EP4758302A1

EP4758302A1 - Schlitzwandfräsvorrichtung und verfahren zum fräsen eines frässchlitzes im boden

Info

Publication number: EP4758302A1
Application number: EP24751282.5A
Authority: EP
Inventors: Dieter Stetter; Leonhard Weixler; Stefan Finkenzeller; Christof RAUCH; Liusong WANG
Original assignee: Bauer Maschinen GmbH
Current assignee: Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 2023-09-11
Filing date: 2024-08-01
Publication date: 2026-06-17
Also published as: WO2025056240A1; CN121752783A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräsvorrichtung mit einer Schlitzwandfräse, welche aus zumindest zwei Fräsenmodulen aufgebaut ist, und einer Tragkonstruktion zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung zum Bilden eines Frässchlitzes im Boden, wobei die Tragkonstruktion zum horizontalen Zuführen der getrennten Fräsenmodule zu einem Arbeitsbereich ausgebildet ist, an welchem der Frässchlitz zu erstellen ist, und die Tragkonstruktion mit Moduleinheiten gebildet ist, welche jeweils eine Betriebseinheit zum Betreiben der Schlitzwandfräse in einem Tragrahmen aufweisen. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragrahmen der Moduleinheiten in einer Linie zum Bilden einer geradlinigen Tragkonstruktion und in einem Winkel zueinander zum Bilden einer angewinkelten Tragkonstruktion anordenbar sind. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden insbesondere mit einer solchen Schlitzwandfräsvorrichtung.

Description

SCHLITZWANDFRÄSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM FRÄSEN EINES

FRÄSSCHLITZES IM BODEN

Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräsvorrichtung mit einer Schlitzwandfräse, welche aus zumindest zwei Fräsenmodulen aufgebaut ist, und einer Tragkonstruktion zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung zum Bilden eines Frässchlitzes im Boden, wobei die Tragkonstruktion zum Zuführen der getrennten Fräsenmodule zu einem Arbeitsbereich ausgebildet ist, an welchem der Frässchlitz zu erstellen ist, und die Tragkonstruktion mit Moduleinheiten gebildet ist, welche jeweils eine Betriebseinheit zum Betreiben der Schlitzwandfräse in einem Tragrahmen aufweisen, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 , 8 und 11 .

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung, bei welchem eine Tragkonstruktion aus Moduleinheiten gebildet und zusammengesetzt wird, und eine Schlitzwandfräse an der Tragkonstruktion angeordnet und in einer vertikalen Richtung in den Boden abgesenkt wird, wobei in einem Arbeitsbereich Bodenmaterial abgefräst und so der Frässchlitz gebildet wird, wobei die Schlitzwandfräse aus mindestens zwei Fräsenmodulen aufgebaut wird, welche getrennt voneinander entlang der Tragkonstruktion zu dem Arbeitsbereich zugeführt und an dem Arbeitsbereich zum Bilden der Schlitzwandfräse miteinander verbunden werden, und wobei zum Betreiben der Schlitzwandfräse die Moduleinheiten jeweils mit einer Betriebseinheit in einem Tragrahmen versehen sind, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 13, 16 und 17.

Zum Erstellen von Schlitzen im Boden ist es bekannt, Schlitzwandfräsvorrichtungen vorzusehen, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2004 013 790 A hervorgehen. Dabei wird eine sogenannte Schlitzwandfräse an einem Mast oder Auslegerarm ver- tikal verstellbar angeordnet. Die Masten oder Auslegerarme an den Trägergeräten weisen dabei üblicherweise eine Höhe von 15 m bis 30 m oder mehr auf. Die Höhe des Mastes ist maßgeblich bedingt durch die Höhe der Schlitzwandfräse.

Mit solchen Schlitzwandfräsvorrichtungen werden Schlitz- oder Dichtwände erstellt, welche Tiefen von bis zu 100 m und mehr erreichen können. Derartige Schlitz- oder Dichtwände dienen z. B. der Abstützung von Baugruben oder zum Erstellen einer Grundwassersperrung. Es ist auch möglich, mit solchen Fräsen Bodenschätze abzubauen.

In bestimmten Fällen ist es erforderlich, eine Dichtwand in oder nahe an einem Bauwerk, in einem Tunnel oder unter beengten Raumverhältnissen zu erstellen. Hierfür können Trägergeräte mit großen Masten und großen Schlitzwandfräsen nicht eingesetzt werden.

