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Die Erfindung betrifft eine Verbauvorrichtung zum
Abstützen
der Wände
eines Grabens, bestehend aus mindestens einem Paar großflächiger Verbauplatten,
die paarweise einander gegenüberliegend
angeordnet und mittels Spreizeinrichtungen auf Abstand gehalten
sind.
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Derartige Verbauvorrichtungen zum
Abstützen
der Wände
eines Grabens dienen in der Regel dem offenen Verbau in Gräben im Erdreich,
beispielsweise zum Einbau oder zur Reparatur von Rohrleitungen.
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Die bekannten Verbauvorrichtungen
sichern einen Graben sehr gut gegen das Einbrechen der seitlichen
Grabenwände
und haben sich in der Praxis vielfach bewährt. Dagegen kann bei weichem, sumpfartigem
Untergrund ein Problem entstehen, nämlich daß sich die Sohle des Grabens
keinen ausreichenden Halt für
die sich darauf bewegenden Arbeiter bietet. Außerdem kann sich die Grabensohle während der
Einbaumaßnahmen
anheben. Um dies zu vermeiden, sind aufwendige Befestigungsvorgänge erforderlich.
Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere bei Arbeiten an bereits
eingebauten Rohren, beispielsweise bei Reparaturarbeiten an Pipelines. Der
Graben, in dem Arbeiter die Reparaturarbeiten verrichten können, muß um die
Rohrleitung herum ausgehoben werden. Da dieser Graben bereits zum Teil
durch die eingebaute Rohrleitung ausgefüllt ist, gestaltet sich die
Konsolidierung der Grabensohle problematisch.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Schaffung einer Verbauvorrichtung, welche die Arbeit bei
weichem Untergrund erleichtert.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen,
mindestens eine Bodenplatte vorzusehen, die in eine untere, horizontal
verlaufende Endlage absenkbar ist.
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Mit anderen Worten wird vorgeschlagen,
zusätzlich
zu den seitlichen Grabenverbauplatten eine untere, horizontal verlaufende
Bodenplatte vorzusehen, welche auf der Grabensohle aufliegt und
eine sichere Trittfläche
für die
in dem Graben befindlichen Arbeiter bietet. Außerdem vermeidet die Bodenplatte bei
sumpfartigem Untergrund das Aufsteigen der Grabensohle zwischen
den seitlichen Verbauplatten.
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Die Bodenplatte besteht ähnlich den
aus dem Stand der Technik bekannten Verbauplatten vorzugsweise aus
miteinander verbundenen Stahlprofilen. Die Stahlprofile sind vorzugsweise über ein Randprofil
miteinander verbunden. Sie können
auch miteinander verschweißt
werden. Die Bodenplatte kann frei auf der Grabensohle aufliegen
und durch ihr Gewicht in dieser Lage fixiert werden.
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Die Bodenplatte kann auch auf verschiedene Weise
mit den Verbauplatten eines Verbauplattenpaares verbindbar oder
verbunden sein. Wenn die Ränder
jeder Verbauplatte in vertikalen Stützen aufgenommen sind, welche
mittels Spreizeinrichtungen auf Abstand gehalten sind, kann die
Bodenplatte auch über
mindestens eine Stütze
mit der Verbauplatte verbindbar oder verbunden ist. Die Verbindung mit
der Verbauplatte oder der Stütze
dient dazu, das Absenken der Bndenplatte in ihre untere Endlage
zu erleichtern. Zusätzlich
wird durch die Verbindung zwischen Verbauplatte und Bodenplatte
die Steifigkeit der Verbauvorrichtting erhöht und die Kraft, welche die
Bodenplatte in ihrer Endlage fixiert, erhöht.
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Zur Verbindung mit der Verbauplatte
kann beispielsweise eine permanente Schiebeverbindung zwischen einem
Rand der Bodenplatte und einer Verbauplatte vorgesehen sein. Alternativ
können
lösbare Befestigungsvorrichtungen
vorgesehen sein, mit denen die Bodenplatte nach dem Einbau der Verbauplatte
mit deren Grabeninnenseite verbindbar ist. An der dem Grabeninneren
zugewandten Seite der Verbauplatte oder einer Stütze kann beispielsweise mindestens
ein Befestigungselement angeordnet sein, an dein ein Tragelement
für die
Bodenplatte befestigbar ist. Vorzugsweise weist die Grabeninnenseite
der Verbauplatte zwei Befestigungselemente auf, so daß die Befestigung
der Bodenplatte an zwei Befestigungspunkten eine höhere Lagestabilität aufweist.
