EP4112816A1 - Underground diaphragm and method for creating a slit in the ground - Google Patents

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EP4112816A1
EP4112816A1 EP21183267.0A EP21183267A EP4112816A1 EP 4112816 A1 EP4112816 A1 EP 4112816A1 EP 21183267 A EP21183267 A EP 21183267A EP 4112816 A1 EP4112816 A1 EP 4112816A1
Authority
EP
European Patent Office
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elements
clamping
base frame
intermediate frame
trench
Prior art date
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Granted
Application number
EP21183267.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP4112816B1 (en
EP4112816C0 (en
Inventor
Daniel FLIERL
Leonhard Weixler
Ludwig Andreas Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Publication date
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Priority to KR1020237041816A priority patent/KR20240004950A/en
Priority to CN202280035597.6A priority patent/CN117321269A/en
Priority to PCT/EP2022/066111 priority patent/WO2023274711A1/en
Publication of EP4112816A1 publication Critical patent/EP4112816A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4112816B1 publication Critical patent/EP4112816B1/en
Publication of EP4112816C0 publication Critical patent/EP4112816C0/en
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • E02F3/205Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/46Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor
    • E02F3/47Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor with grab buckets
    • E02F3/475Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor with grab buckets for making foundation slots

Definitions

  • the invention relates to a trench wall device for creating a trench in the ground, with a base frame which extends in a longitudinal direction, at least one soil removal device which is arranged on a lower end area of the base frame, a holding device on an upper end area of the base frame, a bracing device with at least two opposing clamping elements that can be moved laterally, transversely to the longitudinal direction, and at least one adjusting element, through which the clamping elements can be extended laterally in order to clamp at least part of the trench wall device in the trench, an intermediate frame, which is mounted so that it can slide along the base frame and on which the clamping device with the at least two clamping elements and the at least one actuating element is arranged, and a pressure device, through which a pressure force can be applied to the at least one soil removal device, the pressure device between hen the intermediate frame and the base frame is arranged, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for creating a trench in the ground with such a trench wall device according to the preamble of claim 14.
  • Such diaphragm wall devices are known in particular as so-called diaphragm wall cutters with cutting wheels as soil removal devices. These are usually suspended from a carrier device via a suspension cable. With such devices, the maximum pressure force on the ground is limited by the weight of the diaphragm wall device.
  • a trench wall cutter in which longitudinally and transversely displaceable clamping plates are provided on a cutter frame, which together with transverse clamping cylinders form a unit.
  • the clamping cylinders are each supported on the opposite clamping plates.
  • the unit formed from clamping plates and clamping cylinders is mounted such that it can move in the transverse direction relative to a base frame of the milling machine, so that the unit is mounted in a floating manner overall.
  • This floating bearing prevents a position of the base frame from shifting.
  • An arrangement of vertically directed pressure cylinders is provided below the unit with the clamping plates in order to increase the pressing force on the cutting wheels.
  • a trench wall cutter is known in which transversely directed adjusting elements are also supported on the one hand on a first clamping plate and on the other hand on a second opposite clamping plate.
  • additional clamping cylinders directed obliquely downwards are provided, with which the individual clamping plates can also be clamped in relation to an intermediate frame.
  • the intermediate frame can be moved in the direction of advance on a base frame of the tiller.
  • a tensile force can be applied to the cutting wheels via the upper, inclined pressure cylinders in order to apply an additional propulsive force.
  • the invention is based on the object of specifying a trench wall device and a method with which a trench in the ground can be efficiently created with a compact construction of the trench wall device.
  • the diaphragm wall device is characterized in that the bracing device has at least two adjusting elements arranged perpendicularly to the longitudinal direction, with at least a first adjusting element being mounted on the intermediate frame on the one hand and on a first tensioning element on the other hand, and at least a second adjusting element on the intermediate frame on the one hand and on a second one on the other Clamping element is mounted, which is arranged opposite to the first clamping element and that the first adjusting elements and the second adjusting elements are extendable perpendicularly to the longitudinal direction.
  • a first aspect of the invention can be seen in assigning each plate-shaped clamping element at least one separate adjusting element, in particular a clamping cylinder, which is supported on the one hand on the respective clamping element and on the other hand on the intermediate frame.
  • the adjusting elements are directed transversely to the longitudinal or driving direction of the diaphragm wall device.
  • the individual clamping elements can be adjusted individually in relation to the intermediate frame.
  • a clear separation between the lateral forces and the longitudinal forces for pressing the diaphragm wall device is achieved, which contributes to a compact structure and efficient operation.
  • a compact structure is promoted in that the intermediate frame is slidably mounted on the base frame on a bearing section which has a reduced cross-section compared to the base frame, forming at least one free space, and that on the displaceable intermediate frame is formed at least one receptacle for receiving at least a part of the actuating element, wherein the receptacle is arranged in the free space formed.
  • adjusting elements which are actuators or linear drives, in particular clamping cylinders, preferably hydraulic cylinders.
  • the adjusting elements for the opposing clamping elements can be arranged in the two lateral recordings. At least one first adjusting element and at least one second adjusting element for the respectively opposite clamping elements is provided in each lateral receptacle.
  • the receptacle can preferably be open and only have a base plate on which the respective actuating element is fastened and is supported. Opposite actuating elements can support one another on the same base plate, with the transverse forces on the base plate being largely compensated for.
  • the at least one receptacle on the intermediate frame has a box-like design and has at least one first adjusting element and at least one second adjusting element.
  • the box-like receptacle has side walls which face the respective plate-shaped clamping elements, the side walls each having at least one passage for at least one of the adjusting elements and at least one support area for attaching the adjusting element directed towards the opposite clamping element.
  • a plurality of first actuating elements and a plurality of second actuating elements are arranged in a receptacle in the intermediate frame.
  • two first adjusting elements and two second adjusting elements are arranged in each receptacle, which are each directed in opposite directions transverse to the longitudinal direction.
  • a controller is provided, by means of which the first adjusting elements and the second adjusting elements can be extended in a defined manner.
  • the adjusting elements can be extended evenly so that the individual clamping elements come to rest on the surrounding walls of the trench as simultaneously as possible, so that the position of the base frame of the trench wall device in the trench is not changed.
  • the controller is designed to extend the at least one first actuating element and the at least one second actuating element initially with a first low pressure force until the tensioning elements are in contact with the surrounding soil, and then a high pressure force for to exert tension.
  • the high clamping force required for clamping is only initiated by the control device in particular when no more extension movement is detected at the actuating elements with the first adjusting force. This can be interpreted as an indication that the respective clamping elements have come to rest on the respective adjoining wall when extended into a clamping position.
  • control device is connected to sensors, by means of which a pressing force and/or an extended position of the actuating elements can be detected.
  • the pressing force can be recorded on the individual control elements or centrally for groups of control elements or for all control elements as a whole.
  • a further preferred embodiment of the invention consists in the fact that the pressure device is arranged above the bracing device and has at least one, preferably several pressure cylinders.
  • the bracing device can be arranged very close to the soil removal device. This allows the diaphragm wall device to be braced very early in the formed slot, so that additional pressure forces can be applied to the soil excavation device in an early phase of a foundation process.
  • the pressure cylinder or cylinders are designed in such a way that they exert a tensile force on the base frame in order to apply the pressure force. By contracting the at least one pressure cylinder the base frame and thus the soil removal device can thus be pulled down with a desired force.
  • each pressure cylinder is attached on the one hand to the base frame and on the other hand to the intermediate frame or a clamping element. This allows a direct flow of force when pressing between the longitudinally displaceable base frame and the fixed intermediate frame or the respective clamping element.
  • the at least one pressure cylinder can be arranged parallel to the longitudinal direction of the trench wall device.
  • a particularly compact arrangement is obtained according to one embodiment of the invention in that the pressure cylinders are arranged inclined to the vertical, whereby the base frame with the soil removal device can be pressed down relative to the braced intermediate frame by actuating the pressure cylinders.
  • a particularly expedient embodiment of the invention lies in the fact that the trench wall device is designed as a trench wall cutter, with the soil removal device having at least one cutting wheel.
  • Two pairs of driven cutting wheels with cutting wheel axes parallel to one another are preferably arranged at the lower end of the base frame as a soil removal device.
  • An alternative embodiment of the invention is a trench wall device that is designed as a trench wall grab, with the soil removal device having grab shovels.
  • a particularly high removal rate can be achieved by the bracing device designed according to the invention, in particular when pushing in and closing the grab shovels in the ground.
  • the invention also includes a method for creating a trench in the ground with the trench wall device according to the invention described above, the method being characterized in that a base frame of the trench wall device is held at an upper end region by means of a holding device, that by means of at least one soil removal device which is attached to a lower end portion of the base frame is arranged, is removed under formation of the slot soil that by means of a bracing device at least two opposite clamping elements are extended laterally by at least two adjusting elements directed perpendicularly to the longitudinal direction, with at least part of the trench wall device being braced in the slot, that a pressing force is applied to the at least one soil removal device by means of a pressure device, that the clamping device with the at least two clamping elements and the adjusting elements an intermediate frame is arranged, which is mounted displaceably along the base frame, that the intermediate frame is braced and fixed relative to the ground by the bracing device, and that the base frame with the soil removal device is pressed down by means of the pressure device.