Aus der EP 05 18 297 B1 ist eine kompakte Schlitzwandfräsvorrichtung zum Erstellen von Schlitzen bekannt. Diese Schlitzwandfräsvorrichtung weist einen schienengeführten Wagen mit einem Gestell und einem Auslegerarm auf, welcher nur unwesentlich höher ist als eine vertikale Länge einer Schlitzwandfräse. Eine Seiltrommel für ein Tragseil sowie Verbindungskabel und eine Schlauchtrommel für einen Versorgungsschlauch sind bodennah an dem Traggestell gelagert. Die Schlitzwandfräse ist auf die wesentlichen Komponenten, wie Fräsräder, Antriebe, Pumpen, beschränkt, wobei ein Führungsrahmen klein ausgebildet ist.

Eine weitere kompakte Schlitzwandfräsvorrichtung geht aus der EP 3 208 384 B1 hervor. Bei dieser Vorrichtung ist eine kompakte Schlitzwandfräse unterhalb eines Jochs verstellbar gelagert, welches durch zwei nebeneinander angeordnete Trägergeräte gebildet ist. Die beiden Trägergeräte sind über ein Schwenkgelenk miteinander verbunden.

Bei diesen bekannten kompakten Schlitzwandfräsvorrichtungen ist eine Einsatzhöhe im Wesentlichen durch die Höhe der Schlitzwandfräse begrenzt. Dabei kann eine Schlitzwandfräse nicht beliebig verkleinert werden, da für die Fräsräder, die Antriebe, die Pumpe und insbesondere für einen Führungsrahmen eine bestimmte Größe benötigt werden. Aus der DE 60 2004 008 375 T2 ist eine Schlitzwandfräse bekannt, bei welcher eine Wartungszeit zum Wechseln der Schneidzähne an den Fräsrädern verkürzt werden kann. Dies wird erreicht, indem nicht einzelne Schneidzähne, sondern ein Schneidkopf an dem Fräsrahmen insgesamt ausgewechselt wird.

Eine gattungsgemäße Schlitzwandfräsvorrichtung geht aus der EP 3 719 207 B1 hervor.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Schlitzwandfräsvorrichtung und ein Verfahren zum Fräsen eines Schlitzes im Boden anzugeben, mit welchen auch unter besonders beengten Raumverhältnissen ein effizientes Fräsen ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird zum einen mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 , 8 oder 11 und zum anderen mit einem Verfahren nach den Ansprüchen 13, 16 oder 17 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Schlitzwandfräsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Tragrahmen der Moduleinheiten in einer Linie zum Bilden einer geradlinigen Tragkonstruktion und in einem Winkel zueinander zum Bilden einer angewinkelten Tragkonstruktion anordenbar sind.

Das Verfahren hierzu ist dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheiten in einem Winkel zueinander zum Bilden einer angewinkelten Tragkonstruktion angeordnet werden. Insbesondere können die Moduleinheiten im Laufe der Verfahrensdurchführung verfahren oder versetzt werden, wobei einzelne oder alle Moduleinheiten durch einen angewinkelten Abschnitt etwa eines Tunnels nacheinander bewegt werden. Die Tragkonstruktion kann dabei im Betrieb eine geradlinige Anordnung und vorher oder nachher eine angewinkelte Anordnung annehmen. Die Tragkonstruktion kann aber auch im Betrieb eine angewinkelte Anordnung annehmen.

Die angewinkelte Tragkonstruktion kann ein oder mehrere Winkel oder Winkelbereiche aufweisen. Ein Winkelbereich liegt zwischen zwei Teilabschnitten der Tragkonstruktion, wobei jeder Teilabschnitt mindestens eine Moduleinheit umfasst. Die Teilabschnitte der Tragkonstruktion können über besondere Winkelstücke mechanisch verbunden sein oder mechanisch getrennt sein, wobei dann eine Verbindung nur über eine oder mehrere Leitungen, insbesondere mindestens eine Schlauchleitung, eine Energieleitung und/oder eine Datenleitung, gegeben sein kann. In den Winkelbereichen können vorzugsweise bei Bedarf Leitungsverlängerung eingefügt und/oder ein oder mehrere Laufelemente für die Leitungen eingehängt oder angeordnet werden. Die Tragkonstruktion kann ausschließlich zwei Teilabschnitte mit einem oder mehreren Tragrahmen für die Moduleinheiten mit einem Winkelbereich umfassen, so dass die Tragkonstruktion eine Hakenform aufweist, etwa ein L- oder V-Form. Es können auch mehr als zwei Teilabschnitte mit einem oder mehreren Tragrahmen für die Moduleinheiten mit mehreren Winkelbereichen angeordnet sein, wobei die Tragkonstruktion eine C-, U-, W- oder S-Form aufweisen kann. Insbesondere können die einzelnen Teilabschnitte oder die einzelnen Tragrahmen unterschiedlich zueinander ausgerichtet sein, so dass die Tragkonstruktion einen bogenförmigen Verlauf, insbesondere einen kreisbogenförmigen Verlauf, oder einen anderen geschwungenen oder wellenförmigen Verlauf annehmen kann. Die Tragkonstruktion kann so flexibel an unterschiedliche Raum- und Platzverhältnisse, etwa in Tunneln oder Stollen, angepasst werden.

