EP2410092A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von vertikalen Wänden im Baugrund - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von vertikalen Wänden im Baugrund Download PDF

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EP2410092A1
EP2410092A1 EP11005268A EP11005268A EP2410092A1 EP 2410092 A1 EP2410092 A1 EP 2410092A1 EP 11005268 A EP11005268 A EP 11005268A EP 11005268 A EP11005268 A EP 11005268A EP 2410092 A1 EP2410092 A1 EP 2410092A1
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EP
European Patent Office
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rotation
mixing
mixing tools
tools
inclination
Prior art date
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EP11005268A
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English (en)
French (fr)
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EP2410092B1 (de
Inventor
Eckart Colmorgen
Andre Seidel
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Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication date
Application filed by Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication of EP2410092B1 publication Critical patent/EP2410092B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/126—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and mixing by rotating blades
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
    • E02D5/187—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ the bulkheads or walls being made continuously, e.g. excavating and constructing bulkheads or walls in the same process, without joints

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1 and a method according to the preamble of patent claim 7.
  • the mixed-in-place method is used in addition to overcut bored pile walls or diaphragm walls. This is an economical process in which the adjacent soil is mixed with a self-hardening binder in place to obtain a wall of floor mortar.
  • two or more rod-shaped mixing tools are simultaneously screwed into the ground.
  • These mixing tools can be equipped either over the entire length or only over part of the boom length with a wide variety of mixing tools.
  • These mixing tools usually consist of a core tube to which a wide variety of mixing tools in the form of screw pieces, continuous screws, paddle-like surfaces or other stirring tools are arranged, which are distributed uniformly or non-uniformly over the length of the rod-shaped stirring tool.
  • rod-shaped mixing tools are known in which the mixing devices are arranged only in the lower part of the linkage.
  • a suspension is pressed into the soil during the screwing of these mixing tools into the grown soil, preferably in the lower region.
  • These suspensions consist of water and a usually self-hardening binder such as cement. Further, bentonite or similar stabilizing chemicals are also added to stabilize the binder suspensions. These can also have accelerating or retarding action and affect the workability of the floor mortar and its flowability.
  • the background for the device according to the invention and the associated method is that one obtains reliable statements about how the position of the mixing tools is at greater depths.
  • a method for measuring a borehole in the ground in which a borehole is created with a drill string. At the base of the drill string and at an upper point inclinometers are arranged to measure the borehole.
  • a measuring device for determining the orientation and the course of a drill pipe known. Along the drill string several inclinometer sensors are arranged to perform the measurement.
  • the invention now has the task of creating a simple and economical way vertical walls in the soil with particularly good tightness.
  • At least two inclinometers each are arranged at different heights on at least two of the bar-shaped mixing tools. You can determine the inclination of the axes of rotation of the rod-shaped mixing tools in two directions and in addition to these mixing tools adjusting devices are available with which you can set the axes of rotation of the individual mixing tools to a predetermined angle of rotation. Thus, you can always perform a tilt measurement in two directions to the vertical in different immersion depths of the individual mixing tools at the same predetermined rotation angle.
  • the invention is based on the FIGS. 1 to 3 explained.
  • Fig. 1 shows a device according to the invention for the production of Bodenmörtellamellen, wherein in a variant of the invention in the outer core tubes or axes of rotation at least two Neistsmessauf screening 4 are arranged, wherein preferably a Neistsmessaufsacrificing is located as far down in the linkage and the other sensor as far as possible in the top of the carriage 12th ,
  • Fig. 2 is shown in a plan view of a single mortar lamella the section 20 by a lamella on the terrain surface and the section 30 after reaching the final depth.
  • the position of the core tubes of the bar-shaped mixing tools show the points 21 and 22 in the area of the terrain surface and the points 31 and 32 after reaching the final depth.
  • Fig. 3 shows the geometric representation of the device according to the invention of two soil mortar lamellae, between which a wedge-shaped slot 50 has opened due to a running of the blade in the depth, in which no soil mortar is present.
  • Devices with which such Bodenmörtelllamellen invention can be produced have a tower 2, on which a carriage 12 and leaves. This carriage 12 can be moved over cylinders or circulating chains or wire ropes along the tower. On slide 12 a plurality of rod-shaped mixing tools 5 are attached.