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In den aus dem Stand der Technik
bekannten Verbauvorrichtungen sind – wie oben erwähnt – die zwei
Ränder
jeder Verbauplatte in vertikalen Stützen geführt, welche einander paarweise
gegenüberstehend
angeordnet sind und mittels Spreizeinrichtungen auf Abstand gehalten
werden. Das Befestigungselement für das Tragelement der Bodenplatte kann
ebenfalls an der dem Grabeninneren zugewandten Seite der Stützen angeordnet
sein.
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In einer einfachen praktischen Ausführungsform
ist das Befestigungselement ein Befestigungssteg mit zwei Öffnungen
zur Aufnahme von Befestigungsbolzen, wobei am Rand der Bodenplatte
ein Tragelement mit zwei entsprechenden Öffnungen vorgesehen ist. Das
Tragelement kann mittels zweier Bolzen fest mit dem Befestigungssteg
verbunden werden. Der Befestigungssteg besteht vorzugsweise aus
einer Stahlplatte mit einer Dicke von 8 bis 15 mm. Auch das Tragelement
kann eine Stahlplatte mit ähnlicher
Dicke aufweisen, in der die Öffnungen
für die Bolzen
vorgesehen sind. Die Bodenplatte wird zum Einbau an einem Seil befestigt
und mittels eines Kranes oder des Auslegers eines Baggers in den
Bereich der Grabensohle abgesenkt. Anschließend werden bei bedarf die
Tragelemente am Rand der Bodenplatte zu den Befestigungselementen
an der Verbauplatte oder an den Stützen ausgerichtet und hiermit
verbunden.
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Alternativ kann das Befestigungselement
bei einer praktischen Ausführungsform
ein vertikal verlaufendes Führungsprofil
sein, an dem die Bodenplatte verschiebbar geführt ist. Dieses Führungsprofil besteht
ebenfalls vorzugsweise aus Stahl. Das Führungsprofil kann lösbar mit
der Verbauplatte oder mit der Stütze
verbunden sein, so daß es
nach deren Einbau daran befestigt wird. Alternativ kann das Führungsprofil
ein fester Bestandteil der Verbauplatte oder der Stütze sein.
Beispielsweise kann ein vertikaler Führungskanal zur formschlüssigen Aufnahme
eines Befestigungselements in der Stütze vorgesehen sein.
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Die Bodenplatte kann verschwenkbar
mit der Verbauplatte verbunden sein. Dabei ist in der Praxis vorzugsweise
ein Schwenkgelenk zwischen dem Rand der Bodenplatte und den Tragelementen
der Bodenplatte vorgesehen. Eine derartige Schwenkverbindung ist
vorteilhaft für
den Einbau der Bodenplatte in einem Graben, der um eine bereits
installierte Pipeline zu Reparaturzwecken angeordnet wird. Zunächst kann
zu beiden Seiten der bereits installierten Rohrleitung der Boden
ausgehoben werden und die seitlichen Grabenverbauplatten abgesenkt
werden. Anschließend
kann die Grabensohle unterhalb der bereits eingebauten Rohrleitung
ausgehoben werden. Die Bodenplatte wird dann in dem Freiraum zwischen
dem Rohrkämpfer,
d.h. der breitesten Stelle des Rohres, und der Seitenwand des Grabens
abgesenkt, wobei die Bodenplatte nicht horizontal, sondern schräg oder vertikal
verläuft.
