EP1012409A1 - Vorrichtung sowie verfahren zum ausheben und auffüllen von erdreich - Google Patents

Vorrichtung sowie verfahren zum ausheben und auffüllen von erdreich

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EP1012409A1
EP1012409A1 EP98929295A EP98929295A EP1012409A1 EP 1012409 A1 EP1012409 A1 EP 1012409A1 EP 98929295 A EP98929295 A EP 98929295A EP 98929295 A EP98929295 A EP 98929295A EP 1012409 A1 EP1012409 A1 EP 1012409A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
milling
excavator
mixing
mixing rotor
trench
Prior art date
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Granted
Application number
EP98929295A
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English (en)
French (fr)
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EP1012409B1 (de
Inventor
Dieter Simons
Karl-Otto Heber
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Schenk Juergen Hans
Wirtgen GmbH
Original Assignee
Schenk Juergen Hans
Wirtgen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Schenk Juergen Hans, Wirtgen GmbH filed Critical Schenk Juergen Hans
Publication of EP1012409A1 publication Critical patent/EP1012409A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1012409B1 publication Critical patent/EP1012409B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • E02F3/402—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with means for facilitating the loading thereof, e.g. conveyors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/962—Mounting of implements directly on tools already attached to the machine
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/025—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with scraper-buckets, dippers or shovels

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for excavating and filling in soil, in particular for laying pipes in trenches, according to the preamble of claims 1, 2 and 1.
  • excavator vehicles When digging trenches, in particular for pipe laying, excavator vehicles are used which have a pivoted excavator bucket at the end of a boom.
  • the boom usually consists of several articulated cantilever arms that enable a bucket movement of the excavator bucket that is predetermined by an operator or by a controller.
  • the trenches required for pipe laying are approx. 3 m deep and approx. 1.20 wide.
  • the trench is first excavated and the excavated material disposed of in a landfill. Afterwards, a support layer was created in the ground for the pipes and the pipes were embedded at least up to half their diameter in a grit or gravel layer. Compressible filling material is delivered, placed in the trench and compacted. The trench is then filled with gravel and covered with asphalt if necessary.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a device and a method for excavating and filling up soil, with which faster work progress is made possible while simultaneously saving raw materials and reducing waste.
  • the invention advantageously provides that * a milling / mixing rotor is mounted on the excavator bucket.
  • the arrangement of the milling / mixing rotor on the excavator bucket advantageously enables different ones Carry out operations with the same construction vehicle.
  • the Bagg 'er ⁇ chaufel be used initially in a conventional manner to Au ⁇ riol and backfilling of soil. With the help of the milling / mixing rotor, the soil can be milled, loosened and crushed in a separate work step, so that the removed soil can be reused.
  • the volume enclosed by the excavator bucket is divided into a receiving space for the excavation and a mixing space for the milling / mixing rotor.
  • the mixing space surrounds the milling / mixing rotor and is not connected to the receiving space of the excavator bucket.
  • a spray device can spray liquid binders into the mixing chamber of the excavator bucket.
  • the excavator shovel can furthermore have a distribution device for powdered binder.
  • the excavator bucket preferably has a storage space for powdered binder.
  • This storage space is arranged, for example, in the rear area of the excavator bucket.
  • the powdery binder can be dispensed from the storage space with the aid of a cellular wheel lock, which is preferably arranged behind the milling / mixing rotor.
  • the cellular wheel sluice runs axially parallel to the milling / mixing rotor.
  • a controller can control the travel of the excavator buckets depending on the position of the cantilever arms by setting a predetermined milling depth.
  • the milling / mixing rotor is partially enclosed in the excavator shovel by a cover hood which is curved in a circle and delimits the mixing space in the excavator shovel.
  • the milling / mixing rotor is mounted in the side walls of the excavator bucket that delimit the cover hood.
  • the method according to the invention advantageously provides that after excavating a first trench section while removing the excavated material, creating a support layer, and inserting and embedding pipes in a grit and gravel layer in the first trench section in a conventional manner, the subsequent trench section is first milled in several layers with a predetermined milling depth while loosening and mixing up the milled material, with the addition of binders.
  • the material processed in this way is excavated and deposited as filling material on the pipes immediately in front of it.
  • a first trench piece is first prepared in a conventional manner for laying approx. 1 to 3 pipes and after filling the pipes for filling.
  • the subsequent trench section is not excavated in the conventional manner with the excavator shovel, but is processed with the aid of a milling / mixing rotor and processed in layers along a defined path.
  • milling Loosening and crushing the material layer, binder is added and mixed into the loosened layer. Only then is the previously loosened and prepared layer excavated in the bucket position using the same excavator bucket and loaded onto the pipes immediately in front of it as filling material.
  • a corresponding second upstream trench section is uncovered, in which 1 to 3 pipes can in turn be deposited, so that in the following working section reprocessed soil can be used as filling material.
