WO2023232393A1 - Civil engineering machine and method for forming a hole - Google Patents
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- WO2023232393A1 WO2023232393A1 PCT/EP2023/062111 EP2023062111W WO2023232393A1 WO 2023232393 A1 WO2023232393 A1 WO 2023232393A1 EP 2023062111 W EP2023062111 W EP 2023062111W WO 2023232393 A1 WO2023232393 A1 WO 2023232393A1
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- E02F3/9225—Mechanical digging means, e.g. suction wheels, i.e. wheel with a suction inlet attached behind the wheel with rotating cutting elements
- E02F3/9231—Suction wheels with axis of rotation parallel to longitudinal axis of the suction pipe
Definitions
- the invention relates to a civil engineering device for creating a hole in the ground with a device frame, a holding device on an upper region of the device frame for holding the civil engineering device on a support cable or a support rod, a removal device which has at least one rotatably drivable removal element and on a lower end region of the Device frame arranged and designed for removing soil material, a drive arranged on the device frame for rotating the at least one removal element and a suction device for suctioning removed soil material together with a liquid that is in the hole, upwards by means of a suction line, the suction device at least one suction opening at the lower end region of the device frame and a suction pump which is arranged on the device frame, according to the preamble of claim 1.
- the invention further relates to a method for creating a hole in the ground using a civil engineering device with a device frame, a holding device on an upper region of the device frame, the civil engineering device being held on a support cable or a support rod, a removal device which has at least one rotationally drivable removal element and is arranged at a lower end region of the device frame, wherein soil material is removed by the at least one removal element to create the hole in the ground, a drive arranged on the device frame, through which the at least one removal element is driven in rotation, and a suction device through which removed soil material together with a liquid that is located in the hole, is sucked upwards by means of a suction line, the suction device having at least one suction opening at the lower end region of the device frame and comprises a suction pump which is arranged on the device frame, according to the preamble of claim 10.
- diaphragm wall cutters are used to create so-called diaphragm walls or sealing walls, which are needed to secure or seal construction pits.
- soil material is removed by rotating cutting wheels and sucked into the cutting slot together with the surrounding support suspension or flushing liquid using a suction pump and transported away above ground.
- the removed suspension or flushing liquid can be depleted of removed soil material in a processing plant and the suspension or flushing liquid can be returned to the slot.
- Such a trench wall cutter and such a method are known, for example, from DE 41 41 629 A1 or EP 2 586 962 A1.
- the performance of the suction pump must be designed such that it reliably removes the milled soil material with the surrounding liquid upwards out of the slot.
- the delivery length or delivery head increases and thus also the work to be done by the suction pump.
- correspondingly powerful and therefore cost-intensive suction pumps must be provided.
- a similar problem can also occur with in-hole drilling devices with a suction pump arranged on the device. Such in-hole drilling devices emerge from EP 2 930 275 B1 or EP 2 615239 B1.
- a shaft tunneling device is known from WO 2016/116910, in which drilling cooling fluid is separated and separated in a separator unit via a filter cascade in order to minimize the part of the cooling fluid that needs to be cleaned and is conveyed to the surface via a downstream feed pump.
- the invention is based on the task of providing a civil engineering device and a method for creating it, with which a hole in the ground can be created particularly efficiently.
- the civil engineering device is characterized in that the suction line opens into a distribution unit, which is arranged on the device frame and to which a top-leading discharge line and a return line for returning part of the sucked-in liquid to the lower end region of the device frame are connected, and that the distribution unit is a sieve which is designed for the passage of liquid with smaller removed soil material either to the return line or to the discharge line.
- a basic idea of the invention is to connect a distribution unit to the suction line on the device frame, preferably in the area of the suction pump, from which a discharge line leading upwards and a return line leading back downwards branch off.
- a sieve is arranged in the distribution unit, which allows a partial flow of liquid, which can have a defined smaller removed soil material, to pass into the return line or the discharge line. Another partial flow with larger soil particles is directed into the other line.
- a concentration of soil material in the suspension to be conveyed upwards can be achieved. This means that the funding The performance of a suction pump is significantly used to remove the removed soil material, while the liquid, which only serves as a pumping medium, can be reduced, in particular to a necessary level.
- the return line serves to reintroduce the liquid branched off at the sieve, which can also be referred to as a suspension, back into the slot at a suitable point on the frame.
- This discharge of the diverted liquid with a smaller proportion of removed soil material can take place at a suitable point above the milling wheels and preferably largely without pressure.
- the size of the sieve openings can be used to set the size from or up to which removed soil material is conveyed upwards.
- this also makes it possible to set the size up to which smaller soil particles can be returned with the return line and remain in the suspension and in the soil slot.
- the sieve is arranged and designed for the passage of liquid with smaller removed soil material to the return line, with larger soil particles which cannot pass through the sieve being able to be conveyed upwards together with liquid via the discharge line .
- One idea is to provide a return line with a sieve on the device frame, preferably above the suction pump, which allows the passage of liquid that defines smaller deposits. can have worn soil material, while larger soil particles can be conveyed further upwards via the discharge line out of the hole in the ground.
- a concentration of soil material is achieved in the suspension to be conveyed upwards. This means that the delivery capacity of a suction pump is significantly used to remove the removed soil material, while the liquid, which only serves as a delivery medium, can be reduced, in particular to a necessary level.
- a preferred embodiment of the invention is that an adjusting unit, in particular a throttle or a control valve, is arranged on the return line and is designed to adjust a flow through the return line.
- the adjusting unit can basically be any suitable element in order to set and change a flow rate through the return line, with the flow rate also changing accordingly in the area of the discharge line that continues upwards.
- the actuating unit can be a throttle, i.e. a constriction in the return line, or a control valve, for example a butterfly valve or a valve with an adjustable slide.
- the actuating unit can be adjusted manually or remotely via a control device.
- An automatic control can also be provided depending on the performance of the suction pump and/or a working depth.
- the actuating unit can be changed so that the partial flow in the return line is increased. This reduces the partial flow to be pumped upwards accordingly, so that sufficient milled soil material can be pumped upwards despite the increasing delivery head.
- a servomotor for adjusting a control valve is arranged on the device frame.
- the servomotor can be an electric or hydraulic motor or a hydraulically or pneumatically operated actuator.
- the distribution unit can be designed in such a way that no fluid flow is introduced into the return line if, for example, the existing performance of the suction pump is sufficient during operation.
- an advantageous embodiment of the invention can consist in the return line being designed to be telescopic. The return line can be pushed into a retraction position when it is not needed.
- a diffuser can be provided at the outlet end of the return line for the gentlest possible exit of the returned liquid into the milling slot.
- the distribution unit comprises a housing on which an inlet opening for the suction line, an outlet opening for the discharge line and an outlet opening for the return line are formed.
- the housing can enclose a receiving space in which the sieve is arranged in front of the outlet opening to the return line.
- a particularly expedient embodiment of the civil engineering device according to the invention is achieved in that a connecting piece with sieve openings to form the sieve is arranged in the housing of the distribution unit between the inlet opening for the suction line and the outlet opening for the discharge line.
- the connecting piece is designed as a tube to form a tubular sieve.
- the suctioned liquid can thus flow through the connection unit from the inlet opening to the outlet opening in a tubular channel, with the liquid to be returned flowing with smaller soil material through sieve openings in the tubular sieve in the adjacent receiving space of the housing of the connection unit and from there can flow back via the return line.
- a particularly preferred development of the invention is achieved in that the sieve in the housing of the distribution unit is surrounded by a receiving space, with liquid being able to enter the receiving space over the circumference of the sieve, and in that the receiving space is connected to the return line.
- the sieve can in particular be designed as a tubular sieve, so that liquid can pass into the surrounding area over the entire circumference of the tubular sieve. can be done in the receiving space of the distribution unit. This enables particularly efficient dividing and sieving of the suctioned liquid with the removed soil material.
