NL8403641A

NL8403641A - DEVICE FOR MANUFACTURING A VERTICAL SLOT IN THE GROUND.

Info

Publication number: NL8403641A
Application number: NL8403641A
Authority: NL
Original assignee: Hollandsche Betongroep Nv
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-06-16
Also published as: DE3564837D1; EP0186921B1; EP0186921A1

Description

KO 32714KO 32714

Inrichting voor het vervaardigen van een verticale sleuf in de grond.Device for manufacturing a vertical trench in the ground.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het graven van 5 een verticale sleuf in de grond, waarbij de sleuf tijdens en voort schrijdend met de vervaardiging wordt gevuld met een zware vloeistof, in het bijzonder met bentoniet, en het graven zelf plaats vindt met behulp van een grondfrees, waarbij de losgemaakte grond wordt verwijderd uit de sleuf door het daaruit wegpompen van een mengsel van grond en vloei-10 stof.The invention relates to a method for digging a vertical trench in the ground, wherein the trench is filled with a heavy liquid, in particular with bentonite, during and during the manufacture, and the digging itself takes place with the aid of of a tiller, wherein the loosened soil is removed from the trench by pumping out a mixture of soil and liquid therefrom.

Een dergelijke werkwijze is algemeen bekend. De bentonietvulling dient daarbij om de sleuf stabiel te houden, dat wil zeggen naar binnen vallen van de sleufwanden tegen te gaan. Eet gaat hierom het vervaardigen van sleuven tot een diepte van 10 tot 100 meter, welke sleuven later 15 worden gevuld met beton. Bij de bekende werkwijze werkt de grondfrees in de met bentoniet gevulde ruimte, omdat de bentonietvulling vrij uit het reeds vervaardigde sleufgedeelte stroomt naar het gebied waar de grondfrees werkzaam is. De met de grondfrees losgemaakte grond moet worden verwijderd met behulp van een pomp en deze pomp verpompt een mengsel van 20 grond en bentoniet. Dit mengsel moet weer in zijn bestanddelen worden gescheiden, doch voor deze scheiding is een rustperiode van enkele dagen en een kostbare installatie nodig. Dit betekent dat men relatief veel bentoniet nodig heeft en bentoniet is een betrekkelijk dure vloeistof.Such a method is generally known. The bentonite filling serves to keep the trench stable, i.e. to prevent the trench walls from falling in. This involves manufacturing trenches to a depth of 10 to 100 meters, which trenches are later filled with concrete. In the known method, the router is operated in the space filled with bentonite, because the bentonite filling flows freely from the slot section already manufactured into the area where the router is active. The soil loosened with the tiller must be removed with the aid of a pump and this pump pumps a mixture of 20 soil and bentonite. This mixture must be separated into its components again, but this separation requires a rest period of several days and an expensive installation. This means that a relatively large amount of bentonite is required and bentonite is a relatively expensive liquid.

Doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen waarmee het 25 mogelijk is de sleuf op meer efficiënte wijze te vervaardigen en aanmerkelijk aan bentoniet te sparen.The object of the invention is to provide a method with which it is possible to manufacture the trench in a more efficient manner and to save considerably on bentonite.

Dit doel wordt volgens de uitvinding in de eerste plaats bereikt doordat het met bentoniet gevulde, reeds vervaardigde deel van de sleuf van het nog te vervaardigen deel en tijdens de vervaardiging daarvan, 30 wordt gescheiden door in de richting van voortgang aan of nabij het einde van de reeds vervaardigde sleuf, in de sleuf een mal te plaatsen, die af dichtend op de zijwanden van de sleuf aansluit en men de ruimte boven de grondfrees, die door de mal van het reeds vervaardigde deel van de sleuf wordt gescheiden, gevuld houdt met water, zodat het daaruit af 35 te voeren mengsel van grond en vloeistof bestaat uit grond en water.According to the invention, this object is primarily achieved in that the bentonite-filled, already manufactured part of the slot of the part still to be manufactured and during its manufacture, is separated by in the direction of progress at or near the end of the trench that has already been manufactured, place a mold in the trench, which connects sealingly to the side walls of the trench and the space above the cultivator, which is separated by the mold from the already manufactured part of the trench, is kept filled with water so that the mixture of soil and liquid to be discharged therefrom consists of soil and water.

