VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ANLEGEN VON BODENEINSCHNITTEN UND DEREN BAUKONSTRUKTIVE VERFÜLLUNG HIERZU

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anlegen von Furchen, Gräben, Rinnen und Schlitzen in Böden im weiteren genannt Bodeneinschnitte, gemäß Ansprüchen 1 und 4 und deren baukonstruktive Verfüllung gemäß Anspruch 7.

[0002] Bodeneinschnitte in gewachsenen oder geschütteten Böden werden gemäß Stand der Technik durch Aushub mit Bodenbearbeitungsmaschinen angelegt.

[0003] Die Bodenmassen werden aufgenommen, mittels Werkzeugen die aufwerfen, fräsen, kratzen, schaufeln, bohren, löffeln, schrämmen, schrauben, mit Luft und Wasser saugen, zwischenlagern oder an anderer Stelle wieder verfüllen.

[0004] Die entstehenden, erdoberflächig angelegten Grabenwände sind aufgelockert. Die Bodenstruktur wurde zerstört und muß je nach Tiefe, Breite, Wandneigung und Bodenart zusätzlich verbaut werden.

[0005] Die Arbeitsmittel sind im Regelfall Zusatzgeräte von Fahrzeugen und werden in einer kinematischen Kette geführt. Ihre Leistungsfähigkeit bestimmt sich aus der Dimensionierung der Antriebe, Uebertragungs- und Stellglieder.

[0006] Es sind ferner Maschinen dokumentiert, welche im Erdboden oberflächennah und in geringer Tiefe durch Verziehen messerförmig gestalteter, als Massivkörper ausgebildeter, vibrierende Arbeitsmittel aushubfrei Rohrquerschnitte für Drainagen und Leitungen anlegen.

[0007] Sie sind dokumentiert in den internationalen Patenten US-A-3746100, US-A-4685832, US-A-3914948 und WO-A-93/05242.

[0008] US-A-3746100 offenbart folgende Merkmale des Anspruchs 1:
Verfahren zum Anlegen von horizontalen, vertikalen, geneigten und einschwenkenden Bodeneinschnitten mittels eines messerförmig als Massivbauteilgestalteten Arbeitsmittels wobei ein allein arbeitendes drehgelenkig gelagertes, kinematisch translatorisch stechend und einschwenkend geführtes Bodenmesser (16) zur Erlangung des Vortriebes im Boden und dessen Stabilisierung mit einer steuerbaren in Messerebene wirkenden Stoß- und Schlagschwingungen (siehe Vibrator 15) beaufschlagt wird, zusätzlich unterstützt durch die Fahrbewegung der Baumaschine (Fig. 1) einschließlich der das Bodenmesser führenden, maschinell wirkenden Stellkräfte, und die hierbei vom Bodenmesser (17) geschaffen und freigelegten Wandflächen des Bodeneinschnittes (47) stabilisierend verdichtet (siehe Spalte 4, Zeilen 48-51; Fig. 2, 3).
Ebenfalls offenbart US-A-3746100 diejenigen Vorrichtungs-und Anwendungsmerkmale der Ansprüche 4, 7, welche den obengenannten Verfahrensmerkmalen entsprechen.

[0009] Die Aufbruchschneiden oder -kanten als Elemente des Bodenbearbeitungsgerätes arbeiten

• passiv als starre Werkzeuge,
  z.B. Pflug
• aktiv als bewegtes Werkzeug über kinematische Antriebssysteme,
  z.B. Schneiden, Sägen, Löffel-, Kettenbagger, Ketten-, Scheibenfräse.

[0010] Die Erdaushub-Arbeitsmittel erhalten ihre erforderlichen Reißkräfte extern zugeführt. Sie besitzen keine technischen Voraussetzungen, selbsttätig z.B. durch Eigenerregung, in den Boden durch dessen aushubfreie Verdrängung, das Erdreich im Einschnittbereich verfestigend einzudringen.

[0011] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren darzustellen, mit dem aushubfrei und bodenverdichtend, sehr tiefe Bodeneinschnitte in gewachsenen und aufgeschütteten Böden angelegt werden können, die

• schmale Schnittbreiten aufweisen,
• je nach Bodenart selbsttragend sind, d.h. keinen Verbau benötigen und
• keinen Aushub verursachen oder erdoberflächige Aufwerfungen zur Folge haben.

[0012] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Ansprüchen genannten und in den Ausführungsbeispielen näher erläuterten Mitteln gelöst.

