EP4083326A1 - Tiefbaumaschine - Google Patents
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- EP4083326A1 EP4083326A1 EP21171337.5A EP21171337A EP4083326A1 EP 4083326 A1 EP4083326 A1 EP 4083326A1 EP 21171337 A EP21171337 A EP 21171337A EP 4083326 A1 EP4083326 A1 EP 4083326A1
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F1/00—Underframes
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
Definitions
- the invention relates to a civil engineering machine with a track-bound undercarriage, which has a chassis with wheels for driving on railroad tracks, an uppercarriage mounted on the undercarriage so that it can rotate about a vertical axis of rotation, a leader mounted on the uppercarriage with a linear guide, along which a working carriage with a construction implement is movably mounted, and a drive unit for operating the civil engineering machine according to the preamble of claim 1.
- Civil engineering machines are well known and are used, for example, to create bored piles in the ground, ground anchors or to introduce sheet piles into a ground by vibrating or driving them in.
- the civil engineering machines are used in particular to carry out foundation measures for buildings or along buildings.
- the invention is based on the object of specifying a civil engineering machine with which construction work can be carried out along railroad tracks in a particularly efficient manner.
- the civil engineering machine according to the invention is characterized in that the drive unit is arranged in the track-bound undercarriage.
- a basic idea of the invention can be seen in forming a civil engineering machine in which the upper carriage is designed to be integrated with the construction equipment with a rail-bound undercarriage, with the drive unit being arranged in the rail-bound undercarriage.
- the drive unit is not located in the superstructure.
- a drive unit within the meaning of the invention is to be understood in particular as an internal combustion engine or an electric motor, which is used to drive actuators on the superstructure, such as actuating cylinders, motors and the like.
- the drive unit has at least one hydraulic pump, which is arranged together with the at least one drive motor in the rail-bound undercarriage.
- the actuators can preferably include hydraulic components, in particular hydraulic cylinders and hydraulic rotary drives. With a relatively low weight, these can apply large forces or torques.
- a particularly compact superstructure can be formed, which is particularly advantageous for rail transport with the associated height restrictions.
- the center of gravity of the entire device is shifted down to the ground, which improves the tipping safety of the entire device.
- a preferred embodiment of the civil engineering machine according to the invention consists in that the track-bound undercarriage has a length in a longitudinal direction which is significantly greater, in particular at least twice as great as a length of the superstructure.
- the dimensions of the undercarriage can be designed independently of the superstructure. Due to the significantly greater length of the undercarriage, there is sufficient installation space in the undercarriage to accommodate the drive unit with the various components.
- a rotary bearing, with which the upper carriage is rotatably mounted on the undercarriage, can thus be arranged very low. This promotes the compact arrangement and further improves the stability of the overall arrangement against tipping.
- extendable support feet can be arranged on the undercarriage, which can be extended laterally during construction in order to increase the tipping stability.
- the civil engineering machine with the track-bound undercarriage can be designed as a passive car that can be moved along the track by means of a separate traction engine, in particular a locomotive.
- the rail-bound undercarriage has a travel drive for automatic travel on the railroad tracks includes.
- a travel drive in particular with an internal combustion engine or an electric motor, can be provided on the undercarriage. It is also possible to drive the travel drive with the drive unit for the civil engineering machine. Only one internal combustion engine or electric motor is then required overall.
- the drive can be controlled from a separate control panel on the track-bound undercarriage.
- an operator's cabin is arranged on the superstructure, via which both the construction work device and a travel drive of the rail-bound undercarriage can be actuated. This allows efficient central operation.
- the leader can be adjustably articulated on the superstructure via any desired articulation mechanism.
- the leader can be placed in a transport position on the superstructure.
- it is particularly advantageous that the leader is pivoted to the superstructure via a linkage mechanism, the leader being pivotable from a substantially vertical operating position into a substantially horizontal transport position, which is longitudinally in front of the superstructure.
- a transport position can be achieved with an overall height of the civil engineering machine in which the leader pivoted into the horizontal position does not increase the overall height compared to the superstructure, or at most slightly.
- the linkage mechanism can have a number of horizontal pivot axes, so that the leader can assume a vertical operating position or an operating position with a certain angle of inclination thereto.
- the leader can be articulated on the articulation mechanism via at least one vertical swivel joint in the operating position, so that a lateral pivoting of the leader relative to a carrier of the articulation mechanism is also possible.
- the leader can be designed as a telescopic leader, which allows a further upward adjustment of the leader in the operating position.
- the linkage mechanism can also include a telescopic arm so that a working radius can be increased.
- the leader is placed in the transport position on a shelf which is formed on the track-bound undercarriage and/or a track-bound additional carriage which is articulated to the undercarriage.
- the rail-bound undercarriage can be designed with two wheel sets or preferably four wheel sets. With a compact design, the leader can be placed in its entirety on the rail-bound undercarriage for transport, on which the superstructure is also arranged.
