EP4671449A1

EP4671449A1 - Vorrichtung und verfahren zum sichern eines tiefbauelementes an einer tiefbaumaschine

Info

Publication number: EP4671449A1
Application number: EP24184744.1A
Authority: EP
Inventors: Albrecht Kleibl; Manuel MEINEL; Isabella NEUBERT
Original assignee: ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Current assignee: ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Priority date: 2024-06-26
Filing date: 2024-06-26
Publication date: 2025-12-31
Also published as: US20260002332A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern eines Tiefbauelements an einer Tiefbaumaschine, insbesondere eines Rammgutes an einer Rammvorrichtung, umfassend ein Anschlagmittel (6), insbesondere eine Anschlagkette, das mit einem ersten Ende an der Tiefbaumaschine angebracht ist und dessen zweites Ende ein erstes Verbindungsteil aufweist, das durch einen Durchgang (91) des Tiefbauelements (9) durchführbar ist, wobei eine Sicherungseinrichtung (8), insbesondere wenigstens eine Sicherungskette angeordnet ist, die mit einem ersten Ende mit dem Tiefbauelement (9) verbunden ist und deren zweites Ende über einen Energieabsorber (7) an der Tiefbaumaschine angebracht ist, und wobei die Länge der Sicherungseinrichtung (8) derart gewählt ist, dass diese bei intaktem Anschlagmittel (6) eine Schlinge ausbildet. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Tiefbauverfahren mit einer solchen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern eines Tiefbauelements an einer Tiefbaumaschine, insbesondere eines Rammgutes an einer Rammvorrichtung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Tiefbauverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Zum Einbringen von Tiefbauelementen, wie beispielsweise Rammprofilen, Spundwandelementen oder Kanaldielen kommen Vibratoren oder Rammen zum Einsatz, die an einem Führungsgestell oder einem Mäkler verschiebbar angeordnet sind. Es sind weiterhin auch Anordnungen bekannt, bei denen Vibratoren oder Rammen an einem Seil, einer Trosse oder eine Kette angehängt sind oder auch direkt an ein dem Ausleger eines Baggers oder eines Krans befestigt sind. Das einzubringende Tiefbauelement wird hierbei von einer mit dem Vibrator oder der Ramme verbundenen Klemmzange aufgenommen und zwischen den Spannbacken der Klemmzange festgesetzt. In der DE 3 602 609 A1 ist eine Vorrichtung zum Sichern des Tiefbauelementes beschrieben, bei der das Tiefbauelement mittels einer Anschlagkette gesichert wird, die durch ein Durchgangsloch oder eine Sicherungsöse an einem oberen Endbereich des Tiefbauelements geführt ist. Die Anschlagkette ist mit einem Ende an der Ramm- oder Vibrationseinrichtung befestigt. Das andere, lose Ende wird nach Durchführung durch das Durchgangsloch oder die Sicherungsöse an der Ramm- oder Vibrationseinrichtung befestigt. Durch die Anschlagkette ist das Tiefbauelement zunächst lose mit der Ramm- der Vibrationseinrichtung verbunden.
Die Ramm- oder Vibrationseinrichtung kann nun entlang des Mäklers nach oben gefahren werden, wobei das Tiefbauelement durch die Anschlagkette, die zugleich als Sicherungskette dient, nach oben gezogen wird. Danach kann die Ramm- oder Vibrationseinrichtung entlang des Mäklers nach unten gefahren werden, bis das obere Ende des Tiefbauelementes sich zwischen den Spannbacken der Klemmzange befindet, wo das Tiefbauelement durch Zufahren der Spannbacken in der Klemmzange eingespannt werden kann. Das so in der Klemmzange festgesetzte Tiefbauelement kann sodann mittels der Ramm- oder Vibrationseinrichtung in den Boden gerammt oder eingetrieben werden.
Soll ein Tiefbauelement mit der Ramm- oder Vibrationseinrichtung aus dem Boden gezogen werden, ist die Anschlagkette wieder entsprechend mit ihrem freien Ende durch das Durchgangsloch oder die Sicherungsöse des Tiefbauelementes zu führen und anschließend mit dem freien Ende an der Ramm- oder Vibrationseinrichtung zu befestigen, um das Tiefbauelement an dieser zu sichern. Nachfolgend kann das obere Ende des Tiefbauelementes wiederum zwischen den Spannbacken der Klemmzange eingespannt und mittels der Ramm- oder Vibrationseinrichtung aus dem Boden gezogen werden.
