EP2423388A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Schlitzwand - Google Patents

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Publication number
EP2423388A1
EP2423388A1 EP10009010A EP10009010A EP2423388A1 EP 2423388 A1 EP2423388 A1 EP 2423388A1 EP 10009010 A EP10009010 A EP 10009010A EP 10009010 A EP10009010 A EP 10009010A EP 2423388 A1 EP2423388 A1 EP 2423388A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
unit
release unit
release
slot
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10009010A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Renz
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.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau 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 Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority to EP10009010A priority Critical patent/EP2423388A1/de
Publication of EP2423388A1 publication Critical patent/EP2423388A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/126—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and mixing by rotating blades
    • 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
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
    • E02D5/187—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ the bulkheads or walls being made continuously, e.g. excavating and constructing bulkheads or walls in the same process, without joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/06—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging elements mounted on an endless chain
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/08—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging wheels turning round an axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
    • E02F5/101—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables forming during digging, e.g. underground canalisations or conduits, by bending or twisting a strip of pliable material; by extrusion

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a trench wall in the floor according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an apparatus for producing a trench wall in the ground according to the preamble of claim 6. Finally, the invention relates to a release unit for a method according to one of the claims 1 to 5 or a device according to one of claims 6 to 14.
  • a slit is created by abrading soil material and, to form the trench wall, the abraded soil material in the slit is mixed with a curable suspension to a soil mortar by means of at least one mixing unit, wherein at least one rod with mixing elements is rotationally driven for mixing.
  • the generic device comprises at least one mixing unit, which is designed for mixing abraded soil material and a suspension to a floor mortar within a slot and at least one rotatably driven rod, are arranged on the mixing elements, and a suspension feed for supplying the suspension for forming the floor mortar ,
  • a first technique is to make a continuous, horizontal and dense wall of a floor mortar in the so-called lamellar process.
  • a first step with a certain distance individual slats produced.
  • a further blade between the spaced slats is cut in each case.
  • Such a method is for example in the DE 102 38 646 B3 described.
  • the individual slats must be created very accurately in their defined position, otherwise leaks in the slot wall may occur.
  • the sinking of the individual slats is relatively time-consuming and it takes a longer time to homogenize the soil mortar in the individual slats.
  • a second technique is to scrape a sprocket blade into the ground and advance this sword in a horizontal direction.
  • Such a method is for example in the WO 97/17497 described.
  • Milling Chain Swords are used, among other things, for the stabilization and sealing of dykes.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for producing a trench wall with floor mortar, which are particularly effective and with which a good mixing of the floor mortar can be achieved.
  • the object is achieved in a first aspect by a method having the features of claim 1.
  • the object is achieved in a second aspect by a device having the features of claim 6.
  • the object is achieved by a release unit with the features of claim 15.
  • Preferred embodiments of the invention are specified in the respective subclaims.
  • the inventive method is characterized in that at least one release unit is provided in addition to the mixing unit, which extends over the depth of the slot and by means of milling elements in the direction of travel at the Working face over the depth of the slot removes soil material, and that the release unit and the mixing unit are moved horizontally, wherein the release unit leads the mixing unit.
  • the device according to the invention is characterized in that furthermore at least one release unit is provided, which is arranged next to the mixing unit and designed for removing ground material in the direction of travel at the working face over the depth of the slot.
  • a first aspect of the invention is that the trench wall of floor mortar is continuously created by advancing the device along a slot longitudinal axis, in particular in the horizontal direction.
  • a continuous trench wall made of floor mortar can be created, which is particularly dense, since it contains little or no construction joints.
  • a second aspect of the invention is to largely spatially and structurally separate the dissolution of the soil material and the mixing of the dissolved soil material with the curable suspension to produce a soil mortar.
  • a soil release or milling unit is provided, which releases the soil material during the horizontal propulsion of the device.
  • a mixing unit is provided, which mixes the dissolved soil material with the curable suspension and during the horizontal propulsion of the device performs substantially no soil removal.
  • a further aspect of the invention can be seen in the provision of a rod-shaped mixing device with a vertical rod, which is arranged in particular along the entire slot depth, despite a horizontal propulsion of the device.
  • the device is first lowered vertically until it has reached the final depth of the trench wall to be created. Subsequently, the device is moved laterally in the direction of the diaphragm wall to be produced, that is to say essentially horizontally, with the diaphragm wall being created.
  • the soil material at the working face that is the working side, is released essentially over the entire slot depth.
  • the dissolved soil material is, especially in horizontal Direction, promoted in a rear region of the release unit, where it is homogenized by the at least one trailing mixing unit.
  • the release unit has at least one drive rod with milling elements, which extends vertically but inclined in the slot, and that a direction of rotation of the drive rod is changed several times, in particular periodically.
  • a direction of rotation of the drive rod is changed several times, in particular periodically.
  • the direction of rotation is changed approximately every 10 to 20 seconds. This avoids a greater deviation of the slot from a straight line.
  • the rotational speed for the drive rod of the release unit is preferably about 1 revolution per second to 5 revolutions per second.
  • the rod of the at least one mixing unit can be rotated at the same rotational speed or slower.
  • the release unit can in particular be driven horizontally at a speed of 10 to 100 centimeters per minute. Basically, however, faster or slower propulsion speeds are possible.
  • the mixing unit and / or the release unit are moved up and down like a pendulum.
  • the up and down movement of the mixing unit and / or the release unit during the horizontal feed of the device similar to a jigsaw, facilitates the release of the soil material.
  • the curable suspension which may in particular also be a sealing suspension, the components of water, cement and bentonite.
  • the suspension can in principle be introduced into the slot at the release unit and / or at the mixing unit.
  • a particularly good homogenization of the soil mortar can be achieved by introducing the curable suspension into the slot both in the area of the mixing unit and additionally in the region of the dissolving unit. By adding the suspension in the region of the dissolving unit, the dissolution of the soil can be facilitated.
  • the homogenization of the soil mortar can be further improved if the curable suspension is added distributed at different depths of the milling slot.
  • a further preferred embodiment of the method is that the curable suspension is added under elevated pressure. Due to the increased pressure, a certain cutting force and thus an improvement of the loosening of the soil can be effected.
  • At least two drive rods are provided, which are rotated in opposite directions.
  • the method can basically be used in a wide variety of types of soils, for example in fine-grained, coarse-grained and cohesive soils.
  • One aspect of the device according to the invention is that the release unit for removing soil material in slot longitudinal axis, ie in the horizontal direction, is formed.
  • the release unit has at least one drive rod which can be driven in rotation with radial milling elements distributed along its length.
  • a rod-shaped release unit allows effective dissolution and conveyance of the soil material in the horizontal direction.
  • the milling elements are preferably arranged substantially along the entire length of the drive rod to release the soil material along the entire slot depth and to convey it to a rear portion of the slot to the mixing unit.
  • the radial milling elements extend outwardly from the drive rod and may, at least in part, be inclined upwardly, downwardly and / or circumferentially of the drive rod.
  • the drive rod of the release or milling unit and the rod of the mixing unit are preferably arranged in parallel.
  • the mixing unit is preferably designed so that in addition a homogenization of the soil mortar in the vertical direction of the slot can take place.
  • the mixing elements For this purpose, the mixing unit may, for example, be helical, worm-paddle or wing-shaped. It is also possible to provide any desired combinations of different mixing elements, such as helices, screws, vanes and / or paddle-like sheets. Furthermore, the mixing elements may have holes or recesses in order to intensify the mixing process.
  • the mixing elements preferably extend substantially along the entire length of the rod to achieve good homogenization along the entire slot depth.
  • a drilling tool is arranged at a lower end of the mixing unit.
  • the drilling tool may have a cutting device for releasing soil material.
  • the suspension feed for adding the curable suspension can be arranged on the release unit and / or the mixing unit.
  • the suspension feed may have one or more outlet openings or nozzles.
  • the drive rod of the release unit may be formed as a hollow core tube.
  • the core tube preferably has a plurality of outlet openings or nozzles distributed along the length as a suspension feed.
  • the rotatably driven rod of the mixing unit for supplying the curable suspension may be formed as a hollow core tube.
  • the core tube of the mixing unit preferably has a plurality of outlet openings or nozzles as suspension feed, which are distributed along the length of the core tube.
  • the drilling tool may have a cutting device for releasing soil material.
  • the milling or release elements are designed for different directions of rotation of the drive rod.
  • the milling or release elements are each designed so that a cutting action is achieved in both directions of rotation.
  • a plurality of milling or release tools in particular Fräszähne be provided on a milling or release element, for example, wherein at least a first milling tool for a first direction of rotation and a second milling or release tool for a second direction of rotation is formed.
  • the milling or loosening tools can be protected with welding jobs.
  • the milling or release elements are preferably arranged helically or helically along the drive rod or the core tube.
  • the release unit has a double linkage, wherein a first rod part is rotatable in a first direction of rotation and a second rod part simultaneously in a second direction of rotation.
  • a first rod part is rotatable in a first direction of rotation and a second rod part simultaneously in a second direction of rotation.
  • two concentric telescoping axes or rods may be provided.
  • the two rod parts which can also be referred to as upper and lower linkage, either each have their own drive or are coupled to each other via a transmission.