  • a plurality of inclinometers 4 are arranged in the two outer mixing tools. Since the individual mixing tools usually have soul tubes with a small cross-section, these are mixing tools especially for larger lengths relatively soft and can deviate from the vertical and bend easily. For reasons of stabilization, the mixing tools are connected to one another in the lower region with connecting elements 9, which hold the individual mixing tools at the same distance.
  • At least two tilt measuring sensors 4 are arranged on or inside the core tubes of the mixing tools. These inclinometers 4 are fixedly spaced from one another and their measurements allow the course of the mixing tool linkage to be determined at different depths of the penetration into the ground. In addition, the inclinometer 4 are also rotatably connected to the mixing tools 5.
  • these inclinometers 4 are preferably combined in measuring chains, which can be introduced in one go into the interior of the mixing tools 5 and then subsequently fixed there.
  • the arrangement could also be arranged on the outside of the tube or mixing tool, which then makes a special protection of the encoder required.
  • the main measurement planes of the inclination transducers point in the same direction during the measurement process.
  • each mixing tool 5 has an adjusting device according to the invention with which a predetermined angle of rotation of the axis of rotation of the mixing tools 5 can be set can. If the mixing tools 5 are connected to each other in a rotationally offset-free manner via a gear, then an adjusting device is sufficient.
  • this adjusting device it is possible that the driver at each penetration depth of the mixing tools 5 at a same predetermined rotation angle of the rotation axis or in the same direction can perform the measurement.
  • the predetermined rotation angle is selected so that at least one of the main measurement planes of the inclination sensor 4 extends in the planned wall direction of the wall to be produced.
  • inclinometers are either pendulums, which determine the angle of the axes of rotation to the vertical or horizontal.
  • the inclination of the axis is determined to a self-leveling liquid level.
  • An inventively preferred embodiment for setting the predetermined angle of rotation consists of one or more proximity switches and the associated contactors.
  • the proximity switches are located at non-rotating points of the carriage or portions of the rotary drive or portions of the rotary linkage or core tube of the mixing tools.
  • the contactors are attached directly or indirectly to the rotating parts of the mixing tools 5.
  • the core tube or flanges, discs or gears which are fixedly connected to the axis of rotation or the tube of the soul.
  • either the rotary drive can be automatically stopped at the predetermined angle of rotation, or the stopping takes place via a signal given by the proximity switch and as a result of which the driver stops the rotary drive.
  • the signals can be optical or acoustic.
  • the desired setting angle In order to approach the predetermined setting angle as accurately as possible, it may be appropriate for the desired setting angle to be approached via a plurality of individual proximity switches, which are arranged side by side or one after the other. In this way, the rotary linkage for measuring can be slowed down gradually and the predetermined rotation angle can be approached more accurately and faster.
  • the adjusting device can also consist of mechanical or electronic rotary encoders according to the prior art. These indicate by direct or indirect measurement, the rotational position of the axis of rotation of the mixing tool.
  • the rotational position of the axis of the mixing tools 5 is determined via compass-like devices, displayed and approached.
  • the corresponding inclination measurements in different depth positions are preferably carried out while the mixing tool is stationary.
  • the device driver is shown the position and deformation of the single lamella just produced on the screen.
  • Fig. 2 and Fig. 3 embodiments of the invention for the display of the measurement result on the screen of the device driver are shown.
  • the layer 20 of a Bodenmörtellamelle is shown as a horizontal section at the level of the upper railing.
  • the layer 30 represents the horizontal section through the prepared Bodenmörtellamelle, as they result from the calculation of the inclination at the lowest point of the lamella.
  • the device has in Example 3 mixing tools.
  • the position of the centers of the axis of rotation with the inclination transducers is represented by the points 31 and 32.
  • the desired position 33 of the wall to be produced can also be displayed on the display screen in the driver's cab.
  • the device operator can set in this case another single lamella between the two blades produced.
  • slip-ring-type data transmission systems are preferably arranged on the axes of rotation or the rotary drive.
  • Transmission may be via touch or non-contact transmission techniques.
  • a radio transmission is also possible.
