EP2683874A2 - Rüttleranordnung zum herstellen von füllmaterialsäulen - Google Patents

Rüttleranordnung zum herstellen von füllmaterialsäulen

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EP2683874A2
EP2683874A2 EP12717166.8A EP12717166A EP2683874A2 EP 2683874 A2 EP2683874 A2 EP 2683874A2 EP 12717166 A EP12717166 A EP 12717166A EP 2683874 A2 EP2683874 A2 EP 2683874A2
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EP
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silo
vibrator
tube
silo tube
closure
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EP12717166.8A
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EP2683874B1 (de
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Alexander Degen
Wilhelm Degen
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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
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/08—Improving by compacting by inserting stones or lost bodies, e.g. compaction piles
    • 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
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil

Definitions

  • the present invention relates to a vibrator arrangement for producing filling material columns.
  • Vibrator arrangements for the production of material or filling material columns in the ground are generally known.
  • the columns of material consist for example of sand or gravel whose grain size can be matched to the place of use.
  • Such vibrator arrangements comprise at least one silo or material tube with a filling material outlet at one end and a vibrator arranged on the silo tube.
  • the vibrator In Studttleran extract, which are designed as deep shaker, the vibrator is disposed at a lower end of the silo tube and is located during operation in the ground in Aufsatzrüttêt the vibrator on top of the material tube, arranged.
  • WO 90/15904 proposes a method for the production of filling material columns, in which the filling of a silo tube with filling material takes place at ground level.
  • openings are provided in the silo tube, through which the filling material is to flow into the silo tube.
  • the openings are not closable, allowing soil to penetrate into the silo tube when the silo tube is inside the cavity.
  • the vibrator assembly according to one embodiment, comprises: at least one elongated silo tube for receiving fill material having a longitudinal direction, a filler outlet at a longitudinal end of the silo tube and a jacket; at least one vibrator, which is arranged on the silo tube; and at least two outer seals arranged on the jacket of the silo tube, which are arranged spaced apart along the longitudinal direction of the silo tube.
  • the vibrator assembly may include a plurality of silo tubes juxtaposed transverse to the longitudinal direction.
  • the vibrator arrangement can have at least one inner closure in the interior of the silo tube, which is arranged in the longitudinal direction between two outer closures.
  • a further inner closure can be arranged between two further outer closures.
  • Any number of internal closures inside the silo tube and any number of external closures can be arranged on the jacket of the silo tube.
  • the vibrator of Ganttleranix can be designed as Tiefenrüttler or Aufsatzrüttler.
  • the vibrator arrangement can have a filler material container which can be moved in front of the outer closures.
  • the filling material container can be movably arranged along at least one guide rail arranged on the silo tube.
  • the filler container can be guided for example by means of rollers on the guide rail.
  • guide rails can be arranged on the silo tube.
  • the vibrator assembly comprises according to a further embodiment: at least one elongate silo tube for receiving filling material having a longitudinal direction, a Basmaterialauslass at a longitudinal end of the Silorohrs and a jacket; at least one vibrator, which is arranged on the silo tube; at least one outer closure arranged on the jacket of the silo tube; and at least one filling material container arranged to be movable along the longitudinal axis of the silo tube in front of the outer closures, the filling material container having at least one opening facing the jacket of the silo tube.
  • Embodiments of the present invention offer the particular advantage that the filling of the silo tubes with filler material does not have to take place at its upper end at a considerable height from the ground.
  • the movable filling container for providing the filling material can for example be arranged lying stationary on the ground on the ground and filled there.
  • the silo tube can then be moved past the stationary filling container and filled with filling material via the outer closures.
  • the space required upwards is significantly reduced compared to conventional Hinttleran nieen. This can be advantageous or even necessary in some locations.
  • Such places of use are, for example, entry lanes at airports, ie places where, for safety reasons, it is only possible to work at low altitudes.
  • the vibrator assembly is mechanically relieved considerably when the filler container is placed resting on the ground, since the Ganttleranowski itself no longer has to carry the filling container.
  • FIG. 1 illustrates an embodiment of a vibrator arrangement with a deep vibrator, two outer closures, a silo tube and an inner closure
  • FIG. 2 illustrates in a sectional view an exemplary embodiment with a silo tube and a filling material container guided along the silo tube;
  • FIG. 3 illustrates an embodiment of a vibrator assembly having a deep vibrator, a plurality of outer closures and two silo tubes;
  • FIG. 4 illustrates in a side view a sectional view of a
  • FIG. 5 illustrates in a first sectional view (FIG. 5A)
  • FIG. 6 shows a side view of an example of an outer closure with closure plate and drive unit.
  • FIG. 7 illustrates another example of an outer closure.
  • Vibrator arrangements with a vibrator and a silo tube are used to consolidate or consolidate soil (soil improvement).
  • the vibrator By means of the vibrator, they generate vibrations that compress the soil and in this way penetrate into the soil. This creates an approximately cylindrical and elongated cavity in the ground.
  • filling material can be introduced into the cavity via the silo tube, which can be, for example, gravel or sand.
  • the shaking moved back arrangement for the compression of the filling material, so that the Gremate al is pressed both in the direction of the cavity bottom and in the direction of the cavity walls.
  • the vibrator arrangement is moved upwards and again filling material is introduced into the cavity and compacted using the vibrator arrangement 1.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a vibrator arrangement 1 for carrying out such a method.
  • the vibrator arrangement 1 has a longitudinally extending in a longitudinal direction 1 1 1 silo tube 1 10, which can be filled with gravel or sand or other suitable filling material.
  • the silo tube 110 has a filler outlet 120.
  • the vibrator arrangement 1 also has a vibrator 130.
  • the vibrator 130 is designed as a deep vibrator and is arranged longitudinally next to the filler outlet 120 at the lower end of the vibrator arrangement 1 facing the ground or the floor. During operation, the vibrator 130 generates vibrations that cause the vibrator arrangement to penetrate the soil. Deep vibrators, such as the deep vibrator 130 shown in FIG. 1, are known in principle, so that further explanations on this can be dispensed with. It should be noted that the use of a deep vibrator is merely an example.
  • the silo tube 110 may have any desired cross section in a sectional plane perpendicular to the longitudinal direction 1 1 1, such as an elliptical, in particular circular, a rectangular, or any polygonal cross section.
  • the outer envelope or the jacket or envelope surface of the silo tube is referred to below as the jacket.
  • the length of the silver tube 1 10 is for example in the range between 5m and 20m
  • the cross-sectional area of the silo tube 1 10 is for example in the range between 0.03m 2 and 0.25m 2
  • the diameter or the length of Main axis between 0.2m and 0.5m.
  • the vibrator arrangement 1 has at least one outer closure 150a, 150b on the jacket of the silo tube 110.
  • two outer closures 150a, 150b in the longitudinal direction 1 1 1 spaced from each other. It is also possible to provide more than two outer closures or only one outer closure.
  • the at least one outer closure 150a, 150b is designed such that it can open and close a corresponding opening on the silo tube 110.
  • the outer closure 150a, 150b may in particular be designed so that it closes the interior of the silo tube 1 10 airtight from the external environment.
  • the vibrator arrangement 1 can have at least one inner closure 160, which is arranged in the interior of the silo tube 110.
  • This inner closure 160 is configured so that it can divide the silo tube 110 inside, so that filling material located in the silo tube selectively passes or can not pass through the inner closure 160.
  • the inner closure 160 may also be configured to airtightly separate the two portions of the silo tube between which it is disposed.
  • the inner closure 160 is in particular designed such that it is arranged completely inside the silo tube, so that parts of the inner closure 160 do not protrude beyond the shell 1 10, neither in the opened nor in the closed state of the closure 160, and thus the inner closure 160 prevents the inner closure 160 from penetrating Silorohrs 1 10 not hindered in the ground.
  • the vibrator arrangement has only one outer closure, such as, for example, the outer closure 150a according to FIG. 1 and an inner closure 160.
  • the inner closure 160 is in this case arranged in the longitudinal direction below the outer closure 150a and forms a lock with the outer closure 150a.
  • This outer closure is arranged spaced in the illustrated example to an upper end of the silo tube.
  • the one outer closure is disposed adjacent to the upper end in the shell 10.
  • the one outer closure is arranged on the front side at the upper end of the silo tube.
  • a filling material container 200 can be provided, which can be moved longitudinally along the silo tube 110.
  • FIG. 2 shows a horizontal cross section, that is to say a cross section in a sectional plane perpendicular to the longitudinal direction of the silo tube 110, through the filling material container 200 and through the silo tube 110.
  • two guide rails 251, 252 can be arranged on the opposite lateral sides thereof.
  • the filler material container 200 can be movably arranged in front of the at least one outer closure 150a, 150b along the longitudinal direction 1 1 1.
