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Dokumentenidentifikation DE3830554A1 30.03.1989
Titel Schrämwerkzeug zur Fertigstellung injektierter Schlitzwände
Anmelder Keletmagyarországi Vízügyi Epítö Vállalat, Debrecen, HU
Erfinder Csepregi, László, Dr.;
Miklossy, Ferenc, Debrecen, HU;
Goda, Péter, Dr.;
Kovács, Gàbor H., Gyula, HU
Vertreter Tiedtke, H., Dipl.-Ing.; Bühling, G., Dipl.-Chem.; Kinne, R., Dipl.-Ing.; Grupe, P., Dipl.-Ing.; Pellmann, H., Dipl.-Ing.; Grams, K., Dipl.-Ing.; Struif, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Winter, K., Dipl.-Ing.; Roth, R., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 08.09.1988
DE-Aktenzeichen 3830554
Offenlegungstag 30.03.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.03.1989
IPC-Hauptklasse E02D 5/18
IPC-Nebenklasse E21C 25/00   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrämwerkzeug (I bis V), das in den Boden ein treibbares (rammbares) und von dort herausziehbares Tragglied; an dessen unteren Ende einen Schneidkopf; sowie zur Zuführung des Ausfüllmaterials dienende Injektierleitung besitzt. Das wesentliche dieses Schrämwerkzeuges besteht darin, daß die mit der Längsrichtung der zu bauenden Schlitzwand in gleicher Richtung liegende größte Breitenabmessung (K, L, M) dessen aus Stahlblech gefertigten und vorteilhafterweise nach außenhin sich vermindernde Höhenabmessung aufweisenden Schneidkopfes (2) die in dieser Richtung liegende Breitenabmessung (k; a) des Traggliedes (11) überschreitet. Das Tragglied (11) besitzt einen das Gewicht und die Reibung mindernde Öffnungen (9) enthaltenden Steg (1).

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein zur Fertigstellung von injektierten Schlitzwänden dienendes Schrämwerkzeug.

Bekanntlich ist die Stabilität von Wasserbauobjekten und sonstigen Anlagen oftmals von in ihrer Umgebung stattfindenden kritischen Sickerungsvorgängen abhängig. Die wirkliche Grösse der Sickerungen steht in enger Verbindung mit der Durchlässigkeit /k cm/sec/ der gegeben Bodenschicht und mit der den Sickerungsvorgang hervorrufenden und die Filtrationsgeschwindigkeit bestimmenden Druckhöhe.

Zur Beseitigung der durch die Sickerungsvorgänge d.h. Filtration verursachten Probleme - zur Vergrösserung der Sickerweges - wurden früher Spundwände eingesetzt; wobei im Verläufe des Baues grosser Wasserbauanlagen z.B. Hochwasserschutz und Bewässerungsanlage, Fluss- und Seeregelungswerken traten jedoch in laufend grösserem Ausmasse die Schlitzwände in den Vordergrund, die sich nicht nur zur Verminderung der Filtration eignen, sondern auch konstruktionelle (lasttragende, fundamentale) Funktionen erfüllen. Trotztdem werden jedoch nur zur Filtrationsminderung dienende Schlitzwände in grösserer Menge als konstruktionstragende Schlitzwände benötigt. Zum Bau von konstruktionstragenden Schlitzwänden sind verschiedene Methoden bekannt. Nach der einen am meisten verbreiteten bekannten Methode wird mit einem Bagger ein tiefen von 30 bis 40 m erreichender 40-60 cm breiter Schram /Schlitz/ ausgehoben, dessen Stabilität durch den im Verläufe der Arbeit kontinuierlich in den Schram zugeführten Schramschlamm gesichert wird, der dann durch den eingeführten Beton allmählich verdrängt wird. Nachteil dieses Methodes ist, dass das durchgeschlitzte Bodenprofil trotz des Vorhandenseins des Schramschlammes einstürzen kann, was die kontinuierliche Ausfüllung des Schrames mit Beton verhindert. Dies beeinträchtigt - neben der Verminderung der Tragfähigkeit - auch die filtrationsmindernde Wirkung.