- the upper carriage is preferably mounted approximately in the middle of the track-bound undercarriage, so that the leader can be placed in the transport position on a track-bound additional carriage which is coupled in front of or behind the track-bound undercarriage of the civil engineering machine.
- the leader and/or the construction work equipment can be separated from the superstructure.
- the leader can also be brought into an approximately horizontal position for transport, in which the leader projects beyond the track-bound undercarriage and is held by the linkage mechanism on the superstructure.
- any suitable device can be attached to the civil engineering machine as construction work equipment.
- the piling device can in particular comprise an impact or hammer unit.
- a drilling device can be created with which in particular bored piles or foundation piles can be created in the ground, with a drilled hole being filled with a preferably hardening mass, in particular concrete.
- the drill can also be used to insert drill or screw anchors for foundation measures.
- Vertical slits can be created in the ground using a cutter, which, after being filled with a hardenable mass, form diaphragm wall segments or connected diaphragm walls in the ground.
- Pile-like or plank-like foundation elements can be driven into the ground using a vibrator, a piling device or a sheet pile press.
- a first civil engineering machine 10 is associated with the figures 1 and 2 explained.
- the civil engineering machine 10 includes a track-bound undercarriage 20 with a flat support frame 22 with chassis 21, at the ends of which a bogie 24 with four wheelsets 25 with rail wheels 26 are arranged.
- the undercarriage 20 can have a length of about 12 to 18 meters, preferably about 15 meters.
- An upper carriage 30 with an operator's cab 32 is mounted approximately centrally on the undercarriage 20 so as to be rotatable about a vertical axis of rotation 31 .
- a length-adjustable telescopic arm 42 is mounted on the superstructure 30 so as to be pivotable about a horizontal pivot axis 43 and can be pivoted about the horizontal pivot axis 43 by means of at least one actuating cylinder 38 .
- Two adjusting cylinders 38 can preferably be provided.
- the telescopic arm 42 is part of a linkage mechanism 40, a holding device 46 for holding a leader 50 being arranged at the free end of the telescopic arm 42 via a detachable connection unit 45.
- the holding device 46 can by means of a tilt cylinder 47 between the in the figures 1 and 2 shown, are pivoted substantially vertical operating position and a substantially horizontal transport position.
- a pivoting unit 48 is arranged on the holding device 46, with which a vertical adjusting unit 49 with the leader 50 by an in 1 vertical pivot axis can be pivoted.
- the leader 50 can be adjusted in the vertical direction or in the longitudinal direction of the leader 50 by means of the vertical adjusting unit 49 via the vertical support 52 .
- the drive assembly for driving the civil engineering machine 10 is arranged essentially in a receiving space 23 on the support frame 22 of the undercarriage 20 .
- the drive unit serves both as a travel drive for the undercarriage 20 for automatic movement, for adjusting the superstructure 30 and the linkage mechanism 40 and for operating a construction device 70 on the leader 50.
- a linear guide 54 is formed on a front side of the vertical support 52 of the leader 50, along which a working carriage 60 with the construction work device 70 is mounted in a vertically adjustable manner.
- the construction tool 70 is designed to create a bore.
- a drilling drive 72 is attached to the working carriage 60 .
- a Kelly boring bar 71 suspended from the leader 50 via a cable is driven in rotation by the boring drive 72 .
- a boring tool 73 is releasably attached.
- the construction work device 70 with the superstructure 30 is pivoted outwards about the vertical axis of rotation 31, generally by about 30° to 60°, in individual cases up to a maximum of 90°, as schematically shown in 2 is shown.
- lateral support devices 27 with a laterally pivotable swivel support 28 are arranged on the undercarriage 20.
- Vertically extendable supports 29 are arranged at the free end of the pivoting support 28 .
- the vertical supports 29 can be supported on the ground or on support elements 8 that have been prepared.
- an optionally hydraulically extendable support foot 58 can be arranged at the lower end of the vertical support 52 of the leader 50, with which the leader can be supported directly on the ground.
- In 3 is a possible working range or adjustment range of the civil engineering machine 10 according to FIG figures 1 and 2 shown.
- the hatched working area has an inner radius R1 at which the telescopic arm 42 of the linkage mechanism 40 is retracted. Furthermore, the working area is limited by the outer radius R2, at which the telescopic arm 42 is extended as far as permissible.
- a working area can be reliably processed along the tracks with a distance within the outer radius R1. If the leader 50 is supported on the ground with the support foot 58, the working range is extended up to the maximum outer radius R2.
- In 4 is a first transport position of the civil engineering machine 10 according to FIG figures 1 and 2 shown.
- the superstructure 30 is aligned longitudinally to the undercarriage 20.
- the telescopic arm 42 of the linkage mechanism 40 is extended axially.
