EP4455406B1 - Tiefbaugeräteanordnung und tiefbauverfahren - Google Patents

Tiefbaugeräteanordnung und tiefbauverfahren

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EP4455406B1
EP4455406B1 EP23169685.7A EP23169685A EP4455406B1 EP 4455406 B1 EP4455406 B1 EP 4455406B1 EP 23169685 A EP23169685 A EP 23169685A EP 4455406 B1 EP4455406 B1 EP 4455406B1
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EP
European Patent Office
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cover element
carriage
mast
civil engineering
additional carriage
Prior art date
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EP23169685.7A
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English (en)
French (fr)
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EP4455406A1 (de
EP4455406C0 (de
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Johannes KUTKA
Herbert Karl
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication date
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Priority to PCT/EP2024/056792 priority patent/WO2024223144A1/de
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Application granted granted Critical
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Publication of EP4455406B1 publication Critical patent/EP4455406B1/de
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/126—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and mixing by rotating blades
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
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    • E02D7/22—Placing by screwing down
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/06—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging screws

Definitions

  • the invention relates to a civil engineering equipment arrangement comprising a substantially vertical mast, along which a drive carriage with at least one rotary drive is displaceably mounted, at least one elongated soil cultivation tool which is arranged on the rotary drive for displacement and insertion into the ground and is rotationally driven via the rotary drive, and at least one cover element which extends at least partially along the mast and covers at least a peripheral portion of the at least one elongated soil cultivation tool to form a splash guard, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a civil engineering method, in particular for implementation using a civil engineering device arrangement according to the invention, comprising at least one elongate soil cultivation tool which is driven in rotation by means of a rotary drive for displacement and insertion into the ground and is displaced along a substantially vertical mast by means of a drive carriage with the rotary drive, and at least one cover element which is arranged at least partially along the mast, wherein at least one peripheral portion of the elongate soil cultivation tool is covered to form a splash guard, according to the preamble of claim 10.
  • the invention is based on the object of specifying a civil engineering device arrangement and a civil engineering method in which a particularly efficient and reliable splash protection is achieved.
  • the receiving device can remain stationary on the ground at the processing location.
  • a further preferred embodiment of the invention consists in the fact that a lower holding device is arranged on the mast, to which a lower end of the cover element can be attached. This is particularly This is advantageous if a cover element is removed entirely from the receiving device or cut to a desired length by cutting a longer starting material. The free lower end thus formed can then be attached to the mast at the lower holding device.
  • the holding device can preferably be arranged on a lower clamping device for the soil cultivation tool on the mast.
  • a box-shaped receptacle with a retraction mechanism to be held on the holding device on the civil engineering device.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that the cover element is flat or curved during operation.
  • the simplest embodiment is a flat arrangement.
  • the cover element can be arranged as a flat track along the mast with a width of preferably between 1 meter and 4 meters.
  • a straight holding rod or holding rail can be arranged on the additional carriage as an upper holding device.
  • the upper holding device can also be designed with a bend or a fold, so that the cover element has a correspondingly curved arrangement in which the cover element extends around at least a partial circumferential area of the soil cultivation tool.
  • the cover element clamped in this way can have a C-shape or U-shape.
  • FIG 1 A civil engineering equipment assembly 10 according to the invention is schematically illustrated.
  • the mast 12 is shown, while a carrier device, which may in particular be movable, is not shown.
  • the mast 12 is preferably adjustably mounted on the carrier device (not shown).
  • an additional carriage 40 is arranged for linear movement along the mast 12 above the drive carriage 20.
  • a movement device 70 is provided for movement, which is also designed as a cable winch device with a cable, which can be guided via deflection pulleys on the mast head 13 of the mast 12 to a cable winch.
  • a sleeve-shaped drill guide 16 and/or a tensioning device can be arranged on an underside of the mast 12 near the base 5.
  • the additional carriage 40 can be moved into a lower position by means of the displacement device 70, as shown in Figure 2
  • the drive carriage 20 with the rotary drive 22 is also in a lower position so that the additional carriage 40 can be reached as easily as possible.
  • a web-shaped cover element 50 which in the illustrated embodiment is arranged rolled up in a receiving device 60 on the floor 5, can be is rolled down to the additional carriage 40 and releasably fastened there by means of an upper holding device 48.
  • the web-shaped cover element 50 can be removed from the receiving device 60 and in particular unrolled.
  • a lower end of the cover element 50 can be attached to a lower holding device 38 on the mast 12.
  • the lower holding device 38 is attached to the sleeve-like drill guide 16.
  • the receiving device 60 can be removed and spaced from the civil engineering equipment assembly 10 during further processing.
  • a soil cultivation tool 30 can be previously attached to the rotary drive 22.
