WO2022184429A1 - Schlitzwandfräsvorrichtung und verfahren zum fräsen eines frässchlitzes im boden - Google Patents

Schlitzwandfräsvorrichtung und verfahren zum fräsen eines frässchlitzes im boden Download PDF

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WO2022184429A1
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milling
trench
cutting
frame unit
cutter
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PCT/EP2022/053737
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Stefan Michael Finkenzeller
Leonhard Weixler
Stefan Roth
Alexander Blatt
Christian Herrmann
Ulli Wiedenmann
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Bauer Maschinen Gmbh
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
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    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3677—Devices to connect tools to arms, booms or the like allowing movement, e.g. rotation or translation, of the tool around or along another axis as the movement implied by the boom or arms, e.g. for tilting buckets

Definitions

  • the invention relates to a trench wall milling device with a trench wall cutter, which has at least one milling frame unit and at least two milling wheels arranged in the longitudinal direction of the milling frame unit and is designed for milling a substantially vertical milled trench in the ground, a supporting structure for suspending the trench wall cutter in a milling position and moving it in one substantially vertical milling direction for creating the milled trench and a feed device for feeding the trench wall cutter in a feed direction which is directed transversely to the milling direction, according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a method for cutting a cut trench in the ground with a trench wall cutting device, in which a support structure and a feed device are arranged, a trench wall cutter with at least one cutting frame unit and cutting wheels to a working area with the feed device in a feed direction that is fed transversely directed to a cutting direction, and the trench wall cutter is suspended from the supporting structure and moved in a substantially vertical cutting direction, whereby a cut trench is created in the ground by cutting off ground material, according to the preamble of claim 9.
  • Diaphragm wall milling devices are used to create individual slits, diaphragm or cut-off walls that can reach depths of up to 100 meters and more. Such diaphragm or cut-off walls are used, for example, to support construction pits or to create a water barrier. It is also possible to use such milling machines to extract bo den treasures. In certain cases it is necessary to construct a diaphragm wall in or near a structure, in a tunnel or in a confined space. Conventional carrier devices with large masts and large trench cutters cannot be used for this.
  • EP 05 18 297 B1 discloses a compact trench wall milling device for creating slots.
  • This trench wall milling device has a rail-guided carriage with a frame and a cantilever arm, which is only insignificantly Lich higher than a vertical length of the trench wall cutter.
  • a cable drum for a support cable and connecting cable and a hose drum for a supply hose are mounted on the support frame close to the ground.
  • the trench wall cutter is limited to the essential components such as cutting wheels, drives and pumps, with a guide frame being designed to be small.
  • FIG. 208 384 B1 Another compact trench wall milling device is disclosed in EP 3 208 384 B1.
  • a compact trench wall cutter is mounted adjustably below a yoke, which is formed by two adjacent carrier devices.
  • the two carrier devices are connected to each other via a swivel joint with a vertical swivel axis.
  • a height of use is essentially limited by the height of the trench wall milling cutter.
  • a trench wall cutter cannot be reduced in size at will, since a certain size is required for the cutting wheels, the drives, the pump and, in particular, for a guide frame.
  • a milling device of this type is disclosed in EP 3 719 207 A1.
  • a trench wall milling machine is divided into at least two milling machine modules, which are fed along a scaffold-like support structure with a guide device to a work area where the individual milling machine modules are assembled to form the milling machine.
  • the individual milling modules are hung ver slidably along rails along a ceiling area.
  • the invention is based on the object of specifying a trench wall milling device and a method for milling a milled trench in the ground, with which efficient milling is made possible even under particularly cramped spatial conditions.
  • a trench wall milling device is characterized in that the feed device is designed to feed the at least one cutter frame unit with the two cutter wheels in a transverse feed position, with the longitudinal direction of the cutter frame unit being aligned parallel to the feed direction, and that a pivoting device is provided with which the Milling frame unit can be pivoted with the milling wheels from the transverse feed position to the essentially vertical milling position.
  • a basic idea of the invention can be seen in at least one milling frame unit with the at least two milling wheels in a transversely directed feed position, ie in a lying position, to be fed to a work area.
  • This allows a trench cutter to be fed in even in very cramped conditions, such as in a tunnel or in buildings with low ceilings.
  • a rail, roller carrier or other chassis can be used as the feed device.
  • the one or more milling frame units preferably rest on this so that a load can be easily absorbed by the floor.
  • the at least one milling frame unit can then be pivoted together with the milling wheels from the transverse or horizontal feed position into a vertical position by means of a pivoting device.
  • the pivoting is about 90°.
  • a longitudinal direction of the trench cutter is pivoted from a horizontal orientation to a vertical orientation accordingly to the milling direction.
  • Any suitable device can be used for the pivoting device, such as a lever and/or cable system.
  • a receiving recess can be provided in the floor, into which the at least one milling frame unit is pivoted.
  • the trench wall cutter In the feeding position, the trench wall cutter is then suspended from a supporting structure, with which the trench wall cutter is moved in the vertical milling direction and a cut trench can be excavated by the rotary driven cutting wheels.
  • a supply of milling suspension and/or a pumping out of milled material with milling suspension can take place in a basically known manner via corresponding pump units.
  • the feed device has at least one rail along which the at least one milling frame unit can be displaced.
