Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern eines Tiefbauelementes an einer Baumaschine, insbesondere eines Rammgutes an einer Rammvorrichtung, mit einer Verbindungseinrichtung an der Baumaschine und einem flexiblen Sicherungselement, insbesondere einer Sicherungskette, wobei ein erstes Ende des flexiblen Sicherungselementes an der Baumaschine angebracht und ein zweites Ende mit einem Verbindungsglied versehen ist, welches durch eine Sicherungsöse an dem Tiefbauelement durchführbar und mit der Verbindungseinrichtung an der Baumaschine lösbar befestigbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Tiefbauverfahren, bei dem ein Tiefbauelement an einer Baumaschinen, insbesondere ein Rammgut an einer Rammvorrichtung, mittels eines flexiblen Sicherungselementes, insbesondere einer Sicherungskette, fixiert wird, wobei ein erstes Ende des flexiblen Sicherungselementes an der Baumaschine angebracht ist und ein zweites Ende mit einem Verbindungsglied versehen ist, welches durch eine Sicherungsöse an dem Tiefbauelement geführt und mit einer Verbindungseinrichtung an der Baumaschine zur Lagesicherung des Tiefbauelementes an der Baumaschine lösbar befestigt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

Eine gattungsgemäße Sicherungsvorrichtung geht aus der DE 3 602 609 A1 hervor. Mittels einer Kettenverankerung kann eine Spundwandbohle an einer Vibrationseinrichtung lose befestigt werden. Eine Sicherungskette wird dabei durch ein Durchgangsloch oder eine Sicherungsöse an einem oberen Endbereich der Bohle geführt. Die Sicherungskette ist dabei an einem Ende an der Vibrationseinrichtung befestigt. Das lose Ende wird nach dem Durchführen mittels einer Steckverbindung an der Vibrationseinrichtung befestigt.

Anschließend kann die Vibrationseinrichtung entlang eines Mastes nach oben gefahren werden, wobei die Spundwandbohle durch die Kettenverankerung gehalten und nach oben gezogen wird, wobei ein oberes Ende der Spundwandbohle in einen Aufnahmeschlitz der Vibrationseinrichtung zwischen zwei Spannbacken eintritt. Anschließend kann die Spundwandbohle an der Vibrationseinrichtung zwischen den zwei Spannbacken eingespannt werden. Sodann kann die eingespannte Spundwandbohle vertikal mittels der Vibrationseinrichtung in den Boden eingetrieben oder eingerammt werden.

Nach dem Abschluss einer Tiefbaumaßnahme ist es häufig erforderlich oder gewünscht, die Spundwandbohlen wieder aus dem Boden zu entfernen. Hierzu kann ebenfalls die bekannte Rammvorrichtung eingesetzt werden, wobei vor dem Ziehen der Spundwandbohle die Sicherungskette wieder durch die Sicherungsöse an der Spundwandbohle zu führen ist, um so die Spundwandbohle zusätzlich an der Ramm- oder Vibrationseinrichtung zu sichern. Anschließend wird das obere Ende der Bohle wieder eingespannt und mittels der Vibrationseinrichtung rüttelnd aus dem Boden gezogen. Die Sicherungskette dient dabei als eine zusätzliche mechanische Lagesicherung, damit die Bohle etwa bei einem Versagen der hydraulischen Spanneinrichtung nicht unkontrolliert zu Boden stürzt. Außerdem wird die Bohle mit Hilfe der Sicherungskette nach dem Lösen der Klemmbacken wieder auf dem Boden abgelegt.

Eine ähnliche Anordnung einer Rammvorrichtung ist aus der US 5,332,047 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ein pfahlförmiges Rammgut in den Boden eingetrieben, wobei zwischen Rammgut und der Rammeinrichtung ebenfalls eine Sicherungskette angeordnet wird.

Die Sicherungskette dient als eine zusätzliche mechanische Lagesicherung des Rammgutes, welches in der Regel ein bis zu 10 m oder mehr langes Stahlteil mit einem Gewicht von mehreren 100 kg ist. Bei hydraulischen Spanneinrichtungen kann es bei Fehlfunktionen, Fehlbedienungen oder Beschädigungen des hydraulischen Systems zu einem unerwarteten Lösen oder Verringern der hydraulischen Spannkraft kommen. Ohne das Vorhandensein einer zusätzlichen mechanischen Lagesicherung durch die Sicherungskette besteht die Gefahr, dass das Rammgut aus einer vertikalen Position zu Boden stürzt und dabei zu einem Sach- und Personenschaden führen kann. Es sind zahlreiche tödliche Unfälle dokumentiert.