  • this tool can be a drilling tool, in particular a so-called continuous auger.
  • the soil cultivation tool 30 can be introduced into the soil 5 in a preceding work step.
  • the drive carriage 20 with the rotary drive 22 and the soil cultivation tool 30 arranged thereon can be moved along the mast 12 with the linear guide 14 via the drive movement device 26 independently of the additional carriage 40, as can be clearly seen from the Figures 4 and 5 emerges.
  • the soil cultivation tool 30 can be driven in rotation by the rotary drive 22, wherein the cover element 50 extending substantially parallel to the mast 12 forms a splash guard in the clamped position against drilling slurry from the borehole and/or soil particles being thrown out into the environment.
  • three elongated soil tillage tools 30 are arranged parallel to one another on the drive carriage 20 and are driven in rotation via a common or separate rotary drive 22.
  • the web-shaped cover element 50 can have an approximately C-shaped contour in cross section, wherein the cover element 50 extends in an arc around at least a partial circumferential region of the soil cultivation tools 30.
  • the drive carriage 20 can be moved back to its lower starting position.
  • the additional carriage 40 can then be moved back to the lower position directly above the drive carriage 20 to remove the cover element 50.
  • the cover element 50 can then be released from the lower holding device 38, and the lower end of the cover element 50 can be re-received into the receiving device 60.
  • the cover element 50 can then be rolled up again in the receiving device 60 for recycling.
  • the upper end of the cover element 50 can then be released from the upper holding device 48 on the additional carriage 40.
  • cover element 50 can also be detached as a disposable element directly from the lower holding device 38 and the upper holding device 48 and then disposed of.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tiefbaugeräteanordnung mit einem im Wesentlichen vertikalen Mast, entlang welchem ein Antriebsschlitten mit mindestens einem Drehantrieb verschiebbar gelagert ist, mindestens einem länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug, welches zum Verschieben und Einbringen in den Boden an dem Drehantrieb angeordnet ist und über den Drehantrieb drehend angetrieben ist, und mindestens einem Abdeckelement, welches sich zumindest teilweise entlang des Mastes erstreckt und zum Bilden eines Spritzschutzes zumindest einen Umfangsabschnitt des mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeuges abdeckt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Tiefbauverfahren, insbesondere zur Durchführung mit einer erfindungsgemäßen Tiefbaugeräteanordnung, mit mindestens einem länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug, welches zum Verschieben und Einbringen in den Boden mittels eines Drehantriebes drehend angetrieben und entlang eines im Wesentlichen vertikalen Mastes mittels eines Antriebsschlittens mit dem Drehantrieb verschoben wird, und mindestens einem Abdeckelement, welches zumindest teilweise entlang des Mastes angeordnet wird, wobei zum Bilden eines Spritzschutzes zumindest ein Umfangsabschnitt des länglichen Bodenbearbeitungswerkzeuges abgedeckt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Die folgenden Druckschriften aus dem Stand der Technik offenbaren jeweils die Merkmale aus dem Oberbegriff bei unterschiedlichen Anwendungen: CN 214 401 774 , KR 2005 0040138A und CN 214 783 905 .
  • Tiefbaugeräteanordnungen und Tiefbauverfahren, welche längliche Bodenbearbeitungswerkzeuge, etwa sogenannte Endlosbohrschnecken oder Bohr-Mischwerkzeuge, verwenden, sind seit langem etwa zur Erstellung von Gründungselementen im Einsatz, beispielsweise zum Bilden von Gründungspfählen oder Bohrpfahlwänden. Derartige Bodenbearbeitungswerkzeuge können eine Länge von mehreren Metern, beispielsweise bis zu 20 Metern und mehr aufweisen. Bei einem mehrmaligen Einfahren eines derartigen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeuges in den Boden und einem anschließenden Zurückziehen kann das Problem auftreten, dass an dem Bodenbearbeitungswerkzeug anhaftendes Bodenmaterial und/oder Suspension aus dem Bohrloch durch die Drehbewegung in einer Rückzugsposition außerhalb des Bohrloches durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert wird. Insbesondere bei einem Arbeiten entlang von bestehenden Gebäuden oder anderen schutzbedürftigen Objekten kann hierdurch ein unerwünschtes Bespritzen durch Bodenpartikel und/oder Suspensionspartikel auftreten. Dies kann zu erheblichen Verunreinigungen und auch Beschädigungen etwa an einem Gebäude führen.
  • Dies gilt insbesondere bei der Erstellung von Bohrpfahlwänden mit mehreren nebeneinander angeordneten Bohr-Mischwerkzeugen nach dem MIP®-Verfahren, wie es etwa in der DE 42 19 150 C1 beschrieben ist.