  • the at least one rail can be arranged on the floor or also on a ceiling area.
  • a plurality of rails are preferably provided, with the at least one milling frame unit itself being provided with skids or rollers or being mounted so that it can be displaced along the at least two parallel rails via a corresponding carriage or via a chassis.
  • the trench wall cutter is formed by a single cutting frame unit on which the cutting wheels are mounted.
  • the cutting frame unit with the cutting wheels mounted on it thus forms the trench wall cutter, which can be pivoted into a cutting position at the desired work site.
  • a receiving recess is preferably made in the floor, in which the at least one milling frame unit with the milling wheels can be pivoted downwards into a vertical milling position.
  • the receiving recess can have a depth up to the flea of the trench cutter and preferably include an arcuate side area for pivoting.
  • the pivoting device for the arrangement according to the invention can be of any desired design. According to a development of the invention, it is advantageous that the pivoting device is arranged on the feed device and/or the supporting structure.
  • the pivoting device can have an active pivoting drive which, for example, has a cable winch and/or a cylinder. has, which can bring about a desired pivoting movement on the at least one milling frame unit via a corresponding lever mechanism.
  • the pivoting device can also have one or more pivoting joints or pivotable tilting devices, with which a controlled pivoting movement of the milling frame unit can be carried out.
  • An edge of a receiving recess on the floor can be reinforced with a frame, in particular a pivoting frame.
  • a further preferred embodiment of the invention is that several cutting frame units are provided to form the trench cutter, the cutting wheels being mounted on one cutting frame unit and at least one further cutting frame unit being detachably attached to it.
  • the individual milling frame units form modules, so to speak, which can be arranged one above the other and attached to form the trench wall cutter as a whole. Dividing the trench cutter into several modular cutter frame units simplifies feeding in confined spaces.
  • the milling frame units are connected to the respective adjacent milling frame unit via at least one swivel joint.
  • the milling frame units can be delivered already connected to each other or connected to each other directly at the work site via the swivel joints.
  • the individual milling frame units can then be pivoted one after the other, preferably into a receiving recess, whereby due to the connection of the individual milling frame units via a lateral swivel joint, they can be tracked almost automatically.
  • the milling frame units can essentially be designed in the same way. According to a development of the invention, it is preferred that a first milling frame unit with the milling wheels and at least one further milling frame unit with a drive unit, a pump unit, a supply unit, guide plates and/or a holding device are provided.
  • the individual cutting frame units each have a special function in the assembled trench cutter.
  • the trench wall cutter can consist of two, three or more Be assembled milling frame units, which are arranged one behind the other in a longitudinal direction of the trench wall cutter.
  • the trench wall cutter has two pairs of cutting wheels, each pair of cutting wheels being driven in rotation about a common cutting wheel axis.
  • the two milling wheel axles are arranged parallel and offset to one another.
  • the cutting wheels can be driven in the same direction or in opposite directions.
  • a suction device and/or an introduction device for suspension is preferably provided between the cutting wheels.
  • the method according to the invention is characterized in that the at least one milling frame unit with the milling wheels is fed by the feeding device in a transverse feeding position, with a longitudinal direction of the milling frame unit being directed parallel to the feeding device, and that the at least one milling frame unit with the milling wheels is fed by means of a pivoting device from the transverse feeding position to a substantially vertical milling position.
  • the method according to the invention can be carried out in particular with the trench wall milling device described above. In this way, the advantages described above can be achieved.
  • a preferred variant of the method consists in that a receiving recess is previously excavated in the work area for forming the milling slot, into which the at least one milling frame unit and the milling wheels are pivoted into the milling position.
  • the dimensions of the receiving recess can be designed in such a way that, when swiveling in, there is no or no significant increase in the milling frame units compared to the transversely directed lying position.
  • a bevel or an arcuate area can be provided on the side areas of the receiving recess, which makes pivoting into the ground easier.
  • a frame for stiffening the edge can preferably be formed along the receiving recess. The frame can simultaneously serve as a guide frame during milling.
  • On At least part of the pivoting device can be designed in the frame for pivoting the at least one milling frame unit.
  • the trench wall cutter can be formed from a single cutter frame unit. According to a further development of the invention, it is particularly preferred that the trench cutter is assembled from a plurality of cutter frame units at the work area. Even with very limited slab heights, trench wall cutters with relatively long guide frames can be formed, which allow particularly good guidance and thus enable a milled trench to be created in a particularly precise position.
  • milled slot only a single milled slot can be created with the method.
  • a second and further milled slots can be created in the ground, which are preferably directly or spaced apart by about one slot length next to one another.
  • a particularly preferred embodiment of the invention consists in that, in order to form a slot wall in the ground, the at least one cut slot is filled with a settable suspension which hardens to form the wall mass. This can be used to create a foundation element or a support and/or sealing wall in the ground for an excavation enclosure using a large number of adjacent milled slots next to one another.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a first device according to the invention
  • FIG. 2 shows a first schematic side view of a further trench wall milling device according to the invention when it is fed to a work area
  • FIG. 3 shows a schematic view of the trench wall milling device from FIG. 2 when swiveling into a receiving recess
  • FIGS. 2 and 3 shows a schematic representation of the trench wall milling device of FIGS. 2 and 3 in the milling position.