Met de uitvinding wordt bereikt dat de ruimte waarin de grondfrees werkt en de ruimte van de sleuf, die reeds is vervaardigd en met bentoniet is gevuld, van elkaar gescheiden worden gehouden en de grondfrees alleen werkt in een met water gevulde ruimte waaruit het mengsel van grond en 40 water op doeltreffende wijze kan worden weggepompt. Be scheiding van 8403641 2 ?\ ί grond en water vormt daarbij geen enkel probleem, zoal nodig. Grote installaties waarin de scheiding van grond en bentoniet moet plaatsvinden, zijn dus niet meer nodig, terwijl tevens bentoniet wordt bespaard en het mengsel van grond en water gemakkelijker verpompbaar is en dus 5 ook minder energie vergt. Nadat met de grondfrees een nieuw sleufgedeelte is vervaardigd, kan men het water boven de grondfrees verwijderen en de vrijgekomen ruimte vullen met bentoniet, waarna men de grondfrees verwijdert. Men kan ook het water door bentoniet toe te voeren verdringen en de grondfrees op een passend moment verwijderen. Na vulling met 10 bentoniet kan de mal worden getrokken en aan het nu verkregen nieuwe vooreinde weer tussen de zijwanden van de sleuf worden geklemd waarna de grondfrees, gezien in de voortbewegingsrichting van de te maken sleuf vöor de mal wordt geplaatst en een nieuw sleufgedeelte maakt, onder gelijktijdige toevoer van water en afvoer van grond en watermengsel.The invention achieves that the space in which the cultivator works and the space of the trench, which has already been manufactured and is filled with bentonite, are kept separate from each other and the cultivator works only in a water-filled space from which the mixture of soil and 40 water can be effectively pumped out. The separation of soil and water from 8403641 is no problem, if necessary. Large installations in which the separation of soil and bentonite must take place are therefore no longer necessary, while bentonite is also saved and the mixture of soil and water is easier to pump and therefore requires less energy. After a new trench section has been produced with the router, you can remove the water above the router and fill the vacant space with bentonite, after which the router is removed. It is also possible to displace the water by adding bentonite and remove the cultivator at an appropriate time. After filling with bentonite, the mold can be pulled and clamped again at the new front end between the side walls of the trench, after which the router is placed in front of the mold, viewed in the direction of travel of the trench to be made, and makes a new trench part, with simultaneous supply of water and discharge of soil and water mixture.

15 Volgens de uitvinding kan men ook werken met ten minste twee mal len, die op een afstand van elkaar zijn geplaatst, welke afstand ten minste gelijk is aan de lengte van het werkgebied van de grondfrees en men de, gezien in de bewegingsrichting, stroomopwaarts gelegen mal na het plaatsen van een vlakbij het werkgebied van de grondfrees geplaatste 20 mal trekt en na het verwijderen van de grondfrees plaatst aan het stroomafwaarts gelegen einde van het dan met de grondfrees gemaakte nieuwe sleufgedeelte· Men bereikt daarmee dat men één mal, en wel de nabij de grondfrees geplaatste mal, kan laten zitten in elk geval totdat de tweede mal in het vooreinde van het pas vervaardigde sleufgedeelte is 25 geplaatst.According to the invention it is also possible to work with at least two jigs, which are spaced apart, which distance is at least equal to the length of the working area of the router and, viewed in the direction of movement, located upstream jig pulls after placing a jig placed close to the working area of the router and after removing the router is placed at the downstream end of the new slot part then made with the router · One thereby achieves that one jig, namely the mold placed near the milling cutter can in any case be left until the second mold is placed in the front end of the newly manufactured slot part.

