EP4279659B1

EP4279659B1 - Schlitzwandgerät und verfahren zum erstellen eines schlitzes im boden

Info

Publication number: EP4279659B1
Application number: EP22174149.9A
Authority: EP
Inventors: Leonhard Weixler
Original assignee: Bauer Maschinen GmbH
Current assignee: Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2024-07-24
Anticipated expiration: 2042-05-18
Also published as: WO2023222363A1; EP4279659A1; EP4279659C0

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 Schlitzwandgerätes, einer Verspanneinrichtung mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich, quer zur Längsrichtung verfahrbaren Spannelementen sowie mindestens einem Stellelement, durch welches die Spannelemente zum Verspannen zumindest eines Teils des Schlitzwandgerätes im Schlitz seitlich ausfahrbar sind, einem Zwischenrahmen, welcher entlang dem Grundrahmen in einem unteren Bereich des Grundrahmens 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.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit einem solchen Schlitzwandgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Derartige Schlitzwandgeräte sind insbesondere als sogenannte Schlitzwandfräsen mit Fräsrädern als Bodenabtragseinrichtungen bekannt. Diese sind üblicherweise an einem Trägergerät über ein Tragseil aufgehängt. Am oberen Ende des Grundrahmens ist eine Halteeinrichtung für ein Tragseil, eine Tragstange oder ähnliches angeordnet. Damit ist bei solchen Geräten die maximale Andruckkraft auf den Boden durch das Gewicht des Schlitzwandgerätes beschränkt.
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 und bei größeren Frästiefen nicht mehr praktikabel ist.
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 an einem Tragseil aufgehängten Grundrahmens verschiebt. Zum Erhöhen einer Andruckkraft auf die Fräsräder ist unterhalb der Einheit mit den Spannplatten eine Anordnung aus vertikal gerichteten Druckzylindern vorgesehen.
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 erstellt ist.
Die EP 0 593 355 A1 lehrt eine ähnliche schwimmende Lagerung von Spannplatten in einer Querrichtung. Die Spannplatten sind an einem gemeinsamen Kolben angeordnet und in Querrichtung damit gemeinsam verschiebbar.
Eine Schlitzwandfräse mit einem Grundrahmen und einem unteren vertikal verschiebbar gelagerten Werkzeugträgerteil mit den Fräsrädern ist aus der EP 0 811 724 B1 bekannt. Der an einem Tragseil gehaltene Grundrahmen kann über quer gerichtete Spannelement im Frässchlitz verspannt werden, während die Fräsräder nach unten verfahrbar sind.
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. Auch bei dieser Anordnung ist eine Halteeinrichtung für ein Tragseil an dem Grundrahmen angebracht.
Die DE 38 05 868 zeigt ein Schlitzwandgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Schlitzwandgerät zeigt einen relativ großen und massiven "Zwischenrahmen" am oberen Ende eines "Grundrahmens". Dieser "Zwischenrahmen" mit seiner großen Masse kann in seinem verspannten Zustand keinerlei (Gewichts-) Kraft in Vortriebsrichtung beitragen. Somit ist diese Masse im verspannten Zustand unwirksam und uneffektiv.
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.
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 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Schlitzwandgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenrahmen entlang dem Grundrahmen in einem unteren Bereich des Grundrahmens verschiebbar gelagert ist und dass die Halteeinrichtung mit dem Zwischenrahmen über einen oder mehrere Längsträger fest verbunden ist, welche sich entlang des Grundrahmens erstrecken. Ein erster Aspekt der Erfindung besteht darin, die Halteeinrichtung zum Halten des Schlitzwandgerätes nicht unmittelbar am Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung, sondern an dem Zwischenrahmen mit der Verspanneinrichtung anzubringen. Der Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung ist somit nicht nur gegenüber dem Zwischenrahmen mit der Verspanneinrichtung, sondern gegenüber der Halteeinrichtung in Vortriebsrichtung verschiebbar. Damit kann ein Vorschub der Bodenabtragseinrichtung, insbesondere von Fräsrädern, an dem Grundrahmen bewirkt werden, ohne dass die Halteeinrichtung nachgeführt werden muss. Die Halteeinrichtung ist zum Verbinden insbesondere mit einem Tragseil oder einer Tragstange an einem Trägergerät vorgesehen. Ein Verschieben der Bodenabtragseinrichtung ist somit möglich, ohne dass an dem Trägergerät ein Tragseil oder die Tragstange nachgeführt werden müsste. Dies vereinfacht die Steuerung der Vorschubbewegung