  • the process according to the invention has the decisive advantage that the excavated soil can be used as filler material by preparation and by adding binders, so that the complete removal of the excavated material and the delivery of filler material according to the regulations are not necessary. Landfill costs as well as the costs for the filling material are saved and ultimately also the costs for the removal of the soil and the delivery of the filling material.
  • FIG. 1 the milling of the soil in an area upstream of the pipe
  • FIG. 2 the excavation of the refilled filler material
  • Fig. 3 is a side view of the excavator bucket with an integrated milling / mixing rotor
  • Fig. 4 shows a cross section through a trench in which a pipe is laid.
  • the boom 6 has a plurality of articulated boom arms 8, 10, 12, which allow complex movements of the excavator bucket 16.
  • the excavator bucket 16 has two joints 18, 20, which allow the excavator bucket 16 to pivot relative to the boom arm 12 via link arms 14, 15.
  • the excavator vehicle is positioned at ground level above a trench to be excavated from the earth 44.
  • Pipes 46 are deposited in the trench, the work progress taking place in sections in trench sections. In each trench section, approximately 1 to 3 pipes 46 can be laid one behind the other, the excavated soil 44 from the trench section 56 upstream of the pipes 46 being used as filling material for the trench section 52 containing the pipes 46. A cross-section through the trench with built-in tube 46 is Fig. 'Can be seen. 4 After the excavation of the trench, a bottom or support layer for the pipes 46 in the soil 44 is first created by pulling the bottom of the trench horizontally, possibly with the provision of a channel for inserting the pipes. The movement path of the excavator bucket is preferably controlled with the aid of an excavator leveling system.
  • a grit layer 8, 11 and / or a gravel layer 48 with a grain size of ⁇ 20 mm is poured on in order to embed the tubes 46 to about half their diameter.
  • Filling material 50 is filled onto this grit or gravel layer 48 and the part of the pipes 46 protruding from the grit and gravel layer 48, so that it is compressed if necessary.
  • a gravel layer 54 and an asphalt layer 58 as the uppermost layer can be provided over the filler material layer 50.
  • FIG. 1 shows the milling of a trench section 56 located in front of the pipes 46 in the trench section 52 with the aid of a milling / mixing rotor 22 mounted on the excavator shovel 16.
  • the milling / mixing rotor 22 is on the underside of the excavator shovel 16 stored in the side walls 28 of the excavator bucket 16.
  • a cover 23 surrounds the parts of the milling / mixing rotor 22 facing the excavator shovel 16 and surrounds a mixing space 26 in which the layer-by-layer milled material of the soil 44 is loosened and crushed.
  • the milling / mixing rotor 22 is provided with chisel tools 25, for example a round shank chisel. Alternatively, paddles or knives can also be arranged on the lateral surface of the milling / milling rotor 22.
  • the milled and mixed and comminuted material in the mixing space 26 is deposited again by the milling / mixing rotor 22 with the addition of a liquid or powdery binder and can be excavated in a subsequent excavation process, as shown in FIG. 2, after processing and, as in Fig. 2 shown in broken lines, in the trench section 52 are placed on the tubes 46 as filler 50. Because of the width of its lane, the excavator vehicle can also be moved in the direction of the first trench section 52 in order to unload the filling material 50.
  • the excavator bucket 16 has in the front area a receiving space 24 for excavation and behind the receiving space 24 a storage space 38 for powdered binders, which is separated from the receiving space 24 by a partition 37.
  • the top of the storage space 38 can be filled with powdered binder via a flap 39.
  • This storage space 38 is so designed that powdery binders can be accommodated therein for at least one trench section.
  • a cellular wheel sluice 42 with a parallel axis orientation to the milling / mixing rotor 22 is arranged laterally next to the cover 23 and conveys the powdered binder from the storage space 38 into the removed layer of the trench.
  • the pulverulent binder is mixed intensively with the loosened and comminuted material with the aid of the milling / mixing rotor 22.
  • liquid binding agent can be supplied to the excavator bucket 16 such that three spray ramps 32 extending parallel to the milling / mixing rotor 22 are injected directly into the mixing chamber 26.
  • Powdery and / or liquid binder enables the preparation of the soil in such a way that the soil can be used as filling material in the trench section 52 lying in front of it.
  • the liquid binder is prepared in a suspension mixer and fed to the excavator blade 16 via the feed line 36.
  • the storage space 38 for powdered binders can also be filled intermittently with binder, for example via a pneumatic feed line.
  • the dosage of the binder additions, solid or liquid, is carried out with the help of the control.
  • the construction vehicle does not have to be changed to lift and refill the trench, since the excavator bucket has an integrated milling / mixing rotor 22.
  • the expenditure of time and material is reduced to a considerable extent, while at the same time the volume of waste is reduced to a small residual proportion.