Bovendien kan men, in het bijzonder wanneer men meer dan twee mallen toepast, het met bentoniet gevulde gedeelte, met behulp van een dergelijke mal gescheiden houden van het met beton te vullen gedeelte, waarbij men dan deze scheidingsmal tijdig trekt. Hechting van deze 30 tweede mal aan het beton kan men verhinderen door het aanbrengen van de hechting verhinderende middelen danwel door te trekken voordat hechting kan optreden. Men kan daardoor de benodigde hoeveelheid bentoniet verder beperken.Moreover, in particular when more than two molds are used, the bentonite-filled part can be kept separate from the part to be filled with concrete by means of such a mold, whereby this separating mold is then drawn in time. Adhesion of this second mold to the concrete can be prevented by applying the adhesion inhibitors or by drawing through before adhesion can occur. As a result, the required amount of bentonite can be further limited.

Bij de bekende werkwijze past men een grondfrees toe, die is beves-35 tigd aan een raam, en die gewoonlijk bestaat uit tegengesteld roterende messen, die worden aangedreven door hydromotoren. Dit raam hangt in een hijsinrichting voor het besturen of het neerlaten en ophalen.In the known method, a rotary cutter is used, which is attached to a window, and which usually consists of counter-rotating blades, which are driven by hydraulic motors. This window hangs in a hoist for controlling or lowering and retrieving.

Volgens de uitvinding kan nu op dit raam van de grondfrees een koker zijn geplaatst, die in horizontale doorsnede een lengte en 8403841 3 * breedte heeft corresponderend met de werklengte en werkbreedte van de grondfrees en die boven de grondfrees een uitzetbare afdichting draagt, welke koker is voorzien van een toevoer voor water en van een afvoerpomp met persleiding voor het mengsel van grond en water en verder een 5 toevoer aanwezig is voor het toevoeren van bentoniet aan de ruimte tussen de koker en boven de afdichting. Deze koker bevat de watervulling en is van de grond, dat wil zeggen sleufwand, gescheiden door een dunne bentonietlaag. De afdichting tussen het ondereinde van de koker en het werkgebied van de grondfrees zorgt ervoor, dat het bentoniet gescheiden 10 wordt gehouden van de grond, die wordt losgemaakt en van het water, dat met de grond een mengsel vormt, zodat er geen gevaar bestaat, dat met het grond-watermengsel ook bentoniet wordt afgevoerd.According to the invention, a sleeve can now be placed on this frame of the router, which in horizontal section has a length and a width of 8403841 3 * corresponding to the working length and working width of the router and which carries an expandable seal above the router. provided with a supply for water and with a discharge pump with pressure pipe for the mixture of soil and water and furthermore a supply is present for supplying bentonite to the space between the tube and above the seal. This tube contains the water filling and is separated from the ground, i.e. trench wall, by a thin bentonite layer. The seal between the bottom end of the sleeve and the working area of the cultivator ensures that the bentonite is kept separate from the soil, which is loosened, and from the water, which mixes with the soil, so that there is no danger, that bentonite is also removed with the ground-water mixture.

Bij voorkeur heeft de koker een hoogte, die zodanig is, dat de koker te allen tijde boven het maaiveld uitsteekt. Daardoor kan men 15 zorgen voor een wateroverdruk ten opzichte van het bentoniet.Preferably, the tube has a height such that the tube protrudes above ground level at all times. This makes it possible to provide a water overpressure with respect to the bentonite.