[0013] Durch die Beaufschlagung eines an einem kinematisch geführten, drehgelenkig gelagerten, messer- oder sichelartig ausgebildeten Arbeitsmittels unterschiedlicher Querschnittsformen mit geringer Bautiefe, größerer Baubreite und großer Baulänge, im weiteren genannt "Bodenmesser", mit einer um einen Gelenkdrehpunkt erzeugten, fremderregten Schlagschwingung, augebildet als Massiv- oder Hohlkörper, dringt das Bodenmesser schlag stoss- und druckpulsierend senkrecht, horizontal oder einschwenkend in den Boden ein, verdrängt diesen und führt gleichzeitig eine erdstabilisierende Verdichtung der angelegten Wandflächen des Bodeneinschnittes durch.

[0014] Eine Hohlkörpervariante ist das "pulsierende Bodenmesser", bei welchem der geschlossene Hohlkörper als Druckbehälter ausgebildet ist.

[0015] Hierbei wird der mit festen, flüssigen oder gasförmigem Körpern ausgefüllte Innenraum intern oder extern mit einem pulsierend wirkendem Innendruck beaufschlagt. Die auftretenden Gestaltsänderungen des bauflachen Bodenmesser-Hohlkörpers bewirken vor allem in der Bautiefe eine quer zur Messerebene gerichtete Bewegung der Mantelflächen.

[0016] Das hat zur Folge, daß durch Erzeugung einer druckpulsierenden Schwingung im Hohlkörper des Bodenmessers die hieraus resultierende Innendruckerhöhung in diesem, die orbitale Expansion der Mantelflächen zur Folge hat, das außen anliegende Erdreich zusätzlich zu der bereits anstehenden Schlag- und Stoß- schwingung verdrängt, somit zusätzlich verdichtet wird und bei Innendruckabsenkung zwischen Wandfläche-Erdreich und Mantelfläche-Bodenmesser ein schmaler Luftspalt entsteht.

[0017] Das "pulsierende Bodenmesser" ist in Verbindung mit den Stellkräften der Arbeitsmaschine und/oder der gravimetrischen Wirkung aus dessen drehgelenkiger Aufhängung auch ohne die fremderregte Schlagstoßschwingung für das Anlegen von Bodeneinschnitten wirksam.

[0018] Die bodenverdrängenden Stoß- und Schlagschwingungen des Bodenmessers kann durch die Steuerbarkeit des Schwingungserregers je nach Bodenbeschaffenheit auf energieminimierten Resonanzbetrieb eingestellt werden. Damit ist auch die Zerstörung erdverdeckter Findlinge möglich.

[0019] Durch die steuerbaren Schwingungserregungen - mechanische Fremderregung und Innendruckveränderungen gleitet es orbital stoß-, schlag- und druckschwingend, zusätzlich unterstützt durch kinematisch eingebrachten Stellkräfte, translatorische Fahrbewegungen einer Arbeitsmaschine und gravimetrisch wirkender Zusatzlasten, mit und ohne Magazinfunktion für die baukonstruktive Verfüllung, im Boden vorwärts und hinterläßt einen Bodeneinschnitt.

[0020] Die Schnitteffizienz kann durch den Messerquerschnitt, dem Schnittkantenwinkel, die Meridiankurve der Schnittkante und den zusätzlich am Sohlgrund wirkenden Schnittplatten erhöht werden.

[0021] Die Gleitwirkung des Arbeitsmittels im Boden wird vorteilhaft durch zusätzlich bodenstabilisierende, beispielweise aus dem Bodenmesser austretende Dispersionen erhöht.

[0022] Bei entsprechender Mengendosierung der austretenden Dispersion kann diese als Stützflüssigkeit, insbesondere für angelegte Bodenschlitzungen genutzt werden.

[0023] Je nach Ausführungsform des Bodenmessers - Massivbauteil oder innendruckfester Hohlkörper, können

• Stoß-, Schlag- und Druckschwingungen erzeugende Antriebssysteme,
• Magazinsysteme für die kontinuierliche Aufnahme und Abgabe gleitfördender und wandverfestigender, pastöser und/oder fließfähiger und/oder Baustoffe und/oder Bauelemente und
• drehgelenkige Lagerungen für die kinematische Bodenmesserführung im/am Bodenmesser intern eingebaut oder/und extern angebaut sein und damit der geschaffene Hohlraum gleichzeitig oder anschließend mit pastösen und/oder festen Baustoffen und/oder Bauelementen baukonstruktiv verfüllt werden.