Die Anschlagkette dient hierbei zum Ablegen des Tiefbauelements auf dem Boden. Darüber hinaus fungiert die Anschlagkette in begrenzten Umfang als Sicherung für den Fall des Versagens der Klemmzange oder des Ausreißens des Tiefbauelements, um einen unkontrollierten Absturz des Tiefbauelementes nach dem Lösen aus der Einspannung der Spannzange zu verhindern.
Die Verwendung einer Anschlag- oder Sicherungskette zur Sicherung eines mit einer Rammvorrichtung in den Boden einzutreibenden Rammelementes ist weiterhin in der US 5,332,047 sowie auch in der EP 3 708 714 A1 beschrieben.
Die vorbekannte Anschlagkette dient der zusätzlichen Lagesicherung des Tiefbauelements. Weiterhin verbindet sie das Tiefbauelement mit der Ramm- oder Vibrationseinrichtung um dieses aufzurichten, anzuheben und abzulegen. Tiefbauelemente wie beispielsweise Spundwandbohlen können in der Praxis eine Länge von über 20 m und ein Gewicht von bis zu 7 Tonnen aufweisen. Bei einem Versagen der Klemmzange, aber insbesondere auch bei ungünstigen Anhebe- oder Absetzvorgängen kann es vorkommen, dass die Anschlagkette versagt, was ein unkontrolliertes Umstürzen des Tiefbauelementes zur Folge hat. Ursächlich für ein Versagen der Anschlagkette kann ein Ausrutschen eines Befestigungsknebels der Anschlagkette aus der hierfür vorgesehenen Tiefbauelementdurchführung, ein Reißen der Kette oder auch ein Ein- oder Ausreißen eines oberen Teils des Tiefbauelements mit Beschädigung der Tiefbauelementdurchführung und Lösen der Sicherungskette vom Tiefbauelement sein. Wenn die Verbindung durch die Anschlagkette versagt, ist vor allem das unkontrollierte Umkippen des Tiefbauelements kritisch, da für den Anschläger und den Fahrer, die sich in der unmittelbaren Gefahrenzone befinden, Lebensgefahr besteht.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Sichern eines Tiefbauelementes an einer Tiefbaumaschine, insbesondere eines Rammgutes an einer Rammvorrichtung bereitzustellen, durch die der Gefahr eines unkontrolliert umstürzenden Tiefbauelementes, insbesondere eines Rammelementes, entgegengewirkt ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Sichern eines Tiefbauelementes an einer Tiefbaumaschine, insbesondere eines Rammgutes an einer Rammvorrichtung bereitgestellt, durch die der Gefahr eines unkontrolliert umstürzenden Tiefbauelementes, insbesondere eines Rammelementes, entgegengewirkt ist. Dadurch, dass eine Sicherungseinrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise durch eine Sicherungskette gebildet ist und die mit einem ersten Ende mit dem Tiefbauelement verbunden ist und deren zweites Ende über einen Energieabsorber an der Tiefbaumaschine angebracht ist, wobei die Länge der Sicherungseinrichtung derart gewählt ist, dass diese bei intaktem Anschlagmittel eine Schlinge ausbildet, ist auch bei Versagen des Anschlagmittels einem unkontrollierten Umstürzen des Tiefbauelements entgegengewirkt. Durch die gebildete Schlinge ist gewährleistet, dass die Sicherungseinrichtung bei intaktem Anschlagmittel lastfrei ist. Durch den Energieabsorber ist im Falle eines Versagens des Anschlagmittels eine Aufnahme und Ableitung der Fallenergie des Tiefbauelements erzielt, wodurch die auf die Sicherungseinrichtung einwirkenden Kräfte reduziert sind. Die Ableitung der Energie erfolgt durch den Energieabsorber insbesondere durch eine Umwandlung der kinetischen Fallenergie in Reibungsenergie, Verformungsenergie und/oder Wärmeenergie. Im Falle einer an einem Mäkler verfahrbaren Ramm- oder Vibrationseinrichtung ist der Energieabsorber über die mit diesem verbundene Sicherungseinrichtung an der Ramm- oder Vibrationseinrichtung oder an einem mit dieser fest verbundenen Bauteil, beispielsweise an dem Mäklerschlitten befestigt.