  • a first trench wall milling device 10 according to the invention as shown in FIG. 1 is arranged in a tunnel 2 with a ceiling area 4 and a floor 6, in which a receiving recess 7 with an arcuate side area 8 is made.
  • a tunnel 2 is arranged along which a receiving recess 7 with an arcuate side area 8 is made.
  • a receiving recess 7 with an arcuate side area 8 is made.
  • a feed device 14 with a rail 15 is arranged along the floor 6 .
  • the feed device 14 can be connected to the support structure 12 via vertical struts (not shown) and represent a part of it.
  • a trench wall cutter 30 is fed along the feed device 14 along a horizontal feed direction Z in a transverse or lying position, as shown in dashed lines.
  • the trench wall cutter 30 is configured with a single cutter frame unit 32, on the underside of which two pairs of cutting wheels 40 are arranged.
  • a suction device 42 for sucking off milled soil can be arranged above the cutting wheels 40.
  • the milling frame unit 32 of the trench cutter 30 can be pivoted by about 90° into a milling position in the receiving recess 7 by means of a pivoting device 20 with a horizontally directed pivot axis S directed transversely to the feed direction Z, as is clearly shown in Fig. 1 .
  • the milling wheels 40 of the trench cutter 30 are directed downwards, with a longitudinal direction of the milling frame unit 32 being aligned vertically overall.
  • the trench wall cutter 30 is suspended from the support structure 12 and can be lowered vertically into the ground 6 via a holding device (not shown) with at least one support cable and can be withdrawn again from there. Energy can be supplied and suspension can be supplied and/or removed via lines (not shown) which are mounted on line drums along the support structure 12 .
  • an alternative trench wall milling device 10 is shown which is made up of two milling frame units 32 .
  • the milling wheels 40 are mounted on a first milling frame unit 32a.
  • a second milling frame unit 32b is provided adjacent to the first milling frame unit 32a and is pivotably connected to the first milling frame unit 32a via a pivot joint 34 .
  • the trench wall cutter 30 with the two cutter frame units 32a, 32b is fed along a supporting structure (not shown) and a feed device (not shown), which can be designed in accordance with the embodiment of FIG.
  • the first milling frame unit 32a can be pivoted about the pivot joint 34 by approximately 90° downwards into a receiving recess 7 by means of a pivoting device, not shown in detail.
  • the second milling frame unit 32b can then be pivoted about the pivot joint 34 of the first milling frame unit 32a, as is clearly shown in FIG.
  • the two milling frame units 32a, 32b can be firmly connected to one another in the assembled vertical position by means of a detachable connecting device (not shown in detail), so that milling can then take place by lowering the trench cutter 30 into the ground 6.
  • the trench wall cutter 30 be moved vertically via a supporting cable as a holding device 18 on the supporting structure.
  • the trench wall cutter 30 can be withdrawn from the milling slot, after which the individual milling frame units 32 are detached from one another again and pivoted back about the pivot joint 34 back into the horizontal or transverse feeding position according to FIG.
  • the trench cutter 10 or the individual cutter frame units 32a and 32b are each pivoted about an axis parallel to the axis of rotation of the cutter wheels. It is of course also possible and covered by the invention for pivoting to take place around a pivot axis which is perpendicular to the axis of rotation of the cutting wheels 40 and is preferably horizontal, i. H. in the lying position, the two pairs of cutting wheels 40 are not arranged one above the other, but next to one another.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräsvorrichtung mit einer Schlitzwandfräse, welche mindestens eine Fräsrahmeneinheit und mindestens zwei in Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit angeordnete Fräsräder aufweist und zum Fräsen eines im Wesentlichen vertikalen Frässchlitzes im Boden ausgebildet ist, einer Tragkonstruktion zum Aufhängen der Schlitzwandfräse in einer Fräsposition und Bewegen in einer im Wesentlichen vertikalen Fräsrichtung zum Erstellen des Frässchlitzes und einer Zuführeinrichtung zum Zuführen der Schlitzwandfräse in einer Zuführrichtung, welche quer zur Fräsrichtung gerichtet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Zuführeinrichtung ausgebildet ist, die mindestens eine Fräsrahmeneinheit mit den zwei Fräsrädern in einer quergerichteten Zuführposition zuzuführen, wobei die Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit parallel zur Zuführrichtung gerichtet ist, und dass eine Schwenkeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Fräsrahmeneinheit mit den Fräsrädern aus der quergerichteten Zuführposition in die im Wesentlichen vertikale Fräsposition verschwenkbar ist.