In der Praxis kann es vorkommen, dass Baustellenpersonal das Anbringen der Sicherungskette vergisst oder diese nicht korrekt befestigt ist. Dies stellt eine erhebliche Gefährdung der Arbeitssicherheit dar.

Eine weitere gattungsgemäße Sicherungsvorrichtung ist aus der EP 3 228 392 A1 bekannt.

Aus der US 2002/063 245 A1 geht eine Zieheinrichtung für Pfähle hervor, bei welcher die Pfähle mit einer Kette mit einem Ziehjoch verbunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsvorrichtung und ein Tiefbauverfahren anzugeben, mit welchen eine besonders hohe Arbeitssicherheit gewährleistet wird.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch eine Sicherungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Tiefbauverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Verbindungseinrichtung eine Detektoreinheit vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, ein Befestigen des Verbindungsglieds an der Verbindungseinrichtung zu erfassen, und dass durch die Detektoreinheit ein Signal erzeugbar und abgebbar ist, wenn ein Befestigen des Verbindungsglieds erfasst ist.

Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, ein korrektes Schließen des flexiblen Sicherungselementes an der Verbindungseinrichtung zu verifizieren. Hierzu ist an der Verbindungeinrichtung eine Detektoreinheit angeordnet, welche ein Aufnehmen und Befestigen des Verbindungsgliedes an der Verbindungeinrichtung erfasst. Hierbei gibt die Detektoreinheit ein Signal, insbesondere ein elektrisches Signal ab, wenn ein korrektes Befestigen des Verbindungsgliedes erfolgt ist. Ergänzend oder alternativ kann die Detektoreinheit auch ein Signal abgeben, wenn kein oder kein korrektes Befestigen des Verbindungsgliedes durchgeführt wurde.

Das Signal kann unmittelbar einem Maschinenbediener etwa in einem Bedienstand angezeigt werden. Durch das Signal kann auch eine entsprechende Warneinrichtung betätigt werden, welche insbesondere optisch und/oder akustisch betrieben ist. Das Signal kann auch einer entsprechenden Steuereinheit der Baumaschine zugeleitet werden, wobei durch die Steuereinheit dann in den weiteren Betriebsablauf entsprechend eingegriffen wird. Insbesondere kann ein weiterer Betrieb der Baumaschine gestoppt oder zumindest eingeschränkt werden, beispielsweise dahingehend, dass eine Einspannung des Rammgutes an der Rammvorrichtung nicht gelöst oder eine Bewegung der Rammantriebseinheit nicht gestartet werden kann, bis ein korrektes Befestigen des Verbindungsgliedes erfolgt ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass an der Verbindungseinrichtung mindestens ein Riegelbolzen vorgesehen ist, durch welchen das Verbindungsglied in der Verbindungseinrichtung verriegelbar ist. Der mindestens eine Riegelbolzen stellt somit eine mechanische Blockierung des Verbindungsgliedes in der Verbindungseinrichtung dar. Die Detektoreinrichtung kann alternativ oder ergänzend die Stellung des Riegelbolzens erfassen.