Die Sicherungseinrichtung ist vorzugsweise als flexibles Sicherungselement, beispielsweise in Form einer Kette, eines Seils oder eines Bandes, ausgebildet.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, unabhängig von der im Stand der Technik etablierten, auch als Sicherungskette fungierenden Anschlagkette eine Sicherungseinrichtung vorzusehen, die bei Versagen des Anschlagmittels, insbesondere der Anschlagkette eingreift und die derart ausgebildet ist, dass sie die durch die (Um-) Fallbewegung des Tiefbauelements entstehende kinetische Energie möglichst vollständig aufnehmen kann. Diese Aufgabe übernimmt der mit der Sicherungseinrichtung verbundene Energieabsorber.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Energieabsorber durch einen Crash-Absorber (auch "Crashdämpfer" genannt) gebildet. Hierbei handelt es sich um Dämpfer, bei denen eine Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungsenergie erfolgt, die mit einer zumindest bereichsweisen irreversiblen Verformung des Dämpfers einhergeht. Derartige Crash-Absorber, die einen hohen Energieabbau ermöglichen, sind in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt und beispielsweise in der DE 4317738 A1 beschrieben.
Energieabsorber können auch Kegelelemente als Feder mit Reibungsdämpfer umfassen. In einer Feder kann potentielle (Feder-)Energie gespeichert werden. Damit es bei Beanspruchung zu keiner langanhaltenden Schwingbewegung kommt, wird die Feder mit einem starken Dämpfer kombiniert. Hierbei ist ein Reibungsdämpfer vorteilhaft, da dieser annähernd geschwindigkeitsunabhängig arbeitet und somit schon bei niedriger Geschwindigkeit eine hohe Reaktionskraft bereitstellen kann. Bei einem Kegelelement greift ein konisch nach außen geformter Ring in einen größeren konisch nach innen geformten Ring ein. Werden diese ineinander gezogen, wird die auftretende kinematische Energie in Wärmeenergie und Federenergie durch Dehnung der Ringe umgewandelt. Zur Erhöhung der aufnehmbaren Energiemenge und des Bremsweges können mehrere Ringpaare axial hintereinander angeordnet werden. Darüber hinaus können Energieabsorber auch als reine Reibungsdämpfer ausgeführt sein.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Energieabsorber auf Zugbelastung ausgelegt. Hierdurch ist eine Umlenkung der aufzunehmenden kinematischen Energie auf die Sicherungseinrichtung nicht erforderlich.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Sicherungseinrichtung auch als Seil mit integriertem Energieabsorber ausgebildet sein. Hierbei verfügt das Seil über Dämpfungselemente, beispielsweise Elastomerelemente, die Energie aufnehmen, wie sie beispielsweise aus der Schifffahrt bekannt sind. Auch kann das Seil selbst Dämpfungseigenschaften aufweisen. Eine weitere mögliche Ausführung sind Kernmantelseile, ähnlich der dynamischen Seile (beispielsweise entsprechend DIN EN 892 - 2023-07) oder halbstatischen Seile (beispielsweise entsprechend DIN EN 1891 - 1998-06), wie sie auch der Absturzsicherung bekannt sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Energieabsorber mit einem Zugstück verbunden, das in einer an der Baumaschine angeordneten vorzugsweise linearen Führung verschiebbar ist und das eine zweite Verbindungseinrichtung aufweist, wobei die Sicherungseinrichtung an ihrem ersten Ende ein zweites Verbindungsteil aufweist, das mit der zweiten Verbindungseinrichtung lösbar verbindbar ist. Hierdurch ist eine Energieabsorbereinheit mit einem geführten Zugstück gebildet, das eine definierte Richtung der Krafteinleitung in den Energieabsorber gewährleistet. Diese Energieabsorbereinheit ist mit der Ramm- oder Vibrationseinrichtung oder - im Falle einer an einem Mäkler verfahrbaren Ramm- oder Vibrationseinrichtung - mit einem mit diesem fest verbundenen Bauteil, beispielsweise dem mit diesem verbundenen Mäklerschlitten befestigt, über den die Ramm- oder Vibrationseinrichtung entlang des Mäklers verfahrbar ist. Über die zweite Verbindungseinrichtung kann die Sicherungseinrichtung bei Bedarf über die Energieabsorbereinheit mit der Ramm- oder Vibrationseinrichtung verbunden werden. Auch ein verschleißbedingter Tausch der Sicherungseinrichtung ist so einfach ermöglicht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicherungseinrichtung durch einen hierzu an dem Tiefbauelement angeordneten Durchgang geführt und weist an ihrem ersten Ende ein Anschlagschild auf, dessen Breite größer ist, als die Breite des Durchgangs, an dem das Anschlagschild anliegt, wobei das Anschlagschild bevorzugt den Durchgang vollständig überdeckt. Hierdurch ist eine einfache Verbindung der Sicherungseinrichtung mit dem Tiefbauelement mittels Durchführung durch dessen Durchgang und anschließender Verbindung mit dem Energieabsorber ermöglicht, wobei das Anschlagschild bevorzugt den Durchgang vollständig überdeckend an dem Tiefbauelement anliegt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Anschlagschild ein Klemmelement angeordnet, das in dem Durchgang eines Tiefbauelements klemmend befestigbar ist. Hierdurch ist auch bei nicht belasteter Sicherungseinrichtung eine Fixierung des Anschlagschilds in dem Durchgang eines Tiefbauelements ermöglicht. Beispielsweise kann das Klemmelement durch einen Elastomerstopfen oder durch wenigstens zwei sich in Richtung der Sicherungseinrichtung erstreckende Klemmzungen gebildet sein.