- the tilting cylinder 47 is extended, so that the leader 50 is arranged approximately horizontally with a certain tilting angle relative to the horizontal. In this transport position, the leader 50 is thus essentially in a horizontal position in front of the actual undercarriage 20.
- a mast head 56 on the leader 50 can be folded in by means of a folding cylinder 57, in order to reduce the overall height H of the track-bound civil engineering machine 10 to further reduce in the transport position, so that a maximum permissible height for rail transport is given.
- the first transport position can also be referred to as the shifting position, since this is essentially intended for shifting the device at low speed and over short distances.
- FIG 5 is another civil engineering machine 10 according to the invention in the transport position 4 shown, with a vibrator 74 being adjustably mounted on the leader 50 as construction equipment 70 .
- the vibrator 74 has, in particular, imbalances that can be driven in rotation, with which specific vibrations can be generated, for example for driving sheet piles into a floor.
- FIG. 6 is another civil engineering machine 10 according to the invention in the transport position according to the Figures 4 and 5 shown, wherein the construction implement 70 comprises a piling device 76 .
- the piling device 76 targeted impact impulses can be exerted to drive beams or piles into the ground.
- FIG. 7 is another civil engineering machine 10 according to the invention in the transport position according to the Figures 4 to 6 shown, with a sheet pile press 78 for pressing sheet piles into the ground being attached to the leader 50 as a construction work tool 70 .
- a civil engineering machine 10 according to the invention is shown in another second transport position, which is particularly suitable for covering larger distances.
- the civil engineering machine 10 with the rail-bound undercarriage 20 has an additional carriage 80 which can be detachably coupled to the undercarriage 20 .
- An upper side of the additional carriage 80 is designed as a shelf 82 for the leader 50 .
- a process can take place automatically or preferably in a train set, for example with a locomotive.
- the leader 50 is brought into a substantially horizontal position via the linkage mechanism 40 on the superstructure 30 and is laid down immediately or preferably after being pivoted through 90° onto the shelf 82 of the additional carriage 80 . Pivoting through 90° preferably takes place with a vertical detent.
- the connection unit 45 between the telescopic arm 42 and the holding device 46 of the linkage mechanism 40 can then be released. Now the telescopic arm 42 can be retracted again.
- the stored leader 50 on the additional carriage 80 can be moved laterally and/or in the direction of the track in order to bring the center of gravity of the unit consisting of leader 50 and working carriage 60 as close as possible to the center of the additional carriage 80.
- the masthead 56 can be folded down in order to avoid protruding laterally beyond the width of the additional carriage 80.
- Line connections 66 can remain between the telescopic arm 42 on the upper carriage 30 and the leader 50 placed on the additional carriage 80 .
- the line connections can be power and/or data lines. This enables the leader 50 to be reconnected almost automatically to the superstructure when another construction site is reached by extending the telescopic arm 42 and closing the connection unit 45 without having to reconnect the line connections 66 before starting work.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Tiefbaumaschine mit einem gleisgebundenen Unterwagen, welcher ein Fahrwerk mit Rädern zum Fahren auf Bahngleisen aufweist, einen auf dem Unterwagen drehbar um eine vertikale Drehachse gelagerten Oberwagen, einen an dem Oberwagen gelagerten Mäkler mit einer Linearführung, entlang welcher ein Arbeitsschlitten mit einem Bauarbeitsgerät verfahrbar gelagert ist, und einem Antriebsaggregat zum Betreiben der Tiefbaumaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Tiefbaumaschinen sind hinlänglich bekannt und werden beispielsweise zum Erstellen von Bohrpfählen im Boden, Erdverankerungen oder zum Einbringen von Spundwandbohlen in einen Boden durch Einrütteln oder Einschlagen eingesetzt. Die Tiefbaumaschinen dienen insbesondere zum Ausführen von Gründungsmaßnahmen für Bauwerke oder entlang von Bauwerken.
- In bestimmten Fällen ist es erforderlich, derartige Gründungsmaßnahmen in der Nähe oder entlang von Bahngleisen durchzuführen. Hierzu ist es beispielsweise aus der gattungsbildenden
EP 0 392 310 B1 bekannt, bei einer herkömmlichen Tiefbaumaschine einen Unterwagen mit Schienenrädern auszustatten, welche ein Fahren auf Schienen ermöglichen. Hierdurch kann die so ausgestattete und nachgerüstete Tiefbaumaschine auf Bahngleisen verfahren werden, um entsprechende Tiefbaumaßnahmen von einer Arbeitsposition auf den Gleisen auszuführen. - Mit derartigen nachgerüsteten Tiefbaumaschinen können in der Regel nur relativ kurze Strecken auf Gleisen zurückgelegt werden. Zudem besteht aufgrund der relativ geringen Spurbreite auf Gleisen gegenüber einem normalen Rad- oder Raupenfahrwerk eine verringerte Kippsicherheit.
