[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzwandelementes im
Boden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine
Anordnung zum Erstellen eines Schlitzwandelementes im Boden gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 13.
[0002] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels eines Abtragsgerätes durch Abtragen
von Bodenmaterial ein Schlitz im Boden erstellt und ein aushärtbares Medium zum Bilden
des Schlitzwandelementes in den Schlitz eingebracht.
[0003] Die Anordnung zum Erstellen eines Schlitzwandelementes gemäß der Erfindung umfasst
ein Trägergerät, ein an dem Trägergerät aufgehängtes Abtragsgerät zum Abtragen von
Bodenmaterial zum Erstellen eines Schlitzes im Boden und eine Einleiteinrichtung zum
Einleiten eine Stützmediums, insbesondere einer Stützsuspension, in den Schlitz, welches
später gegen ein aushärtbares Medium, beispielsweise Beton, ausgetauscht wird oder
selbst aushärtet.
[0004] Insbesondere bei Schlitz- beziehungsweise Dichtwänden mit großer Tiefe ist es von
Bedeutung, bereits bei der Herstellung des Schlitzes Informationen über die Lage des
Schlitzes, insbesondere dessen Vertikalität, zu erhalten. Schlitzwände sind in der
Regel aus einzelnen, nebeneinander angeordneten Schlitzwandelementen oder Lamellen
aufgebaut. Um Undichtigkeiten zwischen den einzelnen Schlitz- beziehungsweise Dichtwandlamellen
zu vermeiden, dürfen die einzelnen Lamellen nur geringfügig von der Vertikalität abweichen.
[0005] Im Stand der Technik sind die folgenden Verfahren zur Überprüfung der Vertikalität
von Schlitzen bekannt:
Bei einer sogenannten Koden-Messung zur Überprüfung der Vertikalität und insbesondere
der Kontur des Schlitzes wird in einen mit einer Stützsuspension gefüllten Schlitz
ein Ultraschallmessgerät abgelassen. Das Ultraschallmessgerät kann aufgrund von Laufzeiten
des Schalles die Lage beziehungsweise die Kontur der Wandoberfläche des Schlitzes
messen. Bei der Messung wird davon ausgegangen, dass das Ultraschallmessgerät vertikal
an einem Seil im Schlitz hängt. Über die Laufzeit des Schalles wird die Wandentfernung
von einer vertikalen Mittellinie, in welcher sich das Seil befindet, bestimmt.
[0006] Die Messung mit einem Kodengerät ist aufwändig, da das Abtragsgerät, beispielsweise
ein Greifer oder eine Schlitzwandfräse, vollständig aus dem Schlitz gezogen werden
muss, bevor das Ultraschallmessgerät abgesenkt werden kann. Zudem funktioniert die
Ultraschallmessung nur, wenn das spezifische Gewicht der Stützflüssigkeit gering ist.
Ist die Stützsuspension stark mit Feinteilen angereichert, muss erst die gesamte Stützflüssigkeit
ausgetauscht werden, bevor die Messung durchgeführt werden kann.
[0007] Bei einer Messung mit Inklinometern werden Neigungsmessaufnehmer an dem Abtragsgerät
befestigt. Mit den Neigungsmessaufnehmern wird die Neigung des Abtragsgerätes während
des Abteufvorgangs gemessen. Die Messgenauigkeit ist dabei abhängig von den dynamischen
Belastungen auf das Abtragsgerät. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass zwar die
Neigung des Abtragsgerätes bestimmt werden kann, nicht jedoch ein seitliches Abdriften
des Abtragsgerätes während dem Abtragen des Bodenmaterials. Von einem Gerätefahrer
ist ein solches seitliches Abdriften während des Abtragvorgangs nicht festzustellen.
[0008] Zur Messung des Verlaufes des Schlitzes in vertikaler Richtung ist es möglich, gesonderte
Messfahrten mit dem Abtragsgerät auszuführen. Bei diesen Messfahrten wird dann ein
Polygonzug ermittelt, der jeweils von der Schlitzoberkante bis zur erreichten Tiefenlage
verläuft. Diese gesonderten Messfahrten sind jedoch zeitraubend und teuer.
[0009] Ein Nachteil beider Messtechniken liegt darin, dass jeweils nur einzelne Schlitzwandlamellen
vermessen werden können, nicht jedoch eine Anbindung von zwei nebeneinander liegenden
Lamellen. Die Beurteilung einzelner Fugen zwischen den Schlitzwandlamellen bleibt
unsicher, da keine räumliche Anbindung und kein Vergleich mehrerer Messungen erfolgen
kann, oder nur mit erheblichem Zusatzaufwand an Einmessung der Leitwand und des Gerätestandortes
möglich ist.