  • Um Verunreinigungen durch drehende Bohrwerkzeuge zu vermeiden, ist es beispielsweise aus der CN 217536932 U bekannt, zumindest entlang eines Teilbereiches des Mastes mit dem daran angeordneten länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug ein Abdeckelement aus plattenförmigen Segmenten aufzubauen. Ein derartiger Aufbau ist arbeitsaufwendig, zumal dieser bei einem Verfahren des Bohrgerätes an eine neue Bearbeitungsstelle entsprechend umzusetzen ist.
  • Weiter ist es bekannt, parallel zu der Tiefbaugeräteanordnung ein weiteres Gerät, etwa einen Kran vorzusehen, an welchem parallel zu dem Mast mit dem länglichen Bearbeitungswerkzeug ein platten- oder planenartiges Abdeckelement als Spritzschutz aufgebaut und angeordnet wird. Auch dieses Vorgehen ist relativ aufwendig, da hierzu ein separates Gerät, insbesondere ein Kran benötigt wird, welcher dann für andere Tätigkeiten nicht zur Verfügung steht. Auch kann an bestimmten Baustellen aus Platzgründen nicht ohne Weiteres ein zusätzliches Gerät zu einer Tiefbaugeräteanordnung aufgestellt werden.
  • Weiter ist es grundsätzlich bekannt, an dem Antriebsschlitten eines Bohrgerätes eine rolloartige Anordnung eines Abdeckelementes anzubringen. Ein freies Ende eines aufgerollten Abdeckelementes wird im Bodenbereich befestigt, so dass bei einem nach oben Fahren des Antriebsschlittens ein bahnförmiges Abdeckelement aus der rolloartigen Aufnahme am Antriebsschlitten abgewickelt wird. Bei einem nach unten Fahren des Antriebsschlittens kann durch eine Federspanneinrichtung das bahnförmige Abdeckelement wieder in die Aufnahme eingerollt werden.
  • Bei dieser grundsätzlich zweckmäßigen Anordnung besteht allerdings das Problem, dass sich im Laufe des Betriebs durch die sich am Abdeckelement ansammelnden Spritzer die Aufroll- und Abrollfunktion zunehmend beeinträchtigt wird. Auch die Funktionsfähigkeit des Rückholfedermechanismus kann durch eine zunehmende Verschmutzung beeinträchtigt werden. Diese Anordnung ist daher sehr wartungsaufwendig, wobei dennoch Störungen auftreten können und regelmäßige Erneuerungen erforderlich sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tiefbaugeräteanordnung und ein Tiefbauverfahren anzugeben, bei welchen ein besonders effizienter und zuverlässiger Spritzschutz erreicht werden.
  • Die Aufgabe wird zum einen durch eine Tiefbaugeräteanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Tiefbauverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Tiefbaugeräteanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschlitten mit dem mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug unabhängig von dem Zusatzschlitten verfahrbar ist, dass der Zusatzschlitten mit dem angebrachten Abdeckelement am Mast in eine obere Abdeckposition verfahrbar ist, in welcher sich das mindestens eine Abdeckelement von der oberen Abdeckposition entlang des Mastes bis zu einer unteren Abdeckposition am oder in der Nähe des Bodens erstreckt,
    dass der Zusatzschlitten mit dem so aufgespannten Abdeckelement in der oberen Abdeckposition als Halteposition während des Tiefbauverfahrens haltbar ist und dass der Antriebsschlitten mit dem mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug relativ zu dem Zusatzschlitten mit dem angebrachten Abdeckelement verfahrbar ist.
  • Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, an dem Mast oberhalb des Antriebschlitten einen separaten Zusatzschlitten vorzusehen, welcher weitgehend unabhängig
    von dem Antriebsschlitten ist. An dem Zusatzschlitten ist eine obere Halteeinrichtung zum Anbringen eines oberen Endes des mindestens einen Abdeckelementes angeordnet. Der separate Zusatzschlitten kann zum Anbringen des Abdeckelementes mit dem Antriebschlitten zunächst nach unten in Bodennähe entlang des Mastes verfahren werden. Nach dem Anbringen des oberen Endes des Abdeckelementes an der oberen Halteeinrichtung am Zusatzschlitten kann dieser zusammen mit dem Antriebsschlitten oder separat von diesem entlang des Mastes nach oben verfahren werden. Auf diese Weise wird das Abdeckelement entlang des Mastes aufgezogen und erstreckt sich insbesondere von einem oberen Mastende nach unten bis an den Boden oder zumindest in die Nähe des Bodens. Der Zusatzschlitten mit dem so aufgespannten Abdeckelement kann in dieser oberen Halteposition während des gesamten Tiefbauverfahrens verbleiben, wobei das längliche Bodenbearbeitungswerkzeug mit dem Antriebsschlitten unabhängig von der Position des Zusatzschlittens entlang des Mastes frei verfahren werden kann. Die obere Abdeckposition am Mast liegt oberhalb der unteren Abdeckposition. Die obere Abdeckposition kann sich am oberen Mastende oder an einer darunterliegenden Stelle am Mast befinden.