  • the purchase of filler material, including the costly transport of the filler material, is eliminated.

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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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Description

Vorrichtung sowie Verfahren zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich, insbesondere zur Verlegung von Rohren in Gräben nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 1 .
Beim Ausheben von Gräben, insbesondere zur Rohrverlegung, werden Baggerfahrzeuge verwendet, die eine schwenkbar gelagerte Baggerschaufel am Ende eines Auslegers aufweisen. Der Ausleger besteht meistens aus mehreren gelenkig untereinander verbundenen Auslegerarmen, die eine von einer Bedienungsperson oder von einer Steuerung vorgegebene Schaufelbewegung der Baggerschaufel ermöglichen. Die zur Rohrverlegung benötigten Gräben sind ca. 3m tief und ca. 1,20 breit.
Bei der herkömmlichen Rohrverlegung wird zunächst der Graben ausgehoben und das Aushubmaterial in einer Deponie entsorgt. Danach wurde eine Auflageschicht im Erdreich für die Rohre erstellt und die Rohre mindestens bis zur Hälfte ihres Durchmessers in einer Splitt- oder Kiesschicht eingebettet. Verdichtungsfähiges Füllmaterial wird angeliefert, in den Graben eingebracht und verdichtet. Der Graben wird anschließend mit Schotter aufgefüllt und ggf. mit Asphalt überbaut .
Diese Vorgehensweise hat mehrere Nachteile. Der Abtransport des Bodenaushubs und die Einlagerung des Aushubmaterialε in einer Deponie verursacht Kosten in etwa von DM 40/m3. Unter ökologischen Gesichtspunkten ist auch die Entsorgung des Erdreichs unnötig. Es entstehen außerdem hohe Kosten für das angelieferte Füllmaterial. Desweiteren ist eine aufwendige logistische Planung für den Abtransport und die Anlieferung der Materialien mit Lastkraftwagen erforderlich. Die Baustelle muß weiträumig abgesperrt sein, um den LKW-Verkehr zu sichern, so daß keine kleine Wanderbaustelle eingerichtet werden kann. Schließlich ist auch der Baustellenfortschritt in hohem Maße verkehrsabhängig und von dem rechtzeitigen fortlaufenden Abtransport des Abfalls und der rechtzeitigen fortlaufenden Anlieferung der Füllmaterialen abhängig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, sowie ein Verfahren zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich anzugeben, mit dem ein schnellerer Arbeits- fortεchritt unter gleichzeitiger Einsparung von Rohmaterialien und Verringerung von Abfällen ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 14.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, daß*an der Baggerschaufel ein Fräs-/Mischrotor gelagert ist. Die Anordnung des Fräs-/Mischrotorε an der Baggerschaufel ermöglicht es in vorteilhafter Weise unterschiedliche Arbeitsvorgänge mit dem gleichen Baufahrzeug auszuführen. Die Bagg'erεchaufel ist zunächst in herkömmlicher Weise zum Auεheben und Auffüllen von Erdreich verwendbar. Mit Hilfe deε Fräs-/Mischrotors kann das Erdreich in einem separaten Arbeitsgang gefräst, aufgelockert und zerkleinert werden, εo daß daε abgetragene Erdreich wiederverwendbar ist.
Das von der Baggerschaufel umschlossene Volumen iεt in einen Aufnahmeraum für den Auεhub und einen Miεchraum für den Fräε-/Mischrotor aufgeteilt. Der Mischraum umgibt den Fräs-/Miεchrotor und iεt nicht mit dem Aufnahmeraum der Baggerεchaufel verbunden.
Eine Sprüheinrichtung kann flüεεigeε Bindemittel in den Miεchraum der Baggerεchaufel einsprühen.
Auf diese Weise wird beim Abfräsen einer Schicht gleichzeitig Bindemittel zugegeben und dieseε in das aufgelockerte und zerkleinerte Material eingemischt. Das aufbereitete Material kann dann als Füllmaterial verwendet werden. Die Baggerεchaufel kann desweiteren eine Verteil- einrichtung für pulverförmiges Bindemittel aufweisen.
Hierzu weist die Baggerschaufel vorzugεweiεe einen Vorratsraum für pulverförmiges Bindemittel auf. Dieser Vor- ratεraum iεt beispielweise im hinteren Bereich der Baggerεchaufel angeordnet.
Daε pulverförmige Bindemittel kann auε dem Vorratεraum mit Hilfe einer Zellradεchleuεe ausgegeben werden, die vorzugsweise hinter dem Fräs-/Mischrotor angeordnet ist. Die Zellradschleuse verläuft dabei achεparallel zu dem Fräs- /Mischrotor. Eine Steuerung kann den Verfahrweg der Baggerschaufeln in Abhängigkeit der Position der Auεlegerarme unter Einstellung einer vorgegebenen Frästiefe steuern.
