[0001] 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.
[0002] 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 11.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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 2 615 239 B1 gehen solche Im-Loch-Bohrgeräte hervor.
[0007] Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Tiefbaugerät und ein Verfahren zum Erstellen anzugeben, mit welchen
ein Loch im Boden besonders effizient erstellt werden kann.
[0008] 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 11 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] Durch die Anordnung eines Siebes kann 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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 abgetragenes 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.
[0017] 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 Abförderleitung 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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 umgebenden 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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 Abförderleitung
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 Abförderleitung hindurchtritt.
[0029] Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit einem der zuvor beschriebenen
erfindungsgemäßen Tiefbaugeräte durchgeführt werden. Dabei können die zuvor beschriebenen
Vorteile erzielt werden.
[0030] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter
beschrieben, das schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen
zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Tiefbaugerätes, welches als
ein Im-Loch-Bohrgerät ausgebildet ist;
- Fig. 2
- eine vergrößerte Detailansicht zu dem Tiefbaugerät von Fig. 1;
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht einer Verteileinheit für ein erfindungsgemäßes Tiefbaugerät;
und
- Fig. 4
- eine Querschnittsansicht zu der Verteileinheit nach Fig. 3.
[0031] 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.
[0032] 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 grundsätzlich bekannter Weise
zur Durchführung eines Bohrschrittes mittels Vorschubzylindern 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.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] 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.
[0036] 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.
[0037] 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.
[0038] 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.
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 antreibbares 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 (30) zum Absaugen von abgetragenem Bodenmaterial zusammen
mit einer Flüssigkeit, die sich im Loch befindet, nach oben mittels einer Absaugleitung
(32), wobei die Absaugeinrichtung (30) mindestens eine Absaugöffnung am unteren Endbereich
des Geräterahmens (12) und eine Absaugpumpe (34) umfasst, die am Geräterahmen (12)
angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass 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, und
- 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.
2. Tiefbaugerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sieb (50) zum Durchtritt von Flüssigkeit mit kleinerem abgetragenen Bodenmaterial
zur Rückführleitung (60) ausgebildet ist, wobei größere Bodenpartikel, welche nicht
durch das Sieb (50) hindurchtreten können, zusammen mit Flüssigkeit über die Abförderleitung
(38) nach oben abförderbar sind.
3. Tiefbaugerät nach Anspruch 1 oder 2,
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.
4. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rückführleitung (60) teleskopierbar ausgebildet ist.
5. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
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.
6. Tiefbaugerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Gehäuse (42) der Verteileinheit (40) zwischen der Eintrittsöffnung (43) für
die Absaugleitung (32) und der zweiten Austrittsöffnung (45) für die Abförderleitung
(38) ein Verbindungsstück (52) mit Sieböffnungen zum Bilden des Siebes (50) angeordnet
ist.
7. Tiefbaugerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsstück (52) als ein Rohr zum Bilden eines rohrförmigen Siebes (50)
ausgebildet ist.
8. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
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.
9. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sieb (50) in dem Gehäuse (42) der Verteileinheit (40) auswechselbar gelagert
ist.
10. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als eine Schlitzwandfräse oder als ein Im-Loch-Bohrgerät (11) ausgebildet
ist.
11. Verfahren zum Erstellen eines Lochs im Boden mit einem Tiefbaugerät (10), insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 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 antreibbares 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 (30), durch welche abgetragenes Bodenmaterial zusammen mit
einer Flüssigkeit, die sich im Loch befindet, nach oben mittels einer Absaugleitung
(32) abgesaugt wird, wobei die Absaugeinrichtung (30) mindestens eine Absaugöffnung
am unteren Endbereich des Geräterahmens (12) und eine Absaugpumpe (34) umfasst, die
am Geräterahmen (12) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Absaugleitung in einer Verteileinheit (40) mündet, welche am Geräterahmen (12)
angeordnet und an der eine nach oben führende Abförderleitung (38) und eine Rückführleitung
(60) angeschlossen sind, durch welche ein Teil der angesaugten Flüssigkeit zum unteren
Endbereich des Geräterahmens (12) rückgeführt wird, und
- dass die Verteileinheit (40) ein Sieb (50) aufweist, durch welches Flüssigkeit mit kleinerem
abgetragenen Bodenmaterial entweder zur Rückführleitung (60) oder zur Abförderleitung
(38) hindurchtritt.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
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 antreibbares 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 gekennzeichnet,
- 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.
2. 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.
3. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rückführleitung (60) teleskopierbar ausgebildet ist.
4. 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.
5. 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.
6. Tiefbaugerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsstück (52) als ein Rohr zum Bilden eines rohrförmigen Siebes (50)
ausgebildet ist.
7. 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.
8. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sieb (50) in dem Gehäuse (42) der Verteileinheit (40) auswechselbar gelagert
ist.
9. Tiefbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses als eine Schlitzwandfräse oder als ein Im-Loch-Bohrgerät (11) ausgebildet
ist.
10. 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 antreibbares 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 Abförderleitung (38) und eine Rückführleitung
(60) angeschlossen sind, durch welche ein Teil der angesaugten Flüssigkeit zum unteren
Endbereich des Geräterahmens (12) rückgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
- 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.