CH508107A - Verfahren und Eimerkettenbagger zur Herstellung von Schlitzwänden - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Eimerkettenbagger zur Herstellung von Schlitzwänden
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schlitzwänden, bei welchem ein ausgehobener Schlitz im Boden mit einer Stützflüssigkeit gefüllt und an einer Stirnseite im wesentlichen kontinuierlich mittels eines Eimerkettenbaggers verlängert wird, sowie ein Eimerkettenbagger zur Ausführung des Verfahrens.



   Die Schlitzwandbauweise hat in den letzten Jahren insbesondere für den Verkehrsausbau in Städten, z.B.



  beim Bau von Untergrundbahnen eine grosse technische Bedeutung erlangt. Bei der Erstellung von Bauten in verkehrsreichen Stadtgebieten ist es jedoch besonders wichtig, die Bauzeit so kurz wie möglich zu halten, um die Verkehrsbehinderung zu reduzieren.



   Zur Herstellung von Schlitzwänden wurde bisher eine Reihe von verschiedenen Verfahren entwickelt und meistens werden die Schlitzwände mittels Seilgreifern ausgehoben.



   Es zeigte sich jedoch, dass das Greiferbaggern ebenso wie die verschiedenen anderen Verfahren sehr zeitaufwendig ist, was sich ungünstig auswirkt und in manchen Fällen insbesondere die Wirtschaftlichkeit der Schlitzwandbauweise in Frage stellt.



   Auch ist bei den vorbekannten Verfahren meist nicht zu vermeiden, dass in den angrenzenden seitlichen Erdflächen Kavernen entstehen, die einen unnötig hohen Betonverbrauch und unebene Wandflächen zur Folge haben; ebenso ist es bei den bekannten Verfahren notwendig, um Betonieren der Schlitzwände gesonderte Endabsperrungen oder Endschalungen, z.B. Stahlrohre, einzusetzen, was umständlich und kostspielig ist.



   Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das bei der Herstellung von Schlitzwänden eine schnellere, rationellere und wirtschaftlichere Baudurchführung ermöglicht.



   Dieser Zweck der Erfindung wird dadurch erreicht, dass der Eimerkettenbagger gegen die seitlichen Wandungen des ausgehobenen Schlitzes und gegen die Sohle des Schlitzes so abgedichtet wird, dass auf der der genannten Stirnseite des Schlitzes zugekehrten Seite des Eimerkettenbaggers innerhalb des Schlitzes ein erster flüssigkeitsgefüllter Raum gebildet wird, der von einem hinter dem Eimerkettenbagger gelegenen zweiten flüssigkeitsgefüllten Raum abgetrennt ist, bei welchem weiter der Flüssigkeitsspiegel in dem genannten ersten flüssigkeitsgefüllten Raum gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel in dem genannten zweiten flüssigkeitsgefüllten Raum abgesenkt wird, so dass der Eimerkettenbagger von der hydrostatischen Druckdifferenz vorwärts getrieben wird und wobei schliesslich der gebildete Schlitz nachfolgend mit Beton verfüllt wird.



   Zur Sicherung des Erdreichs ist der Schlitz in jedem Fall mit vorteilhaft thixotroper Flüssigkeit gefüllt. Die zum Vortrieb notwendige Kraft wird also dadurch aufgebracht, dass in dem vom Eimerkettenbagger an der Stirnseite des Schlitzes umschlossenen Arbeitsraum der Flüssigkeitsspiegel niedriger gehalten wird als im dahinterliegenden Schlitzbereich. Auf diese Weise wird erreicht, dass auf den Eimerkettenbagger eine praktisch gleichmässig verteilte Vortriebskraft wirkt. Hierdurch wird die Möglichkeit des wirksamen Einsatzes eines Eimerkettenbaggers geschaffen.



   Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Eimerkettenbaggers zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der Eimerkettenbagger einen sich längs der Eimerketten erstreckenden Kasten aufweist, dessen Breite etwas geringer ist als die Breite der herzustellenden Schlitzwand, der ferner mit nachgiebigen Dichtungen zur Abdichtung des genannten Kastens gegen die Seitenwandungen des ausgehobenen Schlitzes versehen ist, zum Zweck, dass sich jeweils vor und hinter dem Eimerkettenbagger zwei durch die Kastenwand voneinander getrennte Räume innerhalb des ausgehobenen Schlitzes bilden.



   Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rückseite des Stahlkastens in einer für die Betonierfugen günstigen Form ausgebildet, so dass der Stahlkasten beim Betonieren der Schlitzwände zugleich als Fugenschalung benutzt werden kann.



   Die Lenkung des Eimerkettenbaggers in Vortriebsrichtung, insbesondere dann, wenn gekrümmte Schlitzwände herzustellen sind, kann durch einen oberhalb des   Geländeniveaus an der Vorrichtung angeordneten Leitarm ermöglicht werden.



   Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. la einen Horizontalschnitt durch einen Eimerkettenbagger nach der Erfindung,
Fig. lb einen Horizontalschnitt durch einen Eimerkettenbagger mit einer anderen Ausbildung der Rückseite des Stahlkastens und
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt in der Mittelachse eines Eimerkettenbaggers nach der Erfindung.



   Anhand der Zeichnungen wird ein Verfahren zur Herstellung einer Schlitzwand erläutert. Der Schlitz 1 wird mit Hilfe eines Eimerkettenbaggers 2 durch stirnseitigen Aushub des Bodens 3 verlängert.



   Wie insbesondere aus den Fig. la und   lb    zu ersehen ist, enthält der Eimerkettenbagger 2 einen mit Bezug auf eine horizontale Schnittebene U-förmigen Stahlkasten 3, der etwas schmäler ist als der Schlitz 1. Die Eimerketten 4 sind so angeordnet, dass sie an der Stirnseite des Schlitzes von unten nach oben laufend den Boden 8 lösen und fördern. Es sind mindestens zwei Eimerketten 4a und 4b vorgesehen, die so ausgebildet sind, dass sie sich seitlich ineinanderschieben lassen und innerhalb des Stahlkastens 3 nach unten laufen können, wie der Fachmann den Fig. la und   lb    ohne Schwierigkeit entnehmen kann. Die Eimerketten 4a und 4b sind zweckmässigerweise dadurch gebildet, dass die einzelnen Eimer an Seile 15 angeschraubt werden. Die Führung der Eimer erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels Führungsschienen 5.



   Mit Hilfe von Dichtungsblechen 6 kann der vom Stahlkasten 3 umschlossene Arbeitsraum vom dahinterliegenden Schlitzbereich flüssigkeitsmässig abgetrennt werden, so dass der Flüssigkeitsspiegel 7 im Arbeitsraum gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel im dahinterliegenden Schlitzbereich abgesenkt werden kann. Infolge einer solchen Absenkung wirkt auf den Stahlkasten 3 eine praktisch gleichmässig verteilte Vortriebskraft. Auf diese Weise ist es möglich, den Eimerkettenbagger 2 vorzutreiben und die Eimer an das stirnseitige Erdreich 8 beliebig stark anzupressen, so dass eine optimale Förderleistung erzielt werden kann.



   Da der Stahlkasten 3 eine durchgehend glatte Rückseite aufweist, ist es möglich, den genannten Stahlkasten beim Betonieren der Schlitzwand gleichzeitig als Fugenschalung zu verwenden.   Wie    Fig. la zeigt, ist die Rückseite des Stahlkastens 3 zu diesem Zweck in einer der gewünschten Betonierfuge entsprechenden Form ausgebildet, wobei zugleich eine Möglichkeit zum Einbau von Fugenbändern 9 vorgesehen werden kann.



   Damit in den freien Raum zwischen dem Stahlkasten 3 und dem seitlichen Erdreich kein Frischbeton eindringen kann, sind an den hinteren Ecken des Stahlkastens weitere Dichtungen 12 angebracht, z.B. in Form aufgeblasener Schläuche aus elastischem Material.



   Um ein sicheres Ablösen des Eimerkettenbaggers 2 vom Beton 13 nach dem Abbinden desselben zu erreichen, werden innerhalb des Stahlkastens Rohre 14 angeordnet, durch die über Düsen in die Fuge zwischen dem Stahlkasten 3 und dem Beton 13 Wasser, thixotrope Flüssigkeit oder Luft eingepresst werden kann. Hat sich nach dem Ablösen des Stahlkastens vom Beton ein genügend grosser Spalt gebildet, so kann der Vortrieb des   Eimerkettenbaggers    auf die oben beschriebene, erfindungsgemässe Weise fortgesetzt werden.