  • At least two release units arranged parallel to one another are provided.
  • the release units each have a drive rod with release tools or cutting elements.
  • the drive rods are arranged parallel to each other.
  • the drive rods are rotatable in opposite directions.
  • the release units each have their own rotary drive for the drive rods.
  • the individually driven drive rods different rotational speeds and rotational positions of the release units can be adjusted.
  • an improved passage of larger stones for example, with a diameter of 10 centimeters or more, can be achieved.
  • the release units can be seen laterally side by side, in particular offset, arranged in the drive direction of the device.
  • the drive rods are then arranged in a plane which extends transversely to a longitudinal plane or longitudinal axis of the slot wall.
  • the release units are laterally offset from one another and, viewed in the direction of advance, arranged one behind the other.
  • the release units can be arranged obliquely one behind the other in the direction of advance.
  • the release unit has a sword-shaped chain cutter.
  • a chain cutter which can also be called a Mine Chain Sword, has a good milling action and thus allows for easy release of the soil material.
  • the release unit has a plurality of cutting wheels.
  • the cutting wheels are preferably distributed over the length of the release unit or the depth of the Frässchlitzes.
  • the cutting wheels each have an axis of rotation which is arranged transversely to a longitudinal axis of the release unit.
  • the cutting wheels therefore preferably each have a horizontal axis of rotation and are arranged one below the other.
  • the release unit has a plurality of horizontal milling or cutting wheels that can penetrate disc-shaped in the ground.
  • the milling or cutting wheels preferably have milling or cutting devices along their circumference.
  • a further preferred embodiment consists in that a carrier vehicle is provided with at least one mast, along which a lifting carriage can be moved, and in that the mixing unit and the release unit are mounted on the lifting carriage.
  • the mast and the lifting serve in particular to the release unit and the Lowering mixing unit, especially at the beginning of a slot position or after a work interruption, perpendicular to the ground and, in particular after completion of the slot wall or at the end of a working day to pull out of the slot again.
  • the device can be moved in the horizontal direction solely by the carrier vehicle traveling slowly with the release unit and the mixing unit along a horizontal advancing direction.
  • a pressure or force introduction device is provided in order to apply a horizontal force to the release unit and / or the mixing unit below a terrain surface.
  • the application of the horizontal contact force is preferably carried out in the region of at least one connecting device, with which the mixing unit and the release unit are connected to each other.
  • the force is introduced by a pressure force on the mixing unit and / or the release unit.
  • the connecting device may be an elongated, in particular rod-shaped element, which is arranged approximately transversely to the longitudinal axis of the release unit and / or the mixing unit.
  • the connecting device may comprise rotary guides for the mixing unit and / or the release unit or their rotating rods.
  • the additional horizontal pressing force can be provided, for example, via a vertical rod-shaped or bar-shaped device which presses against the release unit and / or the mixing unit from below behind the ground surface.
  • the rod or bar-shaped device can preferably be moved up and down in order to be able to be pulled out of the slot during or before curing of the suspension.
  • the rod-shaped device preferably has a larger moment of resistance than the release unit and / or the mixing unit.
  • the rod-shaped device is mounted on a carrier vehicle to the mast trailing second carrier vehicle.
  • the horizontal contact force can also be provided via at least one lifting cylinder, which extends obliquely or horizontally and presses against the release unit and / or the mixing unit.
  • the at least one lifting cylinder can also be attached to a trailing carrier vehicle.
  • the lifting cylinder can preferably be removed from the milling slot via the carrier vehicle.
  • a tracked vehicle or a wheel-driven device is provided as a trailing carrier vehicle. But it can also be combined in a device with the dissolving and mixing device.
  • At least one rotationally drivable feed wheel with blade and / or claw-shaped arms is arranged at a lower end of the release unit.
  • the feed wheel is preferably provided with its own drive.
  • the scoop-like or claw-like arms can penetrate into the ground and press the device forward on its lower side in the feed direction, thereby promoting propulsion.
  • an inclination measuring device be provided on the mixing unit and / or the release unit.
  • at least two inclining measuring sensors arranged one above the other are arranged in one axis in order to be able to reproduce a traverse of the axis of rotation.
  • inclinometer chains can be provided, which are fastened in or on the core tube of the dissolving or mixing unit. The reading can always be made when the device is briefly stopped at a given angle of rotation.
  • a display is provided which indicates the position of the tool, in particular a driver of the device.
  • the method according to the invention can be carried out in particular by means of the device according to the invention.
  • the device according to the invention is in particular designed to carry out the method according to the invention.
  • the release unit comprises at least one drive rod which is rotatably drivable, a plurality of radial milling elements, which are formed along the drive rod for removing soil material at a lateral feed of the drive rod, and a drilling tool at a lower end of the drive rod for sinking the release unit along a longitudinal axis the frying pan.
  • the drilling tool has a drill bit with which soil material can be removed during a lowering of the release unit along a longitudinal axis of the release unit.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an apparatus 10 according to the invention for producing a trench wall of floor mortar.
  • the device 10 comprises two rod-shaped mixing units 20, 21 and a parallel thereto, also rod-shaped release or milling unit 40.
  • the mixing units 20. 21 are formed substantially the same.
  • a first mixing unit 20 will be described below.
  • the first mixing unit 20 has a hollow rod 22 designed as a hollow tube, along which a plurality of mixing elements 24 are arranged.
  • the rod 22 is rotatably drivable and forms a longitudinal axis of the mixing unit 20 and a rotation axis for the mixing elements 24.
  • the mixing elements 24 have a plurality of helices, which are each arranged along a longitudinal section of the rod 22.
  • the spirals create a vertical flow within the freshly made soil mortar in the wall, resulting in good homogenization over the entire slot depth.
  • the plurality of coils may in principle also be arranged a continuous coil.
  • the mixing elements 24 extend substantially along the entire length of the core tube.
  • a drilling tool 28 which allows for easier penetration of the mixing unit 20 into the ground.
  • the mixing unit 20 can thus also be referred to as a drilling-mixing unit.
  • the drilling tool 28 By the drilling tool 28, the mixing unit can be screwed along its longitudinal axis in the ground.
  • the drilling tool 28 has at least one cutting device for releasing soil material.
  • a cutting edge of the cutting device extends at the lower end of the rod 22 transversely, in particular radially to this.
  • a radial extent of the drilling tool 28 or the cutting edge is at least as large as a radial extent of the mixing elements 24.
  • a second mixing unit has a rod 23 corresponding to the first mixing unit, on which mixing elements 25 are arranged. At a lower end of the rod 23 is a drilling tool 29th
  • the release unit 40 has a parallel to the rod 22 aligned hollow drive rod 42, which may also be referred to as a core tube.
  • the individual cutting elements 44 may, for example, be arranged helically or helically around the drive rod 42.
  • the drive rod 42 is rotatably drivable and forms a longitudinal axis of the release unit 40 and a rotation axis of the cutting elements 44th
  • the cutting elements 44 each have a radial milling arm 46 with at least one milling tool 47.
  • the milling tool 47 is located on one of the drive rod 42 opposite end of the Fräsarms 46th
  • a drilling tool 48 towelteufen the release unit 40 along its longitudinal axis in the ground.
  • the release unit 40 can thus also be referred to as a drilling-milling unit.
  • the drilling tool 48 has at least one cutting device for releasing soil material.
  • a radial extent of the drilling tool 48 may in principle be smaller than a radial extent of the milling elements 44.
  • the mixing units 20, 21 and the release unit 40 are connected to one another via a plurality of connecting devices 30.
  • the connecting means 30 are formed as transverse yokes between the rods 22 and 23 and between the drive rod 42 and the rod 22.
  • the rods 22, 23 and the drive rod 42 are rotatably mounted in rotary guides 32 of the connecting means 30.
  • the connecting means 30 have a stepped shape in order to achieve an improvement in the mixing of the floor mortar, in particular in the vertical direction.
  • the rotary guides 32 of a connecting device 30 are each at different lengths of the units 20, 21, 40 or at different depths of the slot.
  • connecting devices are also possible in principle, which are arranged obliquely with respect to the lateral advancing direction of the device 10.
  • suspension feeds 34 are provided as suspension feeds 34 along the core tubes of the mixing units 20, 21 and the release unit.
  • the core tubes are each connected via a flushing head 36 to a suspension supply line 38.
  • the apparatus 10 further includes a first carrier vehicle 60 having a mast 62.
  • the first carrier vehicle 60 may be, in particular, a tracked or crawler vehicle.
  • a lifting carriage 64 is arranged movable.
  • the lifting carriage 64 is movable along a longitudinal axis of the mast 62.
  • at least one pulling element for example a rope, a chain or a cylinder, is provided.
  • the release unit 40 and the mixing units 20, 21 are rotatably mounted on the lifting carriage 64 and moved together with the lifting carriage 64 parallel to the mast 62.
  • the release unit 40 and the mixing units 20, 21 can be rotationally driven by their own motors on the lifting carriage 64.
  • the apparatus 10 further comprises a pressing device 70 for applying a horizontal contact pressure to a mixing unit 20, 21 and / or a release unit 40, 41 below a ground or ground surface 14 or below the lifting carriage 64.
