SCHLITZWANDGERÄT UND VERFAHREN ZUM ERSTELLEN EINES SCHLITZES IM BODEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schlitzwandgerät zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, mit einem Grundrahmen, mindestens einer Bodenabtragseinrichtung, welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens, einer Halteeinrichtung an einem oberen Endbereich des Grundrahmens, einer Verspanneinrichtung mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich verfahrbaren Spannelementen sowie mindestens einem Stellzylinder, durch welchen die Spannelemente zum Verspannen mindestens eines Teiles des Schlitzwandgerätes im Schlitz seitlich ausfahrbar sind, und einer Andruckeinrichtung, durch welche eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung aufbringbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit einem Schlitzwandgerät, wobei mittels einer Halteeinrichtung ein Grundrahmen des Schlitzwandgeräts an einem oberen Endbereich gehalten wird, mittels mindestens einer Bodenabtragseinrichtung, welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens angeordnet ist, unter Ausbilden des Schlitzes Boden abgetragen wird, mittels einer Verspanneinrichtung mindestens zwei gegenüberliegende Spannelemente durch mindestens einen Stellzylinder seitlich ausgefahren werden, wobei zumindest ein Teil des Schlitzwandgerätes im Schlitz verspannt wird und mittels einer Andruckeinrichtung eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung aufgebracht wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

[0003] Derartige Schlitzwandgeräte sind insbesondere als sogenannte Schlitzwandfräsen mit Fräsrädern als Bodenabtragseinrichtung bekannt. Diese sind üblicherweise an einem Trägergerät über ein Tragseil aufgehängt. Damit ist bei solchen Geräten die maximale Andruckkraft auf dem Boden durch das Gewicht des Schlitzwandgerätes beschränkt.

[0004] Beim Bearbeiten von härterem Boden, etwa bei Gestein oder Felsen, kann es jedoch erforderlich sein, eine höhere Andruckkraft auf die Fräsräder aufzubringen. Dies kann grundsätzlich von außerhalb des Bodenschlitzes durch Hubtische oder entsprechende Hydraulikzylinder an dem Trägergerät erfolgen. In diesem Fall wird jedoch ein entsprechend massives Gestänge zur Übertragung der Axialkräfte auf das Schlitzwandgerät benötigt, was insgesamt sehr kostenaufwändig ist.

[0005] Ein Stand der Technik ist aus der EP 0 811 724 B1 und der DE 697 28 713 T2 bekannt. Bei dieser bekannten Schlitzwandfräse sind an einem Grundrahmen seitliche Spannelemente vorgesehen, mit welchen der Grundrahmen im Fräsrahmen verspannt und der Grundrahmen am Boden festgelegt werden kann. Die Fräsräder sind an einer vertikal verstellbaren Trägereinheit angeordnet, wobei die Trägereinheit mit den Fräsrädern mittels vertikal angeordneter Hydraulikzylinder nach unten gedrückt werden kann, wenn der Grundrahmen im Schlitz festgespannt ist.

[0006] Bei dieser bekannten Schlitzwandfräse ist eine Vielzahl von horizontal ausfahrbaren Spannelementen vorzusehen, da der wesentliche Teil der Schlitzwandfräse gegenüber den Wänden des Schlitzes verspannt wird. Damit wird auch ein erheblicher Teil des Gewichtes der Schlitzwandfräse von den seitlichen Wänden des Schlitzes aufgefangen. Das so seitlich abgeführte Gewicht der Schlitzwandfräse steht somit als Andruckkraft für die Fräsräder nicht mehr zur Verfügung. Die Andruckeinrichtung mit den Hydraulikzylindern muss entsprechend groß ausgelegt werden, so dass diese einerseits die fehlende Gewichtsandruckkraft des Schlitzwandgerätes kompensieren und andererseits eine zusätzliche Andruckkraft auf die Fräsräder aufbringen können.

[0007] Au der DE 23 34 591 A1 geht ein Bohrgreifer hervor, der in einem Bohrloch verspannt werden kann. Die Bohrgreiferschalen werden durch einen zentralen Hydraulikzylinder geöffnet und geschlossen.

[0008] Die EP 2 378 002 A1 zeigt eine Schlitzwandfräse, welche mittels Führungsschuhen an einem vertikalen Pfahl geführt ist. Ein Fräsrad ist schräg unter ein anderes Fräsrad verstellbar.

[0009] Ein gattungsgemäßes Schlitzwandgerät geht aus der WO 2017/042 499 A2 hervor. Auch bei diesem Schlitzwandgerät müssen die horizontalen Spannzylinder eine so hohe Andruckkraft auf die Wand des Schlitzes aufbringen, dass das Schlitzwandgerät durch die Vortriebskraft der vertikalen Vortriebszylinder auf die Fräsräder nicht nach oben gedrückt wird.

[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlitzwandgerät und ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden anzugeben, wobei bei einem einfachen Aufbau des Schlitzwandgerätes in besonders effizienter Weise eine hohe Andrucckraft auf eine Bodenabtragseinrichtung aufgebracht werden kann.