   Fig.   1 b    zeigt eine Alternative zu der Ausführungsform nach Fig. la. In diesem Fall ist die Fugenschalung 16 vom Eimerkettenbagger 2 während des Vortriebs getrennt und wird jeweils erst vor dem Betonieren der Schlitzwand in den Schlitz so eingesetzt, dass sie sich gegen den Stahlkasten 3 abstützt. Dadurch wird am Eimerkettenbagger selbst die schwierige Betriebsphase des Ablösens vom Beton vermieden, da an der Rückseite des Stahlkastens in jedem Fall eine für den Vortrieb notwendige Flüssigkeitssäule vorhanden ist. Es ist zweckmässig, die Fugenschalung 16 nicht direkt, sondern mittels lösbarer Verbindungen am Stahlkasten 3 abzustützen. Das kann beispielsweise, wie in Fig.   1b    dargestellt, durch zwei aufblasbare Schläuche 18 geschehen.



  Wird der Druck in den Schläuchen vor Wiederaufnahme des Vortriebs beseitigt, so werden die durch den Druck des Frischbetons an das Erdreich 8 angepressten Eimerketten 4 wieder frei und können unbelastet anlaufen.



   Das Ziehen der Fugenschalung 16 nach Wiederaufnahme des Vortriebs und nach genügender Erhärtung des Betons 13 kann ebenfalls durch Einpressen geeigneter Mittel in die Fuge zwischen Beton 13 und Fugenschalung 16 erleichtert werden. Die getrennte Anordnung der Fugenschalung vom Eimerkettenbagger, bzw. deren Ausbau nach jedem Einsatz hat auch den Vorteil, dass die Fugenbänder 9 ausserhalb des Schlitzes auf einfache Weise in die Fugenschalung eingelegt werden können.



   Bei Beginn des Vortriebs ist der Flüssigkeitsspiegel 7 im Arbeitsraum zweckmässig ebenso hoch wie im dahinterliegenden Schlitz 1 gehalten, so dass die Eimerketten 4a und 4b unbelastet anlaufen können. Wird dann durch den Betrieb der Eimerketten thixotrope Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum entnommen, so sinkt der Flüssigkeitsspiegel 7 ab und die notwendige Vortriebskraft kommt zur Wirkung. Sollte durch den Betrieb der Eimerketten 4a und 4b allein keine wirksame Spiegelabsenkung erzielt werden, so kann durch zusätzliche Pumparbeit der Flüssigkeitsspiegel 7 abgesenkt, bzw. niedrig gehalten werden. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel dagegen während des Vortriebs zu stark ab, so kann durch eine verschliessbare Öffnung 11 im nötigen Masse wieder thixotrope Flüssigkeit vom Schlitz 1 in den Arbeitsraum laufen.



   Zur Steuerung der Vortriebsrichtung des Eimerkettenbaggers dient ein oberhalb des Geländeniveaus angebrachter Leitarm 17. Sind gekrümmte Schlitzwände herzustellen, so kann damit der Eimerkettenbagger 2 leicht um seine vertikale Achse verdreht werden, da der Stahlkasten 3 genügend torsionssteif ausgebildet werden kann und der Spielraum zwischen dem Stahlkasten und dem seitlichen Erdreich eine Verdrehung gestattet.

 

   Das Gewicht des Eimerkettenbaggers 2 und die beim Betrieb der Eimerketten auftretenden Reaktionskräfte werden zweckmässig von einem Portalkran 10 aufgenommen. Dadurch wird die Herstellung eines lotrechten Schlitzes gewährleistet und die beim Vortrieb des Eimerkettenbaggers auftretende Reibung auf ein Minimum reduziert. Ausserdem kann entsprechend der Hubhöhe des Portalkrans 10 die Schlitztiefe variiert werden.

 

   Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die hohe Förderleistung. Sie wird dadurch erreicht, dass die Eimerketten das Erdreich kontinuierlich fördern, wobei die beliebig zu erhöhende Vortriebskraft, welche über die Schlitztiefe hin gleichmässig wirksam ist, von ausschlaggebender Bedeutung ist.