  • the pressing device 70 may be a separate construction or combined with the mixing and dissolving unit 20, 40 to form a device.
  • the pressing device 70 has a parallel to the mixing units 20, 21 and the release unit 40 arranged pressing bar 72.
  • the pressing bar 72 has a greater moment of resistance than the release unit 40 and / or the mixing units 20, 21.
  • the pressing bar 72 is vertically movable in order to be pulled out of the slot at the conclusion or interruption of the work can.
  • the pressing device 70 comprises a second carrier vehicle 80, which, like the first carrier vehicle 60, may be, for example, a caterpillar or tracked vehicle.
  • the second carrier vehicle 80 preferably has two chains whose spacing is greater than the width of the slot to be created.
  • the pressing bar 72 is mounted so as to be axially displaceable in the vertical direction on the second carrier vehicle 80.
  • the Anpressbalken 72 may be additionally mounted pivotably about a horizontal axis of rotation.
  • the introduction of the horizontal contact force is carried out on the connecting means 30.
  • the connecting means 30 are therefore each designed so that an end portion contacted by the Anpressbalken 72 and can be acted upon by a contact pressure.
  • the connection devices 30 are arranged such that a plurality of connection devices 30 can be contacted simultaneously by the contact pressure bar 72. In this case, a horizontal force can be exerted on the connecting devices 30 by means of the pressure bar 72.
  • Force introduction devices or print heads 33 are respectively provided on the connecting devices 30 at the end.
  • the force introduction devices may be constructed in the manner of a shock absorber.
  • FIG. Fig. 2 A second embodiment of the device 10 is shown in FIG Fig. 2 shown.
  • the pressing device 70 has no vertical pressing bar 72, but rather a plurality of lifting cylinders 76, 77, which are pivotably connected about a horizontal axis of rotation 78 and 79, respectively, to the second carrier vehicle 80.
  • Each lifting cylinder 76, 77 is articulated on the one hand to the second carrier vehicle 80 and on the other hand to a connecting device 30.
  • the lifting cylinders 76, 77 each have a cylinder housing and a piston displaceably guided therein.
  • FIG Fig. 3 Another embodiment of the device 10 is shown in FIG Fig. 3 shown.
  • the apparatus has a feed wheel 84 which can be driven in rotation.
  • the feed wheel 84 is provided at a lower end of the release unit 40 and is rotatably mounted about a horizontal axis of rotation 86 on a bearing plate 88.
  • the bearing plate 88 also has a rotary guide 32 for the drive rod 42.
  • the feed wheel 84 comprises blade-like or claw-shaped arms 90, which are circumferentially arranged on a wheel body 92 of the feed wheel 84.
  • a connecting device 30 is arranged in a lower region of the mixing and detaching units 20, 21, 40 in order to transfer the horizontal feed force generated by the feed wheel 84 effectively to the mixing units 20, 21.
  • a section of a release unit 40 according to the invention is shown in a perspective view.
  • the release unit 40 comprises a drive rod 42, which is rotatable about a longitudinal axis 6 of the drive rod 42.
  • milling elements 44 are arranged helically or helically.
  • the milling elements 44 each have a milling tool 47 in order to remove soil material transversely to the longitudinal axis 6 on rotation of the release unit 40 about the longitudinal axis 6 and a lateral advance of the release unit 40.
  • Fig. 5 shows the release unit 40 Fig. 4 in a side view.
  • Each of the cutting elements 44 is radially aligned with the drive rod 42 in order to achieve the largest possible radial cutting or milling action.
  • a release unit 40 with a double linkage is in Fig. 6 shown.
  • the release unit 40 comprises an upper linkage 50 and a lower linkage 52.
  • the two linkages 50, 52 can be driven simultaneously in different directions of rotation.
  • Milling elements 44 are arranged on both rods 50, 52.
  • the two linkages 50, 52 are arranged concentrically or coaxially with each other and can either be coupled together via a gear 54 or driven separately.
  • FIGS. 7 to 9 show a section of a trench wall 12 to be created in a ground in a view from above.
  • a device 10 for creating a slot wall 12 is located in the ground and moves in the horizontal feed direction 2 to the right. In the left-hand area of the illustrations, the slot wall 12 has already been created, while soil material is still present in the right-hand area.
  • the device 10 shown essentially corresponds to the device according to Fig. 1 ,
  • the device 10 comprises a release unit 40 and two mixing units 20, 21, which follow the release unit 40 in the advancing direction 2.
  • Release unit 40 and Mixing units 20, 21 are moved horizontally in the ground.
  • the vertical rods 22, 23 of the mixing units 20, 21 and the vertical drive rod 42 of the release unit 40 are arranged in the drive direction 2 in a vertical center plane 16 of the slot wall 12.
  • the device 10 according to Fig. 8 has in contrast to the previously described devices on two release units 40, 41.
  • the release units 40, 41 are arranged side by side in such a way that the respective drive rods 42, 43 extend in a transverse axis of the slot wall 12.
  • the release units 40, 41 each have a diameter which is half the diameter of a mixing unit 20, 21.
  • the release units 40, 41 are preferably rotated in different directions.
  • the release units 40, 41 have for this purpose either milling tools 47, which are designed for two directions of rotation, or a first release unit 40 is for a first direction of rotation and a second release unit 41 is designed for a second direction of rotation.
  • Fig. 8 In contrast to Fig. 8 are the release units 40, 41 of the device 10 according to Fig. 9 staggered to each other.
  • the two release units 40, 41 are arranged in other words in the advancing direction 2 obliquely one behind the other.
  • the release units 40, 41 compared to the embodiment according to Fig. 8 a larger diameter and the drive rods 42, 43 may have a greater distance from each other. With this embodiment, larger stones can be better transported between the release units 40, 41 in the direction of the mixing units 20, 21.
  • Fig. 10 an embodiment of two release units 40, 41 is shown, in which overlap the effective ranges of the release units.
  • the cutting elements 44 are each attached to different heights or lengths of the drive rods 42.
  • FIG. 11 A detailed view of a drive rod 42 with a milling or release element 44 is in Fig. 11 shown.
  • the milling element 44 has a plurality of radially to the drive rod 42 arranged cutting arms 46, of which only one is shown.
  • milling tools 47 are arranged, each one in tangential Have direction aligned milling tip.
  • a further embodiment of a device 10 is shown.
  • the release unit 40 comprises a chain cutter 96 or a chain cutter bar.
  • the chain cutter 96 has a longitudinal axis, which is arranged parallel to the longitudinal axis of the mixing units 20, 21.
  • the chain cutter 96 is also connected via connecting means 30 with the mixing units 20, 21 and mounted on the lifting carriage 64.
  • a motor 98 is provided on the lifting carriage 64.
  • FIG Fig. 13 Another embodiment of a device 10 is shown in FIG Fig. 13 shown.
  • the release unit 40 has a plurality of cutting wheels 56, which are arranged vertically one below the other.
  • the cutting wheels 56 each have a horizontal axis of rotation 58.
  • the cutting wheels 56 are mounted on a bearing plate 57, the longitudinal axis of which extends vertically and parallel to the rods 22, 23 of the mixing units 20, 21.
  • the bearing plate 57 is connected by means of the connecting means 30 with the mixing units 20, 21.
  • the bearing plate 57 has a suspension feed channel 59.
  • the curable suspension can be introduced into the milling slot 12 via the suspension feed channel 59 and outlet openings provided thereon.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schlitzwand (12) im Boden, bei dem durch Abtragen von Bodenmaterial ein Schlitz erstellt und zum Bilden der Schlitzwand (12) das abgetragene Bodenmaterial in dem Schlitz mit einer aushärtbaren Suspension zu einem Bodenmörtel mittels mindestens einer Mischeinheit (20) vermischt wird, bei welcher zum Mischen eine Stange (22) mit Mischelementen (24) drehend angetrieben wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Bodens vom Mischen des Bodenmörtels getrennt wird und neben der Mischeinheit (20) mindestens eine Löseeinheit (40) vorgesehen wird, welche sich über die Tiefe des Schlitzes erstreckt und mittels Fräselementen (44) in Fahrtrichtung an der Ortsbrust über die Tiefe des Schlitzes Bodenmaterial abträgt, und dass die Löseeinheit (40) und die Mischeinheit (20) horizontal verfahren werden, wobei die Löseeinheit (40) der Mischeinheit (20) vorauseilt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schlitzwand aus Bodenmörtel.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schlitzwand im Boden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schlitzwand im Boden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Schließlich betrifft die Erfindung eine Löseeinheit für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14.
  • Bei einem gattungsgemäßen Verfahren wird durch Abtragen von Bodenmaterial ein Schlitz erstellt und zum Bilden der Schlitzwand das abgetragene Bodenmaterial in dem Schlitz mit einer aushärtbaren Suspension zu einem Bodenmörtel mittels mindestens einer Mischeinheit vermischt, bei welcher zum Mischen mindestens eine Stange mit Mischelementen drehend angetrieben wird.
  • Die gattungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens eine Mischeinheit, welche zum Vermischen von abgetragenem Bodenmaterial und einer Suspension zu einem Bodenmörtel innerhalb eines Schlitzes ausgebildet ist und mindestens eine drehend antreibbare Stange aufweist, an der Mischelemente angeordnet sind, und eine Suspensionszuführung zum Zuführen der Suspension zum Bilden des Bodenmörtels.