[0010] Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Erstellen eines Schlitzwandelementes
im Boden anzugeben, welche eine präzise und wirtschaftliche Erstellung einer Schlitzwand
ermöglichen.
[0011] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abtragsgerät
und einem Trägergerät mindestens zwei Seile gespannt werden, zu welchen mittels eines
Messgerätes jeweils die Positionen von mindestens zwei vertikal beabstandeten Seilpunkten
eines Seiles über Winkel- und Entfernungsmessungen ermittelt werden, und dass die
ermittelten Positionen der Seilpunkte zum Bestimmen einer Lage des Abtragsgerätes
im Boden verwendet werden.
[0013] Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abtrags
und dem Trägergerät mindestens zwei Seile gespannt sind, dass ein Messgerät vorgesehen
ist, durch welches zu den mindestens zwei Seilen über Winkelund Entfernungsmessungen
jeweils die Positionen von mindestens zwei vertikal beabstandeten Seilpunkten ermittelbar
sind, und dass eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher eine Lage des
Abtragsgerätes im Boden unter Verwendung von Daten des Messgerätes bestimmbar ist.
[0014] Ein erster Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, zwischen dem Abtragsgerät,
beispielsweise einer Schlitzwandfräse oder einem Schlitzwandgreifer, und dem Trägergerät,
beispielsweise einem Trägerfahrzeug für das Abtragsgerät, mindestens zwei Seile zu
spannen, deren jeweilige Ausrichtung im Raum zum Bestimmen der Lage des Abtragsgerätes
und des Schlitzes im Boden ermittelt wird. Hierzu wird erfindungsgemäß zu jedem Seil
die räumliche Position von mindestens zwei Seilpunkten ermittelt. Diese Seilpunkte
sind grundsätzlich frei wählbar. Zwischen den voneinander beabstandeten Seilpunkten
wird ein mathematischer Vektor aufgespannt, dessen Ausrichtung zur Bestimmung der
Lage des Abtragsgerätes verwendet wird. Dadurch, dass die Seile zwischen dem Abtragsgerät
und dem Trägergerät gespannt sind, ist davon auszugehen, dass die Seile entlang einer
geraden Linie verlaufen, so dass sich Anlenkpunkte der Seile am Abtragsgerät jeweils
in Verlängerung der durch die Seilpunkte aufgespannten Vektoren befinden.
[0015] Unter der Voraussetzung der Geradlinigkeit der Seile lässt sich über die Ausdehnungsrichtung
der Seile sowie die Lage eines Seilpunktes bezüglich eines vorgegebenen Bezugspunktes
auf die Lage des Abtragsgerätes schließen. Dies bezieht sich insbesondere auf die
Anlenkpunkte oder Anhängepunkte der Seile am Abtragsgerät. Das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Anordnung ermöglichen insbesondere das Erkennen eines seitlichen
Abdriftens des Abtragsgerätes.
[0016] Ein zweiter Grundgedanke der Erfindung besteht in der Verwendung von mehreren, insbesondere
mindestens zwei Seilen, die es ermöglichen, die Ausrichtung des Abtragsgerätes im
Raum, also die dreidimensionale Lage des Abtragsgerätes, zu bestimmen. Insbesondere
sind eine seitliche Verkippung, also eine Abweichung von der Vertikalen, und eine
Torsion, also eine Drehung um die Vertikale, des Abtragsgerätes ermittelbar. Durch
die Bestimmung der räumlichen Lage des Abtragsgerätes zu verschiedenen Zeiten lässt
sich die Form und Lage des Schlitzes ermitteln.
[0017] Grundsätzlich können als Seile eigenständige Messseile verwendet werden. Vorzugsweise
ist jedoch wenigstens eines der Seile ein Tragseil, an welchem das Abtragsgerät aufgehängt
ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Seile Tragseile sind. Das Tragseil oder
die Tragseile des Abtragsgerätes können somit gleichzeitig zur Bestimmung der Lage
des Abtragsgerätes verwendet werden, so dass keine gesonderten Messseile erforderlich
sind. Die Verwendung der Tragseile als Messseile hat zudem den Vorteil, dass man davon
ausgehen kann, dass die Seile angesichts des Gewichts des Abtragsgerätes in einer
geraden Linie gespannt sind, sofern das Abtragsgerät nicht mit schlaffen Seilen am
Boden des Schlitzes aufsteht.