Volgens de uitvinding kan verder de met bentoniet gevulde ruimte boven de afdichting zijn voorzien van een drukopnemer en kan de met water gevulde ruimte onder de afdichting zijn voorzien van een drukopnemer welke drukopnemers de watertoevoer aan de koker zodanig 20 sturen, dat de waterkolom een overdruk levert ten opzichte van de bentonietkolom. Er bestaat dan zekerheid, dat bentoniet niet met het water-grondmengsel kan worden afgevoerd.According to the invention, the space filled with bentonite above the seal can furthermore be provided with a pressure transducer and the space filled with water below the seal can be provided with a pressure transducer, which pressure transducers control the water supply to the tube such that the water column provides an overpressure relative to the bentonite column. There is then certainty that bentonite cannot be removed with the water-soil mixture.

De mal of mallen bestaan volgens de uitvinding bij voorkeur uit een koker, die is voorzien van uitzetbare zijwanden, in het bijzonder 25 oppompbare zijwanden.According to the invention, the mold or molds preferably consist of a tube, which is provided with expandable side walls, in particular inflatable side walls.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen.The invention will now be further elucidated with reference to the drawings.

Fig. 1 toont werkwijze en inrichting volgens de uitvinding schematisch in zijaanzicht.Fig. 1 schematically shows a side view of the method and device according to the invention.

30 Fig. 2 is een bovenaanzicht van fig. 1, echter op grotere schaal.FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, however, on a larger scale.

De tekeningen tonen een met bentoniet 1 gevulde sleuf 2 met een bodem 3 en een voorwand 4.The drawings show a slot 2 filled with bentonite 1 with a bottom 3 and a front wall 4.

Ter plaatse van de voorwand is de sleuf afgesloten met behulp van een mal 5, die op grotere schaal is getoond in fig. 2. Deze mal bestaat 35 uit een metalen koker 6 van rechthoekige doorsnede met op de hoeken buisvormige verstijvingsribben 7 en op voor- en achterwand klemmen 8 resp. 9 voor het bevestigen van een rubber manchet 10, die aan de uiteinden is gesloten en die kan worden opgeporapt, zoals getoond bij 11, en dan aanligt tegen de zijwand 12 van de reeds vervaardigde sleuf.At the location of the front wall, the slot is closed by means of a mold 5, which is shown on a larger scale in fig. 2. This mold consists of a metal tube 6 of rectangular cross-section with stiffening ribs 7 at the corners and at the front. and rear wall clamps 8 resp. 9 for attaching a rubber sleeve 10, which is closed at the ends and which can be picked up, as shown at 11, and then abuts against the side wall 12 of the slot already manufactured.

40 Fig. 2 toont één manchet in de opgepompte toestand en één in de 3 4 c -< i 't T w v · i ï 4 niet-opgepompte toestand.Fig. 40 2 shows one cuff in the inflated condition and one in the 3 4 c - <i 't T w v · i ï 4 non-inflated condition.

In de richting waarin de sleuf moet worden vervaardigd, is vöör de mal een grondfrees bezig met het uitgraven van een verder sleufgedeelte. Deze grondfrees heeft een raam 13 waaraan op op zichzelf bekende wijze grondfrezen 14 zijn bevestigd, die draaibaar zijn om horizontale assen en zijn voorzien van snijmessen 15. Deze grondfrezen worden aangedreven door niet-getoonde hydromotoren.In the direction in which the trench is to be manufactured, a router is excavating a further trench section before the mold. This rotary cutter has a frame 13 to which rotary cutters 14, which are known per se, are rotatable about horizontal axes and are provided with cutting blades 15. These rotary cutters are driven by hydraulic motors (not shown).

Het raam van de grondfrees is bevestigd aan een omhoog lopende koker 16 van rechthoekige doorsnede, welk raam bij 17 is opgehangen aan een niet-getoonde hijsinrichting.The milling machine window is attached to an upwardly extending box 16 of rectangular cross-section, which window is suspended at 17 from a hoisting device (not shown).

Tussen de grondfrezen 14 bevindt zich de zuigmond 18 van een zuigleiding, die is verbonden met een baggerpomp 19 met persleiding 20.The suction mouth 18 of a suction pipe, which is connected to a dredge pump 19 with pressure pipe 20, is located between the ground cutters 14.