Zur Fertigstellung von nur die filtrationmindernden (d.h. keine lasttragende Funktion ausübenden) Schlitzwänden wurde die eine bekannteste mit Injektierung stattfindende Bautechnologie durch die französische Firma Soletanche entwickelt. Das wesentliche dieser Technologie besteht darin, das an einen I-Stahlträger mit hohem Steg ein in dessen ganze Länge geführtes Injektierrohr angeschweisst und dieses Werkzeug mittels eines Schlagwerkes in eine der zu errichtenden Schlitzwand entsprechenden Tiefe in den Boden getrieben wird. An das obere Ende des Injektierrohres ist das Druckrohr einer Hochdrucksandtpumpe angeschlossen, wobei sein unteres Ende durch einen darin verbleibenden Dorn oder ein sich kolbenartig bewegendes Sperrelement gegen eine Verstopfung im Verlaufe des Eindrängens in den Boden geschützt wird. Bei Beginn des Zürückziehens des Werkzeuges wird in den an der Stelle des Werkzeuges zurückbleibenden Schram (Schlitze) durch das Injektierrohr - im allgemeinen zuhärtendes - Ausfüllmaterial gepresst. Mit dem Zurückziehen des Werkzeuges - und gegebenenfalls der Erhärtung des injektierten Materiales - entsteht eine Schlitzwandtafel. Bei der Herstellung der nächsten Schlitzwandtafel schneidet das Werkzeug im Verlaufe seines Eintreibens (Einrammens) in den Boden in die fertige Schlitzwandtafel hinein. Mit der Wiederholung der vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge - und darin der ständigen Rückgriffe - können nicht selten Schlitzwände mit Tiefen von 15-20 m errichtet werden. Bei derartigen Tiefen kann jedoch zur Sicherung der Stabilität ein Führungsmast nicht verwendet werden wobei wegen der Unsicherheit des hängend erfolgenden Rammens damit gerechnet werden muss, dass die Schlitzwandtafeln in ihrer unteren Zone mit voller Gewissenheit bereits miteinander nicht verbunden werden. Neben dem Problem der fehlenden Kontinuität der Schlitzwand ist - beim überschreiten einer gewissenen Tiefe - die beschränkende Wirkung der technischen Möglichkeiten ziemlich gross, was sich grundlegend daraus gibt, das im Verlaufe des Abteufens die Arbeitskapazität der Rammaschine die zur Überwendung der Trägheit des Werkzeuges erforderliche Energie weiterhin die zur Überwendung der mit der Tiefe zunehmenden Mantelreibung des Werkzeuges erforderliche Energie aufbringen muss. Wie dies die Praxis bestätigt kann zur Energieversorgung einer Wibro-Rammaschine sogar eine Leistung von 150 bis 180 kW erforderlich werden.

An der einen Seite des geschweissten Stahlerträgers des aus der ungarischen Patentschrift Reg. Nr. 1 67 865 erkennbaren Schrämwerkzeuges läuft ein geschlossenes Injektierrohr. Auf die andere Seite des Trägers ist ein geschlitztes Rohr befestigt, das sich in Längsrichtung erstreckt. Die Schlitzwand wird von mindestens zwei solchen Schrämwerkzeugen gebaut. Zuerst wird das erste Schrämwerkzeug mit der Ramme in den Boden getrieben, dann wird das erste Werkzeug von der Ramme getrennt und das zweite Schrämwerkzeug unter die Ramme gestellt. Die beiden Schrämwerkzeuge werden verkoppelt und auch das zweite Schrämwerkzeug wird bis zur gewünschten Tiefe herabgetrieben. Hiernach wird die Rammaschine über das erste Schrämwerkzeug zurückgebracht und dieses während des Injektierens aus dem Boden zurückgezogen. Mit dem zurückgezogenen ersten Schrämwerkzeug fährt die Maschine in Richtung des Vorschreitens des Schrämens um eine Schlitzwandtafelbreite vorwärts, zieht das geschlitzte Rohr des Werkzeuges über das Injektierrohr des bereits abgeteuften zweiten Schrämwerkzeuges und rant das erste Werkzeug erneut in den Boden. Mit der Wiederholung der vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge kann praktisch eine ununterbrochene Schlitzwand beliebiger Länge hergestellt werden. Diese Technologie hat aber den Nachteil, dass die zyklischen Schrämwerkzeugwechsel die Bauzeit beträchtlich erhöhen. Einen weiteren Nachteil bedeutet der Umstand, dass die Reibung der miteinander in Eingriff gelangenden Werkzeuge im Verlaufe des Rammvorganges einen bedeutenden Mehraufwand an Energie fordert. Schliesslich wird die Wirtschaftlichkeit der Arbeit auch durch den Umstand ungünstig beeinflusst, dass das Material der in geschweisste Konstruktion gehaltenen Werkzeuge wegen der im Verlaufe der Abteufzyklen auftretenden wiederholten Beanspruchungen rasch ermüdet, was häufige Reparaturen und Werkzeugwechsel erforderlich macht.