[0024] Das Bodenmesser ist ein einzeln oder mehrfach in Reihe oder im Parallelbetrieb arbeitendes Arbeitsmittel und damit in den Zielparametern des Bodeneinschnittes erweiterbar, z.B. bei

• Reihenbetrieb zur Vertiefung und Verbreiterung der angelegten Bodenschlitzung oder
• Parallelbetrieb zum gleichzeitigen oder anschließenden Bodenaushub bei Gräben mit großer Breite und Tiefe.

[0025] Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung kann eine solche funktionsgebundene Verfüllung des Bodeneinschnittes z.B. das Anlegen eines Fundamentes oder die aushubfreie Verlegung wandflächiger Drainagesysteme sein.

[0026] Solchermaßen angelegte Drainagesysteme sind nicht unmittelbar an ein Bauobjekt gebunden, sondern können in Distanz gegenüber dem Baukörper so angelegt sein, daß mit einer zusätzlichen, flächendeckenden, erdoberflächennahen Feuchtesperre, Oberflächenwasser dem Drainagesystem zugeführt wird, damit das Eindringen von Sickerwasser in Böden unterbleibt und diese, bei gleichzeitiger Verfestigung, gemeinsam mit den in dieses System eingebundenen Erdbauwerken austrocknet.

[0027] Die Bodentrockenlegung kann gemäß dem Stand der Technik durch Sammeln und Ableiten vorhandenen Schichtenwassers oder als neues Verfahren, durch teilweise oder vollständige Verdunstung des im Erdreich zugeführten Wassers im Erdboden erfolgen.

[0028] Hierzu werden durchlüftbare, in den Bodeneinschnitt eingelassene Kanalplatten oder deren funktionsanaloge Einzelteile verwendet, die in je nach Menge anfallenden Bodenwassers erforderlichen Abständen, luftzu- bzw. luftabführende und wassersammelnde Schachtelemente besitzen und gemeinsam mit den Kanalplatten wandflächig gereiht sind.

[0029] Die Wasseraufnahme des Drainsystems erfolgt durch die gelochten oder baustoffporösen Wandflächen.

[0030] Die Schachtelemente können zur Erhöhung des Luftdurchsatzes im so angelegten Drainsystem mit druck- oder sogwirksamen Windrädern ausgerüstet sein. Das im Drainsystem gesammelte Bodenwasser verdunstet durch die Luftzirkulation. Bei starkem Wasseranfall kann das Bodenwasser durch zusätzlich eingebaute Drainrohre nach herkömmlicher Art in den Schachtelementen gesammelt und abgeleitet werden.

[0031] Die Baugeometrie des Bodenmessers (Bautiefe << Baubreite < Baulänge) begünstigt das kurvenförmige Anlegen von Furchen, Gräben und Schlitzungen in Böden mit kleinen Trassierungsradien.

[0032] Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß beim aushublosen Anlegen der Furchen, Gräben und Schlitze durch Verdrängung die Bodenstruktur erhalten bleibt und die Verdichtungsfähigkeit der Erd- und Bodenstoffe zur Stabilisierung der hierbei freigelegten Wände genutzt wird.

[0033] Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.

[0034] Die Darstellungen zeigen auf Blatt 1-3:

Figur 1:
Kinematisch von einem Fahrzeug aus geführtes Bodenmesser beim Anlegen eines Bodeneinschnittes

Figur 2
Draufsicht in Reihe betriebener Bodenmesser unterschiedlicher Schnittbreite beim Anlegen eines Bodeneinschnittes, das folgende Bodenmesser den Bodeneinschnitt mit Stützflüssigkeit füllend.

Figur 2.1
Draufsicht der als Druckbehälter ausgebildeteten Hohlkörpervariante eines die Mantelflächen quer zur Messerebene bewegenden "pulsierenden Bodenmessers" bei gleichzeitiger Ausfüllung des Bodeneinschnittes, z.B. mit Stützflüssigkeit.

Figur 3
Stirnansicht parallel betriebener Bodenmesser mit geformten Quermesser für das Anlegen eines Grabens mit ausgerundetem Sohlgrund

Figur 4:
Stirnansicht eines geneigt betreibbaren Bodenmessers

[0035] Die Darstellungen zeigen in Blatt 2-3:

Figur 5:
Kinematisch von einem Fahrzeug aus geführtes Bodenmesser beim Anlegen eines Bodeneinschnittes

Figur 6:
Bodenmesser mit drehgelenkiger Lagerung und Schnittstelle für Montage einer Verlängerung oder Schnittplatte für unterschiedliche Sohlgrundgeometrien nach Fig. 7.2 bis 7.4

Figur 6.1:
Bodenmesser als Hohlkörperkonstruktion mit drehgelenkiger Lagerung und Schnittstellen für