  • the stopping of the rotary gear at certain predetermined angles of rotation can be done automatically by a controller or manually by the device driver.
  • the driver In manual mode, the driver is visually or acoustically displayed the approach or reaching the predetermined rotation angle.
  • the rotational speed of the rod-shaped mixing tools 5 is reduced or stopped completely.
  • the optical display of the achieved or desired rotational position of the mixing tools 5 in the cab via lights, pointers, bars or other display means or symbols according to the state of the screen technology or display technology.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von vertikalen Wänden im Baugrund, die aus aneinander gereihten Einzellamellen bestehen, mit mehreren, nebeneinander angeordneten, im Wesentlichen stangenförmigen Mischwerkzeugen (5), die um vertikale Drehachsen rotierbar und die zumindest über einen Teil ihrer Länge mit Mischflächen in Form von Schnecken, Flügeln oder Paddeln versehen sind, wobei die Mischwerkzeuge gleichzeitig in den Baugrund abteufbar sind. Es ist vorgesehen, dass an mindestens zwei der stangenförmigen Mischwerkzeuge jeweils mehrere Neigungsmessaufnehmer (4) in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, welche in zwei Richtungen zur Vertikalen die Neigung der Drehachsen der stangenförmigen Mischwerkzeuge (5) bestimmen, wobei die mehreren Neigungsmessaufnehmer (4) eines einzelnen Mischwerkzeuges (5) zu einer Messkette zusammengefasst sind, welche in das Innere eines Seelenrohres des Mischwerkzeuges eingeführt sind. An den Mischwerkzeugen ist mindestens eine Stellvorrichtung vorhanden, mit der ein vorgegebener Drehwinkel der Drehachse der Mischwerkzeuge einstellbar ist, und die Messungen der Neigung der Drehachsen durch die Neigungsmessaufnehmer sind bei unterschiedlichen Eintauchtiefen der Mischwerkzeuge immer beim gleichen Drehwinkel durchführbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
  • Hiermit werden sogenannte Bodenmörtellamellen aus dem anstehenden Boden unter Zugabe eines selbsterhärtenden Bindemittels hergestellt. Ein gattungsgemäßer Stand der Technik geht aus der DE 102 38 646 B3 hervor.
  • Um im Baugrund oder Boden durchgehende, möglichst dichte Wände herzustellen, wird neben überschnittenen Bohrpfahlwänden oder Schlitzwänden auch das Mixedin-Place-Verfahren verwendet. Hierbei handelt es sich um ein wirtschaftliches Verfahren, bei dem der anstehende Boden mit einem selbsterhärtenden Bindemittel an Ort und Stelle vermischt wird, um eine Wand aus Bodenmörtel zu erhalten.
  • Zur Herstellung dieser Wände aus Bodenmörtel werden bevorzugterweise zwei oder mehrere stangeförmige Mischwerkzeuge gleichzeitig in den Boden eingedreht. Diese Mischwerkzeuge können entweder über die gesamte Länge oder auch nur über einen Teil der Gestängelänge mit unterschiedlichsten Mischwerkzeugen ausgerüstet werden. Diese Mischwerkzeuge bestehen in der Regel aus einem Seelenrohr an dem unterschiedlichste Mischwerkzeuge in Form von Schneckenstücken, durchgehenden Schnecken, paddelartigen Flächen oder sonstigen Rührwerkzeugen angeordnet sind, welche gleichmäßig oder ungleichmäßig über die Länge des stangenförmigen Rührwerkzeuges verteilt sind. Es sind auch stangenförmige Mischwerkzeuge bekannt, bei denen die Mischeinrichtungen nur im unteren Teil der Gestänge angeordnet sind.
  • Beim Bodenmischverfahren mit stangenförmigen Mischwerkzeugen wird während des Eindrehens dieser Mischwerkzeuge in den gewachsenen Boden bevorzugt im unteren Bereich eine Suspension in den Boden eingepresst. Diese Suspensionen bestehen aus Wasser und einem meist selbst erhärtenden Bindemittel wie Zement. Weiter werden zur Stabilisierung der Bindemittelsuspensionen auch Bentonit oder ähnliche stabilisierende Chemikalien zugegeben. Diese können auch beschleunigende oder verzögernde Wirkung haben und die Verarbeitbarkeit des Bodenmörtels und seine Fließfähigkeit beeinflussen.