Dabei ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung besonders bevorzugt, dass der Riegelbolzen verstellbar zwischen einer Rückzugsposition zum Aufnehmen oder Lösen des Verbindungsgliedes in der Verbindungseinrichtung und einer Verriegelungsposition verstellbar gelagert ist, in welcher das Verbindungsglied in der Verbindungseinrichtung verriegelt ist. In der Rückzugsposition kann der Riegelbolzen durch eine Verrastung mit leichter Kraft gehalten sein. Dies erlaubt ein einfaches Einführen des Verbindungsgliedes in die Verbindungseinrichtung und ein anschließendes Verriegeln durch Bewegen des Riegelbolzens in die Verriegelungsposition. Alternativ kann der Riegelbolzen auch federgespannt in der Verriegelungsposition gehalten sein. Zum Einführen des Verbindungsgliedes wird der Riegelbolzen kurzfristig entgegen der Federspannung rückgezogen, wobei dieser dann nach Einführung des Verbindungsgliedes in ein entsprechendes Schloss der Verbindungseinrichtung wieder durch die Federkraft in die Verriegelungsposition gedrückt wird. Die Verriegelung kann von Hand oder vorzugsweise durch ein aktivierbares Stellorgan, etwa einen hydraulischen Stellzylinder, betätigt werden.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsvariante der Erfindung kann darin gesehen werden, dass durch die Detektoreinheit die Lage des Verbindungsgliedes in der Verriegelungsposition erfassbar ist. Dies kann alleine oder in Ergänzung zu einer Erfassung der Position des Riegelbolzens erfolgen. Hierdurch wird eine besonders hohe Erfassungssicherheit erreicht.

Eine besonders effiziente Ausgestaltungsvariante der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Detektoreinheit mindestens einen Näherungssensor aufweist. Ein Näherungssensor ist ein robustes und insgesamt kostengünstiges Sensorelement. Hierdurch kann die Detektoreinheit in besonders wirtschaftlicher und zuverlässiger Weise ausgeführt werden.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass durch den Näherungssensor erfassbar ist, wenn sich das Verbindungsglied in der Verbindungseinrichtung befindet. Gleichzeitig kann durch den gleichen oder einen weiteren Näherungssensor auch die Stellung des Riegelbolzens zur Erhöhung der Erfassungssicherheit ermittelt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass das flexible Sicherungselement elektrisch leitend ist und dass eine elektrische Energiequelle vorgesehen ist, mit welcher zwischen einem Befestigungselement, an welchem das erste Ende des flexiblen Sicherungselementes angebracht ist, und der Verbindungseinrichtung durch das flexible Sicherungselement ein Prüfstrom leitbar ist, welcher von der Detektoreinheit erfassbar ist. Die elektrische Energiequelle kann insbesondere eine Strom- oder Spannungsquelle sein, durch welche ein Prüfstrom kontinuierlich oder zu bestimmten Zeitpunkten erzeugt wird. Ist das flexible Sicherungselement korrekt an der Verbindungseinrichtung angeschlossen, so wird ein Prüfstrom von dem Befestigungselement an dem einen Ende des flexiblen Sicherungselementes zu dessen anderen Ende an der Verbindungseinrichtung geleitet. Diese Sicherheitsanordnung kann ergänzend oder anstelle der zuvor beschriebenen Detektionsanordnung vorgesehen sein. Das flexible Sicherungselement kann beispielsweise ein Stahlseil oder eine Kette aus metallischen oder elektrisch leitenden Kettengliedern sein. Bei der Verwendung eines Seiles kann dieses auch nur an seiner Außen- oder Innenseite mit einem entsprechend elektrisch leitenden Material versehen oder gebildet sein.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, dass das Befestigungselement und die Verbindungseinrichtung gegenüber der Baumaschine elektrisch isoliert sind. Hierdurch werden Verlustströme vermieden. Die elektrische Isolierung kann durch entsprechende elektrisch isolierende Materialien erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Befestigungselement und die Verbindungseinrichtung über Gummipuffer an der Baumaschine befestigt sind. Hierdurch wird nicht nur eine elektrische Isolierung, sondern auch eine akustische Isolation und damit eine Reduzierung der Schallabstrahlung erreicht.

Die Erfindung umfasst auch eine Baumaschine, insbesondere eine Rammvorrichtung zum Eintreiben eines Rammguts in den Boden, wobei die zuvor beschriebene Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist.

Die Rammvorrichtung weist dabei eine Rammantriebseinheit auf, welche dazu dient, das Rammgut, insbesondere einen Pfahl, einen Träger oder eine Spundwandbohle, mittels Schwingungen oder Impulsen in einen Boden einzutreiben. Die Rammantriebseinheit kann dabei ein Rüttler mit rotierbaren Unwuchtelementen oder ein Rammhammer mit einem linear reversierend antreibbaren Impulselement sein. Der Rüttler kann dabei ein oder mehrere Paare von rotierbaren Unwuchtelementen aufweisen, welche in bekannter Weise zum Erzeugen einer gerichteten Unwucht zueinander verstellbar gelagert sind. Alternativ kann die Rammantriebseinheit ein Rammhammer sein. Dabei kann die Rammbewegung Schlagimpulse auslösen, bei welchen das reversierend angetriebene Impulselement auf eine Schlagfläche auftrifft. Alternativ kann das Impulselement auch ohne einen Schlagkontakt reversierend angetrieben sein, so dass eine gezielte Vibrationsbewegung erzeugt und auf das Rammgut übertragen wird.