• Montage einer Verlängerung oder Schnittplatte für unterschiedliche Sohlgrundgeometrien nach Fig. 7.2 bis 7.4
• integrierte, rotatorische oder oszillierend translatorische Erreger für die Erzeugung der Schlagschwingungen und/oder/mit pulsierendem Innendruck des Bodenmessers ohne Darstellung der Medienzuführung für die baukonstruktive Verfüllung des Bodeneinschnitts mit pastösen und/oder festen Baustoffen und Bauelementen

Figur 6.2
Bodenmesser mit sichelartiger Geometrie und Schnittplatte für Sohlgrund mit Dorn

Figur 6.3:
Bodenmesser-Stirnansicht mit parallelen Mantelflächen

Figur 6.4, 6.5, 6.7, 6.8:
Bodenmesser-Stirnansicht mit unterschiedlichen keilförmigen, ebenen Mantelflächen und Schnittstelle für Montage von Stellhebel für die Seitenneigung des Bodenmessers nach Fig. 10

Figur 6.6:
Bodenmesser-Stirnansicht mit balligen und ebenen Mantelflächen

Figur 7:
Bodenmesser-Verlängerung mit Schnittstelle für Montage einer Verlängerung gemäß Darstellung oder Schnittplatte für unterschiedliche Sohlgrundgeometrien nach Fig. 7.2 bis 7.4

Figur 7.1:
Bodenmesser-Verlängerung als Hohlkörperkonstruktion mit drehgelenkiger Lagerung und Schnittstellen für

• Montage einer Verlängerung oder Schnittplatte für unterschiedliche Sohlgrundgeometrien nach Fig. 7.2 bis 7.4
• integrierte, rotatorische oder oszillierend translatorische Erreger für die Erzeugung der Schlagschwingungen und/oder/mit pulsierendem Innendruck des Bodenmessers

ohne Darstellung der möglichen Medienzuführung für die baukonstruktive Verfüllung des Bodeneinschnitts mit pastösen und/oder festen Baustoffen und Bauelementen

Figur 7.2:
Sohlgrund-Schnittplatte horizontal

Figur 7.3:
Sohlgrund-Schnittplatte keilförmig

Figur 7.4:
Sohlgrund-Schnittplatte mit Dorn

Figur 8:
Stellhebel für Bodenmesserbewegung in Schnittrichtung mit möglicher drehgelenkigen Lagerungen für Bodenmesser, oder da selbst, sowie Schnittstellen für die mögliche externe Montage von

• Bodenführungen durch Kufe nach Fig. 11 oder Rad nach Fig. 12,
• rotatorische oder oszillierend translatorische Erreger für die Erzeugung der Schlagschwingungen und/oder/mit pulsierendem Innendruck des Bodenmessers
• Ballastgewichten zur gravimetrischen Unterstützung des Bodenmesservortriebs

Figur 9, Figur 9.1:
Translatorisch oszillierender Erreger

• zur Erzeugung der Schlagschwingungen und/oder
• als Innendruckerzeuger

Figur 10, Figur 10.1:
Rotatorisch arbeitender Erreger

• zur Erzeugung der Schlagschwingungen und/oder
• als Innendruckerzeuger

Figur 11:
Drehgelenkig gelagerte Kufen-Bodenführung

Figur 12:
Drehgelenkig gelagerte Rad-Bodenführung

Figur 13:
Ballastgewicht zur gravimetrischen Unterstützung des Bodenmesservortriebs, mit oder ohne Magazinfunktion für die baukonstruktive Verfüllung des angelegten Bodeneinschnittes.

Figur 14:
Stellhebel für Seitenneigung des Bodenmessers mit drehgelenkiger Lagerung für dessen Stelleinrichtung

Figur 15:
Bodenmesser als Hohlkörperkonstruktion mit

• Verteilungskanal für die Zuführung gleitmindernder und/oder den Bodeneinschnitt stabilisierender Stützmedien,
• Darstellung der intern eingebauten Erreger für die Erzeugung von Schlagschwingungen und/oder mit pulsierendem Innendruck,
• dargestellter baukonstruktiver Verfüllung des angelegten Bodeneinschnitts mit aushärtenden, pastösen Stoffen bei gleichzeitiger Verdichtung durch das schlagschwingende Bodenmesser.