[0018] In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Tiefenlage
des Abtragsgerätes im Boden ermittelt und zum Bestimmen der Lage des Abtragsgerätes
verwendet wird. Die Tiefenlage kann beispielsweise über eine Messeinrichtung am Abtragsgerät
oder über die Abspullänge des Tragseils oder der Tragsiele, an welchen das Abtragsgerät
aufgehängt ist, bestimmt werden. Aus den Daten der Seilpunkte beziehungsweise dem
hieraus ermittelten Vektor und den Daten zur Tiefenlage des Abtragsgerätes kann zu
jedem Zeitpunkt eine eindeutige räumliche Lage des Abtragsgerätes und die Form und
Lage des Schlitzes errechnet werden.
[0019] Zur Erhöhung der Messgenauigkeit ist es bevorzugt, dass der Abtragvorgang vor dem
Ermitteln der Positionen der Seilpunkte unterbrochen wird, damit das Abtragsgerät
und die Seile zur Ruhe gebracht werden.
[0020] Die Messgenauigkeit kann außerdem dadurch verbessert werden, dass die Seile vor dem
Ermitteln der Positionen der Seilpunkte gezielt gespannt werden. Hierzu ist insbesondere
vorgesehen, das Abtragsgerät etwas hochzuziehen, also gegebenenfalls von der Bodenfläche
des Schlitzes anzuheben, damit sich die Seile, insbesondere die Tragseile, straffen.
Bei der Verwendung separater Messseile kann eine Seilspanneinrichtung vorgesehen sein.
Damit ergibt sich eine gerade Linie zwischen dem Anhängepunkt der Seile am Abtragsgerät
und einem Anlenkpunkt am Trägergerät, welcher insbesondere eine Umlenkrolle sein kann.
[0021] Die Messung der mindestens vier Messpunkte kann verhältnismäßig schnell erfolgen,
so dass nur eine kurze Unterbrechung des Herstellungsverfahrens erfolgt. Dabei ist
insbesondere vorteilhaft, dass das Abtragsgerät während der Messungen im Schlitz verbleiben
kann.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mehr als zwei Seile
vorgesehen, an welchen jeweils die Positionen von mindestens zwei Seilpunkten bestimmt
werden. Hierdurch kann die Messgenauigkeit weiter erhöht und/oder eine Kontrollmessung
durchgeführt werden.
[0023] Die Zuverlässigkeit der Lagebestimmung des Abtragsgerätes kann außerdem dadurch erhöht
werden, dass zwischen zwei Seilpunkten eines Seils die Position zumindest eines dritten
Seilpunktes als Kontrollmesspunkt bestimmt wird. Ergibt sich, dass die beiden Messpunkte
zur Berechnung des Vektors sowie der Kontrollmesspunkt auf einer geraden Linie liegen,
kann man davon ausgehen, dass das Seil auf der gesamten Länge geradlinig ist.
[0024] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befindet sich das Messgerät an
oder oberhalb der Bodenoberfläche mit freiem Blick auf die Seile. Das Messgerät peilt
die Seile an und ermittelt über zumindest zwei Messwerte pro Seil die Lage des Seils
im Raum. Die beiden Messpunkte befinden sich auf unterschiedlichen Höhen oberhalb
der Bodenoberfläche.
[0025] Um eine möglichst hohe Genauigkeit zu erreichen, ist einer der mindestens zwei Messpunkte
möglichst weit unten angeordnet und der andere möglichst weit oben. Unter einem unteren
Messpunkt ist dabei insbesondere ein Messpunkt nahe der Bodenoberfläche und unter
einem oberen Messpunkt ein Messpunkt beispielsweise nahe einer Mastspitze des Trägergerätes
zu verstehen.
[0026] Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass zur Winkel- und Entfernungsmessung ein Messgerät
verwendet wird, welches Winkelmessungen in vertikaler und horizontaler Richtung und
zusätzlich die Messung einer Entfernung ermöglicht. Vorzugsweise wird ein Tachymeter
als Messgerät verwendet. Die Seile werden von dem Tachymeter optisch anvisiert.
[0027] Zur Bestimmung der Position des angepeilten Seilpunktes sendet das Messgerät einen
elektromagnetischen Strahl, beispielsweise einen Lichtstrahl aus, welcher von dem
angepeilten Seilpunkt reflektiert wird. Der Seilpunkt kann grundsätzlich ein beliebiger
Punkt an dem Seil sein. Es erfolgt eine Messung des Abstands des Seilpunkts vom Messgerät,
beispielsweise mittels Laufzeitmessung oder Phasenverschiebung. Außerdem wird der
Winkel des auf den Seilpunkt gerichteten Lichtstrahls bezüglich einer vorgegebenen
Referenzachse bestimmt. Durch die so durchgeführte Entfernungs- und Winkelmessung
kann die Position des angepeilten Seilpunktes im Raum bestimmt werden. Die Ermittlung
der Position der weiteren Seilpunkte erfolgt auf gleiche Weise.