- the liquid with removed soil material can also be referred to as a suspension.
- the sieve is mounted in a replaceable manner in the housing of the distribution unit.
- an access that can be opened and closed can be provided on the housing of the distribution unit for easy access to the sieve.
- the sieve can be easily detached using suitable releasable fasteners and, in the event of wear, in particular if the sieve becomes clogged, it can be easily removed and cleaned or replaced with another sieve.
- several sieves or sieve elements can be provided in the distribution unit, which are arranged one above the other and can thus form an overall sieve.
- the civil engineering device is designed as a trench wall cutter or as an in-hole drilling device.
- a trench wall cutter one or preferably several cutting wheels are arranged, which have horizontal or transverse cutting wheel axes relative to a vertical direction of advance.
- a trench wall cutter preferably has two pairs of cutting wheels, which are arranged at a lower end of the device frame and are driven in rotation to remove soil material.
- a drilling head is arranged on the underside of the device frame, which is driven in rotation about a, preferably vertical, drilling axis directed in the direction of advance.
- guide elements for guiding the device in the hole in the ground and preferably also transversely directed clamping elements can be provided on the device frame of the civil engineering device.
- the civil engineering equipment can be clamped to at least a portion of the perforated wall via the clamping elements in order to generate additional propulsive force.
- the invention further includes a method for creating a hole in the ground, which is characterized in that the suction line opens into a distribution unit, which is arranged on the device frame and on which there is a discharge leading at the top. delivery line and a return line are connected, through which part of the suctioned liquid is returned to the lower end region of the device frame, and that the distribution unit has a sieve through which liquid with smaller removed soil material passes either to the return line or to the discharge line.
- the method according to the invention can be carried out in particular with one of the previously described civil engineering devices according to the invention.
- the advantages described above can be achieved.
- Fig. 1 is a perspective view of a civil engineering device according to the invention, which is designed as an in-hole drilling device;
- Fig. 2 is an enlarged detailed view of the civil engineering device from Fig. 1;
- FIG. 3 shows a perspective view of a distribution unit for a civil engineering device according to the invention.
- Fig. 4 is a cross-sectional view of the distribution unit according to Fig. 3.
- FIG. 1 An exemplary embodiment of a civil engineering device 10 according to the invention, which is designed as an in-hole drilling device 11, can be seen from Figures 1 and 2.
- a schematically indicated holding device 14 is arranged at an upper end region of an elongated device frame 12.
- the holding device 14 is designed to hold the civil engineering equipment 10 on a support cable or a support rod and can, for example, have a hook receptacle.
- a rotatably drivable removal element 22 is arranged as a removal device 20, which according to the exemplary embodiment shown can be a drill head 23 with removal teeth 24.
- the drill head 23 can be driven to rotate about a usually vertical drilling axis via a plurality of drives 16 in a central region of the device frame 12 via a tubular drilling drive train 18.
- the drill string 18 is basically In addition, in a known manner for carrying out a drilling step, it can be moved axially relative to the device frame 12 by means of feed cylinders 26.
- Schematically illustrated clamping elements 28 can be arranged on the device frame 12, which can be extended radially to clamp the civil engineering device 10 on a wall of the hole in the ground.
- Soil material removed during drilling is sucked off together with the surrounding liquid, which is provided to support the borehole, by means of a suction device 30 on the drill head 23.
- Suction openings can be arranged on the drill head 23, via which the removed soil material with liquid is pumped upwards by means of a suction line 32 and a suction pump 34.
- the suction line 32 opens into a distribution unit 40 with a preferably box-shaped housing 42, as shown in detail in FIG.
- the housing 42 of the distribution unit 40 has an inlet opening 43 for the suction line 32 on its underside.
- an outlet opening 45 for a return line 60 is formed on the underside of the housing 42, which will be described in more detail below.
- a control valve 70 with a servomotor 72 can be arranged on the return line 60.
- an outlet opening 44 for a discharge line 38 is formed on the top of the housing 42.
- the discharge line 38 extends upwards out of the hole in the ground in order to convey removed soil material and liquid from the hole and in particular to feed it to a processing system for separating the liquid from removed soil material.
- a receiving space 46 is enclosed by the housing 42 of the distribution unit 40.
- a sieve 50 is arranged within the receiving space 46, which in the exemplary embodiment shown is preferably designed as a tubular connecting piece 52, which connects the inlet opening 43 of the suction line 32 to the outlet opening 44 of the discharge line 38.
- a plurality of sieve openings with a defined opening diameter for forming the sieve 50 are provided in the tubular connecting piece 52.
- part of the suctioned liquid can enter the surrounding receiving space 46 of the housing 42 of the distribution unit 40 together with smaller soil particles of the milled soil material, which can pass through the openings of the sieve 50.
- This partial flow with the sieved liquid can enter the return line 60 via the outlet opening 45 and be returned via this to a lower region of the device frame 12.
- the return line 60 can be designed to be telescopic with a displaceable telescopic piece 64, which has an opening 62 above the drill head 23 and can follow the axially displaceable drill head 23. In this way, the sieved liquid with a proportion of removed soil material of smaller particle size can remain in the hole in the ground and does not have to be conveyed further upwards.
- the distribution unit 40 provided according to the invention with a sieve 50 creates a certain concentration of removed soil material with larger particles, so that a limited pump performance can be achieved efficiently for conveying an increased proportion of removed soil material.
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Abstract
The invention relates to civil engineering machine for forming a hole in the ground, the civil engineering machine comprising: a machine frame (12); a holding device (14) in an upper region of the machine frame (12) for holding the civil engineering machine (10) on a supporting cable or supporting rod; a removal device (20) which has at least one rotatingly drivable removal element (22), is arranged in a lower end region of the machine frame (12) and is designed to remove ground material; a drive (16) arranged on the machine frame (12) for rotatingly driving the at least one removal element (22); and a suction device for suctioning removed ground material, together with a liquid which is located in the hole, upward by means of a suction line (32), the suction device comprising at least one suction opening in the lower end region of the machine frame (12) and a suction pump (34) which is arranged on the machine frame (12). The suction line (32) opens into a distributing unit (40) which is arranged on the machine frame (12), and an upwardly guided discharge line (38) and a return line (60) for returning a portion of the suctioned fluid to the lower end region of the machine frame (12) are connected to the distributing unit.