Die Erfindung umfasst weiterhin auch eine Tiefbaumaschine zum Eintreiben und/oder Ziehen eines Rammgutes in oder aus dem Boden, bei der eine Vorrichtung nach einem der vorgenannten Art angeordnet ist. Bevorzugt ist eine Klemmzange zur klemmenden Aufnahme eines Rammgutes angeordnet.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Tiefbaumaschine eine Rammvorrichtung, die ein über einen Schlitten entlang eines Mäklers verfahrbares Rammgerät aufweist, wobei an dem Rammgerät oder dem Schlitten ein Energieabsorber angeordnet ist, der eine zweite Verbindungseinrichtung aufweist, mit der das zweite Verbindungsteil des zweiten flexiblen Sicherungselements lösbar verbunden ist. Hierdurch kann ein zweites Sicherungselement bei Bedarf über die Energieabsorbereinheit mit der Ramm- oder Vibrationseinrichtung verbunden werden. Auch ein verschleißbedingter Tausch des zweiten Sicherungselementes ist so einfach ermöglicht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Energieabsorber mit einem Zugstück verbunden, das in einer an der Baumaschine angeordneten linearen Führung verschiebbar ist, wobei die zweite Verbindungseinrichtung an dem Zugstück angeordnet ist. Hierdurch ist eine Energieabsorbereinheit mit einem geführten Zugstück gebildet, das eine über die lineare Führung definierte Richtung der Krafteinleitung in den Energieabsorber gewährleistet. Die Sicherungseinrichtung kann einfach bei Bedarf über die Verbindungseinrichtung mit dem Zugstück verbunden werden.
Vorteilhaft können mehrere Energieabsorber und mehrere Sicherungseinrichtungen angeordnet sein. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn mehrere Tiefbauelemente aufgenommen werden müssen. Beispielsweise ist das Rammen von Doppelprofilen eine übliche Anwendung.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Tiefbauverfahren, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art, bereitzustellen, bei dem der Gefahr eines unkontrolliert umstürzenden Tiefbauelementes, insbesondere eines Rammelementes, entgegengewirkt ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Tiefbauverfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 12 gelöst.
Mit der Erfindung ist ein Tiefbauverfahren, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art, bereitgestellt, bei dem der Gefahr eines unkontrolliert umstürzenden Tiefbauelementes, insbesondere eines Rammelementes, entgegengewirkt ist. Dadurch, dass die Sicherungseinrichtung, vorzugsweise eine Sicherungskette mit ihrem ersten Ende mit dem Tiefbauelement verbunden wird und mit ihrem zweiten Ende über einen Energieabsorber an der Baumaschine angebracht wird, wobei die Länge der Sicherungseinrichtung derart gewählt wird, dass diese bei intaktem Anschlagmittel eine Schlinge ausbildet, ist auch bei Versagen des Anschlagmittels, beispielsweise einer Anschlagkette, einem unkontrollierten Umstürzen des Tiefbauelements entgegengewirkt. Durch die gebildete Schlinge ist gewährleistet, dass die Sicherungseinrichtung bei intaktem Anschlagmittel lastfrei ist. Durch den Energieabsorber ist im Falle eines Versagens des Anschlagmittels eine Aufnahme und Ableitung der Fallenergie des Tiefbauelements erzielt, wodurch die auf die Sicherungseinrichtung einwirkenden Kräfte reduziert sind.
In Weiterbildung der Erfindung weist der an der Tiefbaumaschine angebrachte Energieabsorber ein Zugstück mit einer zweiten Verbindungseinrichtung auf und die Sicherungseinrichtung weist an ihrem zweiten Ende ein zweites Verbindungsteil auf, wobei das zweite Verbindungsteil mit der zweiten Verbindungseinrichtung des Zugstücks lösbar verbunden wird. Hierdurch ist eine einfache Anbringung der Sicherungseinrichtung an der Tiefbaumaschine erzielt.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