[0028] Bei dem Lichtstrahl handelt es sich vorzugsweise um Licht im Infrarotbereich und
vorzugsweise um einen Laserstrahl. Zum Anpeilen der Seilpunkte kann beispielsweise
die Seilmitte, zum Beispiel mit einem Fadenkreuz des Tachymeters, anvisiert werden.
Das Anvisieren erfolgt vorzugsweise erst nach Beruhigung der Seile, also bei möglichst
stillstehenden Seilen.
[0029] Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass eine Position des Messgerätes und/oder des
Abtragsgerätes in Bezug auf ein Baustellenkoordinatensystem bestimmt wird. Ist beispielsweise
die Position beziehungsweise der Standpunkt des Messgerätes bezüglich des Baustellenkoordinatensystems
bekannt, so lässt sich hieraus auch die Position des Abtragsgerätes in Bezug auf das
Baustellenkoordinatensystem bestimmen. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche und schnelle
Erstellung eines Schlitzwandelementes mit einer vorgegebenen Kontur und Lage an einer
vorbestimmten Position bezüglich des Baustellenkoordinatensystems.
[0030] Des Weiteren ist es bevorzugt, dass mittels eines Neigungsmessers oder Inklinometer
eine Neigung des Abtragsgeräts zur Vertikalen gemessen wird. Der Neigungsmesser ist
vorzugsweise am oder im Abtragsgerät angeordnet. Kennt man die räumliche Lage der
Anlenkpunkte der Seile am Abtragsgerät, so lässt sich durch Addition eines weiteren
Vektors, welcher die Neigung und Länge des Abtragsgerätes angibt, auf die Lage der
Aufstandsfläche des Abtragsgeräts und die räumliche Lage des Abtragsgeräts im Boden
schließen. Die Länge dieses Neigungsvektor entspricht der Länge des Abtragsgeräts
vom Anlenkpunkt eines Seils zur Aufstandsfläche. Das Messergebnis des Neigungsmessers
wird, beispielsweise über Kabel, in die Fahrerkabine beziehungsweise an eine Auswerteeinrichtung
oder einen Steuerungscomputer übermittelt.
[0031] Vorzugsweise wird die Neigung des Abtragsgeräts beim Abteufen ständig gemessen, um
eine Abweichung von der Vertikalen rechtzeitig zu erfassen und die Herstellung eines
vertikalen Schlitzes durch Lagekorrektur zu gewährleisten.
[0032] Die Erstellung des Schlitzwandelementes wird des Weiteren dadurch erleichtert, dass
mittels einer Auswerteeinrichtung unter Verwendung von Daten des Messgerätes und gegebenenfalls
des Neigungsmessers die Lage des Abtragsgerätes angezeigt und/oder eine Anweisung
zur Lagekorrektur angegeben wird. Beispielsweise kann die Lage des Abtragsgerätes
im Schlitz beziehungsweise im Boden einem Bediener einer erfindungsgemäßen Anordnung
auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Der Bediener kann dann gegebenenfalls
eine Lagekorrektur ausführen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteeinrichtung
basierend auf der ermittelten, aktuellen Lage des Abtragsgerätes dem Fahrer Maßnahmen
zur Korrektur der Lage vorgibt. Beispielsweise kann ein Wert eines Verstellmechanismus
zur Lagekorrektur, beispielsweise einer Steuerklappe des Abtragsgerätes, angegeben
werden, welcher eingestellt werden kann.
[0033] Besonders komfortabel lässt sich der Schlitz erstellen, wenn die Lage des Abtragsgerätes
mit einer Steuereinrichtung unter Verwendung von Daten des Messgerätes und gegebenenfalls
des Neigungsmessers automatisch gesteuert wird. Ein Computer oder Rechner kann beispielsweise
eine Steuerung des Abtragsgerätes direkt ohne menschlichen Eingriff veranlassen.
[0034] Vorzugsweise werden die Daten des Messgerätes, insbesondere die Messdaten der Seilpunkte
oder hierauf basierende Daten, über Kabel oder über Funk an die Auswerteeinrichtung
und/oder die Steuereinrichtung übertragen. Insbesondere kann eine Übertragung der
Daten in eine Fahrerkabine des Trägergerätes erfolgen.