Description
TIEFBAUGERÄT UND VERFAHREN ZUM ERSTELLEN EINES LOCHES CIVIL ENGINEERING APPARATUS AND METHOD FOR CREATING A HOLE
Die Erfindung betrifft ein Tiefbaugerät zum Erstellen eines Lochs im Boden mit einem Geräterahmen, einer Halteeinrichtung an einem oberen Bereich des Geräterahmens zum Halten des Tiefbaugerätes an einem Tragseil oder einer Tragstange, einer Abtragseinrichtung, welche mindestens ein drehend antreibbares Abtragselement aufweist und an einem unteren Endbereich des Geräterahmens angeordnet und zum Abtragen von Bodenmaterial ausgebildet ist, einem am Geräterahmen angeordneten Antrieb zum drehenden Antreiben des mindestens einen Abtragselementes und einer Absaugeinrichtung zum Absaugen von abgetragenem Bodenmaterial zusammen mit einer Flüssigkeit, die sich im Loch befindet, nach oben mittels einer Absaugleitung, wobei die Absaugeinrichtung mindestens eine Absaugöffnung am unteren Endbereich des Geräterahmens und eine Absaugpumpe umfasst, die am Geräterahmen angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a civil engineering device for creating a hole in the ground with a device frame, a holding device on an upper region of the device frame for holding the civil engineering device on a support cable or a support rod, a removal device which has at least one rotatably drivable removal element and on a lower end region of the Device frame arranged and designed for removing soil material, a drive arranged on the device frame for rotating the at least one removal element and a suction device for suctioning removed soil material together with a liquid that is in the hole, upwards by means of a suction line, the suction device at least one suction opening at the lower end region of the device frame and a suction pump which is arranged on the device frame, according to the preamble of claim 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Lochs im Boden mit einem Tiefbaugerät mit einem Geräterahmen, einer Halteeinrichtung an einem oberen Bereich des Geräterahmens, wobei das Tiefbaugerät an einem Tragseil oder einer Tragstange gehalten wird, einer Abtragseinrichtung, welche mindestens ein drehend antreibbares Abtragselement aufweist und an einem unterem Endbereich des Geräterahmens angeordnet ist, wobei durch das mindestens eine Abtragselement Bodenmaterial zum Erstellen des Loches im Boden abgetragen wird, einem am Geräterahmen angeordneten Antrieb, durch welchen das mindestens eine Abtragselement drehend angetrieben wird, und einer Absaugeinrichtung, durch welche abgetragenes Bodenmaterial zusammen mit einer Flüssigkeit, die sich im Loch befindet, nach oben mittels einer Absaugleitung abgesaugt wird, wobei die Absaugeinrichtung mindestens eine Absaugöffnung am unteren Endbereich des Geräterahmens und
eine Absaugpumpe umfasst, die am Geräterahmen angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. The invention further relates to a method for creating a hole in the ground using a civil engineering device with a device frame, a holding device on an upper region of the device frame, the civil engineering device being held on a support cable or a support rod, a removal device which has at least one rotationally drivable removal element and is arranged at a lower end region of the device frame, wherein soil material is removed by the at least one removal element to create the hole in the ground, a drive arranged on the device frame, through which the at least one removal element is driven in rotation, and a suction device through which removed soil material together with a liquid that is located in the hole, is sucked upwards by means of a suction line, the suction device having at least one suction opening at the lower end region of the device frame and comprises a suction pump which is arranged on the device frame, according to the preamble of claim 10.
Als Tiefbaugeräte werden beispielsweise Schlitzwandfräsen zum Erstellen von sogenannten Schlitzwänden oder Dichtwänden eingesetzt, welche etwa zur Sicherung oder Abdichtung von Baugruben benötigt werden. Mittels einer Schlitzwandfräse wird durch rotierend angetriebene Fräsräder Bodenmaterial abgetragen und über eine Absaugpumpe zusammen mit umgebender Stützsuspension oder Spülflüssigkeit im Frässchlitz angesaugt und nach über Tage abgefördert. Die abgeförderte Suspension oder Spülflüssigkeit kann in einer Aufbereitungsanlage über Tage von abgetragenem Bodenmaterial entreichert und die Suspension oder Spülflüssigkeit wieder in den Schlitz rückgeführt werden. Eine derartige Schlitzwandfräse und ein derartiges Verfahren sind beispielsweise aus der DE 41 41 629 A1 oder der EP 2 586 962 A1 bekannt. As civil engineering equipment, for example, diaphragm wall cutters are used to create so-called diaphragm walls or sealing walls, which are needed to secure or seal construction pits. Using a trench wall cutter, soil material is removed by rotating cutting wheels and sucked into the cutting slot together with the surrounding support suspension or flushing liquid using a suction pump and transported away above ground. The removed suspension or flushing liquid can be depleted of removed soil material in a processing plant and the suspension or flushing liquid can be returned to the slot. Such a trench wall cutter and such a method are known, for example, from DE 41 41 629 A1 or EP 2 586 962 A1.
Zum Abfördern der Suspension oder Spülflüssigkeit aus dem Frässchlitz ist es etwa aus der gattungsbildenden EP 3 556 942 B1 bekannt, mittels einer Absaugpumpe am Fräsrahmen über einen Ansaugstutzen, welcher zwischen zwei Fräsradpaaren angeordnet ist, Suspension oder Spülflüssigkeit zusammen mit abgetragenem Bodenmaterial anzusaugen. To remove the suspension or rinsing liquid from the milling slot, it is known from the generic EP 3 556 942 B1 to suck in suspension or rinsing liquid together with removed soil material by means of a suction pump on the milling frame via a suction port which is arranged between two pairs of milling wheels.
Die Leistung der Absaugpumpe muss dabei so ausgelegt sein, dass diese das abgefräste Bodenmaterial mit umgebender Flüssigkeit zuverlässig nach oben aus dem Schlitz abfördert. Mit zunehmender Schlitztiefe erhöht sich die Förderlänge oder Förderhöhe und damit auch die von der Absaugpumpe zu erbringende Arbeit. Mit zunehmender Schlitztiefe sind folglich entsprechend leistungsstarke und damit kostenintensive Absaugpumpen vorzusehen. Es können aber nicht beliebig große Pumpen mit großen Pumpenantrieben vorgesehen werden, da ein Bauraum etwa an einer Schlitzwandfräse begrenzt ist. Es kann daher in einem Fräsbetrieb erforderlich werden, ab einer bestimmten Tiefe die Abtragsleistung der Fräse zu vermindern. Hierdurch kann die anfallende Menge an Fräsklein reduziert und an die begrenzte Förderleistung der Absaugpumpe angepasst werden. Dies vermindert aber die Abtragsgeschwindigkeit und verlangsamt einen Fortschritt der Bautätigkeit.
Ein entsprechendes Problem kann auch bei Im-Loch-Bohrgeräten mit einer am Gerät angeordneten Absaugpumpe auftreten. Aus der EP 2 930 275 B1 oder der der EP 2 615239 B1 gehen solche Im-Loch-Bohrgeräte hervor. The performance of the suction pump must be designed such that it reliably removes the milled soil material with the surrounding liquid upwards out of the slot. As the slot depth increases, the delivery length or delivery head increases and thus also the work to be done by the suction pump. As the slot depth increases, correspondingly powerful and therefore cost-intensive suction pumps must be provided. However, it is not possible to provide arbitrarily large pumps with large pump drives, since the installation space on a trench wall cutter, for example, is limited. In a milling operation, it may therefore be necessary to reduce the removal rate of the milling machine above a certain depth. This allows the amount of milling debris produced to be reduced and adapted to the limited delivery capacity of the suction pump. However, this reduces the speed of removal and slows down the progress of construction work. A similar problem can also occur with in-hole drilling devices with a suction pump arranged on the device. Such in-hole drilling devices emerge from EP 2 930 275 B1 or EP 2 615239 B1.
Schließlich ist ein Schachtvortriebsgerät aus der WO 2016/116910 bekannt, in dem in einer Separatoreinheit über eine Filterkaskade Bohrkühlfluid aufgetrennt und separiert wird, um den, über eine nachgeschaltete Förderpumpe an der Oberfläche zu fördernden, zu reinigenden Teil des Kühlfluids zu minimieren. Finally, a shaft tunneling device is known from WO 2016/116910, in which drilling cooling fluid is separated and separated in a separator unit via a filter cascade in order to minimize the part of the cooling fluid that needs to be cleaned and is conveyed to the surface via a downstream feed pump.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Tiefbaugerät und ein Verfahren zum Erstellen anzugeben, mit welchen ein Loch im Boden besonders effizient erstellt werden kann. The invention is based on the task of providing a civil engineering device and a method for creating it, with which a hole in the ground can be created particularly efficiently.
Die Aufgabe wird zum einen durch ein Tiefbaugerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben. The task is solved on the one hand by a civil engineering device with the features of claim 1 and on the other hand by a method with the features of claim 10. Preferred embodiments of the invention are specified in the respective dependent claims.