Description

SCHLITZWANDFRÄSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM FRÄSEN EINES FRÄSSCHLITZES IM BODEN
Die Erfindung betrifft eines Schlitzwandfräsvorrichtung mit einer Schlitzwandfräse, welche mindestens eine Fräsrahmeneinheit und mindestens zwei in Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit angeordnete Fräsräder aufweist und zum Fräsen eines im Wesentlichen vertikalen Frässchlitzes im Boden ausgebildet ist, einer Tragkonstruk tion zum Aufhängen der Schlitzwandfräse in einer Fräsposition und Bewegen in einer im Wesentlichen vertikalen Fräsrichtung zum Erstellen des Frässchlitzes und einer Zuführeinrichtung zum Zuführen der Schlitzwandfräse in einer Zuführrichtung, welche quer zur Fräsrichtung gerichtet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Bo den mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung, bei welchem eine Tragkonstruktion und eine Zuführeinrichtung angeordnet werden, eine Schlitzwandfräse mit mindestens einer Fräsrahmeneinheit und Fräsrädern zu einem Arbeitsbereich mit der Zuführein richtung in einer Zuführrichtung zugeführt wird, welche quer zu einer Fräsrichtung gerichtet ist, und die Schlitzwandfräse an der Tragkonstruktion aufgehängt und in einer im Wesentlichen vertikalen Fräsrichtung bewegt wird, wobei ein Frässchlitz im Boden durch Abfräsen von Bodenmaterial erstellt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Mit Schlitzwandfräsvorrichtungen werden Einzelschlitze, Schlitz- oder Dichtwände erstellt, die Tiefen von bis zu 100 Meter und mehr erreichen können. Derartige Schlitz- oder Dichtwände dienen zum Beispiel der Abstützung von Baugruben oder zum Erstellen einer Wassersperrung. Es ist auch möglich, mit solchen Fräsen Bo denschätze abzubauen. In bestimmten Fällen ist es erforderlich, eine Wand im Schlitzwandverfahren in oder nahe an einem Bauwerk, in einem Tunnel oder unter beengten Raumverhältnissen zu erstellen. Hierfür können übliche Trägergeräte mit großen Masten und großen Schlitzwandfräsen nicht eingesetzt werden.
Aus der EP 05 18 297 B1 ist eine kompakte Schlitzwandfräsvorrichtung zum Erstel len von Schlitzen bekannt. Diese Schlitzwandfräsvorrichtung weist einen schienenge führten Wagen mit einem Gestell und einem Auslegerarm auf, welcher nur unwesent lich höher als eine vertikale Länge der Schlitzwandfräse ist. Eine Seiltrommel für ein Tragseil sowie Verbindungskabel und eine Schlauchtrommel für einen Versorgungs schlauch sind bodennah an dem Traggestell gelagert. Die Schlitzwandfräse ist auf die wesentlichen Komponenten, wie Fräsräder, Antriebe und 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 Träger geräte gebildet ist. Die beiden Trägergeräte sind über ein Schwenkgelenk mit vertika ler Schwenkachse miteinander verbunden.
Bei diesen bekannten Schlitzwandfräsvorrichtungen ist eine Einsatzhöhe im Wesent lichen durch die Höhe der Schlitzwandfräse begrenzt. Dabei kann eine Schlitzwand fräse nicht beliebig verkleinert werden, da für die Fräsräder, die Antriebe, die Pumpe und insbesondere für einen Führungsrahmen eine bestimmte Größe benötigt wer den.
Eine gattungsgemäße Fräsvorrichtung geht aus der EP 3 719 207 A1 hervor. Bei dieser bekannten Schlitzwandfräsvorrichtung ist eine Schlitzwandfräse in zumindest zwei Fräsenmodule aufgeteilt, die entlang einer gerüstartigen Tragkonstruktion mit einer Führungseinrichtung zu einem Arbeitsbereich zugeführt werden, an welchem die einzelnen Fräsenmodule zu der Fräse zusammengesetzt werden. Die einzelnen Fräsenmodule sind dabei entlang von Schienen entlang einem Deckenbereich ver schiebbar aufgehängt. Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Schlitzwandfräsvorrichtung und ein Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden anzugeben, mit welchen auch unter besonders beengten Raumverhältnissen ein effizientes Fräsen ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird zum einen mit einer Schlitzwandfräsvorrichtung nach dem An spruch 1 und zum anderen mit einem Verfahren nach dem Anspruch 9 gelöst. Be vorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprü chen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist eine Schlitzwandfräsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung ausgebildet ist, die mindestens eine Fräsrahmeneinheit mit den zwei Fräsrädern in einer quergerichteten Zuführposition zuzuführen, wobei die Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit parallel zur Zuführrichtung ausgerichtet ist, und dass eine Schwenkeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Fräsrahmenein heit mit den Fräsrädern aus der quergerichteten Zuführposition in die im Wesentli chen vertikale Fräsposition verschwenkbar ist.
Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, mindestens eine Fräs rahmeneinheit mit den mindestens zwei Fräsrädern in einer quer gerichteten Zuführ position, also in einer liegenden Position, zu einem Arbeitsbereich zuzuführen. Hier durch kann eine Schlitzwandfräse auch in sehr beengten Verhältnissen, etwa in ei nem Tunnel oder in Gebäuden mit geringer Deckenhöhe, zugeführt werden. Als Zu führeinrichtung können eine Schienenbahn, Rollenträger oder sonstige Fahrgestelle verwendet werden. Vorzugsweise liegen die eine oder die mehreren Fräsrahmenein heiten hierauf auf, so dass eine Belastung in einfacher Weise durch den Boden auf genommen werden kann.