[0035] Das Anvisieren der Messpunkte durch das Messgerät kann beispielsweise durch einen
Vermesser, der das Messgerät bedient, erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass das
Messgerät die Messpunkte selbstständig anvisiert. Dies kann beispielsweise über den
Einsatz von Lasern, die eine Steuerung des Messgerätes bewirken, erfolgen. Insbesondere
im Hinblick auf eine selbstständige Steuerung des Messgeräts ist es vorteilhaft, wenn
sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Drehachse des Messgerätes motorisch
angetrieben sind.
[0036] Ein automatisches Anvisieren der Messpunkte kann auch dadurch erfolgen, dass an den
Seilen an vorgegebenen Positionen Anvisierungselemente vorgesehen sind, beispielsweise
Spiegel, Reflektoren oder Folien. Die Anvisierungselemente können temporär an den
Seilen befestigt sein. Sie können das Anvisieren durch das Messgerät erleichtern.
[0037] Grundsätzlich ist es auch möglich, an definierten Positionen an den Seilen signalgebende
Elemente anzuordnen, welche von einem Empfänger im Messgerät geortet werden können.
Über die Ortung kann das Messgerät automatisch auf die Messpunkte ausgerichtet werden.
Ein solches signalgebendes Element könnte beispielsweise ein Ultraschall- oder Funksender
sein.
[0038] Hinsichtlich der Anordnung zum Erstellen des Schlitzwandelementes ist es bevorzugt,
dass das Messgerät beabstandet zu dem Trägergerät angeordnet ist. Insbesondere kann
das Messgerät als eigenständiges Gerät, insbesondere mehrere Meter von dem Trägergerät
entfernt, neben dem Trägergerät angeordnet sein. Hierbei ist insbesondere vorgesehen,
dass das Messgerät von dem Trägergerät mechanisch entkoppelt ist, so dass Bewegungen
des Trägergerätes nicht auf das Messgerät übertragen werden. Beispielsweise ist das
Messgerät mit Abstand zum Trägergerät an der Bodenoberfläche aufgestellt. Grundsätzlich
ist es aber auch denkbar, dass das Messgerät am Trägergerät, beispielsweise am Mast,
befestigt ist.
[0039] Vorzugsweise ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, welche unter Verwendung von
Daten des Messgerätes die Lage des Abtragsgerätes anzeigt. Die Anzeigeeinrichtung
kann beispielsweise einen Anzeigemonitor aufweisen, der zum Beispiel in einer Fahrerkabine
des Trägergerätes angeordnet sein kann. Die Messwerte des Messgerätes beziehungsweise
die Lage des Abtragsgerätes kann beispielsweise in einer graphischen Darstellung angezeigt
werden. Vorzugsweise wird hierbei eine Abweichung von einer theoretischen Vertikallinie,
eine Torsion und/oder ein Abdriften des Abtragsgerätes angezeigt. Der Fahrer des Trägergerätes
kann dann, beispielsweise mittels Steuerklappen am Abtragsgerät, die Lage des Abtragsgerätes
beeinflussen.
[0040] Eine besonders präzise und schnelle Schlitzwanderstellung kann dadurch erreicht werden,
dass eine Steuereinrichtung zur automatischen Steuerung des Abtragsgerätes unter Verwendung
von Daten des Messgerätes vorgesehen ist.
[0041] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen, welche in den
beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt sind, weiter beschrieben. In den
Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1
- eine Anordnung zum Erstellen eines Schlitzwandelementes beziehungsweise einer Schlitzwand;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der Erstellung einer aus mehreren Schlitzwandelementen
bestehenden Schlitzwand und
- Fig. 3
- zwei Schlitzwandelemente mit schematisch angedeuteten Lagen des Abtragsgeräts während
ihrer Erstellung.
[0042] Einander entsprechende Elementen sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen
gekennzeichnet.
[0043] Eine erfindungsgemäße Anordnung 10 zum Erstellen eines Schlitzwandelementes 62 ist
in Fig. 1 dargestellt. Die Anordnung umfasst ein Bauarbeitsgerät 12, insbesondere
eine Vorrichtung zum Erstellen einer Schlitzwand. Das Bauarbeitsgerät 12 weist ein
Trägergerät 14 auf, an dem über zwei Seile 26 in Form von Tragseilen ein Abtragsgerät
30, beispielsweise eine Schlitzwandfräse oder ein Schlitzwandgreifer, aufgehängt ist.