Bekannt ist auch ein Verfahren zum Bau von Schlitzwänden zur Minderung der Filtration bei dem in den durch den Schrämschlamm gestützten Spalte Lehm zurückgefüllt wird. Im Lehmkern bzw. in dessen Umgebung bleibt auch ein Teil des Schramschlammes zurück, wodurch die Wasserundurchlässigkeit der Schlitzwand erhöht wird. Nachteil dieser Methode ist aber die Gefahr des Einstürzens des Schrames und infolgedessen das Auftreten von Wasserundurchlässigkeitsfehlern an einzelnen Wandstellen, weiterhin der Umstand dass die Kosten des Baues von Schlitzwänden mit Lehmkernen die der injektierten Schlitzwände wesentlich überschreitet.

Aufgabe der Erfindung ist ein Schrämwerkzeug zu liefern, das in den Verbindungsbereichen der benachbarten Schlitzwandtafeln das Erzielen von Wasserverdichtenverbindungen mit voller Sicherheit garantiert und hierbei das Eintreiben (Rammen) der Werkzeuge in den Boden mit minimalem Energieaufwand ermöglicht, gleichzeitig die Werkzeuge vor den übertriebenen Beanspruchungen und der frühen Ermüdung ihres Materials maximal verschohnt und dadurch die häufigen Reparaturen und Werkzeugwechsel erübrigt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis dass in dem Falle wenn der Steg des Traggliedes des Schrämwerkzeuges mit das Werkzeuggewicht erleichternden und die Reibung vermindernden Aussparungen (Öffnungen) durchgebrochen wird, der Eindringwiderstand zurückergeht und demzufolge das Breitenabmessung des Schneidekopfes in wesentlichem Masse erhöht werden kann, wodurch auch das Längsabmessung der mit einem Einrammen und auf ziehen herstellbaren Schlitzwandtafeln erhöht werden kann. Grundlage der Erfindung ist weiterhin die Erkenntnis, das der Gewichtsverminderung des Steges zufolge auch zwei parallele Schneidköpfe eingesetzt werden können, demzufolge gleichzeitig zwei zueinander parallele injektierte Membranen im Boden fertiggestellt werden können wodurch der Widerstand der Schlitzwand gegen die Filtration in grossem Masse erhöht wird.

Auf Grund dieser Erkenntnisse wurde die gestellte Aufgabe im Sinne der Erfindung mit Hilfe eines Schrämwerkzeuges gelöst, das ein in den Boden eintreibbares (rammbares) und von dort herausziehbares Tragglied; am unteren Ende desselben einen Schneidkopf; sowie eine zum Einführen des Ausfüllmaterials in den Schramm (Spalt) dienende Injektierleitung besitzt, wobei für das Schrämwerkzeug kennzeichnend ist, dass die mit der Längsrichtung der zuerrichtenden Schlitzwand in gleicher Richtung liegende grösste Breitenabmessung des aus Stahlblech gefertigten und vorteilhafterweise eine nach aussenhin sich vermindernde, Höhenabmessung aufweisenden Schneidkopfes die in dieser Richtung liegende Breitenabmessung des Traggliedes überschreitet; und dass das Tragglied einen gewichtvermindernde und reibungsvermindernde Aussparungen (Öffnungen) enthaltenden Steg besitzt. Vorteilhaft ist wenn die Breitenabmessung des Schneidkopfes die Breitenabmessung des Traggliedes um ein mehrfaches überschreitet; sowie wenn die zur Gewichtminderung dienenden Aussparungen in einer der Längsrichtung des Steges entsprechenden länglichen, an ihren Enden abgerundeten Form ausgebildet sind, und ihre Länge nach unten zur Spitze des Traggliedes fortschreitend zunimmt.