Das erfindungsgemäße Tiefbaugerät ist dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugleitung in einer Verteileinheit mündet, welche am Geräterahmen angeordnet und an der eine oben führende Abförderleitung und eine Rückführleitung zum Rückführen eines Teiles der angesaugten Flüssigkeit zum unteren Endbereich des Geräterahmens angeschlossen sind, und dass die Verteileinheit ein Sieb aufweist, welches zum Durchtritt von Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial entweder zur Rückführleitung oder zur Abförderleitung ausgebildet ist. The civil engineering device according to the invention is characterized in that the suction line opens into a distribution unit, which is arranged on the device frame and to which a top-leading discharge line and a return line for returning part of the sucked-in liquid to the lower end region of the device frame are connected, and that the distribution unit is a sieve which is designed for the passage of liquid with smaller removed soil material either to the return line or to the discharge line.
Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, am Geräterahmen vorzugsweise im Bereich der Absaugpumpe an die Absaugleitung eine Verteileinheit anzuschließen, von welcher eine nach oben weiter führende Abförderleitung und eine nach unten zurückführende Rückführleitung abgehen. In der Verteileinheit ist ein Sieb angeordnet, welches einen Durchtritt eines Teilstromes von Flüssigkeit, welche definiert kleineres abgetragenes Bodenmaterial aufweisen kann, in die Rückführleitung oder die Abförderleitung ermöglicht. Ein anderer Teilstrom mit größeren Bodenpartikel wird in die andere Leitung geleitet. A basic idea of the invention is to connect a distribution unit to the suction line on the device frame, preferably in the area of the suction pump, from which a discharge line leading upwards and a return line leading back downwards branch off. A sieve is arranged in the distribution unit, which allows a partial flow of liquid, which can have a defined smaller removed soil material, to pass into the return line or the discharge line. Another partial flow with larger soil particles is directed into the other line.
Durch die Anordnung eines Siebes kann eine Aufkonzentration an Bodenmaterial in der nach oben abzufördernden Suspension erreicht werden. Damit wird die Förder-
leistung einer Absaugpumpe maßgeblich zum Abfördern des abgetragenen Bodenmaterials aufgebracht, während die nur als ein Fördermedium dienende Flüssigkeit vermindert, insbesondere auf ein notwendiges Maß, reduziert werden kann. By arranging a sieve, a concentration of soil material in the suspension to be conveyed upwards can be achieved. This means that the funding The performance of a suction pump is significantly used to remove the removed soil material, while the liquid, which only serves as a pumping medium, can be reduced, in particular to a necessary level.
Durch die Rückführung eines Teilstromes von angesaugter Flüssigkeit mit abgetragenem Bodenmaterial noch unmittelbar am Geräterahmen wird die von der Absaugpumpe aufzubringende Arbeit reduziert, welche für das Abfördern des verbliebenen Teilstromes nach oben aufzubringen ist. Somit kann auch mit einer Absaugpumpe mit begrenzter Absaugleistung ein effizienter Betrieb mit einer hohen Abtragsleistung und einem hohen Anfall an abgetragenem Bodenmaterial erreicht werden. By returning a partial flow of sucked-in liquid with removed soil material directly to the device frame, the work to be done by the suction pump is reduced, which has to be done to pump the remaining partial flow upwards. This means that even with a suction pump with limited suction power, efficient operation with a high removal rate and a high amount of removed soil material can be achieved.
Die Rückführleitung dient dazu, die am Sieb abgezweigte Flüssigkeit, welche auch als Suspension bezeichnet werden kann, wieder am Rahmen an einer geeigneten Stelle in den Schlitz einzuleiten. Dieses Ausleiten der abgezweigten Flüssigkeit mit einem geringeren Anteil an abgetragenen Bodenmaterial kann an einer geeigneten Stelle oberhalb der Fräsräder und vorzugsweise weitgehend drucklos erfolgen. The return line serves to reintroduce the liquid branched off at the sieve, which can also be referred to as a suspension, back into the slot at a suitable point on the frame. This discharge of the diverted liquid with a smaller proportion of removed soil material can take place at a suitable point above the milling wheels and preferably largely without pressure.
Durch eine entsprechende Gestaltung eines Siebes mit Sieböffnungen kann über die Größe der Sieböffnungen definiert eingestellt werden, ab oder bis welcher Größe abgetragenes Bodenmaterial nach oben abgefördert wird. Insbesondere kann hierdurch auch eingestellt werden, bis zu welcher Größe kleinere Bodenpartikel mit der Rückführleitung rückgeführt und in der Suspension und in dem Bodenschlitz verbleiben können. By appropriately designing a sieve with sieve openings, the size of the sieve openings can be used to set the size from or up to which removed soil material is conveyed upwards. In particular, this also makes it possible to set the size up to which smaller soil particles can be returned with the return line and remain in the suspension and in the soil slot.
Grundsätzlich kann nur kleineres Bodenmaterial nach oben abgefördert werden, während gröbere Bodenpartikel wieder zurück zu den Fräsrädern zum weiteren Zerkleinern gefördert werden. Dies entlastet auch eine Aufbereitung der Suspension an der Bodenoberfläche. Basically, only smaller soil material can be conveyed upwards, while coarser soil particles are conveyed back to the milling wheels for further shredding. This also relieves the burden of preparing the suspension on the soil surface.
Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass das Sieb zum Durchtritt von Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial zur Rückführleitung angeordnet und ausgebildet ist, wobei größere Bodenpartikel, welche nicht durch das Sieb hindurchtreten können, zusammen mit Flüssigkeit über die Abförderleitung nach oben abförderbar sind. Eine Idee liegt darin, am Geräterahmen vorzugsweise oberhalb der Absaugpumpe eine Rückführleitung mit einem Sieb vorzusehen, welches einen Durchtritt von Flüssigkeit, welche definiert kleineres abge-
tragenes Bodenmaterial aufweisen kann, während größere Bodenpartikel weiter nach oben über die Abförderleitung aus dem Loch im Boden abgefördert werden können. Durch die Anordnung eines Siebes wird so zusagen eine Aufkonzentration an Bodenmaterial in der nach oben abzufördernden Suspension erreicht. Damit wird die Förderleistung einer Absaugpumpe maßgeblich zum Abfördern des abgetragenen Bodenmaterials aufgebracht, während die nur als ein Fördermedium dienende Flüssigkeit vermindert, insbesondere auf ein notwendiges Maß, reduziert werden kann. According to a further development of the invention, it is particularly preferred that the sieve is arranged and designed for the passage of liquid with smaller removed soil material to the return line, with larger soil particles which cannot pass through the sieve being able to be conveyed upwards together with liquid via the discharge line . One idea is to provide a return line with a sieve on the device frame, preferably above the suction pump, which allows the passage of liquid that defines smaller deposits. can have worn soil material, while larger soil particles can be conveyed further upwards via the discharge line out of the hole in the ground. By arranging a sieve, a concentration of soil material is achieved in the suspension to be conveyed upwards. This means that the delivery capacity of a suction pump is significantly used to remove the removed soil material, while the liquid, which only serves as a delivery medium, can be reduced, in particular to a necessary level.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass an der Rückführleitung eine Stelleinheit, insbesondere eine Drossel oder ein Stellventil, angeordnet und zum Einstellen eines Durchflusses durch die Rückführleitung ausgebildet ist. Die Stelleinheit kann dabei grundsätzlich jedes geeignete Element sein, um eine Durchflussmenge durch die Rückführleitung einzustellen und zu verändern, wobei sich auch die Durchflussmenge in dem nach oben weiter führenden Bereich der Ab- förderleitung entsprechend ändert. Vorzugsweise kann die Stelleinheit eine Drossel, also eine Verengung in der Rückführleitung oder ein Stellventil, beispielsweise ein Butterfly-Ventil oder ein Ventil mit einem verstellbaren Schieber, sein. Die Stelleinheit kann dabei manuell oder über eine Steuereinrichtung ferngesteuert verstellbar sein. Auch kann eine automatische Steuerung abhängig von der Leistung der Absaugpumpe und/oder einer Arbeitstiefe vorgesehen sein. Insbesondere kann mit steigender Arbeitstiefe und damit mit einer sich erhöhenden Pumpenarbeit zum Abfördern des abgetragenen Bodenmaterials nach oben die Stelleinheit so verändert werden, dass der Teilstrom in der Rückführleitung erhöht wird. Hierdurch wird der nach oben abzupumpende Teilstrom entsprechend vermindert, so dass trotz steigender Förderhöhe ausreichend abgefrästes Bodenmaterial nach oben abgepumpt werden kann.A preferred embodiment of the invention is that an adjusting unit, in particular a throttle or a control valve, is arranged on the return line and is designed to adjust a flow through the return line. The adjusting unit can basically be any suitable element in order to set and change a flow rate through the return line, with the flow rate also changing accordingly in the area of the discharge line that continues upwards. Preferably, the actuating unit can be a throttle, i.e. a constriction in the return line, or a control valve, for example a butterfly valve or a valve with an adjustable slide. The actuating unit can be adjusted manually or remotely via a control device. An automatic control can also be provided depending on the performance of the suction pump and/or a working depth. In particular, as the working depth increases and thus as the pump work increases to convey the removed soil material upwards, the actuating unit can be changed so that the partial flow in the return line is increased. This reduces the partial flow to be pumped upwards accordingly, so that sufficient milled soil material can be pumped upwards despite the increasing delivery head.