die schematische Darstellung einer Rammvorrichtung mit Anschlagkette und einer Sicherungseinrichtung für ein aufgenommenes Rammelement mit Rammelement beim Anhebevorgang;

Fig. 2

die schematische Darstellung der Rammvorrichtung aus Figur 1 bei Versagen der Anschlagkette;

Fig. 3

die schematische Darstellung der Rammvorrichtung aus Figur 1 mit Rammelement in hängender Position (Rammgut in geringer Höhe);

Fig. 4

die schematische Darstellung der Rammvorrichtung aus Figur 1 bei Versagen der Anschlagkette

a) beim Aufsetzen des Rammgutes auf dem Boden (Sicherungseinrichtung lastfrei);
b) beim Umkippen des Rammgutes (Sicherungseinrichtung unter Last);

Fig. 5

die schematische Darstellung der Rammvorrichtung aus Figur 1 mit Rammelement in hängender Position (Rammgut großer Höhe);

Fig. 6

die schematische Darstellung der Rammvorrichtung aus Figur 5 bei Versagen der Anschlagkette;

Fig. 7

die schematische Darstellung des Rammgerätes der Rammvorrichtung aus Figur 1 mit Sicherungseinrichtung;

Fig. 8

die schematische Darstellung des Rammgerätes einer Rammvorrichtung mit einer Sicherungseinrichtung in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 9

die schematische Darstellung des Rammgerätes der Rammvorrichtung aus Figur 3 mit Sicherungseinrichtung;

Fig. 10

die Detaildarstellung der Sicherungseinrichtung aus Figur 9 mit Energieabsorber;

Fig. 11

die Darstellung des Energieabsorbers aus Figur 10

a) im unbelasteten Zustand;
b) im teilbelasteten Zustand:
c) im vollbelasteten Zustand;

Fig. 12

die Darstellung des Energieabsorbers in einer weiteren Ausführungsform

a) im unbelastetem Zustand;
b) im vollbelasteten Zustand;

