einen Kegelradsatz und eine Vertikalwelle angetrieben.In an alternative, equally preferred arrangement, the common drive shaft for the milling and mixing drum is driven by a bevel gear set and a vertical shaft.
Weiterhin bevorzugt wird das Stielgehäuse durch ein oberes Anschlussgehäuse abgeschlossen, das den Antriebsmotor für die Vertikalwelle und die Anschlussfläche für den Aufnahme des Hubmastes aufnimmt oder bei geringeren Arbeitstiefen direkt mittels einer Anschlussplatte am Baggerausleger montiert ist.Further preferably, the handle housing is closed by an upper terminal housing, which receives the drive motor for the vertical shaft and the connection surface for receiving the mast or is mounted at lower working depths directly by means of a connection plate on the excavator boom.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind am Stielgehäuse die Zuführleitungen für Wasser und Zuschlagstoff montiert und münden in der Mittelachse der Fräs- und Mischwelle derart, dass die Zuschläge direkt am Mischort zugeführt werden. Weiterhin vorteilhaft ist der Hubmast, an dessen unterem Ende die Vorrichtung zum Fräsen und Mischen durch Seile angeordnet ist, verschiebbar in einer Führungseinheit gelagert.In a further advantageous embodiment, the supply lines for water and aggregate are mounted on the handle housing and open in the center axis of the milling and mixing shaft such that the surcharges are fed directly to the mixing location. Further advantageous is the mast, at the lower end of the device for milling and mixing is arranged by ropes, slidably mounted in a guide unit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Führungseinheit in einer in Richtung der Grabenachse liegenden vertikalen Ebene schwenkbar am Ausleger eines Baggers oder an einem Trägergestell frontseitig angeordnet.In a further preferred embodiment, the guide unit is arranged in a lying in the direction of the trench axis vertical plane pivotally mounted on the boom of an excavator or on a support frame front.
In einer gleichfalls bevorzugten Ausführungsform ist die Position der auswechselbaren Fräsoder Brecherwerkzeuge auf der Stirnfläche und/oder der Umfangsfläche der Frästrommel einstellbar. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist die Position der Schaufeln und/oder deren Anstellwinkel gegenüber der Längsachse der Mischtrommel einstellbar. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung individuell an die jeweilige Bodenbeschaffenheit anzupassen.In a likewise preferred embodiment, the position of the replaceable milling or crusher tools on the end face and / or the peripheral surface of the milling drum is adjustable. In a likewise preferred embodiment, the position of the blades and / or their angle of attack relative to the longitudinal axis of the mixing drum is adjustable. This makes it possible to customize the device individually to the particular soil conditions.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Figuren näher erläutert:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to two figures:
Dabei zeigen:Showing:
Figur 1 einen Bagger mit Vorrichtung zum Fräsen und Mischen, undFigure 1 shows an excavator with apparatus for milling and mixing, and
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung der Fräs- und Mischtrommel.Figure 2 is an enlarged view of the milling and mixing drum.
Figur 1 zeigt einen Hydraulikbagger mit einer Vorrichtung zum Fräsen und Mischen von Böden, die im wesentlichen aus einer Frästrommel 1 mit Fräs- oder Brecherwerkzeugen 2, einer Mischtrommel 4 mit Mischschaufeln 5, einem dazwischen angeordneten Stielgehäuse 3 und einem, sich an das Stielgehäuse 3 anschließenden Anschlussgehäuse 3 a besteht, das obenseitig mit einem Hubmast 6 verbunden ist. Der Hubmast 6 weist obenseitig eine Hubwinde 9 auf und ist über eine Führungseinheit 8 mit dem Bagger 11 verbunden.Figure 1 shows a hydraulic excavator with a device for milling and mixing of soils consisting essentially of a milling drum 1 with milling or crusher tools 2, a mixing drum 4 with mixing blades 5, a stalk housing 3 arranged therebetween and a, adjoining the handle housing 3 Terminal housing 3 a is connected to the top side with a mast 6. The mast 6 has at the top a hoist winch 9 and is connected via a guide unit 8 with the excavator 11.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Frästrommel 1, der Mischtrommel 4 und des Stielgehäuses 3, das obenseitig mit dem Hubmast 6 verbunden ist.Figure 2 shows an enlarged view of the milling drum 1, the mixing drum 4 and the handle housing 3, which is connected to the top of the mast 6.