  • Je nachdem, wie viele einzelne stangenförmige Mischwerkzeuge nebeneinander angeordnet sind, entstehen schmälere oder breitere Lamellen Um eine dichte Wand aus einzelnen Elementen herzustellen, ist es zweckmäßig, dass die einzelnen Lamellen sich überschneiden. Je mehr einzelne Mischwerkzeuge gleichzeitig in den Boden eingedreht werden, um so geringer ist die Anzahl der überschnittenen Fugen, was die Häufigkeit von Fehlstellen reduziert, da diese meist an den Fugen auftreten.
  • Da mit diesen stangenförmigen Mischwerkzeugen Wände mit Tiefen von mehr als 10 m hergestellt werden können, ist es ein entscheidendes Qualitätsmerkmal, dass man die räumliche Stellung der einzelnen Lamellen aus Bodenmörtel zueinander kennt.
  • Hintergrund für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das zugehörige Verfahren besteht darin, dass man gesicherte Aussagen darüber erhält, wie die Stellung der Mischwerkzeuge in größeren Tiefen ist.
  • Beim Eintauchen in den Baugrund ist diese Überschneidung noch einfach optisch festzustellen, aber da die Mischwerkzeuge mit verhältnismäßig geringen Seelenrohrdurchmessern ausgeführt werden, ist die gesamte Mischvorrichtung relativ weich und verformbar und so neigen diese Bodenmörtellamellen erfahrungsgemäß in der Tiefe zu größeren Abweichungen. Dabei können Fenster zwischen einzelnen Lamellen entstehen, durch die später Grundwasser durch die Wände strömen kann.
  • Bisher hat man die Vertikalität dieser Bodenmischwerkzeuge dadurch kontrolliert, dass man nach Erreichen der Endtiefe bei einigen Probelamellen die Antriebsmotoren abgekoppelt und die Seelenrohre mit Neigungsmessgeräten befahren hat. Diese Messung ist jedoch sehr aufwändig und kostet viel Zeit, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark beeinflusst. Zudem ist es dann für eine Korrektur der Abweichung zu spät.
  • Erschwerend beim Arbeiten mit mehreren stangenförmigen Mischwerkzeugen ist, dass die Bodenmörtellamellen nicht nur in einer schrägen Ebene verlaufen, sondern dass sich diese Lamellen auch in sich verdrehen oder tordieren, da die Verbindung der Drehachsen beziehungsweise Seelenrohre der einzelnen Bodenmischwerkzeuge untereinander nicht sehr stabil ist.
  • Aus der DE 199 60 036 C1 ist ein Verfahren zum Vermessen eines Bohrloches im Boden bekannt, bei dem ein Bohrloch mit einem Bohrgestänge erstellt wird. Am Fußpunkt des Bohrgestänges sowie an einem oberen Punkt sind Inklinometer zum Vermessen des Bohrloches angeordnet.
  • Weiterhin ist aus der DE 198 37 546 A1 eine Messvorrichtung zum Bestimmen der Ausrichtung und des Verlaufes eines Bohrgestänges bekannt. Entlang des Bohrgestänges sind mehrere Inklinometersensoren zur Durchführung der Messung angeordnet.
  • Die Erfindung hat nun die Aufgabe, auf einfache und wirtschaftliche Weise vertikale Wände im Boden mit besonders guter Dichtheit zu erstellen.
  • Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • An mindestens zwei der stangenförmigen Mischwerkzeuge werden jeweils mindestens zwei Neigungsmessaufnehmer in unterschiedlichen Höhen angeordnet. Sie können in zwei Richtungen die Neigung der Drehachsen der stangenförmigen Mischwerkzeuge bestimmen und zusätzlich sind an diesen Mischwerkzeugen Stellvorrichtungen vorhanden, mit denen man die Drehachsen der einzelnen Mischwerkzeuge auf einen vorgegebenen Drehwinkel einstellen kann. Somit kann man in unterschiedlichen Eintauchtiefen der einzelnen Mischwerkzeuge immer beim gleichen vorgegebenen Drehwinkel eine Neigungsmessung in zwei Richtungen zur Vertikalen ausführen.