An einem Arbeitsbereich kann dann die mindestens eine Fräsrahmeneinheit zusam men mit den Fräsrädern von der quergerichteten oder liegenden Zuführposition in eine vertikale Position mittels einer Schwenkeinrichtung verschwenkt werden. Die Verschwenkung beträgt dabei etwa 90°. Hierbei wird eine Längsrichtung der Schlitz wandfräse von einer horizontalen Ausrichtung in eine vertikale Ausrichtung entspre chend der Fräsrichtung verschwenkt. Für die Schwenkeinrichtung kann dabei jede geeignete Einrichtung verwendet werden, etwa ein Hebel- und/oder Seilsystem. Für das Verschwenken kann eine Aufnahmeausnehmung im Boden vorgesehen sein, in welche die mindestens eine Fräsrahmeneinheit eingeschwenkt wird.
In der Zuführposition ist die Schlitzwandfräse dann an einer Tragkonstruktion aufge hängt, mit welcher die Schlitzwandfräse in der vertikalen Fräsrichtung bewegt und durch die rotierend angetriebenen Fräsräder ein Frässchlitz ausgehoben werden kann. Ein Zuführen von Frässuspension und/oder ein Abpumpen von abgefrästem Material mit Frässuspension kann in grundsätzlich bekannter Weise über entspre chende Pumpeneinheiten erfolgen.
Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Zu führeinrichtung mindestens eine Schiene aufweist, entlang welcher die mindestens eine Fräsrahmeneinheit verschiebbar ist. Die mindestens eine Schiene kann dabei am Boden oder auch an einem Deckenbereich angeordnet sein. Vorzugsweise sind mehrere Schienen vorgesehen, wobei die mindestens eine Fräsrahmeneinheit selbst mit Gleitkufen oder Rollen versehen ist oder über einen entsprechenden Schlitten oder über ein Fahrgestell verschiebbar entlang der mindestens zwei parallelen Schienen gelagert ist.
Für eine einfache Ausführung ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass die Schlitzwandfräse durch eine einzelne Fräsrahmeneinheit gebil det ist, an welcher die Fräsräder gelagert sind. Die Fräsrahmeneinheit mit den daran gelagerten Fräsrädern bildet somit die Schlitzwandfräse, welche an der gewünschten Arbeitsstelle in eine Fräsposition verschwenkt werden kann. Vorzugsweise ist dabei im Boden eine Aufnahmeausnehmung eingebracht, in welcher die mindestens eine Fräsrahmeneinheit mit den Fräsrädern nach unten in eine vertikale Fräsposition ver schwenkt werden kann. Die Aufnahmeausnehmung kann eine Tiefe bis zur Flöhe der Schlitzwandfräse aufweisen und vorzugsweise einen bogenförmigen Seitenbereich zum Einschwenken umfassen.
Grundsätzlich kann die Schwenkeinrichtung für die erfindungsgemäße Anordnung beliebig ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Schwenkeinrichtung an der Zuführeinrichtung und/oder der Tragkonstrukti on angeordnet ist. Die Schwenkeinrichtung kann dabei einen aktiven Schwenkantrieb aufweisen, welcher beispielsweise eine Seilzugwinde und/oder einen Zylinder auf- weist, welcher über einen entsprechenden Hebelmechanismus eine gewünschte Schwenkbewegung an der mindestens einen Fräsrahmeneinheit bewirken kann. Die Schwenkeinrichtung kann auch ein oder mehrere Schwenkgelenke oder ver- schwenkbare Kippen aufweisen, mit welchen eine kontrollierte Schwenkbewegung der Fräsrahmeneinheit ausgeführt werden kann. Ein Rand einer Aufnahmeausneh mung am Boden kann mit einem Rahmen, insbesondere einem Schwenkrahmen, verstärkt sein.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass mehrere Fräsrahmeneinheiten zum Bilden der Schlitzwandfräse vorgesehen sind, wobei an einer Fräsrahmeneinheit die Fräsräder gelagert sind und zusätzlich mindestens eine weitere Fräsrahmeneinheit lösbar daran angebracht ist. Die einzelnen Fräsrahmen einheiten bilden sozusagen Module, welche übereinander angeordnet und ange bracht werden können, um so die Schlitzwandfräse insgesamt zu bilden. Die Auftei lung der Schlitzwandfräse in mehrere modulartige Fräsrahmeneinheiten vereinfacht eine Zuführung unter beengten Raumverhältnissen.
Besonders vorteilhaft ist es dabei nach einer Variante der Erfindung, dass die Fräs rahmeneinheiten über mindestens ein Schwenkgelenk mit der jeweils angrenzenden Fräsrahmeneinheit verbunden sind. Die Fräsrahmeneinheiten können so bereits mit einander verbunden angeliefert werden oder unmittelbar an der Arbeitsstelle über die Schwenkgelenke miteinander verbunden werden. Anschließend können die einzel nen Fräsrahmeneinheiten nacheinander vorzugsweise in eine Aufnahmeausneh mung eingeschwenkt werden, wobei aufgrund der Verbindung der einzelnen Fräs rahmeneinheiten über ein seitliches Schwenkgelenk diese nahezu automatisch nachgeführt werden können.
Grundsätzlich können die Fräsrahmeneinheiten im Wesentlichen gleich gestaltet sein. Bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass eine erste Fräs rahmeneinheit mit den Fräsrädern und mindestens eine weitere Fräsrahmeneinheit mit einer Antriebseinheit, einer Pumpeneinheit, einer Versorgungseinheit, Führungs platten und/oder einer Halteeinrichtung vorgesehen sind. Den einzelnen Fräsrah meneinheiten kommt so jeweils eine spezielle Funktion in der zusammengesetzten Schlitzwandfräse zu. Die Schlitzwandfräse kann dabei aus zwei, drei oder mehreren Fräsrahmeneinheiten zusammengesetzt sein, welche in einer Längsrichtung der Schlitzwandfräse hintereinander angeordnet werden.
Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass die Schlitzwandfräse zwei Paare von Fräsrädern aufweist, wobei jedes Paar von Fräsrä dern um eine gemeinsame Fräsradachse drehend angetrieben ist. Die beiden Fräs radachsen sind dabei parallel und versetzt zueinander angeordnet. Die Fräsräder können gleichgerichtet oder gegengerichtet angetrieben sein. Vorzugsweise ist zwi schen den Fräsrädern eine Absaugeinrichtung und/oder eine Einleiteinrichtung für Suspension vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zu führeinrichtung die mindestens eine Fräsrahmeneinheit mit den Fräsrädern in einer quergerichteten Zuführposition zugeführt wird, wobei eine Längsrichtung der Fräs rahmeneinheit parallel zur Zuführeinrichtung gerichtet ist, und dass die mindestens eine Fräsrahmeneinheit mit den Fräsrädern mittels einer Schwenkeinrichtung aus der quergerichteten Zuführposition in einem im Wesentlichen vertikale Fräsposition ver schwend wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit der zuvor beschriebenen Schlitzwandfräsvorrichtung ausgeführt werden. Dabei können die zuvor beschriebe nen Vorteile erzielt werden.
Eine bevorzugte Verfahrensvariante besteht nach der Erfindung darin, dass an dem Arbeitsbereich zum Bilden des Frässchlitzes vorausgehend eine Aufnahmeausneh mung ausgehoben wird, in welche die mindestens eine Fräsrahmeneinheit und die Fräsräder in die Fräsposition geschwenkt werden. Die Aufnahmeausnehmung kann in ihren Dimensionen insbesondere so gestaltet sein, dass beim Einschwenken keine oder keine wesentliche Erhöhung der Fräsrahmeneinheiten gegenüber der querge richteten liegenden Position auftritt. An Seitenbereichen der Aufnahmeausnehmung kann eine Abschrägung oder ein bogenförmiger Bereich vorgesehen sein, durch wel chen ein Einschwenken in den Boden vereinfacht wird. Vorzugsweise kann entlang der Aufnahmeausnehmung ein Rahmen zur Versteifung des Randes ausgebildet sein. Der Rahmen kann gleichzeitig beim Fräsen als ein Führungsrahmen dienen. An dem Rahmen kann zumindest ein Teil der Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der mindestens einen Fräsrahmeneinheit ausgebildet sein.
Grundsätzlich kann die Schlitzwandfräse aus einer einzelnen Fräsrahmeneinheit ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Schlitzwandfräse aus mehreren Fräsrahmeneinheiten an dem Arbeitsbe reich zusammengesetzt wird. Flierdurch können auch bei sehr begrenzten Decken höhen Schlitzwandfräsen mit relativ langen Führungsrahmen gebildet werden, wel che eine besonders gute Führung erlauben und damit eine besonders positionsge naue Erstellung eines Frässchlitzes ermöglichen.
Mit dem Verfahren kann grundsätzlich nur ein einziger Frässchlitz erstellt werden. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass mindestens zwei nebeneinanderliegende Frässchlitze erstellt werden, wobei nach dem Erstellen eines ersten Frässchlitzes die Schlitzwandfräse aus dem ersten Frässchlitz gegebe nenfalls unter Trennung der mehreren Fräsrahmeneinheiten rückgezogen wird, und dass zum Bilden eines weiteren Frässchlitzes die Fräsrahmeneinheiten entlang der Zuführeinrichtung verfahren und wieder zu der Schlitzwandfräse verbunden werden, welche anschließend unter Abfräsen von Bodenmaterial in den Boden abgesenkt wird. Hierbei können ein zweiter und weitere Frässchlitze im Boden erstellt werden, welche vorzugsweise unmittelbar oder um etwa eine Schlitzlänge beabstandet ne beneinanderliegend sind.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass zum Bilden einer Schlitzwand im Boden der mindestens eine Frässchlitz mit einer abbind- baren Suspension verfüllt wird, welche zu der Wandmasse aushärtet. Hierdurch kön nen ein Gründungselement oder durch eine Vielzahl nebeneinanderliegender, an grenzender Frässchlitze eine Stütz- und/oder Dichtwand im Boden für eine Baugru benumfassung erstellt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen wei ter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen
Schlitzwandfräsvorrichtung;
Fig. 2 eine erste schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemä ßen Schlitzwandfräsvorrichtung beim Zuführen zu einem Arbeitsbe reich;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Schlitzwandfräsvorrichtung von Fig. 2 beim Einschwenken in eine Aufnahmeausnehmung; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Schlitzwandfräsvorrichtung der Figu ren 2 und 3 in Fräsposition.