- Weiter ist es bekannt, eine bestehende Tiefbaumaschine mit einem Rad- oder Raupenfahrwerk insgesamt auf einem Eisenbahn-Transportwagen anzuordnen. Mit einem derartigen herkömmlichen Eisenbahnwagen kann grundsätzlich eine längere Strecke mit einer höheren Geschwindigkeit auf Gleisen zurückgelegt werden. Allerdings besteht bei solchen Anordnungen bei herkömmlichen Tiefbaumaschinen das Problem, dass für einen Bahntransport eine maximale Gesamthöhe, die durch Oberleitungen oder Bahntunnel vorgegeben ist, nicht überschritten werden darf. Somit können auf Eisenbahn-Transportwagen nur relativ kleine Tiefbaumaschinen aufgenommen werden. Zudem wird durch die Anordnung einer herkömmlichen Tiefbaumaschine auf einem Eisenbahn-Transportwagen der Maschinenschwerpunkt über dem Boden erhöht, wodurch ebenfalls die Kippsicherheit reduziert wird. Dies hat eine entsprechende Beschränkung des Arbeitsbereiches und der Einsatzmöglichkeiten der Tiefbaumaschine zur Folge.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tiefbaumaschine anzugeben, mit welcher in besonders effizienter Weise Baumaßnahmen entlang von Bahngleisen durchgeführt werden können.
- Die Aufgabe wird durch eine Tiefbaumaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Die erfindungsgemäße Tiefbaumaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat im gleisgebundenen Unterwagen angeordnet ist.
- Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Tiefbaumaschine zu bilden, bei welcher der Oberwagen mit dem Bauarbeitsgerät integriert mit einem gleisgebundenen Unterwagen ausgebildet ist, wobei das Antriebsaggregat in dem gleisgebundenen Unterwagen angeordnet ist. Anders als bei herkömmlichen Tiefbaumaschinen ist das Antriebsaggregat also nicht im Oberwagen angeordnet. Unter einem Antriebsaggregat im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor zu verstehen, welcher zum Antreiben von Aktoren am Oberwagen, etwa Stellzylindern, Motoren und Ähnlichem dient. Insbesondere kann das Antriebsaggregat wenigstens eine Hydraulikpumpe aufweisen, welche zusammen mit dem mindestens einen Antriebsmotor in dem gleisgebundenen Unterwagen angeordnet ist. Die Aktoren können vorzugsweise hydraulische Komponenten umfassen, insbesondere Hydraulikzylinder und hydraulische Drehantriebe. Diese können bei einem relativ geringen Gewicht große Kräfte beziehungsweise Drehmomente aufbringen.
- Durch die Anordnung des Antriebsaggregats im gleisgebundenen Unterwagen kann ein besonders kompakter Oberwagen ausgebildet werden, was insbesondere für einen Bahntransport mit den damit verbundenen Höhenbeschränkungen vorteilhaft ist. Gleichzeitig wird der Schwerpunkt des gesamten Gerätes nach unten zum Boden verlagert, was die Kippsicherheit des Gesamtgerätes verbessert.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine besteht darin, dass der gleisgebundene Unterwagen in einer Längsrichtung eine Länge aufweist, welche wesentlich größer, insbesondere mindestens um das Doppelte größer ist als eine Länge des Oberwagens. Der Unterwagen kann dabei in seiner Dimensionierung unabhängig vom Oberwagen ausgebildet werden. Durch eine deutlich größere Länge des Unterwagens besteht im Unterwagen ausreichend Bauraum, um das Antriebsaggregat mit den verschiedenen Komponenten aufzunehmen. Somit kann ein Drehlager, mit welchem der Oberwagen drehbar auf dem Unterwagen gelagert ist, sehr tief angeordnet werden. Dies fördert die kompakte Anordnung und verbessert weiter die Kippsicherheit der Gesamtanordnung. Für eine gleisgebundene Tiefbaumaschine bestehen zwar strikte Dimensionsbeschränkungen hinsichtlich Breite und Höhe, jedoch können gegenüber Baumaschinen mit Straßenverkehrszulassung erheblich größere Längen vorgesehen werden, vorzugsweise zwischen 10 Metern und 20 Metern oder darüber hinaus. Zusätzlich können am Unterwagen ausstellbare Stützfüße angeordnet sein, welche im Baubetrieb seitlich ausfahrbar sind, um die Kippstabilität zu erhöhen.
- Grundsätzlich kann die Tiefbaumaschine mit dem gleisgebundenen Unterwagen als ein passiver Wagen ausgebildet sein, der mittels einer separaten Zugmaschine, insbesondere einer Lokomotive, entlang des Gleises verfahren werden kann. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass der gleisgebundene Unterwagen einen Fahrantrieb zum selbsttätigen Fahren auf den Bahngleisen umfasst. Hierdurch kann alternativ oder zusätzlich zum Verfahren mittels einer Zugmaschine ein selbsttätiges Verfahren der Tiefbaumaschine erreicht werden. Hierzu kann an dem Unterwagen ein Fahrantrieb, insbesondere mit einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, vorgesehen sein. Es ist auch möglich, den Fahrantrieb mit dem Antriebsaggregat für die Tiefbaumaschine anzutreiben. Dann ist insgesamt nur ein Verbrennungs- oder Elektromotor erforderlich.