An einem Trägerfahrzeug 16, welches einen Unterwagen 18 und einen daran um eine vertikale
Schwenkachse drehbar gelagerten Oberwagen 20 aufweist, ist ein Mast 22 gelagert. Die
Tragseile sind über eine im oberen Bereich des Mastes 22 angeordnete Umlenkrolle 24
geführt und über eine Winde 28 auf- beziehungsweise abspulbar.
[0044] Das an den Tragseilen aufgehängte Abtragsgerät 30, welches auch als Aushubgerät bezeichnet
werden kann, umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen in einen Schlitz
58 im Boden 64 absenkbaren Rahmen 32, an dessen unterem Ende zumindest ein Abtragswerkzeug,
insbesondere ein Fräsrad 34, angeordnet ist. Das Fräsrad 34 ist zum Abtragen von Bodenmaterial
drehbar an dem Rahmen 34 gelagert.
[0045] Zum Erstellen eines Dicht- oder Schlitzwandelementes 62 wird mittels des Abtragsgerätes
30 zunächst ein Schlitz 58 im Boden 64 erstellt. Das Abtragsgerät 30 wird hierbei
im Wesentlichen vertikal abgesenkt und erstellt durch Abtragen oder Aushub von Bodenmaterial
den Schlitz 58. Dieser wird nach oder während seiner Erstellung mit einem aushärtbaren
Medium, insbesondere einer aushärtbaren Suspension, Beton oder Erdbeton, verfüllt,
welches zu dem Dicht- oder Schlitzwandelement 62 aushärtet.
[0046] Die Erstellung einer aus einer Mehrzahl von Dicht- oder Schlitzwandelementen 62 bestehenden
Dicht- oder Schlitzwand 60 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Zur Erstellung der
Schlitzwand 60 werden sukzessive einzelne Schlitzwandelemente 62 erstellt, die sich
jeweils überlappen, wie in Fig. 2 dargestellt.
[0047] Damit zwischen den einzelnen Schlitzwandelementen 62 der Schlitzwand 60 keine Zwischenräume
entstehen und die Schlitzwand 60 dicht ist, müssen die einzelnen Schlitzwandelemente
62 präzise ausgerichtet werden. Insbesondere sind Verkippungen, Abdriften und Torsionen
der Schlitzwandelemente 62 zu vermeiden.
[0048] Durch die Verfüllung der erstellten Schlitze 58 mit dem zum jeweiligen Schlitzwandelement
62 aushärtenden Material entspricht die Form der erstellten Schlitze 58 den einzelnen
Schlitzwandelementen 62 beziehungsweise der Schlitzwand 60. Die Lage der einzelnen
Schlitze 58 wird wiederum durch die Lage des Abtragsgerätes 30 bestimmt. Durch Kenntnis
und gegebenenfalls Korrektur der Lage des Abtragsgerätes 30 kann somit die Lage der
zu erstellenden Schlitzwandelemente 62 bestimmt werden.
[0049] Um die Lage, worunter insbesondere auch die räumliche Ausrichtung zu verstehen ist,
des Abtragsgerätes 30 zu ermitteln, ist erfindungsgemäß ein Messgerät 40 vorgesehen.
Bei dem Messgerät 40 handelt es sich insbesondere um ein Tachymeter, welches von einem
Vermesser bedient werden kann und oberhalb einer Bodenoberfläche 66 aufgestellt ist.
Mittels des Tachymeters können Seilpunkte 42, insbesondere optisch, anvisiert und
deren räumliche Lage als Messwert bestimmt werden. Die Mess- oder Seilpunkte 42 befinden
sich oberhalb der Bodenoberfläche 66 beziehungsweise außerhalb des Schlitzes 58.
[0050] Durch Bestimmung der räumlichen Lage von mindestens zwei Mess- oder Seilpunkten 42
am Seil 26 kann ein Vektor 46 des jeweiligen Seils 26 berechnet werden, in dessen
Verlängerung sich ein Anlenkpunkt des Seils 26 am Abtragsgerät 30 befindet. Durch
entsprechende Messung an einem zweiten Seil 26 kann ein zweiter Anlenkpunkt am Abtragsgerät
30 bestimmt werden. Durch die Kenntnis der mindesten zwei Anlenkpunkte kann nun die
räumliche Lage beziehungsweise Ausrichtung des Abtragsgeräts 30 im Boden 64 ermittelt
werden.
[0051] In der Regel hängt das Abtragsgerät 30 aufgrund seines hohen Gewichts senkrecht an
den Anlenkpunkten der Seile 26. So kann auf die Lage des Abtragsgeräts 30 an seiner
Aufstandsfläche geschlossen werden, wenn die Länge des Abtragswerkzeugs 30 zu den
Messergebnissen addiert wird.