Via de leiding 21 met afsluiter 22 kan water worden toegevoerd bij 23 aan de koker 16. De vloeistof van deze waterinhoud is aangegeven bij 24. Het raam 13 is voorzien van doorlaatkanalen 25, waardoor het water in de koker de grondfrezen kan bereiken, zich kan vermengen met de losgemaakte grond, waarna het mengsel van grond en water via de zuigopening 18 en zuigperspomp 19 door de persleiding 20 kan worden afgevoerd.Water can be supplied at 23 to the sleeve 16 via the pipe 21 with valve 22. The liquid of this water content is indicated at 24. The window 13 is provided with passage channels 25, through which the water in the sleeve can reach the cutters. mixing with the loosened soil, after which the mixture of soil and water can be discharged through the suction pipe 20 via the suction opening 18 and suction press pump 19.

Het raam 13 draagt bij 26 een rondomlopende oppompbare afdichtring 26*, die zodanig is uitgevoerd, dat hij langs de wanden van de reeds gemaakte sleuf en langs het voorvlak 9 van de mal 5 kan glijden.The frame 13 carries at 26 an all-round inflatable sealing ring 26 *, which is designed such that it can slide along the walls of the slot already made and along the front surface 9 of the mold 5.

Aan de ruimte tussen de buitenwand van de koker 16 en de wanden van de sleuf, bevindt zich een relatief dunne laag bentoniet 27, die is toegevoerd via de leiding 28, 29.At the space between the outer wall of the sleeve 16 and the walls of the trench is a relatively thin layer of bentonite 27, which is supplied via the pipe 28, 29.

Fig. 1 laat zien, dat de koker 16 boven het maaiveld 30 uitsteekt en dat de vloeistofkolom in de koker hoger is dan de bentonietkolom, die zich bevindt tussen de buitenwand van de koker en de wanden van de sleuf in de ruimte 27.Fig. 1 shows that the sleeve 16 protrudes above ground level 30 and that the liquid column in the sleeve is higher than the bentonite column located between the outer wall of the sleeve and the walls of the slot in the space 27.

Hierdoor is het mogelijk een overdruk teweeg te brengen, die ervoor zorgt, dat bentoniet boven de afdichting 261 blijft en niet daarlangs naar beneden kan doorlekken.This makes it possible to create an overpressure which ensures that bentonite remains above the seal 261 and cannot leak down along it.

Bij 31 bevindt zich aan de buitenkant van de koker een drukopnemer, die de druk meet van de bentonietkolom. Bij 32, onder de afdichtring 26, bevindt zich een drukopnemer, die de druk meet van de waterkolom. Beide metingen kunnen op op zichzelf bekende wijze worden benut voor het sturen van de afsluiter 22 in de watertoevoerleiding 21. Daardoor is het mogelijk ervoor te zorgen, dat de waterkolom steeds voldoende overdruk heeft.At 31 there is a pressure sensor on the outside of the tube, which measures the pressure of the bentonite column. At 32, under the sealing ring 26, there is a pressure sensor, which measures the pressure of the water column. Both measurements can be used in a manner known per se for controlling the valve 22 in the water supply line 21. This makes it possible to ensure that the water column always has sufficient overpressure.

Het is denkbaar te werken met bijvoorbeeld met twee mallen, zoals ® L n ~ A k i V f V* V “*? %It is conceivable to work with, for example, two molds, such as ® L n ~ A k i V f V * V “*? %

VV

met onderbroken lijnen aangegeven in fig. 1 met 5'. Deze tweede mal kan gebruikt worden ter afscherming naar het stroomopwaarts gelegen gebied, bijvoorbeeld wanneer men daar reeds een betonvulling wil aanbrengen danwel het bentoniet wil verwijderen en vervangen door grond nadat daarin op andere wijze een voorziening is getroffen, namelijk die voorziening waarvoor de sleuf werd gemaakt. Dit zou kunnen zijn een waterdicht scherm.in dashed lines indicated in Fig. 1 by 5 '. This second mold can be used to shield the upstream area, for example if one already wants to apply a concrete filling there or remove the bentonite and replace it with soil after another provision has been made therein, namely the provision for which the trench was made. . This could be a waterproof screen.