- Die Steuerung des Fahrantriebes kann grundsätzlich über einen separaten Bedienstand am gleisgebundenen Unterwagen erfolgen. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen, dass an dem Oberwagen eine Bedienkabine angeordnet ist, über welche sowohl das Bauarbeitsgerät als auch ein Fahrantrieb des gleisgebundenen Unterwagens betätigbar sind. Dies erlaubt eine effiziente zentrale Bedienung.
- Der Mäkler kann grundsätzlich über einen beliebigen Anlenkmechanismus an dem Oberwagen verstellbar angelenkt sein. Dabei kann der Mäkler in einer Transportposition auf dem Oberwagen abgelegt werden. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass der Mäkler über einen Anlenkmechanismus an dem Oberwagen schwenkbar angelenkt ist, wobei der Mäkler aus einer im Wesentlichen vertikalen Betriebsposition in eine im Wesentlichen horizontale Transportposition verschwenkbar ist, welche sich in Längsrichtung vor dem Oberwagen befindet. Hierdurch kann eine Transportposition mit einer Gesamthöhe des Tiefbaumaschine erreicht werden, bei welcher der in die horizontale Position verschwenkte Mäkler die Gesamthöhe gegenüber dem Oberwagen nicht oder allenfalls geringfügig erhöht. Der Anlenkmechanismus kann dabei insbesondere über mehrere horizontale Schwenkachsen verfügen, so dass der Mäkler eine vertikale Betriebsposition oder eine Betriebsposition mit einem gewissen Neigungswinkel hierzu einnehmen kann.
- Weiterhin kann der Mäkler an dem Anlenkmechanismus über mindestens ein vertikales Schwenkgelenk in der Betriebsposition angelenkt sein, so dass auch ein seitliches Verschwenken des Mäklers gegenüber einem Träger des Anlenkmechanismus möglich ist. Der Mäkler kann als ein Teleskopmäkler ausgebildet sein, wodurch in der Betriebsposition eine weitere Verstellung des Mäklers nach oben ermöglicht ist. Der Anlenkmechanismus kann auch einen Teleskoparm umfassen, so dass ein Arbeitsradius vergrößert werden kann.
- Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Mäkler in der Transportposition auf eine Ablage gelegt ist, welche auf dem gleisgebundenen Unterwagen und/oder einem gleisgebundenen Zusatzwagen ausgebildet ist, welcher gelenkig mit dem Unterwagen gekoppelt ist. Der gleisgebundene Unterwagen kann mit zwei Radsätzen oder vorzugsweise vier Radsätzen ausgebildet sein. Bei einer kompakten Bauform kann der Mäkler insgesamt auf dem gleisgebundenen Unterwagen zum Transport abgelegt werden, auf welchem auch der Oberwagen angeordnet ist.
- Vorzugsweise ist der Oberwagen etwa mittig auf dem gleisgebundenen Unterwagen gelagert, so dass der Mäkler dabei in der Transportposition auf einem gleisgebundenen Zusatzwagen abgelegt werden kann, welcher vor oder hinter dem gleisgebundenen Unterwagen der Tiefbaumaschine angekoppelt ist. Zum Transport können der Mäkler und/oder das Bauarbeitsgerät vom Oberwagen getrennt werden. Grundsätzlich kann der Mäkler für einen Transport auch in eine etwa horizontale Position gebracht werden, bei welcher der Mäkler über den gleisgebundenen Unterwagen hinausragt und von dem Anlenkmechanismus am Oberwagen gehalten ist.
- Generell kann als Bauarbeitsgerät an der Tiefbaumaschine jedes geeignete Gerät angebracht werden. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass das Bauarbeitsgerät an dem Arbeitsschlitten einen Rüttler, einen Bohrantrieb, ein Rammgerät, eine Spundwandbohlenpresse oder eine Fräse aufweist. Das Rammgerät kann insbesondere eine Schlag- oder Hammereinheit umfassen.