  • Damit entfällt ein häufiges Auf- und Abrollen eines bahnförmigen Abdeckelementes und die damit verbundenen Probleme. Nach Beendigung der Bodenbearbeitung kann der Zusatzschlitten wieder nach unten zum Entfernen des Abdeckelementes verfahren werden. Das Abdeckelement kann ein Einwegelement oder ein wiederverwertbares Element sein, welches zu bestimmten Zeitpunkten von der anhaftenden Verschmutzung befreit werden kann.
  • Grundsätzlich kann das Abdeckelement in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, etwa aus gelenkig miteinander verbunden Lamellen. Besonders bevorzugt ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass das Abdeckelement ein flexibles bahnartiges Element ist, insbesondere eine Folie, ein Gewebe oder Ähnliches. Derartige bahnartige flexible Elemente können inbesondere aus einem Polymermaterial als Folie, Gewebe, Gewirke, netz- oder gewebeverstärkte Folie etc. kostengünstig und in nahezu beliebiger Länge und nahezu jeder Qualität und Festigkeit hergestellt werden. Auch ist ein Bedrucken und damit eine besonders farbliche Gestaltung eines bahnartigen Abdeckelementes ohne weiteres möglich, so dass etwa ansprechende Motive etwa zum Verdecken des Bodenbearbeitungswerkzeuges, Werbung oder Firmenlogos sowie Sonstiges aufgebracht werden können.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass eine Aufnahmeeinrichtung für das Abdeckelement vorgesehen ist, in welcher das Abdeckelement in einer gerollten oder gefalteten Anordnung aufgenommen ist, und aus welcher das am Zusatzschlitten angebrachte Abdeckelement beim nach-oben-Fahren des Zusatzschlittens abziehbar und nachführbar ist. Die Aufnahmeeinrichtung kann insbesondere einen Kasten oder ein sonstiges Gehäuse aufweisen, in welchem das Abdeckelement in einer gerollten oder gefalteten Anordnung gelagert ist. Vorzugweise kann ein Federrückzugsmechanismus vorgesehen sein, mit welchem das Abdeckelement wieder in die Aufnahmeeinrichtung rückgeholt werden kann. Hierzu kann auch ein Motor oder eine Handbetätigung, etwa eine Handkurbel, für ein rückholendes Aufrollen eines rolloartiges Abdeckelementes angeordnet sein.
  • Die Aufnahmeeinrichtung kann am Boden oder in der Nähe des Bodens abgestellt und in dieser Position befestigt werden. Ein freies Ende des bahnartigen Abdeckelementes wird an dem Zusatzschlitten befestigt, welcher zu diesem Zweck in eine untere Position am Mast verfahren wird. Durch ein nach-oben-Fahren des Zusatzschlittens wird das Abdeckelement aus der Aufnahmeeinrichtung abgerollt oder aufgefaltet und so entlang des Mastes angeordnet.
  • Nach dem Betrieb kann durch ein nach-unten-Fahren des Zusatzschlittens das bahnartige Abdeckelement in die Aufnahmeeinrichtung durch Aufrollen oder Falten, was maschinell oder manuell erfolgen kann, rückgeholt werden. Dies erlaubt einen mehrfachen Einsatz eines Abdeckelementes.
  • Bei einer Ausbildung als ein Einwegelement kann die Aufnahmeeinrichtung auch einen einfachen Kasten oder ein Karton sein, aus welchem dieses entnommen oder durch den Zusatzschlitten herausgezogen wird.