[0052] Zur Erhöhung der Messgenauigkeit kann an oder in dem Abtragswerkzeug 30 ein Neigungsmesser
vorgesehen sein. Dieser kann dem Fahrer bei der vertikalen Abteufung des Abtragswerkzeugs
30 zur Kontrolle dienen. Zeigt der Neigungsmesser 50 einen vom Lot abweichenden Winkel
des Abtragswerkzeugs 30, kann zur Bestimmung der Lage und Ausrichtung der Aufstandsfläche
des Abtragswerkzeugs 30 zu den ermittelten Anlenkpunkten der Seile am Abtragswerkzeugs
30 noch ein geneigter Vektor addiert werden, dessen Länge der Länge des Abtragswerkzeugs
30 entspricht.
[0053] Die Erstellung eines Schlitzwandelementes 62 umfasst insbesondere die folgenden Verfahrensschritte:
- 1. Positionieren des Messgerätes 40 zur Bestimmung von Winkeln und Strecken in Sichtweite
auf die Seile 26 der Vorrichtung 10,
- 2. Abteufen des Abtragsgeräts 30 auf eine vorgegebene Tiefe,
- 3. Anhalten des Abtragsvorgangs,
- 4. Spannen der Tragseile des Abtragsgerätes 30,
- 5. Ermitteln der Tiefenlage des Abtragsgerätes 30, beispielsweise eines Befestigungspunktes
der Tragseile am Abtragsgerät 30 oder eines unteren Endpunktes des Abtragsgerätes
30,
- 6. Messen von mindestens zwei Seilpunkten 42 je Seil 26 mit dem Messgerät 40,
- 7. Optional Bestimmen einer Neigung oder einer Schrägstellung des Abtragsgerätes,
- 8. Weitergeben der Messdaten von 6. oder gegebenenfalls 7. an eine Auswerteeinrichtung,
beispielsweise einen Rechner oder Computer. Die Auswerteeinrichtung kann sich beispielsweise
im Messgerät 40 oder am Trägergerät 14 befinden. Die unverarbeiteten oder Rohmessdaten
oder die gegebenenfalls verarbeiteten Daten können an das Trägergerät übermittelt
werden.
[0054] Bei der Erstellung der Schlitzwand 60 kann das Messgerät während der Erstellung einer
vorbestimmten Anzahl von Schlitzwandelementen ortsfest bleiben, während die Vorrichtung
10 schrittweise zur Erstellung weiterer Schlitzwandelemente 62 verfahren wird.
[0055] Zur Kontrolle der Messung kann zwischen zwei Mess- beziehungsweise Seilpunkten 42
eines Seils 26, welche als Rechenwerte zur Bestimmung des Vektors 46 dienen, mindestens
ein weiterer Messpunkt 42 als Kontrollmesspunkt 44 bestimmt werden. Liegen sämtliche
Messpunkte 42 eines Seils auf einer geraden Linie, kann von einem insgesamt gerade
verlaufenden Seil 26 ausgegangen werden.
[0056] An der Baustelle ist ein festes Baustellenkoordinatensystem 68 eingerichtet. Vorzugsweise
ist die Position des Messgerätes 40 bezüglich des Baustellenkoordinatensystems 68
bekannt. Das Baustellenkoordinatensystem 68 weist beispielsweise mehrere Fixpunkte
70 als Bezugspunkte auf. Vorzugsweise können die Seil- beziehungsweise Messpunkte
42 an den Seilen 26 ebenfalls bezüglich des Baustellenkoordinatensystems 68 ermittelt
werden. Hierdurch lässt sich auch die räumliche Position des Abtragsgeräts 30 bezüglich
des Baustellenkoordinatensystems 68 berechnen.
[0057] Fig. 3 stellt in schematischer Weise unterschiedliche Querschnittsebenen 36 eines
Abtragsgeräts 30 dar, die die Lage des Abtragsgeräts 30 in unterschiedlichen Tiefen
im Schlitz 58 beziehungsweise des daraus entstehenden Schlitzwandelementes 62 veranschaulichen.
In der linken Darstellung ist eine ideale Führung des Abtragsgeräts 30 dargestellt,
bei der die einzelnen Querschnittsebenen 36 im Wesentlichen parallel und vertikal
untereinander angeordnet sind. In der rechten Darstellung ist eine der Querschnittsebenen
36 verkippt. In diesem Bereich weist der Schlitz 58 eine unerwünschte Lage auf, wodurch
Undichtigkeiten in der Schlitzwand 60 entstehen können. Derartige unerwünschte Abweichungen
einzelner Schlitzwandelemente 62 können mit der vorliegenden Erfindung zuverlässig
und mit geringen Kosten vermieden werden.