  • Zur Herstellung von Bodenmörteln, die aus Boden, Wasser und Bindemitteln bestehen und die in situ, also im Boden hergestellt werden, sind zwei wesentliche Grundprinzipien bekannt.
  • Eine erste Technik besteht darin, eine durchgehende, horizontale und dichte Wand aus einem Bodenmörtel im sogenannten Lamellenverfahren herzustellen. Dabei werden in einem ersten Arbeitsschritt mit einem gewissen Abstand einzelne Lamellen hergestellt. In einem zweiten Arbeitsschritt wird jeweils eine weitere Lamelle zwischen den beabstandeten Lamellen eingeschnitten.
  • Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE 102 38 646 B3 beschrieben. Bei diesem Verfahren müssen die einzelnen Lamellen sehr exakt in ihrer definierten Position erstellt werden, da ansonsten Undichtigkeiten der Schlitzwand auftreten können. Zudem ist das Abteufen der einzelnen Lamellen relativ zeitintensiv und es bedarf eine größere Zeit, um den Bodenmörtel in den einzelnen Lamellen zu homogenisieren.
  • Eine zweite Technik besteht darin, ein Fräskettenschwert in den Boden abzuteufen und dieses Schwert in horizontaler Richtung voranzubewegen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der WO 97/17497 beschrieben. Fräskettenschwerter werden unter anderem bei der Stabilisierung und Abdichtung von Deichen eingesetzt.
  • Die Verwendung eines Fräskettenschwertes erlaubt ein relativ einfaches Lösen des Bodenmaterials. Der Mischeffekt eines Fräskettenschwertes ist jedoch aufgrund der Form des Schwertes relativ gering. Die Fräsketten werden daher häufig mit hohen Kettengeschwindigkeiten gefahren, um Mischeffekte zu erzielen. Dabei findet der Mischvorgang jedoch nur in dem verhältnismäßig kleinen Kettenbereich mit den Zähnen statt. Dies hat zur Folge, dass die Mischqualität der Schlitzwände unregelmäßig ist. Es tritt keine großflächige Homogenisierung im Schlitz auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schlitzwand mit Bodenmörtel anzugeben, die besonders effektiv sind und mit denen eine gute Durchmischung des Bodenmörtels erzielt werden kann.
  • Die Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird in einem zweiten Aspekt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch eine Löseeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass neben der Mischeinheit mindestens eine Löseeinheit vorgesehen wird, welche sich über die Tiefe des Schlitzes erstreckt und mittels Fräselementen in Fahrtrichtung an der Ortsbrust über die Tiefe des Schlitzes Bodenmaterial abträgt, und dass die Löseeinheit und die Mischeinheit horizontal verfahren werden, wobei die Löseeinheit der Mischeinheit vorauseilt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin mindestens eine Löseeinheit vorgesehen ist, welche neben der Mischeinheit angeordnet und zum Abtragen von Bodenmaterial in Fahrtrichtung an der Ortsbrust über die Tiefe des Schlitzes ausgebildet ist.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Schlitzwand aus Bodenmörtel kontinuierlich durch einen Vorschub der Vorrichtung entlang einer Schlitzlängsachse, insbesondere in horizontaler Richtung, erstellt wird. Hierdurch kann eine durchgehende Schlitzwand aus Bodenmörtel erstellt werden, die besonders dicht ist, da sie wenig oder keine Arbeitsfugen enthält.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung besteht darin, das Lösen des Bodenmaterials und das Mischen des gelösten Bodenmaterials mit der aushärtbaren Suspension zur Herstellung eines Bodenmörtels weitgehend räumlich und strukturell zu trennen. Hierzu ist zum einen eine Bodenlöse- oder Fräseinheit vorgesehen, die das Bodenmaterial während des horizontalen Vortriebs der Vorrichtung löst. Weiterhin ist eine Mischeinheit vorgesehen, welche das gelöste Bodenmaterial mit der aushärtbaren Suspension vermischt und während des horizontalen Vortriebs der Vorrichtung im Wesentlichen keinen Bodenabtrag durchführt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin gesehen werden, trotz eines horizontalen Vortriebs der Vorrichtung eine stangenförmige Mischeinrichtung mit einer vertikalen Stange vorzusehen, welche insbesondere entlang der gesamten Schlitztiefe angeordnet ist.
  • Zur Erstellung der Schlitzwand wird die Vorrichtung zunächst vertikal abgeteuft, bis sie die Endtiefe der zu erstellenden Schlitzwand erreicht hat. Anschließend wird die Vorrichtung seitlich in Richtung der herzustellenden Schlitzwand, also im Wesentlichen waagerecht, verfahren, wobei die Schlitzwand erstellt wird. Dabei wird das Bodenmaterial an der Ortsbrust, also der Arbeitsseite, im Wesentlichen über die gesamte Schlitztiefe gelöst. Das gelöste Bodenmaterial wird, insbesondere in waagerechter Richtung, in einen Rückbereich der Löseeinheit gefördert, wo es durch die mindestens eine nachlaufende Mischeinheit homogenisiert wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Löseeinheit mindestens eine Antriebsstange mit Fräselementen aufweist, welche vertikal aber geneigt in dem Schlitz verläuft, und dass eine Drehrichtung der Antriebsstange mehrfach, insbesondere periodisch, gewechselt wird. Hierdurch können Richtungsabweichungen der Schlitzwand, welche aufgrund der Rotation der Antriebsstange auftreten können, vermieden werden. Bevorzugt ist es, wenn die Drehrichtung ca. alle 10 bis 20 Sekunden gewechselt wird. Damit wird ein größeres Abweichen des Schlitzes von einer geraden Linie vermieden.
  • Die Drehgeschwindigkeit für die Antriebsstange der Löseeinheit beträgt vorzugsweise etwa 1 Umdrehung pro Sekunde bis 5 Umdrehungen pro Sekunde. Die Stange der mindestens einen Mischeinheit kann mit der gleichen Drehgeschwindigkeit oder langsamer gedreht werden.
  • Die Löseeinheit kann insbesondere mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 100 Zentimeter pro Minute horizontal vorgetrieben werden. Grundsätzlich sind jedoch auch schnellere oder langsamere Vortriebsgeschwindigkeiten möglich.
  • Insbesondere, wenn die Fräs- oder Löseelemente an der Löseeinheit nicht die volle Tiefe des Schlitzes abdecken, ist es bevorzugt, wenn die Mischeinheit und/oder die Löseeinheit pendelartig auf und ab bewegt werden. Die Auf- und Abbewegung der Mischeinheit und/oder der Löseeinheit während des Horizontalvorschubs der Vorrichtung, ähnlich einer Stichsäge, erleichtert das Lösen des Bodenmaterials.
  • Vorzugsweise weist die aushärtbare Suspension, bei welcher es sich insbesondere auch um eine abdichtende Suspension handeln kann, die Komponenten Wasser, Zement und Bentonit auf. Die Suspension kann grundsätzlich an der Löseeinheit und/oder an der Mischeinheit in den Schlitz eingeleitet werden.
  • Eine besonders gute Homogenisierung des Bodenmörtels kann dadurch erreicht werden, dass die aushärtbare Suspension sowohl im Bereich der Mischeinheit als auch zusätzlich im Bereich der Löseeinheit in den Schlitz eingeleitet wird. Durch die Zugabe der Suspension im Bereich der Löseeinheit kann das Lösen des Bodens erleichtert werden.
  • Die Homogenisierung des Bodenmörtels kann weiter dadurch verbessert werden, wenn die aushärtbare Suspension in unterschiedlichen Tiefen des Frässchlitzes verteilt zugegeben wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass die aushärtbare Suspension unter erhöhtem Druck zugegeben wird. Durch den erhöhten Druck kann eine gewisse Schneidkraft und damit eine Verbesserung des Lösens des Bodens bewirkt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens sind mindestens zwei Antriebsstangen vorgesehen, die gegenläufig gedreht werden. Hierdurch können entstehende Drehmomente ausgeglichen werden, so dass eine besonders gerade Schlitzwanderstellung möglich ist.
  • Das Verfahren kann grundsätzlich in verschiedensten Arten von Böden, beispielsweise in feinkörnigen, grobkörnigen sowie bindigen Böden, angewendet werden.
  • Ein Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Löseeinheit zum Abtragen von Bodenmaterial in Schlitzlängsachse, also in waagerechter Richtung, ausgebildet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Löseeinheit mindestens eine drehend antreibbare Antriebsstange mit entlang ihrer Länge verteilten radialen Fräselementen aufweist. Eine stangenförmige Löseeinheit ermöglicht ein effektives Lösen und Befördern des Bodenmaterials in horizontaler Richtung. Die Fräselemente sind vorzugsweise im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Antriebsstange angeordnet, um das Bodenmaterial entlang der gesamten Schlitztiefe zu lösen und in einen hinteren Bereich des Schlitzes zu der Mischeinheit zu befördern. Die radialen Fräselemente erstrecken sich ausgehend von der Antriebsstange nach außen und können, zumindest teilweise, nach oben, unten und/ oder in Umfangsrichtung der Antriebsstange geneigt sein.