Innerhalb der Tragkonstruktionen der Moduleinheiten können Durchgänge für Personen ausgebildet sein. In den Winkelbereichen können diese Durchgänge durch einzusetzende oder aus den Tragkonstruktionen ausziehbare oder ausklappbare Laufstege mit oder ohne Geländer miteinander verbunden werden.

Vorzugsweise können die Tragrahmen der Moduleinheiten gleiche Querschnittsdimensionen aufweisen und über Verbindungseinrichtungen, insbesondere Steckbolzen- oder Schraubverbindungen, miteinander lösbar verbindbar sein. Insbesondere kann eine zentrale Moduleinheit zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung ausgebildet sein. Weitere Moduleinheiten mit ihren Tragrahmen können kompatibel zum Anordnen an beiden Seiten zu der zentralen Moduleinheit und/oder in unterschiedlicher Reihung zueinander ausgebildet sein, was eine hohe Flexibilität ermöglicht. Es kann ein definiertes Verhältnis von Länge zu Breite der Moduleinheiten vorgegeben sein, insbesondere im Prinzip die Containergröße basierend auf Standardcontainermaßen und Unterteilungen hierzu. Vorzugsweise kann die Länge der Moduleinheiten zwischen der einfachen und dreifachen Breite der Moduleinheiten oder der Standardcontainer betragen.

Der Winkel kann grundsätzlich beliebig sein, vorzugsweise ist dieser ein spitzer Winkel, insbesondere ein 90-Grad-Winkel. Insbesondere können eine Dreheinrichtung und/oder eine Umsetzeinrichtung in oder an der Schlitzwandfräsvorrichtung oder am Untergrund angeordnet sein, mit welcher zumindest eine Moduleinheit in eine angewinkelte Position versetzbar ist. Der Winkel kann sich auch auf eine Hauptlängsrichtung, insbesondere eine Verlaufsrichtung des zu erstellenden Frässchlitzes beziehen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Tragkonstruktion einen einzelnen Winkel zum Bilden einer Hakenform oder mehrere Winkel aufweist, wobei insbesondere ein bogenförmiger oder wellenförmiger Verlauf der Tragkonstruktion gebildet ist. Dabei können die einzelnen Teilabschnitte oder die einzelnen Tragrahmen der Moduleinheiten jeweils mit einem gleichen oder unterschiedlichen Winkel zueinander ausgerichtet sein, so dass die Tragkonstruktion insgesamt einen bogenförmigen Verlauf, insbesondere einen kreisbogenförmigen Verlauf, oder einen anderen geschwungenen oder wellenförmigen Verlauf annehmen kann. Jeder Tragrahmen einer Moduleinheit kann zum Tragrahmen einer benachbarten Moduleinheit in einem Winkel stehen, inklusive einer Reihung der Module in einem großen Radius. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, zwei oder mehr, vorzugsweise relativ kurze Tragrahmen bzw. Moduleinheiten in quasi beliebiger Reihenfolge im Betrieb aneinanderzureihen.

Es ist vorgesehen, dass in der geradlinigen Tragkonstruktion und in der angewinkelten Tragkonstruktion die Schlitzwandfräse zum Erstellen eines Frässchlitzes betreibbar ist. Es kann so auch ein Arbeiten in beengten Eckbereichen etwa in einem Tunnel erfolgen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Schlitzwandfräsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass jede Moduleinheit eine Hubeinrichtung zum im wesentlichen vertikalen Heben und Senken des Tragrahmens der Moduleinheit zwi- sehen einer Betriebsposition und einer Verfahrposition aufweist und dass zumindest zwei Moduleinheiten eine Verfahreinrichtung zum im wesentlichen horizontalen Verfahren der Moduleinheit in der Verfahrposition aufweisen. Es ist so insbesondere auch ein Verfahren der Schlitzwandfräsvorrichtung um Eckbereiche möglich.

Das Verfahren hierzu ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Moduleinheit eine Hubeinrichtung aufweist, mit welcher der Tragrahmen der Moduleinheit im Wesentlichen vertikal zwischen einer Betriebsposition und einer Verfahrposition gehoben oder gesenkt wird, und dass zumindest zwei Moduleinheiten eine Verfahreinrichtung aufweisen, mit die Moduleinheit in der Verfahrposition im Wesentlichen horizontal verfahren wird.