[0011] Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch ein Schlitzwandgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0012] Das erfindungsgemäße Schlitzwandgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinrichtung mit mindestens zwei Spannelementen und dem mindestens einen Spannzylinder an einem Zwischenrahmen angeordnet sind, welche entlang dem Grundrahmen verschiebbar gelagert ist, und dass die Andruckeinrichtung zwischen dem Zwischenrahmen und dem Grundrahmen angeordnet ist.

[0013] Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinrichtung mit den mindestens zwei Spannelementen und dem mindestens einen Spannzylinder an einem Zwischenrahmen angeordnet sind, welche entlang dem Grundrahmen verschiebbar gelagert ist, dass durch die Verspanneinrichtung der Zwischenrahmen verspannt und gegenüber dem Boden festgelegt wird und dass mittels der Andruckeinrichtung der Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung nach unten gedrückt wird.

[0014] Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass beim Bearbeiten von härterem Bodenmaterial weiterhin ein wesentlicher Teil des Gewichtes des Schlitzwandgerätes auf die Bodenabtragseinrichtung wirkt, wobei durch die Andruckeinrichtung im Wesentlichen zusätzlich eine Andruckkraft aufgebracht wird.

[0015] Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass der Grundrahmen, an welchem das Schlitzwandgerät aufgehängt oder gehaltert ist, weiter mit der Bodenabtragseinrichtung verbunden bleibt, während gegenüber den umgebenden Wänden des Schlitzes eine Verspannung nur eines relativ kleinen Zwischenrahmens erfolgt, an dem die plattenartigen Spannelemente und der mindestens eine Spannzylinder angeordnet sind. Dabei ist der Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung verschiebbar an dem Zwischenrahmen gelagert.

[0016] Auf diese Weise kann auch bei einer Verspannung des Schlitzwandgerätes im Schlitz weiterhin ein Großteil des Gewichtes des Schlitzwandgerätes auf die Bodenabtragseinrichtung einwirken. Die Andruckeinrichtung ist dabei zwischen dem Zwischenrahmen und dem Grundrahmen angeordnet, so dass hierdurch zusätzlich zum Gewicht des Grundrahmens und der Bodenabtragseinrichtung eine Andruckkraft aufgebracht wird. Da also die Andruckeinrichtung lediglich eine zusätzliche Andrucckraft aufzubringen hat, kann diese kompakter und insgesamt kostengünstiger ausgelegt werden.

[0017] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes besteht darin, dass der Zwischenrahmen an einer Außenseite des Grundrahmens verschiebbar gelagert ist. An der Außenseite des Grundrahmens können entsprechende Führungs- und Gleiteinrichtungen für den Zwischenrahmen vorgesehen sein.

[0018] Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass der Grundrahmen einen kastenartigen Lagerabschnitt aufweist, entlang welchem der Zwischenrahmen gelagert und verschiebbar geführt ist. Der Lagerabschnitt am Grundrahmen kann dabei einen kleineren Querschnitt aufweisen, als angrenzende Bereiche des Grundrahmens. Der Lagerabschnitt ist insbesondere so ausgebildet, dass der Zwischenrahmen zwischen einer oberen Position und einer unteren Position entlang der Vertikalen oder der Längsachse des Grundrahmens verschiebbar gelagert ist. Zudem wird vorzugsweise an dem Lagerabschnitt ein Freiraum gebildet, in welchem die Verspanneinrichtung mit den Spannelementen und den Stellzylindern so angeordnet sind, dass diese in ihren Außenabmessungen in einer eingezogenen Position nicht über den Außenumfang des Grundrahmens hinausragen. Bei entsprechender Betätigung der Verspanneinrichtung werden die Spannelemente seitlich ausgefahren, wobei diese aus der zurückgezogenen Position in eine nach außen vorragende Spannposition verfahren sind.

[0019] Eine besonders kompakte Anordnung wird nach einer Abwandlung der Erfindung dadurch erzielt, dass der Zwischenrahmen einen klammerartigen Grundschlitten aufweist, an welchem die Spannelemente verschiebbar gelagert sind. Der Grundschlitten des Zwischenrahmens stellt so ein hülsenartiges Bauteil dar, welches insbesondere den kastenartigen Lagerabschnitt klammerartig umgreift. Die insbesondere plattenartigen Spannelemente, welche relativ großflächig ausgebildet sind und in ihrer Breite weitgehend einer Breite der Breitseite des Grundrahmens entsprechen, sind an einer Außenseite des Grundschlittens angeordnet. Zwischen dem Grundschlitten und den Spannelementen ist der mindestens eine Stellzylinder angeordnet, welcher vorzugsweise ein hydraulisch betriebener Stellzylinder, ein sogenannter Hydraulikzylinder, ist.