  • Grundsätzlich kann die Aufnahmeeinrichtung stationär am Boden an der Bearbeitungsstelle verbleiben. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass an dem Mast eine untere Halteeinrichtung angeordnet ist, an welcher ein unteres Ende des Abdeckelementes anbringbar ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Abdeckelement insgesamt aus der Aufnahmeeinrichtung abgezogen wird oder durch ein Ablängen von einem längeren Ausgangsmaterial auf eine gewünschte Länge zugeschnitten wird. Das so gebildete freie untere Ende kann dann an dem Mast an der unteren Halteeinrichtung befestigt werden. Die Halteeinrichtung kann vorzugsweise an einer unteren Spanneinrichtung für das Bodenbearbeitungswerkzeug an dem Mast angeordnet sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine kastenförmige Aufnahme mit einem Rückholmechanismus an der Halteeinrichtung an dem Tiefbaugerät gehalten ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Abdeckelement im Betrieb eben oder gebogen ausgebildet ist. Die einfachste Ausgestaltung liegt dabei in einer ebenen Anordnung. Das Abdeckelement kann dabei mit einer Breite von vorzugsweise zwischen 1 Meter bis 4 Metern als eine ebene Bahn entlang des Mastes angeordnet sein. Hierzu kann an dem Zusatzschlitten als eine obere Halteeinrichtung eine gerade Haltestange oder Halteschiene angeordnet. Alternativ kann die obere Halteeinrichtung auch mit einer Biegung oder einer Abkantung ausgebildet sein, so dass das Abdeckelement eine entsprechend gebogene Anordnung aufweist, bei welcher sich das Abdeckelement zumindest um einen Teilumfangsbereich des Bodenbearbeitungswerkzeuges herum erstreckt. Im Querschnitt kann das so aufgespannte Abdeckelement eine C-Form oder U-Form aufweisen.
  • Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Abdeckelement bei den verschiedensten Bodenbearbeitungswerkzeugen zum Einsatz kommen, bei welchen sich insbesondere aufgrund einer Drehbewegung ein Verschmutzen der Umgebung durch Spritzer ergeben kann. Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass das Bodenbearbeitungswerkzeug als ein Bohrwerkzeug zum Abtragen von Bodenmaterial und/oder ein Mischwerkzeug zum Mischen einer Bohrlochfüllung ausgebildet ist. Das Bodenbearbeitungswerkzeug kann insbesondere eine Bohrschnecke, besonders bevorzugt eine sogenannte Endlosschnecke sein. Auch kann das Bodenbearbeitungswerkzeug als ein Mischwerkzeug ausgebildet sein, bei welchem entlang eines Mittenschaftes radial vorstehende Mischelemente angebracht sind, um eine Suspension im Boden innerhalb eines Bohrloches möglichst homogen zu vermischen.
  • Es kann auch eine Kombination aus einem Bohrwerkzeug zum Abtrag von Boden und sich daran anschließenden Mischelementen vorgesehen sein. Betriebsbedingt können sich bei derartigen Bodenbearbeitungswerkzeugen, die eine Länge von bis zum 20 Metern und mehr aufweisen können, Betriebszustände einstellen, bei denen sich nach einem mehrmaligen Einfahren in ein suspensionsgefülltes Bohrloch das Bodenbearbeitungswerkzeug teilweise im Bohrloch und teilweise außerhalb des Bohrloches befindet. In einem solchen Betriebszustand kann bei einem drehenden Betrieb des Bodenbearbeitungswerkzeuges anhaftende Suspension und anhaftendes Bodenmaterial abgeschleudert werden. Das Abdeckelement bietet hiergegen einen wirksamen Spritzschutz zum Schutz von angrenzenden Gebäuden oder sonstigen schutzwürdigen Objekten.
  • Besonders zweckmäßig ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass mehrere Bodenbearbeitungswerkzeuge parallel nebeneinander angeordnet und mit dem Antriebsschlitten verschiebbar sind. An dem Antriebsschlitten können ein oder mehrere Bohrantriebe zum Antreiben der mehreren Bodenbearbeitungswerkzeuge angeordnet sein. Vorzugsweise befinden sich drei oder mehr parallele Bodenbearbeitungswerkzeuge nebeneinander, was insbesondere eine effiziente Erstellung einer Bohrpfahlwand aus einem Bodenmörtel ermöglicht. Das erfindungsgemäße Abdeckelement kann insbesondere bei einem sogenannten MIP®-Verfahren eingesetzt werden.
  • Grundsätzlich kann der Zusatzschlitten von seiner unteren Aufnahmeposition am Mast mit dem darunterliegenden Antriebsschlitten in die obere Halte- oder Abdeckposition verfahren werden. In der oberen Abdeckposition kann eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, mit welcher der Zusatzschlitten mit dem daran aufgespannten Abdeckelement in der oberen Abdeckposition fixiert wird. Zum Rückholen kann der Antriebsschlitten wieder in die obere Position verfahren werden, wobei anschließend die Verriegelungseinrichtung zum Freigeben des Zusatzschlittens wieder entriegelt wird. Der entriegelte Zusatzschlitten kann dann zusammen mit dem Antriebsschlitten wieder nach unten verfahren werden.