Hierdurch ragt die Platte zu einem geringeren Maße horizontal in den Graben
hinein. Beim weiteren Absenken der Bodenplatte kann diese dann in
die horizontale Lage geschwenkt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann
die Bodenplatte teleskopierbar sein. In diesem Fall wird die eingezogene,
schmale Bodenplatte beim Einbau neben einer in dem Graben befindlichen
Rohrleitung seitlich des Rohrkämpfers
unter das Rohr abgesenkt und anschließend durch ihre Teleskopierbarkeit
unter das Rohr geschoben. Dabei kann der Graben beim Absenken der
Bodenplatte lediglich seitlich des Rohres abgehoben werden. Anschließend kann
ein Arbeiter das Erdreich unterhalb des Rohres ausheben und während des
Aushebens den teleskopierbaren Abschnitt der Bodenplatte nach vorn
treiben.
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Eine praktische Ausführungsform
einer teleskopierbaren Bodenplatte besteht aus zwei verschiebbar
miteinander verbundenen Plattenabschnitten.
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Bei einer praktischen Ausführungsform
der Verbauvorrichtung ist ein Antrieb zum Ausschieben der teleskopierbaren
Bodenplatte vorgesehen. Als Antriebsvorrichtung eignet sich beispielsweise
eine Verstellspindel, die manuell oder motorisch angetrieben wird.
Auch ist ein hydraulischer oder ein pneumatischer Antriebszylinder
geeignet, der die teleskopierbare Bodenplatte von ihrer eingezogenen
Position, in der sie die geringste Erstreckung in Querrichtung des
Grabens aufweist, in ihre ausgeschobene Position mit der größten Erstreckung
in der genannten Richtung bewegt. Bei einer Bodenplatte mit zwei zueinander
verschiebbaren Plattenabschnitten ist der Antrieb vorzugsweise mit
einem Ende an dem Tragelement und mit dem anderen Ende an dem verschiebbaren
Plattenabschnitt befestigt.
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Die Schiebeführung zwischen den zwei zueinander
verschiebbaren Plattenabschnitten kann in der Praxis aus zwei zueinander
parallelen Profilschienen an einem Plattenabschnitt bestehen, in
welchen Führungselemente
an dem zweiten Plattenabschnitt verschiebbar geführt sind.
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In der Praxis sind an den beiden
einander gegenüberliegenden
Verbauplatten eines Plattenpaares Bodenplatten angeordnet, die jeweils
bis zur Mitte des Grabens ragen. Die Bodenplatten decken somit in
ihrer Endlage vorzugsweise die gesamte Grabenbreite zwischen den
beiden Verbauplatten ab.
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Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung
ein Verfahren zum Einbau einer Verbauvorrichtung mit Bodenplatte.
Dabei werden zunächst
in bekannter Weise die Wände
eines Grabens, in dem ein Rohr verläuft, zu beiden Seiten des Rohrs
durch zwei großflächige Verbauplatten
abgestützt,
welche mittels Spreizeinrichtungen auf Abstand zueinander gehalten
werden. Zur Lösung
der oben genannten Aufgabe wird mindestens eine Bodenplatte in eine
untere, horizontal verlaufende Endlage abgesenkt.
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Falls erforderlich wird die Bodenplatte
vor dem Absenken oder nach dem Absenken mit mindestens einer Verbauplatte
des Paares verbunden. Die Verbindung kann, wie oben beschrieben,
entweder mit der Verbauplatte selbst oder mit mindestens einer der
Stützen
erfolgen, welche den Rand der Verbauplatten halten.
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Die Bodenplatte kann während des
Absenkens zur horizontalen Lage verschwenkt sein und unterhalb des
Rohres in die horizontale Lage geschwenkt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann
eine teleskopierbare Bodenplatte verwendet werden. Diese befindet
sich beim Absenken in ihrem eingezogenen Zustand, in dem sie die
geringste Breite in Querrichtung des Grabens aufweist, um durch
den relativ schmalen Grabenabschnitt zwischen dem Rohr und der Grabenwand
zu passen. Unterhalb des Rohres kann sie zu ihrer vollen Breite
ausgeschoben werden. Bei einer praktischen Ausführungsform des Verfahrens ist
das Erdreich unter dem Rohr während
des Absenkens der Bodenplatte noch nicht ausgehoben. Während des
Aushebens des Erdreichs wird die abgesenkte Bodenplatte teleskopartig
ausgeschoben, so daß sie
sofort den Boden in dem ausgehobenen Bereich konsolidiert und abdeckt.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbauvorrichtung, bei
der bereits in der linken Grabenhälfte eine Bodenplatte abgesenkt
ist,
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2 eine
der 1 entsprechende
Darstellung, wobei Bodenplatten auf beiden Seiten des Grabens abgesenkt
und ausgefahren sind,
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3 eine
Draufsicht auf die Verbauvorrichtung aus 2,
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4 eine
schaubildliche Darstellung der Verbauvorrichtung aus 3,
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5 eine
schaubildliche Darstellung der Befestigungsanordnung für die Bodenplatte,
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6 eine
schaubildliche Darstellung der Grabenverbauvorrichtung mit der Befestigungsanordnung.