Auf dieεe Weiεe wird die Bahnkurve der Baggerεchaufel exakt mit konεtanter Frästiefe eingehalten, ohne daß die Bedienungsperson komplizierte Steuerungsbewegungen ausführen muß.
Der Fräs-/Miεchrotor iεt in der Baggerεchaufel von einer kreiεförmig gebogenen Abdeckhaube teilweiεe umεchloεεen, die den Mischraum in der Baggerschaufel begrenzt . Der Fräs-/Miεchrotor iεt dabei in den die Abdeckhaube εeitlich begrenzenden Seitenwänden der Baggerschaufel gelagert .
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in vorteilhafter Weise vor, daß nach dem Ausheben eines ersten Grabenabschnitts unter Entfernung des Aushubmaterialε, Erεtellen einer Auflageεchicht, εowie Einbringen und Einbetten von Rohren in eine Splitt- und Kiesεchicht in dem erεten Gra- benabεchnitt in herkömmlicher Weise, der nachfolgende Grabenabschnitt in mehreren Schichten zunächεt mit einer vorgegebenen Frästiefe unter gleichzeitiger Auflockerung und Aufmischung des abgefrästen Materials, unter Zugabe von Bindemitteln, gefräst wird. Das auf diese Weise aufbereitete Material wird ausgehoben und als Füllmaterial auf die unmittelbar davor liegenden Rohre abgelegt. Bei Baubeginn wird zunächst in herkömmlicher Weise ein erεteε Grabenεtück zur Verlegung von ca. 1 biε 3 Rohren und nach dem Verlegen der Rohre zum Verfüllen vorbereitet . Der nachfolgende Grabenabεchnitt wird nicht in herkömmlicher Weiεe mit der Baggerεchaufel auεgehoben, εondern mit Hilfe eineε Fräε-/Miεchrotors bearbeitet und schichtweise entlang einer feεtgelegten Bahn abgearbeitet. Beim Abfräεen, Auflockern und Zerkleinern der Materialεchicht, wird Bindemittel zugegeben und in die aufgelockerte Schicht eingemischt. Dann erst wird die zuvor aufgelockerte und aufbereitete Schicht mit derselben Baggerεchaufel in Schaufel- Stellung ausgehoben und auf die unmittelbar davor liegenden Rohre als Füllmaterial abgeladen. Wenn das Füllmaterial für die im ersten Grabenabschnitt liegenden Rohre vollständig abgeladen ist, iεt ein entsprechender zweiter vorgelagerter Grabenabschnitt freigelegt, in dem wiederum 1 bis 3 Rohre abgelegt werden können, so daß im folgenden Arbeitεabεchnitt erneut aufbereitetes Erdreich als Füllmaterial verwendet werden kann.
Das erfindungεgemäße Verfahren hat den entεcheidenden Vorteil, daß daε auεgehobene Erdreich durch Aufbereitung und aufgrund der Zugabe von Bindemittel alε Füllmaterial verwendet werden kann, wodurch der vollständige Abtransport des Aushubes, sowie das Anliefern von vorschriftsmäßigen Füllmaterial entfällt. Deponie-Kosten, sowie die Kosten für daε Füllmaterial werden eingeεpart und letztlich auch die Kosten für den Abtransport des Erdreichs und die Zulieferung des Füllmaterials.
Aufgrund der entfallenden Transporte ist ein kontinuierlicher Arbeitsfortschritt möglich, so daß die Bauzeit verringert wird und die Baustelle verkleinert werden kann. Schließlich wird auch der Baustellenverkehr erheblich reduziert, da lediglich das Material für Splitt-, Kies- und Schotterεchichten zugeliefert und geringe Mengen an Abfallmaterial entεorgt werden müεεen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeiεpiel der Erfindung näher erläutert. Eε zeigen:
Fig. 1 das Abfrasen des Erdreiches in einem dem Rohr vorgelagerten Bereich, Fig. 2 das Ausheben des aufgearbeiteten Füllmaterials,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Baggerschaufel mit integriertem Fräs-/Mischrotor, und
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Graben, in dem ein Rohr verlegt iεt.
Ein Baggerfahrzeug mit einem Fahrwerk 2, daε einen Maεchi- nenrahmen 4 mit einem Aufbau trägt, kann mit Hilfe einer Steuerung eine an dem freien Ende eineε Auεlegerε 6 angeordnete Baggerεchaufel 16 entlang einer Bahnkurve bewegen. Der Ausleger 6 weiεt mehrere gelenkig untereinander verbundene Auεlegerarme 8,10,12 auf, die komplexe Bewegungen der Baggerεchaufel 16 zulaεεen. Die Baggerεchaufel 16 weiεt zwei Gelenke 18,20 auf, die über Lenkerarme 14,15 ein Verεchwenken der Baggerεchaufel 16 relativ zu dem Auεlegerarm 12 ermöglichen.