- Mit einem Bohrantrieb kann ein Bohrgerät geschaffen werden, mit welchem insbesondere Bohrpfähle oder Gründungspfähle im Boden erstellt werden, wobei ein erstelltes Bohrloch mit einer vorzugsweise aushärtenden Masse, insbesondere Beton, verfüllt wird. Das Bohrgerät kann auch zum Einbringen von Bohr- oder Schraubankern für Gründungsmaßnahmen dienen. Mittels einer Fräse können vertikale Schlitze im Boden erstellt werden, welche nach Auffüllen mit einer aushärtbaren Masse Schlitzwandsegmente oder zusammenhängende Schlitzwände im Boden bilden. Mittels eines Rüttlers, eines Rammgerätes oder einer Spundwandbohlenpresse können pfahlförmige oder bohlenartige Gründungselemente in den Boden eingetrieben werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine;
- Fig. 2
- eine vergrößerte Detailansicht zu der Tiefbaumaschine von
Fig. 1 mit verschwenktem Oberwagen; - Fig. 3
- eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Tiefbaumaschine;
- Fig. 4
- eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine nach
Fig. 1 in einer ersten Transportposition; - Fig. 5
- eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine mit einem Rüttler in einer Transportposition entsprechend
Fig. 4 ; - Fig. 6
- eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine mit einem Rammgerät in einer Transportposition entsprechend den Figuren 4 und 5;
- Fig. 7
- eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine mit einer Spundwandbohlenpresse in einer Transportposition entsprechend den
Figuren 4 bis 6 ; - Fig. 8
- eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tiefbaumaschine in einem Transportzustand mit einem Zusatzwagen; und
- Fig. 9
- eine Draufsicht auf die Tiefbaumaschine nach
Fig. 8 . - Eine erste erfindungsgemäße Tiefbaumaschine 10 wird in Zusammenhang mit den
Figuren 1 und2 erläutert. Zum Verfahren auf Bahngleisen 6 umfasst die Tiefbaumaschine 10 einen gleisgebundenen Unterwagen 20 mit einem flachen Tragrahmen 22 mit Fahrwerk 21, an dessen Enden jeweils ein Drehgestell 24 mit je vier Radsätzen 25 mit Schienenrädern 26 angeordnet sind. Der Unterwagen 20 kann eine Länge von etwa 12 bis 18 Metern, bevorzugt von etwa 15 Metern haben. - Etwa mittig auf dem Unterwagen 20 ist drehbar um eine vertikale Drehachse 31 ein Oberwagen 30 mit einer Bedienkabine 32 gelagert. An dem Oberwagen 30 ist schwenkbar um eine horizontalte Schwenkachse 43 ein in der Länge verstellbarer Teleskoparm 42 gelagert, welcher mittels mindestens eines Stellzylinders 38 um die horizontale Schwenkachse 43 verschwenkt werden kann. Vorzugsweise können zwei Stellzylinder 38 vorgesehen sein. Der Teleskoparm 42 ist Teil eines Anlenkmechanismus 40, wobei am freien Ende des Teleskoparms 42 über eine lösbare Verbindungseinheit 45 eine Halteeinrichtung 46 zum Halten eines Mäklers 50 angeordnet ist. Die Halteeinrichtung 46 kann mittels eines Neigungszylinders 47 zwischen der in den
Figuren 1 und2 gezeigten, im Wesentlichen vertikalen Betriebsposition und einer im Wesentlichen horizontalen Transportposition verschwenkt werden. - Zudem ist an der Halteeinrichtung 46 eine Schwenkeinheit 48 angeordnet, mit welcher eine vertikale Stelleinheit 49 mit dem Mäkler 50 um eine in
Fig. 1 vertikale Schwenkachse verschwenkt werden kann. Mittels der vertikalen Stelleinheit 49 kann über den Vertikalträger 52 der Mäklers 50 in vertikaler Richtung oder in Längsrichtung des Mäklers 50 verstellt werden. - Das in den
Figuren 1 und2 nicht dargestellte Antriebsaggregat zum Antreiben der Tiefbaumaschine 10 ist im Wesentlichen in einem Aufnahmeraum 23 am Tragrahmen 22 des Unterwagens 20 angeordnet. Das Antriebsaggregat dient dabei sowohl als ein Fahrantrieb für den Unterwagen 20 zum selbsttätigen Verfahren, zum Verstellen des Oberwagens 30 sowie des Anlenkmechanismus 40 als auch zum Betreiben eines Bauarbeitsgerätes 70 an dem Mäkler 50. - Gemäß den