Für eine vorteilhafte Ausführungsform des Schrämwerkzeuges ist kennzeichnend, das der Schneidkopf mindestens ein dreieckförmiges Blech aufweist, das entlang seiner einen Seite z.B. durch eine Schweissverbindung im Bereich des unteren Endes des Traggliedes befestigt ist. Zweckmässig kann es sein, wenn das Blech eine gleichschenkelige rechteckige Dreieckform aufweist und entlang seiner Hypotenuse an das Tragglied befestigt ist.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind in der Nähe der hervorstehenden Spitze des dreieckförmigen Bleches zur Ebene dieses Bleches queergerichtete - zweckdienlicherweise dazu senkrechte - z.B. rombusförmige Schneidmesser - vorteilhafterweise mit einer Schweissverbindung - befestigt.

Für eine andere Ausführungsform des Schrämwerkzeuges ist charakteristisch, dass an die Injektierleitung eine Zweigleitung unter Zwischenfügung eines z.B. kegeligen Anschlussstutzens abgedichtet angeschlossen ist, an deren untere Mündungsöffnung ein beim Eintreiben (Rammen) des Schrämwerkzeuges in den Boden geschlossenes, beim Aufziehen des Schrämwerkzeuges entgegen geöffnetes Ventil, zweckdienlicherweise um eine Achse verdrehbares Flügelblatt angeschlossen ist. In diesem Falle ist es zweckmässig, wenn die Zweigleitung bis an die äussere Spitze des vorteilhafterweise dreieckigen Bleches des Schneidkopfes herausgeführt ist; sowie wenn die Zweigleitung den in einer schneideendenden oberen Rand des Bleches von beiden Seiten umgibt.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Zweigleitung bis zum unteren Rand des vorteilhafterweise dreieckigen Bleches des Schneidkopfes dieses Blech von beiden Seiten umgebend herabgeführt; und das untere Ende der Zweigleitung verfügt über von dem Blech ausgehende, schräg nach oben und nach aussen gerichtete Öffnungen; und die Ventile - zweckdienlicherweise an auf einer gemeinsamen Achse verdrehbare Scharniere befestigte Flügelblätter sind in einer bei dem Eintreiben (Rammen) des Schrämwerkzeuges in den Erdboden sich auf diese schrägen Öffnungen aufsetzenden Weise ausgeführt. Vorteilhaft ist wenn die gemeinsame Achse unter der Zweigleitung in einer im Blech ausgebildeten länglichen Öffnung z.B. durch eine Schweissverbindung befestigt ist; ferner wenn bei der unteren Ausmündung der Zweigleitung über dem Ventil, neben dem Blech eine sowohl beim Eintreiben (Rammen) des Schrämwerkzeuges als auch bei dessen Hocherziehen offene, jedoch kleinere als die mit dem Ventil auf- und zuschliessbare Öffnung zur Einführung von reibungsmindernden Material beim Einrammen bzw. Eintreiben des Schrämwerkzeuges in den Boden bestimmte Öffnung vorgesehen ist.

Nach einen weiteren Erfindungsmerkmal ist entlang des unteren Randes des Schneidkopfes eine lanzenartige Schneide aufgebildet.

Für eine andere Ausführungsform des Schrämwerkzeuges ist kennzeichnend, dass sein Tragglied ein I-Profil aufweisender Stahlbalken ist.

Vorteilhaft ist weiters, wenn an die beiden Rippen des Traggliedes unten in die Ebene dieser Rippen fallende, nach aussen stehende, vorteilhafterweise rechtwinkelige Dreieckform aufweisende je zwei Bleche befestigt sind, die je einen zueinander parallel in einem Abstand voneinander angeordneten Schneidkopf bilden, und entlang der Rippen zwei Injektierleitungen vom oben nach unten bis zum oberen Ende der Schneidköpfe verlaufen, wo auf den Injektierleitungen je zwei Zweigleitungen aus münden, die bis zur äusseren Spitze oder/und zum unteren Rand der Bleche erreichen. Mit diesem Schrägwerkzeug können zweimembranige Schlitzwände gebaut werden.