und einer gewünschten Andruckkraft. Dies kann nunmehr insbesondere durch eine Ansteuerung allein der Andruckeinrichtung erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Zwischenrahmen mit der Verspanneinrichtung in einem unteren Bereich des Schlitzwandgerätes angeordnet. Somit kann bereits bei einem relativ geringen Voraushub ein Verspannen des Schlitzwandgerätes an den Wänden eines vorab gebildeten Führungsschlitzes erfolgen. Nach dem Verspannen durch die Verspanneinrichtung ist der Grundrahmen am Zwischenrahmen in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung geführt und es kann bereits zu einem frühen Zeitpunkt eine gewünschte Andruckkraft auf die Bodenabtragseinrichtung aufgebracht werden.
Erfindungsgemäß ist die Halteeinrichtung an dem Zwischenrahmen über einen oder mehrere Längsträger fest verbunden ist, welche sich entlang des Grundrahmens erstrecken. Grundsätzlich kann bereits ein einzelner Längsträger ausreichend sein, über welchen der in einem unteren Bereich angeordnete Zwischenrahmen mit der Halteeinrichtung am oberen Bereich des Schlitzwandgerätes fest verbunden ist. Für eine möglichst symmetrische Kraftverteilung sind vorzugsweise zwei oder mehrere, insbesondere vier, Längsträger vorzugsweise entlang von Außenseiten des Grundrahmens angeordnet. Die Längsträger können jeweils insbesondere als Doppel-T-Träger ausgeführt sein. Vorzugsweise sind entsprechende rinnenförmige Ausnehmungen entlang des Grundrahmens für die Längsträger vorgesehen, so dass diese nicht über die Außendimensionen des Grundrahmens vorstehen.
Eine besonders robuste Ausgestaltung des Schlitzwandgerätes wird dadurch erzielt, dass die Halteeinrichtung an einem Querträger angebracht ist, welche in einem oberen Bereich des Grundrahmens angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Halteeinrichtung, welche ein Verbindungselement oder ein Kupplungselement zum Anbringen eines Tragseiles oder Tragstange sein kann, mittig und/oder entlang einer Längsachse des Schlitzwandgerätes positioniert werden. Über den mindestens einen Querträger kann bei dieser mittigen Anordnung eine gute Verbindung zu außenanliegenden Längsträgern erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, 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.
Jedem plattenförmigen Spannelement kann mindestens ein eigenes Stellelement, insbesondere ein Spannzylinder, zugeordnet werden, welches 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. Grundsätzlich können auch gegenüberliegende Spannelemente an einem gemeinsamen Halter oder einer Stelleinrichtung angebracht sein, wobei der Halter schwimmend in einer Quer- und/oder Längsrichtung verschiebbar am Grundrahmen gelagert ist.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schlitzwandgerät, das als ein Schlitzwandgreifer ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung Greiferschaufeln 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.
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 das Schlitzwandgerät 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 Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung aufgebracht wird, dass die Spanneinrichtung mit den mindestens zwei Spannelementen und den Stellelementen an einem Zwischenrahmen angeordnet ist, an welchem die Halteeinrichtung angebracht ist und der Grundrahmen gegenüber dem Zwischenrahmen und der Halteeinrichtung 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 und relativ zum Zwischenrahmen und der Halteeinrichtung verschoben wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile beim Betrieb eines erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes erzielt werden.
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 erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes mit eingefahrenen Fräsrädern;
Fig 2: eine Seitenansicht des Schlitzwandgerätes gemäß den Figur1;
Fig. 3: eine Vorderansicht des Schlitzwandgerätes von Figuren 1 und 2;
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes mit ausgefahrenen Fräsrädern;
Fig. 5: eine perspektivische Detailansicht eines oberen Bereichs des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes von Fig. 4;
Fig. 6: eine perspektivische Detailansicht eines unteren Bereichs des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes im Zustand gemäß den Figuren 1 bis 3;
Fig. 7: eine perspektivische Detailansicht des unteren Bereichs des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes im Zustand gemäß Fig. 4; und
Fig. 8: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes mit Trägereinheit.