  • Die Antriebsstange der Löse- oder Fräseinheit und die Stange der Mischeinheit sind vorzugsweise parallel angeordnet.
  • Die Mischeinheit ist vorzugsweise so gestaltet, dass zusätzlich eine Homogenisierung des Bodenmörtels in vertikaler Richtung des Schlitzes erfolgen kann. Die Mischelemente der Mischeinheit können hierzu beispielsweise wendel-, schnecken- paddel- oder flügelförmig ausgebildet sein. Es können auch beliebige Kombinationen von unterschiedlichen Mischelementen, wie beispielsweise Wendeln, Schnecken, Flügel und/oder paddelartige Bleche, vorgesehen sein. Ferner können die Mischelemente Löcher oder Ausnehmungen aufweisen, um den Mischvorgang zu intensivieren.
  • Die Mischelemente erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Stange, um eine gute Homogenisierung entlang der gesamten Schlitztiefe zu erreichen.
  • Um die Mischeinheit während eines ersten Abteufschritts der Vorrichtung entlang ihrer Längsachse in den Boden einbringen zu können, ist es bevorzugt, dass an einem unteren Ende der Mischeinheit ein Bohrwerkzeug angeordnet ist. Das Bohrwerkzeug kann eine Schneideinrichtung zum Lösen von Bodenmaterial aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere, insbesondere zwei Mischeinheiten vorgesehen, um eine verbesserte Durchmischung zu erzielen.
  • Die Suspensionszuführung zum Zugeben der aushärtbaren Suspension kann an der Löseeinheit und/oder der Mischeinheit angeordnet sein. Die Suspensionszuführung kann ein oder mehrere Auslassöffnungen oder Düsen aufweisen.
  • Zum Zuführen der aushärtbaren Suspension über die Löseeinheit kann die Antriebsstange der Löseeinheit als hohles Seelenrohr ausgebildet sein. Das Seelenrohr weist vorzugsweise mehrere entlang der Länge verteilte Auslassöffnungen oder Düsen als Suspensionszuführung auf.
  • Entsprechend kann die drehend antreibbare Stange der Mischeinheit zum Zuführen der aushärtbaren Suspension als hohles Seelenrohr ausgebildet sein. Das Seelenrohr der Mischeinheit weist vorzugsweise mehrere Auslassöffnungen oder Düsen als Suspensionszuführung auf, die entlang der Länge des Seelenrohres verteilt sind.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Löseeinheit an einem unteren Ende der Antriebsstange ein Bohrwerkzeug auf zum Abteufen der Löseeinheit entlang einer Längsachse der Löseeinheit. Das Bohrwerkzeug kann eine Schneideinrichtung zum Lösen von Bodenmaterial aufweisen.
  • Insbesondere mit Bezug auf den verfahrenstechnisch vorgesehenen Wechsel der Drehrichtung der Antriebsstange der Löseeinheit ist es bevorzugt, dass die Fräs- oder Löseelemente für unterschiedliche Drehrichtungen der Antriebsstange ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Fräs- oder Löseelemente jeweils so ausgebildet, dass in beiden Drehrichtungen eine Schneidwirkung erreicht wird. Hierzu können an einem Fräs- oder Löseelement mehrere Fräs- oder Lösewerkzeuge, insbesondere Fräszähne, vorgesehen sein, wobei beispielsweise mindestens ein erstes Fräswerkzeug für eine erste Drehrichtung und ein zweites Fräs- oder Lösewerkzeug für eine zweite Drehrichtung ausgebildet ist. Die Fräs- oder Lösewerkzeuge können mit Schweißaufträgen geschützt sein. Die Fräs- oder Löseelemente sind vorzugsweise wendel- oder schneckenförmig entlang der Antriebsstange beziehungsweise des Seelenrohres angeordnet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Löseeinheit ein Doppelgestänge auf, wobei ein erster Stangenteil in eine erste Drehrichtung und ein zweiter Stangenteil gleichzeitig in eine zweite Drehrichtung drehbar ist. Hierzu können beispielsweise zwei konzentrisch ineinander laufende Achsen beziehungsweise Stangen vorgesehen sein. Die beiden Stangenteile, welche auch als oberes und unteres Gestänge bezeichnet werden können, weisen entweder jeweils einen eigenen Antrieb auf oder sind über ein Getriebe miteinander gekoppelt. Durch das Doppelgestänge können Drehmomente ausgeglichen und Richtungsabweichungen der Vorrichtung vermieden werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Löseeinheiten vorgesehen. Die Löseeinheiten weisen jeweils eine Antriebsstange mit Lösewerkzeugen oder Fräselementen auf. Die Antriebsstangen sind parallel zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Antriebsstangen gegenläufig drehbar.
  • Damit beim Auftreten größerer Steine die Vorrichtung nicht blockiert wird, ist es bevorzugt, dass die Löseeinheiten jeweils einen eigenen Drehantrieb für die Antriebsstangen aufweisen. Durch die einzeln angetriebenen Antriebsstangen können unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten und Drehstellungen der Löseeinheiten eingestellt werden. Hierdurch kann ein verbessertes Durchleiten größerer Steine, beispielsweise mit einem Durchmesser von 10 Zentimeter oder mehr, erzielt werden.
  • Die Löseeinheiten können in Vortriebsrichtung der Vorrichtung gesehen seitlich nebeneinander, insbesondere versetzt, angeordnet sein. Die Antriebsstangen sind dann in einer Ebene angeordnet, die quer zu einer Längsebene oder Längsachse der Schlitzwand verläuft.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Löseeinheiten seitlich zueinander versetzt und in Vortriebsrichtung gesehen hintereinander angeordnet. Mit anderen Worten können die Löseeinheiten in Vortriebsrichtung schräg hintereinander angeordnet sein. Hierdurch ist ein größerer Abstand zwischen den Antriebsstangen möglich, durch den etwaige größere Steine besser hindurchgeleitet werden können.
  • Des Weiteren ist es zweckmäßig, die Antriebsstangen in der Wandebene zu versetzen, damit eine Breite des Schlitzes nicht zu groß wird und dennoch ein ausreichend großer Zwischenraum zwischen den einzelnen Antriebsstangen entsteht, um größere Steine aus dem Bereich der Löseeinheit in den Bereich der Mischeinheit zu bringen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Löseeinheit eine schwertförmige Kettenfräse auf. Eine Kettenfräse, welche auch als Fräskettenschwert bezeichnet werden kann, hat eine gute Fräswirkung und ermöglicht somit ein einfaches Lösen des Bodenmaterials.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Löseeinheit mehrere Fräsräder aufweist. Die Fräsräder sind vorzugsweise über die Länge der Löseeinheit beziehungsweise die Tiefe des Frässchlitzes verteilt angeordnet. Die Fräsräder weisen jeweils eine Drehachse auf, die quer zu einer Längsachse der Löseeinheit angeordnet ist. Die Fräsräder haben demnach vorzugsweise jeweils eine horizontale Drehachse und sind untereinander angeordnet.
  • Weiterhin ist es möglich, dass die Löseeinheit mehrere horizontale Fräsen oder Fräsräder aufweist, die scheibenförmig in den Boden eindringen können. Vorzugsweise weisen die Fräsen oder Fräsräder entlang ihres Umfangs Fräs- oder Schneideinrichtungen auf.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass ein Trägerfahrzeug mit mindestens einem Mast vorgesehen ist, entlang welchem ein Hubschlitten verfahrbar ist, und dass an dem Hubschlitten die Mischeinheit und die Löseeinheit gelagert sind. Der Mast und der Hubschlitten dienen insbesondere dazu, die Löseeinheit und die Mischeinheit, insbesondere zu Beginn einer Schlitzerstellung oder nach einer Arbeitsunterbrechung, senkrecht in den Boden abzusenken und, insbesondere nach Fertigstellung der Schlitzwand beziehungsweise am Ende eines Arbeitstages, erneut aus dem Schlitz herauszuziehen.
  • Bis zu einer gewissen Schlitztiefe kann die Vorrichtung allein dadurch in horizontaler Richtung bewegt werden, dass das Trägerfahrzeug mit der Löseeinheit und der Mischeinheit entlang einer horizontalen Vortriebsrichtung langsam vorwärts fährt.
  • Bei größeren Schlitztiefen ist es zweckmäßig, auf die Löseeinheit und/oder die Mischeinheit in einer gewissen Schlitztiefe eine zusätzliche horizontale Kraftkomponente aufzubringen, um einem Schrägstellen der Vorrichtung entgegenzuwirken und den horizontalen Lösefortschritt zu erhöhen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher eine Anpress- oder Krafteinleitungseinrichtung vorgesehen, um unterhalb einer Geländeoberfläche auf die Löseeinheit und/oder die Mischeinheit eine Horizontalkraft aufzubringen.
  • Das Aufbringen der horizontalen Anpresskraft erfolgt vorzugsweise im Bereich mindestens einer Verbindungseinrichtung, mit welcher die Mischeinheit und die Löseeinheit miteinander verbunden sind. Vorzugsweise erfolgt die Krafteinleitung durch eine Druckkraft auf die Mischeinheit und/oder die Löseeinheit.