Die in- in Vorschubrichtung betrachtet - vordere Frästrommel 1 ist stirnseitig mit mehreren, leicht auswechselbaren Fräswerkzeugen 2 zum Stirnschnitt besetzt und weist auf dem Umfang eine Anzahl spiralförmig versetzt angeordneter Fräswerkzeuge 2 auf. Die gemeinsame Antriebswelle ist im Stielgehäuse 3 gelagert und wird über eine, nicht näher dargestellte Kegelradeinheit angetrieben. Auf dem anderen Ende der Antriebswelle befindet sich die Mischtrommel 4, auf deren Umfang eine Anzahl auswechselbarer Mischschaufeln 5 schraubenförmig so angeordnet sind, dass der abgefräste Erdstoff in Richtung des bereits entstandenen Schlitzes befördert wird und gleichzeitig eine innige Durchmischung mit Wasser und dem Stabilisierungsmittel erfolgt, das über die am Stielgehäuse 3 angeordneten Medienleitungen 7 zugeführt wird. Die Vorrichtung ist an einem Bagger 11 montiert.The in- considered in the feed direction - front milling drum 1 is frontally occupied with a plurality of easily replaceable milling tools 2 for the end cut and has on the periphery a number of spirally offset milling tools 2 arranged. The common drive shaft is mounted in the handle housing 3 and is driven via a bevel gear unit, not shown. On the other end of the drive shaft is the mixing drum 4, on the circumference of a number interchangeable mixing vanes 5 are helically arranged so that the milled earth is conveyed in the direction of the slot already formed and at the same time an intimate mixing with water and the stabilizing agent takes place is supplied via the arranged on the handle housing 3 media lines 7. The device is mounted on an excavator 11.
Aufgrund der wirkenden Scherkräfte im Mischstrom wird die Herstellung fließfähig eingestellter Tonsuspensionen unterstützt. Durch die vorteilhafte Überlagerung der Schnittbewegung, der Vorschubbewegung und der im gleichen Medium rotierenden Mischtrommel 4 entsteht eine kontinuierliche und homogene Schlitzfüllung, deren Verlauf und Maßhaltigkeit zwangsläufig gewährleistet ist.Due to the shearing forces acting in the mixed stream, the production of flowable clay suspensions is supported. Due to the advantageous superimposition of the cutting movement, the advancing movement and the mixing drum 4 rotating in the same medium, a continuous and homogeneous slot filling is produced whose course and dimensional stability are inevitably ensured.
Das Stielgehäuse 3 nimmt sowohl den im oberen Ende gelagerten hydraulischen Antriebsmotor, die Antriebswellen und deren Lagerungen als auch die Dichtelemente für die Fräs- und Mischtrommeln 1 und 4 auf und überträgt zugleich über die Gehäusewandung die auftretenden Kräfte und Momente in den vertikal verfahrbaren Hubmast 6. Am Hubmast 6 und am Stielgehäuse 3 sind die Zuführleitungen 7 für Suspension, Wasser und/oder Kalkzementpulver angeordnet.The handle housing 3 accommodates both the hydraulic drive motor mounted in the upper end, the drive shafts and their bearings and the sealing elements for the milling and mixing drums 1 and 4 and at the same time transmits the occurring forces and moments to the vertically movable lifting mast 6 via the housing wall. On the mast 6 and on the handle housing 3, the supply lines 7 are arranged for suspension, water and / or lime cement powder.
Der kastenförmige Hubmast ist in einer Führungseinheit 8 gelagert. Die vertikale Zustellbewegung der Fräs- und Mischeinrichtung erfolgt durch am Hubmast 6 montierte hydraulische Hub winden 9.The box-shaped mast is mounted in a guide unit 8. The vertical feed movement of the milling and mixing device is done by mounted on the mast 6 hydraulic Hub win 9.
Die Führungseinheit 8 ist am Grundausleger oder an einem speziellen seitlichen Tragwerk eines Baggers 11 montiert und wird durch den einen Kippzylinder bewegt. Die Auswahl des Baggers richtet sich leistungsseitig nach der Bodenart und hinsichtlich der Eigenmasse nach der Hubmastlänge und -masse.The guide unit 8 is mounted on the base boom or on a special lateral support structure of an excavator 11 and is moved by the one tilt cylinder. The selection of the excavator depends on the performance of the soil type and in terms of net mass according to the Hubmastlänge and mass.
Für den Einsatz auf der Baustelle wird der Bagger mit der montierten Fräs-Misch- Vorrichtung in Schlitzrichtung ausgerichtet.For use on the construction site, the excavator is aligned with the assembled milling-mixing device in the slot direction.
Für den Arbeitsbeginn ist eine Startgrube in der beabsichtigten Tiefe erforderlich, die das Absenken des Hubmastes 6 unter einem Winkel von ca. 60°- 85° ermöglicht. Die Startgrube wird mit Wasser und Zuschlagmaterial gefüllt und durch Bewegen des Hubmastes 6 mit der Fräs-Mischeinheit zu einer liquiden Masse 12 verarbeitet. Der Arbeitsvorschub der Vorrichtung erfolgt durch Auslegerverstellung und Verfahren des Baggers.For the start of work a starting pit in the intended depth is required, which allows the lowering of the mast 6 at an angle of about 60 ° - 85 °. The starting pit is filled with water and aggregate material and processed by moving the lifting mast 6 with the milling-mixing unit to a liquid mass 12. The working feed of the device carried out by boom adjustment and procedures of the excavator.
Mit dem Seil 10 und dem Ausleger wird der Hubmast 6 zum Anschnitt in die Startgrube gesetzt.With the rope 10 and the boom of the mast 6 is set to bleed into the starting pit.