  • the filling material container 200 has at least one opening 260 which faces the jacket, in particular the at least one outer closure of the silo tube. This opening 260 may correspond to the outer closures 150a, 150b, but it may also be smaller or larger than the outer closures.
  • Rollers 210, 220, 230, 240, 250 may be provided for guiding the filling container 200 movably arranged on the vibrator arrangement 1. It can, as shown in Figure 2, two roles 210, 220 and 230, 240 frictionally engage a guide rail 252 and 251, so that only one degree of freedom along the longitudinal direction 1 1 1 of the vibrator 1 remains for the mobility of the filling container 200. It is also possible, moreover, to arrange more than one filling container 200, for example two filling material containers, spaced from each other along the longitudinal direction on the vibrating arrangement.
  • the filler container can be detected at any position of the silo tube, such as in front of one of the outer seals, to replenish material over the respective outer closure each time that outer closure is opened.
  • a movable on the silo tube 1 10 filling container is not limited to a silo tube, such as the Silo tube 1 10 of Figure 1, with at least two longitudinally spaced outer closures how to provide the outer closures 150a, 150b according to FIG.
  • a movable filling container can be provided on any silo tube of a vibrator arrangement, such as on a silo tube, which has only one feed opening on the jacket of the silo tube or on an upper front end.
  • the feed opening is closed by an outer closure - comparable to one of the closures 150a, 150b according to Figure 1 - or not.
  • a lock for filling material may be provided, wherein the one feed opening is arranged above the lock on the silo tube.
  • filling of the silo tube via one of the outer closures takes place via a feed line or a feed tube, which is designed to convey filling material.
  • An end of this delivery hose facing the silo tube 110 which is also referred to below as an outlet end, is fastened, for example, to a carriage which can be moved along the silo tube.
  • the outlet end can be reciprocated between different external connections, if there are several external closures, and the outlet end can be attached to the silo tube be held above the ground when the silo tube moves into the ground.
  • a material conveyor such as a pump, may be arranged to supply material to the feed tube.
  • two outer closures 150a, 150b are arranged on the casing of the silo tube 110, namely a first outer closure 150a and a second outer closure 150b arranged at a distance from the first outer closure 150a in the direction of the lower end.
  • a distance between these two outer closures 150a, 150b is for example between 1 m and 5m.
  • an inner closure 160 is provided between the two outer closures 150a, 150b.
  • a further inner closure (not shown) may be provided, which is arranged in the direction of the lower end of the silo tube 110 below the second outer closure 150b.
  • An inner closure 160 divides the silo tube into two chambers, a plurality of inner closures divide the Silorohrs into a plurality of chambers.
  • the outer closures 150a, 150b may produce air-tight or pressure-tight seals.
  • an overpressure atmosphere can therefore be built up during operation relative to the environment, in particular the environment in the generated cavity. This may be necessary, especially in larger cavity depths, in order to avoid the penetration of water or liquefied soil into the silo tube, since this, for example, could impair the flowability of the filling material.
  • outer closures 150a, 150b are each realized so "airtight" that when closed closure 150a, 150b or 160 of the existing in the silo tube 1 10 overpressure can not escape via the respective closure. Accordingly, the at least one inner closure 160 can produce an airtight or pressure-tight closure. This prevents that an overpressure in a chamber with closed inner closure 160 can escape into an adjacent and separated by the inner closure of the other chamber another chamber.
  • a cavity in the soil is formed by shaking, for example, when the inner closure 160 is initially closed.
  • the filler container 200 may for example be arranged stationary resting on the ground and be filled continuously with filling material.
  • one of the outer closures 150 such as, for example, the second outer closure 150b first reaches the opening 260 of the filler container 200, the corresponding outer closure 150b can be opened.
  • the filling material container 200 and its opening 260 are designed so that filling material can be introduced into the silo tube 110 through the opening 260 via the opened outer closure 150b.
  • the second outer closure 150a also reaches the opening 260 of the filler tank.
  • the inner closure 160 When the inner closure 160 is closed, the upper silo tube region 170a can be filled with filling material.
  • the outer closure 150a (airtight) is closed. Thereupon, an overpressure may be created in the lower region 170b to prevent the penetration of groundwater or moisture into the silo tube.
  • a lock-type effect is achieved with the inner closure 160 in such a way that overpressure only has to be generated in the region 170b but not over the entire silo tube 170a, 170b, which requires, for example, less powerful compressors.
  • the vibrator assembly 1 Once the vibrator assembly 1 has created a cavity of a desired depth, it is moved upwardly out of the cavity, thereby introducing the filling material in the region 170b into the cavity, since the filler outlet 120 is no longer blocked by soil. Due to the overpressure atmosphere prevailing in the region 170b and the filler outlet 120, little or no water or liquefied soil can penetrate into the filler outlet and the region 170b of the silo tube. If a desired amount of filler material spent in the cavity, the vibrator assembly is again guided into the cavity to solidify the already located in the cavity filler, which is pressed on the one hand in the direction of the cavity bottom and in the direction of the cavity walls.
  • the vibrator assembly is again moved upward, thereby repeatedly filling material is placed over the Grematerialauslass 120 in the cavity.
  • the newly introduced filling material is then compacted or solidified again.
  • the silo tube can be open downwards, ie in the direction of the filler outlet, so that each time the vibrator arrangement moves upwards "automatically" filling material from the silo tube 110 into a cavity formed below the silo tube flows. If no water or liquefied soil can penetrate more into the silo tube, for example if the filling height of the filling material column is already above the groundwater level, an overpressure atmosphere within the silo tube 10 is no longer necessary.
  • the inner closure 160 can be opened because its lock effect is no longer needed. After opening the inner closure 160, the filling material located in the region 170a can penetrate into the region 170b and further into the cavity, wherein this filling material is first introduced into the cavity in a certain amount and then compacted. This is followed by another filling material entry into the cavity. This is repeated until a defined height of the filling material column is reached, it being possible to feed filling material to the silo tube whenever the outer closures 150a, 150b open the opening 260 of the filling material container 200 happen.
  • the filling rate can be regulated because the capacity of a silo tube portion 170a, 170b is known in advance.
  • the absorption capacity is, for example, 1 m 3 in the region 170 a. From a certain level, only the lower outer closure 150b can be used.
  • the filling material container can be fastened to the silo tube 110 so that the opening 260 and the outer closure 150b become attached always opposite.
  • the filler container 200 is then moved together with the Silo tube 1 10 up until the filling material column has reached the desired level.
  • the filling material container 200 must be filled in a suitable manner above the soil level (for example with a suitable construction machine or a suitable conveying device).
  • the cavity can be produced without the silo tube 1 10 filling material is supplied.
  • the vibrator assembly is moved upwardly.
  • the outer and inner closures 150a, 150b, 160 can be actuated so that the filling material can be brought into the cavity as described above.
  • the vibrator arrangement 1 shown in FIG. 3 has two silo tubes 1 10a, 110b which are elongated in a longitudinal direction 11 1 and which are arranged side by side transversely to the longitudinal direction 11 1. It should be mentioned at this point that in principle any number of silo tubes can be arranged in a vibrator arrangement.
  • the two silo tubes 1 10a, 1 10b can be filled with filling material.
  • each silo tube 1 10a, 1 10b has a filler outlet 120a, 120b, it also being possible to provide a common filler outlet 120 in the case of two silo tubes 1 10a, 1 10b.
  • a vibrator 130 is disposed between the two Grematerialauslässen 120a, 120b. This vibrator is a deep vibrator, which is at the bottom of the vibrator, so the bottom side, attached. Of the Vibrator 130 also generates vibrations in this embodiment which allow the vibrator arrangement 1 to penetrate into the soil or the soil.
  • the vibrator arrangement 1 shown in FIG. 3 can be designed such that at least one or each of the outer closures 150a, 150b, 150c is common to both silo tubes 110a, 110b, so that a closure simultaneously forms corresponding openings on the sheaths of both silo tubes 110a , 1 10b opens or closes.
  • Such an outer closure can therefore extend transversely to the longitudinal direction 1 1 1 over both Silorohre 1 10a, 1 10b away.
  • the vibrator arrangement 1 according to FIG. 3 furthermore has at least one or more inner closures 160 which are arranged in the interior of the silo tube 11a, 110b.
  • These inner closures 160 may be such that they completely or partially close the corresponding silo tube 110a, 110b inwardly such that filling material located in the silo tube 110a, 110b can not penetrate the inner closure 160.
  • the inner closures 160 can also be designed to produce an airtight seal inside the respective silo tube 10a, 110b.
  • at least one such inner closure 160 is arranged between two outer closures 150a, 150b.
  • FIG. 2 shows that a further inner closure 160 can be arranged between two further outer closures 150b, 150c. Two in the longitudinal direction 1 1 1 spaced inner closures 160 may form an air and / or filling material lock, if they are controlled accordingly.
  • FIG. 4 shows a side view of a sectional view of an exemplary embodiment with a silo tube 110, an outer closure 150 and with a filling material container 200.