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Die erfindungsgemäße Grabenverbauvorrichtung
umfaßt
zwei einander gegenüberstehend angeordnete
vertikale Verbauplatten 1, 2, deren Ränder in
Stützen 3 gehalten
sind. Die Stützen 3 werden durch
Spreizstreben 4 auf Abstand zueinander gehalten. Aus dem
Stand der Technik sind auch andere Ausführungsformen der Verbauvorrichtung
bekannt, bei denen die Spreizstreben 4 ersetzt sind durch Spreizrahmen,
welche in vertikaler Richtung verschiebbar an den Stützen gehalten
sind. Auch bei diesen Ausführungsformen
ist die Verwendung der Erfindung möglich.
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Wie aus den Figuren erkennbar, wird
die erfindungsgemäße Verbauvorrichtung
vorzugsweise zum Verbau eines Grabens eingesetzt, der zur Reparatur einer
verlegten Rohrleitung 5, die sich innerhalb des Grabens
befindet, ausgehoben wird. Beispielsweise ist es zur Reparatur einer
existierenden Öl-Pipeline häufig erforderlich,
zu beiden Seiten der Rohrleitung 5 dieser Pipeline einen
Graben auszuheben, der mit der Verbauvorrichtung befestigt wird.
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Die Verbauplatten 1, 2 können entweder
einstückig
oder in verschiedenen Teilplatten oder Plattensegmenten an den Stützen 3 befestigt
werden, wie beispielsweise in 6 ersichtlich.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt, bestehen die Stützen 3 für die Ränder der
Verbauplatten aus Hohlprofilen aus Stahl mit einer Wandstärke von
mindestens 5 mm. Auch die Verbauplatten sind aus einzelnen Stahlprofilen
gebildet, welche miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind.
Die Spreizeinrichtungen, die im vorliegenden Fall aus Spreizstreben 4 bestehen,
sind segmentartig aufgebaut, so daß bei verschiedenen Grabenbreiten
verschiedene Anzahlen von Segmenten für eine Spreizstrebe 4 verwendet
werden können.
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In der 1 ist
die Grabensohle auf der linken Seite durch eine erfindungsgemäße Bodenplatte 6 abgedeckt.
Die Bodenplatte 6 besteht aus zwei Plattenabschnitten,
nämlich
einem festen Plattenabschnitt 7 und einem teleskopierbaren
Plattenabschnitt 8. Der feste Plattenabschnitt 7 ist
mit einem Rand an zwei Tragelementen 9 befestigt. Zwei
vertikal verlaufender Führungsprofile 10 an
der Grabeninnenseite der Verbauplatten 1, 2 bilden
die Befestigungselemente für
die Tragelemente 9. Die Tragelemente 9 sind an
diesen Befestigungselementen 10 vertikal verschiebbar befestigt.
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Die Führungsprofile 10 können dauerhaft
mit der Grabeninnenseite der Verbauplatte 1, 2 verbunden,
insbesondere verschweißt
sein. Alternativ können
die Führungsprofile über Verbindungsmittel,
beispielsweise Verschraubungen, Bolzenverbindungen oder formschlüssige Verbindungsprofile,
mit der Grabeninnenseite der Verbauplatten 1, 2 verbunden
werden.