Nach einen weiteren Ausführungsbeispiel sind nur an die eine Rippe unten zwei in die Ebene dieser Rippe fallende, nach aussen stehende, vorteilhafterweise rechtwinkelige dreieckförmige, einen Schneidkopf bildende Bleche befestigt sind, und entlang dieser Rippe verläuft vor oben nach unten eine bis zum oberen Ende des Schneidkopfes erreichende Injektierleitung, wobei aus dieser zwei Zweigleitungen aus münden, die bis zu der äusseren Spitze oder/und zum unteren Rand der Bleche reichen. Mit diesem Schrämwerkzeug kann eine einmembrane Geschlitzwand gebaut werden an deren eine Seite T-förmige Rippen angeschlossen sind.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind an beide Rippen unten zwei, zur Ebene dieser Rippen senkrechte, in die Ebene des Steges fallende, nach aussen stehende, vorteilhafterweise richtwinkelige dreieckförmige einen Schneidkopf bildende Bleche befestigt, und entlang der Rippen verlaufen vom oben nach unten bis zum oberen Ende des Schneidkopfes erreichende Injektierleitungen verlaufen, wobei aus diesen je zwei Zweigleitungen ausmünden, die bis an die äussere Spitze oder/und zum unteren Rand der Bleche reichen.

Schliesslich ist nach ebenfalls einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel nur an die eine Rippe unten ein zur Ebene dieser Rippe senkrechtes, in die Ebene des Steges fallendes nach aussen stehendes, vorteilhafterweise rechtwinkeliges dreieckförmiges, einen Schneidkopf bildendes Blech befestigt, und entlang dieser Rippe verläuft vom oben nach unten eine bis zum oberen Ende des Schneidkopfes reichende Injektierleitung, wobei aus dieser eine Zweigleitung ausmündet, die bis zur äusseren Spitze oder bis zum unteren Rand des Bleches reicht.

Die Erfindung wird im weiteren aufgrund der beigelegten Zeichungen detailliert beschrieben, die einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Schräm- bzw. Schlitzwerkzeuges enthalten.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Schrämwerkzeuges in Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Schrämwerkzeuges nach Fig. 1,

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 1 bezeichneten Linie A-A in grösseren Massstab;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 2 bezeichneten Linie B-B in grösseren Massstab;

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 2 bezeichneten Linie C-C;

Fig. 6 zeigt die perspektivische Ansicht des unteren Endes des Schrämwerkzeuges nach Fig. 1 bis 5 in grösserem Massstab;

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Schrämwerkzeuges in Seitenansicht;

Fig. 8 zeigt die Vorderansicht des Schrämwerkzeuges nach Fig. 7;

Fig. 9 zeigt den Schnitt entlang der in Fig. 7 bezeichneten Linie D-D;

Fig. 10 zeigt ein anderen Ausführungsbeispiel des Schrämwerkzeuges in Seitenansicht;

Fig. 11 zeigt die Vorderansicht des Werkzeuges nach Fig. 10;

Fig. 12 zeigt das untere Ende einer weiteren Ausführungsform des Schrämwerkzeuges in Seitenansicht;

Fig. 13 zeigt das in Fig. 12 bezeichnete Detail F in grösserem Massstab;

Fig. 14 zeigt ein Teil der Konstruktion aus der Sicht des in Fig. 13 eingezeichneten Pfeiles I;

Fig. 15 zeigt beide Seiten der Konstruktion nach Fig. 14 in kleinerem Massstab;

Fig. 16 zeigt die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Schrämwerkzeuges;

Fig. 17 zeigt die Ansicht des Schrämwerkzeuges nach Fig. 16 aus der Sicht des dort eingezeigneten Pfeiles G;

Fig. 18 zeigt die Art und Weise der Verwendung des Schrämwerkzeuges nach Fig. 1 bis 5 in Draufsicht;

Fig. 19 zeigt die Art und Weise der Verwendung des Schrämwerkzeuges nach Fig. 7 bis 9 ebenfalls in Draufsicht;