  • the filler container 200 may be formed so that the filler easily flows to the opening 260.
  • the opening 260 may be designed to be closable.
  • the filler tank 200 may be further provided with another opening (not shown) for supplying the filler material. It is also possible to provide a suitable conveying device for feeding the filling material instead of the filling material container 200.
  • FIG. 5A shows, by way of example, how two of the inner closures 160a, 160b can be arranged in two silo tubes 1 10a, 110b which are arranged next to each other and which are transverse to the longitudinal direction 11.1.
  • inner closures 160a, 160b each have a movable closure plate 161 which can be moved via a drive unit 163 into a receptacle 163, so that the filling material in the corresponding silo tube 110a, 110b can pass through the inner closure 160a, 160b.
  • the inner closures 160a, 160b can be designed such that the silo tubes are each hermetically sealed there, so that overpressure atmospheres can be produced in the silo tube regions 170a, 170b.
  • the closure plates 161 are arranged in the illustrated example obliquely with respect to the longitudinal direction of the Silorohre 1 10a, 1 10b and obliquely movable relative to this longitudinal direction. An angle between the plates 161 and the longitudinal direction is for example between 45 ° and 60 °.
  • the drive unit 163 shown in FIG. 5A can be controlled manually or automatically.
  • the drive unit 163 may be designed, in particular, as a pneumatic drive, an electric drive, or any other suitable drive.
  • Figure 5B is a cross section 1 13 through the two juxtaposed silo tubes 1 10a, 1 10b of the embodiment shown.
  • the silo tubes 1 10a, 1 10b have on the surfaces facing each other flat surfaces, so that the silo tubes 1 10a, 1 10b can be arranged side by side as possible without joints and gaps. At the sides facing away from the other silo tube sides, the silo tubes 1 10a, 1 10b may be performed rounded.
  • Two silo tubes 110a, 110b can also be formed starting from a correspondingly shaped silo tube into which a dividing wall is inserted.
  • the inner seals are arranged so that the drive - in the example a hydraulic cylinder - an inner closure 160a, 160b in a Siloohr 1 10a, 1 10b protrudes into the respective other silo tube 1 10b, 1 10a.
  • This allows a particularly space-saving realization of the inner closures. If only one silo tube is present, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, then the inner closure 160 can be realized like an inner closure of one of the silo tubes, with the difference that the inner closure 160 of a single tube does not protrude beyond the single silo tube 11.
  • FIG. 6 shows, in a side view, by way of example an outer closure 150, which is arranged on the jacket of a silo tube 110 and which can be used in the previously described vibrator arrangements.
  • the closure 150 has a closure plate 151 and a drive unit 152.
  • the closure 150 can be designed to make the interior of the silo tube 1 airtight from the environment.
  • any other closures are conceivable, which are suitable to complete the interior of the silo tube 1 10 airtight from the environment.
  • the outer closure can be opened and closed as required by means of a control unit (not shown), which drives the drive unit 152. An opening of the outer closure takes place in a previously explained manner, for example, in each case when filling material is to be supplied.
  • the drive unit 151 is, for example, an electric drive unit and / or a hydraulic drive unit.
  • closure plate 151 is slidably mounted such that the closure plate 151 can be moved by the drive unit 152 parallel to the jacket of the silo tube to release or close an opening 153 in the jacket of the silo tube.
  • the closure plate 151 is rotatably or hingedly mounted relative to the jacket of the silo tube.
  • the closure plate 151 is - as in the example according to FIG. 6 - larger than the opening 153 in order to be able to completely close the opening 153.
  • the drive unit 152 is configured to fold the closure plate 151 inwardly away from the opening 153 to expose the material supply opening, or to force the closure plate 151 against the jacket of the silo tube 110 to close the opening 153.
  • the drive unit 152 according to FIG. 7 is designed to press the closure plate 151 only against the jacket of the silo tube 10 and to release the opening 153 when a force is exerted externally on the closure plate 151 that holds the closure plate 151 pushes inside. Control of the closure plate via the drive unit 152 may be dispensed with in this case.
  • the drive unit comprises, for example, a spring mechanism, which is realized in such a way that the closure plate 151 is opened against a spring force, or a hydraulic mechanism with a bladder accumulator, which is realized in such a way that the closure plate 151 is opened against a hydraulic force.
  • the external force to open can be done, for example, by the feed tank 200.
  • the supply container may have a nose which presses against the closure plate to open it when the container is in front of the opening 153.
  • An inner closure 160 which was explained in connection with FIG. 1 and which is arranged completely inside the silo tube 110, or inner closures 160a, 160b, which were explained in connection with FIG. 5A and which are arranged completely within a tube arrangement with two or more silo tubes are not limited to being used in connection with external closures.
  • the arrangements described above can be modified, for example, so that is dispensed with the outer closures and that instead of a material supply from above, ie via an upper end face of the silo tube.
  • material supply can take place, for example, via a supply line, so that it is possible to dispense with a voluminous material container above the silo tube 110.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Rüttleranordnung (1), die aufweist: Wenigstens ein langgestrecktes Silorohr (110) zum Aufnehmen von Füllmaterial, das eine Längsrichtung (111), einen längsseitigen Füllmaterialauslass an einem Ende des Silorohrs (110) und einen Mantel aufweist; wenigstens einen Rüttler, der an dem Silorohr (110) angeordnet ist; wenigstens einen an dem Mantel des Silorohrs (110) angeordneten Außenverschluss (150); und wenigstens einen entlang der Längsachse des Silorohrs (110) vor den Außenverschlüssen (150) verfahrbar angeordneten Füllmaterialbehälter (200), wobei der Füllmaterialbehälter (200) wenigstens eine dem Mantel des Silorohrs (110) zugewandte Öffnung (240) aufweist.

Description

RÜTTLERANORDNUNG ZUM HERSTELLEN VON FÜLLMATERIALSÄULEN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rüttleranordnung zum Herstellen von Füllmaterialsäulen.
Rüttleranordnungen zur Erzeugung von Material- bzw. Füllmaterialsäulen im Erdreich sind allgemein bekannt. Die Materialsäulen bestehen beispielsweise aus Sand oder Kies, dessen Korngröße jeweils auf den Einsatzort abgestimmt werden kann. Derartige Rüttleranordnungen umfassen wenigstens ein Silo- bzw. Material- rohr mit einem Füllmaterialauslass an einem Ende sowie einen an dem Silorohr angeordneten Rüttler. Bei Rüttleranordnungen, die als Tiefenrüttler ausgebildet sind, ist der Rüttler an einem unteren Ende des Silorohrs angeordnet und befindet sich während des Betriebs im Boden, bei Aufsatzrüttlern ist der Rüttler oben auf dem Materialrohr, angeordnet.
Bekannte Rüttleranordnungen weisen einen Füllmaterialbehälter auf, der im oberen Bereich des Silorohrs angeordnet ist und der dazu dient, dem Silorohr Füllmaterial zuzuführen. Hierbei muss der Füllmaterialbehälter in einiger Höhe über dem Boden mit einer geeigneten Baumaschine befüllt werden, was einen beträchtli- chen Aufwand darstellen kann.
In der WO 90/15904 wird ein Verfahren zur Herstellung von Füllmaterialsäulen vorgeschlagen, bei dem die Befüllung eines Silorohrs mit Füllmaterial auf Bodenniveau erfolgt. Hierzu sind Öffnungen im Silorohr vorgesehen, durch die das Füll- material in das Silorohr strömen soll. Die Öffnungen sind nicht verschließbar, wodurch Erdreich in das Silorohr eindringen kann, wenn sich das Silorohr innerhalb des Hohlraums befindet.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rüttleranordnung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch Rüttleranordnungen gemäß der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die erfindungsgemäße Rüttleranordnung umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel: wenigstens ein langgestrecktes Silorohr zum Aufnehmen von Füllmaterial, das eine Längsrichtung, einen Füllmaterialauslass an einem längsseitigen Ende des Silorohrs und einen Mantel aufweist; wenigstens einen Rüttler, der an dem Silorohr angeordnet ist; und wenigstens zwei an dem Mantel des Silorohrs ange- ordnete Außenverschlüsse, die entlang der Längsrichtung des Silorohrs beanstandet zueinander angeordnet sind.
Die Rüttleranordnung kann mehrere Silorohre aufweisen, die quer zu der Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Weiterhin kann die Rüttleranordnung wenigstens einen Innenverschluss im Inneren des Silorohrs aufweisen, der in Längsrichtung zwischen zwei Außenverschlüssen angeordnet ist. Im Silorohr kann ein weiterer Innenverschluss zwischen zwei weiteren Außenverschlüssen angeordnet sein. Es können beliebig viele Innenver- Schlüsse im Inneren des Silorohrs und beliebig viele Außenverschlüsse am Mantel des Silorohrs angeordnet sein.