[0020] Grundsätzlich kann lediglich ein einziges Spannelement und insbesondere ein Paar von Spannelementen vorgesehen sein, welche mittels eines einzelnen Stellzylinders zwischen der rückgezogenen Ruheposition und der ausgefahrenen Spannposition verstellbar sind. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass mehrere Stellzylinder zwischen den Spannelementen und dem Grundschlitten angeordnet sind. Insbesondere bei plattenartigen Spannelementen mit großer Fläche können zwei, drei, vier oder mehr Stellzylinder vorgesehen sein. Durch eine relativ große Zahl von Stellzylindern wird der Bauraum eines einzelnen Stellzylinders kleiner, wobei insgesamt aber weiterhin hohe Stellkräfte zu erzielen sind.

[0021] Grundsätzlich können der oder die Stellzylinder in einer geeigneten Weise angeordnet sein, wobei die Stellkräfte über entsprechende Übertragungsmechanismen in eine gewünschte horizontale Stellbewegung der Spannelemente übersetzt werden können.

[0022] Eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Schlitzwandgerätes besteht darin, dass mehrere Stellzylinder vorgesehen sind, welche horizontal angeordnet sind. Hierdurch können die Stellkräfte der Stellzylinder unmittelbar in horizontaler Richtung auf die Spannelemente übertragen werden. Insbesondere können auch mehr als zwei Spannelemente, etwa zwei oder vier Paare von Spannelementen vorgesehen sein, welche jeweils über Stellzylinder betätigt werden. Die horizontalen Stellzylinder können zwischen den Spannelementen und dem Zwischenrahmen angeordnet sein oder sich durch den Zwischenrahmen hindurch erstrecken und sich beidseitig an Spannelementen abstützen.

[0023] Eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Einsetzbarkeit des Schlitzwandgerätes wird dadurch erreicht, dass mehrere zweite Stellzylinder vorgesehen sind, welche geneigt zur Horizontalen angeordnet sind. Dabei können entsprechende Anlenk- oder Übertragungsmechanismen vorgesehen sein, durch welche die schräg gerichteten Stellkräfte in gewünschter Weise in eine horizontale Stellbewegung der Spannelemente umgesetzt werden. Zudem kann über schräg stehende Stellzylinder auch eine Schrägstellung der plattenartigen Spannelemente erreicht werden, was in bestimmten Fällen für ein Ein- und Ausfahren des Schlitzwandgerätes in beziehungsweise aus dem Boden vorteilhaft sein kann.

[0024] Weiterhin wird eine hohe Anpassbarkeit des Schlitzwandgerätes dadurch erreicht, dass jedes Spannelement über mindestens einen Schwenkhebel mit dem Grundschlitten verstellbar verbunden ist. Hierdurch können auch bei einem begrenzten Bauraum relativ hohe Übersetzungskräfte erzeugt werden.

[0025] Grundsätzlich kann die Andruckeinrichtung in einer beliebigen Weise ausgeführt sein, welche geeignet ist, eine zusätzliche Andruckkraft auf die Bodenabtragseinrichtung aufzubringen. Die Andruckeinrichtung ist zwischen dem Grundrahmen und der Bodenabtragseinrichtung angeordnet.

[0026] Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Andruckeinrichtung mehrere Andruckzylinder aufweist. Die Andruckzylinder sind vorzugsweise hydraulisch betrieben. Es können insbesondere zwei, drei oder vier hydraulische Andruckzylinder vorgesehen sein.

[0027] Nach einer Variante der Erfindung ist es bevorzugt, dass jeder Andruckzylinder einerseits an dem Grundrahmen und andererseits an dem Grundschlitten oder einem Spannelement angebracht ist. An dem Grundrahmen kann eine entsprechende Halterung vorgesehen sein, an welcher die einzelnen Andruckzylinder gelenkig angebracht sind. Vorzugsweise ist an dem Grundrahmen das Zylindergehäuse angebracht, während das freie Ende des Zylinderkolbens am Grundschlitten oder einem der Spannelemente befestigt ist. Die Befestigung kann ebenfalls über ein Schwenkgelenk erfolgen. Die Andruckeinrichtung mit den Andruckzylindern kann oberhalb oder unterhalb des Zwischenrahmens angeordnet sein.

[0028] Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Andruckzylinder geneigt zur Vertikalen angeordnet sind, wobei durch Betätigen der Andruckzylinder der Grundrahmen mit der Bodenabtragseinrichtung relativ zu dem verspannten Zwischenrahmen nach unten drückbar ist. Die Neigung der Andruckzylinder zur Vertikalen beträgt vorzugsweise zwischen 1° bis 30°, wobei die Andruckzylinder in Richtung des Zwischenrahmens nach außen geneigt sind. Durch diese Neigung wird beim Aufbringen der Andruckkraft stets eine gewisse Kraftkomponente auch in horizontaler Richtung erzeugt, durch welche die plattenförmigen Spannelemente zusätzlich gegen die umgebende Wand des Schlitzes gedrückt werden. Hierdurch wird auch beim Aufbringen hoher Andruckkräfte auf die Bodenabtragseinrichtung eine weiter gute Lagefixierung des Grundrahmens im Schlitz erreicht.