  • An elongate base frame 12 for a trench wall device 10 according to the invention is 1 shown.
  • the framework-like base frame 12, which is rectangular in cross-section, has a tapered bearing section 16 at its lower end region, which is also designed with a basically rectangular cross-section. Compared to the cross section of the base frame 12, one long side is shortened in such a way that two lateral free spaces 17 are formed.
  • the soil removal device 20 for removing soil material is arranged on an underside of the storage section 16 .
  • the soil removal device 20 is formed by four cutting wheels 22, two of which each form a cutting wheel pair with a common cutting wheel axis.
  • the cutting wheels 22 of a pair of cutting wheels are rotatably mounted and driven in a basically known manner on a central bearing plate.
  • a suction box 18 is arranged between the two pairs of cutting wheels 22 in a manner that is also known in principle and is used for sucking off the ground material that has been cut off.
  • the central suction line along the base frame is not shown for reasons of clarity.
  • the intermediate frame 60 has two front panels 62 which are connected to one another via two outer side panels 64 and two inner side panels 66, so that the box-like intermediate frame 60 encloses the rectangular bearing section 16 in a ring-like manner and is slidably mounted thereon in the longitudinal direction.
  • An outer side plate 64 and an inner side plate 66 are arranged at a distance from one another on two short sides of the intermediate frame 60, with a box-like receptacle 70 being formed in between.
  • the two lateral receptacles 70 are located in the two free spaces 17, which are created by the narrowing of the Bearing section 16 relative to the base frame 12 are formed.
  • two forward-facing first adjusting elements 54a and two rearward-facing second adjusting elements 54b are arranged in the receptacles 70, as will be explained in more detail later.
  • the trench wall device 10 according to the invention is shown in a further expansion stage, with two plate-shaped first clamping elements 52a and two plate-shaped second clamping elements 52b being attached to the first adjusting elements 54a and the second adjusting elements 54b.
  • the respectively assigned clamping elements 52 can be separately extended and retracted perpendicularly to the longitudinal direction of the diaphragm wall device 10.
  • a total of four pressure cylinders 32 are provided to form the pressure device 30 .
  • Two pressure cylinders 32 are arranged on a front side and two pressure cylinders 32 on a rear side of the base frame 12 .
  • Each pressure cylinder 32 is articulated with its cylinder housing to a bearing block 36 which is fastened to the base frame 12 .
  • the piston rod of each pressure cylinder 32 is connected to the respectively associated plate-shaped clamping element 52 via a pivot pin connection 38 .
  • the structure of the bracing device 50 is shown in 6 shown in more detail.
  • the bracing device 50 is attached to the intermediate frame 60, which is mounted on the bearing section 16 in a displaceable manner along guide rails 19 running in the longitudinal direction.
  • the lateral socket 70 on the intermediate frame 60 has a central and longitudinally extending base plate 68 which divides the space of the socket 70 into two halves.
  • the two first adjusting elements 54a to which the plate-shaped first clamping element 52 is fastened, are arranged in the left half, which is directed towards the front.
  • the two second adjusting elements 54b which carry the plate-shaped second clamping element 52b, are arranged in the right half of the receptacle 70, which is directed towards the rear.
  • the first adjusting elements 54a are attached to one side of the base plate 68, while the opposite second adjusting elements 54b are attached to the opposite side of the base plate 68 and supported.
  • Projecting inserts 56 are attached to the outside of the plate-shaped clamping elements 52 in order to achieve improved engagement and retention of the plate-shaped clamping elements 52 on the surrounding floor walls during clamping.
  • a piston of the associated pressure cylinder 32 is attached to the upper side of each plate-shaped clamping element 52 via a bearing eye and a pivot pin connection 38 .
  • the trench wall device 10 is shown in a state in which the plate-shaped clamping elements 52 of the bracing device 50 are retracted, so that the trench wall device 10 can be moved freely in a trench in the ground.
  • the pressure cylinders 32 of the pressure device 30 are extended, the intermediate frame 60 being moved to a lower end of the bearing section 16 .
  • the bracing device 50 is activated to brace the diaphragm wall device 10 in a slit in the ground.
  • the adjusting elements 54 are extended, the plate-shaped clamping elements 52 being pressed against the surrounding floor walls.
  • the pressing device 30 can be activated, as in FIG 9 is shown.
  • the pressure cylinders 32 are retracted, the base frame 12 together with the bearing section 16 and the soil removal device 20 being pressed down due to the fixing of the intermediate frame 60 by the extended clamping elements 52 by the pulling movement of the pressure cylinders 32 generated.
  • an additional downward force can be applied to the soil removal device 20 by the pressure cylinder 32. This can be advantageous when milling hard ground, especially rock material.
  • the soil removal device 20 can also be relieved, for example if the weight of the trench wall device 10 is too high for a removal process and the removal teeth could be damaged.
  • the weight of the diaphragm wall device 10 is wholly or partly absorbed by a support cable. Part of the weight of the diaphragm wall device 10 can also be diverted into the surrounding soil via the bracing device 50 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schlitzwandgerät zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, mit einem Grundrahmen, welcher sich in einer Längsrichtung erstreckt, mindestens einer Bodenabtragseinrichtung, welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens angeordnet ist, einer Halteeinrichtung an einem oberen Endbereich des Grundrahmens, einer Verspanneinrichtung mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich, quer zur Längsrichtung verfahrbaren Spannelementen sowie mindestens einem Stellelement, durch welchen die Spannelemente zum Verspannen zumindest eines Teiles des Schlitzwandgerätes im Schlitz seitlich ausfahrbar sind, einem Zwischenrahmen, welcher entlang dem Grundrahmen verschiebbar gelagert ist und an welchem die Verspanneinrichtung mit den mindestens zwei Spannelementen und dem mindestens einen Stellelement angeordnet ist, und einer Andruckeinrichtung, durch welche eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung aufbringbar ist, wobei die Andruckeinrichtung zwischen dem Zwischenrahmen und dem Grundrahmen angeordnet ist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verspanneinrichtung mindestens zwei senkrecht zur Längsrichtung angeordnete Stellelemente aufweist, wobei mindestens ein erstes Stellelement einerseits an dem Zwischenrahmen und andererseits an einem ersten Spannelement gelagert ist und mindestens ein zweites Stellelement einerseits an dem Zwischenrahmen und andererseits an einem zweiten Spannelement gelagert ist, welches gegenüberliegend zu dem ersten Spannelement angeordnet ist, und dass die ersten Stellelemente und die zweiten Stellelemente senkrecht zur Längsrichtung ausfahrbar sind.The invention relates to a trench wall device for creating a trench in the ground, with a base frame which extends in a longitudinal direction, at least one soil removal device which is arranged on a lower end area of the base frame, a holding device on an upper end area of the base frame, a bracing device with at least two opposing clamping elements that can be moved laterally, transversely to the longitudinal direction, and at least one adjusting element, by means of which the clamping elements can be extended laterally in order to clamp at least part of the diaphragm wall device in the trench, an intermediate frame, which is slidably mounted along the base frame and on which the clamping device with the at least two clamping elements and the at least one adjusting element is arranged, and a pressure device, by means of which a pressure force can be applied to the at least one soil removal device, the pressure device being arranged between the intermediate frame and the base frame. According to the invention, it is provided that the bracing device has at least two adjusting elements arranged perpendicularly to the longitudinal direction, with at least a first adjusting element being mounted on the intermediate frame on the one hand and on a first tightening element on the other hand, and at least a second adjusting element on the intermediate frame on the one hand and on a second clamping element on the other hand is mounted, which is arranged opposite to the first clamping element, and that the first adjusting elements and the second adjusting elements are extendable perpendicularly to the longitudinal direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schlitzwandgerät zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, mit einem Grundrahmen, welcher sich in einer Längsrichtung erstreckt, mindestens einer Bodenabtragseinrichtung, welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens angeordnet ist, einer Halteeinrichtung an einem oberen Endbereich des Grundrahmens, einer Verspanneinrichtung mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich, quer zur Längsrichtung verfahrbaren Spannelementen sowie mindestens einem Stellelement, durch welchen die Spannelemente zum Verspannen zumindest eines Teils des Schlitzwandgerätes im Schlitz seitlich ausfahrbar sind, einem Zwischenrahmen, welcher entlang dem Grundrahmen verschiebbar gelagert ist und an welchem die Verspanneinrichtung mit den mindestens zwei Spannelementen und dem mindestens einen Stellelement angeordnet ist, und einer Andruckeinrichtung, durch welche eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung aufbringbar ist, wobei die Andruckeinrichtung zwischen dem Zwischenrahmen und dem Grundrahmen angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a trench wall device for creating a trench in the ground, with a base frame which extends in a longitudinal direction, at least one soil removal device which is arranged on a lower end area of the base frame, a holding device on an upper end area of the base frame, a bracing device with at least two opposing clamping elements that can be moved laterally, transversely to the longitudinal direction, and at least one adjusting element, through which the clamping elements can be extended laterally in order to clamp at least part of the trench wall device in the trench, an intermediate frame, which is mounted so that it can slide along the base frame and on which the clamping device with the at least two clamping elements and the at least one actuating element is arranged, and a pressure device, through which a pressure force can be applied to the at least one soil removal device, the pressure device between hen the intermediate frame and the base frame is arranged, according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit einem solchen Schlitzwandgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.The invention further relates to a method for creating a trench in the ground with such a trench wall device according to the preamble of claim 14.