  • Ein besonders effizienter Betrieb wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass eine Verfahreinrichtung zum Verfahren des Zusatzschlittens entlang des Mastes angeordnet ist. Der Zusatzschlitten kann so nahezu vollständig unabhängig vom Antriebsschlitten entlang des Mastes bewegt werden. Generell kann der Zusatzschlitten in der gleichen Mastführung geführt sein wie der Antriebsschlitten. Es können jedoch auch unterschiedliche Linearführungen am Mast für den Antriebsschlitten einerseits und den Zusatzschlitten andererseits vorgesehen sein. Eine besonders effiziente Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Verfahreinrichtung als eine Seilwindeneinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere bei bestehenden Bohrgeräten befinden sich eine oder mehrere Seilwinden bereits am Gerät, so dass beispielsweise ein sogenanntes Hilfsseil zum Verfahren des Zusatzschlittens eingesetzt werden kann. Der Zusatzschlitten wird dabei lediglich mit dem freien Ende eines Hubseiles verbunden, das über den Mastkopf zu einer Windeneinrichtung am Mast oder an dem Trägergerät geführt ist.
  • Die Erfindung umfasst weiterhin ein Tiefbauverfahren, welches insbesondere zum Durchführen mit der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Tiefbaugeräteanordnung vorgesehen ist. Weiter ist die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Tiefbaugeräteanordnung vorzugsweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Tiefbauverfahrens ausgebildet.
  • Das Tiefbauverfahren ist so, dass an dem Mast oberhalb des Antriebsschlittens ein separater Zusatzschlitten gelagert wird, wobei ein oberes Ende des Abdeckelementes mittels einer oberen Halteeinrichtung an dem Zusatzschlitten angebracht wird. Das erfindungsgemäße Tiefbauverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzschlitten mit dem angebrachten Abdeckelement am Mast in eine obere Abdeckposition verfahren wird, in welcher sich das mindestens eine Abdeckelement von der oberen Abdeckposition entlang des Mastes bis zu einer unteren Abdeckposition am oder in der Nähe des Bodens erstreckt, dass der Zusatzschlitten mit dem so aufgespannten Abdeckelement in der oberen Abdeckposition als Halteposition während des Tiefbauverfahrens verbleibt und dass zum Bodenbearbeiten der Antriebsschlitten dem mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug relativ zu dem Zusatzschlitten mit dem Abdeckelement verfahren wird.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Tiefbauverfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile beim Einsatz der erfindungsgemäßen Tiefbaugeräteanordnung erzielt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • Figuren 1 bis 5
    jeweils eine Seitenansicht eines Mastes einer erfindungsgemäßen Tiefbaugeräteanordnung mit einem Abdeckelement in verschiedenen Betriebszuständen; und
    Fig.6
    eine Querschnittsansicht des Schnitts A-A von Fig. 4.
  • In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Tiefbaugeräteanordnung 10 dargestellt, wobei aus Gründen der Vereinfachung im Wesentlichen nur der Mast 12 gezeigt ist, während ein Trägergerät, welches insbesondere verfahrbar sein kann, nicht dargestellt ist. Der Mast 12 ist vorzugsweise an dem nicht dargestellten Trägergerät verstellbar gelagert.
  • Der Mast 12 kann als ein Mäkler mit mindestens einer Linearführung 14 an seiner Vorderseite ausgebildet sein. Entlang der Linearführung 14 ist ein Antriebsschlitten 20 mit einem Drehantrieb 22 verschiebbar gelagert. Der Antriebsschlitten 20 ist über eine Antriebsverfahreinrichtung 26, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Seilwindenantrieb mit einem über einen Mastkopf 13 geführten Seil ist, entlang des im Wesentlichen vertikalen Mastes 12 verfahrbar.
  • Gemäß der Erfindung ist entlang des Mastes 12 oberhalb des Antriebsschlittens 20 ein Zusatzschlitten 40 linear verfahrbar angeordnet. Zum Verfahren ist eine Verfahreinrichtung 70 vorgesehen, welche ebenfalls als eine Seilwindeneinrichtung mit einem Seil ausgeführt ist, welche über Umlenkrollen am Mastkopf 13 des Mastes 12 bis zu einer Seilwinde geführt sein kann. An einer Unterseite des Mastes 12 in der Nähe des Bodens 5 kann eine hülsenförmige Bohrführung 16 und/oder eine Spanneinrichtung angeordnet sein.
  • Zum Bilden eines Spritzschutzes kann der Zusatzschlitten 40 mittels der Verfahreinrichtung 70 in eine untere Position verfahren werden, wie in Figur 2 verdeutlicht ist. Dabei befindet sich auch der Antriebsschlitten 20 mit dem Drehantrieb 22 in einer unteren Position, so dass der Zusatzschlitten 40 möglichst gut zu erreichen ist. In dieser Position kann ein bahnförmiges Abdeckelement 50, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel aufgerollt in einer Aufnahmeeinrichtung 60 am Boden 5 angeordnet ist, bis zu dem Zusatzschlitten 40 abgerollt und dort mittels einer oberen Halteeinrichtung 48 lösbar befestigt werden.