Fig. 13

die Darstellung eines Energieabsorbers in einer dritten Ausführungsform und

Fig. 14

die Darstellung einer Sicherungseinrichtung mit integriertem Energieabsorber

a) im unbelastetem Zustand;
b) im vollbelasteten Zustand.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Rammvorrichtung umfasst ein Trägergerät 1 mit einem Mäkler 2, an dem ein Arbeitsgeräteschlitten 3 verfahrbar angeordnet ist, der ein Rammgerät 4 aufnimmt, an dem eine hydraulisch betätigbare Klemmzange 5 befestigt ist, zwischen deren Spannbacken 51 ein Rammelement 9, vorliegend eine Spundwandbohle fest einspannbar ist. Das Rammgerät 4 ist im Ausführungsbeispiel in üblicher Weise als Vibrator mit rotierend antreibbaren Unwuchtmassen ausgebildet, wie er in der EP 2 085 149 A1 beschrieben ist. Zum Einführen eines Rammelements 9 in die Klemmzange 5 sind an den Spannbacken 51 Ansatzstücke 52 mit schräg nach außen gerichteten Einführflanken 53 angeordnet, die zusammen einen V-förmigen Einführschlitz ausbilden. An ihrer der Einführflanke 53 gegenüberliegenden Außenseite ist an jedem der beiden Ansatzstücke 52 ein Koppeleinschub 54 angeordnet.
An einem ersten der Ansatzstücke 52 ist mit seinem ersten Ende ein Anschlagmittel 6 in Form einer Anschlagkette befestigt. Das Anschlagmittel 6 ist an seinem zweiten, freien Ende mit einem Koppelelement, vorliegend in Form einer Einschubplatte 61 versehen, die in die beiden Koppeleinschübe 54 der Ansatzstücke 52 einschiebbar und hierdurch formschlüssig lösbar befestigbar ist. In Figur 7 sind die Einschubplatten 61 der Anschlagkette von dem Koppeleinschub 54 desselben ersten Ansatzstücks 52 aufgenommen, an dem sie mit ihrem ersten Ende befestigt sind.
An dem Rammgerät 4 ist ein Energieabsorber 7 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel parallel zu einer der zwischen den Spannbacken 51 der Klemmzange 5 verlaufenden Mittellängsachse ausgerichtet ist. Der Energieabsorber 7 ist im Ausführungsbeispiel durch einen Crash-Absorber gebildet, wie er in Figur 11 gezeigt ist. Der Crash-Absorber ist als Absorbereinsatz 70 ausgeführt, mit einem Hülsenteil 701, das einen durchmesserreduzierten Abschnitt 702 aufweist und das auf seiner dem durchmesserreduzierten Abschnitt 702 gegenüberliegenden Seite mit eine Befestigungslasche 703 versehen ist. Das Hülsenteil 701 nimmt einen Kolben 705 auf, der mit einer Kolbenstange 704 verbunden ist, die in dem durchmesserreduzierten Abschnitt 702 geführt ist und die mit einer Anschlussbohrung 706 zur Verbindung mit der Verbindungskette 71 versehen ist. Bei Aufbringung einer Zuglast auf die Kolbenstange 704 wird der Kolben 705 durch den durchmesserreduzierten Abschnitt 702 gezogen, wodurch dieser unter Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungsenergie plastisch verformt wird.
Der Absorbereinsatz 70 des Energieabsorbers 7 ist über eine Verbindungskette 71 mit einem Zugstück 72 verbunden, das in einer mit dem Energieabsorber 7 auf einer gemeinsamen Mittelachse an dem Rammgerät 4 befestigten Führung 74 linear geführt ist. Wie in Figur 10 gezeigt, ist hier genaugenommen die Verbindungskette 71 geführt. Hierdurch ist eine vollständige Belastung des Energieabsorbers 7 auf Zug gewährleistet. (In einer weiteren Ausführungsform kann an Stelle einer Verbindungskette auch eine Verbindungsstange 75 angeordnet sein, wie in Figur 8 gezeigt ist.) Das Zugstück 72 weist eine zweite Verbindungseinrichtung 73 auf, an der das zweite Verbindungsteil 81 einer in Form einer Sicherungskette ausgebildeten Sicherungseinrichtung 8 lösbar befestigt ist. Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Verbindungseinrichtung 73 durch eine Pilzkopfaufnahme gebildet, und das zweite Verbindungsteil 81 ist ein an der Sicherungseinrichtung 8 befestigtes Pilzkopfstück, das in die Pilzkopfaufnahme einsteckbar und so formschlüssig mit dieser lösbar verbindbar ist. An seinem dem zweiten Verbindungsteil 81 abgewandten Ende ist an der Sicherungseinrichtung 8 ein Anschlagschild 82 befestigt, das im Ausführungsbeispiel in Form eines kreisrunden Metallblechs ausgebildet ist.
Die zweite Verbindungseinrichtung 73 des Zugstücks 72 und das zweite Verbindungsteil 81 der Sicherungseinrichtung 8 können selbstverständlich auch andere miteinander korrespondierende Ausgestaltungen haben. So kann die zweite Verbindungseinrichtung 73 des Zugstücks 72 beispielsweis auch in Form einer Öse ausgebildet sein, in die ein in Form eines Hakens, vorzugsweise eines Karabinerhakens, ausgebildetes zweites Verbindungsteil 81 der Sicherungseinrichtung 8 einhakbar ist. Weiterhin können auch die zweite Verbindungseinrichtung 73 des Zugstücks 72 und das zweite Verbindungsteil 81 der Sicherungseinrichtung 8 beide als Ösen oder auch als mit einer Bohrung versehene Platte ausgebildet sein, wobei durch die Ösen oder die Bohrungen ein Verbindungsbolzen oder eine Verbindungsschraube zur lösbaren Befestigung durchführbar ist.