Vorzugsweise weist jede Moduleinheit eine Verfahreinrichtung auf. Die Verfahreinheit kann in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, insbesondere mindestens einen Schubzylinder, insbesondere einen Hydraulikzylinder, und/oder einen Rollenantrieb aufweisen. Die Moduleinheiten können vorzugsweise zum Verfahren auf Rollen gelagert sein, welche insbesondere entlang von Schienen am Boden und/oder an einem Deckenbereich geführt sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Schlitzwandfräsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Moduleinheit als Betriebseinheit ein Hydraulikaggregat aufweist, welches zum Erzeugen von hydraulischer Energie, insbesondere zum Antreiben von Fräsrädern der Schlitzwandfräse und/oder einer Absaugpumpe zum Absaugen von Fräsklein, ausgebildet ist.

Das Hydraulikaggregat ist damit unmittelbar in die Tragkonstruktion der Schlitzwandfräsvorrichtung integriert. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung, dass das Hydraulikaggregat mindestens eine Hydraulikpumpe aufweist, welche zum Erzeugen von hydraulischer Energie durch mindestens einen Elektromotor angetrieben ist. Auf diese Weise können lange Schlauchleitungen insbesondere in beengten Tunneln vermieden werden.

Das Verfahren hierzu ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Moduleinheit als Betriebseinheit mit einem Hydraulikaggregat ausgestattet ist, durch welches hydraulische Energie, insbesondere zum Antreiben von Fräsrädern der Schlitzwandfräse und/oder einer Absaugpumpe zum Absaugen von Fräsklein, erzeugt wird.

Eine weitere Grundidee kann darin gesehen werden, die Schlitzwandfräse in mindestens zwei Fräsenmodule aufzuteilen, welche miteinander lösbar verbunden sind. Weiterhin wird eine Tragkonstruktion zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung zum Bilden des Frässchlitzes vorgesehen, wobei die Tragkonstruktion zusätzlich eine Führungseinrichtung zum Zuführen der getrennten Fräsenmodule aufweist. Es also nicht mehr notwendig, eine voll einsatzbereite Schlitzwandfräse zu einem Arbeitsbereich zu transportieren, an welchem der Frässchlitz erstellt wird. Vielmehr wird die Schlitzwandfräse aufgeteilt in ihre Fräsenmodule zu dem Arbeitsbereich zugeführt und erst dort zu der Schlitzwandfräse zusammengesetzt. Hierzu kann die Tragkonstruktion mit einer entsprechenden Führungsoder Transporteinrichtung ausgebildet sein. Die Tragkonstruktion kann vorzugsweise eine Bauhöhe aufweisen, welche kleiner als eine Höhe der einsatzbereiten Schlitzwandfräse ist. Die Tragkonstruktion braucht nur gleich hoch oder höher als die Höhe der einzelnen Fräsenmodule sein.

Somit kann grundsätzlich auch ein Fräsen an Arbeitsorten durchgeführt werden, an welchen lediglich eine sehr geringe Arbeitshöhe zur Verfügung steht, welche sogar geringer als die Höhe der zusammengesetzten Schlitzwandfräse ist. Dies kann insbesondere dann gegeben sein, wenn am Arbeitsbereich ein sogenannter Führungsschlitz, welcher etwa eine Tiefe von 1 m bis 4 m aufweisen kann, vorgefertigt ist, so dass ein oder mehrere Fräsenmodule beim Zusammensetzen der Schlitzwandfräse bereits in den Führungsschlitz eingesetzt werden können.

Die erfindungsgemäße Schlitzwandfräsvorrichtung kann aber nicht nur in Tunneln oder in Gebäuden eingesetzt werden. Aufgrund der sehr geringen Bauhöhe, die kleiner als 5 m und auch kleiner als 3 m sein kann, kann die Schlitzwandfräsvorrich- tung insgesamt mit einer Sichtschutz-, Staubschutz- und/oder Schalldämmumhüllung versehen oder umgeben sein. Es ist dadurch sogar möglich, die gesamte Schlitzwandfräsvorrichtung in einem oder zwei bis drei Standardcontainern fest zu installieren. Dies kann insbesondere bei einem Fräsen in Städten, bewohnten Gebieten, Flughäfen oder anderen Infrastrukturprojekten, Gebäuden oder anderen sensitiven Baustellenbereichen vorteilhaft sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zum Bilden einer Schlitzwand im Boden der mindestens eine Frässchlitz mit einer abbindbaren Suspension verfällt wird, welche zu der Schlitzwand aushärtet. Das Verfüllen mit einer abbindbaren Suspension kann bereits beim Fräsen in einem sogenannten Einphasenverfahren erfolgen oder durch einen abschließenden Austausch einer Stützsuspension durch eine abbindbare Suspension in einem sogenannten Zweiphasenverfahren.