Figur 15.1
Bodenmesser als Hohlkörperkonstruktion mit Darstellung der orbital pulsierenden Mantelflächen des Bodenmessers

Figur 16:
Bodenmesser als Massivkörperkonstruktion mit

• Verteilungskanal für die Zuführung gleitmindernder und/oder den Bodeneinschnitt stabilisierender Stützmedien

Figur 17:
Prinzipdarstellung zwei in Reihe arbeitender Bodenmesser mit unterschiedlicher Bautiefe, damit vergrößerter Einschnittbreite des Bodeneinschnittes bei gleichzeitig höherer Bodenverdichtung

Figur 18:
Stirnansicht parallel betriebener Bodenmesser mit Quermesser für das Anlegen eines Grabens mit Rechteckquerschnitt

Figur 19.
Stirnansicht parallel betriebener Bodenmesser mit geformten Quermesser für das Anlegen eines Grabens mit ausgerundetem Sohlgrund

Figur 20:
Stirnansicht eines geneigt betriebenen Bodenmessers

[0036] Die Darstellungen zeigen in Blatt 3-3:

Figur 21:
Kanalplattenelement, hier mit zwei, die unter- und oberläufige Luftführung mitbestimmende Stege und zwei Wandflächen;
Lüftungsöffnungen in den Stegen und wasserdurchlässiger Bereiche der Wandflächen sind nicht dargestellt

Figur 22:
Stirnansicht des Kanalplattenelementes mit gelochten Stegen und baufstoffporösen und/oder gelochten Wandflächen. Desweiteren mögliche Zusatzbauelemente zur Erhöhung der ober- und unterläufigen Windkanalwirkung sowie unterläufiges Drainrohr

Figur 23:
Seitenansicht wandflächig gereihter Kanalelemente und luftzu-/luftabführenden Schachtelemente mit unterseitig in die Schachtelemente geführten Drainrohren; Schachtelemente hier mit Windrädern dargestellt

Figur 24:
Draufsicht der zu einem bewindbaren Drainsystem wandflächig gereihten Kanalelemente

Figur 25:
Draufsicht eines bebauten, trockenzulegenden Grundstückes mit bauwerksferner, optimal maschinenbefahrbarer Anordnung des Drainsystems

Figur 26:
Schnittdarstellung einer trockenzulegenden Bauwerksgründung mit einem bauwerksfern, wandflächig angelegten, baukonstruktiv mit einem belüfteten Drainsystem ausgefüllten Bodeneinschnitt

(a) Sperre gegen Oberflächenwasser

(b) verrottungsfester, wasserdurchlässiger Flächenfilter

(c) Sammelschacht mit luftzu-/luftabführenden Windrad

(d) Drainrohr

Figur 27:
Schnittdarstellung eines bauwerksfern angelegten, baukonstruktiv mit einer wassersammelnden, wandflächig angelegten Drainplatten und wasserabführendem Drainrohr

Ansprüche

1. Verfahren zum Anlegen von horizontalen, vertikalen, geneigten und einschwenkenden, auch sehr tiefen Bodeneinschnitten, frei wählbarem Trassierungsverlaufes, z.B. Furchen, Gräben, Rinnen und Schlitze, mittels eines messerförmig gestalteten, durch modulare Reihung verlängerbaren Arbeitsmittels (1), welches drehgelenkig an einer fahrbaren Maschine (2) gelagert ist, kinematisch in Ebene, translatorisch stechend, schwenkend und einschneidend geführt wird und zur Erlangung des Vortriebes im Boden mit einer steuerbaren, das Arbeitsmittel (1) in orbital wirkende Stoß- und Schlagschwingungen versetzt wird, wobei

- das Arbeitsmittel (1) in innendruckfester Hohlkörperausführung, gefüllt mit festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern, dessen Mantelflächen (3) während des Betriebes des Fahrzeuges (2) durch, auf den Innendruck des Hohlkörpers direkt oder mittelbar wirkende, druckpulsierende Schwingungen, diese (3) orbital in Bewegungen versetzen, damit zwischen Bodenmesser-Mantelflächen sowie Bodenmesser-Schnittkante und den Bodeneinschnitt-Wandflächen pulsierend schmale Luftspalte entstehen und auf diese Weise, zusätzlich unterstützt durch die Schlag- und Stoßschwingungen des Bodenmessers und die Fahrbewegung des Fahrzeuges (2), einschließlich der kinematischen Führung des Bodenmessers (1), bei den gleichzeitig vorhandenen maschinell und/oder gravimetrisch wirkenden Stellkräften der Maschine (2) und des Arbeitsmittels (1), so den Vortrieb und die Tiefe zum Anlegen der aushubfreien Bodeneinschnitte (5) ermöglichen und die vom Arbeitsmittel (1) freigelegten Wandflächen (4) der geschaffenen Bodeneinschnitte (5) weiter stabilisierend verdichten,