Der Rüttler der Rüttleranordnung kann als Tiefenrüttler oder als Aufsatzrüttler ausgebildet sein.
Die Rüttleranordnung kann einen vor den Außenverschlüssen verfahrbaren Füllmaterialbehälter aufweisen. Der Füllmaterialbehälter kann entlang wenigstens einer an dem Silorohr angeordneten Führungsschiene verfahrbar angeordnet sein. Der Füllmaterialbehälter kann beispielsweise mittels Rollen an der Führungs- schiene geführt werden. Hierzu können Führungsschienen am Silorohr angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Rüttleranordnung umfasst gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel: wenigstens ein langgestrecktes Silorohr zum Aufnehmen von Füllmaterial, das eine Längsrichtung, einen Füllmaterialauslass an einem längsseitigen Ende des Silorohrs und einen Mantel aufweist; wenigstens einen Rüttler, der an dem Silorohr angeordnet ist; wenigstens einen an dem Mantel des Silorohrs angeordneten Außenverschluss; und wenigstens einen entlang der Längsachse des Silorohrs vor den Außenverschlüssen verfahrbar angeordneten Füllmaterialbehälter, wobei der Füllmaterialbehälter wenigstens eine dem Mantel des Silorohrs zugewandte Öffnung aufweist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bieten insbesondere den Vorteil, dass die Befüllung der Silorohre mit Füllmaterial nicht an deren oberen Ende in beträchtlicher Höhe vom Boden erfolgen muss. Der verfahrbare Füllbehälter zum Bereitstellen des Füllmaterials kann beispielsweise stationär am Boden auf dem Erdreich aufliegend angeordnet sein und dort befüllt werden. Das Silorohr kann dann am stationären Füllbehälter vorbei bewegt und über die Außenverschlüsse mit Füllmaterial befüllt werden. Der Platzbedarf nach oben hin ist gegenüber üblichen Rüttleranordnungen dadurch erheblich reduziert. Dies kann an manchen Einsatzorten vorteilhaft oder gar notwendig sein. Solche Einsatzorte sind bei- spielsweise Einflugschneisen an Flughäfen, Orte also, an denen aus Sicherheitsgründen nur in geringer Höhe gearbeitet werden kann. Außerdem wird die Rüttleranordnung mechanisch erheblich entlastet, wenn der Füllmaterialbehälter am Boden aufliegend angeordnet wird, da die Rüttleranordnung selbst den Füllbehälter nicht mehr tragen muss.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Die Figuren dienen zur Veranschaulichung des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung, so dass lediglich die zum Verständnis dieses Grundprinzips notwendigen Aspekte dargestellt sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabs- getreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder äquivalente Teile mit gleicher oder äquivalenter Bedeutung. Figur 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Rüttleranordnung mit einem Tiefenrüttler, zwei Außenverschlüssen, einem Silorohr und einem Innenverschluss; Figur 2 veranschaulicht in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel mit einem Silorohr und einem entlang dem Silorohr geführten Füllmaterialbehälter;
Figur 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Rüttleranordnung mit einem Tiefenrüttler, mehreren Außenverschlüssen und zwei Silorohren;
Figur 4 veranschaulicht in einer Seitenansicht eine Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels mit einem Silorohr, Außenverschlüssen und mit einem Füllmaterialbehälter;
Figur 5 veranschaulicht in einer ersten Schnittdarstellung (Figur 5A) ein
Ausführungsbeispiel mit zwei Silorohren mit jeweils einem Innenverschluss und in einer zweiten Schnittdarstellung (Figur 5B) zwei nebeneinander angeordnete Silorohre im Querschnitt; und
Figur 6 veranschaulicht in einer Seitenansicht beispielhaft einen Außen- verschluss mit Verschlussplatte und Antriebseinheit. Figur 7 veranschaulicht ein weiteres Beispiel eines Außenverschlusses.
Rüttleranordnungen mit einem Rüttler und einem Silorohr werden zur Verfestigung bzw. zur Verdichtung von Erdreich verwendet (Bodenverbesserung). Sie erzeugen mittels des Rüttlers Schwingungen die das Erdreich verdichten und dringen auf diese Weise in das Erdreich vor. Dadurch entsteht ein näherungsweise zylinderförmiger und langgestreckter Hohlraum im Erdreich. Zur Herstellung einer Füllmaterialsäule kann über das Silorohr Füllmaterial in den Hohlraum eingebracht werden, das beispielsweise Kies oder Sand sein kann. Daraufhin wird die Rüttlera- nordnung zur Verdichtung des Füllmaterials wieder nach unten bewegt, so dass das Füllmate al sowohl in Richtung des Hohlraumgrundes als auch in Richtung der Hohlraumwände gedrückt wird. Anschließend wird die Rüttleranordnung nach oben bewegt und erneut Füllmaterial in den Hohlraum verbracht und unter Ver- wendung der Rüttleranordnung 1 verdichtet. Dies wird solange wiederholt, bis der Hohlraum vollständig oder wenigstens bis zu einer gewünschten Höhe (gemäß den jeweiligen Anforderungen) mit Füllmaterial befüllt und letztlich eine Füllmaterialsäule im Erdreich entstanden ist. Es werden in der Regel eine Vielzahl von solchen Füllmaterialsäulen über eine definierte Fläche hinweg erzeugt, um auf dieser Fläche eine Bodenverbesserung zu erreichen. Durch solche Verfahren wird beispielsweise eine erhöhte Tragfähigkeit des Bodens, eine Reduktion der Neigung zur Bodenverflüssigung sowie eine Minderung der Bodensetzung nach Bebauung erreicht. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Rüttleranordnung 1 zum Durchführen eines derartigen Verfahrens dargestellt. Die Rüttleranordnung 1 weist ein in einer Längsrichtung 1 1 1 langgestrecktes Silorohr 1 10 auf, das mit Kies oder Sand oder einem anderen geeigneten Füllmaterial befüllt werden kann. An einem unteren Ende der Rüttleranordnung 1 weist das Silorohr 1 10 einen Füllmaterialauslass 120 auf. Die Rüttleranordnung 1 weist weiterhin einen Rüttler 130 auf. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rüttler 130 als Tiefenrüttler ausgebildet und in Längsrichtung neben dem Füllmaterialauslass 120 an dem unteren, dem Erdreich bzw. dem Boden zugewandten Ende der Rüttleranordnung 1 angeordnet. Während des Betriebs erzeugt der Rüttler 130 Schwingungen, die die Rüttlera- nordnung in den Boden bzw. das Erdreich vordringen lassen. Tiefen rüttl er, wie der in Figur 1 dargestellte Tiefenrüttler 130, sind grundsätzlich bekannt, so dass auf weitere Ausführungen hierzu verzichtet werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung eines Tiefenrüttlers lediglich als Beispiel anzusehen ist. Selbstverständlich können auch beliebige andere Rüttler, wie beispielsweise Auf- satzrüttler (nicht dargestellt) verwendet werden, die dann am oberen, dem Boden bzw. dem Erdreich abgewandten Ende des Silorohrs 1 10 bzw. der Rüttleranordnung 1 anzuordnen sind. Das Silorohr 1 10 kann einen beliebigen Querschnitt in einer Schnittebene senkrecht zu der Längsrichtung 1 1 1 aufweisen, wie z.B. einen elliptischen, insbesondere kreisförmigen, einen rechteckigen, oder einen beliebigen polygonalen Querschnitt. Als Mantel wird nachfolgend die Außenhülle bzw. die Mantel- oder Hüllflä- che des Silorohrs bezeichnet. Die Länge des Silorohrs 1 10 liegt beispielsweise im Bereich zwischen 5m und 20m, die Querschnittsfläche des Silorohrs 1 10 liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,03m2 und 0,25m2, wobei bei einem kreisförmigen oder elliptischen Silorohr der Durchmesser bzw. die Länge der Hauptachse zwischen 0,2m und 0,5m beträgt.
Die Rüttleranordnung 1 weist wenigstens einen Außenverschluss 150a, 150b am Mantel des Silorohrs 1 10 auf. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Außenverschlüsse 150a, 150b in der Längsrichtung 1 1 1 beabstandet zueinander angeordnet. Es können auch mehr als zwei Außenverschlüsse oder lediglich ein Außenverschluss vorgesehen werden. Der wenigstens eine Außenverschluss 150a, 150b ist so ausgebildet, dass er eine entsprechend Öffnung am Silorohr 1 10 öffnen und verschließen kann. Der Außenverschluss 150a, 150b kann insbesondere so ausgebildet sein, dass er das Innere des Silorohrs 1 10 luftdicht von der äußeren Umgebung abschließt.