Ein erfindungsgemäßes Schlitzwandgerät 10 mit einem länglichen Grundrahmen 12 ist in Fig. 1 bis 3 gezeigt. Der vorzugsweise gerüstartige und im Querschnitt rechteckige Grundrahmen 12 kann an seinem unteren Endbereich einen verjüngten Lagerabschnitt 16 aufweisen, welcher ebenfalls mit einem grundsätzlich rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist. Gegenüber dem Querschnitt des Grundrahmens 12 kann eine Langseite derart verkürzt sein, dass zwei seitliche Freiräume 17 gebildet sind. An einer Unterseite des Lagerabschnitts 16 kann die Bodenabtragseinrichtung 20 zum Abtragen von Bodenmaterial angeordnet sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bodenabtragseinrichtung 20 beispielhaft 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 kann in ebenfalls grundsätzlich bekannter Weise ein Saugkasten 18 angeordnet sein, welcher zum Absaugen von abgefrästem Bodenmaterial dient. Die mittige Absaugleitung entlang des Grundrahmens 12 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.
An dem Lagerabschnitt 16 des Grundrahmens 12 ist ein Zwischenrahmen 60 mit einer Verspanneinrichtung 50 längs verschiebbar gelagert ist. Der Zwischenrahmen 60 kann zwei Frontplatten 62 aufweisen, welche über zwei äußere Seitenplatten 64 und zwei innere Seitenplatten 66 miteinander verbunden sein können, so dass der kastenartige Zwischenrahmen 60 ringartig den rechteckigen Lagerabschnitt 16 umschließt und verschiebbar an diesem in Längsrichtung gelagert ist.
An zwei Kurzseiten des Zwischenrahmens 60 können jeweils eine äußere Seitenplatte 64 und eine innere Seitenplatte mit einem Abstand zueinander angeordnet sein, wobei dazwischen eine kastenartige Aufnahme 70 gebildet werden kann. 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 können zum Bilden der Verspanneinrichtung 50 jeweils zwei nach vorne gerichtete erste Stellelemente und zwei nach hinten gerichtete zweite Stellelemente angeordnet sein, welche insbesondere als Hydraulikzylinder ausgebildet sind. Über die Stellelemente können seitliche plattenförmige Spannelemente 52 seitlich aus- und eingefahren werden, um das Schlitzwandgerät 10 im Frässchlitz festzuspannen.
Zum Bilden einer Andruckeinrichtung 30 sind beispielhaft 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.
Mit den Andruckzylindern 32 kann ein Verschieben des Grundrahmens 12 relativ zum Zwischenrahmen 60 bewirkt werden. Dabei können die Fräsräder 22 von einer nach oben eingefahrenen Position, welche in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, in eine untere Position gemäß Fig. 4 verfahren werden, in welcher die Fräsräder 22 gegenüber dem Zwischenrahmen 60 mit der Verspanneinrichtung 50 nach unten vorstehen. Hierzu können die Andruckzylinder 32 eingefahren werden, wie etwa aus Fig. 4 hervorgeht.