[0058] Die Lage des Abtragsgeräts 30 im Schlitz kann dem Bediener des Bauarbeitsgeräts in
einer Fahrerkabine auf einem Display 17 angezeigt werden. Beispielsweise kann eine
absolute Lage des Abtragsgerätes 30 im Schlitz 58 bezüglich einer Null-Linie der Vertikalität
dargestellt werden.
[0059] Zum Einführen des Abtragsgerätes 30 in den Boden 64 kann eine Leitwand oder Bohrschablone
72 an einer vorgegebenen Position in einem oberen Bereich des Bodens 64 vorgesehen
sein.
1. Verfahren zum Erstellen eines Schlitzwandelementes (62) im Boden (64), bei welchem
mittels eines Abtragsgerätes (30) durch Abtragen von Bodenmaterial ein Schlitz (58)
im Boden (64) erstellt wird und ein aushärtbares Medium zum Bilden des Schlitzwandelementes
(62) in den Schlitz (58) eingebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
- dass zwischen dem Abtragsgerät (30) und einem Trägergerät (14) mindestens zwei Seile (26)
gespannt werden, zu welchen mittels eines Messgerätes (40) jeweils die Positionen
von mindestens zwei vertikal beabstandeten Seilpunkten (42) eines Seiles (26) mittels
Winkel- und Entfernungsmessungen ermittelt werden, und
- dass die ermittelten Positionen der Seilpunkte (42) zum Bestimmen einer Lage des Abtragsgerätes
(30) im Boden (64) verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eines der Seile (26) ein Tragseil ist, an welchem das Abtragsgerät (30)
aufgehängt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Tiefenlage des Abtragsgerätes (30) im Boden (64) ermittelt und zum Bestimmen
der Lage des Abtragsgerätes (30) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abtragsvorgang vor dem Ermitteln der Positionen der Seilpunkte (42) unterbrochen
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Seile (26) vor dem Ermitteln der Positionen der Seilpunkte (42) gespannt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehr als zwei Seile (26) vorgesehen sind, an welchen jeweils die Positionen von mindestens
zwei Seilpunkten (42) bestimmt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen zwei Seilpunkten (42) die Position zumindest eines dritten Seilpunktes (42)
als Kontrollmesspunkt (44) bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Winkel- und Entfernungsmessung ein Tachymeter als Messgerät (40) verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Position des Messgerätes (40) und/oder des Abtragsgerätes (30) in Bezug auf
ein Baustellenkoordinatensystem (68) bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels eines Neigungsmessers (50) eine Neigung des Abtragsgeräts (30) zur Vertikalen
gemessen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels einer Auswerteeinrichtung unter Verwendung von Daten des Messgerätes (40)
die Lage des Abtragsgerätes (30) angezeigt und/oder eine Anweisung zur Lagekorrektur
angegeben wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lage des Abtragsgerätes (30) mit einer Steuereinrichtung unter Verwendung von
Daten des Messgerätes (40) automatisch gesteuert wird.
13. Anordnung zum Erstellen eines Schlitzwandelementes (62) im Boden (64) mit
- einem Trägergerät (14),
- einem an dem Trägergerät (14) aufgehängten Abtragsgerät (30) zum Abtragen von Bodenmaterial
zum Erstellen eines Schlitzes (58) im Boden (64) und
- einer Einleiteinrichtung zum Einleiten eines Stützmediums in den Schlitz (58),
dadurch gekennzeichnet,
- dass zwischen dem Abtragsgerät (30) und dem Trägergerät (14) mindestens zwei Seile (26)
gespannt sind,
- dass ein Messgerät (40) vorgesehen ist, durch welches zu den mindestens zwei Seilen (26)
mittels Winkel- und Entfernungsmessungen jeweils die Positionen von mindestens zwei
vertikal beabstandeten Seilpunkten (42) ermittelbar sind, und
- dass eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher eine Lage des Abtragsgerätes
(30) im Boden (64) unter Verwendung von Daten des Messgerätes (40) bestimmbar ist.
14. Anordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Messgerät (40) beabstandet zu dem Trägergerät (14) angeordnet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, welche unter Verwendung von Daten des Messgerätes
(40) die Lage des Abtragsgerätes (30) anzeigt.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeicht,
dass eine Steuereinrichtung zur automatischen Steuerung des Abtragsgerätes (30) unter
Verwendung von Daten des Messgerätes (40) vorgesehen ist.