Die Baumaschine kann ein mobiles Trägergerät aufweisen, an welchem ein Mast angeordnet ist. Entlang des Mastes kann die Rammantriebseinheit vertikal verstellbar gelagert sein. Das Trägergerät kann insbesondere ein Raupenfahrwerk aufweisen, an welchem ein drehbarer Oberwagen mit einem Ausleger für eine Seilaufhängung oder einem vertikalen Mast mit einer Schlittenführung, insbesondere einem Teleskopmäkler, gelagert ist.

Das erfindungsgemäße Tiefbauverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungseinrichtung einer Detektoreinheit vorgesehen ist, mit welcher ein Befestigen des Verbindungsgliedes an der Verbindungseinrichtung erfasst wird, und dass durch die Detektoreinheit ein Signal erzeugt und abgegeben wird, wenn ein Befestigen und/oder kein Befestigen des Verbindungsgliedes erfasst ist.

Das Tiefbauverfahren kann insbesondere mit der zuvor beschriebenen Sicherheitsvorrichtung ausgeführt werden. Es können die dabei beschriebenen Vorteile erzielt werden.

Eine bevorzugte Verfahrensvariante der Erfindung besteht darin, dass die Baumaschine eine Rammvorrichtung ist, mit welcher ein Rammgut als Tiefbauelement in den Boden eingetrieben oder aus ihm gezogen wird. Das Rammgut kann ein Pfahl, ein Träger, ein Rohr, eine Spundwandbohle etc. sein. Insbesondere beim Eintreiben einer Spundwandbohle können eine Vielzahl solcher Tiefbauelemente eingetrieben werden, so dass im Boden eine sogenannte Spundwand gebildet wird.

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

Fig. 1

eine Querschnittsansicht durch einen Teil einer Baumaschine mit einer erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung in einem offenen Zustand;

Fig. 2

eine Vorderansicht der Sicherungsvorrichtung von Fig. 1 in einem geschlossenen Zustand;

Fig. 3

eine Querschnittsansicht der Sicherungsvorrichtung von Fig. 2 entlang der Linie A-A;

Fig. 4

eine vergrößerte Detailansicht einer Verbindungseinrichtung der Sicherungsvorrichtung nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung;

Fig. 5

die Verbindungseinrichtung gemäß Fig. 4 in Vorderansicht, und

Fig. 6

eine Vorderansicht der Verbindungseinrichtung von Fig. 5 mit aufgenommenem Verbindungsglied.

Der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung 20 an einer Baumaschine 10 ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Die nur teilweise dargestellte Baumaschine 10 weist eine Rammantriebseinheit 12 auf, welche in grundsätzlich bekannter Weise rotierend antreibbare Unwuchten aufweisen kann. An einem unteren Bereich der Rammantriebseinheit 12 ist eine hydraulische Spanneinrichtung 13 angeordnet, mit welcher ein Tiefbauelement 5, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Spundwandbohle ist, zwischen zwei Spannbacken fest eingespannt werden kann.

Zum Einführen des bohlenförmigen Tiefbauelementes 5 in die Spanneinrichtung 13 sind am unteren Ende der Rammantriebseinheit 12 eine erste Einführflanke 14 und eine zweite Einführflanke 15 angeordnet, welche gemeinsam einen etwa V-förmigen Aufnahmeschlitz bilden. Für eine zusätzliche Lagesicherung des Tiefbauelementes 5 ist eine erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung 20 vorgesehen.