  • Bei der Verbindungseinrichtung kann es sich um ein längliches, insbesondere stangenförmiges Element handeln, das etwa quer zu der Längsachse der Löseeinheit und/oder der Mischeinheit angeordnet ist. Die Verbindungseinrichtung kann Drehführungen für die Mischeinheit und/oder die Löseeinheit beziehungsweise deren rotierende Stangen aufweisen.
  • Die zusätzliche horizontale Anpresskraft kann beispielsweise über eine vertikale stangen- oder balkenförmige Vorrichtung bereitgestellt werden, die unterhalb der Geländeoberfläche von hinten gegen die Löseeinheit und/oder die Mischeinheit drückt. Die stangen- oder balkenförmige Vorrichtung kann vorzugsweise auf und ab bewegt werden, um während beziehungsweise vor einem Aushärten der Suspension aus dem Schlitz herausgezogen werden zu können. Zum Aufbringen einer Horizontalkraft weist die stangenförmige Vorrichtung vorzugsweise ein größeres Widerstandsmoment auf als die Löseeinheit und/oder die Mischeinheit. In einer Ausführungsform ist die stangenförmige Vorrichtung an einem dem Trägerfahrzeug mit dem Mast nachlaufenden zweiten Trägerfahrzeug angebracht.
  • Die horizontale Anpresskraft kann auch über mindestens einen Hubzylinder bereitgestellt werden, der schräg oder horizontal verläuft und gegen die Löseeinheit und/oder die Mischeinheit drückt. Der mindestens eine Hubzylinder kann ebenfalls an einem nachlaufenden Trägerfahrzeug angebracht sein. Der Hubzylinder kann vorzugsweise über das Trägerfahrzeug aus dem Frässchlitz entfernt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist als nachlaufendes Trägerfahrzeug ein Raupenfahrzeug oder eine radgetriebene Vorrichtung vorgesehen. Sie kann aber auch in einer Vorrichtung zusammengefasst werden mit der Löse- und Mischvorrichtung.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Aufbringung einer horizontalen Kraft unterhalb der Geländeoberfläche besteht drin, dass an einem unteren Ende der Löseeinheit mindestens ein drehend antreibbares Vorschubrad mit schaufel- und/oder krallenförmigen Armen angeordnet ist. Das Vorschubrad ist vorzugsweise mit einem eigenen Antrieb versehen. Die schaufel- oder krallenartigen Arme können in den Boden eindringen und die Vorrichtung an ihrer unteren Seite in Vorschubrichtung vorwärts drücken und so den Vortrieb begünstigen.
  • Um die Vertikalität der hergestellten Wand aus Bodenmörtel während der Herstellung kontrollieren zu können, ist es zweckmäßig, dass eine Neigungsmesseinrichtung an der Mischeinheit und/oder der Löseeinheit vorgesehen ist. Vorteilhafterweise sind in einer Achse mindestens zwei übereinanderliegende Neigungsmessaufnehmer angeordnet, um einen Polygonzug der Drehachse wiedergeben zu können.
  • Als Neigungsmesseinrichtung können beispielsweise Inklinometerketten vorgesehen sein, die in oder an dem Seelenrohr der Löse- oder Mischeinheit befestigt sind. Die Ablesung kann immer dann erfolgen, wenn die Vorrichtung bei einem vorgegebenen Drehwinkel kurz angehalten wird. Vorzugsweise ist eine Anzeige vorgesehen, die die Lage des Werkzeugs, insbesondere einem Fahrer der Vorrichtung, anzeigt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mittels der erfindungsgemä-βen Vorrichtung durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
  • Die erfindungsgemäße Löseeinheit umfasst mindestens eine Antriebsstange, welche drehend antreibbar ist, mehrere radiale Fräselemente, welche entlang der Antriebsstange zum Abtragen von Bodenmaterial bei einem seitlichen Vorschub der Antriebsstange ausgebildet sind, und ein Bohrwerkzeug an einem unteren Ende der Antriebsstange zum Abteufen der Löseeinheit entlang einer Längsachse der Frässtange.
  • Das Bohrwerkzeug weist insbesondere eine Bohrschneide auf, mit welcher Bodenmaterial bei einem Absenken der Löseeinheit entlang einer Längsachse der Löseeinheit abgetragen werden kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen weiter erläutert. Hierin zeigt:
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2
    eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 3
    eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 4
    eine erfindungsgemäße Löseeinheit in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 5
    die Löseeinheit gemäß Fig. 4 in seitlicher Ansicht,
    Fig. 6
    eine Löseeinheit mit einem Doppelgestänge,
    Fig. 7
    eine Ansicht von oben eines Frässchlitzes, in welchem eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Löseeinheit angeordnet ist,
    Fig. 8
    eine Ansicht von oben eines Frässchlitzes, in welchem eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Löseeinheiten angeordnet ist,
    Fig. 9
    eine Ansicht von oben eines Frässchlitzes, in welchem eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Löseeinheiten angeordnet ist,
    Fig. 10
    zwei Löseeinheiten in seitlicher Ansicht,
    Fig. 11
    eine Löseeinheit mit einem Fräselement für unterschiedliche Drehrichtungen einer Antriebsstange,
    Fig. 12
    eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 13
    eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Schlitzwand aus Bodenmörtel.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst zwei stangenförmige Mischeinheiten 20, 21 und eine hierzu parallele, ebenfalls stangenförmige Löse- oder Fräseinheit 40. Die Mischeinheiten 20. 21 sind im Wesentlichen gleich ausgebildet. Eine erste Mischeinheit 20 wird nachfolgend beschrieben.
  • Die erste Mischeinheit 20 weist eine als Seelenrohr ausgebildete hohle Stange 22 auf, an der entlang mehrere Mischelemente 24 angeordnet sind. Die Stange 22 ist drehend antreibbar und bildet eine Längsachse der Mischeinheit 20 und eine Drehachse für die Mischelemente 24.
  • In der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 1 weisen die Mischelemente 24 mehrere Wendeln auf, die jeweils entlang eines Längenabschnittes der Stange 22 angeordnet sind. Durch die Wendeln wird innerhalb des frisch hergestellten Bodenmörtels in der Wand eine vertikale Strömung erzeugt, die zu einer guten Homogenisierung über die gesamte Schlitztiefe führt. Anstelle der Mehrzahl von Wendeln kann grundsätzlich auch eine durchgehende Wendel angeordnet sein. Die Mischelemente 24 erstrecken sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des Seelenrohres.
  • An einem unteren Ende der Mischeinheit 20 befindet sich ein Bohrwerkzeug 28, das ein leichteres Eindringen der Mischeinheit 20 in den Boden ermöglicht. Die Mischeinheit 20 kann somit auch als Bohr-Misch-Einheit bezeichnet werden. Durch das Bohrwerkzeug 28 kann die Mischeinheit entlang ihrer Längsachse in den Boden eingedreht werden. Das Bohrwerkzeug 28 weist hierzu mindestens eine Schneideinrichtung zum Lösen von Bodenmaterial auf. Eine Schneidkante der Schneideinrichtung erstreckt sich am unteren Ende der Stange 22 quer, insbesondere radial zu dieser. Eine radiale Erstreckung des Bohrwerkzeugs 28 beziehungsweise der Schneidkante ist mindestens ebenso groß wie eine radiale Erstreckung der Mischelemente 24.
  • Eine zweite Mischeinheit weist entsprechend der ersten Mischeinheit eine Stange 23 auf, an der Mischelemente 25 angeordnet sind. An einem unteren Ende der Stange 23 befindet sich ein Bohrwerkzeug 29.
  • Parallel zu den Mischeinheiten 20, 21 ist eine Löseeinheit 40 vorgesehen. Die Löseeinheit 40 weist eine parallel zu der Stange 22 ausgerichtete hohle Antriebsstange 42 auf, die ebenfalls als Seelenrohr bezeichnet werden kann. Entlang der Antriebsstange 42 sind verteilt mehrere Fräs- oder Löseelemente 44 angeordnet. Die einzelnen Fräselemente 44 können beispielsweise schnecken- oder wendelförmig um die Antriebsstange 42 herum angeordnet sein.
  • Die Antriebsstange 42 ist drehend antreibbar und bildet eine Längsachse der Löseeinheit 40 und eine Drehachse der Fräselemente 44.
  • Die Fräselemente 44 weisen jeweils einen radialen Fräsarm 46 mit mindestens einem Fräswerkzeug 47 auf. Das Fräswerkzeug 47 befindet sich an einem der Antriebsstange 42 abgewandten Ende des Fräsarms 46.
  • An einem unteren Ende der Löseeinheit 40 befindet sich ein Bohrwerkzeug 48, um die Löseeinheit 40 entlang ihrer Längsachse in den Boden abzuteufen. Die Löseeinheit 40 kann somit auch als Bohr-Fräs-Einheit bezeichnet werden. Das Bohrwerkzeug 48 weist mindestens eine Schneideinrichtung zum Lösen von Bodenmaterial auf. Eine radiale Erstreckung des Bohrwerkzeugs 48 kann grundsätzlich kleiner sein als eine radiale Erstreckung der Fräselemente 44.