Figuren 1 und2 ist an einer Vorderseite des Vertikalträgers 52 des Mäklers 50 eine Linearführung 54 ausgebildet, entlang welcher ein Arbeitsschlitten 60 mit dem Bauarbeitsgerät 70 vertikal verstellbar gelagert ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bauarbeitsgerät 70 zum Erstellen einer Bohrung ausgebildet. Hierzu ist an dem Arbeitsschlitten 60 ein Bohrantrieb 72 angebracht. Durch den Bohrantrieb 72 wird eine über ein Seil am Mäkler 50 aufgehängte Kelly-Bohrstange 71 drehend angetrieben. Am unteren Ende der Kelly-Bohrstange 71 ist ein Bohrwerkzeug 73 lösbar angebracht. - Zum Durchführen einer Baumaßnahme entlang der Bahngleise 6 wird das Bauarbeitsgerät 70 mit dem Oberwagen 30 um die vertikale Drehachse 31 in der Regel um etwa 30° bis 60°, im Einzelfall bis max. 90° nach außen verschwenkt, wie schematisch in
Fig. 2 dargestellt ist. Zur Sicherstellung der Kippstabilität der Tiefbaumaschine 10 sind am Unterwagen 20 seitliche Stützeinrichtungen 27 mit einem seitlich ausschwenkbaren Schwenkträger 28 angeordnet. Am freien Ende der Schwenkträger 28 sind jeweils vertikal ausfahrbare Stützen 29 angeordnet. Hierdurch können sich die vertikalen Stützen 29 am Boden oder auf vorbereiteten Stützelementen 8 abstützen. Zudem kann am unteren Ende des Vertikalträgers 52 des Mäklers 50 ein wahlweise hydraulisch ausfahrbarer Stützfuß 58 angeordnet sein, mit welchem der Mäkler unmittelbar am Boden abgestützt werden kann. - In
Fig. 3 ist schematisch ein möglicher Arbeitsbereich oder Verstellbereich der Tiefbaumaschine 10 gemäß denFiguren 1 und2 dargestellt. Der schraffiert gezeichnete Arbeitsbereich weist einen Innenradius R1 auf, bei welchem der Teleskoparm 42 des Anlenkmechanismus 40 eingefahren ist. Weiter wird der Arbeitsbereich durch den äußeren Radius R2 begrenzt, bei welchem der Teleskoparm 42 soweit zulässig ausgefahren ist. - Abhängig von der jeweiligen Verfahrposition der Tiefbaumaschine 10 entlang den Bahngleisen 6, der Drehposition des Oberwagens 30 um die vertikale Drehachse 31 und der Ausfahrposition des Teleskoparms 42 kann so entlang von Gleisen zuverlässig ein Arbeitsbereich mit einem Abstand innerhalb des Außenradius R1 bearbeitet werden. Stützt sich der Mäkler 50 mit dem Stützfuß 58 auf dem Boden ab, wird der Arbeitsbereich bis zum maximalen Außenradius R2 erweitert.
- In
Fig. 4 ist eine erste Transportposition der Tiefbaumaschine 10 gemäß denFiguren 1 und2 dargestellt. Für die Transportposition wird der Oberwagen 30 längs zum Unterwagen 20 ausgerichtet. Der Teleskoparm 42 des Anlenkmechanismus 40 wird axial ausgefahren. Gleichzeitig wird der Neigungszylinder 47 ausgefahren, so dass der Mäkler 50 etwa horizontal mit einem gewissen Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen angeordnet ist. In dieser Transportposition befindet sich der Mäkler 50 somit im Wesentlichen in einer liegenden Position vor dem eigentlichen Unterwagen 20. Gegebenenfalls kann ein Mastkopf 56 am Mäkler 50 mittels eines Klappzylinders 57 eingeklappt werden, um so die Gesamthöhe H der gleisgebundenen Tiefbaumaschine 10 in der Transportposition weiter zu reduzieren, so dass eine für den Bahntransport maximal zulässige Höhe gegeben ist. Die erste Transportposition kann auch als Versetzstellung bezeichnet werden, da diese im Wesentlichen zum Versetzen des Geräts mit geringer Geschwindigkeit und kurzen Strecken vorgesehen ist. - In
Fig. 5 ist eine weitere erfindungsgemäße Tiefbaumaschine 10 in der Transportposition entsprechendFig. 4 gezeigt, wobei als Bauarbeitsgerät 70 ein Rüttler 74 am Mäkler 50 verstellbar gelagert ist. Der Rüttler 74 weist insbesondere drehend antreibbare Unwuchten auf, mit welchen gezielte Vibrationen, etwa zum Eintreiben von Spundwandbohlen in einen Boden, erzeugbar sind. - In
Fig. 6 ist eine weitere erfindungsgemäße Tiefbaumaschine 10 in der Transportposition entsprechend denFiguren 4 und 5 dargestellt, wobei das Bauarbeitsgerät 70 ein Rammgerät 76 umfasst. Mit dem Rammgerät 76 können gezielte Schlagimpulse zum Eintreiben von Trägern oder Pfählen in den Boden ausgeübt werden. - Gemäß
Fig. 7 ist eine weitere erfindungsgemäße Tiefbaumaschine 10 in der Transportposition entsprechend denFiguren 4 bis 6 gezeigt, wobei als Bauarbeitsgerät 70 eine Spundwandbohlenpresse 78 zum Einpressen von Spundwandbohlen in den Boden am Mäkler 50 angebaut ist. - Gemäß den