Das Baggerfahrzeug ist ebenerdig oberhalb eines aus dem Erdreich 44 auszuhebenden Grabens positioniert.
In dem Graben werden Rohre 46 abgelegt, wobei der Arbeits- fortschritt jeweils abεchnittsweise in Grabenabεchnitten erfolgt. In jedem Grabenabεchnitt können ca. 1 biε 3 Rohre 46 hintereinander verlegt werden, wobei daε auεgehobene Erdreich 44 auε dem den Rohren 46 vorgelagerten Gräbenabschnitt 56 als Füllmaterial für den die Rohre 46 enthaltenen Grabenabεchnitt 52 verwendet wird. Ein Querschnitt durch den Graben mit eingebautem Rohr 46 ist Fig.' 4 zu entnehmen. Nach dem Aushub deε Grabens wird zunächst eine Boden- oder Auflageεchicht für die Rohre 46 im Erdreich 44 erstellt, indem der Boden des Grabens horizontal abgezogen wird, ggf. unter Vorsehung einer Rinne zum Einlegen der Rohre . Die Steuerung der Bewegungsbahn der Baggerschaufel erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Baggernivellierungsεyεtemε. Anεchließend wird eine Splitt- εchicht 8,11 und/oder eine Kieεεchicht 48 mit einer Körnung < 20 mm aufgeεchüttet, um die Rohre 46 biε etwa zur Hälfte ihreε Durchmeεεerε einzubetten. Auf dieεe Splittoder Kieεεchicht 48 und den gegenüber der Splitt- und Kiesschicht 48 überstehenden Teil der Rohre 46 wird Füllmaterial 50 aufgefüllt, daε ggf. verdichtet wird. Über der Füllmaterialschicht 50 kann eine Schotterschicht 54 und als oberste Schicht eine Asphaltεchicht 58 vorgeεehen sein.
Fig. 1 zeigt daε Abfräεen eineε den Rohren 46 im Grabenabεchnitt 52 vorgelagerten Grabenabεchnitt 56 mit Hilfe eineε an der Baggerεchaufel 16 gelagerten Fräε-/Mischrotos 22. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeiεpiel iεt der Fräε-/Mischrotor 22 an der Unterseite der Baggerschaufel 16 in den Seitenwänden 28 der Baggerschaufel 16 gelagert. Eine Abdeckhaube 23 umgibt den der Baggerschaufel 16 zugewandten Teile des Fräs-/Mischrotors 22 und umgibt einen Mischraum 26, in dem das schichtweiεe abge- fräεte Material deε Erdreichε 44 aufgelockert und zerkleinert wird.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Fräs-/Miεch- rotor 22 mit Meißelwerkzeugen 25, z.B. Rundεchaftmeißel, verεehen. Alternativ können auf der Mantelfläche deε Fräε- /Miεchrotorε 22 auch Paddel oder Messer angeordnet sein. Das abgefräste und in dem Mischraum 26 vermischte und zerkleinerte Material wird unter Zugabe eines flüsεigen oder pulverförmigen Bindemittelε von dem Fräs-/Mischrotor 22 wieder abgelegt und kann in einem nachfolgenden Aushubvorgang, wie in Fig. 2 gezeigt, nach Aufbereitung ausgehoben werden und, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, in dem Grabenabschnitt 52 auf die Rohre 46 als Füllmaterial 50 abgelegt werden. Dabei kann das Baggerfahrzeug aufgrund der Breite seiner Fahrspur auch in Richtung deε erεten Grabenabεchnittε 52 verfahren werden, um daε Füll- aterial 50 abzuladen.
Die Baggerεchaufel 16 weist im vorderen Bereich einen Aufnahmeraum 24 für den Aushub und hinter dem Aufnahmeraum 24 einen Vorratεraum 38 für pulverförmigeε Bindemittel auf, der von dem Aufnahmeraum 24 durch eine Trennwand 37 abgetrennt iεt. Der Vorratsraum 38 kann auf seiner Oberseite über eine Klappe 39 mit pulverförmigern Bindemittel befüllt werden.