- allein, oder mehrfach in Reihe, oder mehrfach parallel arbeitend und bei

* Reihenanordnung einschnittig eine veränderte Schnittiefe und -breite bei zunehmender Bodenverdichtung erreichen

oder

* Parallelanordnung mehrschnittig die Voraussetzungen für einen gleichzeitigen oder in Folge zu erreichenden Bodenaushub schaffen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erzeugung des Bodeneinschnittes durch kontinuierlich und/oder diskontinuierliche Zuführung und Abgabe pastöser und/oder fester Baustoffe und Bauelemente unter Zuhilfenahme des Arbeitsmittels eine baukonstruktive Verfüllung des geschaffenen Bodeneinschnitts erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen des Arbeitsmittels beim Anlegen der Bodeneinschnitte mit bodenstabiliserenden, die Gleitfähigkeit des Bodenmessers erhöhenden Dispersionen benetzt werden können.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus fahrbarer Maschine (2), dem Arbeitsmittel (1) als innendruckfester, verlängerbarer Hohlkörper (1), gefüllt mit festen, und/oder flüssigen, und/oder gasförmigen Körpern, an diesem intern oder extern arbeitendem/-n Schwingungserzeuger/-n (Fig.9 und 10, Fig. 9.1 und 10.1), welche im Arbeitsmittel (1) durch pulsierenden Innendruck orbitale Stoß- und Schlagschwingungen erzeugen, wobei zusätzliche Einrichtungen ein- oder/und angebaut sind, welche auch als zusätzliche gravimetrische Belastung Magazinfunktion mit kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Zuführung und Abgabe von fließfähigen und/oder pastösen und/oder festen Baustoffen und Bauelementen besitzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der kinematischen Führung eine auf der Erdoberfläche, die Einschnittiefe selbständig einhaltende horizontale Roll- oder Gleitführung vorhanden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bauform des Bodenmessers - Bautiefe << Baubreite < Baulänge - das kurvenförmige Anlegen von Furchen, Gräben und Schlitzungen in Böden mit kleinen Trassierungsradien ermöglicht werden.

7. Anwendung des Verfahrens zur baukonstruktiven Verfüllung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Verfüllung bestehend aus kanalförmigen oder wandförmig gereihten Verbauplatten (Fig. 21), wobei durch ihre Ausführung und Anordnung im Bodeneinschnitt (5) eine durchgängige Bewindung des so baukonstruktiv verfüllten Bodeneinschittes erfolgt, die Bewindung zusätzlich durch lüfterradbetriebene Schächte (6) mit Sog- und Druckwirkung gefördert wird, die z.B. kanalförmigen Platten (Fig. 21) stark baustoffporös oder gelocht wasserdurchlässig sind und ein so verbauter Bodeneinschnitt eine wandflächige Drainagefunktion aufweist, welche die Bodenfeuchte in flüssiger Form sammelt und ableitet oder durch die Bewindung im verbauten Bodeneinschnitt (5) verdunsten läßt, zur Außenluft abführt und je nach anfallender Bodenwassermenge nicht verdunstbares Wasser in Drainrohren zu den Sammelschächten, hier auch Lüftungsschächten, ableitet.

8. Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drainagesystem nicht nur die Bodenentwässerung unterläufiger Wasserführungen in Böden erfaßt, sondern durch erdoberflächennahe, geneigt verlegte feuchtesperrende Bahnen (7) Oberflächenwasser der Drainage zuführt, damit darunter befindliche Böden austrocknen, dadurch verfestigt werden und, sofern Erdbauwerke eingebunden sind, diese in den Trockenlegungsprozeß ohne unmittelbare Freilegung des Grundmauerwerkes mit einbezogen sind.

9. Anwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trassierungsverlauf in Distanz von Bauwerken maschinenbefahrbar angelegt wird.

Claims

1. Process for making horizontal, vertical, sloping and/or swivelling in, also very deep soil cuttings of a free to choose routing, e.g. furrows, grooves, ditches, trenches, or slots, by means of a knife-shaped tool (1) extendable by modular sequencing, which is pivotally supported by a mobile machine (2), kinematically guided in a plane, translatorily plunging, swivelling and cutting in, and, to produce feed in the soil, set into controlled orbital shock and impact vibrations
whereby