Besonders zweckmäßig ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass ein Stellmotor zum Verstellen eines Stellventils am Geräterahmen angeordnet ist. Der Stellmotor kann ein Elektro- oder Hydraulikmotor oder auch ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Stellantrieb sein. Grundsätzlich kann die Verteileinheit so ausgebildet sein, dass kein Fluidstrom in die Rückführleitung eingeleitet wird, wenn etwa im Betrieb die bestehende Leistung der Absaugpumpe ausreichend ist.
Es kann insbesondere eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin bestehen, dass die Rückführleitung teleskopierbar ausgebildet ist. Die Rückführleitung kann so, wenn diese nicht benötigt wird, in eine Rückzugsposition eingeschoben werden. Weiterhin wird es ermöglicht, die Rückführleitung, welche insbesondere ein teleskopierbares Endrohr aufweisen kann, bis zu einer gewünschten Austrittsposition verstellt werden. Am Austrittsende der Rückführleitung kann insbesondere ein Diffusor für einen möglichst schonenden Austritt der rückgeführten Flüssigkeit in dem Frässchlitz vorgesehen sein. According to an embodiment variant of the invention, it is particularly expedient that a servomotor for adjusting a control valve is arranged on the device frame. The servomotor can be an electric or hydraulic motor or a hydraulically or pneumatically operated actuator. In principle, the distribution unit can be designed in such a way that no fluid flow is introduced into the return line if, for example, the existing performance of the suction pump is sufficient during operation. In particular, an advantageous embodiment of the invention can consist in the return line being designed to be telescopic. The return line can be pushed into a retraction position when it is not needed. Furthermore, it is possible to adjust the return line, which can in particular have a telescopic end pipe, up to a desired exit position. In particular, a diffuser can be provided at the outlet end of the return line for the gentlest possible exit of the returned liquid into the milling slot.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Verteileinheit ein Gehäuse umfasst, an welchem eine Eintrittsöffnung für die Absaugleitung, eine Austrittsöffnung für die Abförderleitung und eine Austrittsöffnung für die Rückführleitung ausgebildet sind. Das Gehäuse kann dabei einen Aufnahmeraum umschließen, in welchem das Sieb vor der Austrittsöffnung zur Rückführleitung angeordnet ist. According to a further embodiment of the invention, it is preferred that the distribution unit comprises a housing on which an inlet opening for the suction line, an outlet opening for the discharge line and an outlet opening for the return line are formed. The housing can enclose a receiving space in which the sieve is arranged in front of the outlet opening to the return line.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tiefbaugerätes wird dadurch erzielt, dass in dem Gehäuse der Verteileinheit zwischen der Eintrittsöffnung für die Absaugleitung und der Austrittsöffnung für die Abförderleitung ein Verbindungsstück mit Sieböffnungen zum Bilden des Siebes angeordnet ist. A particularly expedient embodiment of the civil engineering device according to the invention is achieved in that a connecting piece with sieve openings to form the sieve is arranged in the housing of the distribution unit between the inlet opening for the suction line and the outlet opening for the discharge line.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass das Verbindungsstück als ein Rohr zum Bilden eines rohrförmigen Siebes ausgebildet ist. Somit kann die abgesaugte Flüssigkeit durch die Verbindungseinheit von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung in einem rohrförmigen Kanal durchströmen, wobei die rückzuführende Flüssigkeit mit kleinerem Bodenmaterial durch Sieböffnungen in dem rohrförmigen Sieb in dem angrenzenden Aufnahmeraum des Gehäuses der Verbindungseinheit einströmen und von dort über die Rückführleitung zurückströmen kann. It is particularly advantageous that the connecting piece is designed as a tube to form a tubular sieve. The suctioned liquid can thus flow through the connection unit from the inlet opening to the outlet opening in a tubular channel, with the liquid to be returned flowing with smaller soil material through sieve openings in the tubular sieve in the adjacent receiving space of the housing of the connection unit and from there can flow back via the return line.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung wird dadurch erzielt, dass das Sieb in dem Gehäuse der Verteileinheit von einem Aufnahmeraum umfasst ist, wobei Flüssigkeit über den Umfang des Siebes in den Aufnahmeraum eintreten kann, und dass der Aufnahmeraum mit der Rückführleitung verbunden ist. Das Sieb kann dabei insbesondre als ein rohrförmiges Sieb ausgebildet sein, so dass über den gesamten Umfang des rohrförmigen Siebes ein Flüssigkeitsdurchtritt in den umge-
benden Aufnahmeraum der Verteileinheit erfolgen kann. Dies ermöglicht ein besonders effizientes Aufteilen und Sieben der abgesaugten Flüssigkeit mit dem abgetragenem Bodenmaterial. Die Flüssigkeit mit abgetragenem Bodenmaterial kann auch als Suspension bezeichnet werden. A particularly preferred development of the invention is achieved in that the sieve in the housing of the distribution unit is surrounded by a receiving space, with liquid being able to enter the receiving space over the circumference of the sieve, and in that the receiving space is connected to the return line. The sieve can in particular be designed as a tubular sieve, so that liquid can pass into the surrounding area over the entire circumference of the tubular sieve. can be done in the receiving space of the distribution unit. This enables particularly efficient dividing and sieving of the suctioned liquid with the removed soil material. The liquid with removed soil material can also be referred to as a suspension.
Für einen langfristigen zuverlässigen Betrieb ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass das Sieb in dem Gehäuse der Verteileinheit auswechselbar gelagert ist. Insbesondere kann an dem Gehäuse der Verteileinheit ein zu öffnender und zu verschließender Zugang für einen leichten Zugang zu dem Sieb vorgesehen sein. For long-term reliable operation, according to a further development of the invention, it is preferred that the sieve is mounted in a replaceable manner in the housing of the distribution unit. In particular, an access that can be opened and closed can be provided on the housing of the distribution unit for easy access to the sieve.