Zum Herstellen der abbindbaren Suspension kann zumindest ein Teil des abgefrästen Bodenmaterials verwendet werden, welches unmittelbar im Schlitz oder in einer Aufbereitungsanlage außerhalb des Frässchlitzes mit einer abbindbaren Flüssigkeit zum Bilden der abbindbaren Suspension vermischt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräsvorrich- tung in einer ersten Anordnung von Moduleinheiten;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräsvorrich- tung in einer zweiten Anordnung von Moduleinheiten;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräsvorrichtung in einer dritten Anordnung von Moduleinheiten;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräsvorrich- tung in einer vierten Anordnung von Moduleinheiten;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine Moduleinheit bei einem erfindungsgemäßen Versetzen um einen Eckbereich in verschiedenen Phasen;

Fig. 6 eine weitere schematische Draufsicht auf eine Moduleinheit bei einem erfindungsgemäßen Versetzen um einen Eckbereich in verschiedenen Phasen; Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Verfahreinrichtung an einer Moduleinheit für eine erfindungsgemäße Schlitzwandfräsvorrichtung;

Fig. 8 eine perspektivische vergrößerte Darstellung eines ersten Fräsenmoduls der Schlitzwandfräsvorrichtung von Fig. 1 ; und

Fig. 9 eine perspektivische vergrößerte Ansicht eines zweiten Fräsenmoduls der Schlitzwandfräsvorrichtung von Fig. 1.

In den Figuren 1 bis 4 sind verschiedene Anordnungsmöglichkeiten von Moduleinheiten 60 zum Bilden einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräsvorrichtung 10 dargestellt. In den dargestellten Ausführungsmöglichkeiten weist die Schlitzwandfräsvorrichtung 10 insgesamt sechs Moduleinheiten 60a bis 60f auf. In der zentralen Moduleinheit 60a, welche unmittelbar über einen Frässchlitz positioniert wird, befindet sich das Fräsmodul 40, während sich in der angrenzenden zweiten Moduleinheit 60b das zweite Fräsmodul 50 zum Bilden der Schlitzwandfräse 30 befindet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 schließt sich an die zweite Moduleinheit 60b eine dritte Moduleinheit 60c an, welche zur Steuerung der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 mit einer Bedieneinheit versehen ist. In den weiteren Moduleinheiten (vierte bis sechste) 60d bis 60f ist jeweils mindestens eine Trommel drehbar gelagert, welche zur Zuführung von Versorgungsschläuchen, Absaugschläuchen und/oder Energieleitungen und Datenleitungen ausgebildet sein können. Weiterhin kann eine nicht dargestellte siebte Moduleinheit mit einem Hydraulikaggregat, angrenzend an die sechste Moduleinheit 60f, angeordnet sein.

Die Moduleinheiten 60 weisen jeweils einen gerüstartigen Tragrahmen 62 auf, welche unterschiedliche Längen, jedoch einen gleichen Querschnitt aufweisen können. Über lösbare Verbindungseinrichtungen können die Tragrahmen 62 der einzelnen Moduleinheiten 60 in einer Längsrichtung zum Bilden der Tragkonstruktion 20 der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 miteinander verbunden werden.

Die Anordnung gemäß Fig. 2 entspricht weitgehend der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 von Fig. 1 , wobei die sechste Moduleinheit 60f mit einer Schlauchtrommel aufgrund einer kompatiblen Ausgestaltung der Moduleinheiten 60 auf der axial gegen- über liegenden Seite zu der zentralen ersten Moduleinheit 60a angeordnet und zum Bilden der Tragkonstruktion 20 daran angebracht ist.

Bei der abgewandelten Anordnung gemäß Fig. 3 ist die dritte Moduleinheit 60c mit der Bedieneinheit ebenfalls aufgrund einer kompatiblen Ausbildung dieser Moduleinheit 60c von der rechten Seite auf die linke Seite bezüglich der zentralen ersten Moduleinheit 60a versetzt angeordnet. Auf diese Weise kann durch die Modularität und Wechselbarkeit von einzelnen Moduleinheiten 60 eine nahezu beliebige Konstellation der Moduleinheiten 60 zum Bilden einer Schlitzwandfräsvorrichtung 10 erzielt werden.

Zu einem Versetzen der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 kann, wie schematisch in Fig. 4 dargestellt ist, die sechste Moduleinheit 60e, aber auch jede andere Moduleinheit 60, von der restlichen Tragkonstruktion 20 gelöst und einzeln bewegt und versetzt sowie gedreht werden.