Zum Halten des Schlitzwandgerätes 10 ist in einem oberen Bereich eine Halteeinrichtung 14 angeordnet, mit welcher das Schlitzwandgerät 10 an einem Tragseil oder einer Tragstange befestigt werden kann. Die Halteeinrichtung 14, welche in Fig. 5 näher dargestellt ist, kann einen Schaft 15 aufweisen und ist dabei in Längsrichtung über eine hülsenförmige Linearführung 13 am Grundrahmen 12 verschiebbar zum Grundrahmen 12 gelagert und an einem Querträger 42 befestigt. Der Querträger 42 ist über einen oder mehrere Längsträger 40 fest mit dem Zwischenrahmen 60 mit der Verspanneinrichtung 50 verbunden. Folglich ist das Schlitzwandgerät 10 über die Halteeinrichtung 14 und den Zwischenrahmen 60 gehalten, wobei der Grundrahmen 12 gegenüber der Halteeinrichtung 14 in Längsrichtung mit den Andruckzylindern 32 frei verschieblich ist. Zur Führung innerhalb des gefrästen Schlitzes können Führungsplatten 11 an der Außenseite des Grundrahmens 12 angebracht sein. Die Führungsplatten 11 können ansteuerbar und verschiebbar sein, um die Schlitzwandfräse 10 im Frässchlitz auszurichten.
Nachfolgend werden die Funktionsweise des zuvor beschriebenen Schlitzwandgerätes 10 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden in Zusammenhang auch mit den Figuren 6 und 7 näher erläutert.
In Fig. 6 ist ein unterer Bereich des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes 10 in einem Zustand entsprechend den Figuren 1 bis 3 gezeigt, bei welchem die plattenförmigen Spannelemente 52 der Verspanneinrichtung 50 eingefahren sein können, 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.
Zum Verspannen des Schlitzwandgerätes 10 in einem Schlitz im Boden wird die Verspanneinrichtung 50 aktiviert. Dabei werden die nicht erkennbaren und in den Aufnahmen 70 angeordneten Stellelemente, bevorzugt quer gerichtete Hydraulikzylinder, ausgefahren, wobei die plattenförmigen Spannelemente 52 gegen umliegende Bodenwände gedrückt werden.
Sobald der Zwischenrahmen 60 durch die Verspanneinrichtung 50 kraftschlüssig an den umgebenden Bodenwänden gehaltert ist, kann die Andruckeinrichtung 30 aktiviert werden, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Hierbei werden die Andruckzylinder 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 verschiebbar gelagerten Grundrahmens 12 und der Bodenabtragseinrichtung 20 eine zusätzliche Kraft nach unten durch die Andruckzylinder 32 auf die Bodenabtragseinrichtung 20 aufgebracht werden. Dies kann etwa beim Fräsen von hartem Boden, insbesondere von Felsmaterial, vorteilhaft sein.
Die Gewichtskraft des Schlitzwandgerätes 10 kann ganz oder teilweise von der Verspanneinrichtung 50 aufgenommen und in den umgebenden Boden abgeleitet werden. Dies kann bei weichen Böden von Vorteil sein, wenn z. B. durch eine zu große Kraft nach unten der Boden zu sehr verdichtet wird, was den Abtrag erschweren kann. Der Zwischenrahmen 60 mit der Verspanneinrichtung 50 kann über die Längsträger 40 und die Halteeinrichtung 14 an einem Tragseil 5 einer Trägereinheit 1 gehalten sein, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Die Trägereinheit 1 kann ein Mobilkran mit einem Auslegerarm sein. Über die Trägereinheit 1 können über Schlauchleitungen und Zuführungen die notwendigen Flüssigkeiten zu- und abgeführt werden sowie eine Energieversorgung erfolgen.