Das Sieb kann über geeignete lösbare Befestigungsmittel leicht gelöst und bei Verschleiß, insbesondere einem Zusetzen des Siebes, leicht entnommen und gereinigt oder durch ein anderes Sieb ersetzt werden. In der Verteilseinheit können grundsätzlich auch mehrere Siebe oder Siebelemente vorgesehen sein, welche etwa übereinander angeordnet sind und so ein Gesamtsieb bilden können. The sieve can be easily detached using suitable releasable fasteners and, in the event of wear, in particular if the sieve becomes clogged, it can be easily removed and cleaned or replaced with another sieve. In principle, several sieves or sieve elements can be provided in the distribution unit, which are arranged one above the other and can thus form an overall sieve.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Tiefbaugerät als eine Schlitzwandfräse oder als ein Im-Loch-Bohrgerät ausgebildet ist. Bei einer Schlitzwandfräse sind ein oder vorzugsweise mehrere Fräsräder angeordnet, welche gegenüber einer vertikalen Vortriebsrichtung horizontale oder quer gerichtete Fräsradachsen aufweisen. Vorzugsweise weist eine Schlitzwandfräse zwei Paare von Fräsrädern auf, welche an einem unteren Ende des Geräterahmens angeordnet und zum Abtragen von Bodenmaterial drehend angetrieben werden. According to a further development of the invention, it is preferred that the civil engineering device is designed as a trench wall cutter or as an in-hole drilling device. In a trench wall cutter, one or preferably several cutting wheels are arranged, which have horizontal or transverse cutting wheel axes relative to a vertical direction of advance. A trench wall cutter preferably has two pairs of cutting wheels, which are arranged at a lower end of the device frame and are driven in rotation to remove soil material.
Bei einem Im-Loch-Bohrgerät ist an der Unterseite des Geräterahmens ein Bohrkopf angeordnet, welcher um eine in Vortriebsrichtung gerichtete, vorzugsweise vertikale Bohrachse drehend angetrieben wird. Am Geräterahmen des Tiefbaugerätes können Führungselemente zum Führen des Gerätes in dem Loch im Boden und vorzugsweise auch quer gerichtete Spannelementen vorgesehen sein. Über die Spannelemente kann das Tiefbaugerät zumindest mit einem Teilabschnitt an der Lochwand verspannt werden, um so einen zusätzliche Vortriebskraft aufzubringen. In the case of an in-hole drilling device, a drilling head is arranged on the underside of the device frame, which is driven in rotation about a, preferably vertical, drilling axis directed in the direction of advance. On the device frame of the civil engineering device, guide elements for guiding the device in the hole in the ground and preferably also transversely directed clamping elements can be provided. The civil engineering equipment can be clamped to at least a portion of the perforated wall via the clamping elements in order to generate additional propulsive force.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Lochs im Boden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Absaugleitung in einer Verteileinheit mündet, welche am Geräterahmen angeordnet und an der eine oben führende Ab-
förderleitung und eine Rückführleitung angeschlossen sind, durch welche ein Teil der angesaugten Flüssigkeit zum unteren Endbereich des Geräterahmens rückgeführt wird, und dass die Verteileinheit ein Sieb aufweist, durch welches Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial entweder zur Rückführleitung oder zur Ab- förderleitung hindurchtritt. The invention further includes a method for creating a hole in the ground, which is characterized in that the suction line opens into a distribution unit, which is arranged on the device frame and on which there is a discharge leading at the top. delivery line and a return line are connected, through which part of the suctioned liquid is returned to the lower end region of the device frame, and that the distribution unit has a sieve through which liquid with smaller removed soil material passes either to the return line or to the discharge line.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit einem der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Tiefbaugeräte durchgeführt werden. Dabei können die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden. The method according to the invention can be carried out in particular with one of the previously described civil engineering devices according to the invention. The advantages described above can be achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, das schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen: The invention is further described below using a preferred exemplary embodiment, which is shown schematically in the drawings. In the drawings show:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Tiefbaugerätes, welches als ein Im-Loch-Bohrgerät ausgebildet ist; Fig. 1 is a perspective view of a civil engineering device according to the invention, which is designed as an in-hole drilling device;
Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht zu dem Tiefbaugerät von Fig. 1 ; Fig. 2 is an enlarged detailed view of the civil engineering device from Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Verteileinheit für ein erfindungsgemäßes Tiefbaugerät; und 3 shows a perspective view of a distribution unit for a civil engineering device according to the invention; and
Fig. 4 eine Querschnittsansicht zu der Verteileinheit nach Fig. 3. Fig. 4 is a cross-sectional view of the distribution unit according to Fig. 3.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tiefbaugerätes 10, welches als ein Im-Loch-Bohrgerät 11 ausgebildet ist, geht aus den Figuren 1 und 2 hervor. An einem länglichen Geräterahmen 12 ist an einem oberen Endbereich eine schematisch angedeutete Halteeinrichtung 14 angeordnet. Die Halteeinrichtung 14 ist zum Halten des Tiefbaugerätes 10 an einem Tragseil oder einer Tragstange ausgebildet und kann beispielsweise eine Hakenaufnahme aufweisen. An exemplary embodiment of a civil engineering device 10 according to the invention, which is designed as an in-hole drilling device 11, can be seen from Figures 1 and 2. A schematically indicated holding device 14 is arranged at an upper end region of an elongated device frame 12. The holding device 14 is designed to hold the civil engineering equipment 10 on a support cable or a support rod and can, for example, have a hook receptacle.
An einem unteren Ende des Geräterahmens 12 ist als eine Abtragseinrichtung 20 ein drehend antreibbares Abtragselement 22 angeordnet, welches gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bohrkopf 23 mit Abtragszähnen 24 sein kann. Der Bohrkopf 23 kann über mehrere Antriebe 16 in einem mittleren Bereich des Geräterahmens 12 über einen rohrförmigen Bohrantriebsstrang 18 um eine üblicherweise vertikale Bohrachse drehend angetrieben werden. Der Bohrstrang 18 ist in gründ-
sätzlich bekannter Weise zur Durchführung eines Bohrschrittes mittels Vorschubzy- lindern 26 gegenüber dem Geräterahmen 12 axial verfahrbar. An dem Geräterahmen 12 können schematisch dargestellte Spannelemente 28 angeordnet sein, welche zum Festspannen des Tiefbaugerätes 10 an einer Wand des Loches im Boden radial ausfahrbar sind. At a lower end of the device frame 12, a rotatably drivable removal element 22 is arranged as a removal device 20, which according to the exemplary embodiment shown can be a drill head 23 with removal teeth 24. The drill head 23 can be driven to rotate about a usually vertical drilling axis via a plurality of drives 16 in a central region of the device frame 12 via a tubular drilling drive train 18. The drill string 18 is basically In addition, in a known manner for carrying out a drilling step, it can be moved axially relative to the device frame 12 by means of feed cylinders 26. Schematically illustrated clamping elements 28 can be arranged on the device frame 12, which can be extended radially to clamp the civil engineering device 10 on a wall of the hole in the ground.
Beim Bohren abgetragenes Bodenmaterial wird zusammen mit umgebender Flüssigkeit, welche zur Stützung des Bohrloches vorgesehen ist, mittels einer Absaugeinrichtung 30 am Bohrkopf 23 abgesaugt. An dem Bohrkopf 23 können nicht näher dargestellte Absaugöffnungen angeordnet sein, über welche mittels einer Absaugleitung 32 und einer Absaugpumpe 34 das abgetragene Bodenmaterial mit Flüssigkeit nach oben abgepumpt wird. Soil material removed during drilling is sucked off together with the surrounding liquid, which is provided to support the borehole, by means of a suction device 30 on the drill head 23. Suction openings (not shown) can be arranged on the drill head 23, via which the removed soil material with liquid is pumped upwards by means of a suction line 32 and a suction pump 34.