Figuren 8 und 9 ist eine erfindungsgemäße Tiefbaumaschine 10 in einer anderen zweiten Transportposition dargestellt, die insbesondere für ein Zurücklegen größerer Entfernungen geeignet ist. Hierzu weist die Tiefbaumaschine 10 mit dem gleisgebundenen Unterwagen 20 einen Zusatzwagen 80 auf, welcher lösbar an dem Unterwagen 20 angekoppelt werden kann. Eine Oberseite des Zusatzwagens 80 ist als eine Ablage 82 für den Mäkler 50 ausgebildet. Ein Verfahren kann selbsttätig oder vorzugsweise in einem Zugverband etwa mit einer Lokomotive erfolgen. - Zum Ablegen wird der Mäkler 50 über den Anlenkmechanismus 40 am Oberwagen 30 in eine im Wesentlichen horizontale Position gebracht und unmittelbar oder vorzugsweise nach einem Schwenken um 90° auf die Seite auf die Ablage 82 des Zusatzwagens 80 abgelegt. Das Verschwenken um 90° erfolgt vorzugsweise bei vertikaler Rast. Anschließend kann die Verbindungseinheit 45 zwischen dem Teleskoparm 42 und der Halteeinrichtung 46 des Anlenkmechanismus 40 gelöst werden. Nun kann der Teleskoparm 42 wieder eingezogen werden. Wahlweise oder ergänzend kann der abgelegte Mäkler 50 auf dem Zusatzwagen 80 seitlich und/oder in Gleisrichtung verschoben werden, um den Schwerpunkt der Einheit aus Mäkler 50 und Arbeitsschlitten 60 möglichst nahe in die Mitte des Zusatzwagens 80 zu bringen. Der Mastkopf 56 kann abgeklappt werden, um ein seitliches Überstehen über die Breite des Zusatzwagens 80 zu vermeiden. Dabei können Leitungsverbindungen 66 zwischen dem Teleskoparm 42 am Oberwagen 30 und dem auf dem Zusatzwagen 80 abgelegten Mäkler 50 verbleiben. Die Leitungsverbindungen können Energie- und/oder Datenleitungen sein. Dies ermöglicht, dass bei Erreichen einer weiteren Baustelle der Mäkler 50 durch Ausfahren des Teleskoparms 42 und Schließen der Verbindungseinheit 45 nahezu automatisch wieder mit dem Oberwagen verbunden werden kann, ohne dass die Leitungsverbindungen 66 vor Arbeitsaufnahme neu hergestellt werden müssen.
- Die in den
Figuren 1 bis 9 dargestellten Tiefbaumaschinen 10 weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf, wobei dieser sich maßgeblich in der Art des eingesetzten Bauarbeitsgerätes 70 unterscheidet.
Claims (7)
- Tiefbaumaschine mit- einem gleisgebundenen Unterwagen (20), welcher ein Fahrwerk (21) mit Rädern (25) zum Fahren auf Bahngleisen (6) aufweist,- einem auf dem Unterwagen (20) drehbar um eine vertikale Drehachse gelagerten Oberwagen (30),- einem an dem Oberwagen (30) gelagerten Mäkler (50) mit einer Linearführung (54), entlang welcher ein Arbeitsschlitten (60) mit einem Bauarbeitsgerät (70) verfahrbar gelagert ist, und- einem Antriebsaggregat zum Betreiben der Tiefbaumaschine (10),
dadurch gekennzeichnet,- dass das Antriebsaggregat im gleisgebundenen Unterwagen (20) angeordnet ist. - Tiefbaumaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der gleisgebundene Unterwagen (20) in einer Längsrichtung eine Länge aufweist, welche wesentlich größer, insbesondere mindestens um das Doppelte größer ist als eine Länge des Oberwagens (30). - Tiefbaumaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der gleisgebundene Unterwagen (20) einen Fahrantrieb zum selbsttätigen Fahren auf den Bahngleisen (6) umfasst. - Tiefbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Oberwagen (30) eine Bedienkabine (32) angeordnet ist, über welche sowohl das Bauarbeitsgerät (70) als auch ein Fahrantrieb des gleisgebundenen Unterwagens (20) betätigbar sind. - Tiefbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mäkler (50) über einen Anlenkmechanismus (40) an dem Oberwagen (30) schwenkbar angelenkt ist, wobei der Mäkler (50) aus einer im Wesentlichen vertikalen Betriebsposition in eine im Wesentlichen horizontale Transportposition verschwenkbar ist, welche sich in Längsrichtung vor dem Oberwagen (30) befindet. - Tiefbaumaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mäkler (50) in der Transportposition auf eine Ablage (82) abgelegt ist, welche auf dem gleisgebundenen Unterwagen (20) und/oder einem gleisgebundenen Zusatzwagen (80) ausgebildet ist, welcher gelenkig und/oder lösbar mit dem Unterwagen (20) gekoppelt ist. - Tiefbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauarbeitsgerät (70) an dem Arbeitsschlitten (60) einen Rüttler (74), einen Bohrantrieb (72), ein Rammgerät (76), eine Spundwandbohlenpresse (78) oder eine Fräse aufweist.
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2021
- 2021-04-29 EP EP21171337.5A patent/EP4083326B1/de active Active
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