Zur Aufnahme eines Rammelements 9 vom Boden werden zunächst die Koppelelemente 61 des Anschlagmittels 6 aus dem Kopplungseinschub 54 des ersten Ansatzstücks 52 der Klemmzange 5 herausgelöst, durch eine in dem Rammelement 9 vorhandene erste Durchführung 91 hindurchgeführt und mit dem Kopplungseinschub 54 des zweiten Ansatzstücks 52 lösbar verbunden. Das Anschlagmittel 6 ist nun durch die erste Durchführung 91 des Rammelements 9 geführt, wodurch dieses mit dem Rammgerät 4 verbunden ist. Weiterhin wird die vorliegend als Sicherungskette ausgebildete Sicherungseinrichtung 8 mit ihrem zweiten Verbindungsteil 81 durch eine in dem Rammelement 9 hierzu angeordnete zweite Durchführung 92 hindurchgeführt, bis das Anschlagschild 82 an dem Rammelement 9 die zweite Durchführung 92 abdeckend anliegt. Sodann wird die Sicherungseinrichtung 8 mit ihrem zweiten Verbindungsteil 81 mit der zweiten Verbindungseinrichtung 73 des Zugstücks 72 lösbar verbunden. Es ist grundsätzlich auch möglich, das Anschlagmittel 6 und die Sicherungseinrichtung 8 durch eine gemeinsame Durchführung des Rammelements durchzuführen. Da hierdurch jedoch die Gefahr einer gegenseitigen Beeinträchtigung von Anschlagmittel 6 und Sicherungseinrichtung 8 besteht, ist dies nicht zu präferieren.
Nachfolgend wird das Rammgerät 4 über den Arbeitsschlitten 3 entlang dem Mäkler 2 nach oben bewegt, wodurch das Rammelement mit seinem dem Anschlagmittel 6 zugewandten Ende angehoben wird. Die als Sicherungskette ausgebildete Sicherungseinrichtung 8 ist so lang ausgeführt, dass sie eine Schlaufe ausbildet (vgl. Fig.1).
Versagt das Anschlagmittel 6 während das Rammelement 9 sich mit seinem der ersten Durchführung 91 gegenüberliegenden Ende noch auf dem Boden befindet, so kippt das Rammelement um, bis die Sicherungseinrichtung 8 gespannt wird. Die kinetische Energie des fallenden Rammelements 9 wird nun über die Sicherungseinrichtung 8 über das linear geführte Zugstück 72 auf den Energieabsorber 7 übertragen, der diese Energie ableitet und soweit in Verformungs- und Wärmeenergie umwandelt, dass die Sicherungseinrichtung 8 die verbleibende Energie aufnehmen kann. Das Rammelement wird so sicher von der Sicherungseinrichtung 8 gehalten (vgl. Fig. 2).
Versagt das Anschlagmittel 6, wenn das Rammelement 9 keinen Kontakt mehr mit dem Boden hat und senkrecht in geringer Höhe, das heißt in einem Abstand zum Boden, der geringer ist, als die Länge der Sicherungseinrichtung 8, unter dem Rammgerät 4 aufgehängt ist (vgl. Fig 3), so fällt das Rammelement zuerst senkrecht auf den Boden (vgl. Fig. 4) und kippt nachfolgend zur Seite, bis die Sicherungseinrichtung 8 gespannt wird. In diesem Szenario wird ein großer Teil der kinetischen Fallenergie bereits vom Boden aufgenommen.
Versagt das Anschlagmittel 6, wenn das Rammelement 9 keinen Kontakt mehr mit dem Boden hat und senkrecht bereits in großer Höhe, das heißt in einem Abstand zum Boden, der größer als die Länge der Sicherungseinrichtung ist, unter dem Rammgerät 4 aufgehängt ist (vgl. Fig 5), so fällt das Rammelement senkrecht herunter, bis die Sicherungseinrichtung 8 gespannt wird. In diesem Szenario muss die gesamte kinetische Fallenergie aufgenommen werden.
Um alle drei vorstehend angeführten Szenarien abzudecken, muss der Energieabsorber zur Aufnahme der in dem letzten Szenario entstehenden kinetischen Fallenergie dimensioniert sein. Diese kinetische Fallenergie kann, je nach Gewicht des Rammgutes, erhebliche Dimensionen erreichen. Es kann daher zweckmäßig sein, die maximale Hubhöhe zu begrenzen und die Sicherungseinrichtung 8 derart zu dimensionieren, dass bei Versagen des Anschlagmittels 6 das vom Boden bereits abgehobene Rammelement 9 erst senkrecht auf dem Boden auftrifft, bevor die Sicherungseinrichtung 8 gespannt wird. Auf diese Weise wird ein großer Teil der kinetischen Fallenergie vom Boden aufgenommen, weshalb der Energieabsorber entsprechend geringer dimensioniert sein muss.
In Figur 12 ist ein Absorbereinsatz 70' in einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Hier ist das Hülsenteil 701 ` hohlzylindrisch ausgebildet und nimmt ein Tellerfederpaket 707 auf, durch das eine Kolbenstange 704' geführt ist. Die Kolbenstange 704' ist endseitig mit einem zylindrischen Kolben 705' verbunden, der in dem Hülsenteil 701 'geführt ist und auf dem Tellerfederpaket 707 aufliegt. Bei Aufbringung einer Zuglast auf die Kolbenstange 704' wird das Tellerfederpaket 707 durch den Kolben 705 unter Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungs- und Reibungsenergie reversibel verformt.
In Figur 13 ist ein Absorbereinsatz 70" in einer dritten Ausführungsform gezeigt. Hierbei ist das Hülsenteil 701" wiederum hohlzylindrisch ausgeführt und nimmt eine Kolbenstange 704" auf. Die Kolbenstange 704" ist hohl ausgeführt und weist endseitig einen Kolben 705" auf, der in Form eines umlaufenden Kragens ausgebildet ist. In dem Hülsenteil ist 701" ist die Kolbenstange 704" eine Reibungsfeder 708 eingebracht. Bei Aufbringung einer Zuglast auf die Kolbenstange 704" wird Reibungsfeder 708 durch den Kolben 705" zusammengedrückt und unter Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungs- und Reibungsenergie irreversibel verformt.
In Figur 14 ist eine Sicherungseinrichtung 8' mit integriertem Energieabsorber 70‴ gezeigt. Die Sicherungseinrichtung 8' ist als Sicherungskette ausgebildet, wobei zwischen zwei Kettengliedern eine Zugfeder 83 derart befestigt ist, dass in unbelasteten Zustand der Sicherungskette eine Schlaufe ausgebildet ist. Bei Aufbringung einer Zuglast auf die Sicherungseinrichtung 8' wird unter Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungsenergie die Zugfeder 83 soweit gespannt, bis die Sicherungskette gespannt ist.