Die Absaugleitung 32 mündet dabei in eine Verteileinheit 40 mit einem vorzugsweise kastenförmigen Gehäuse 42, wie detailliert in Fig. 2 gezeigt ist. Das Gehäuse 42 der Verteileinheit 40 weist an seiner Unterseite eine Eintrittsöffnung 43 für die Absaugleitung 32 auf. Weiterhin ist an der Unterseite des Gehäuses 42 eine Austrittsöffnung 45 für eine Rückführleitung 60 ausgebildet, welche nachfolgend noch genauer beschrieben wird. Zum Einstellen des rückzuführenden Teilstroms an Flüssigkeit kann an der Rückführleitung 60 ein Stellventil 70 mit einem Stellmotor 72 angeordnet sein.The suction line 32 opens into a distribution unit 40 with a preferably box-shaped housing 42, as shown in detail in FIG. The housing 42 of the distribution unit 40 has an inlet opening 43 for the suction line 32 on its underside. Furthermore, an outlet opening 45 for a return line 60 is formed on the underside of the housing 42, which will be described in more detail below. To adjust the partial flow of liquid to be returned, a control valve 70 with a servomotor 72 can be arranged on the return line 60.
Weiterhin ist an der Oberseite des Gehäuses 42 eine Austrittsöffnung 44 für eine Abförderleitung 38 ausgebildet. Die Abförderleitung 38 erstreckt sich nach oben bis aus dem Loch im Boden, um abgetragenes Bodenmaterial und Flüssigkeit aus dem Loch abzufördern und insbesondere einer Aufbereitungsanlage zum Trennen der Flüssigkeit von abgetragenem Bodenmaterial zuzuleiten. Furthermore, an outlet opening 44 for a discharge line 38 is formed on the top of the housing 42. The discharge line 38 extends upwards out of the hole in the ground in order to convey removed soil material and liquid from the hole and in particular to feed it to a processing system for separating the liquid from removed soil material.
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, wird von dem Gehäuse 42 der Verteileinheit 40 ein Aufnahmeraum 46 umschlossen. Innerhalb des Aufnahmeraumes 46 ist ein Sieb 50 angeordnet, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in bevorzugter Weise als ein rohrförmiges Verbindungsstück 52 ausgebildet ist, welches die Eintrittsöffnung 43 der Absaugleitung 32 mit der Austrittsöffnung 44 der Abförderleitung 38 verbindet. In dem rohrförmigen Verbindungsstück 52 ist eine Vielzahl von Sieböffnungen mit einem definierten Öffnungsdurchmesser zum Bilden des Siebes 50 vorgesehen.
Somit kann von der Absaugpumpe 34 abgesaugte Flüssigkeit mit abgetragenem Bodenmaterial über die Eintrittsöffnung 43 in die Verteileinheit 40 einströmen und über die Austrittsöffnung 44 in die Abförderleitung 38 eintreten und nach oben weiter abgefördert werden. Aufgrund der Öffnungen in dem Sieb 50 kann ein Teil der abgesaugten Flüssigkeit zusammen mit kleineren Bodenpartikeln des abgefrästen Bodenmaterials, welche durch die Öffnungen des Siebes 50 hindurchtreten können, in den umgebenden Aufnahmeraum 46 des Gehäuses 42 der Verteileinheit 40 eintreten. Dieser Teilstrom mit der gesiebten Flüssigkeit kann über die Austrittsöffnung 45 in die Rückführleitung 60 eintreten und über diese zu einem unteren Bereich des Geräterahmens 12 rückgeleitet werden. Die Rückführleitung 60 kann teleskopierbar mit einem verschiebbaren Teleskopstück 64 ausgebildet sein, wobei dieses eine Öffnung 62 oberhalb des Bohrkopfs 23 aufweist und dem axial verschiebbareb Bohrkopf 23 folgen kann. So kann die gesiebte Flüssigkeit mit einem Anteil von abgetragenem Bodenmaterial geringerer Partikelgröße in dem Loch im Boden verbleiben und muss nicht weiter nach oben abgefördert werden. As can be seen from Figures 3 and 4, a receiving space 46 is enclosed by the housing 42 of the distribution unit 40. A sieve 50 is arranged within the receiving space 46, which in the exemplary embodiment shown is preferably designed as a tubular connecting piece 52, which connects the inlet opening 43 of the suction line 32 to the outlet opening 44 of the discharge line 38. A plurality of sieve openings with a defined opening diameter for forming the sieve 50 are provided in the tubular connecting piece 52. Thus, liquid sucked out by the suction pump 34 with removed soil material can flow into the distribution unit 40 via the inlet opening 43 and enter the discharge line 38 via the outlet opening 44 and be conveyed further upwards. Due to the openings in the sieve 50, part of the suctioned liquid can enter the surrounding receiving space 46 of the housing 42 of the distribution unit 40 together with smaller soil particles of the milled soil material, which can pass through the openings of the sieve 50. This partial flow with the sieved liquid can enter the return line 60 via the outlet opening 45 and be returned via this to a lower region of the device frame 12. The return line 60 can be designed to be telescopic with a displaceable telescopic piece 64, which has an opening 62 above the drill head 23 and can follow the axially displaceable drill head 23. In this way, the sieved liquid with a proportion of removed soil material of smaller particle size can remain in the hole in the ground and does not have to be conveyed further upwards.
Auf dieser Weise reduziert sich die Menge des Teilstromes an Flüssigkeit, welche von der Absaugpumpe 34 nach oben über die Abförderleitung 38 abgefördert werden muss. Zudem wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verteileinheit 40 mit einem Sieb 50 eine gewisse Aufkonzentration an abgetragenem Bodenmaterial mit größeren Partikeln erzeugt, so dass eine begrenzte Pumpenleistung effizient zum Abfördern eines erhöhten Anteils an abgetragenem Bodenmaterial erzielt werden kann.
In this way, the amount of the partial flow of liquid that has to be pumped away from the suction pump 34 upwards via the discharge line 38 is reduced. In addition, the distribution unit 40 provided according to the invention with a sieve 50 creates a certain concentration of removed soil material with larger particles, so that a limited pump performance can be achieved efficiently for conveying an increased proportion of removed soil material.
Claims
1 . Tiefbaugerät zum Erstellen eines Lochs im Boden mit einem Geräterahmen (12), einer Halteeinrichtung (14) an einem oberen Bereich des Geräterahmens (12) zum Halten des Tiefbaugerätes (10) an einem Tragseil oder einer Tragstange, einer Abtragseinrichtung (20), welche mindestens ein drehend antreibba- res Abtragselement (22) aufweist und an einem unteren Endbereich des Geräterahmens (12) angeordnet und zum Abtragen von Bodenmaterial ausgebildet ist, einem am Geräterahmen (12) angeordneten Antrieb (16) zum drehenden Antreiben des mindestens einen Abtragselementes (22) und einer Absaugeinrichtung zum Absaugen von abgetragenem Bodenmaterial zusammen mit einer Flüssigkeit, die sich im Loch befindet, nach oben mittels einer Absaugleitung (32), wobei die Absaugeinrichtung mindestens eine Absaugöffnung am unteren Endbereich des Geräterahmens (12) und eine Absaugpumpe (34) umfasst, die am Geräterahmen (12) angeordnet ist, wobei die Absaugleitung (32) in einer Verteileinheit (40) mündet, welche am Geräterahmen (12) angeordnet und an der eine nach oben führende Abförderleitung (38) und eine Rückführleitung (60) zum Rückführen eines Teiles der angesaugten Flüssigkeit zum unteren Endbereich des Geräterahmens (12) angeschlossen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Verteileinheit (40) ein Sieb (50) aufweist, welches zum Durchtritt von Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial entweder zur Rückführleitung (60) oder zur Abförderleitung (38) ausgebildet ist, wobei das Sieb (50) zum Durchtritt eines ersten Teilstroms von Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial zur Rückführleitung (60) ausgebildet ist, wobei in einem zweiten Teilstrom größere Bodenpartikel, welche nicht durch das Sieb (50) hindurchtreten können, durch die Absaugpumpe (34) zusammen mit Flüssigkeit über die Abförderleitung (38) nach oben abförderbar sind. Tiefbaugerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückführleitung (60) eine Stelleinheit (70), insbesondere eine Drossel oder ein Stellventil, angeordnet und zum Einstellen eines Durchflusses durch die Rückführleitung (60) ausgebildet ist. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (60) teleskopierbar ausgebildet ist. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinheit (40) ein Gehäuse (42) umfasst, an welchem eine Eintrittsöffnung (43) für die Absaugleitung (32), eine erste Austrittsöffnung (44) für die Abförderleitung (38) und eine zweite Austrittsöffnung (45) für die Rückführleitung (60) ausgebildet sind. Tiefbaugerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (42) der Verteileinheit (40) zwischen der Eintrittsöffnung (43) für die Absaugleitung (32) und der ersten Austrittsöffnung (44) für die Abförderleitung (38) ein Verbindungsstück (52) mit Sieböffnungen zum Bilden des Siebes (50) angeordnet ist.
Tiefbaugerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (52) als ein Rohr zum Bilden eines rohrförmigen Siebes (50) ausgebildet ist. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (50) in dem Gehäuse (42) der Verteileinheit (40) von einem Aufnahmeraum (46) umfasst ist, wobei Flüssigkeit über den Umfang des Siebes (50) in den Aufnahmeraum (46) eintreten kann, und dass der Aufnahmeraum (46) mit der Rückführleitung (60) verbunden ist. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (50) in dem Gehäuse (42) der Verteileinheit (40) auswechselbar gelagert ist. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als eine Schlitzwandfräse oder als ein Im-Loch-Bohrgerät (11) ausgebildet ist. Verfahren zum Erstellen eines Lochs im Boden mit einem Tiefbaugerät (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Geräterahmen (12), einer Halteeinrichtung (14) an einem oberen Bereich des Geräterahmens (12), wobei das Tiefbaugerät (10) an einem Tragseil oder einer Tragstange gehalten wird, einer Abtragseinrichtung (20), welche mindestens ein drehend antreibba- res Abtragselement (22) aufweist und an einem unterem Endbereich des Geräterahmens (12) angeordnet ist, wobei durch das mindestens eine Abtragselement (22) Bodenmaterial zum Erstellen des Loches im Boden abgetragen wird, einem am Geräterahmen (12) angeordneten Antrieb (16), durch welchen das mindestens eine Abtragselement (22) drehend angetrieben wird, und
einer Absaugeinrichtung, durch welche abgetragenes Bodenmaterial zusammen mit einer Flüssigkeit, die sich im Loch befindet, nach oben mittels einer Absaugleitung (32) abgesaugt wird, wobei die Absaugeinrichtung mindestens eine Absaugöffnung am unteren Endbereich des Geräterahmens (12) und eine Absaugpumpe (34) umfasst, die am Geräterahmen (12) angeordnet ist, wobei die Absaugleitung in einer Verteileinheit (40) mündet, welche am Geräterahmen (12) angeordnet und an der eine nach oben führende Ab- förderleitung (38) und eine Rückführleitung (60) angeschlossen sind, durch welche ein Teil der angesaugten Flüssigkeit zum unteren Endbereich des Geräterahmens (12) rückgeführt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verteileinheit (40) ein Sieb (50) aufweist, durch welches Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial entweder zur Rückführleitung (60) oder zur Abförderleitung (38) hindurchtritt, wobei das Sieb (50) zum Durchtritt eines ersten Teilstroms von Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial zur Rückführleitung (60) ausgebildet ist, wobei in einem zweiten Teilstrom größere Bodenpartikel, welche nicht durch das Sieb (50) hindurchtreten können, durch die Absaugpumpe (34) zusammen mit Flüssigkeit über die Abförderleitung (38) nach oben abgefördert wird.
1 . Civil engineering device for creating a hole in the ground with a device frame (12), a holding device (14) on an upper region of the device frame (12) for holding the civil engineering device (10) on a support cable or a support rod, a removal device (20), which at least has a rotationally drivable removal element (22) and is arranged at a lower end region of the device frame (12) and is designed to remove soil material, a drive (16) arranged on the device frame (12) for rotatingly driving the at least one removal element (22) and a suction device for suctioning removed soil material together with a liquid located in the hole upwards by means of a suction line (32), the suction device comprising at least one suction opening at the lower end region of the device frame (12) and a suction pump (34), which is arranged on the device frame (12), the suction line (32) opening into a distribution unit (40), which is arranged on the device frame (12) and on which an upwardly leading discharge line (38) and a return line (60) for returning a Part of the sucked liquid is connected to the lower end region of the device frame (12), characterized in that in that the distribution unit (40) has a sieve (50) which is designed for the passage of liquid with smaller removed soil material either to the return line (60) or to the discharge line (38), the sieve (50) being designed for the passage of a first partial flow of liquid with smaller removed soil material to the return line (60), wherein in a second partial flow larger soil particles, which cannot pass through the sieve (50), can be removed upwards by the suction pump (34) together with liquid via the discharge line (38). . Civil engineering equipment according to claim 1, characterized in that an adjusting unit (70), in particular a throttle or a control valve, is arranged on the return line (60) and is designed to adjust a flow through the return line (60). Civil engineering equipment according to one of claims 1 to 2, characterized in that the return line (60) is designed to be telescopic. Civil engineering equipment according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distribution unit (40) comprises a housing (42) on which an inlet opening (43) for the suction line (32) and a first outlet opening (44) for the discharge line (38 ) and a second outlet opening (45) for the return line (60) are formed. Civil engineering equipment according to claim 4, characterized in that in the housing (42) of the distribution unit (40) between the inlet opening (43) for the suction line (32) and the first outlet opening (44) for the discharge line (38) there is a connecting piece (52) is arranged with sieve openings to form the sieve (50). Civil engineering equipment according to claim 5, characterized in that the connecting piece (52) is designed as a tube for forming a tubular sieve (50). Civil engineering equipment according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sieve (50) in the housing (42) of the distribution unit (40) is surrounded by a receiving space (46), with liquid flowing over the circumference of the sieve (50) into the Receiving space (46) can enter, and that the receiving space (46) is connected to the return line (60). Civil engineering equipment according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sieve (50) is mounted in a replaceable manner in the housing (42) of the distribution unit (40). Civil engineering device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is designed as a trench wall cutter or as an in-hole drilling device (11). Method for creating a hole in the ground with a civil engineering device (10), in particular according to one of claims 1 to 9, with a device frame (12), a holding device (14) on an upper region of the device frame (12), wherein the civil engineering device (10 ) is held on a support cable or a support rod, a removal device (20), which has at least one rotationally drivable removal element (22) and is arranged at a lower end region of the device frame (12), wherein the at least one removal element (22) Soil material is removed to create the hole in the ground, a drive (16) arranged on the device frame (12), through which the at least one removal element (22) is driven in rotation, and a suction device through which removed soil material together with a liquid located in the hole is sucked upwards by means of a suction line (32), the suction device comprising at least one suction opening at the lower end region of the device frame (12) and a suction pump (34). which is arranged on the device frame (12), the suction line opening into a distribution unit (40), which is arranged on the device frame (12) and to which an upwardly leading discharge line (38) and a return line (60) are connected, through which part of the sucked liquid is returned to the lower end region of the device frame (12), characterized in that the distribution unit (40) has a sieve (50) through which liquid with smaller removed soil material is fed either to the return line (60) or to the discharge line (38), the sieve (50) being designed for the passage of a first partial flow of liquid with smaller removed soil material to the return line (60), with larger soil particles, which cannot pass through the sieve (50), passing through in a second partial flow the suction pump (34) is conveyed upwards together with liquid via the discharge line (38).
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