Dieser Vorratsraum 38 iεt dabei εo bemeεεen, daß darin pulverförmigeε Bindemittel für mindeεtenε einen Grabenabεchnitt aufgenommen werden kann. Eine Zellradεchleuse 42 mit paralleler Achsausrichtung zum Fräs-/Miεchrotor 22 iεt seitlich neben der Abdeckhaube 23 angeordnet und fördern das pulverförmige Bindemittel aus dem Vorratsraum 38 in die abgetragene Schicht des Grabenε . Daε pulverförmige Bindemittel wird dabei mit Hilfe deε Fräs-Mischrotorε 22 intenεiv mit dem aufgelockerten und zerkleinerten Material vermiεcht. Gleichzeitig kann mit Hilfe einer Zuführleitung 36 flüεεigeε Bindemittel der Baggerεchaufel 16 zugeführt werden, daε über beiεpielεweiεe drei εich parallel zum Fräs-/Miεchrotor 22 erstreckenden Sprührampen 32 unmittelbar in den Mischraum 26 eingespritzt wird. Die Zugabe von pulverförmigem und/oder flüsεigem Bindemittel ermöglicht die Aufbereitung deε Erdreiches in einer Weise, daß das Erdreich als Füllmaterial in dem davor liegenden Grabenabschnitt 52 verwendet werden kann. Das flüsεige Bindemittel wird in einem Suεpenεionεmiεcher aufbereitet und über die Zuführleitung 36 der Baggerεchaufel 16 zugeführt.
Der Vorratεraum 38 für pulverförmigeε Bindemittel kann auch beispielsweise über eine pneumatische Zuführleitung mit Bindemittel intermittierend aufgefüllt werden.
Die Dosierung der Bindemittelzugäbe, feεt oder flüssig, erfolgt mit Hilfe der Steuerung.
Besonderε vorteilhaft iεt, daß zum Auεheben und Wiederauffüllen deε Grabenε kein Wechεel des Baufahrzeuges erforderlich ist, da die Baggerschaufel einen integrierten Fräs-/Miεchrotor 22 aufweist. Auf diese Weise ist der Zeit- und Materialaufwand in erheblichem Umfang reduziert, wobei gleichzeitig das Abfallvolumen auf einen geringen Restanteil reduziert wird. Der Zukauf von Füllmaterial einschließlich des aufwendigen Transporteε deε Füllmateri- alε entfällt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich
(44) , inεbeεondere zur Verlegung von Rohren in Gräben, mit einem εelbεtfahrenden Fahrwerk (2) , daε einen Maεchinenrahmen (4) mit einem Aufbau trägt, einem an dem Maεchinenrahmen (4) εchwenkbar gelagerten Auεleger (6) mit mehreren gelenkig verbundenen Auεlegerarmen (8,10,12) und einer an dem freien Ende deε Auεlegerε (6) schwenkbar gelagerten Baggerschaufel (16), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Baggerschaufel (16) ein Fräs-/Miεchrotor
(22) gelagert iεt.
2. Vorrichtung zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich
(44) zum Anbau an Baufahrzeuge mit einem Ausleger (6) , mit einer Baggerschaufel (16) , und mit minde- stens einem Gelenk (18,20) zum Ankoppeln der Baggerschaufel (16) an den Auεleger (6) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Baggerεchaufel (16) ein Fräε-/Mischrotor (22) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das von der Baggerschaufel (16) umschlossene Volumen in einen Aufnahmeraum (24) für den Aushub und einen Mischraum (26) für den Fräs-/Mischrotor (22) aufgeteilt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 3 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprüheinrichtung (30) flüε- εigeε Bindemittel in den Mischraum (26) der Baggerεchaufel (16) einsprüht.
5. Vorrichtung nach Anεpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (30) mehrere auf den Fräs- /Mischrotor (22) gerichtete Sprühdüsen (34) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerεchaufel (16) eine Verteileinrichtung (42) für pulverförmigeε Bindemittel aufweiεt.
7. Vorrichtung nach Anεpruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerεchaufel (16) einen Vorratsraum (38) für pulverförmiges Bindemittel aufweist .
8. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 7 , dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitεrichtung deε Fräs- /Mischrotors (22) hinter dem Fräs-/ Mischrotorε (22) eine pulverförmiges Bindemittel aus dem Vorratsraum (38) fördernde Zellradschleuse (42) als Verteileinrichtung angeordnet ist .
9. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 8 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung in Abhängigkeit der Poεition der Auεlegerarme (8,10,12,14) die Bewe- gungεbahn der Baggerschaufel (16) unter Einstellung einer vorgegebenen Frästiefe εteuert .
10. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 biε 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Segment des Fräs-/Miεchrotorε (22) in der Baggerεchaufel (16) von einer den Miεchraum (26) abgrenzenden kreiεförmig gebogenen Abdeckhaube (23) umschlossen ist.
11. Vorrichtung nach Anεpruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräs-/Mischrotor (22) in den die Abdeckhaube (23) seitlich begrenzenden Seitenwänden (28) der Baggerschaufel (16) gelagert ist.
12. Vorrrichtung nach einem der Ansprüche 1 biε 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräε-/Miεchrotor (22) auf seiner Mantelfläche Rundschaftmeißel (25) , Paddel oder Mesεer aufweist.
13. Vorrrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (30) eine oder mehrere in die Abdeckhaube (23) integrierte Sprührampen (32) aufweist.