Durch die Überlagerung der Rotationsbewegung der stirn- und umfangsseitig schneidenden Frästrommel 1 mit der vertikalen Zustellbewegung des Hubmastes 6 wird über die Arbeitstiefe ein Bodenstreifen in einer Breite, die dem Durchmesser der Frästrommel 1 entspricht, bearbeitet. Der horizontale Vorschub der Vorrichtung erfolgt durch kontinuierliches oder schrittweises Verfahren des Baggers.Due to the superimposition of the rotational movement of the front and peripheral cutting cutting drum 1 with the vertical feed movement of the mast 6 is processed over the working depth of a ground strip in a width corresponding to the diameter of the milling drum 1, processed. The horizontal feed of the device is carried out by continuous or stepwise operation of the excavator.
Während des Fräsens werden durch die am Hubmast 6 und im Stielgehäuse 3 verlaufenden Medienleitungen 7 Wasser und Stabilisierungsmittel (Kalk, Zement, Ton) unmittelbar dem Arbeitsbereich zugeführt. During milling, water and stabilizing agents (lime, cement, clay) are supplied directly to the work area by the media masts 7 running on the mast 6 and in the handle housing 3.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Frästrommel1 milling drum
2 Fräs- oder Brecherwerkzeug2 milling or crusher tool
3 Stielgehäuse3 handle housing
4 Mischtrommel4 mixing drum
5 Schaufel5 scoops
6 Hubmast6 mast
7 Medienleitung7 Media line
8 Führungseinheit8 guide unit
9 Hubwinde9 hoist winch
10 Seil10 rope
11 Bagger 11 excavators

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Fräsen und Mischen von Böden mittels Hydraulikbagger mit einer rotierenden oder oszillierenden Frästrommel (1) und einer rotierenden oder oszillierenden Mischtrommel (4), wobei das durch die Frästrommel (1) gelöste Material durch die Anordnung der Fräs- und/oder Brecherwerkzeuge in den Bereich der Mischtrommel (4) bewegt wird.1. Device for milling and mixing of soils by means of hydraulic excavator with a rotating or oscillating milling drum (1) and a rotating or oscillating mixing drum (4), wherein the by the milling drum (1) dissolved material by the arrangement of the milling and / or crusher tools in the area of the mixing drum (4) is moved.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs- oder Brecherwerkzeuge (2) auf der Stirnfläche umfangsnah angeordnet sind und die am Umfang angeordneten Fräs- und/oder Brecherwerkzeuge (2) eine zum Stielgehäuse (3 ) fördernde Spirallinie bilden.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the milling or crusher tools (2) are arranged on the end face umfangsnah and the circumferentially arranged milling and / or crusher tools (2) form a stem housing (3) promoting spiral line.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Umfangsfläche der Mischtrommel (4) Schaufeln (5) so angeordnet sind, dass ein axial entgegen der Vortriebsrichtung gerichteter Volumenstrom entsteht, der das gelöste Material mit den zugeführten Zuschlägen und dem Wasser zu einer liquiden Masse (12) vermischt.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the peripheral surface of the mixing drum (4) blades (5) are arranged so that a directed axially against the advancing direction volume flow is formed, the dissolved material with the supplied aggregates and the water mixed into a liquid mass (12).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs- und die Mischtrommel (1, 4) auf einer gemeinsamen Antriebswelle im Stielgehäuse (3) angeordnet sind4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the milling and the mixing drum (1, 4) on a common drive shaft in the handle housing (3) are arranged
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Stielgehäuse (3) angeordnete Antriebswelle für die Fräs- und Mischtrommel durch einen Kegelradsatz und eine Vertikalwelle angetrieben wird.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the handle housing (3) arranged drive shaft for the milling and mixing drum is driven by a bevel gear and a vertical shaft.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Bereich des Stielgehäuses (3) den Antriebsmotor für die Vertikalwelle und die Anschlussfläche für den Anschluss an den Hubmast (6) oder an einen Adapter des Auslegers aufnimmt.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper portion of the handle housing (3) receives the drive motor for the vertical shaft and the connection surface for connection to the mast (6) or to an adapter of the boom.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Stielgehäuse (3) die Medienleitungen (7) für Wasser und Zuschlagstoff angeordnet sind, die in der Mittelebene der Fräs- und Mischvorrichtung münden. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on or in the handle housing (3), the media lines (7) are arranged for water and aggregate, which open in the center plane of the milling and mixing device.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmast (6) in einer Führungseinheit (8) gelagert und durch Seile (10) verschiebbar ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting mast (6) mounted in a guide unit (8) and by cables (10) is displaceable.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (8) in einer, in Richtung der Schlitzachse liegenden, vertikalen Ebene schwenkbar am Ausleger eines Hydraulikbaggers (11) oder an einem Trägergestell frontseitig oder seitlich am Baggerfahrwerk angeordnet ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide unit (8) in a lying in the direction of the slot axis, vertical plane pivotally mounted on the boom of a hydraulic excavator (11) or on a support frame front or side of the excavator chassis.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder Neigung der auswechselbaren Fräs- und/oder Brecherwerkzeuge (2) und/oder Schaufeln (5) einstellbar ist. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the position and / or inclination of the interchangeable milling and / or crusher tools (2) and / or blades (5) is adjustable.
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