[0029] Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Schlitzwandgerät als eine Schlitzwandfräse ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung mindestens ein Fräsrad aufweist. Vorzugsweise sind mehrere Fräsräder, insbesondere zwei Paare von Fräsrädern, also insgesamt vier Fräsräder vorgesehen. Die so gebildete Schlitzwandfräse kann kontinuierlich Boden abtragen, wobei je nach Ausführungsform das abgetragene Bodenmaterial über geeignete Pumpeinrichtungen nach außerhalb des Frässchlitzes abgeführt oder innerhalb des Frässchlitzes mit zugeführter Suspension in situ vermengt wird.

[0030] Alternativ ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Schlitzwandgerät als ein Schlitzwandgreifer ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung eine Greiferschaufel aufweist. Ein Schlitzwandgreifer kann zum diskontinuierlichen Ausheben von Bodenmaterial eingesetzt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können besonders hohe Andruckkräfte erzeugt werden, mit welchen die Greiferschaufel besonders gut in den abzutragenden Boden eindringen kann.

[0031] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schlitzwandgeräts in einem verkleinerten Maßstab;

Fig. 2

eine perspektivische Detailansicht einer Verspanneinrichtung des Schlitzwandgerätes von Fig. 1;

Fig. 3

eine Seitenansicht der Verspanneinrichtung von Fig. 2 in einem verspannten Zustand;

Fig. 4

eine Seitenansicht der Verspanneinrichtung von Fig. 3 im verspannten Zustand und beim Erzeugen einer Andruckkraft nach unten;

Fig. 5

eine Explosionsdarstellung der Verspanneinrichtung der Figuren 2 bis 4; und

Fig. 6

eine weitere perspektivische Ansicht der Verspanneinrichtung der Figuren 2 bis 5 in einem teilweise zerlegten Zustand.

[0032] Ein erfindungsgemäßes Schlitzwandgerät 10 gemäß Fig. 1 ist als eine Schlitzwandfräse mit einem Grundrahmen 12 ausgebildet, an dessen unterem Ende zwei Paare von Fräsrädern 22 als eine Bodenabtragseinrichtung 20 angebracht sind. Das Schlitzwandgerät 10 wird über eine nicht näher dargestellte Halteeinrichtung 14 am oberen Ende des Grundrahmens 12, insbesondere über ein Tragseil, an einem Mast eines nicht dargestellten Trägerfahrzeuges angebracht.

[0033] Der Grundrahmen 12 ist entlang seiner Außenseite mit vorstehenden, plattenförmigen Führungselementen 13 versehen, welche zur Führung der Schlitzwandfräse in dem Frässchlitz dienen. In einem Zwischenbereich des Grundrahmens 12, insbesondere in der unteren Hälfte und nahe an der Bodenabtragseinrichtung 20 an einem Lagerabschnitt 16, ist eine Verspanneinrichtung 50 mit zwei gegenüberliegenden plattenförmigen Spannelementen 52 ausgebildet. Die plattenförmigen Spannelemente 52 erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Längs- oder Breitseite des Schlitzwandgeräts 10, wodurch eine großflächige Abstützung entlang der Wand des gefrästen Schlitzes erreicht wird. Der Schlitz wird durch eine entsprechende Rotation der Fräsräder 22 über nicht näher dargestellte Hydraulikantriebe am Grundrahmen 12 abgetragen. Das abgetragene Bodenmaterial wird zusammen mit einer Stützsuspension, welches in den sich bildenden Schlitz eingeleitet ist, über eine nicht dargestellte Pumpeinrichtung am Grundrahmen 12 abgepumpt und nach über Tage abgefördert.

[0034] In einem normalen Betrieb ist die maximale Andruckkraft des Schlitzwandgerätes 10 auf die Bodenabtragseinrichtung 20 durch das Gewicht des Schlitzwandgerätes 10 vorgegeben und begrenzt. Um etwa beim Auftreffen auf ein härteres Gesteinsmaterial eine Andruckkraft auf die Bodenabtragseinrichtung 20 zu erhöhen, ist eine Andruckeinrichtung 30 mit Andrückzylindern 32 vorgesehen.

[0035] Aufbau und Funktionsweise der Verspanneinrichtung 50 sowie der Andruckeinrichtung 30 werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 6 näher erläutert.

[0036] Die Verspanneinrichtung 50 mit den beiden plattenförmigen Spannelementen 52 ist an einem Zwischenrahmen 60 mit einem hülsenförmigen Grundschlitten 62 gelagert. Der Grundschlitten 62 mit seinem rechteckigen offenen Querschnitt ist axial entlang einer Längsachse des Grundrahmens 12 an dem kastenförmigen Lagerabschnitt 16 des Grundrahmens 12 gelagert. Der hülsenförmige Grundschlitten 62 umgreift dabei passend den rechteckigen Lagerabschnitt 16, wie aus den Figuren 3 und 5 besonders deutlich hervorgeht.