  • Durch nach oben Fahren des Zusatzschlittens 40 mittels der Verfahreinrichtung 70 kann das bahnförmige Abdeckelement 50 aus der Aufnahmeeinrichtung 60 entnommen und insbesondere abgerollt werden. Nachdem der Zusatzschlitten 40 seine obere Endposition und damit eine obere Abdeckposition für das Abdeckelement 50 erreicht hat, wie in Figur 3 dargestellt ist, kann ein unteres Ende des Abdeckelementes 50 an einer unteren Halteeinrichtung 38 am Mast 12 befestigt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die untere Halteeinrichtung 38 an der hülsenartigen Bohrführung 16 angebracht. Die Aufnahmeeinrichtung 60 kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel während der weiteren Bearbeitung von der Tiefbaugeräteanordnung 10 entfernt und beabstandet werden.
  • An dem Drehantrieb 22 kann vorausgehend ein Bodenbearbeitungswerkzeug 30 angebracht werden, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bohrwerkzeug, insbesondere eine sogenannte Endlosbohrschnecke, sein kann. Das Bodenbearbeitungswerkzeug 30 kann in einem vorausgehenden Arbeitsschritt in den Boden 5 eingebracht sein.
  • Der Antriebsschlitten 20 mit dem Drehantrieb 22 und dem daran angeordneten Bodenbearbeitungswerkzeug 30 kann entlang des Mastes 12 mit der Linearführung 14 über die Antriebsverfahreinrichtung 26 unabhängig von dem Zusatzschlitten 40 verfahren werden, wie anschaulich aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht.
  • Bei der Bodenbearbeitung kann das Bodenbearbeitungswerkzeug 30 durch den Drehantrieb 22 drehend angetrieben werden, wobei das sich im Wesentlichen parallel zum Mast 12 erstreckende Abdeckelement 50 in der aufgespannten Position einen Spritzschutz gegen ein Abschleudern von Bohrsuspension aus dem Bohrloch und/oder Bodenpartikel in die Umgebung bildet.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel können entsprechend der Querschnittsdarstellung nach Figur 6 drei längliche Bodenbearbeitungswerkzeuge 30 parallel nebeneinander an dem Antriebsschlitten 20 angeordnet und über einen gemeinsamen oder separate Drehantriebe 22 drehend angetrieben sein.
  • Wie weiter aus Figur 6 ersichtlich ist, kann das bahnförmige Abdeckelement 50 im Querschnitt eine etwa C-förmige Kontur aufweisen, wobei das Abdeckelement 50 sich bogenartig um zumindest einen Teilumfangsbereich der Bodenbearbeitungswerkzeuge 30 herum erstreckt.
  • Nach Abschluss der Bodenbearbeitung kann der Antriebsschlitten 20 wieder in seine untere Ausgangsposition verfahren werden. Anschließend kann der Zusatzschlitten 40 zum Entfernen des Abdeckelementes 50 wieder in die untere Position unmittelbar oberhalb des Antriebsschlittens 20 verfahren werden. Dabei kann das Abdeckelement 50 von der unteren Halteeinrichtung 38 gelöst und das untere Ende des Abdeckelementes 50 wieder in der Aufnahmeeinrichtung 60 aufgenommen werden, wobei das Abdeckelement 50 zur Wiederverwertung in der Aufnahmeeinrichtung 60 wieder aufgerollt werden kann. Anschließend kann das obere Ende des Abdeckelementes 50 von der oberen Halteeinrichtung 48 an dem Zusatzschlitten 40 gelöst werden.
  • Alternativ kann das Abdeckelement 50 auch als ein Einwegelement unmittelbar von der unteren Halteeinrichtung 38 und der oberen Halteeinrichtung 48 gelöst und dann entsorgt werden.