Fig. 20 zeigt die Arbeit mit den in Fig. 10-11 dargestellten Schrämwerkzeugen;

Fig. 21 zeigt die Arbeit mit den in Fig. 18 und 19 dargestellten Schrämwerkzeugen.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte, im Ganzen mit der Bezugsnummer I bezeichnete Schrämwerkzeug besitzt ein durch ein I-Stahlprofil gebildetes Tragglied 11 dessen Steg mit der Bezugsnummer 1 und dessen Rippen mit der Bezugsnummer 8 bezeichnet wurden. Das untere Ende des Steges 1 endet - wie dies auch aus Fig. 6 aussichtlich ist - in einer mit schrägen Abschnitten ausgebildeten Spitze 1a, die durch die Rippen 8 nicht mehr in die Mitte genommen wird. Der Steg 1 enthält von oben in Richtung zur Spitze 1a fortschreitend in ihrer Länge h1 ... h4 zunehmende, einander folgende abgerundete Enden aufweisende Aussparungen 9, d. h. zur Minderung des Gewichtes beitragende Ausschnitte (Fig. 1).

Den auf diese Weise vorgesehenen Ausschnitten zufolge vermidnert sich einerseits die Masse - die Trägheit - des Werkzeuges in wesentlichen Masse ohne dass sich dabei seine Widerstandsfähigkeit gegen dynamische Beanspruchungen verschlechtern würde, andererseit vermindern die Aussparungen 9 die Oberfläche des Steges 1 eben dort in dem grössten Ausmasse wo der sich auf den verbleibenden Flächen aufbauende Bodendruck (h × γt) eben der Grösste ist.

Dadurch vermindert sich der Widerstand gegen das Eindringen und demzufolge auch die dynamische Beanspruchung - diese beiden Faktoren stehen nämlich in enger Wechselwirkung miteinander -, folglich vermindert sich der zum Eintreiben des Schrämwerkzeuges I in den Boden erforderliche Energieaufwand in wesentlichem Masse was letzten Endes zur Erhöhung der Lebensdauer des Schrämwerkzeuges führt.

In Bereich des unteren Endes des Traggliedes 11 ist an die beiden Rippen 8 je ein lanzenförmiger Schneidkopf 2 angeschlossen (siehe Fig. 6), die in einem der Breite des Steges 1 entsprechenden Abstand voneinander parallel zueinander verlaufen (Fig. 1 und 3). Jeder Schneidkopf 2 enthält je zwei - gleichschenkelige und rechteckige Dreieckform aufweisende - Bleche 13, die sich entlang ihrer langen Seite in einer gemeinsamen Ebene, mit den Stegen 8 erstrecken und zu deren Kannten angeschweisst sind, und hierbei zweckmässig die gleiche Stärke wir die Rippen 8 aufweisen.

Mit Hilfe der am oberen Ende des Traggliedes 11 angeordneten und mit Löchern versehenen beiden Flügelbleche kann das Tragglied in die Rammstellung eingerichtet und nach dem Rammen aus dem Boden zurückgezogen werden.

Das Tragglied 11 ist mit zwei Injektierleitungen 3 versehen, die mittels Schellen 4 an die Aussenseite der beiden Rippen 8 befestigt sind und fast der ganzen Länge des Traggliedes 11 entlang verlaufen. Die Injektierleitungen 3 können oben an eine (nicht dargestellte) Pumpe angeschlossen werden, wobei ihr unteres Ende abgedichtet in je einen kegeligen Anschlussstützen 5 mündet. Aus den Anschlussstützen 5 treten je zwei Zweigleitungen 6 aus, die den oberen Rand der Bleche 13 der Schneidköpfe 2umgebend geführt sind wobei ihr Ende bei der äusseren Spitze der dreieckförmigen Bleche 13 mündet und hier mit dem Ventil 7 versehen ist. Diese Ventile 7 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels Flügenventile, deren Drehachse innen angeordnet ist und die in einer von ihre Drehachse schräg nach oben und nach aussen verlaufenden Ebene angeordnet sind und sich im Verlaufe des Abwärtstreibens bzw. Rammens des Schrämwerkzeuges an das in der gleichen Richtung schräg abgeschnittene Ende der Zweigleitungen 6 anpassen. Ebenfalls in der Nähe der äusseren Spitze der Bleche 13 ist an diese je ein aus Stahlblech gefertigtes zweckmässig Rombusform oder eine ähnliche Form aufweisendes Schneidelement 12 angeschweisst.