Nadat de grondfrees een nieuw gedeelte heeft vervaardigd, moet de grondfrees weer omhoog worden gehaald. Om ervoor te zorgen, dat de wanden van het zojuist vervaardigde gedeelte stabiel blijven, is het van nut het water uit de koker 16 te verwijderen, bijvoorbeeld met de pomp 19, en daarna tijdens het omhoog halen van de koker met grondfrees, waarbij de afdichting 26 is teruggetrokken, bentoniet toe te voeren, hetzij via de toevoerleiding 28 dan via een andere niet-getoonde leiding rechtstreeks in de koker, in welk geval het bentoniet dan via de kanalen 25 doorstroomt naar de ruimte onder de omhoog bewegende koker met frees.After the router has manufactured a new part, the router must be raised again. In order to ensure that the walls of the newly-produced part remain stable, it is useful to remove the water from the sleeve 16, for example with the pump 19, and then during the raising of the sleeve with a tiller, whereby the sealing 26 is withdrawn, to be fed bentonite, either via the supply line 28 or via another line (not shown) directly into the tube, in which case the bentonite then flows through the channels 25 to the space below the upwardly moving tube with milling cutter.

Is de mal 5' nu tijdig omhooggetrokken dan kan deze onmiddellijk na het verwijderen van de koker met frees in de. met bentoniet gevulde sleuf worden geplaatst.If the mold 5 'has now been pulled up in time, it can be placed in the cylinder immediately after removing the tube with milling cutter. slot filled with bentonite.

Λ / ”> T S ƒ -? ' * < · . ; -Λ / ”> T S ƒ -? '* <·. ; -

Claims

A method for digging a vertical trench in the ground, the trench being filled with a heavy liquid, in particular with bentonite, during and during the manufacture, and the digging itself takes place with the aid of a tiller, whereby the Loosened soil is removed from the trench by pumping out a mixture of soil and liquid therefrom, characterized in that the bentonite-filled, already manufactured part of the trench is separated from the part still to be manufactured and during its manufacture by placing a mold in the slot in the direction of progression at or near the end of the slot which has already been manufactured, which seal connects sealingly to the side walls of the slot and the space above the router is cut through the mold of the already manufactured part of the trench is separated, kept filled with water, so that the mixture of soil and liquid to be discharged therefrom consists of soil and water.

Method according to claim 1, characterized in that at least two molds are applied at a distance from each other, which distance is at least equal to the length of the working area of the router and the mold, seen in the direction of movement, located upstream after placing a jig placed near the working area of the router and after removing the router, places it at the downstream end of the new slot portion then made with the router.

3. Device for carrying out the method of claim 1 or 2, wherein the router is attached to a frame, which is suspended from a hoisting device, characterized in that a sleeve is placed on the frame of the cutter. in horizontal section has a length and width corresponding to the working length and working width of the rotary cultivator and which carries an expandable seal above the rotary cultivator, which sleeve is provided with a supply for water and with a discharge pump with pressure pipe for the mixture of soil and water and further a supply is provided for supplying bentonite to the space between the sleeve and above the seal.

4. Device as claimed in claim 3, characterized in that the tube has a height such that the tube protrudes above ground level at all times. 3403641

5. Device as claimed in claim 4, characterized in that the space filled with bentonite between sleeve and trench wall, located at a location close above the seal, is provided with a pressure sensor, the space filled with water below the seal is also provided with a pressure sensor. pressure transducer. and both pressure sensors control the water supply to the sleeve such that the water column above the bottom of the seal provides an overpressure relative to the bentonite column above seal.

6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mold or molds consist of a tube with expandable, in particular inflatable, side walls. o k '~ \ i