Die Rüttleranordnung 1 kann darüber hinaus wenigstens einen Innenverschluss 160 aufweisen, der im Inneren des Silorohrs 1 10 angeordnet ist. Dieser Innenverschluss 160 ist so ausgebildet, dass er das Silorohr 1 10 im Inneren unterteilen kann, so dass in dem Silorohr befindliches Füllmaterial den Innenverschluss 160 wahlweise passieren oder nicht passieren kann. Der Innenverschluss 160 kann auch so ausgebildet sein, dass er die beiden Abschnitte des Silorohrs zwischen denen er angeordnet ist, luftdicht voneinander trennt. Der Innenverschluss 160 ist insbesondere so ausgebildet, dass er vollständig innerhalb des Silorohrs angeordnet ist, so dass Teile des Innenverschlusses 160 weder in geöffnetem noch in ge- schlossenem Zustand des Verschlusses 160 über den Mantel 1 10 hinausragen und so dass der Innenverschluss 160 ein Eindringen des Silorohrs 1 10 in den Boden nicht behindert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Rüttleranordnung nur einen Außen- verschluss, wie beispielsweise den Außenverschluss 150a gemäß Figur 1 und einen Innenverschluss 160 auf. Der Innenverschluss 160 ist hierbei in Längsrichtung unterhalb des Außenverschlusses 150a angeordnet und bildet mit dem Au- ßenverschluss 150a eine Schleuse. Dieser Außenverschluss ist in dem dargestellten Beispiel beabstandet zu einem oberen Ende des Silorohrs angeordnet. Dies ist allerdings lediglich ein Beispiel. Gemäß einem weiteren Beispiel ist der eine Außenverschluss angrenzend an das obere Ende in dem Mantel 1 10 angeordnet. Gemäß einem weiteren Beispiel ist der eine Außenverschluss stirnseitig an dem oberen Ende des Silorohrs angeordnet. Selbstverständlich besteht auch bei mehreren Außenverschlüssen die Möglichkeit, einen der Verschlüsse am Mantel des Silorohrs 1 10 unmittelbar an dem oberen Ende anzuordnen oder gar stirnseitig an dem oberen Ende anzuordnen. Zur Befüllung des Silorohrs 1 10 mit Füllmaterial kann ein Füllmaterialbehälter 200 vorgesehen sein, der in Längsrichtung entlang des Silorohrs 1 10 verfahrbar ist. Figur 2 zeigt einen horizontalen Querschnitt, also einen Querschnitt in einer Schnittebene senkrecht zu der Längsrichtung des Silorohrs 1 10, durch den Füllmaterialbehälter 200 und durch das Silorohr 1 10.
An dem Silorohr 1 10 können an dessen jeweils gegenüberliegenden Mantelseiten zwei Führungsschienen 251 , 252 angeordnet werden. An diesen Führungsschienen 251 , 252 kann der Füllmaterialbehälter 200 vor dem wenigstens einen Außenverschlüssen 150a, 150b entlang der Längsrichtung 1 1 1 verfahrbar angeord- net sein. Anstatt zweier Führungsschienen 251 , 252 kann alternativ auch lediglich eine Führungsschiene oder es können mehr als zwei Führungsschienen vorgesehen werden (in Figur 2 nicht dargestellt). Der Füllmaterialbehälter 200 weist wenigstens eine dem Mantel, insbesondere dem wenigstens einen Außenverschluss des Silorohrs zugewandte Öffnung 260 auf. Diese Öffnung 260 kann dabei zu den Außenverschlüssen 150a, 150b korrespondieren, sie kann aber auch kleiner oder größer als die Außenverschlüsse sein. Zur Führung des verfahrbar an der Rüttleranordnung 1 angeordneten Füllbehälters 200 können Rollen 210, 220, 230, 240, 250 vorgesehen werden. Es können, wie in Figur 2 gezeigt, jeweils zwei Rollen 210, 220 bzw. 230, 240 kraftschlüssig an eine Führungsschiene 252 bzw. 251 angreifen, so dass für die Verfahrbarkeit des Füllbehälters 200 lediglich ein Freiheitsgrad entlang der Längsrichtung 1 1 1 der Rüttleranordnung 1 verbleibt. Es ist im Übrigen auch möglich, mehr als einen Füllbehälter 200, beispielsweise zwei Füllmaterialbehälter, entlang der Längsrichtung beabstandet zueinander an der Rüttleranordnung anzuordnen. Der Füllmaterialbehälter kann an jeder Position des Silorohrs festgestellt werden, wie beispielsweise vor einem der Außenverschlüsse, um jedes mal dann Material über den jeweiligen Außenverschluss nachzuliefern, wenn dieser Außenverschluss geöffnet wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Vorsehen eines an dem Silorohr 1 10 verfahrbaren Füllbehälters, wie er in Figur 2 dargestellt ist, nicht darauf beschränkt ist, an einem Silorohr, wie dem Silorohr 1 10 gemäß Figur 1 , mit wenigstens zwei in Längsrichtung beabstandeten Außenverschlüssen, wie den Außenverschlüssen 150a, 150b gemäß Figur 1 vorgesehen zu werden. Ein solcher verfahrbarer Füllbehälter kann an einem beliebigen Silorohr einer Rüttleranordnung vorgesehen werden, wie beispielsweise an einem Silorohr, das lediglich eine Zuführöffnung an dem Mantel des Silorohrs oder an einem oberen stirnseitigen Ende aufweist. Abhängig davon, ob die Zuführöffnung sich an einer Position befindet, die bei Betrieb des Rüttlers in den Boden vordringt, ist die Zuführöffnung durch einen Außenverschluss - vergleichbar einem der Verschlüsse 150a, 150b gemäß Figur 1 - verschließbar oder nicht. Im Innern des Silorohrs kann eine Schleuse für Füllmaterial vorgesehen sein, wobei die eine Zuführöffnung oberhalb der Schleuse an dem Silorohr angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) erfolgt eine Befüllung des Silorohrs über einen der Außenverschlüsse über eine Zuführleitung oder einen Zuführschlauch, der dazu ausgebildet ist, Füllmaterial zu fördern. Ein dem Silorohr 1 10 zugewandtes Ende dieses Förderschlauches, das nachfolgend auch als Auslassende bezeichnet wird, ist beispielsweise an einem Schlitten befestigt, der entlang des Silorohrs verfahrbar ist. Dadurch kann das Auslassende zwischen verschiedenen Außenanschlüssen hin- und herbewegt werden, sofern mehrere Außenverschlüsse vorhanden sind, und das Auslassende kann an dem Silorohr oberhalb des Bodens gehalten werden, wenn sich das Silorohr in den Boden bewegt. An einem dem Auslassende gegenüberliegenden Ende des Zuführschlauches kann eine Material-Fördereinrichtung, wie beispielsweise eine Pumpe, angeordnet sein, die dem Zuführschlauch Material zuführt.
In den Figuren 1 und 2 sind wesentliche Komponenten von Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Rüttleranordnung 1 dargestellt. Es werden nachfolgend anhand der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele mögliche Funktionsprinzipien der gezeigten Rüttleranordnung erläutert.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispielen sind zwei Außenverschlüsse 150a, 150b am Mantel des Silorohrs 1 10 angeordnet, nämlich ein erster Außenverschluss 150a und ein in Richtung des unteren Endes beabstandet zu dem ersten Außenverschluss 150a angeordneter zweiter Außenverschluss 150b. Ein Abstand zwischen diesen beiden Außenverschlüssen 150a, 150b beträgt beispielsweise zwischen 1 m und 5m. Im Inneren des Silorohrs 1 10 ist zwischen den beiden Außenverschlüssen 150a, 150b ein Innenverschluss 160 vorgesehen. Zusätzlich kann ein weiterer Innenverschluss (nicht dargestellt) vorgesehen sein, der in Richtung des unteren Endes des Silorohrs 1 10 unterhalb des zweiten Außen- verschlusses 150b angeordnet ist. Ein Innenverschluss 160 unterteilt das Silorohr in zwei Kammern, mehrere Innenverschlüsse unterteilen das Silorohrs in entsprechend mehrere Kammern. Die Außenverschlüsse 150a, 150b können luftdichte bzw. druckdichte Abschlüsse erzeugen. In dem Silorohr 1 10 kann während des Betriebs daher gegenüber der Umgebung, insbesondere der Umgebung in dem erzeugten Hohlraum, eine Überdruckatmosphäre aufgebaut werden. Dies kann besonders in größeren Hohlraumtiefen notwendig sein, um dort das Eindringen von Wasser oder verflüssigtem Boden in das Silorohr zu vermeiden, denn dies könnte beispielsweise die Fließfähigkeit des Füllmaterials beeinträchtigen. Diese Außenverschlüsse 150a, 150b sind dabei jeweils so "luftdicht" realisiert, dass bei geschlossenem Verschluss 150a, 150b bzw. 160 der im Silorohr 1 10 vorhandene Überdruck nicht über den jeweiligen Verschluss entweichen kann. Entsprechend kann der wenigstens eine Innenverschluss 160 einen luftdichten bzw. druckdichten Abschluss erzeugen. Hierdurch wird verhindert, dass ein Überdruck in einer Kammer bei geschlossenem Innenverschluss 160 in eine angrenzende und durch den Innenverschluss von der einen Kammer getrennte andere Kammer entweichen kann.