Eine erste erfindungsgemäße Schlitzwandfräsvorrichtung 10 gemäß Fig. 1 ist in ei nem Tunnel 2 mit einem Deckenbereich 4 und einem Boden 6 angeordnet, in wel chem eine Aufnahmeausnehmung 7 mit einem bogenförmigen Seitenbereich 8 ein gebracht ist. Entlang des Tunnels 2 ist eine nur schematisch angedeutete Tragkon struktion 12 mit einem Deckenbalken 13 angeordnet. Entlang des Bodens 6 ist eine Zuführeinrichtung 14 mit einer Schiene 15 angeordnet. Die Zuführeinrichtung 14 kann über nicht dargestellte Vertikalstreben mit der Tragkonstruktion 12 verbunden sein und einen Teil davon darstellen.
Entlang der Zuführeinrichtung 14 wird entlang einer horizontalen Zuführrichtung Z eine Schlitzwandfräse 30 in einer quer gerichteten oder liegenden Position zugeführt, wie mit gestrichelter Darstellung gezeigt ist. In dem dargestellten Ausführungsbei spiel ist die Schlitzwandfräse 30 mit einer einzelnen Fräsrahmeneinheit 32 ausgebil det, an deren Unterseite zwei Paare von Fräsrädern 40 angeordnet sind. Über den Fräsrädern 40 kann eine Absaugeinrichtung 42 zum Absaugen von abgefrästem Bo denmaterial angeordnet sein.
Bei Erreichen eines Arbeitsbereiches kann die Fräsrahmeneinheit 32 der Schlitz wandfräse 30 mittels einer Schwenkeinrichtung 20 mit einer horizontal gerichteten und quer zu Zuführrichtung Z gerichteten Schwenkachse S um etwa 90° in eine Fräsposition in die Aufnahmeausnehmung 7 eingeschwenkt werden, wie anschaulich in Fig. 1 dargestellt ist. In der Fräsposition sind die Fräsräder 40 der Schlitzwandfräse 30 nach unten gerich tet, wobei insgesamt eine Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit 32 in der Vertikalen ausgerichtet ist. Die Schlitzwandfräse 30 ist an der Tragkonstruktion 12 aufgehängt und kann über eine nicht dargestellte Halteeinrichtung mit mindestens einem Tragseil vertikal in den Boden 6 abgesenkt und hieraus wieder rückgezogen werden. Eine Energieversorgung sowie eine Zuführung und/oder eine Abführung von Suspension kann über nicht dargestellte Leitungen erfolgen, welche auf Leitungstrommeln ent lang der Tragkonstruktion 12 gelagert sind.
Gemäß den Figuren 2 bis 4 ist eine alternative Schlitzwandfräsvorrichtung 10 darge stellt, welche aus zwei Fräsrahmeneinheiten 32 aufgebaut ist. Dabei sind die Fräsrä der 40 an einer ersten Fräsrahmeneinheit 32a gelagert. An der ersten Fräsrahmen einheit 32a angrenzend ist eine zweite Fräsrahmeneinheit 32b vorgesehen, welche über ein Schwenkgelenk 34 mit der ersten Fräsrahmeneinheit 32a schwenkbar ver bunden ist.
Entsprechend Fig. 2 erfolgt eine Zuführung der Schlitzwandfräse 30 mit den zwei Fräsrahmeneinheiten 32a, 32b entlang einer nicht dargestellten Tragkonstruktion und einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung, welche entsprechend der Ausführung von Fig. 1 ausgebildet sein können.
Bei Erreichen eines Arbeitsbereichs gemäß Fig. 3 kann die erste Fräsrahmeneinheit 32a um das Schwenkgelenk 34 um etwa 90° nach unten in eine Aufnahmeausneh mung 7 mittels einer nicht näher dargestellten Schwenkeinrichtung verschwenkt wer den.
Anschließend kann die zweite Fräsrahmeneinheit 32b um das Schwenkgelenk 34 der ersten Fräsrahmeneinheit 32a nachgeschwenkt werden, wie anschaulich in Fig. 4 ausgeführt ist.
Die beiden Fräsrahmeneinheiten 32a, 32b können über eine nicht näher dargestellte lösbare Verbindungseinrichtung in der montierten vertikalen Position fest miteinander verbunden werden, so dass anschließend ein Abfräsen durch Absenken der Schlitz wandfräse 30 in den Boden 6 erfolgen kann. Dabei kann die Schlitzwandfräse 30 über ein Tragseil als Halteeinrichtung 18 an der Tragkonstruktion vertikal bewegt werden.
Nach Erreichen einer Endteufe kann die Schlitzwandfräse 30 wieder aus dem Fräs schlitz rückgezogen werden, wobei anschließend die einzelnen Fräsrahmeneinheiten 32 wieder voneinander gelöst und um das Schwenkgelenk 34 zurück in die horizon tale oder quer gerichtete Zuführposition gemäß Fig. 2 rückgeschwenkt werden.