[0037] Die Verspanneinrichtung 50 weist zum im Wesentlichen horizontalen Verstellen der plattenförmigen Spannelementen 52 zwischen einer eingezogenen Ruheposition und einer in den Figuren 3 und 4 dargestellten Spannposition mehrere, vorzugsweise vier, erste Stellzylinder 54 auf. Diese erstrecken sich im Wesentlichen horizontal durch Ausnehmungen an dem Grundschlitten 62 und dem Lagerabschnitt 16 zwischen den beiden Spannelementen 52 und sind an diesen gelenkig angebracht. Somit dient das jeweils parallel und gegenüberliegend angeordnete Spannelement 52 als Widerlager für das andere Spannelement 52. Vorzugsweise kontaktieren die horizontalen ersten Stellzylinder 54 dabei weder den Grundschlitten 62 noch den Lagerabschnitt 16. Die Ausnehmungen 17 in dem Lagerabschnitt 16 sind als vertikal gerichtete Langlöcher ausgeführt, so dass eine Vertikalverschiebung der hindurchragenden ersten Stellzylinder 54 ermöglicht wird.

[0038] Die Spannelemente 52 sind jeweils über zwei parallel zueinander angeordnete Schwenkhebel 64 gelenkig mit dem Grundschlitten 62 verbunden. Weiterhin sind je Spannelement 52 jeweils zwei zweite Stellzylinder 56 angeordnet, welche in einer geneigten Position zur Horizontalen angeordnet sind. Die zweiten Stellzylinder 56 sind jeweils an einem Auge des Spannelements 52 und einem Auge an Grundschlitten 62 angelenkt. Durch Betätigung der zweiten Stellzylinder 56 kann eine Ausrichtung der plattenförmigen Spannelemente 52 in Abweichung von der Vertikalen eingestellt werden.

[0039] Zum Erzeugen einer Andruckkraft auf die Bodenabtragseinrichtung 20 ist oberhalb der Verspanneinrichtung 30 eine Andruckeinrichtung 30 mit je zwei hydraulischen Andruckzylindern 32 je Spannelement 52 vorgesehen. Die Andruckzylinder 32 erstrecken sich von einem Auge 53 am oberen Ende der Spannelemente 52 bis zu einer Halterung 18, welche fest mit dem Grundrahmen 12 des Schlitzwandgerätes 10 verbunden sind.

[0040] Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Zylindergehäuse 34 der Andruckzylinder 32 an der Halterung 18 angebracht, während sich die jeweiligen Kolben 36 zu den Spannelementen 52 erstrecken.

[0041] In den Figuren 2 und 3 ist die Verspanneinrichtung 50 in einem verspannten Zustand dargestellt, wobei über die Andruckeinrichtung 30 keine zusätzliche Andruckkraft auf die Bodenabtragseinrichtung 20 aufgetragen wird.

[0042] Durch Einfahren der Andruckzylinder 32, wobei die Kolben 36 in die Zylindergehäuse 34 eingefahren werden, werden die Halterungen 18 und der damit starr verbundene Grundrahmen 12 gegenüber den nach außen ausgefahrenen Spannelementen 52, welche an der Wand des Schlitzes verspannt und damit festgelegt sind, axial nach unten gedrückt. Dabei gleitet der Grundrahmen 12 mit seinem Lagerabschnitt 16 relativ zu dem Grundschlitten 62 des Zwischenrahmens 60 nach unten, wie anschaulich in Fig. 4 dargestellt wird. Somit kann durch Einfahren der Andruckzylinder 32 eine Andruckkraft auf den Grundrahmen 12 und die an der Unterseite des Grundrahmens 12 angebrachte Bodenabtragseinrichtung 20 aufgebracht werden. Gleichzeitig kann der Grundrahmen 12 gegenüber der verspannten Spanneinrichtung 50 und dem Grundschlitten 62 nach unten verfahren werden. Somit addiert sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung die von den Andruckzylindern 32 aufgebrachte Andruckkraft zu der Gewichtskraft des Grundrahmens 12, die weiterhin an der Bodenabtragseinrichtung 20 ansteht. Insgesamt kann so nach der Erfindung eine relativ hohe Andruckkraft auf die Bodenabtragseinrichtung 20, insbesondere auf die Fräsräder 22 aufgebracht werden.

[0043] Für ein relatives Verschieben der Verspanneinrichtung 50 gegenüber dem Grundschlitten 12 mit dem Lagerabschnitt 16 sind die Ausnehmungen 17 in dem Lagerabschnitt 16 als vertikal gerichtete Langlöcher ausgeführt. Durch ein entsprechendes Ausfahren der Andruckzylinder 32 zurück in die Position gemäß Fig. 3 führen in umgekehrter Weise wieder zu einem Anheben und Verschieben des Grundrahmens 12 gegenüber dem Grundschlitten 62 des Zwischenrahmens 60, so dass die Bodenabtragseinrichtung 20 dann entsprechend entlastet wird.