Derartige Schlitzwandgeräte sind insbesondere als sogenannte Schlitzwandfräsen mit Fräsrädern als Bodenabtragseinrichtungen bekannt. Diese sind üblicherweise an einem Trägergerät über ein Tragseil aufgehängt. Damit ist bei solchen Geräten die maximale Andruckkraft auf den Boden durch das Gewicht des Schlitzwandgerätes beschränkt.Such diaphragm wall devices are known in particular as so-called diaphragm wall cutters with cutting wheels as soil removal devices. These are usually suspended from a carrier device via a suspension cable. With such devices, the maximum pressure force on the ground is limited by the weight of the diaphragm wall device.

Beim Bearbeiten von härterem Boden, etwa bei Gestein oder Felsen, kann es jedoch erforderlich sein, eine höhere Andruckkraft auf die Fräsräder aufzubringen. Dies kann grundsätzlich von außerhalb des Frässchlitzes durch Hubtische oder entsprechende Hydraulikzylinder an dem Trägergerät erfolgen. In diesem Fall wird jedoch ein entsprechend massives Gestänge zur Übertragung der Axialkräfte auf das Schlitzwandgerät benötigt, was insgesamt sehr kostenaufwändig ist.However, when working on harder soil, such as stone or rock, it may be necessary to apply a higher pressure force to the cutting wheels. In principle, this can be done from outside the cut trench using lifting tables or corresponding hydraulic cylinders on the carrier device. In this case, however, a correspondingly massive linkage is required to transmit the axial forces to the diaphragm wall device, which is very costly overall.

Aus der EP 3 347 526 A1 ist eine Schlitzwandfräse bekannt, bei welcher an einem Fräsenrahmen längs und quer verschiebbare Spannplatten vorgesehen sind, welche zusammen mit quer gerichteten Spannzylindern eine Einheit bilden. Die Spannzylinder stützen sich dabei jeweils auf die gegenüberliegenden Spannplatten ab. Die aus Spannplatten und Spannzylindern gebildete Einheit ist gegenüber einem Grundrahmen der Fräse in Querrichtung bewegbar gelagert, so dass insgesamt eine schwimmende Lagerung der Einheit gegeben ist. Bei einem Verspannen der Fräse in einem Frässchlitz in Querrichtung durch Ausfahren der Spannzylinder wird durch diese schwimmende Lagerung verhindert, dass sich eine Position des Grundrahmens verschiebt. Zum Erhöhen einer Andruckkraft auf die Fräsräder ist unterhalb der Einheit mit den Spannplatten eine Anordnung aus vertikal gerichteten Druckzylindern vorgesehen.From the EP 3 347 526 A1 a trench wall cutter is known in which longitudinally and transversely displaceable clamping plates are provided on a cutter frame, which together with transverse clamping cylinders form a unit. The clamping cylinders are each supported on the opposite clamping plates. The unit formed from clamping plates and clamping cylinders is mounted such that it can move in the transverse direction relative to a base frame of the milling machine, so that the unit is mounted in a floating manner overall. When the milling cutter is braced in a milling trench in the transverse direction by extending the clamping cylinder, this floating bearing prevents a position of the base frame from shifting. An arrangement of vertically directed pressure cylinders is provided below the unit with the clamping plates in order to increase the pressing force on the cutting wheels.

Diese bekannte Anordnung bedingt einen relativ großen Bauraum, wobei die Spannplatten deutlich beabstandet oberhalb der Fräsräder in einem Mittenbereich des Rahmens angeordnet sind. Beim Erstellen eines Frässchlitzes im Boden kann eine zusätzliche Andruckkraft somit erst relativ spät aufgebracht werden, wenn bereits ein Schlitz mit mehreren Metern Tiefe bereits erstellt ist.This known arrangement requires a relatively large installation space, with the clamping plates being arranged at a clear distance above the cutting wheels in a central region of the frame. When creating a milled trench in the ground, an additional pressure force can only be applied relatively late, when a trench several meters deep has already been created.

Aus der EP 3 401 444 B1 ist eine Schlitzwandfräse bekannt, bei welcher sich quer gerichtete Stellelemente ebenfalls einerseits an einer ersten Spannplatte und andererseits an einer zweiten gegenüberliegenden Spannplatte abstützen. Zudem sind schräg nach unten gerichtete zusätzliche Spannzylinder vorgesehen, mit welchen die einzelnen Spannplatten zusätzlich gegenüber einem Zwischenrahmen verspannt werden können. Der Zwischenrahmen ist in Vortriebsrichtung verschiebbar an einem Grundrahmen der Fräse geführt. Über obere schräg gerichtete Andrückzylinder kann eine Zugkraft zum Aufbringen einer zusätzlichen Vortriebskraft auf die Fräsräder aufgebracht werden.From the EP 3 401 444 B1 a trench wall cutter is known in which transversely directed adjusting elements are also supported on the one hand on a first clamping plate and on the other hand on a second opposite clamping plate. In addition, additional clamping cylinders directed obliquely downwards are provided, with which the individual clamping plates can also be clamped in relation to an intermediate frame. The intermediate frame can be moved in the direction of advance on a base frame of the tiller. A tensile force can be applied to the cutting wheels via the upper, inclined pressure cylinders in order to apply an additional propulsive force.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlitzwandgerät und ein Verfahren anzugeben, mit welchen bei einem kompakten Aufbau des Schlitzwandgerätes ein Schlitz im Boden effizient erstellt werden kann.The invention is based on the object of specifying a trench wall device and a method with which a trench in the ground can be efficiently created with a compact construction of the trench wall device.

Die Aufgabe wird zum einen durch ein Schlitzwandgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved on the one hand by a trench wall device having the features of claim 1 and on the other hand by a method having the features of claim 14 . Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Schlitzwandgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinrichtung mindestens zwei senkrecht zur Längsrichtung angeordnete Stellelemente aufweist, wobei mindestens ein erstes Stellelement einerseits an dem Zwischenrahmen und andererseits an einem ersten Spannelement gelagert ist und zumindest ein zweites Stellelement einerseits an dem Zwischenrahmen und andererseits an einem zweiten Spannelement gelagert ist, welches gegenüberliegend zu dem ersten Spannelement angeordnet ist und dass die ersten Stellelemente und die zweiten Stellelemente senkrecht zur Längsrichtung ausfahrbar sind.The diaphragm wall device according to the invention is characterized in that the bracing device has at least two adjusting elements arranged perpendicularly to the longitudinal direction, with at least a first adjusting element being mounted on the intermediate frame on the one hand and on a first tensioning element on the other hand, and at least a second adjusting element on the intermediate frame on the one hand and on a second one on the other Clamping element is mounted, which is arranged opposite to the first clamping element and that the first adjusting elements and the second adjusting elements are extendable perpendicularly to the longitudinal direction.