  • Mit diesen Neigungsmessungen in unterschiedlichen Tiefen lassen sich bereits während des Abteufens für eine Mörtellamelle zwei Polygonzuglinien ermitteln.
  • Da die Drehachsen der stangenförmigen Mischwerkzeuge durch besondere Abstandhalter und Gestängeführungen zueinander gleichmäßig beabstandet sind, lässt sich über die beiden gemessenen Polygonzüge einer Mörtellamelle auf die räumliche geometrische Lage der einzelnen Lamelle schließen.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Bodenmörtellamellen, wobei bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsvariante in den äußeren Seelenrohren oder Drehachsen mindestens zwei Neigungsmessaufnehmer 4 angeordnet sind, wobei bevorzugterweise ein Neigungsmessaufnehmer möglichst weit unten im Gestänge angeordnet ist und der andere Messaufnehmer möglichst weit oben im Bereich des Schlittens 12.
  • In Fig. 2 ist in einer Draufsicht auf eine einzelne Mörtellamelle der Schnitt 20 durch eine Lamelle an der Geländeoberfläche und der Schnitt 30 nach Erreichen der Endtiefe dargestellt. Die Lage der Seelenrohre der stangenförmigen Mischwerkzeuge zeigen die Punkte 21 und 22 im Bereich der Geländeoberfläche und die Punkte 31 und 32 nach Erreichen der Endtiefe.
  • Fig. 3 zeigt die geometrische Darstellung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung von zwei Bodenmörtellamellen, zwischen denen sich aufgrund eines Verlaufens der Lamelle in der Tiefe ein keilförmiger Schlitz 50 geöffnet hat, in dem kein Bodenmörtel vorhanden ist.
  • Geräte, mit denen solche erfindungsgemäßen Bodenmörtellamellen hergestellt werden können, besitzen einen Turm 2, an dem ein Schlitten 12 auf und abfährt. Dieser Schlitten 12 kann über Zylinder oder umlaufende Ketten oder Drahtseile entlang des Turmes bewegt werden. Am Schlitten 12 sind mehrere stangenförmige Mischwerkzeuge 5 befestigt.
  • Bevorzugterweise werden in den beiden äußeren Mischwerkzeugen mehrere Neigungsmessaufnehmer 4 angeordnet. Da die einzelnen Mischwerkzeuge in der Regel Seelenrohre mit einem kleinen Querschnitt besitzen, sind diese Mischwerkzeuge insbesondere bei größeren Längen verhältnismäßig weich und können von der Vertikalen abweichen und sich leicht verbiegen. Die Mischwerkzeuge sind aus Stabilisierungsgründen im unteren Bereich mit Verbindungselementen 9 miteinander verbunden, welche die einzelnen Mischwerkzeuge auf gleichem Abstand halten.
  • Eine weitere Befestigung der Mischwerkzeuge am luftseitigen Ende erfolgt an einem Rahmen 11 an dem die Drehantriebe 13 und die Spülköpfe 14 für die Suspensionszuführung angeordnet sind.
  • Um eine Schrägstellung beziehungsweise Durchbiegung der Mischwerkzeuge 5 während des Eindrehens in den Boden feststellen zu können, werden erfindungsgemäß mindestens zwei Neigungsmessaufnehmer 4 am oder im Inneren der Seelenrohre der Mischwerkzeuge angeordnet. Diese Neigungsmessaufnehmer 4 sind fest zueinander beabstandet und mit ihren Messungen lässt sich der Verlauf des Mischwerkzeuggestänges in unterschiedlichen Tiefen der Eindringung in den Boden feststellen. Zudem sind die Neigungsmessaufnehmer 4 auch drehfest mit den Mischwerkzeugen 5 verbunden.
  • Zum Einbau dieser Neigungsmessaufnehmer 4 werden diese bevorzugterweise in Messketten zusammengefasst, die in einem Zuge ins Innere der Mischwerkzeuge 5 eingeführt werden können und dann anschließend dort fixiert werden. Je mehr Neigungsmessaufnehmer 4, umso größer ist die Genauigkeit der Messung des Polygonzuges. Die Anordnung könnte auch außen am Seelenrohr oder Mischwerkzeug angeordnet werden, was dann jedoch einen besonderen Schutz der Messgeber erforderlich macht.