Claims

Vorrichtung zum Sichern eines Tiefbauelements an einer Tiefbaumaschine, insbesondere eines Rammgutes an einer Rammvorrichtung, umfassend ein Anschlagmittel (6), insbesondere eine Anschlagkette, das mit einem ersten Ende an der Tiefbaumaschine angebracht ist und dessen zweites Ende ein erstes Verbindungsteil aufweist, das durch einen Durchgang (91) des Tiefbauelements (9) durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungseinrichtung (8), insbesondere wenigstens eine Sicherungskette angeordnet ist, die mit einem ersten Ende mit dem Tiefbauelement (9) verbunden ist und deren zweites Ende über einen Energieabsorber (7) an der Tiefbaumaschine angebracht ist, wobei die Länge der Sicherungseinrichtung (8) derart gewählt ist, dass diese bei intaktem Anschlagmittel (6) eine Schlinge ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorber (7) durch einen crash-Absorber gebildet ist
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorber (7) als Reibungsdämpfer ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorber (7) als Feder mit Reibungsdämpfer, vorzugsweise als Ringfeder ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorber (7) auf Zugbelastung ausgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorber (7) mit einem Zugstück (72) verbunden ist, das in einer an der Baumaschine angeordneten, vorzugsweise linearen Führung (74) verschiebbar ist und das eine zweite Verbindungseinrichtung (73) aufweist, wobei die Sicherungseinrichtung (8) an ihrem ersten Ende ein zweites Verbindungsteil (81) aufweist, das mit der zweiten Verbindungseinrichtung (73) lösbar verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (8) durch einen hierzu an dem Tiefbauelement angeordneten Durchgang (92) geführt ist und an ihrem ersten Ende ein Anschlagschild (82) aufweist, dessen Breite größer ist, als die Breite des Durchgangs (92), an dem das Anschlagschild anliegt, wobei das Anschlagschild (82) bevorzugt den Durchgang (92) vollständig überdeckt.
Tiefbaumaschine, insbesondere Rammvorrichtung zum Eintreiben und/oder Ziehen eines Rammgutes in oder aus dem Boden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche angeordnet ist.
Tiefbaumaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Rammvorrichtung ist, die ein über einen Schlitten (3) entlang eines Mäklers (2) verfahrbares Rammgerät (4) aufweist, wobei an dem Rammgerät (4) oder dem Schlitten (3) ein Energieabsorber (7) angeordnet ist, der eine zweite Verbindungseinrichtung (73) aufweist, mit der das zweite Verbindungsteil (81) der Sicherungseinrichtung (8) lösbar verbunden ist.
Tiefbaumaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorber (7) mit einem Zugstück (72) verbunden ist, das in einer an der Baumaschine angeordneten vorzugsweise linearen Führung (74) verschiebbar ist, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (73) an dem Zugstück angeordnet ist.
Tiefbaumaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmzange (5) zur klemmenden Aufnahme eines Rammgutes (9) angeordnet ist.
Tiefbauverfahren, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Tiefbauelement an einer Tiefbaumaschine, insbesondere ein Rammgut (9) an einer Rammvorrichtung mittels eines Anschlagmittels (6), insbesondere einer Anschlagkette befestigt wird, wobei ein erstes Ende des Anschlagmittels (6) an der Tiefbaumaschine angebracht wird und ein zweites Ende mit einem ersten Verbindungsteil versehen ist, das durch einen Durchgang (91) des Tiefbauelements (9) geführt und zur Lagesicherung des Tiefbauelements (9) mit einer ersten Verbindungsvorrichtung der Tiefbaumaschine lösbar verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungseinrichtung (8) mit ihrem ersten Ende mit dem Tiefbauelement (9) verbunden wird und mit ihrem zweiten Ende über einen Energieabsorber (7) an der Baumaschine angebracht wird, wobei die Länge der Sicherungseinrichtung (8) derart gewählt wird, dass diese bei intaktem Anschlagmittel (6) eine Schlinge ausbildet.
Tiefbauverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Tiefbaumaschine angebrachte Energieabsorber (7) ein Zugstück (72) mit einer zweiten Verbindungseinrichtung (73) aufweist und die Sicherungseinrichtung (8) an ihrem zweiten Ende ein zweites Verbindungsteil aufweist (82), wobei das zweite Verbindungsteil (82) mit der zweiten Verbindungseinrichtung (73) des Zugstücks lösbar verbunden wird.