Ein erster Aspekt der Erfindung kann darin gesehen werden, jedem plattenförmigen Spannelement mindestens ein eigenes Stellelement, insbesondere einen Spannzylinder, zuzuordnen, welcher sich einerseits an dem jeweiligen Spannelement und andererseits an dem Zwischenrahmen abstützt. Die Stellelemente sind dabei quer zur Längs- oder Vortriebsrichtung des Schlitzwandgerätes gerichtet. Hierdurch können die einzelnen Spannelemente gezielt einzeln gegenüber dem Zwischenrahmen verstellt werden. Zudem wird eine klare Trennung zwischen den Querkräften und den Längskräften zum Andrücken des Schlitzwandgerätes erreicht, was insgesamt zu einem kompakten Aufbau und einem effizienten Betrieb beiträgt.A first aspect of the invention can be seen in assigning each plate-shaped clamping element at least one separate adjusting element, in particular a clamping cylinder, which is supported on the one hand on the respective clamping element and on the other hand on the intermediate frame. The adjusting elements are directed transversely to the longitudinal or driving direction of the diaphragm wall device. As a result, the individual clamping elements can be adjusted individually in relation to the intermediate frame. In addition, a clear separation between the lateral forces and the longitudinal forces for pressing the diaphragm wall device is achieved, which contributes to a compact structure and efficient operation.

Ein kompakter Aufbau wird noch nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch befördert, dass der Zwischenrahmen an dem Grundrahmen an einem Lagerabschnitt verschiebbar gelagert ist, welcher gegenüber dem Grundrahmen einen reduzierten Querschnitt unter Ausbildung zumindest eines Freiraums aufweist, und dass an dem verschiebbaren Zwischenrahmen mindestens eine Aufnahme zum Aufnehmen zumindest eines Teils des Stellelementes ausgebildet ist, wobei die Aufnahme in dem gebildeten Freiraum angeordnet ist. Es besteht somit ausreichend Bauraum für die Anordnung von Stellelementen, welche Aktoren oder Linearantriebe, insbesondere Spannzylinder, vorzugsweise Hydraulikzylinder sind.According to a further development of the invention, a compact structure is promoted in that the intermediate frame is slidably mounted on the base frame on a bearing section which has a reduced cross-section compared to the base frame, forming at least one free space, and that on the displaceable intermediate frame is formed at least one receptacle for receiving at least a part of the actuating element, wherein the receptacle is arranged in the free space formed. There is therefore sufficient space for the arrangement of adjusting elements, which are actuators or linear drives, in particular clamping cylinders, preferably hydraulic cylinders.

Für eine symmetrische Kraftaufbringung ist es zudem vorteilhaft, dass an dem Lagerabschnitt zwei seitliche Freiräume gebildet sind und dass an dem Zwischenrahmen entsprechend zwei Aufnahmen für Stellelemente gebildet sind. Somit können die Stellelemente für die gegenüberliegenden Spannelemente in den zwei seitlichen Aufnahmen angeordnet werden. Dabei ist in jeder seitlichen Aufnahme mindestens ein erstes Stellelement und mindestens ein zweites Stellelement für die jeweils gegenüberliegenden Spannelemente vorgesehen.For a symmetrical application of force, it is also advantageous that two lateral free spaces are formed on the bearing section and that two receptacles for adjusting elements are correspondingly formed on the intermediate frame. Thus, the adjusting elements for the opposing clamping elements can be arranged in the two lateral recordings. At least one first adjusting element and at least one second adjusting element for the respectively opposite clamping elements is provided in each lateral receptacle.

Bevorzugt kann die Aufnahme offen und lediglich mit einer Grundplatte ausgebildet sein, an welcher das jeweilige Stellelement befestigt ist und sich abstützt. Gegenüberliegende Stellelemente können sich gegenseitig an der gleichen Grundplatte abstützen, wobei sich die Querkräfte an der Grundplatte weitgehend kompensieren. Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die mindestens eine Aufnahme an dem Zwischenrahmen kastenartig ausgebildet ist und mindestens ein erstes Stellelement und mindestens ein zweites Stellelement aufweist. Die kastenartige Aufnahme weist dabei Seitenwände auf, welche den jeweiligen plattenförmigen Spannelementen zugewandt sind, wobei die Seitenwände jeweils mindestens einen Durchgang für mindestens eines der Stellelemente und mindestens einen Stützbereich zum Anbringen des zum gegenüberliegenden Spannelement gerichteten Stellelementes aufweist.The receptacle can preferably be open and only have a base plate on which the respective actuating element is fastened and is supported. Opposite actuating elements can support one another on the same base plate, with the transverse forces on the base plate being largely compensated for. According to a further embodiment variant of the invention, it is advantageous that the at least one receptacle on the intermediate frame has a box-like design and has at least one first adjusting element and at least one second adjusting element. The box-like receptacle has side walls which face the respective plate-shaped clamping elements, the side walls each having at least one passage for at least one of the adjusting elements and at least one support area for attaching the adjusting element directed towards the opposite clamping element.

Für das Aufbringen besonders hoher Spannkräfte auf die Spannelemente ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass mehrere erste Stellelemente und mehrere zweite Stellelemente in einer Aufnahme des Zwischenrahmens angeordnet sind. Insbesondere sind in jeder Aufnahme zwei erste Stellelemente und zwei zweite Stellelemente angeordnet, welche jeweils in entgegengesetzte Richtungen quer zur Längsrichtung gerichtet sind.In order to apply particularly high clamping forces to the clamping elements, it is preferred according to a further development of the invention that a plurality of first actuating elements and a plurality of second actuating elements are arranged in a receptacle in the intermediate frame. In particular, two first adjusting elements and two second adjusting elements are arranged in each receptacle, which are each directed in opposite directions transverse to the longitudinal direction.

Für ein gezieltes Betätigen der einzelnen Stellelemente ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, dass eine Steuerung vorgesehen ist, durch welche die ersten Stellelemente und die zweiten Stellelemente definiert ausfahrbar sind. Insbesondere können die Stellelemente gleichmäßig ausgefahren werden, so dass die einzelnen Spannelemente möglichst gleichzeitig an den umliegenden Wänden des Schlitzes zu liegen kommen, so dass keine Lageänderung des Grundrahmens des Schlitzwandgerätes im Schlitz bewirkt wird.For a targeted actuation of the individual adjusting elements, it is advantageous according to a development of the invention that a controller is provided, by means of which the first adjusting elements and the second adjusting elements can be extended in a defined manner. In particular, the adjusting elements can be extended evenly so that the individual clamping elements come to rest on the surrounding walls of the trench as simultaneously as possible, so that the position of the base frame of the trench wall device in the trench is not changed.

Insbesondere ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass die Steuerung dazu ausgebildet ist, das mindestens eine erste Stellelement und das mindestens eine zweite Stellelement zunächst mit einer ersten geringen Andruckkraft auszufahren, bis die Spannelemente am umgebenden Boden anliegen, und anschließend eine hohe Andruckkraft zum Verspannen aufzubringen. Die zum Verspannen notwendige hohe Spannkraft wird durch die Steuereinrichtung insbesondere erst dann veranlasst, wenn bei der ersten Verstellkraft keine Ausfahrbewegung mehr an den Stellelementen festgestellt wird. Dies kann als ein Anzeichen dafür gewertet werden, dass die jeweiligen Spannelemente beim Ausfahren in eine Spannstellung zur Anlage an der jeweils angrenzenden Wand gekommen sind.In particular, according to one embodiment variant of the invention, it is preferred that the controller is designed to extend the at least one first actuating element and the at least one second actuating element initially with a first low pressure force until the tensioning elements are in contact with the surrounding soil, and then a high pressure force for to exert tension. The high clamping force required for clamping is only initiated by the control device in particular when no more extension movement is detected at the actuating elements with the first adjusting force. This can be interpreted as an indication that the respective clamping elements have come to rest on the respective adjoining wall when extended into a clamping position.

Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung mit Sensoren verbunden ist, durch welche eine Andruckkraft und/oder eine Ausfahrposition der Stellelemente erfassbar sind. Die Andruckkraft kann dabei an den einzelnen Stellelementen oder zentral für Gruppen von Stellelementen oder für alle Stellelemente insgesamt erfasst werden.In particular, it is advantageous that the control device is connected to sensors, by means of which a pressing force and/or an extended position of the actuating elements can be detected. The pressing force can be recorded on the individual control elements or centrally for groups of control elements or for all control elements as a whole.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Andruckeinrichtung oberhalb der Verspanneinrichtung angeordnet ist und mindestens einen, vorzugsweise mehrere Andruckzylinder aufweist. Bei einer derartigen oberen Anordnung der Andruckeinrichtung kann die Verspanneinrichtung sehr nahe zu der Bodenabtragseinrichtung angeordnet werden. Dies erlaubt ein sehr frühzeitiges Verspannen des Schlitzwandgerätes in dem gebildeten Schlitz, so dass schon in einer frühen Phase eines Gründungsverfahrens zusätzliche Andruckkräfte auf die Bodenabtragseinrichtung aufgebracht werden können. Der oder die Andrückzylinder sind dabei so ausgelegt, dass sie zum Aufbringen der Andruckkraft eine Zugkraft auf den Grundrahmen ausüben. Durch ein Zusammenziehen des mindestens einen Andruckzylinders kann so der Grundrahmen und damit die Bodenabtragseinrichtung nach unten mit einer gewünschten Kraft gezogen werden.A further preferred embodiment of the invention consists in the fact that the pressure device is arranged above the bracing device and has at least one, preferably several pressure cylinders. With such an upper arrangement of the pressing device, the bracing device can be arranged very close to the soil removal device. This allows the diaphragm wall device to be braced very early in the formed slot, so that additional pressure forces can be applied to the soil excavation device in an early phase of a foundation process. The pressure cylinder or cylinders are designed in such a way that they exert a tensile force on the base frame in order to apply the pressure force. By contracting the at least one pressure cylinder the base frame and thus the soil removal device can thus be pulled down with a desired force.

Eine besonders stabile Ausführungsform kann nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, dass jeder Andrückzylinder einerseits an dem Grundrahmen und andererseits an dem Zwischenrahmen oder einem Spannelement angebracht ist. Dies erlaubt einen unmittelbaren Kraftfluss beim Andrücken zwischen dem längs verschiebbaren Grundrahmen und dem festgelegten Zwischenrahmen oder dem jeweiligen Spannelement.According to a further development of the invention, a particularly stable embodiment can be achieved in that each pressure cylinder is attached on the one hand to the base frame and on the other hand to the intermediate frame or a clamping element. This allows a direct flow of force when pressing between the longitudinally displaceable base frame and the fixed intermediate frame or the respective clamping element.

Grundsätzlich kann der mindestens eine Andrückzylinder parallel zur Längsrichtung des Schlitzwandgerätes angeordnet sein. Eine besonders kompakte Anordnung ergibt sich nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dadurch, dass die Andruckzylinder geneigt zur Vertikalen angeordnet sind, wobei durch Betätigen der Andruckzylinder der Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung relativ zu dem verspannten Zwischenrahmen nach unten drückbar ist.In principle, the at least one pressure cylinder can be arranged parallel to the longitudinal direction of the trench wall device. A particularly compact arrangement is obtained according to one embodiment of the invention in that the pressure cylinders are arranged inclined to the vertical, whereby the base frame with the soil removal device can be pressed down relative to the braced intermediate frame by actuating the pressure cylinders.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung liegt insbesondere darin, dass das Schlitzwandgerät als eine Schlitzwandfräse ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung mindestens ein Fräsrad aufweist. Vorzugsweise sind am unteren Ende des Grundrahmens als Bodenabtragseinrichtung zwei Paare von angetriebenen Fräsrädern mit zueinander parallelen Fräsradachsen angeordnet.A particularly expedient embodiment of the invention lies in the fact that the trench wall device is designed as a trench wall cutter, with the soil removal device having at least one cutting wheel. Two pairs of driven cutting wheels with cutting wheel axes parallel to one another are preferably arranged at the lower end of the base frame as a soil removal device.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schlitzwandgerät, das als ein Schlitzwandgreifer ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung Greiferschaufein aufweist. Bei einem Schlitzwandgreifer kann durch die erfindungsgemäß gestaltete Verspanneinrichtung insbesondere beim Einschieben und Schließen der Greiferschaufeln im Boden eine besonders hohe Abtragsleistung erzielt werden.An alternative embodiment of the invention is a trench wall device that is designed as a trench wall grab, with the soil removal device having grab shovels. In the case of a diaphragm wall grab, a particularly high removal rate can be achieved by the bracing device designed according to the invention, in particular when pushing in and closing the grab shovels in the ground.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Schlitzwandgerät, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass mittels einer Halteeinrichtung ein Grundrahmen des Schlitzwandgeräts an einem oberen Endbereich gehalten wird, dass mittels mindestens einer Bodenabtragseinrichtung, welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens angeordnet ist, unter Ausbilden des Schlitzes Boden abgetragen wird, dass mittels einer Verspanneinrichtung mindestens zwei gegenüberliegende Spannelemente durch mindestens zwei senkrecht zur Längsrichtung gerichtete Stellelemente seitlich ausgefahren werden, wobei zumindest ein Teil des Schlitzwandgerätes im Schlitz verspannt wird, dass mittels einer Andruckeinrichtung eine Andrucckraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung aufgebracht wird, dass die Spanneinrichtung mit den mindestens zwei Spannelementen und den Stellelementen an einem Zwischenrahmen angeordnet ist, welcher entlang dem Grundrahmen verschiebbar gelagert ist, dass durch die Verspanneinrichtung der Zwischenrahmen verspannt und gegenüber dem Boden festgelegt wird, und dass mittels der Andruckeinrichtung der Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung nach unten gedrückt wird.The invention also includes a method for creating a trench in the ground with the trench wall device according to the invention described above, the method being characterized in that a base frame of the trench wall device is held at an upper end region by means of a holding device, that by means of at least one soil removal device which is attached to a lower end portion of the base frame is arranged, is removed under formation of the slot soil that by means of a bracing device at least two opposite clamping elements are extended laterally by at least two adjusting elements directed perpendicularly to the longitudinal direction, with at least part of the trench wall device being braced in the slot, that a pressing force is applied to the at least one soil removal device by means of a pressure device, that the clamping device with the at least two clamping elements and the adjusting elements an intermediate frame is arranged, which is mounted displaceably along the base frame, that the intermediate frame is braced and fixed relative to the ground by the bracing device, and that the base frame with the soil removal device is pressed down by means of the pressure device.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile beim Betrieb eines erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes erzielt werden.With the method according to the invention, the advantages described above can be achieved when operating a diaphragm wall device according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, welches schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines Grundrahmens eines erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes, jedoch ohne Verspanneinrichtung und Andruckeinrichtung;
Fig 2
eine perspektivische Ansicht des Grundrahmens für ein Schlitzwandgerät gemäß Fig. 1, wobei zusätzlich ein Zwischenrahmen und die Verspanneinrichtung angeordnet sind;
Fig. 3
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes;
Fig. 4
eine Vorderansicht des Schlitzwandgerätes von Fig. 3;
Fig. 5
eine Seitenansicht des Schlitzwandgerätes gemäß den Figuren 3 und 4;
Fig. 6
eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine Verspanneinrichtung an einem erfindungsgemäßen Schlitzwandgerät; und
Figuren 7 bis 9
Seitenansichten des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes in verschiedenen Verfahrenszuständen beim Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is described in more detail below using a preferred exemplary embodiment, which is illustrated schematically in the drawings. In the drawings show:
1
a perspective view of a base frame of a diaphragm wall device according to the invention, but without bracing device and pressure device;
figure 2
a perspective view of the base frame for a trench wall device according to 1 , wherein an intermediate frame and the bracing device are additionally arranged;
3
a perspective view of a trench wall device according to the invention;
4
a front view of the diaphragm wall device from 3 ;
figure 5
a side view of the diaphragm wall device according to the Figures 3 and 4 ;
6
an enlarged cross-sectional view through a bracing device on a trench wall device according to the invention; and
Figures 7 to 9
Side views of the diaphragm wall device according to the invention in different process states when carrying out a method according to the invention.