  • Um den Rechenaufwand bei der Bestimmung der Abweichungen zu minimieren, ist es zweckmäßig, dass die Hauptmessebenen der Neigungsmessaufnehmer beim Messvorgang in die gleiche Richtung weisen.
  • Zudem ist es sinnvoll und zweckmäßig, dass auch in verschiedenen Eindringtiefen in den Boden beim Messen die Hauptmessrichtungen der Neigungsmessaufnehmer 4 im gleichen Winkel stehen.
  • Dazu hat jedes Mischwerkzeug 5 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung, mit der ein vorgegebener Drehwinkel der Drehachse der Mischwerkzeuge 5 eingestellt werden kann. Sind die Mischwerkzeuge 5 über ein Getriebe drehversatzfrei miteinander verbunden, so reicht eine Stellvorrichtung.
  • Über diese Stellvorrichtung ist es möglich, dass der Fahrer bei jeder Eindringtiefe der Mischwerkzeuge 5 bei einem gleichen vorgegebenen Drehwinkel der Drehachse bzw. in der gleichen Richtung die Messung ausführen kann.
  • Auf diese Weise lässt sich über die zwei beabstandeten Polygonzüge eine räumliche Lage und gegebenenfalls Verbiegung oder Verdrehung der Einzellamellen feststellen, welche durch die nebeneinander angeordneten Mischwerkzeuge 5 gebildet wird.
  • Bevorzugterweise wird der vorgegebene Drehwinkel so gewählt, dass wenigstens eine der Hauptmessebenen der Neigungsaufnehmer 4 in der geplanten Wandrichtung der herzustellenden Wand verläuft.
  • Wählt man einen anderen Drehwinkel, so sind zusätzliche Umrechnungen erforderlich.
  • Als Neigungsmessaufnehmer können prinzipiell alle Neigungsmessaufnehmer nach dem Stand der Technik verwendet werden.
  • Bei diesen Neigungsmessaufnehmern handelt es sich entweder um Pendel, welche den Winkel der Drehachsen zur Vertikalen oder Horizontalen bestimmen.
  • Bei einem anderen Messprinzip wird die Neigung der Achse zu einem sich selbst nivellierenden Flüssigkeitsspiegel bestimmt.
  • Zur Einstellung des vorgegebenen Drehwinkels der Mischwerkzeuge 5 für die einzelnen Messungen werden Stellvorrichtungen nach dem Stand der Technik verwendet.
  • Eine erfindungsgemäß bevorzugte Ausführung zur Einstellung des vorgegebenen Drehwinkels besteht aus einem oder mehreren Näherungsschaltern und den dazugehörigen Kontaktgebern. Bevorzugterweise befinden sich die Näherungsschalter an nicht drehenden Stellen des Schlittens oder Bereichen des Drehantriebes oder Bereichen des Drehgestänges oder Seelenrohres der Mischwerkzeuge.
  • Die Kontaktgeber sind direkt oder indirekt an den drehenden Teilen der Mischwerkzeuge 5 befestigt.
  • Bevorzugterweise sind sie am Seelenrohr befestigt oder an Flanschen, Scheiben oder Zahnrädern, welche fest mit der Drehachse beziehungsweise dem Seelenrohr verbunden sind.
  • Erreicht der Kontaktgeber oder Kontakt den Näherungsschalter, so kann entweder der Drehantrieb automatisch beim vorgegebenen Drehwinkel angehalten werden oder das Anhalten erfolgt über ein Signal, das der Nährungsschalter gibt und aufgrund dessen der Fahrer den Drehantrieb anhält. Die Signale können optisch oder akustisch sein.
  • Um den vorgegebenen Stellwinkel möglichst genau anfahren zu können, kann es zweckmäßig sein, dass der gewünschte Stellwinkel über mehrere einzelne Näherungsschalter, welche nebeneinander oder nacheinander angeordnet sind, angefahren wird. Auf diese Weise kann das Drehgestänge zur Messung stufenweise abgebremst werden und der vorgegebene Drehwinkel genauer und schneller angefahren werden.