  • Die Mischeinheiten 20, 21 und die Löseeinheit 40 sind über mehrere Verbindungseinrichtungen 30 miteinander verbunden. Die Verbindungseinrichtungen 30 sind als Querjoche zwischen den Stangen 22 und 23 und zwischen der Antriebsstange 42 und der Stange 22 ausgebildet.
  • Die Stangen 22, 23 beziehungsweise die Antriebsstange 42 sind in Drehführungen 32 der Verbindungseinrichtungen 30 drehbar gelagert. Die Verbindungseinrichtungen 30 weisen eine gestufte Form auf, um eine Verbesserung der Durchmischung des Bodenmörtels, insbesondere in vertikaler Richtung, zu erzielen. Mit anderen Worten befinden sich die Drehführungen 32 einer Verbindungseinrichtung 30 jeweils an unterschiedlichen Längen der Einheiten 20, 21, 40 beziehungsweise in unterschiedlichen Tiefen des Schlitzes.
  • Anstelle der gestuften Verbindungseinrichtungen 30 sind grundsätzlich auch Verbindungseinrichtungen möglich, die schräg in Bezug auf die seitliche Vortriebsrichtung der Vorrichtung 10 angeordnet sind.
  • Zum Einbringen einer aushärtbaren Suspension in den Schlitz sind entlang der Seelenrohre der Mischeinheiten 20, 21 und der Löseeinheit 40 Auslassöffnungen als Suspensionszuführungen 34 vorgesehen. An einem oberen Ende sind die Seelenrohre jeweils über einen Spülkopf 36 an eine Suspensionszuführungsleitung 38 angeschlossen.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst ferner ein erstes Trägerfahrzeug 60 mit einem Mast 62. Bei dem ersten Trägerfahrzeug 60 kann es sich insbesondere um ein Ketten- oder Raupenfahrzeug handeln. An dem Mast 62 des ersten Trägerfahrzeugs 60 ist ein Hubschlitten 64 verfahrbar angeordnet. Der Hubschlitten 64 ist entlang einer Längsachse des Mastes 62 verfahrbar. Zum Verfahren des Hubschlittens 64 ist mindestens ein Zugelement, beispielsweise ein Seil, eine Kette oder ein Zylinder vorgesehen. Die Löseeinheit 40 und die Mischeinheiten 20, 21 sind an dem Hubschlitten 64 drehbar gelagert und zusammen mit dem Hubschlitten 64 parallel zu dem Mast 62 verfahrbar. Die Löseeinheit 40 und die Mischeinheiten 20, 21 können durch jeweils eigene Motoren an dem Hubschlitten 64 drehend antreibbar sein.
  • Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Anpresseinrichtung 70 auf, um unterhalb einer Boden- oder Geländeoberfläche 14 beziehungsweise unterhalb des Hubschlittens 64 eine horizontale Anpresskraft auf eine Mischeinheit 20, 21 und/oder eine Löseeinheit 40, 41 aufzubringen. Die Anpresseinrichtung 70 kann eine getrennte Konstruktion sein oder mit der Misch- und Löseeinheit 20, 40 zu einem Gerät vereint sein.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 10 weist die Anpresseinrichtung 70 einen parallel zu den Mischeinheiten 20, 21 und der Löseeinheit 40 angeordneten Anpressbalken 72 auf. Der Anpressbalken 72 hat ein größeres Widerstandsmoment als die Löseeinheit 40 und/oder die Mischeinheiten 20, 21. Der Anpressbalken 72 ist vertikal verfahrbar, um bei Abschluss oder Unterbrechung der Arbeiten wieder aus dem Schlitz herausgezogen werden zu können.
  • Die Anpresseinrichtung 70 umfasst ein zweites Trägerfahrzeug 80, welches, wie das erste Trägerfahrzeug 60, beispielsweise ein Raupen- oder Kettenfahrzeug sein kann. Das zweite Trägerfahrzeug 80 weist vorzugsweise zwei Ketten auf, deren Abstand größer ist als die Breite des zu erstellenden Schlitzes. Der Anpressbalken 72 ist an dem zweiten Trägerfahrzeug 80 in vertikaler Richtung axial verschiebbar gelagert.
  • Zur Steigerung der möglichen Anpresskraft, insbesondere in einer größeren Schlitztiefe, kann der Anpressbalken 72 zusätzlich um eine horizontale Drehachse verschwenkbar gelagert sein.
  • Die Einleitung der horizontalen Anpresskraft erfolgt an den Verbindungseinrichtungen 30. Die Verbindungseinrichtungen 30 sind daher jeweils so ausgeführt, dass ein Endbereich durch den Anpressbalken 72 kontaktiert und mit einem Anpressdruck beaufschlagt werden kann. Insbesondere sind die Verbindungseinrichtungen 30 so angeordnet, dass mehrere Verbindungseinrichtungen 30 gleichzeitig durch den Anpressbalken 72 kontaktiert werden können. Dabei kann mittels des Anpressbalkens 72 eine horizontale Kraft auf die Verbindungseinrichtungen 30 ausgeübt werden. An den Verbindungseinrichtungen 30 sind hierzu jeweils endseitig Krafteinleitungseinrichtungen oder Druckköpfe 33 vorgesehen. Die Krafteinleitungseinrichtungen können nach Art eines Stoßdämpfers aufgebaut sein.
  • Eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 weist die Anpresseinrichtung 70 keinen vertikalen Anpressbalken 72, sondern mehrere Hubzylinder 76, 77 auf, welche drehbar um eine horizontale Drehachse 78 beziehungsweise 79 an dem zweiten Trägerfahrzeug 80 angelenkt sind. Jeder Hubzylinder 76, 77 ist einerseits an dem zweiten Trägerfahrzeug 80 und andererseits an einer Verbindungseinrichtung 30 angelenkt. Durch Ausfahren der Hubzylinder 76, 77 und/oder Drehen der Hubzylinder 76, 77 um die horizontale Drehachse 78 beziehungsweise 79 kann eine Anpresskraft auf die Verbindungseinrichtungen 30 ausgeübt werden, die zumindest eine horizontale Kraftkomponente aufweist. Die Hubzylinder 76, 77 weisen jeweils ein Zylindergehäuse und einen darin verschiebbar geführten Hubkolben auf.
  • Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist in Fig. 3 dargestellt. Um unterhalb einer Geländeoberfläche eine Horizontalkraft auf die Mischeinheiten 20, 21 oder die Löseeinheit 40 aufbringen zu können, weist die Vorrichtung ein drehend antreibbares Vorschubrad 84 auf. Das Vorschubrad 84 ist an einem unteren Ende der Löseeinheit 40 vorgesehen und ist um eine horizontale Drehachse 86 an einem Lagerschild 88 drehbar gelagert. Das Lagerschild 88 weist weiterhin eine Drehführung 32 für die Antriebsstange 42 auf.
  • Das Vorschubrad 84 umfasst schaufel- oder krallenförmige Arme 90, die umfangseitig an einem Radkörper 92 des Vorschubrades 84 angeordnet sind. Eine Verbindungseinrichtung 30 ist in einem unteren Bereich der Misch- und Löseeinheiten 20, 21, 40 angeordnet, um die durch das Vorschubrad 84 erzeugte horizontale Vorschubkraft wirksam auf die Mischeinheiten 20, 21 zu übertragen.
  • In Fig. 4 ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Löseeinheit 40 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die Löseeinheit 40 umfasst eine Antriebsstange 42, welche um eine Längsachse 6 der Antriebsstange 42 drehbar ist. Entlang einer Länge und eines Umfangs der Antriebsstange 42 sind Fräselemente 44 wendel- oder schneckenförmig angeordnet. Die Fräselemente 44 weisen jeweils ein Fräswerkzeug 47 auf, um bei Drehung der Löseeinheit 40 um die Längsachse 6 und einem seitlichen Vorschub der Löseeinheit 40 quer zur Längsachse 6 Bodenmaterial abzutragen.
  • Fig. 5 zeigt die Löseeinheit 40 aus Fig. 4 in einer seitlichen Ansicht. Jedes der Fräselemente 44 ist radial zu der Antriebsstange 42 ausgerichtet, um eine möglichst gro-βe radiale Schneid- oder Fräswirkung erzielen zu können.
  • Eine Löseeinheit 40 mit einem Doppelgestänge ist in Fig. 6 dargestellt. Die Löseeinheit 40 umfasst ein oberes Gestänge 50 und ein unteres Gestänge 52. Die beiden Gestänge 50, 52 können gleichzeitig in unterschiedliche Drehrichtungen angetrieben werden. An beiden Gestängen 50, 52 sind Fräselemente 44 angeordnet. Die beiden Gestänge 50, 52 sind konzentrisch oder koaxial zueinander angeordnet und können entweder über ein Getriebe 54 miteinander gekoppelt oder separat angetrieben sein.
  • Die Figuren 7 bis 9 zeigen einen Abschnitt einer in einem Boden zu erstellenden Schlitzwand 12 in einer Ansicht von oben. Eine Vorrichtung 10 zum Erstellen einer Schlitzwand 12 befindet sich im Boden und bewegt sich in horizontaler Vorschubrichtung 2 nach rechts. Im linken Bereich der Abbildungen ist die Schlitzwand 12 bereits erstellt, während im rechten Bereich noch Bodenmaterial ansteht.