Ein länglicher Grundrahmen 12 für ein erfindungsgemäßes Schlitzwandgerät 10 ist in Fig. 1 gezeigt. Der gerüstartige und im Querschnitt rechteckige Grundrahmen 12 weist an seinem unteren Endbereich einen verjüngten Lagerabschnitt 16 auf, welcher ebenfalls mit einem grundsätzlich rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist. Gegenüber dem Querschnitt des Grundrahmens 12 ist eine Langseite derart verkürzt, dass zwei seitliche Freiräume 17 gebildet sind. An einer Unterseite des Lagerabschnitts 16 ist die Bodenabtragseinrichtung 20 zum Abtragen von Bodenmaterial angeordnet.An elongate base frame 12 for a trench wall device 10 according to the invention is 1 shown. The framework-like base frame 12, which is rectangular in cross-section, has a tapered bearing section 16 at its lower end region, which is also designed with a basically rectangular cross-section. Compared to the cross section of the base frame 12, one long side is shortened in such a way that two lateral free spaces 17 are formed. The soil removal device 20 for removing soil material is arranged on an underside of the storage section 16 .

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bodenabtragseinrichtung 20 durch vier Fräsräder 22 gebildet, von denen jeweils zwei ein Fräsradpaar mit einer gemeinsamen Fräsradachse bilden. Die Fräsräder 22 eines Fräsradpaares sind in grundsätzlich bekannter Weise jeweils an einem mittigen Lagerschild drehbar gelagert und angetrieben. Zwischen den zwei Paaren von Fräsrädern 22 ist in ebenfalls grundsätzlich bekannter Weise ein Saugkasten 18 angeordnet, welcher zum Absaugen von abgefrästem Bodenmaterial dient. Die mittige Absaugleitung entlang des Grundrahmens ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.In the present exemplary embodiment, the soil removal device 20 is formed by four cutting wheels 22, two of which each form a cutting wheel pair with a common cutting wheel axis. The cutting wheels 22 of a pair of cutting wheels are rotatably mounted and driven in a basically known manner on a central bearing plate. A suction box 18 is arranged between the two pairs of cutting wheels 22 in a manner that is also known in principle and is used for sucking off the ground material that has been cut off. The central suction line along the base frame is not shown for reasons of clarity.

In Fig. 2 ist ein weiterer Ausbauzustand des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes 10 dargestellt, wobei an dem Lagerabschnitt 16 der Zwischenrahmen 60 mit einer Verspanneinrichtung 50 längs verschiebbar gelagert ist.In 2 a further configuration of the trench wall device 10 according to the invention is shown, with the intermediate frame 60 being mounted on the bearing section 16 in a longitudinally displaceable manner with a bracing device 50 .

Der Zwischenrahmen 60 weist zwei Frontplatten 62 auf, welche über zwei äußere Seitenplatten 64 und zwei innere Seitenplatten 66 miteinander verbunden sind, so dass der kastenartige Zwischenrahmen 60 ringartig den rechteckigen Lagerabschnitt 16 umschließt und verschiebbar an diesem in Längsrichtung gelagert ist.The intermediate frame 60 has two front panels 62 which are connected to one another via two outer side panels 64 and two inner side panels 66, so that the box-like intermediate frame 60 encloses the rectangular bearing section 16 in a ring-like manner and is slidably mounted thereon in the longitudinal direction.

An zwei Kurzseiten des Zwischenrahmens 60 sind jeweils eine äußere Seitenplatte 64 und eine innere Seitenplatte 66 mit einem Abstand zueinander angeordnet, wobei dazwischen eine kastenartige Aufnahme 70 gebildet ist. Die beiden seitlichen Aufnahmen 70 befinden sich dabei in den beiden Freiräumen 17, welche durch die Verjüngung des Lagerabschnitts 16 gegenüber dem Grundrahmen 12 gebildet sind. In den Aufnahmen 70 sind zum Bilden der Verspanneinrichtung 50 jeweils zwei nach vorne gerichtete erste Stellelemente 54a und zwei nach hinten gerichtete zweite Stellelemente 54b angeordnet, wie später näher erläutert werden wird.An outer side plate 64 and an inner side plate 66 are arranged at a distance from one another on two short sides of the intermediate frame 60, with a box-like receptacle 70 being formed in between. The two lateral receptacles 70 are located in the two free spaces 17, which are created by the narrowing of the Bearing section 16 relative to the base frame 12 are formed. To form the bracing device 50, two forward-facing first adjusting elements 54a and two rearward-facing second adjusting elements 54b are arranged in the receptacles 70, as will be explained in more detail later.

In den Figuren 3 bis 5 ist das erfindungsgemäße Schlitzwandgerät 10 in einer weiteren Ausbaustufe dargestellt, wobei an den ersten Stellelementen 54a und den zweiten Stellelementen 54b zwei plattenförmige erste Spannelemente 52a beziehungsweise zwei plattenförmige zweite Spannelemente 52b angebracht sind. Durch Betätigen der Stellelemente 54 können die jeweils zugeordneten Spannelemente 52 senkrecht zur Längsrichtung des Schlitzwandgerätes 10 separat aus- und eingefahren werden.In the Figures 3 to 5 the trench wall device 10 according to the invention is shown in a further expansion stage, with two plate-shaped first clamping elements 52a and two plate-shaped second clamping elements 52b being attached to the first adjusting elements 54a and the second adjusting elements 54b. By actuating the actuating elements 54, the respectively assigned clamping elements 52 can be separately extended and retracted perpendicularly to the longitudinal direction of the diaphragm wall device 10.

Zum Bilden der Andruckeinrichtung 30 sind insgesamt vier Andruckzylinder 32 vorgesehen. Zwei Andruckzylinder 32 sind dabei auf einer Vorderseite und zwei Andruckzylinder 32 auf einer Rückseite des Grundrahmens 12 angeordnet. Jeder Andruckzylinder 32 ist mit seinem Zylindergehäuse an einem Lagerbock 36 angelenkt, welcher an dem Grundrahmen 12 befestigt ist. Die Kolbenstange jedes Andruckzylinders 32 ist über eine Schwenkbolzenverbindung 38 mit dem jeweils zugehörigen plattenförmigen Spannelement 52 verbunden.A total of four pressure cylinders 32 are provided to form the pressure device 30 . Two pressure cylinders 32 are arranged on a front side and two pressure cylinders 32 on a rear side of the base frame 12 . Each pressure cylinder 32 is articulated with its cylinder housing to a bearing block 36 which is fastened to the base frame 12 . The piston rod of each pressure cylinder 32 is connected to the respectively associated plate-shaped clamping element 52 via a pivot pin connection 38 .

Der Aufbau der Verspanneinrichtung 50 ist in Fig. 6 näher dargestellt. Die Verspanneinrichtung 50 ist an dem Zwischenrahmen 60 angebracht, welcher verschiebbar entlang von in Längsrichtung verlaufenden Führungsleisten 19 am Lagerabschnitt 16 gelagert ist. Die seitliche Aufnahme 70 an dem Zwischenrahmen 60 weist eine mittige und in Längsrichtung verlaufende Grundplatte 68 auf, welche den Raum der Aufnahme 70 in zwei Hälften unterteilt.The structure of the bracing device 50 is shown in 6 shown in more detail. The bracing device 50 is attached to the intermediate frame 60, which is mounted on the bearing section 16 in a displaceable manner along guide rails 19 running in the longitudinal direction. The lateral socket 70 on the intermediate frame 60 has a central and longitudinally extending base plate 68 which divides the space of the socket 70 into two halves.

Gemäß Fig. 6 sind in der linken, zur Vorderseite gerichtete Hälfte die zwei ersten Stellelemente 54a angeordnet, an welchen das plattenförmige erste Spannelement 52 befestigt ist. In der rechten, zur Rückseite gerichteten Hälfte der Aufnahme 70 sind die zwei zweiten Stellelemente 54b angeordnet, welche das plattenförmige zweite Spannelement 52b tragen. Die ersten Stellelemente 54a sind dabei an einer Seite der Grundplatte 68 angebracht, während die gegenüberliegenden zweiten Stellelemente 54b an der gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 68 befestigt und abgestützt sind. Durch diese gegenüberliegende Anordnung der ersten Stellelemente 54a und der zweiten Stellelemente 54b an der gemeinsamen Grundplatte 68 kann insbesondere beim Aufbringen größerer Spannkräfte eine gegenseitige Kraftkompensation erreicht werden.According to 6 the two first adjusting elements 54a, to which the plate-shaped first clamping element 52 is fastened, are arranged in the left half, which is directed towards the front. The two second adjusting elements 54b, which carry the plate-shaped second clamping element 52b, are arranged in the right half of the receptacle 70, which is directed towards the rear. The first adjusting elements 54a are attached to one side of the base plate 68, while the opposite second adjusting elements 54b are attached to the opposite side of the base plate 68 and supported. This opposite arrangement of the first control elements 54a and the second adjusting elements 54b on the common base plate 68, a mutual force compensation can be achieved, in particular when larger clamping forces are applied.