  • Die Stellvorrichtung kann auch aus mechanischen oder elektronischen Drehwinkelgebern nach dem Stand der Technik bestehen. Diese zeigen durch direkte oder indirekte Messung die Drehstellung der Drehachse des Mischwerkzeuges an.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Drehstellung der Achse der Mischwerkzeuge 5 über kompassartige Vorrichtungen ermittelt, angezeigt und angefahren.
  • Die entsprechenden Neigungsmessungen in unterschiedlichen Tiefenlagen werden bevorzugterweise bei stehendem Mischwerkzeug durchgeführt.
  • Nach der Messung wird dem Gerätefahrer die Lage und Verformung der gerade hergestellten Einzellamelle auf dem Bildschirm angezeigt.
  • In Fig. 2 und Fig. 3 sind erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele für die Anzeige des Messergebnisses auf dem Bildschirm des Gerätefahrers dargestellt. In Fig. 2 wird beispielsweise die Lage 20 einer Bodenmörtellamelle als Horizontalschnitt auf Höhe der Geländeroberkante dargestellt. Die Lage 30 stellt den Horizontalschnitt durch die hergestellte Bodenmörtellamelle dar, wie sie sich aus der Berechnung der Neigung an der tiefsten Stelle der Lamelle ergibt. Die Vorrichtung hat im Beispiel 3 Mischwerkzeuge.
  • Die Lage der Mittelpunkte der Drehachse mit den Neigungsmessaufnehmern wird durch die Punkte 31 und 32 wiedergegeben.
  • In einer anderen erfindungsgemäßen Darstellung kann auf dem Anzeigebildschirm im Fahrerhaus auch die Solllage 33 der herzustellenden Wand dargestellt werden.
  • Durch Anordnung mehrerer Messintervalle in unterschiedlichen Tiefen ist es dem Gerätefahrer möglich, beim Abteufen der Vorrichtung die Vertikalität des Schlitzes nachzukorrigieren.
  • In Fig. 3 wird einer der besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
  • Hier ist der Verlauf von zwei Lamellen dargestellt, welche sich an der Geländeoberfläche noch wie gewünscht, ausreichend überschneiden. Bei größerer Tiefe weichen diese Elemente jedoch in entgegengesetzte Richtungen voneinander ab und es entsteht in größerer Tiefe eine Lücke 50.
  • Zur Verhinderung größerer Durchlässigkeiten an dieser Stelle kann der Gerätefahrer in diesem Fall eine weitere Einzellamelle zwischen die beiden hergestellten Lamellen setzen.
  • Um die Neigungsmessaufnehmer 4 mit Strom zu versorgen und um die Messsignale abzugreifen, sind bevorzugterweise schleifringartige Datenübertragungssysteme an den Drehachsen bzw. dem Drehantrieb angeordnet.
  • Die Übertragung kann über Berührung oder mit berührungsfreien Übertragungstechniken erfolgen. Eine Funkübertragung ist ebenso möglich.
  • Das Anhalten der Drehgetriebe bei bestimmten vorgegebenen Drehwinkeln kann automatisch über eine Steuerung oder von Hand durch den Gerätefahrer erfolgen. Im Handbetrieb wird dem Fahrer die Annäherung oder das Erreichen des vorgegebenen Drehwinkels optisch oder akustisch angezeigt. Bevorzugterweise wird vor der Ablesung die Drehgeschwindigkeit der stangenförmigen Mischwerkzeuge 5 herabgesetzt oder ganz gestoppt.