Ansprüche

1. Schlitzwandgerät zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, mit

- einem Grundrahmen (12),

- mindestens einer Bodenabtragseinrichtung (20), welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens (12) angeordnet ist,

- einer Halteeinrichtung (14) zum Aufhängen des Schlitzwandgeräts (10) an einem oberen Endbereich des Grundrahmens (12),

- einer Verspanneinrichtung (50) mit mindestens zwei gegenüberliegenden und seitlich verfahrbaren Spannelementen (52) sowie mindestens einem Stellzylinder (54), durch welchen die Spannelemente (52) zum Verspannen zumindest eines Teiles des Schlitzwandgerätes (10) im Schlitz seitlich gegen eine Wand des Schlitzes ausfahrbar sind, und

- einer Andruckeinrichtung (30), durch welche eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung (20) aufbringbar ist,

- wobei die Verspanneinrichtung (50) mit den mindestens zwei plattenartigen Spannelementen (52) und dem mindestens einen Spannzylinder (54) an einem Zwischenrahmen (60) angeordnet sind, welcher entlang dem Grundrahmen (12) an einem kastenartigen Lagerabschnitt (16) verschiebbar gelagert ist, und

- wobei die Andruckeinrichtung (30) zwischen dem Zwischenrahmen (60) und dem Grundrahmen (12) angeordnet ist und mehrere Andruckzylinder (32) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckzylinder (32) geneigt zur Vertikalen angeordnet sind, wobei durch Betätigen der Andruckzylinder (32) der Grundrahmen (12) mit der Bodenabtragseinrichtung (20) relativ zu dem verspannten Zwischenrahmen (60) nach unten drückbar ist und dass jeder geneigte Andruckzylinder (32) einerseits an dem Grundrahmen (12) und andererseits an einem der plattenförmigen Spannelemente (52) gelenkig angebracht ist.

2. Schlitzwandgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenrahmen (60) an einer Außenseite des Grundrahmens (12) verschiebbar gelagert ist.

3. Schlitzwandgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenrahmen (60) entlang dem kastenartigen Lagerabschnitt (16) gelagert und verschiebbar geführt ist.

4. Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenrahmen (60) einen klammerartigen Grundschlitten (62) aufweist, an welchem die Spannelemente (52) verschiebbar gelagert sind.

5. Schlitzwandgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Stellzylinder (54) zwischen den Spannelementen (52) und dem Grundschlitten (62) angeordnet sind.

6. Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere erste Stellzylinder (54) vorgesehen sind, welche horizontal angeordnet sind.

7. Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere zweite Stellzylinder (56) vorgesehen sind, welche geneigt zur Horizontalen angeordnet sind.

8. Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Spannelement (52) über mindestens einen Schwenkhebel (64) mit dem Grundschlitten (62) verstellbar verbunden ist.

9. Schlitzwandgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckzylinder (32) oberhalb des Zwischenrahmens (60) angeordnet sind.

10. Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als eine Schlitzwandfräse ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung (20) mindestens ein Fräsrad (22) aufweist.

11. Schlitzwandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als ein Schlitzwandgreifer ausgebildet ist, wobei die Bodenabtragseinrichtung eine Greiferschaufel aufweist.

12. Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden mit einem Schlitzwandgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei

- mittels einer Halteeinrichtung (14) ein Grundrahmen (12) des Schlitzwandgeräts (10) an einem oberen Endbereich gehalten wird,

- mittels mindestens einer Bodenabtragseinrichtung (20), welche an einem unteren Endbereich des Grundrahmens (12) angeordnet ist, unter Ausbilden des Schlitzes Boden abgetragen wird,

- mittels einer Verspanneinrichtung (50) mindestens zwei gegenüberliegende Spannelemente (52) durch mindestens einen Stellzylinder (54) seitlich gegen eine Wand des Schlitzes ausgefahren werden, wobei zumindest ein Teil des Schlitzwandgerätes (10) im Schlitz verspannt wird, und

- mittels einer Andruckeinrichtung (30) eine Andruckkraft auf die mindestens eine Bodenabtragseinrichtung (20) aufgebracht wird,

- wobei die Verspanneinrichtung (50) mit den mindestens zwei plattenartigen Spannelementen (52) und dem mindestens einen Spannzylinder (54) an einem Zwischenrahmen (60) angeordnet sind, welcher entlang dem Grundrahmen (12) an einem kastenartigen Lagerabschnitt (16) verschiebbar gelagert ist,

- wobei durch die Verspanneinrichtung (50) der Zwischenrahmen (60) verspannt und gegenüber dem Boden festgelegt wird und

- wobei mittels der Andruckeinrichtung (30) mit mehreren Andruckzylindern (32) der Grundrahmen (12) mit der Bodenabtragseinrichtung (20) am unteren Endbereich nach unten gedrückt wird

dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckzylinder (32) geneigt zur Vertikalen angeordnet sind, wobei durch Betätigen der Andruckzylinder (32) der Grundrahmen (12) mit der Bodenabtragseinrichtung (20) relativ zu dem verspannten Zwischenrahmen (60) nach unten gedrückt wird, und dass jeder geneigte Andruckzylinder (32) einerseits an dem Grundrahmen (12) und andererseits an einem der plattenförmigen Spannelemente (52) gelenkig angebracht ist.