14. Verfahren zum Auεheben und Auεfüllen von Erdreich
(44) , insbesondere zur Verlegung von Rohren (46) in
Gräben, durch
Ausheben des Erdreiches (44) in Form eineε Gra- benε ,
Entfernen des Aushubmaterials,
Erstellen einer Auflageschicht im Erdreich (44) für die Rohre (46) ,
Einbringen und Einbetten der Rohre (46) in eine
Splitt- oder Kiesεchicht (48) ,
Auffüllen deε Grabenε mit Füllmaterial (50) ,
Verdichten des Füllmaterialε (50) , εowie
Aufbringen einer Abdeckschicht (54,58) g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
Ausheben eines ersten Grabenabεchnittε (52) , Entfernen deε Aushubmaterials, Erstellen einer Auflageschicht in dem ersten Grabenabschnitt (52), sowie Einbringen und Einbetten von -Rohren (46) in die Splitt- und Kiesεchicht (48) in dem erεten Grabenabεchnitt 52 in herkömmlicher Weise, Abfräεen nachfolgender Grabenabεchnitte (56) in mehreren Schichten (40) mit einer vorgegebenen Fräεtiefe unter gleichzeitiger Auflockerung und Aufmischung des abgefrästen Materialε unter Zugabe von Bindemitteln,
Ausheben der zuvor abgefrästen und aufbereiteten Schicht (40) , und
Verwendung des aufbereiteten Materials als Füll- material (50) im vorherigen Grabenabschnitt (56) .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der vor den zu verlegenden Rohren (46) auεzuhe- bende Grabenabεchnitt (56) mittelε deε in der Baggerεchaufel (16) integrierten Fräε-/Miεchrotorε (22) zunächst mit einer vorgegebenen Frästiefe abgefräst, aufgelockert und unter Zugabe von flüsεigen oder feεten Bindemitteln zerkleinert und durchmiεcht wird, daß daε aufbereitete, verdichtungsfähige Material anschließend von der Baggerεchaufel (16) ausgehoben wird und auf die in Arbeitsrichtung vor dieεem Grabenabεchnitt (56) liegenden Rohre (46) alε Füllmaterial (50) abgelegt wird.
16. Verfahren nach einem der Anεprüche 14 oder 15 , dadurch gekennzeichnet, daß daε Auεheben deε Erdreiches (44) das Abfräsen, Auflockern und Mischen, das Ausheben deε zuvor aufbereiteten Materialε im ersten Grabenabschnitt (52) , sowie das Aufschütten deε aufbereiteten Materials als Füllmaterial (50) in den nachfolgenden Grabenabεchnitten (56) mit * einer Baggerschaufel (16) mit einem integrierten Fräs-/ Mischrotor (22) durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Anεprüche 14 biε 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerschaufel (16) beim Abfräsen, Auflockern, Mischen und Ausheben deε abge- fräεten Materialε immer dieεelbe, von einer Steuerung reproduzierbar vorgegebene Bewegungεbahn mit gleicher Arbeitεtiefe abfährt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige und/oder das pulver- förmige Bindemittel während des Abfräsens der nachfolgenden Grabenschichten (56) der Baggerεchaufel (16) kontinuierlich zugeführt werden.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 23 November 1998 (23.11.98) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1-18 durch geänderte Ansprüche 1-17 ersetzt (5 Seiten)]
1. Vorrichtung zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich
(44) , insbeεondere zur Verlegung von Rohren in Gräben, mit einem εelbstfahrenden Fahrwerk (2) , daε einen Maεchinenrahmen (4) mit einem Aufbau trägt, einem an dem Maεchinenrahmen (4) εchwenkbar gelagerten Auεleger (6) mit mehreren gelenkig verbundenen Auslegerarmen (8,10,12) und einer an dem freien Ende des Auslegerε (6) εchwenkbar gelagerten Baggerschaufel (16), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Baggerεchaufel (16) ein Fräs-/Mischrotor (22) gelagert ist und daß das von der Baggerschaufel (16) umschlossene Volumen in einen Aufnahmeraum (24) für den Aushub und einen den Fräs-/Miεchrotor (22) umgebenden Mischraum (26) aufgeteilt ist.
2. Vorrichtung zum Ausheben und Auffüllen von Erdreich
(44) zum Anbau an Baufahrzeuge mit einem Ausleger (6) , mit einer Baggerschaufel (16) , und mit mindestens einem Gelenk (18,20) zum Ankoppeln der Baggerεchaufel (16) an den Auεleger (6) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Baggerεchaufel (16) ein Fräs-/Mischrotor (22) gelagert ist und daß das von der Baggerεchaufel (16) umεchlossene Volumen in einen Aufnahmeraum (24) für den Aushub und einen den Fräs-/Miεchrotor (22) umgebenden Miεchraum (26) aufgeteilt iεt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprüheinrichtung (30) flüsεigeε Bindemittel in den Miεchraum (26) der Baggerschaufel (16) einsprüht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (30) mehrere auf den Fräs- /Mischrotor (22) gerichtete Sprühdüsen (34) aufweiεt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerschaufel (16) eine Verteileinrichtung (42) für pulverformiges Bindemittel aufweist.