Außen an den plattenförmigen Spannelementen 52 sind jeweils vorspringende Einsätze 56, vorzugsweise aus Hartmetall, angebracht, um beim Verspannen ein verbessertes Eingreifen und Halten der plattenförmigen Spannelemente 52 an den umgebenden Bodenwänden zu erreichen.Projecting inserts 56, preferably made of hard metal, are attached to the outside of the plate-shaped clamping elements 52 in order to achieve improved engagement and retention of the plate-shaped clamping elements 52 on the surrounding floor walls during clamping.

An der Oberseite jedes plattenförmigen Spannelementes 52 ist über ein Lagerauge und eine Schwenkbolzenverbindung 38 ein Kolben des zugehörigen Andruckzylinders 32 angebracht.A piston of the associated pressure cylinder 32 is attached to the upper side of each plate-shaped clamping element 52 via a bearing eye and a pivot pin connection 38 .

Nachfolgend werden die Funktionsweise des zuvor beschriebenen Schlitzwandgerätes 10 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden in Zusammenhang mit den Figuren 7 bis 9 näher erläutert.The functioning of the trench wall device 10 described above and the method according to the invention for creating a trench in the ground in connection with the Figures 7 to 9 explained in more detail.

In Fig. 7 ist das erfindungsgemäße Schlitzwandgerät 10 in einem Zustand gezeigt, bei welchem die plattenförmigen Spannelemente 52 der Verspanneinrichtung 50 eingefahren sind, so dass das Schlitzwandgerät 10 frei in einem Schlitz im Boden bewegt werden kann. Die Andruckzylinder 32 der Andruckeinrichtung 30 sind dabei ausgefahren, wobei der Zwischenrahmen 60 zu einem unteren Ende des Lagerabschnitts 16 verfahren ist.In 7 the trench wall device 10 according to the invention is shown in a state in which the plate-shaped clamping elements 52 of the bracing device 50 are retracted, so that the trench wall device 10 can be moved freely in a trench in the ground. The pressure cylinders 32 of the pressure device 30 are extended, the intermediate frame 60 being moved to a lower end of the bearing section 16 .

Zum Verspannen des Schlitzwandgerätes 10 in einem Schlitz im Boden wird die Verspanneinrichtung 50 aktiviert. Dabei werden die Stellelemente 54 ausgefahren, wobei die plattenförmigen Spannelemente 52 gegen umliegende Bodenwände gedrückt werden.The bracing device 50 is activated to brace the diaphragm wall device 10 in a slit in the ground. The adjusting elements 54 are extended, the plate-shaped clamping elements 52 being pressed against the surrounding floor walls.

Sobald der Zwischenrahmen 60 durch die Verspanneinrichtung 50 kraftschlüssig an den umgebenden Bodenwänden gehaltert ist, kann die Andruckeinrichtung 30 aktiviert werden, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Hierbei werden die Andrückzylinder 32 eingefahren, wobei aufgrund der Festlegung des Zwischenrahmens 60 durch die ausgefahrenen Spannelemente 52 durch die erzeugte Zugbewegung der Andruckzylinder 32 der Grundrahmen 12 zusammen mit dem Lagerabschnitt 16 und der Bodenabtragseinrichtung 20 nach unten gedrückt werden. Auf diese Weise kann bei einem aufgehängten und höhenverstellbaren Schlitzwandgerät 10 zusätzlich zur Gewichtskraft des Schlitzwandgerätes 10 durch die Andruckzylinder 32 eine zusätzliche Kraft nach unten auf die Bodenabtragseinrichtung 20 aufgebracht werden. Dies kann etwa beim Fräsen von hartem Boden, insbesondere von Felsmaterial, vorteilhaft sein. In umgekehrter Weise kann durch ein Einfahren der Andruckzylinder 32 auch eine Entlastung der Bodenabtragseinrichtung 20 erreicht werden, etwa wenn eine anstehende Gewichtskraft des Schlitzwandgeräts 10 für einen Abtragsvorgang zu hoch ist und so beispielsweise Abtragszähne beschädigt werden könnten.As soon as the intermediate frame 60 is held in a non-positive manner on the surrounding floor walls by the bracing device 50, the pressing device 30 can be activated, as in FIG 9 is shown. Here, the pressure cylinders 32 are retracted, the base frame 12 together with the bearing section 16 and the soil removal device 20 being pressed down due to the fixing of the intermediate frame 60 by the extended clamping elements 52 by the pulling movement of the pressure cylinders 32 generated. In this way, at a hung and height-adjustable trench wall device 10, in addition to the weight of the trench wall device 10, an additional downward force can be applied to the soil removal device 20 by the pressure cylinder 32. This can be advantageous when milling hard ground, especially rock material. Conversely, by retracting the pressure cylinders 32, the soil removal device 20 can also be relieved, for example if the weight of the trench wall device 10 is too high for a removal process and the removal teeth could be damaged.

Die Gewichtskraft des Schlitzwandgerätes 10 wird ganz oder teilweise von einem Tragseil aufgenommen. Es kann auch über die Verspanneinrichtung 50 ein Teil der Gewichtskraft des Schlitzwandgerätes 10 in den umgebenden Boden abgeleitet werden.The weight of the diaphragm wall device 10 is wholly or partly absorbed by a support cable. Part of the weight of the diaphragm wall device 10 can also be diverted into the surrounding soil via the bracing device 50 .

Claims (14)