Claims (10)

  1. Tiefbaugeräteanordnung zum Durchführen eines Tiefbauverfahrens, mit
    - einem im Wesentlichen vertikalen Mast (12), entlang welchem ein Antriebsschlitten (20) mit mindestens einem Drehantrieb (22) verschiebbar gelagert ist,
    - mindestens einem länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug (30), welches zum Verschieben und Einbringen in den Boden (5) an dem Drehantrieb (22) angeordnet ist und über den Drehantrieb (22) drehend angetrieben ist, und
    - mindestens einem Abdeckelement (50), welches sich zumindest teilweise entlang des Mastes (12) erstreckt und zum Bilden eines Spritzschutzes zumindest einen Umfangsabschnitt des mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeuges (30) abdeckt,
    - wobei an dem Mast (12) oberhalb des Antriebsschlittens (20) ein separater Zusatzschlitten (40) gelagert ist und
    - an dem Zusatzschlitten (40) eine obere Halteeinrichtung (48) zum Anbringen eines oberen Endes des mindestens einen Abdeckelementes (50) angeordnet ist,
    - dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Antriebsschlitten (20) mit dem mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug (30) unabhängig von dem Zusatzschlitten (40) verfahrbar ist,
    - dass der Zusatzschlitten (40) mit dem angebrachten Abdeckelement (50) am Mast (12) in eine obere Abdeckposition verfahrbar ist, in welcher sich das mindestens eine Abdeckelement (50) von der oberen Abdeckposition entlang des Mastes (12) bis zu einer unteren Abdeckposition am oder in der Nähe des Bodens (5) erstreckt,
    - dass der Zusatzschlitten (40) mit dem so aufgespannten Abdeckelement (50) in der oberen Abdeckposition als Halteposition während des Tiefbauverfahrens haltbar ist und
    - dass der Antriebsschlitten (20) mit dem mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug (30) relativ zu dem Zusatzschlitten (40) mit dem angebrachten Abdeckelement (50) verfahrbar ist.
  2. Tiefbaugeräteanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abdeckelement (50) ein flexibles bahnartiges Element ist, insbesondere eine Folie, ein Gewebe oder Ähnliches.
  3. Tiefbaugeräteanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Aufnahmeeinrichtung (60) für das Abdeckelement (50) vorgesehen ist, in welcher das Abdeckelement (50) in einer gerollten oder gefalteten Anordnung aufgenommen ist, und aus welcher das am Zusatzschlitten (40) angebrachte Abdeckelement (50) beim nach oben Fahren des Zusatzschlittens (40) abziehbar und nachführbar ist.
  4. Tiefbaugeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Mast (12) eine untere Halteeinrichtung (38) angeordnet ist, an welcher ein unteres Ende des Abdeckelementes (50) anbringbar ist.
  5. Tiefbaugeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abdeckelement (50) im Betrieb eben oder gebogen ausgebildet ist.
  6. Tiefbaugeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bodenbearbeitungswerkzeug (30) als ein Bohrwerkzeug zum Abtragen von Bodenmaterial und/oder ein Mischwerkzeug zum Mischen einer Bohrlochfüllung ausgebildet ist.
  7. Tiefbaugeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Bodenbearbeitungswerkzeuge (30) parallel nebeneinander angeordnet und mit dem Antriebsschlitten (20) verschiebbar sind.
  8. Tiefbaugeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Verfahreinrichtung (70) zum Verfahren des Zusatzschlittens (40) entlang des Mastes (12) angeordnet ist.
  9. Tiefbaugeräteanordnung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verfahreinrichtung (70) als eine Seilwindeneinrichtung ausgebildet ist.
  10. Tiefbauverfahren, insbesondere zur Durchführung mit einer Tiefbaugeräteanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit
    - mindestens einem länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug (30), welches zum Verschieben und Einbringen in den Boden (5) mittels eines Drehantriebes (22) drehend angetrieben und entlang eines im Wesentlichen vertikalen Mastes (12) mittels eines Antriebsschlittens (20) mit dem Drehantrieb (22) verschoben wird, und
    - mindestens einem Abdeckelement (50), welches zumindest teilweise entlang des Mastes (12) angeordnet wird, wobei zum Bilden eines Spritzschutzes zumindest ein Umfangsabschnitt des länglichen Bodenbearbeitungswerkzeuges (30) abgedeckt wird,
    - wobei an dem Mast (12) oberhalb des Antriebsschlittens (20) ein separater Zusatzschlitten (40) gelagert wird und
    ein oberes Ende des Abdeckelementes (50) mittels einer oberen Halteeinrichtung (48) an dem Zusatzschlitten (40) angebracht wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Zusatzschlitten (40) mit dem angebrachten Abdeckelement (50) am Mast (12) in eine obere Abdeckposition verfahren wird, in welcher sich das mindestens eine Abdeckelement (50) von der oberen Abdeckposition entlang des Mastes (12) bis zu einer unteren Abdeckposition am oder in der Nähe des Bodens (5) erstreckt,
    - dass der Zusatzschlitten (40) mit dem so aufgespannten Abdeckelement (50) in der oberen Abdeckposition als Halteposition während des Tiefbauverfahrens verbleibt und
    - dass zum Bodenbearbeiten der Antriebsschlitten (20) mit dem mindestens einen länglichen Bodenbearbeitungswerkzeug (30) relativ zu dem Zusatzschlitten (40) mit dem Abdeckelement (50) verfahren wird.
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