Soll nunmehr eine Füllmaterialsäule im Erdreich erzeugt werden, wird beispielsweise bei zunächst geschlossenem Innenverschluss 160 durch Rütteln ein Hohlraum in dem Erdreich gebildet. Der Füllmaterialbehälter 200 kann beispielsweise stationär auf dem Boden aufliegend angeordnet sein und kontinuierlich mit Füllmaterial befüllt werden. Außerdem besteht auch die Möglichkeit, den Füllmaterialbehälter 200 verfahrbar an dem Silorohr 1 10 anzuordnen. Führt die Rüttleranordnung 1 Rüttelbewegungen durch, so dringt sie in den Boden ein und bewegt sich relativ zum Füllmaterialbehälter 200 entlang der Längsrichtung 1 1 1 abwärts in den Boden. Erreicht einer der Außenverschlüsse 150, wie beispielsweise zunächst der zweite Außenverschluss 150b, die Öffnung 260 des Füllmaterialbehälters 200, so kann der entsprechende Außenverschluss 150b geöffnet werden. Der Füllmaterialbehälter 200 und dessen Öffnung 260 sind dabei so ausgebildet, dass durch die Öffnung 260 über den geöffneten Außenverschluss 150b Füllmaterial in das Silo- rohr 1 10 eingebracht werden kann.
Wenn die Rüttleranordnung weiter in das Erdreich vordringt, erreicht auch der zweite Außenverschluss 150a die Öffnung 260 des Füllmaterialbehälters. Bei geschlossenem Innenverschluss 160 kann der obere Silorohrbereich 170a mit Füll- material befüllt werden. Ist dieser Füllvorgang beendet, wird der Außenverschluss 150a (luftdicht) verschlossen. Daraufhin kann in dem unteren Bereich 170b ein Überdruck erzeugt werden, um das Vordringen von Grundwasser oder Feuchtigkeit in das Silorohr zu unterbinden. Dabei wird mit dem Innenverschluss 160 eine schleusenartige Wirkung erzielt, und zwar derart, dass Überdruck nur in dem Be- reich 170b nicht aber über das ganze Silorohr 170a, 170b hinweg erzeugt werden muss, was beispielsweise weniger leistungsfähige Kompressoren erfordert. Hat die Rüttleranordnung 1 nunmehr einen Hohlraum einer gewünschten Tiefe erzeugt, wird sie aus dem Hohlraum nach oben bewegt, wodurch das in dem Bereich 170b befindliche Füllmaterial in den Hohlraum eingebracht wird, da der Füll- materialauslass 120 nicht länger durch Erdreich blockiert wird. Aufgrund der in dem Bereich 170b und dem Füllmaterialauslass 120 vorherrschenden Überdruckatmosphäre kann dabei kein oder nur wenig Wasser oder verflüssigter Boden in den Füllmaterialauslass und den Bereich 170b des Silorohrs vordringen. Ist eine gewünschte Menge Füllmaterial in den Hohlraum verbracht, wird die Rüttelanordnung wieder in den Hohlraum geführt, um das bereits in dem Hohlraum befindliche Füllmaterial zu verfestigen, welches dabei einerseits in Richtung des Hohlraumgrundes sowie in Richtung der Hohlraumwände gedrückt wird. Anschließend wird die Rüttleranordnung erneut nach oben bewegt, wodurch wiederholt Füllmaterial über den Füllmaterialauslass 120 in den Hohlraum verbracht wird. Das neu eingebrachte Füllmaterial wird dann wieder verdichtet bzw. verfestigt wird. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass das Silorohr nach unten, d.h. in Richtung des Füllmaterialauslasses offen sein kann, so dass jedes mal dann, wenn sich die Rüttleranordnung nach oben bewegt "automatisch" Füllmaterial aus dem Silorohr 1 10 in einen unterhalb des Silorohrs ausgebildeten Hohlraums fließt. Wenn kein Wasser oder verflüssigter Boden mehr in das Silorohr vordringen kann, beispielsweise wenn die Füllhöhe der Füllmaterialsäule bereits oberhalb des Grundwasserpegels liegt, ist eine Überdruckatmosphäre innerhalb des Silorohrs 1 10 nicht mehr notwendig. Der Innenverschluss 160 kann geöffnet werden, da dessen Schleusenwirkung nicht mehr benötigt wird. Nach Öffnung des Innenver- Schlusses 160 kann das in dem Bereich 170a befindliche Füllmaterial in den Bereich 170b und weiter in den Hohlraum vordringen, wobei dieses Füllmaterial zunächst in einer bestimmten Menge in den Hohlraum eingebracht und anschließend verdichtet wird. Daraufhin erfolgt erneut ein Füllmaterialeintrag in den Hohlraum. Dies wird solange wiederholt, bis eine definierte Höhe der Füllmaterialsäule erreicht ist, wobei dem Silorohr jeweils immer dann Füllmaterial zugeführt werden kann, wenn die Außenverschlüsse 150a, 150b die Öffnung 260 des Füllmaterialbehälters 200 passieren. Unter Verwendung der durch den Innenverschluss 160 gebildeten Schleuse kann der Füllmate aleintrag reguliert werden, denn die Aufnahmefähigkeit eines Silorohrbereichs 170a, 170b ist im Vorfeld bekannt. Die Aufnahmefähigkeit beträgt beispielsweise 1 m3 im Bereich 170a. Ab einer bestimmten Füllhöhe kann nur noch der untere Außenverschluss 150b verwendet werden.
Erreicht die Füllmaterialsäule eine Höhe, bei der der Außenverschluss 150b nicht mehr zur Öffnung 260 des stationär am Boden befindlichen Füllmaterialbehälters 200 gelangen kann, so kann der Füllmaterialbehälter so an dem Silorohr 1 10 be- festigt werden, dass die Öffnung 260 und der Außenverschluss 150b sich stets gegenüber liegen. Der Füllmaterialbehälter 200 wird dann mitsamt dem Silorohr 1 10 nach oben bewegt, bis die Füllmaterialsäule die gewünschte Füllhöhe erreicht hat. Hierzu muss der Füllmaterialbehälter 200 auf geeignete Weise oberhalb des Bodenniveaus (beispielsweise mit einer geeigneten Baumaschine oder einer ge- eigneten Fördereinrichtung) befüllt werden.
Alternativ kann zunächst der Hohlraum erzeugt werden, ohne dass dem Silorohr 1 10 Füllmaterial zugeführt wird. Hat der Hohlraum die gewünschte Tiefe erreicht, wird die Rüttleranordnung nach oben bewegt. Dabei können die Außen- und In- nenverschlüsse 150a, 150b, 160 so betätigt werden, dass das Füllmaterial wie oben beschrieben in den Hohlraum verbracht werden kann.
Die in Figur 3 gezeigte Rüttleranordnung 1 weist zwei in einer Längsrichtung 1 1 1 langgestreckte Silorohre 1 10a, 1 10b auf, die quer zur Längsrichtung 1 1 1 neben- einander angeordnet sind. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Silorohren in einer Rüttleranordnung angeordnet werden kann. Die beiden Silorohre 1 10a, 1 10b können mit Füllmaterial befüllt werden. An einem unteren Ende der Rüttleranordnung weist jedes Silorohr 1 10a, 1 10b einen Füllmaterialauslass 120a, 120b auf, wobei bei zwei Silorohren 1 10a, 1 10b auch ein gemeinsamer Füllmaterialauslass 120 vorgesehen werden kann. Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Füllmaterialauslässen 120a, 120b ein Rüttler 130 angeordnet. Dieser Rüttler ist ein Tiefenrüttler, der am unteren Ende der Rüttleranordnung, also bodenseitig, angebracht ist. Der Rüttler 130 erzeugt auch in diesem Ausführungsbeispiel Schwingungen, die die Rüttleranordnung 1 in das Erdreich bzw. den Boden vordringen lassen.
Die in Figur 3 gezeigte Rüttleranordnung 1 kann so ausgeführt sein, dass wenigs- tens einer oder jeder der Außenverschlüsse 150a, 150b, 150c beiden Silorohren 1 10a, 1 10b gemeinsam ist, so dass ein Verschluss gleichzeitig entsprechende Öffnungen an den Mänteln beider Silorohre 1 10a, 1 10b öffnet oder verschließt. Ein derartiger Außenverschluss kann sich demnach quer zur Längsrichtung 1 1 1 über beide Silorohre 1 10a, 1 10b hinweg erstrecken.