- the tool (1) is made as a hollow body resistant against internal pressure filled with solid, liquid or gaseous bodies and its outer surfaces (3) during the operation of the vehicle (2) are set into orbital motions by vibrations with pulsating pressure directly or indirctly acting on the internal pressure of the hollow body so that narrow pulsating air gaps are generated between the outer surfaces of the soil knife as well as the cutting edge of the soil knife and the walls of the soil cutting, thus, additionally supported by shock and impact vibrations of the soil knife and the running motion of the vehicle (2), inclusive of the kinematic guiding of the soil knife (1), enabling in combination with the simultaneously existing powered and/or gravimetrically acting operational forces of the vehicle (2), the feed and depth to make spoil-free soil cuttings (5) and further compacting the wall surfaces (4) of the created soil cuttings (5) making them stabler,

- with the tool working alone, or several tools in-line, or several tools in parallel,

- for in-line arrangement, changed cutting depth and width are reached with increasing soil compaction by one cut or

- for parallel arrangement, the conditions for concurrent or subsequent soil excavation are created by multiple cuts.

2. Process to Claim 1
whereby, after creation of the soil cutting by continuous and/or discontinuous supply and delivery of pasty and/or solid building materials and building elements supported by the tool, the created soil cutting is structurally filled in.

3. Process to Claim 1
whereby the outer surfaces of the tool during making the soil cutting, can be wetted with dispersions stabilizing the soil and enhancing the sliding properties of the soil knife.

4. Device to any of the Claims 1 to 3 consisting of the mobile machine (2), tool (1) as extendable hollow body (1) resistant against internal pressure, filled with solid and/or liquid and/or gaseous bodies, vibration generator(s) (Figs. 9 and 10, Figs. 9.1 and 10.1) internally or externally acting on said tool generating in said tool (1) orbital shock and impact vibrations by pulsating internal pressure
whereby additional arrangements are built in and/or attached which, also as an additional gravimetrical loading, have a store function with continuous and/or discontinuous supply and delivery of flowable and/or pasty and/or solid building materials and building elements.

5. Device to Claim 4
whereby apart from kinematic guiding horizontal rolling or sliding guiding is performed based on the earth surface, which automatically maintains the cutting depth.

6. Device to Claim 4
whereby due to the construction shape of the soil knife, namely construction depth << construction width < construction length, curved lay out of furrows, ditches and slittings in soils having small routing radii is made possible.

7. Application of the process for structural filling to any of the Claims 1 to 3 with a backfill consisting of canal-shaped or wall-like sequenced lining plates (Fig. 21)
whereby owing to their design and arrangement in the soil cutting (5) a continuous ventilation of the soil cutting in this way structurally filled in performs, the ventilation is promoted by fan-equipped ducts (6) with suction and pressurizing action, the, e.g., canal-shaped plates (Fig. 21) are highly porous due to their material or water-permeable due to perforation, and a soil cutting lined in said way possesses a draining function that through the wall surfaces collects and derives the soil humidity in liquid form or makes it evaporate by ventilation in the lined soil cutting (5), derives it into the atmosphere and derives, dependent upon the soil water volumes, water not evaporating in drain pipes to the collecting ducts, in this case also ventilation ducts.

8. Application to Claim 7
whereby the draining system not only covers the drainage of underground watercourses but also puts surface water to the drainage by means of moisture stopping sloping continuous webs (7) laid out near to the surface of the earth, so that the soil below them dries out thus being consolidated and if earth structures are involved, these are included in the dewatering process without laying bare the foundation masonry.

9. Application to Claim 8
whereby the route near buildings is made passable for mobile machines.

Revendications

1. Procédé visant à l'application d'encoches au sol horizontales, verticales, inclinées et pivotantes mais aussi assez profondes d'un tracé librement choisi comme par exemple des sillons, des fossés, des rigoles et des entailles, au moyen d'un instrument de travail modelé à la façon d'un couteau et prolongeable au moyen d'une rangée modulable (1), et qui est articulé de manière pivotante à une machine mobile (2), ainsi que conduit cinétiquement en plans, piquant translatéralement, pivotant et entaillant. Pour obtenir la propulsion dans le sol, l'instrument de travail (1) est déplacé de manière orbitale au moyen de vibrations sous forme de pulsion et de pression et à cet effet

◆ l'instrument de travail (1) sous la forme d'un corps creux réalisé de manière à résister à la pression interne, est rempli de corps solides, liquides et gazeux, dont les parois extérieures (3) mettent en mouvement ces dernières (3) de manière orbitale lors du fonctionnement du véhicule (2) au moyen de vibrations agissant directement ou indirectement sur la pression interne du corps creux, de manière à ce que se forment, entre les parois extérieures - couteau du fond ainsi que couteau du fond - arête de coupe et encoche au sol - surfaces murales, de petites fentes d'air sous forme de pulsations et, renforcées en plus par les vibrations de pulsion et de pression du couteau et la translation du véhicule (2) y compris par celle de la conduite cinématique du couteau (1) auprès des forces de réglage existantes de la machine (2) et de l'instrument de travail (1) agissant en même temps de manière mécanique et/ou gravimétrique, de manière à rendre possibles la propulsion et la profondeur d'application des encoches libres de déblais (5) et le tassement des encoches (5) produites au sol par l'instrument de travail (1) ainsi que leur stabilisation ultérieure par les parois murales (4)