6. Vorrichtung nach Anεpruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerεchaufel (16) einen Vorratsraum (38) für pulverformiges Bindemittel aufweiεt .
7. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitεrichtung des Fräs- /Mischrotors (22) hinter dem Fräε-/ Miεchrotors (22) eine pulverformiges Bindemittel aus dem Vorratεraum (38) fördernde Zellradεchleuse (42) als Verteileinrichtung angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung in Abhängigkeit der Position der Auslegerarme (8,10,12,14) die Bewegungsbahn der Baggerschaufel (16) unter Einstellung einer vorgegebenen Frästiefe steuert .
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Segment des Fräs-/Mischrotors
(22) in der Baggerschaufel (16) von einer den Mischraum (26) abgrenzenden kreisförmig gebogenen Abdeckhaube (23) umschlossen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräs-/Mischrotor (22) in den die Abdeckhaube
GE«w-S ßU7T(ARWn i9) (23) seitlich begrenzenden Seitenwänden (28) der Baggerschaufel (16) gelagert ist.
11. Vorrrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräε-/Miεchrotor (22) auf εeiner Mantelfläche Rundschaftmeißel (25) , Paddel oder Messer aufweist.
12. Vorrrichtung nach einem der Anεprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (30) eine oder mehrere in die Abdeckhaube (23) integrierte Sprührampen (32) auf eiεt.
13. Verfahren zum Auεheben und Auεfüllen von Erdreich
(44) , insbeεondere zur Verlegung von Rohren (46) in
Gräben, durch
Auεheben deε Erdreicheε (44) in Form eineε Grabens ,
Entfernen deε Aushubmaterials,
Erstellen einer Auflageεchicht im Erdreich (44) für die Rohre (46) ,
Einbringen und Einbetten der Rohre (46) in eine Splitt- oder Kieεεchicht (48) , Auffüllen deε Grabenε mit Füllmaterial (50) , Verdichten des Füllmaterialε (50) , εowie Aufbringen einer Abdeckεchicht (54,58) g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
Auεheben eineε ersten Grabenabεchnittε (52) , Entfernen des Aushubmaterials, Erstellen einer Auflageεchicht in dem ersten Grabenabschnitt (52) , sowie Einbringen und Einbetten von Rohren (46) in die Splitt- und Kieεschicht (48) in dem ersten Grabenabschnitt (52) in herkömmlicher Weise, Abfräεen nachfolgender Grabenabεchnitte (56) in mehreren Schichten (40) mit einer vorgegebenen Frästiefe unter gleichzeitiger Auflockerung und Aufmischung des abgefrästen Materials unter Zugabe von Bindemitteln,
Ausheben der zuvor abgefrästen und aufbereiteten Schicht (40) , und
Verwendung des aufbereiteten Materials als Füll- material (50) im vorherigen Grabenabschnitt (56) .
14. Verfahren nach Anεpruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der vor den zu verlegenden Rohren (46) auszuhebende Grabenabschnitt (56) mittels deε in der Baggerschaufel (16) integrierten Fräs-/Mischrotors (22) zunächst mit einer vorgegebenen Frästiefe abgefräst, aufgelockert und unter Zugabe von flüssigen oder festen Bindemitteln zerkleinert und durchmischt wird, daß das aufbereitete, verdichtungsfähige Material anεchließend von der Baggerschaufel (16) ausgehoben wird und auf die in Arbeitsrichtung vor dieεem Grabenabεchnitt (56) liegenden Rohre (46) als Füllmaterial (50) abgelegt wird.
15. Verfahren nach einem der Anεprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausheben des Erdreiches (44) das Abfräεen, Auflockern und Miεchen, daε Auεheben des zuvor aufbereiteten Materials im ersten Grabenabschnitt (52) , sowie das Aufschütten des aufbereiteten Materials als Füllmaterial (50) in den nachfolgenden Grabenabschnitten (56) mit einer Baggerschaufel (16) mit einem integrierten Fräs-/ Miεchrotor (22) durchgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerschaufel (16) beim Abfräsen, Auflockern, Mischen und Ausheben des abgefrästen Materialε immer dieselbe, von einer Steuerung reproduzierbar vorgegebene Bewegungsbahn mit gleicher Arbeitstiefe abfährt.
17. Verfahren nach einem der Anεprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige und/oder das pulver- förmige Bindemittel während des Abfräsens der nachfolgenden Grabenschichten (56) der Baggerεchaufel (16) kontinuierlich zugeführt werden.
GEÄDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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