Claims

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) zum Halten des Schlitzwandgerätes (10) an seinem oberen Bereich,

- einer Verspanneinrichtung (50) mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich, quer zur Längsrichtung verfahrbaren Spannelementen (52) sowie mindestens einem Stellelement, durch welches die Spannelemente (52) zum Verspannen zumindest eines Teiles des Schlitzwandgerätes (10) im Schlitz seitlich ausfahrbar sind,

- einem Zwischenrahmen (60), an welchem die Verspanneinrichtung (50) mit den mindestens zwei Spannelementen (52) und dem mindestens einen Stellelement 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, so dass mittels der Andruckeinrichtung (30) der Grundrahmen (12) relativ zum Zwischenrahmen (60) verschiebbar ist,

- wobei die Halteeinrichtung (14) mit dem Zwischenrahmen (60) fest verbunden ist und

- wobei der Grundrahmen (12) mit der Bodenabtragseinrichtung (20) gegenüber der Halteeinrichtung (14) verschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Zwischenrahmen (60) entlang dem Grundrahmen (12) in einem unteren Bereich des Grundrahmens (12) verschiebbar gelagert ist und

- dass die Halteeinrichtung (14) mit dem Zwischenrahmen (60) über einen oder mehrere Längsträger (40) fest verbunden ist, welche sich entlang des Grundrahmens (12) erstrecken.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Halteeinrichtung (14) an einem Querträger (42) angebracht ist, welcher in einem oberen Bereich des Grundrahmens (12) angeordnet ist und

- dass im Bereich des Querträgers (42) eine Linearführung (13) angeordnet ist, mit welcher der Grundrahmen (12) gegenüber der Halteeinrichtung (14) verschiebbar geführt ist.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Verspanneinrichtung (50) mindestens zwei senkrecht zur Längsrichtung angeordnete Stellelemente aufweist, wobei mindestens ein erstes Stellelement einerseits an dem Zwischenrahmen (60) und andererseits an einem ersten Spannelement (52) gelagert ist und mindestens ein zweites Stellelement einerseits an dem Zwischenrahmen (60) und andererseits an einem zweiten Spannelement (52) gelagert ist, welches gegenüberliegend zu dem ersten Spannelement (52) angeordnet ist, und

- dass das erste Stellelement und das zweite Stellelement senkrecht zur Längsrichtung ausfahrbar sind.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenrahmen (60) an dem Grundrahmen (12) in einem unteren Bereich an einem Lagerabschnitt (16) verschiebbar gelagert ist, welcher gegenüber dem Grundrahmen (12) einen reduzierten Querschnitt unter Ausbildung mindestens eines Freiraums (17) aufweist.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 4,
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 gebildet sind.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Aufnahme (70) an dem Zwischenrahmen (60) kastenartig ausgebildet ist und mindestens ein erstes Stellelement und mindestens ein zweites Stellelement aufweist.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuerung vorgesehen ist, durch welche die ersten Stellelemente und die zweiten Stellelemente definiert ausfahrbar sind.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckeinrichtung (30) oberhalb der Verspanneinrichtung (50) angeordnet ist und mindestens einen, vorzugsweise mehrere Andruckzylinder (32) aufweist.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Andruckzylinder (32) einerseits an dem Grundrahmen (12) und andererseits an dem Zwischenrahmen (60) oder einem Spannelement (52) angebracht ist.
Schlitzwandgerät nach Anspruch 8 oder 9,
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.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als eine Schlitzwandfräse ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung (20) mindestens ein Fräsrad (22) aufweist.
Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als ein Schlitzwandgreifer ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung (20) Greiferschaufeln aufweist.
Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit einem Schlitzwandgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass mittels einer Halteeinrichtung (14) das Schlitzwandgerät (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 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 an einem Zwischenrahmen (60) angeordnet ist, an welchem die Halteeinrichtung (14) angebracht ist und der Grundrahmen (12) gegenüber dem Zwischenrahmen (60) und der Halteeinrichtung (14) 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 und relativ zum Zwischenrahmen (60) und der Halteeinrichtung (14) verschoben wird.