Claims

1. Trench wall apparatus for creating a trench in the ground, having:

- a base frame (12);

- at least one soil excavation means (20), which is positioned at a bottom section of the base frame (12);

- a holding means (14) for suspending the trench wall apparatus (10) at a top section of the base frame (12);

- a clamping means (50) with at least two clamping elements (52) lying on opposite sides and laterally displaceable, and at least one actuating cylinder (54), through which the clamping elements (52) can be extended laterally against a wall of the trench in order to clamp at least one part of the trench wall apparatus (10) in the trench, and

- a pressing means (30) by which a pressing force can be applied to the at least one soil excavation means (20),

- wherein the clamping means (50) with the at least two plate-like clamping elements (52) and the at least one clamping cylinder (54) are positioned on an intermediate frame (60), which is mounted along the base frame (12) to a box-like mounting section (16) such that it can be displaced, and

- wherein the pressing means (30) is positioned between the intermediate frame (60) and the base frame (12) and has several pressing cylinders (32),

characterized in that
the pressing cylinders (32) are arranged in a titled way toward the vertical, whereby the base frame (12) with the soil excavation means (20) can be pressed downward relative to the clamped intermediate frame (60) when actuating the pressing cylinders (32), and
that each titled pressing cylinder (32) is articulated to the base frame (12) on the one hand and to one of the plate-shaped clamping elements (52) on the other hand.

2. Trench wall apparatus according to claim 1,
characterized in that
the intermediate frame (60) is mounted on an external side of the base frame (12) such that it can be displaced.

3. Trench wall apparatus according to claims 1 and 2,
characterized in that
the intermediate frame (60) is mounted along the box-like mounting section (16) and guided such that it can be displaced.

4. Trench wall apparatus according to any one of claims 1 to 3,
characterized in that
the intermediate frame (60) has a clamp-like base carriage (62), on which the clamping elements (52) are mounted such that they can be displaced.

5. Trench wall apparatus according to claim 4,
characterized in that
several actuating cylinders (54) are positioned between the clamping elements (52) and the base carriage (62).

6. Trench wall apparatus according to any one of claims 1 to 5,
characterized in that
several first actuating cylinders (54) are provided which are positioned horizontally.

7. Trench wall apparatus according to any one of claims 1 to 6,
characterized in that
several second actuating cylinders (56) are provided which are arranged tilted toward the horizontal.

8. Trench wall apparatus according to any one of claims 4 to 7,
characterized in that
each clamping element (52) is connected in a displaceable way to the base carriage (62) by at least one pivoted lever (64).

9. Trench wall apparatus according to claims 1,
characterized in that
the pressing cylinders (32) are arranged above the intermediate frame (60).

10. Trench wall apparatus according to claims 1 to 9,
characterized in that
it is designed as a trench cutter, whereby the soil excavation means (20) has at least one cutting wheel (22).

11. Trench wall apparatus according to claims 1 to 9,
characterized in that
it is designed as a trench grab, whereby the soil excavation means (20) has a grabbing bucket.

12. Method for creating a trench in the ground using a trench wall apparatus (10) according to any one of claims 1 to 11, whereby

- by means of a holding means (14) a base frame (12) of the trench wall apparatus (10) is held at a top section,

- by means of at least one soil excavation means (20), which is positioned at a bottom section of the base frame (12), soil being excavated while forming the trench,

- by means of one clamping means (50) at least two clamping elements (52) lying on opposite sides are extended laterally against a wall of the trench by at least one actuating cylinder (54), whereby at least one part of the trench wall apparatus (10) is clamped in the trench, and

- by means of a pressing means (30) a pressing force is applied to the at least one soil excavation means (20),

- wherein the clamping means (50) with the at least two plate-like clamping elements (52) and the at least one clamping cylinder (54) are positioned on an intermediate frame (60), which is mounted along the base frame (12) to a box-like mounting section (16) such that it can be displaced,

- wherein the intermediate frame (60) is clamped and is fixed in regard to the soil by the clamping means (50), and

- wherein the base frame (12) with the soil excavation means (20) is pressed at the bottom section downward by means of the pressing means (30) having several pressing cylinders (32),

characterized in that
the pressing cylinders (32) are arranged in a titled way toward the vertical, whereby the base frame (12) with the soil excavation means (20) is pressed downward relative to the clamped intermediate frame (60) when actuating the pressing cylinders (32), and
that each titled pressing cylinder (32) is articulated to the base frame (12) on the one hand and to one of the plate-shaped clamping elements (52) on the other hand.

Revendications

1. Dispositif d'excavation de tranchée pour l'établissement d'une tranchée dans le sol, avec

- un cadre de base (12),

- au moins un dispositif d'excavation de sol (20) qui est agencé au niveau d'une zone d'extrémité inférieure du cadre de base (12),

- un dispositif de retenue (14) pour la suspension du dispositif d'excavation de tranchée (10) au niveau d'une zone d'extrémité supérieure du cadre de base (12),

- un dispositif de serrage (50) avec au moins deux éléments de serrage (52) opposés et déplaçables latéralement ainsi qu'au moins un cylindre de réglage (54) par lequel les éléments de serrage (52) peuvent être sortis pour le serrage d'au moins une partie du dispositif d'excavation de tranchée (10) dans la tranchée latéralement contre une paroi de la tranchée, et