Schlitzwandgerät zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, mit - einem Grundrahmen (12), welcher sich in einer Längsrichtung erstreckt, - mindestens einer Bodenabtragseinrichtung (20), welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens (12) angeordnet ist, - einer Halteeinrichtung (14) an einem oberen Endbereich des Grundrahmens (12), - einer Verspanneinrichtung (50) mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich, quer zur Längsrichtung verfahrbaren Spannelementen (52) sowie mindestens einem Stellelement (54), durch welchen die Spannelemente (52) zum Verspannen zumindest eines Teiles des Schlitzwandgerätes (10) im Schlitz seitlich ausfahrbar sind, - einem Zwischenrahmen (60), welcher entlang dem Grundrahmen (12) verschiebbar gelagert ist und an welchem die Verspanneinrichtung (50) mit den mindestens zwei Spannelementen (52) und dem mindestens einen Stellelement (54) angeordnet ist, und - einer Andruckeinrichtung (30), durch welche eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung (20) aufbringbar ist, - wobei die Andruckeinrichtung (30) zwischen dem Zwischenrahmen (60) und dem Grundrahmen (12) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Verspanneinrichtung (50) mindestens zwei senkrecht zur Längsrichtung angeordnete Stellelemente (54) aufweist, wobei mindestens ein erstes Stellelement (54a) einerseits an dem Zwischenrahmen (60) und andererseits an einem ersten Spannelement (52a) gelagert ist und mindestens ein zweites Stellelement (54b) einerseits an dem Zwischenrahmen (60) und andererseits an einem zweiten Spannelement (52b) gelagert ist, welches gegenüberliegend zu dem ersten Spannelement (52a) angeordnet ist, und - dass das erste Stellelement (54a) und das zweite Stellelement (54b) senkrecht zur Längsrichtung ausfahrbar sind.
Diaphragm wall device for creating a slit in the ground, with - a base frame (12) which extends in a longitudinal direction, - at least one soil removal device (20) which is arranged on a lower end area of the base frame (12), - a holding device (14) on an upper end area of the base frame (12), - a bracing device (50) with at least two tensioning elements (52) that are opposite one another and can be moved laterally transversely to the longitudinal direction, and at least one adjusting element (54) through which the tensioning elements (52) can be extended laterally in order to brace at least part of the diaphragm wall device (10) in the trench are, - an intermediate frame (60) which is mounted so that it can be displaced along the base frame (12) and on which the clamping device (50) with the at least two clamping elements (52) and the at least one adjusting element (54) is arranged, and - a pressing device (30) through which a pressing force can be applied to the at least one soil removal device (20), - the pressing device (30) being arranged between the intermediate frame (60) and the base frame (12),
characterized,
- that the bracing device (50) has at least two adjusting elements (54) arranged perpendicularly to the longitudinal direction, with at least a first adjusting element (54a) being mounted on the intermediate frame (60) on the one hand and on a first tensioning element (52a) on the other hand, and at least a second The adjusting element (54b) is mounted on the one hand on the intermediate frame (60) and on the other hand on a second clamping element (52b) which is arranged opposite the first clamping element (52a), and - That the first adjusting element (54a) and the second adjusting element (54b) can be extended perpendicularly to the longitudinal direction.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenrahmen (60) an dem Grundrahmen (12) an einem Lagerabschnitt (16) verschiebbar gelagert ist, welcher gegenüber dem Grundrahmen (12) einen reduzierten Querschnitt unter Ausbildung mindestens eines Freiraums (17) aufweist, und
dass an dem verschiebbaren Zwischenrahmen (60) mindestens eine Aufnahme (70) zum Aufnehmen zumindest eines Teiles des Stellelementes (54) ausgebildet ist, wobei die Aufnahme (70) in dem gebildeten Freiraum (17) angeordnet ist.
Trench wall device according to claim 1,
characterized,
that the intermediate frame (60) is slidably mounted on the base frame (12) on a bearing section (16) which has a reduced cross-section compared to the base frame (12), forming at least one free space (17), and
that at least one receptacle (70) for receiving at least part of the actuating element (54) is formed on the displaceable intermediate frame (60), the receptacle (70) being arranged in the free space (17) formed.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Lagerabschnitt (16) zwei seitliche Freiräume (17) gebildet sind und dass an dem Zwischenrahmen (60) entsprechend zwei Aufnahmen (70) für Stellelemente (54) gebildet sind.
Trench wall device according to claim 2,
characterized,
in that two lateral free spaces (17) are formed on the bearing section (16) and in that two receptacles (70) for adjusting elements (54) are formed correspondingly on the intermediate frame (60).
Schlitzwandgerät nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Aufnahme (70) an dem Zwischenrahmen (60) kastenartig ausgebildet ist und mindestens ein erstes Stellelement (54a) und mindestens ein zweites Stellelement (54b) aufweist.
Trench wall device according to claim 2 or 3,
characterized,
that the at least one receptacle (70) on the intermediate frame (60) is box-like and has at least one first adjusting element (54a) and at least one second adjusting element (54b).
Schlitzwandgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere erste Stellelemente (54a) und mehrere zweite Stellelemente (54b) in einer Aufnahme (70) des Zwischenrahmens (60) angeordnet sind.
Trench wall device according to claim 4,
characterized,
that a plurality of first actuating elements (54a) and a plurality of second actuating elements (54b) are arranged in a receptacle (70) of the intermediate frame (60).
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuerung vorgesehen ist, durch welche die ersten Stellelemente (54a) und die zweiten Stellelemente (54b) definiert ausfahrbar sind.
Trench wall device according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that a control is provided by which the first actuating elements (54a) and the second actuating elements (54b) can be extended in a defined manner.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerung ausgebildet ist, das mindestens eine erste Stellelement (54a) und das mindestens eine zweite Stellelement (54b) zunächst mit einer ersten geringen Andruckkraft auszufahren, bis die Spannelemente (52) am umgebenden Boden anliegen, und anschließend eine hohe Andruckkraft zum Verspannen aufzubringen.
Trench wall device according to claim 6,
characterized,
that the controller is designed to extend the at least one first adjusting element (54a) and the at least one second adjusting element (54b) initially with a first low pressure force until the clamping elements (52) are in contact with the surrounding ground, and then to apply a high pressure force for clamping .
Schlitzwandgerät nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung mit Sensoren verbunden ist, durch welche eine Andruckkraft und/oder eine Ausfahrposition der Stellelemente (54) erfassbar sind.
Trench wall device according to claim 6 or 7,
characterized,
that the control device is connected to sensors, by means of which a pressing force and/or an extended position of the actuating elements (54) can be detected.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckeinrichtung (30) oberhalb der Verspanneinrichtung (50) angeordnet ist und mindestens einen, vorzugsweise mehrere Andruckzylinder (32) aufweist.
Trench wall device according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the pressing device (30) is arranged above the bracing device (50) and has at least one, preferably several, pressure cylinders (32).
Schlitzwandgerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Andruckzylinder (32) einerseits an dem Grundrahmen (12) und andererseits an dem Zwischenrahmen (60) oder einem Spannelement (52) angebracht ist.
Trench wall device according to claim 9,
characterized,
that each pressure cylinder (32) is attached on the one hand to the base frame (12) and on the other hand to the intermediate frame (60) or a clamping element (52).
Schlitzwandgerät nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckzylinder (32) geneigt zur Vertikalen angeordnet sind, wobei durch Betätigen der Andruckzylinder (32) der Grundrahmen (12) mit der Bodenabtragseinrichtung (20) relativ zu dem verspannten Zwischenrahmen (60) nach unten drückbar ist.
Trench wall device according to claim 9 or 10,
characterized,
that the pressure cylinders (32) are arranged inclined to the vertical, wherein by actuating the pressure cylinders (32) the base frame (12) with the soil removal device (20) can be pressed downwards relative to the braced intermediate frame (60).
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als eine Schlitzwandfräse ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung (20) mindestens ein Fräsrad (22) aufweist.
Trench wall device according to one of claims 1 to 11,
characterized,
that this is designed as a trench wall cutter, the soil removal device (20) having at least one cutting wheel (22).
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als ein Schlitzwandgreifer ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung (20) Greiferschaufeln aufweist.
Trench wall device according to one of claims 1 to 11,
characterized,
that this is designed as a slurry wall grab, the soil removal device (20) having grab shovels.
Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit einem Schlitzwandgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, - dass mittels einer Halteeinrichtung (14) ein Grundrahmen (12) des Schlitzwandgeräts (10) an einem oberen Endbereich gehalten wird, - dass mittels mindestens einer Bodenabtragseinrichtung (20), welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens (12) angeordnet ist, unter Ausbilden des Schlitzes Boden abgetragen wird, - dass mittels einer Verspanneinrichtung (50) mindestens zwei gegenüberliegende Spannelemente (52) durch mindestens zwei senkrecht zur Längsrichtung gerichtete Stellelemente (54) seitlich ausgefahren werden, wobei zumindest ein Teil des Schlitzwandgerätes (10) im Schlitz verspannt wird, - dass mittels einer Andruckeinrichtung (30) eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung (20) aufgebracht wird, - dass die Verspanneinrichtung (50) mit den mindestens zwei Spannelementen (52) und den Stellelementen (54) an einem Zwischenrahmen (60) angeordnet sind, welcher entlang dem Grundrahmen (12) verschiebbar gelagert ist, - dass durch die Verspanneinrichtung (50) der Zwischenrahmen (60) verspannt und gegenüber dem Boden festgelegt wird und - dass mittels der Andruckeinrichtung (30) der Grundrahmen (12) mit der Bodenabtragseinrichtung (20) nach unten gedrückt wird.
Method for creating a trench in the ground with a trench wall device (10) according to one of claims 1 to 13,
characterized, - that a base frame (12) of the diaphragm wall device (10) is held at an upper end area by means of a holding device (14), - that soil is removed by means of at least one soil removal device (20), which is arranged on a lower end region of the base frame (12), while the slot is formed, - that at least two opposing clamping elements (52) are extended laterally by means of a clamping device (50) by at least two adjusting elements (54) directed perpendicularly to the longitudinal direction, with at least part of the trench wall device (10) being clamped in the trench, - that a pressure force is applied to the at least one soil removal device (20) by means of a pressure device (30), - that the clamping device (50) with the at least two clamping elements (52) and the adjusting elements (54) are arranged on an intermediate frame (60) which is mounted displaceably along the base frame (12), - that the intermediate frame (60) is braced by the bracing device (50) and fixed relative to the ground and - That the base frame (12) with the soil removal device (20) is pressed down by means of the pressure device (30).
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