Die Rüttleranordnung 1 gemäß Figur 3 weist weiterhin wenigstens einen oder mehrere Innenverschlüsse 160 auf, die im Inneren des Silorohrs 1 10a, 1 10b angeordnet sind. Diese Innenverschlüsse 160 können so beschaffen sein, dass sie das entsprechende Silorohr 1 10a, 1 10b innen ganz oder teilweise verschließen, so dass in dem Silorohr 1 10a, 1 10b befindliches Füllmaterial den Innenverschluss 160 nicht durchdringen kann. Die Innenverschlüsse 160 können auch hier dazu ausgebildet sein, einen luftdichten Abschluss im Inneren des jeweiligen Silorohrs 1 10a, 1 10b herzustellen. Gemäß dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein solcher Innenverschluss 160 zwischen zwei Außenverschlüssen 150a, 150b angeordnet. In Figur 2 ist darüber hinaus gezeigt, dass ein weiterer Innenverschluss 160 zwischen zwei weiteren Außenverschlüssen 150b, 150c angeordnet sein kann. Zwei in Längsrichtung 1 1 1 beabstandet angeordnete Innenverschlüsse 160 können eine Luft- und/oder Füllmaterialschleuse bildet, wenn sie entsprechend angesteuert werden.
In Figur 4 ist in einer Seitenansicht eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels mit einem Silorohr 1 10, einem Außenverschluss 150 und mit Füllmaterialbehälter 200 dargestellt. Der Füllmaterialbehälter 200 kann dabei so geformt sein, dass das Füllmaterial leicht zu der Öffnung 260 zuströmt. Die Öffnung 260 kann verschließbar ausgebildet sein. Der Füllmaterialbehälter 200 kann darüber hinaus mit einer weiteren (nicht gezeigten) Öffnung zum Zuführen des Füllmaterials versehen sein. Es ist auch möglich, anstatt des Füllmaterialbehälters 200 eine geeignete Fördereinrichtung zum Zuführen des Füllmaterials vorzusehen. In Figur 5A ist beispielhaft gezeigt, wie zwei der Innenverschlüsse 160a, 160b in zwei quer zur Längsrichtung 1 1 1 nebeneinander angeordneten Silorohren 1 10a, 1 10b angeordnet sein können. Diese Innenverschlüsse 160a, 160b weisen jeweils eine bewegliche Verschlussplatte 161 auf, die über eine Antriebseinheit 163 in eine Aufnahme 163 bewegt werden kann, so dass das Füllmaterial im entsprechenden Silorohr 1 10a, 1 10b den Innenverschluss 160a, 160b passieren kann. Die Innenverschlüsse 160a, 160b können so ausgebildet sein, dass die Silorohre dort jeweils luftdicht verschlossen werden, damit in Silorohrbereichen 170a, 170b Überdruckatmosphären erzeugt werden können. Die Verschlussplatten 161 sind in dem dargestellten Beispiel schräg bezüglich der Längsrichtung der Silorohre 1 10a, 1 10b angeordnet und schräg gegenüber dieser Längsrichtung verfahrbar. Ein Winkel zwischen den Platten 161 und der Längsrichtung beträgt beispielsweise zwischen 45° und 60°.
Die in Figur 5A gezeigte Antriebseinheit 163 kann manuell oder automatisch angesteuert werden. Es kann die Antriebseinheit 163 insbesondere als ein pneumatischer, ein elektrischer oder als ein beliebiger anderer geeigneter Antrieb ausgebildet sein. In Figur 5B ist ein Querschnitt 1 13 durch die beiden nebeneinander angeordneten Silorohre 1 10a, 1 10b des Ausführungsbeispiels gezeigt. Die Silorohre 1 10a, 1 10b weisen an den einander zugewandten Flächen ebene Flächen auf, so dass sich die Silorohre 1 10a, 1 10b möglichst ohne Fugen und Zwischenräume nebeneinander anordnen lassen. An den vom jeweils anderen Silorohr abgewandten Seiten können die Silorohre 1 10a, 1 10b abgerundet ausgeführt sein. Es können zwei Silorohre 1 10a, 1 10b auch ausgehend von einem entsprechend geformten Silorohr, in das eine Trennwand eingefügt wird, ausgebildet werden.
Bei dem in Figur 5A dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Innenverschlüsse so angeordnet, dass der Antrieb - in dem Beispiel ein Hydraulikzylinder - eines Innenverschlusses 160a, 160b in einem Siloohr 1 10a, 1 10b in das jeweils andere Silorohr 1 10b, 1 10a hineinragt. Dies ermöglicht eine besonders platzsparende Realisierung der Innenverschlüsse. Ist lediglich ein Silorohr vorhanden, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 , so kann der Innenverschluss 160 wie ein Innenverschluss eines der Silorohre realisiert werden, allerdings mit dem Unterschied, dass der Innenverschluss 160 eines einzigen Rohres nicht über das einzige Silorohr 1 10 hinausragt.
In Figur 6 ist in einer Seitenansicht beispielhaft ein Außenverschluss 150 dargestellt, der am Mantel eines Silorohrs 1 10 angeordnet ist und der in den zuvor erläuterten Rüttleranordnungen verwendet werden kann. Der Verschluss 150 verfügt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Verschlussplatte 151 und eine Antriebseinheit 152. Der Verschluss 150 kann dazu ausgebildet sein, den Innenraum des Silorohrs 1 10 luftdicht von der Umgebung abzuschließen. Es sind darüber hinaus beliebiger weitere Verschlüsse denkbar, die geeignet sind, den Innenraum des Silorohrs 1 10 luftdicht von der Umgebung abzuschließen. Der Außenverschluss kann mittels einer Steuereinheit (nicht dargestellt), die die Antriebsein- heit 152, betätigt bei Bedarf geöffnet und geschlossen werden. Ein Öffnen des Außenverschlusses erfolgt in zuvor erläuterte Weise beispielsweise jeweils dann, wenn Füllmaterial zugeführt werden soll. Die Antriebseinheit 151 ist beispielsweise eine elektrische Antriebseinheit und/oder eine hydraulische Antriebseinheit. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist Verschlussplatte 151 verschiebbar derart gelagert, dass die Verschlussplatte 151 durch die Antriebseinheit 152 parallel zu dem Mantel des Silorohrs verfahren werden kann, um eine Öffnung 153 im Mantel des Silorohrs freizugeben oder zu verschließen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in Figur 7 dargestellt ist, ist die Verschlussplatte 151 drehbar oder klappbar gegenüber dem Mantel des Silorohrs gelagert. Die Verschlussplatte 151 ist - wie auch bei dem Beispiel gemäß Figur 6- größer als die Öffnung 153, um die Öffnung 153 vollständig verschließen zu können. Die Antriebseinheit 152 ist dazu ausgebildet, die Verschlussplatte 151 nach Innen von der Öffnung 153 wegzuklappen, um die Öffnung zur Materialzufuhr freizugeben, oder die Verschlussplatte 151 gegen den Mantel des Silorohrs 1 10 zu drücken, um die Öffnung 153 zu verschließen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit 152 gemäß Figur 7 dazu ausgebildet, die Verschlussplatte 151 nur gegen den Mantel des Silorohrs 1 10 zu drücken, und die Öffnung 153 freizugeben, wenn eine Kraft von außen auf die Verschlussplatte 151 ausgeübt wird, die die Verschlussplatte 151 nach Innen drückt. Auf eine Steuerung der Verschlussplatte über die Antriebseinheit 152 kann in diesem Fall verzichtet werden. Ein Öffnen erfolgt immer dann wann von Außen eine Kraft auf die Verschlussplatte 151 ausgeübt wird, die die Verschlussplatte 151 öffnet, wobei die Antriebseinheit 152 die Verschlussplatte 151 wieder gegen den Mantel drückt, um die Öffnung 153 bzw. den Verschluss 150 zu schließen, wenn die externe Kraft wegfällt. Die Antriebseinheit umfasst hierfür beispielsweise einen Federmechanismus, der so realisiert ist, dass die Verschlussplatte 151 gegen eine Federkraft geöffnet wird, oder einen Hydraulikmechanismus mit einem Blasenspeicher, der so realisiert ist, dass die Verschlussplatte 151 gegen eine hydraulische Kraft geöffnet wird.
Die externe Kraft zum Öffnen kann beispielsweise durch den Zuführbehälter 200 erfolgen. Der Zuführbehälter kann beispielsweise eine Nase aufweisen, die gegen die Verschlussplatte drückt, um diese zu Öffnen, wenn der Behälter sich vor der Öffnung 153 befindet.