- un dispositif de pression (30) par lequel une force de pression peut être appliquée sur l'au moins un dispositif d'excavation de sol (20),

- dans lequel le dispositif de serrage (50) est agencé avec les au moins deux éléments de serrage (52) de type plaque et l'au moins un cylindre de serrage (54) au niveau d'un cadre intermédiaire (60) qui est logé de manière coulissante le long du cadre de base (12) au niveau d'une section de palier (16) de type caisson, et

- dans lequel le dispositif de pression (30) est agencé entre le cadre intermédiaire (60) et le cadre de base (12) et présente plusieurs cylindres de pression (32),

caractérisé en ce que
les cylindres de pression (32) sont agencés de manière inclinée par rapport à la verticale, dans lequel par actionnement des cylindres de pression (32) le cadre de base (12) peut être pressé vers le bas avec le dispositif d'excavation de sol (20) par rapport au cadre intermédiaire (60) serré et en ce que chaque cylindre de pression (32) incliné est monté de manière articulée d'une part au niveau du cadre de base (12) et d'autre part au niveau d'un des éléments de serrage (52) en forme de plaque.

2. Dispositif d'excavation de tranchée selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le cadre intermédiaire (60) est logé de manière coulissante au niveau d'un côté extérieur du cadre de base (12).

3. Dispositif d'excavation de tranchée selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
le cadre intermédiaire (60) est logé et guidé de manière coulissante le long de la section de palier (16) de type caisson.

4. Dispositif d'excavation de tranchée selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le cadre intermédiaire (60) présente un chariot de base (62) de type agrafe, au niveau duquel les éléments de serrage (52) sont logés de manière coulissante.

5. Dispositif d'excavation de tranchée selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
plusieurs cylindres de réglage (54) sont agencés entre les éléments de serrage (52) et le chariot de base (62).

6. Dispositif d'excavation de tranchée selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
plusieurs premiers cylindres de réglage (54) sont prévus, lesquels sont agencés horizontalement.

7. Dispositif d'excavation de tranchée selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que
plusieurs seconds cylindres de réglage (56) sont prévus, lesquels sont agencés de manière inclinée par rapport à l'horizontale.

8. Dispositif d'excavation de tranchée selon l'une des revendications 4 à 7,
caractérisé en ce que
chaque élément de serrage (52) est raccordé de manière réglable par au moins un levier de pivotement (64) au chariot de base (62).

9. Dispositif d'excavation de tranchée selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les cylindres de pression (32) sont agencés au-dessus du cadre intermédiaire (60).

10. Dispositif d'excavation de tranchée selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
celui-ci est réalisé comme une fraiseuse d'excavation de tranchée, dans lequel le dispositif d'excavation de sol (20) présente au moins une roue de fraisage (22).

11. Dispositif d'excavation de tranchée selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
celui-ci est réalisé comme une griffe d'excavation de tranchée, dans lequel le dispositif d'excavation de sol présente une pelle preneuse.

12. Procédé d'établissement d'une tranchée dans le sol avec un dispositif d'excavation de tranchée (10) selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel

- au moyen d'un dispositif de retenue (14) un cadre de base (12) du dispositif d'excavation de tranchée (10) est maintenu au niveau d'une zone d'extrémité supérieure,

- au moyen d'au moins un dispositif d'excavation de sol (20) qui est agencé au niveau d'une zone d'extrémité inférieure du cadre de base (12), du sol est excavé en réalisant la tranchée,

- au moyen d'un dispositif de serrage (50) au moins deux éléments de serrage (52) opposés sont sortis par au moins un cylindre de réglage (54) latéralement contre une paroi de la tranchée, dans lequel au moins une partie du dispositif d'excavation de tranchée (10) est serrée dans la tranchée, et

- au moyen d'un dispositif de pression (30) une force de pression est appliquée sur l'au moins un dispositif d'excavation de sol (20),

- dans lequel le dispositif de serrage (50) est agencé avec les au moins deux éléments de serrage (52) de type plaque et l'au moins un cylindre de serrage (54) au niveau d'un cadre intermédiaire (60) qui est logé de manière coulissante le long du cadre de base (12) au niveau d'une section de palier (16) de type caisson,

- dans lequel le cadre intermédiaire (60) est serré par le dispositif de serrage (50) et est fixé par rapport au sol et

- dans lequel le cadre de base (12) est pressé avec le dispositif d'excavation de sol (20) contre la zone d'extrémité inférieure vers le bas au moyen du dispositif de pression (30) avec plusieurs cylindres de pression (32),

caractérisé en ce que
les cylindres de pression (32) sont agencés de manière inclinée par rapport à la verticale, le cadre de base (12) étant pressé vers le bas avec le dispositif d'excavation de sol (20) par rapport au cadre intermédiaire (60) serré par actionnement des cylindres de pression (32), et en ce que chaque cylindre de pression (32) incliné est monté de manière articulée d'une part au niveau du cadre de base (12) et d'autre part au niveau d'un des éléments de serrage (52) en forme de plaque.

Zeichnung