  • Die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung 10 entspricht im Wesentlichen der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Löseeinheit 40 und zwei Mischeinheiten 20, 21, die der Löseeinheit 40 in Vortriebsrichtung 2 nachlaufen. Löseeinheit 40 und Mischeinheiten 20, 21 werden horizontal im Boden bewegt. Die vertikalen Stangen 22, 23 der Mischeinheiten 20, 21 beziehungsweise die vertikale Antriebsstange 42 der Löseeinheit 40 sind in Vortriebsrichtung 2 in einer vertikalen Mittenebene 16 der Schlitzwand 12 angeordnet.
  • Die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 8 weist im Unterschied zu den bisher beschriebenen Vorrichtungen zwei Löseeinheiten 40, 41 auf. Die Löseeinheiten 40, 41 sind derart nebeneinander angeordnet, dass die jeweiligen Antriebsstangen 42, 43 in einer Querachse der Schlitzwand 12 verlaufen. Die Löseeinheiten 40, 41 weisen jeweils einen Durchmesser auf, der halb so groß ist wie der Durchmesser einer Mischeinheit 20, 21. Beim Vortrieb der Vorrichtung 10 in horizontaler Richtung werden die Löseeinheiten 40, 41 vorzugsweise in unterschiedliche Richtungen gedreht. Die Löseeinheiten 40, 41 weisen hierzu entweder Fräswerkzeuge 47 auf, die für zwei Drehrichtungen ausgebildet sind, oder eine erste Löseeinheit 40 ist für eine erste Drehrichtung und eine zweite Löseeinheit 41 ist für eine zweite Drehrichtung gestaltet.
  • Im Unterschied zu Fig. 8 sind die Löseeinheiten 40, 41 der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 9 versetzt zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass die Antriebsstangen 42, 43 der Löseeinheiten 40, 41 in einer vertikalen Ebene angeordnet sind, die schräg zu der Längs- oder Mittenebene 16 der Schlitzwand 12 verläuft. Die beiden Löseeinheiten 40, 41 sind mit anderen Worten in Vortriebsrichtung 2 schräg hintereinander angeordnet. Dadurch ist es möglich, dass die Löseeinheiten 40, 41 gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 8 einen größeren Durchmesser und die Antriebsstangen 42, 43 einen größeren Abstand voneinander aufweisen können. Mit dieser Ausführungsform können größere Steine besser zwischen den Löseeinheiten 40, 41 hindurch in Richtung der Mischeinheiten 20, 21 transportiert werden.
  • In Fig. 10 ist eine Ausführungsform von zwei Löseeinheiten 40, 41 dargestellt, bei welcher sich die Wirkbereiche der Löseeinheiten überschneiden. Um eine Kollision der Fräselemente 44 zu vermeiden, sind die Fräselemente 44 jeweils an unterschiedlichen Höhen beziehungsweise Längen der Antriebsstangen 42 angebracht.
  • Eine Detailansicht einer Antriebsstange 42 mit einem Fräs- oder Löseelement 44 ist in Fig. 11 dargestellt. Das Fräselement 44 weist mehrere radial zu der Antriebsstange 42 angeordnete Fräsarme 46 auf, von denen nur einer gezeigt ist. An einem Ende des Fräsarms 46 sind Fräswerkzeuge 47 angeordnet, die jeweils eine in tangentialer Richtung ausgerichtete Frässpitze aufweisen. Mit der Löseeinheit 40 kann damit sowohl bei einer Linksdrehung als auch bei einer Rechtsdrehung der Antriebsstange 42 eine Fräswirkung erzielt werden. Zusätzlich zu den tangentialen Fräskanten sind radialer Fräskanten vorgesehen.
  • In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 10 gezeigt. Im Unterschied zu der Vorrichtung gemäß Fig. 2 umfasst die Löseeinheit 40 eine Kettenfräse 96 beziehungsweise eine Fräskettenschwert. Die Kettenfräse 96 weist eine Längsachse auf, die parallel zu den Längsachse der Mischeinheiten 20, 21 angeordnet ist. Die Kettenfräse 96 ist ebenfalls über Verbindungseinrichtungen 30 mit den Mischeinheiten 20, 21 verbunden und an dem Hubschlitten 64 gelagert. Zum drehenden Antreiben der Kettenfräse 96 ist an dem Hubschlitten 64 ein Motor 98 vorgesehen.
  • Eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 10 ist in Fig. 13 dargestellt. Im Unterschied zu der Vorrichtung gemäß Fig. 2 weist die Löseeinheit 40 mehrere Fräsräder 56 auf, die vertikal untereinander angeordnet sind. Die Fräsräder 56 weisen jeweils eine horizontale Drehachse 58 auf. Die Fräsräder 56 sind an einem Lagerschild 57 gelagert, dessen Längsachse vertikal und parallel zu den Stangen 22, 23 der Mischeinheiten 20, 21 verläuft. Das Lagerschild 57 ist mittels der Verbindungseinrichtungen 30 mit den Mischeinheiten 20, 21 verbunden.
  • Das Lagerschild 57 weist einen Suspensionszuführungskanal 59 auf. Die aushärtbare Suspension kann über den Suspensionszuführungskanal 59 und daran vorgesehene Auslassöffnungen in den Frässchlitz 12 eingeleitet werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Schlitzwand (12) im Boden, bei dem durch Abtragen von Bodenmaterial ein Schlitz erstellt und zum Bilden der Schlitzwand (12) das abgetragene Bodenmaterial in dem Schlitz mit einer aushärtbaren Suspension zu einem Bodenmörtel mittels mindestens einer Mischeinheit (20) vermischt wird, bei welcher zum Mischen mindestens eine Stange (22) mit Mischelementen (24) drehend angetrieben wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass neben der Mischeinheit (20) mindestens eine Löseeinheit (40) vorgesehen wird, welche sich über die Tiefe des Schlitzes erstreckt und mittels Fräselementen (44) in Fahrtrichtung an der Ortsbrust über die Tiefe des Schlitzes Bodenmaterial abträgt, und
    dass die Löseeinheit (40) und die Mischeinheit (20) horizontal verfahren werden, wobei die Löseeinheit (40) der Mischeinheit (20) vorauseilt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Löseeinheit (40) mindestens eine Antriebsstange (42) mit Fräselementen (44) aufweist, welche vertikal oder geneigt in dem Schlitz verläuft, und dass eine Drehrichtung der Antriebsstange (42) mehrfach gewechselt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mischeinheit (20) und/oder die Löseeinheit (40) pendelartig auf und ab bewegt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die aushärtbare Suspension unter erhöhtem Druck zugegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens zwei Antriebsstangen (42, 43) vorgesehen sind, die gegenläufig gedreht werden.
  6. Vorrichtung zum Herstellen einer Schlitzwand im Boden mit
    - mindestens einer Mischeinheit (20), welche zum Vermischen von abgetragenem Bodenmaterial und einer Suspension zu einem Bodenmörtel innerhalb eines Schlitzes ausgebildet ist und mindestens eine drehend antreibbare Stange (22) aufweist, an der Mischelemente (24) angeordnet sind, und
    - einer Suspensionszuführung (34) zum Zuführen der Suspension zum Bilden des Bodenmörtels,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass weiterhin mindestens eine Löseeinheit (40) vorgesehen ist, welche neben der Mischeinheit (20) angeordnet und zum Abtragen von Bodenmaterial in Fahrtrichtung an der Ortsbrust über die Tiefe des Schlitzes ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Löseeinheit (40) mindestens eine drehend antreibbare Antriebsstange (42) mit entlang ihrer Länge verteilten radialen Fräselementen (44) aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Löseeinheiten (40, 41) vorgesehen sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Löseeinheit (40) eine schwertförmige Kettenfräse (96) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Löseeinheit (40) mehrere Fräsräder (56) aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Trägerfahrzeug (60) mit mindestens einem Mast (62) vorgesehen ist, entlang welchem ein Hubschlitten (64) verfahrbar ist, und
    dass an dem Hubschlitten (64) die Mischeinheit (20) und die Löseeinheit (40) gelagert sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Anpresseinrichtung (70) vorgesehen ist zum Aufbringen einer Horizontalkraft auf die Löseeinheit (40) und/oder die Mischeinheit (20) unterhalb einer Geländeoberfläche (14).
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einem unteren Ende der Löseeinheit (40) mindestens ein drehend antreibbares Vorschubrad (84) mit schaufel- und/oder krallenförmigen Armen (90) angeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Neigungsmesseinrichtung an der Mischeinheit (20) und/oder der Löseeinheit (40) vorgesehen ist.
  15. Löseeinheit für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, mit
    - mindestens einer Antriebsstange (42), welche drehend antreibbar ist,
    - mehreren radialen Fräselementen (44), welche entlang der Antriebsstange (42) zum Abtragen von Bodenmaterial bei einem seitlichen Vorschub der Antriebsstange (42) ausgebildet sind, und
    - einem Bohrwerkzeug (48) an einem unteren Ende der Antriebsstange (42) zum Abteufen der Löseeinheit (40) entlang einer Längsachse (6) der Antriebsstange (42).
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