Ein Innenverschluss 160, der im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert wurde und der vollständig innerhalb des Silorohrs 1 10 angeordnet ist, bzw. Innenverschlüsse 160a, 160b, die im Zusammenhang mit Figur 5A erläutert wurden und die vollständig innerhalb einer Rohranordnung mit zwei oder mehr Silorohren angeordnet sind, sind nicht darauf beschränkt, im Zusammenhang mit Außenverschlüssen verwendet zu werden. So können die zuvor erläuterten Anordnungen beispielsweise so modifiziert werden, dass auf die Außenverschlüsse verzichtet wird und dass stattdessen eine Materialzufuhr von oben, d.h. über ein oberes stirnseitiges Ende des Silorohrs erfolgt. Um Höhenbeschränkungen zu genügen, kann Materi- alzufuhr beispielsweise über eine Zuführleitung erfolgen, so dass auf einen voluminösen Materialbehälter oberhalb des Silorohrs 1 10 verzichtet werden kann. Im Innern eines Silorohrs können zwei oder mehr Innenverschlüsse vorgesehen sein, wobei jeweils zwei benachbarte eine Schleuse bilden. Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Elemente und Komponenten, die vorangehend in Zusammenhang mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel erläutert wurden, auch mit Elementen und Komponenten aus anderen Ausführungsbei- spielen kombiniert werden können, selbst wenn dies im vorstehenden Text nicht explizit erwähnt wurde und ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Bezugszeichenliste
1 Rüttleranordnung
1 10, 1 10a, 1 10b Silorohr
1 1 1 Längsrichtung
1 13 Silorohrquerschnitt
120a, 120b Füllmaterialauslass
130 Tiefenrüttler
150, 150a, 150b, 150c Außenverschluss
151 Verschlussplatte
152 Antriebseinheit
160, 160a, 160b Innenverschluss
161 Verschlussplatte
162 Antriebseinheit
163 Aufnahme für Verschlussplatte
170a, 170b, 170b Silorohrbereich
200 Füllmaterialbehälter
210, 220, 230, 240 Rolle
260 Öffnung
251 , 251 Führungsschiene

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Rüttleranordnung, die aufweist: wenigstens ein langgestrecktes Silorohr (1 10a, 1 10b) zum Aufnehmen von Füllmaterial, das eine Längsrichtung (1 1 1 ), einen längsseitigen Füllmaterialauslass (120a, 120b) an einem Ende des Silorohrs (1 10a, 1 1 Ob) und einen Mantel aufweist; wenigstens einen Rüttler (130), der an dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) angeordnet ist; wenigstens zwei an dem Mantel des Silorohrs (1 10a, 100b) angeordnete Außenverschlüsse (150a, 150b, 150c), die entlang der Längsrichtung (1 1 1 ) beanstandet zueinander angeordnet sind und die luftdicht verschließbar sind.
2. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 1 , bei der die Rüttleranordnung (1 ) zwei Silorohre (1 10a, 100b) aufweist, die quer zu der Längsrichtung (1 1 1 ) nebeneinander angeordnet sind, wobei den beiden Silorohren jeweils wenigstens einer der Außenverschlüsse (150a, 150b, 150c) gemeinsam ist.
3. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der im Inneren des Silorohrs
(1 10a, 1 1 Ob) zwischen zwei Außenverschlüssen (150a, 150b) des Silorohrs (1 10a, 1 10b) wenigstens ein Innenverschluss (160) angeordnet ist.
4. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 3, bei der der wenigstens eine Innenverschluss (160) vollständig innerhalb des wenigstens einen Silorohrs (1 10) angeordnet ist.
5. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 3, bei der in dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) zwi- sehen zwei weiteren Außenverschlüssen (150b, 150c) wenigstens ein weiterer Innenverschluss (160) angeordnet ist.
6. Rüttleranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Rüttler (130) als Tiefenrüttler ausgebildet ist.
7. Rüttleranordnung gemäß einem Ansprüche 1 bis 5, bei der der Rüttler (130) als Aufsatzrüttler ausgebildet ist.
8. Rüttleranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin aufweist: wenigstens einen entlang der Längsrichtung (1 1 1 ) des Silorohrs (1 10a, 1 1 Ob) vor den Außenverschlüssen (150a, 150b, 150c) verfahrbar angeordneten Füllmaterialbehälter (200).
9. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 8, die weiterhin aufweist: wenigstens eine an dem Silorohr (1 10a, 1 10b) angeordnete Führungsschiene (251 , 252), wobei der Füllmaterialbehälter entlang der Führungsschiene (251 , 252) verfahrbar an dem Silorohr (1 10a, 100b) angeordnet ist.
10. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 8 oder 9, bei der der Füllmaterialbehälter (200) wenigstens eine dem Mantel des Silorohrs (1 10a, 1 10b) zugewandte Öffnung (260) aufweist.
1 1 . Rüttleranordnung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der Füllmaterialbehälter (200) mittels Rollen (210, 220, 230, 240) an der Führungsschiene (251 , 252) geführt wird.
12. Rüttleranordnung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , bei der zwei Führungsschienen (251 , 252) an dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) angeordnet sind.
13. Rüttleranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der wenigstens eine Außenverschluss (150a, 150b, 150c) einen automatischen Schließmechanismus aufweist, der ein Öffnen des Außenverschlusses bei einer Kraftbeaufschlagung von außen ermöglicht und der den Außenverschluss nach Entfall der Kraftbeaufschlagung wieder schließt.
14. Rüttleranordnung nach Anspruch 13, bei der der automatische Schließmechanismus einen Federmechanismus oder einen Hydraulikmechanismus mit einem Blasenspeicher aufweist.
15. Rüttleranordnung, die aufweist: wenigstens ein langgestrecktes Silorohr (1 10a, 1 10b) zum Aufnehmen von Füllmaterial, das eine Längsrichtung (1 1 1 ), einen längsseitigen Füllmaterialauslass (120a, 120b) an einem Ende des Silorohrs (1 10a, 1 1 Ob) und einen Mantel aufweist; wenigstens einen Rüttler (130), der an dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) angeordnet ist; wenigstens einen an dem Mantel des Silorohrs (1 10a, 100b) oder an einer Stirnseite des Silorohrs (1 10) angeordneten Außenverschluss (150a, 150b, 150c); und wenigstens einen entlang der Längsachse des Silorohrs (1 10a, 1 1 Ob) verfahrbar angeordneten Füllmaterialbehälter (200).
16. Rüttleranordnung nach Anspruch 15, bei der der Füllmaterialbehälter (200) wenigstens eine dem Mantel des Silorohrs (1 10a, 1 1 Ob) zugewandte Öffnung (260) aufweist.
17. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 15 oder 16, die weiterhin aufweist: wenigstens eine an dem Silorohr (1 10a, 1 10b) angeordnete Führungsschiene (251 , 252), wobei der Füllmaterialbehälter entlang der Führungsschiene (251 , 252) verfahrbar an dem Silorohr (1 10a, 100b) angeordnet ist.
18. Rüttleranordnung gemäß einem der Ansprüche 15bis 17, bei der der Füllmaterialbehälter (200) mittels Rollen (210, 220, 230, 240) an der Führungsschiene (251 , 252) geführt wird.
19. Rüttleranordnung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei der zwei Füh- rungsschienen (251 , 252) an dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) angeordnet sind.
20. Rüttleranordnung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei der wenigstens zwei Außenverschlüsse (150a, 150b) an dem Mantel des Silo- rohrs angeordnet sind, und bei der in dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) zwischen zwei Außenverschlüssen (150a, 150b) im Inneren des Silorohrs (1 10a, 1 10b) wenigstens ein Innenverschluss (160) angeordnet ist.
21 . Rüttleranordnung gemäß Anspruch 19, bei der in dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) zwischen einem der wenigstens zwei Außenverschlüssen und einem weiteren Au- ßenverschluss (150c) wenigstens ein weiterer Innenverschluss (160) angeordnet ist.
22. Rüttleranordnung, die aufweist: wenigstens ein langgestrecktes Silorohr (1 10) zum Aufnehmen von Füllmaterial, das eine Längsrichtung (1 1 1 ), einen längsseitigen Füllmaterialauslass (120) an einem Ende des Silorohrs (1 10) und einen Mantel aufweist; wenigstens einen Rüttler (130), der an dem Silorohr (1 10a, 1 1 Ob) angeordnet ist; wenigstens einen vollständig im Innern des wenigstens einen Silorohrs (1 10a, 1 10b) angeordneten Innenverschluss (160).
23. Rüttleranordnung gemäß Anspruch 22, die weiterhin aufweist: eine Rohranordnung mit wenigstens zwei Silorohren (1 10a, 1 10b), die quer zu der Längsrichtung (1 1 1 ) nebeneinander angeordnet sind, wobei jedes der Silorohre wenigstens einen Innenverschluss (160a, 160b) aufweist, der vollständig innerhalb der Rohranordnung angeordnet ist.
24. Rüttleranordnung, die aufweist: eine Rohranordnung mit wenigstens zwei Silorohren (1 10a, 1 1 Ob), die quer zu der Längsrichtung (1 1 1 ) nebeneinander angeordnet sind und die jeweils einen Füllma- terialauslass (120a, 120b) aufweisen; einen an der Rohranordnung im Bereich der Materialauslässe angeordneten Rüttler (130), der als Tiefenrüttler ausgebildet ist.
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