- seul ou plusieurs fois en rang, ou plusieurs fois travaillant en parallèle

- en cas d'ordonnancement en ligne d'une seule encoche : arriver à une profondeur et une largeur d'encoche modifiée en cas de compression grandissante du sol

ou

- en cas d'ordonnancement en parallèle de plusieurs encoches : créer les conditions pour arriver à une déblayage du sol simultané ou à la suite

2. Procédé selon la spécification 1 caractérisé par le fait qu'après la production de l'encoche au sol, un remplissage de terrassement de l'encoche produite a lieu au moyen d'un apport et d'un débit continus ou discontinus de matériaux et d'éléments de construction pouvant être fluides et/ou pâteux et/ou solides avec le recours de l'instrument de travail.

3. Procédé selon la spécification 1 caractérisé par le fait que les surfaces d'enveloppe de l'instrument de travail peuvent être humidifiées lors de l'application des encoches au sol grâce à des dispersions qui stabilisent le sol et augmentent la capacité du couteau du fond à coulisser.

4. Le montage en vue de l'application du procédé en vertu de l'une des spécificités 1 à 3 se compose d'une machine mobile (2), de l'instrument de travail (1) en tant que corps creux résistant à la pression interne et prolongeable (1), rempli de corps solides et/ou liquides et/ou gazeux, sur lesquelles agissent de façon interne ou externe un ou plusieurs producteurs de vibrations (Fig. 9 et 10, Fig. 9.1 et 10.1), qui produisent des vibrations de type percussion et battage de manière orbitale au moyen d'une pression interne de type pulsation, et où en outre des dispostifs supplémentaires sont insérés et/ou adossés, qui possèdent comme charge supplémentaire gravimétrique une fonction d'emmagasinage avec un transport et un débit continus ou discontinus de matériaux et d'éléments de construction pouvant être fluides et/ou pâteux et/ou solides.

5. Montage en fonction de la spécificité 4, caractérisé par le fait qu'une conduite de coulissement et de roulement horizontale, qui maintient de manière autonome la profondeur des encoches, est présente côté de la conduite cinématique à la surface du sol.

6. Dispositif en vertu de la spécification 4 caractérisé par le fait que par la forme du couteau au sol - profondeur « largeur< longueur est rendue possible la disposition dans des sols de sillons, de fossés et d'entailles en forme de courbes avec rayons de tracé réduits.

7. Utilisation du procédé à des fins de remplissage de construction en vertu de l'une des spécifications 1 à 3, au moyen d'un remplissage constitué de plaques de construction en rangée en forme de canaux ou de cloison (Fig. 21), caractérisée par le fait que, de par son remplissage et sa disposition dans l'encoche au sol (5), une sinuosité se produit sur toute la longueur de l'encoche, et que la sinuosité est creusée au moyen de conduites (6) mues par des roues de ventilation à action de pression et d'aspiration, qui sont par exemple des plaques qui ont la forme d'un canal (Fig. 21) et sont en matériaux soit poreux soit percés et perméables à l'eau Une encoche présente une fonction de drainage sur la surface murale, qui collecte l'humidité du sol sous la forme liquide et la dérive ou la fait évaporer par la sinuosité dans l'encoche au sol (5), évacue vers l'air extérieur et dérive, en fonction de la quantité d'eau du sol obtenue, l'eau non évaporable dans des canaux de drainage en direction des conduites de collecte, ici également conduites d'air.

8. Utilisation en vertu de la spécification 7 caractérisée par le fait que le système de drainage n'atteint pas seulement les couches aqueuses inférieures dans les sols, mais encore conduit les eaux de surface au drainage au moyen de parcours inclinés situé près de la surface de la terre et destinés à bloquer l'humidité (7), afin que les sols sensibles situés en dessous s'assèchent, et par là même se durcissent et, dans la mesure où les travaux de terrassement sont liés, ces derniers sont intégrés dans le processus de drainage sans que le dégagement de l'ouvrage de soubassement soit intégré.

9. Utilisation en vertu de la spécification 8 caractérisée par le fait que le tracé est établi à distance de bâtiments et praticable pour des machines.

Zeichnung