In den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Schlitzwandfräse 10 bzw. werden die einzelnen Fräsrahmeneinheiten 32a und 32b jeweils um eine Achse pa rallel zur Drehachse der Fräsräder verschwenkt. Es ist natürlich ebenso möglich und durch die Erfindung abgedeckt, dass um eine Schwenkachse verschwenkt wird, die senkrecht zur Drehachse der Fräsräder 40 steht und vorzugsweise horizontal ist, d. h. in der liegenden Position sind die beiden Fräsradpaare 40 nicht übereinander, sondern nebeneinander angeordnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schlitzwandfräsvorrichtung mit
- einer Schlitzwandfräse (30), welche mindestens eine Fräsrahmeneinheit (32) und mindestens zwei in Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit (32) angeordne te Fräsräder (40) aufweist und zum Fräsen eines im Wesentlichen vertikalen Frässchlitzes im Boden (6) ausgebildet ist,
- einer Tragkonstruktion (12) zum Aufhängen der Schlitzwandfräse (30) in einer Fräsposition und Bewegen in einer im Wesentlichen vertikalen Fräsrichtung zum Erstellen des Frässchlitzes und
- einer Zuführeinrichtung (14) zum Zuführen der Schlitzwandfräse (30) in einer Zuführrichtung, welche quer zur Fräsrichtung gerichtet ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass die Zuführeinrichtung (14) ausgebildet ist, die mindestens eine Fräsrah meneinheit (32) mit den zwei Fräsrädern (40) in einer quergerichteten Zuführ position zuzuführen, wobei die Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit (32) pa rallel zur Zuführrichtung gerichtet ist, und
- dass eine Schwenkeinrichtung (20) vorgesehen ist, mit welcher die Fräsrah meneinheit (32) mit den Fräsrädern (40) aus der quergerichteten Zuführposition in die im Wesentlichen vertikale Fräsposition verschwenkbar ist.
2. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zuführeinrichtung (14) mindestens eine Schiene (15) aufweist, entlang welcher die mindestens eine Fräsrahmeneinheit (32) verschiebbar ist.
3. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzwandfräse (30) durch eine einzelne Fräsrahmeneinheit (32) ge bildet ist, an welcher die Fräsräder (40) gelagert sind.
4. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (20) an der Zuführeinrichtung (14) und/oder der Tragkonstruktion (12) angeordnet ist.
5. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fräsrahmeneinheiten (32) zum Bilden der Schlitzwandfräse (30) vorgesehen sind, wobei an einer Fräsrahmeneinheit (32) die Fräsräder (40) ge lagert sind und zusätzlich mindestens eine weitere Fräsrahmeneinheit (32) lösbar daran angebracht ist.
6. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräsrahmeneinheiten (32) über mindestens ein Schwenkgelenk (34) mit der jeweils angrenzenden Fräsrahmeneinheit (32) verbunden sind.
7. Schlitzwandfräsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fräsrahmeneinheit (32) mit den Fräsrädern (40) und mindestens eine weitere Fräsrahmeneinheit (32) mit einer Antriebseinheit, einer Pumpenein heit, einer Versorgungseinheit, Führungsplatten und/oder einer Flalteeinrichtung vorgesehen sind.
8. Schlitzwandfräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzwandfräse (30) zwei Paare von Fräsrädern (40) aufweist.
9. Verfahren zum Fräsen eines Frässchlitzes im Boden mit einer Schlitzwandfräs vorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem eine Tragkonstruktion (12) und eine Zuführeinrichtung (14) angeordnet werden, eine Schlitzwandfräse (30) mit mindestens einer Fräsrahmeneinheit (32) und Fräsrädern (40) zu einem Arbeitsbereich mit der Zuführeinrichtung (14) in einer Zuführrichtung zugeführt wird, welche quer zu einer Fräsrich tung gerichtet ist, und die Schlitzwandfräse (30) an der Tragkonstruktion (12) aufgehängt und in einer im Wesentlichen vertikalen Fräsrichtung bewegt wird, wobei ein Frässchlitz im Boden (6) durch Abfräsen von Bodenmaterial erstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zuführeinrichtung (14) die mindestens eine Fräsrahmen einheit (32) mit den Fräsrädern (40) in einer quergerichteten Zuführpositi on zugeführt wird, wobei eine Längsrichtung der Fräsrahmeneinheit (32) parallel zur Zuführeinrichtung gerichtet ist, und dass die mindestens eine Fräsrahmeneinheit (32) mit den Fräsrädern (40) mittels einer Schwenkeinrichtung (20) aus der quergerichteten Zuführposi tion in eine im Wesentlichen vertikale Fräsposition verschwenkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Arbeitsbereich zum Bilden des Frässchlitzes vorausgehend eine Aufnahmeausnehmung (7) ausgehoben wird, in welche die mindestens eine Fräsrahmeneinheit (32) und die Fräsräder (40) in die Fräsposition geschwenkt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzwandfräse (30) aus mehreren Fräsrahmeneinheiten (32) an dem Arbeitsbereich zusammengesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei nebeneinanderliegende Frässchlitze erstellt werden, wo bei nach dem Erstellen eines ersten Frässchlitzes die Schlitzwandfräse (30) aus dem ersten Frässchlitz gegebenenfalls unter Trennung der mehreren Fräsrah meneinheiten (32) rückgezogen wird, und dass zum Bilden eines weiteren Frässchlitzes die Fräsrahmeneinheiten (32) ent lang der Zuführeinrichtung (14) verfahren und wieder zu der Schlitzwandfräse (30) verbunden werden, welche anschließend unter Abfräsen von Bodenmaterial in den Boden (6) abgesenkt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden einer Schlitzwand im Boden (6) der mindestens eine Frässchlitz mit einer abbindbaren Suspension verfüllt wird, welche zu der Schlitzwand aus härtet.
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