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Auf der Oberseite des festen Plattenabschnitts 7 jeder
Bodenplatte 6 sind zwei Führungsschienen 11 (siehe 4) angeordnet, welche formschlüssig mit
Vorsprüngen
an der Unterseite des teleskopierbaren Plattenabschnitts 8 zusammenwirken.
An der Oberseite des teleskopierbaren Plattenabschnitts 8 ist
ein Ende eines Antriebs 12 befestigt, dessen anderes Ende
an dein Tragelement 9 befestigt ist. Der Antrieb 12 kann
ein hydraulischer oder pneumatischer Antriebszylinder sein, wobei
das in dem Antriebsgehäuse 13 aufgenommene
Ende der Antriebsstange 14 mit einem Kolben versehen ist,
der je nach Arbeitsdruck den teleskopierbaren Plattenabschnitt 8 einzieht
oder ausschiebt.
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Der Antrieb 12 kann auch
als Spindelantrieb ausgebildet werden, wobei die Antriebsstange 14 mit einem
Außengewinde
versehen ist. In dem Antriebsgehäuse 13 ist
eine Mutter aufgenommen, deren Drehung die Antriebsstange 14 axial
verschiebt. Ein derartiger Spindelantrieb kann manuell oder motorisch
betrieben werden.
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Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beim Einbau in einem Graben wird insbesondere aus den 1 und 2 deutlich. Zunächst wird zu beiden Seiten
des Rohres 5 der Graben ausgehoben. Gleichzeitig werden
die Verbauplatten 1 und 2 in den ausgehobenen
Graben abgesenkt, um dessen Wand zu stützen. Die Ränder der Verbauplatten 1 und 2 sind
in den Stützen 3 geführt, welche
durch die Spreizstreben 4 auf Abstand zueinander gehalten werden.
Die Verbauplatten 1, 2 und die Stützen 3 werden
mit dem Fortschritt des ausgehobenen Grabens abgesenkt, bis die
Verbauvorrichtung ihre endgültige
Einbautiefe erreicht hat. Unterhalb des Rohres 5 ist das
Erdreich noch nicht ausgehoben.
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Die Führungsprofile 10 sind
entweder fest mit den Verbauplatten 1, 2 verbunden
oder hiermit lösbar
verbunden. Im zweiten Fall können
sie entweder vor dem Einbau der Verbauplatten 1, 2 in
den Graben oder bei in den Graben eingebauten Zustand an den Verbauplatten 1, 2 befestigt
werden. Auf jedem Führungsprofil 10 ist
ein Tragelement 9 verschiebbar gehalten, welches mit einem
Rand des festen Plattenabschnitts 7 einer Bodenplatte 6 verbunden
ist. Der teleskopierbare Plattenabschnitt 8 ist eingezogen
(siehe rechte Hälfte
der 1), so daß die Bodenplatte
neben dem Rohr 5 zur Grabensohle hin abgesenkt werden kann.
Anschließend
wird das Erdreich unterhalb des Rohres 5 entfernt und gleichzeitig der
teleskopierbare Plattenabschnitt 8 mittels des Antriebs 12 ausgeschoben,
bis er in seiner Endlage bis zur Grabenmitte hin reicht. Sobald
beide Bodenplatten 6 eingebaut sind, ist die gesamte Grabenbreite
durch diese Bodenplatten 6 abgedeckt.
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In 3 ist
zu erkennen, daß die
Bodenplatten 6 in Grabenlängsrichtung sich über etwa
die Hälfte
der Länge
der Verbauplatten 1, 2 erstrecken. Je nach Anforderung
kann die Erstreckung der Bodenplatten 6 in Grabenlängsrichtung
auch größer sein und
der Grabenlänge
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spreizstreben 4 entsprechen.
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- 1
- Verbauplatte
- 2
- Verbauplatte
- 3
- Stütze
- 4
- Spreizeinrichtung,
Spreizstrebe
- 5
- Rohrleitung
- 6
- Bodenplatte
- 7
- fester
Plattenabschnitt
- 8
- teleskopierbarer
Plattenabschnitt
- 9
- Tragelement
- 10
- Befestigungselement,
Führungsprofil
- 11
- Führungsschienen
- 12
- Antrieb
- 13
- Antriebsgehäuse
- 14
- Antriebsstange