Durch den modularen Aufbau der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 kann diese insbesondere in einem Tunnel 5 mit angewinkelten Tunnelbereichen 7, insbesondere Eckbereichen, effizient bewegt und versetzt werden, wie schematisch in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist. Durch den modularen Aufbau der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 mit einzelnen Moduleinheiten 60 können diese einzeln bewegt und in effizienter Weise um einen angewinkelten Tunnelbereich 7 transportiert werden. In dem angewinkelten Tunnelbereich 7 kann eine nicht dargestellte Dreheinrichtung oder Umsetzeinrichtung angeordnet sein, welche separat von der Schlitzwandfräsvorrichtung 10 oder als ein Teil hiervon ausgebildet sein können.

Durch den modularen Aufbau kann die Schlitzwandfräsvorrichtung 10 auch in einer angewinkelten Anordnung, insbesondere in einem Tunnel 5, auch an oder entlang einem angewinkelten Tunnelbereich 7 positioniert und eingesetzt werden. Die Tragkonstruktion 20 kann auch mit mehreren Anwinkelungen ausgebildet werden.

Zum Verfahren der einzelnen Moduleinheiten 60 kann an einzelnen oder allen Moduleinheiten 60 eine Verfahreinrichtung 70 angeordnet sein, welche schematisch im Zusammenhang mit Fig. 7 dargestellt und erläutert wird. Eine Verfahreinrichtung 70 kann insbesondere einen Stellschlitten 72 aufweisen, der am Tragrahmen 62 über Linearführungen 76 linear geführt ist und an dessen unterem Ende eine Rolle 74 drehbar gelagert ist. Zum Verfahren kann die Rolle 74 mit einem nicht dargestellten Rollenantrieb zum drehenden Antreiben der Rolle 74 versehen sein

Über mindestens eine Hubeinrichtung 78, welche insbesondere mit einem Hydraulikzylinder ausgebildet sein kann, kann der Stellschlitten 72 zwischen einer unteren Verfahrposition und einer oberen Ruhe- oder Ablageposition vertikal verstellbar sein. Ist die Hubeinrichtung 78 und damit der Stellschlitten 72 nach oben eingefahren, liegt die Moduleinheit 60 am Boden auf und ist so festgelegt. Durch Ausfahren der Hubeinrichtung 78 wird der Stellschlitten 72 mit der Rolle 74 nach unten gegen vorzugsweise eine nicht dargestellte Schiene gedrückt. Hierdurch wird der Tragrahmen 62 vom Boden an- und abgehoben, so dass nunmehr die Moduleinheit 60 verfahren werden kann.

Das erste Fräsenmodul 40 ist in Fig. 8 näher dargestellt. An einem im Querschnitt etwa U-förmigen Grundrahmen 44 sind zwei Paare von Fräsrädern 42 drehbar gelagert. Je zwei Fräsräder 42 sind dabei an einem mittigen Frässchild 43 drehbar gelagert, welches an einer Unterseite des Grundrahmens 44 angebracht ist. Die Fräsräder 42 sind in grundsätzlich bekannter Weise an ihrer Außenseite mit Abtragszähnen zum Abtragen von Bodenmaterial versehen.

Zwischen den beiden Paaren von Fräsrädern 42, welche gegensinnig zur Mitte drehen, ist ein Absaugstutzen 45 zum Absaugen des abgefrästen Bodenmaterials mit umgebender Stütz- oder Fräsflüssigkeit vorgesehen. An dem Grundrahmen 44 ist für jedes Paar von Fräsrädern 42 ein Fräsantrieb 46 angebracht. Grundsätzlich könnte der Antrieb auch in die Fräsräder 42 integriert sein. Weiterhin sind vertikale und horizontale Flächen an dem Grundrahmen 44 als erste Verbindungsfläche 48 vorgesehen, wobei Durchgangsbohrungen 49 für Bolzenverbindungen vorgesehen sein können. Aufnahmen 41 dienen der Verbindung mit einer Versorgungs- oder Betriebseinheit.

Gemäß Fig. 9 ist ein zweites Fräsenmodul 50 dargestellt, welches aus einem kastenförmigen Führungsrahmen 54 besteht. Der Führungsrahmen 54 entspricht in seinem Querschnitt etwa dem Fräsquerschnitt des ersten Fräsenmodules 40, so dass sich die Schlitzwandfräse durch den Führungsrahmen 54 im Frässchlitz selbst führt. Für eine Positionskorrektur sind in grundsätzlich bekannter Weise mittels Hydraulikzylindern ausstellbare, plattenförmige Stellelemente 56 vorgesehen, mit welchen eine gewisse Lageverstellung gegenüber den Wänden des Frässchlitzes ermöglicht wird.