  • Die optische Anzeige der erreichten oder gewünschten Drehstellung der Mischwerkzeuge 5 im Fahrerhaus erfolgt über Lämpchen, Zeiger, Balken oder sonstige Anzeigemittel oder Symbole nach dem Stand der Bildschirmtechnik oder Anzeigetechnik.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Herstellen von vertikalen Wänden im Baugrund, die aus aneinander gereihten Einzellamellen bestehen, mit mehreren, nebeneinander angeordneten, im Wesentlichen stangenförmigen Mischwerkzeugen (5), die um vertikale Drehachsen rotierbar und die zumindest über einen Teil ihrer Länge mit Mischflächen in Form von Schnecken, Flügeln oder Paddeln versehen sind, wobei die Mischwerkzeuge (5) gleichzeitig in den Baugrund abteufbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an mindestens zwei der stangenförmigen Mischwerkzeuge (5) jeweils mehrere Neigungsmessaufnehmer (4) in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, welche in zwei Richtungen zur Vertikalen die Neigung der Drehachsen der stangenförmigen Mischwerkzeuge (5) bestimmen, wobei die mehreren Neigungsmessaufnehmer (4) eines einzelnen Mischwerkzeuges (5) zu einer Messkette zusammengefasst sind, welche in das Innere eines Seelenrohres des Mischwerkzeuges (5) eingeführt sind,
    dass an den Mischwerkzeugen (5) mindestens eine Stellvorrichtung vorhanden ist, mit der ein vorgegebener Drehwinkel der Drehachse der Mischwerkzeuge (5) einstellbar ist, und
    dass die Messungen der Neigung der Drehachsen durch die Neigungsmessaufnehmer (4) bei unterschiedlichen Eintauchtiefen der Mischwerkzeuge (5) immer beim gleichen Drehwinkel durchführbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stellvorrichtung mindestens einen, gegen Verdrehen feststehenden Näherungsschalter und mindestens einen dazu passenden Kontaktgeber am drehbaren Mischwerkzeug (5) aufweist, und
    dass damit ein Drehantrieb (13) steuerbar und damit die Drehachse der Mischwerkzeuge (5) zur Messung in eine vorgegebene Richtung drehbar sind.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stellvorrichtung ein Drehwinkelmessgerät am drehbaren Mischwerkzeug (5) aufweist, über welches der Drehantrieb (13) des Mischwerkzeuges (5) steuerbar ist und bei Erreichen eines vorgegebenen Drehwinkels der Drehachse des Mischwerkzeuges (5) der Drehantrieb angehalten wird.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stellvorrichtung einen Kompass oder Kreisel am drehbaren Mischwerkzeug (5) aufweist, über den der Drehantrieb (13) des Mischwerkzeuges (5) steuerbar ist und bei Erreichen eines vorgegebenen Drehwinkels der Drehachse des Mischwerkzeuges (5) der Drehantrieb angehalten wird.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Neigungsmessaufnehmer (4) über eine schleifringartige Vorrichtung mit Strom versorgt und die Messwerte auslesbar sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stromversorgung und das Auslesen der Messwerte der Neigungsmessaufnehmer (4) über eine drehbare, berührungslose Übertragungseinrichtung erfolgt.
  7. Verfahren zum Herstellen von vertikalen Wänden im Baugrund, die aus aneinander gereihten Lamellen bestehen, die durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mehreren, nebeneinander angeordneten, im Wesentlichen stangenförmigen Mischwerkzeugen (5) hergestellt werden, wobei die Mischwerkzeuge (5) in den Baugrund abgeteuft und durch Zugabe einer erhärtenden Bindemittelsuspension aus dem anstehenden Bodenmaterial in der Lamelle ein Bodenmörtel hergestellt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Erreichen unterschiedlicher Tiefen die Mischwerkzeuge (5) auf den gleichen vorgegebenen Drehwinkel gestellt werden, die Drehung angehalten wird, eine Messung der Neigung der Mischwerkzeuge (5) mittels mehrerer Neigungsmessaufnehmer (4), welche zu einer Messkette zusammengefasst und in ein Seelenrohr des Mischwerkzeuges (5) eingeführt sind, durchgeführt wird und hierdurch die Geometrie und Lage der Lamellen bestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass verschiedene, lagenmäßig ermittelte Querschnitte durch die gerade hergestellte Bodenmörtellamelle in unterschiedlichen Tiefen bereits während des Abteufens der Lamelle oder am Ende auf einem Bildschirm im Fahrerhaus dargestellt werden, um dem Fahrer die Möglichkeit zu geben, Abweichungen zu korrigieren.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der vorgegebene Drehwinkel bevorzugterweise so gewählt wird, dass eine der Messebenen der Neigungsmessaufnehmer in einer Ebene der geplanten Wand zu liegen kommt.
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