Die Sicherungsvorrichtung 20 umfasst ein flexibles Sicherungselement 22, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Kette ausgebildet ist. Ein erstes Ende der Kette ist mittels eines plattenförmigen Befestigungselements 28 an der ersten Einführflanke 14 und damit an der Baumaschine 10 befestigt. Zwischen dem Befestigungselement 28 und der ersten Einführflanke 14 kann eine Isolierschicht 29 angeordnet sein, mit welcher das Befestigungselement 28 und damit das flexible Sicherungselement 22 elektrisch gegenüber der Baumaschine 10 isoliert ist.

Am zweiten Ende des flexiblen Sicherungselementes 22 ist ein Verbindungsglied 24 angebracht, welches als ein etwa T-förmiger Knebel ausgebildet ist. Das Verbindungsglied 24 kann durch ein Durchgangsloch oder eine Sicherungsöse 7 an dem bohlenförmigen Tiefbauelement 5 hindurchgesteckt und zu einer Verbindungseinrichtung 30 an der zweiten Einführflanke 15 geführt werden, wie anschaulich in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Das Verbindungsglied 24 kann in eine passende schlitzförmige Aufnahme 32 an der kastenförmigen Verbindungseinrichtung 30 eingeführt oder eingeschoben werden, wobei das Verbindungsglied 24 in der Verbindungseinrichtung 30 verriegelt werden kann. Die kastenförmige Verbindungseinrichtung 30 in einem aufnahmebereiten Zustand ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Ein blockartiges Gehäuse 31 weist dabei eine schlitzartige Aufnahme 32 zur Aufnahme des Verbindungsgliedes 24 auf. Die Aufnahme 32 ist zu einer Seite offen, welche von dem eingespannten Tiefbauelement 5 abgewandt ist.

Weiterhin ist an einer Unterseite des Gehäuses 31 ein Schlitz 33 eingebracht, welcher in seiner Schlitzbreite kleiner als der darüberliegende Aufnahmebereich der Aufnahme 32 ausgebildet ist. Dabei sind zwei seitliche, schienenartige Auflagen 35 gebildet, welche zum Auflegen des knebelförmigen Verbindungsgliedes 24 dienen. Zur offenen Seite hin können die Auflagen 35 mit einer nach oben vorstehenden Schulter 37 ausgebildet sein.

An einer Oberseite des Gehäuses 31 ist als eine Detektoreinheit 40 ein Näherungssensor 42 in eine entsprechende Aufnahmebohrung eingebracht. Der Näherungssensor 42 ist dazu ausgebildet, ein Vorhandensein des Verbindungsgliedes 24 in der Aufnahme 32 der Verbindungseinrichtung 30 zu erfassen. Des Weiteren ragt aus einer Aufnahmebohrung an der Oberseite des Gehäuses 31 ein vertikal verschiebbarer Riegelbolzen 34 mit einem oberen Betätigungsteller 36 hervor. Der Riegelbolzen 34 mit dem Betätigungsteller 36 ist für eine mechanische Bedienung von Hand oder mittels eines Betätigungswerkzeuges ausgebildet. Zur Betätigung kann aber auch eine nicht dargestellte aktive Einrichtung, insbesondere ein Stellorgan, wie ein pneumatischer oder hydraulischer Stellzylinder, vorgesehen sein.

In Fig. 6 ist der Zustand der Sicherungsvorrichtung 20 gezeigt, bei welchem das T-förmige Verbindungsglied 24 des kettenförmigen flexiblen Sicherungselementes 22 in die Aufnahme 32 der Verbindungseinrichtung 30 eingeführt ist. Zur Lagesicherung des Verbindungsgliedes 24 in der Aufnahme 32 ist der Riegelbolzen 34 von einer Rückzugsposition in eine Verriegelungsposition nach unten verstellt. In dieser Position kann durch die Detektoreinheit 40 mit dem Näherungssensor 42 sowohl das Vorhandensein des Verbindungsgliedes 24 in der Verbindungseinrichtung 30 als auch ein Verstellen des Riegelbolzens 34 in die Verriegelungsposition festgestellt werden.

Durch die Detektoreinheit 40 kann in diesem Zustand ein Signal an eine Steuereinheit abgegeben werden, mit welchem signalisiert wird, dass das Verbindungsglied 24 korrekt in der Verbindungseinrichtung 30 angebracht und damit das Tiefbauelement 5 durch das flexible Sicherungselement 22 korrekt gesichert ist.