Am Führungsrahmen 54 sind zweite Verbindungsflächen 58 vorgesehen, welche eine positionsgenaue Verbindung mit den ersten Verbindungsflächen 48 am ersten Fräsenmodul 40 ermöglichen. Innerhalb des Führungsrahmens 54 ist eine Antriebseinheit 52 angebracht, welche als eine Pumpeinrichtung ausgebildet ist. An einer Oberseite des Führungsrahmens 54 ist in einem Mittenbereich eine Halteeinrichtung 55 zum Anbringen eines Tragseiles vorgesehen.

Das erste Fräsenmodul 40 und das zweite Fräsenmodul 50 können mechanisch miteinander verbunden werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 Schlitzwandfräsvorrichtung mit einer Schlitzwandfräse, welche aus zumindest zwei Fräsenmodulen (40, 50) aufgebaut ist, und einer Tragkonstruktion (20) zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung zum Bilden eines Frässchlitzes im Boden, wobei die Tragkonstruktion (20) zum, insbesondere horizontalen, Zuführen der getrennten Fräsenmodule (40, 50) zu einem Arbeitsbereich ausgebildet ist, an welchem der Frässchlitz zu erstellen ist, und die Tragkonstruktion (20) mit Moduleinheiten (60) gebildet ist, welche jeweils eine Betriebseinheit zum Betreiben der Schlitzwandfräse in einem Tragrahmen (62) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragrahmen (62) der Moduleinheiten (60) in einer Linie zum Bilden einer geradlinigen Tragkonstruktion (20) und in einem Winkel zueinander zum Bilden einer angewinkelten Tragkonstruktion (20) anordenbar sind. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tragrahmen (62) der Moduleinheiten (60) gleiche Querschnittsdimensionen aufweisen und über Verbindungseinrichtungen miteinander verbindbar sind. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Moduleinheit (60a) zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung ausgebildet ist und dass weitere Moduleinheiten (60b bis 60f) mit ihren Tragrahmen (62) kompatibel zum Anordnen an beiden Seiten zu der zentralen Moduleinheit (60a) und/oder in unterschiedlicher Reihung zueinander ausgebildet sind.

4. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ein spitzer Winkel, insbesondere ein 90-Grad-Winkel ist.

5. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dreheinrichtung und/oder eine Umsetzeinrichtung angeordnet ist, mit welcher zumindest eine Moduleinheit (60) in eine angewinkelte Position versetzbar ist.

6. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (20) einen einzelnen Winkel zum Bilden einer Hakenform oder mehrere Winkel aufweist, wobei insbesondere ein bogenförmiger oder wellenförmiger Verlauf der Tragkonstruktion (20) gebildet ist.

7. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der geradlinigen Tragkonstruktion (20) und in der angewinkelten Tragkonstruktion (20) die Schlitzwandfräse zum Erstellen eines Frässchlitzes betreibbar ist.

8. Schlitzwandfräsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Schlitzwandfräse, welche aus zumindest zwei Fräsenmodulen (40, 50) aufgebaut ist, und einer Tragkonstruktion (20) zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung zum Bilden eines Frässchlitzes im Boden, wobei die Tragkonstruktion (20) zum Zuführen der getrennten Fräsenmodule (40, 50) zu einem Arbeitsbereich ausgebildet ist, an welchem der Frässchlitz zu erstellen ist, und die Tragkonstruktion (20) mit Moduleinheiten (60) gebildet ist, welche jeweils eine Betriebseinheit zum Betreiben der Schlitzwandfräse in einem Tragrahmen (62) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Moduleinheit (60) eine Hubeinrichtung (78) zum im wesentlichen vertikalen Heben und Senken des Tragrahmens (62) der Moduleinheit (60) zwischen einer Betriebsposition und einer Verfahrposition aufweist und dass zumindest zwei Moduleinheiten (60) eine Verfahreinrichtung (70) zum im wesentlichen horizontalen Verfahren der Moduleinheit in der Verfahrposition aufweisen. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Moduleinheit (60) eine Verfahreinrichtung (70) aufweist. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinrichtung (70) mindestens einen Schubzylinder und/oder einen Rollenantrieb für eine Rolle (74) aufweist. Schlitzwandfräsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Schlitzwandfräse, welche aus zumindest zwei Fräsenmodulen (40, 50) aufgebaut ist, und einer Tragkonstruktion (20) zum Aufhängen und Bewegen der Schlitzwandfräse in einer vertikalen Richtung zum Bilden eines Frässchlitzes im Boden, wobei die Tragkonstruktion (20) zum Zuführen der getrennten Fräsenmodule (40, 50) zu einem Arbeitsbereich ausgebildet ist, an welchem der Frässchlitz zu erstellen ist, und die Tragkonstruktion (20) mit Moduleinheiten (60) gebildet ist, welche jeweils eine Betriebseinheit zum Betreiben der Schlitzwandfräse in einem Tragrahmen (62) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Moduleinheit (60) als Betriebseinheit ein Hydraulikaggregat aufweist, welches zum Erzeugen von hydraulischer Energie, insbesondere zum Antreiben von Fräsrädern (42) der Schlitzwandfräse und/oder einer Absaugpumpe zum Absaugen von Fräsklein, ausgebildet ist.

12. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikaggregat mindestens eine Hydraulikpumpe aufweist, welche zum Erzeugen von hydraulischer Energie durch mindestens einen Elektromotor angetrieben ist.

13. Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem

- eine Tragkonstruktion (20) aus Moduleinheiten (60) gebildet und zusammengesetzt wird, und

- eine Schlitzwandfräse an der Tragkonstruktion (20) angeordnet und in einer vertikalen Richtung in den Boden abgesenkt wird, wobei in einem Arbeitsbereich Bodenmaterial abgefräst und so der Frässchlitz gebildet wird,

- wobei die Schlitzwandfräse aus mindestens zwei Fräsenmodulen (40, 50) aufgebaut wird, welche getrennt voneinander entlang der Tragkonstruktion (20) zu dem Arbeitsbereich zugeführt und an dem Arbeitsbereich zum Bilden der Schlitzwandfräse miteinander verbunden werden, und

- wobei zum Betreiben der Schlitzwandfräse die Moduleinheiten (60) jeweils mit einer Betriebseinheit in einem Tragrahmen (62) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheiten (60) in einem Winkel zueinander zum Bilden einer angewinkelten Tragkonstruktion (20) angeordnet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fräsen in einem Tunnel (5) mit mindestens einem angewinkelten Tunnelbereich (7) durchgeführt wird und die angewinkelte Tragkonstruktion (20) an dem angewinkelten Tunnelbereich (7) angeordnet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem angewinkelten Tunnelbereich (7) eine Dreheinrichtung und/oder eine Umsetzeinrichtung angeordnet wird, mit welcher zumindest eine Moduleinheit (60) zum Passieren des angewinkelten Tunnelbereichs (7) um den Winkel verdreht und/oder umgesetzt wird.

16. Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden, insbesondere nach einem der Ansprüche 13 bis 15, mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem

- wobei zum Betreiben der Schlitzwandfräse die Moduleinheiten (60) jeweils mit einer Betriebseinheit in einem Tragrahmen (62) versehen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass jede Moduleinheit (60) mindestens eine Hubeinrichtung (78) aufweist, mit welcher der Tragrahmen (62) der Moduleinheit (60) im Wesentlichen vertikal zwischen einer Betriebsposition und einer Verfahrposition gehoben oder gesenkt wird, und dass zumindest zwei Moduleinheiten (60) eine Verfahreinrichtung (70) aufweisen, mit welcher die Moduleinheit (60) in der Verfahrposition im Wesentlichen horizontal verfahren wird.

17. Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden, insbesondere nach einem der Ansprüche 13 bis 16, mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem - eine Tragkonstruktion (20) aus Moduleinheiten (60) gebildet und zusammengesetzt wird, und

- wobei zum Betreiben der Schlitzwandfräse die Moduleinheiten (60) jeweils mit einer Betriebseinheit in einem Tragrahmen (62) versehen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens eine Moduleinheit (60) als Betriebseinheit mit einem Hydraulikaggregat ausgestattet ist, durch welches hydraulische Energie, insbesondere zum Antreiben von Fräsrädern (42) der Schlitzwandfräse und/oder einer Absaugpumpe zum Absaugen von Fräsklein, erzeugt wird.

18. Verfahren zum Erstellen eines Frässchlitzes im Boden von einem Tunnel aus, mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem die Moduleinheiten einzeln oder verbunden an den Arbeitsbereich, insbesondere auf Schienen, gebracht werden am Arbeitsbereich Schlitzwandfräsvorrichtung (10) zusammengesetzt wird, ein Frässchlitz erstellt wird, wahlweise ein aushärtendes Material und vorzugsweise eine Bewehrung in den Frässchlitz eingebracht werden, die Fräsmodule getrennt werden, mindestens zwei Moduleinheiten getrennt werden, mindestens eine Moduleinheit zu einem angewinkelten Tunnelbereich verfahren und dort verdreht sowie anschließend in einen weiteren geraden Tunnelbereich verfahren wird, die getrennten Moduleinheiten miteinander erneut verbunden werden, die getrennten Fräsmodule erneut verbunden werden und ein neuer Frässchlitz erstellt wird.