   Es ist somit möglich, die Bauzeit erheblich zu verkürzen und damit die Kosten entsprechend zu verringern.



  Auch ist die Bildung von Kavernen im seitlichen Erd  reich praktisch ausgeschlossen, so dass ein unnötig hoher Betonverbrauch vermieden wird und völlig ebene Schlitzwände hergestellt werden können. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zur Herstellung von Schlitzwänden, bei welchem ein ausgehobener Schlitz im Boden mit einer Stützflüssigkeit gefüllt und an einer Stirn seite im wesentlichen kontinuierlich mittels eines Eimerkettenbaggers verlängert wird, gekennzeichnet dadurch, dass der Eimerkettenbagger gegen die seitlichen Wandungen des ausgehobenen Schlitzes und gegen die Sohle des Schlitzes so abgedichtet wird, dass auf der der genannten Stirnseite des Schlitzes zugekehrten Seite des Eimerkettenbaggers innerhalb des Schlitzes ein erster flüssigkeitsgefüllter Raum gebildet wird, der von einem hinter dem Eimerkettenbagger gelegenen zweiten flüssigkeitsgefüllten Raum abgetrennt ist, bei welchem weiter der Flüssigkeitsspiegel in dem genannten ersten flüssigkeitsgefüllten Raum gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel in dem genannten zweiten flüssigkeitsgefüllten Raum abgesenkt wird,

   so dass der Eimerkettenbagger von der hydrostatischen Druckdifferenz vorwärts getrieben wird und wobei schliesslich der gebildete Schlitz nachfolgend mit Beton verfüllt wird.

   II. Eimerkettenbagger zur Ausführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch I, gekennzeichnet dadurch, dass er einen sich längs der Eimerketten erstrekkenden Kasten aufweist, dessen Breite etwas geringer ist als die Breite der herzustellenden Schlitzwand, der ferner mit nachgiebigen Dichtungen zur Abdichtung des genannten Kastens gegen die Seitenwandungen des ausgehobenen Schlitzes versehen ist, zum Zweck, dass sich jeweils vor und hinter dem Eimerkettenbagger zwei durch die Kastenwand voneinander getrennte Räume innerhalb des ausgehobenen Schlitzes bilden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet dadurch, dass der Flüssigkeitsspiegel in dem genannten ersten flüssigkeitsgefüllten Raum durch den Betrieb der Eimerketten abgesenkt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet dadurch, dass der Flüssigkeitsspiegel in dem genannten ersten flüssigkeitsgefüllten Raum durch Abpumpen der Flüssigkeit abgesenkt wird.

   3. Eimerkettenbagger nach Patentanspruch II, gekennzeichnet dadurch, dass er in bezug auf die Querrichtung ineinanderschiebbare Eimerketten besitzt.

   4. Eimerkettenbagger nach Patentanspruch II, gekennzeichnet dadurch, dass an dem genannten Kasten am oberen Ende ein Lenkarm zur Verdrehung des Eimerkettenbaggers befestigt ist, so dass gekrümmte Schlitzwände herstellbar sind.

   5. Eimerkettenbagger nach Patentanspruch II, gekennzeichnet dadurch, dass die Rückseite des genannten Kastens als Fugenschalung ausgebildet ist.

   6. Eimerkettenbagger nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet dadurch, dass an der Rückseite des genannten Kastens des Eimerkettenbaggers ein sich parallel zu dem genannten Kasten erstreckendes Fugenschalungsteil eingesetzt ist, welches mittels lösbarer Abstützteile gegen den Kasten des Eimerkettenbaggers abgestützt ist.

   7. Eimerkettenbagger nach Unteranspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass als lösbare Abstützteile aufblasbare Schläuche verwendet sind.

   8. Eimerkettenbagger nach den Unteransprüchen 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, dass jeweils innerhalb der Fugenschalung Rohre angeordnet sind, durch die über Düsen Flüssigkeit oder Luft eingepresst werden kann.

   9. Eimerkettenbagger nach den Unteransprüchen 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Fugenschalung jeweils eine vertikal verlaufende Nut aufweist, in die ein Fugenband eingelegt werden kann.

   10. Eimerkettenbagger nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 3 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass er Mittel aufweist, mittels welchen er an einem Portalkran aufgehängt werden kann.