Diese Schneidelemente 12 - die durch die Zweigleitungen 6 geführt werden - stehen senkrecht zur Ebene der Bleche 13. Die Bleche 13 sind ihnen mit halfkreisförmigen Aussparungen 14 ausgebildet und dadurch in ihrem Gewicht vermindert wobei ihr obere Rand mit der in Fig. 4 dargestellten Schneidkante 13b, ihr untere Rand hingegen mit der in Fig. 5 dargestellten Schneidkante 13a ausgebildet ist. Sowohl die Schneidkanten 13a als auch die Schneidkanten der Spitze 1a haben einen Neigungswinkel von α ca. 45°.

Wie aus Fig. 2 und 3 gut ersichtlich ist, überschreitet die Breite K der Schneidköpfe 2 das kleinere Breitenmass k des Traggliedes 11 um ein mehrfaches. Das Schrämwerkzeug I zeigt in der Draufsicht ein H-Profil (Fig. 3).

Das Schrämwerkzeug nach Fig. 7-9 (und die weiteren Ausführungsbeispiele ebenfalls) sind in mehreren Relationen gleich dem in Fig. 1 bis 6 dargestellten Schrämwerkzeug I und deshalb werden zur Bezeichnung der gleichen Konstruktionsteile die in den Fig. 1 bis 6 benutzten Bezugsnummern im weiteren sinngemäss angewandt.

Das Schrämwerkzeug II weicht von dem Schrämwerkzeug I nur darin ab, dass nur an die eine Rippe 8 des Traggliedes 11 ein Schneidkopf angeschlossen ist, demzufolge das Schrämwerkzeug II in der Draufsicht ein I-Profil aufweist (Fig. 9) und nur mit einer Injektierleitung 3 sowie einem Flügelblech 10 versehen ist.

Das in den Fig. 10 und 11 dargestellte Schrämwerkzeug III weicht von den vorstehend beschriebenen Schrämwerkzeugen I und II darin ab, dass der Schneidkopf 2 nicht zu den Rippen 8 des Traggliedes 11 parallele sondern zu diesen senkrechte Bleche 13 aufweist, die aus der Aussenseite der Rippen 8 ausgehen und mit dem Steg 1 des Tragglieders 11 in eine gemeinsame Ebene fallen.

Auch in diesem Falle überschreitet die Breite L des Scheidkopfes 2 das grössere Breitenmass a des Traggliedes 11 um das mehrfache (Fig. 10).

Das in den Fig. 12 bis 16 (nur zum Teil) dargestellte Schrämwerkzeug IV unterscheidet sich von dem Schrämwerkzeug III nach Fig. 10 und 11 nur darin, dass die Zweigleitungen 6 der Injektierleitungen 3 nicht an die äussere Spitze der dreieckförmigen Bleche 13 des Schneidkopfes 2 herausgeführt sind sondern bei den unteren Schneiden 13a herausmünden. Am unteren Ende der Zweigleitungen 6 befindet sich je eine schräge bogenförmige Öffnung 16. In den Blechen 13 des Schneidkopfes 2 unten den Öffnungen 16 sind je eine längliche rechteckförmige Öffnung 15 ausgestaltet, wie dies in Fig. 13 besonders gut zu sehen ist. In beide Öffnungen 15 ist je eine Achse 17 mit ihren Enden eingeschweisst (diese wurde in Fig. 13 der besseren Übersichtlichkeit halber nur mit einer punktierten Linie bezeichnet) an der verdrehbar Scharnierbänder 17a montiert und an diese je zwei Ventile - in vorliegendem Falle oben abgerundete Flügeldeckel - natürlich so befestigt sind, das ein Teil der Bänder an das eine der anderer Teil an das andere Flügeldeckel anschliesst. Auf diese Weise gehören die die das Blech 13 von zwei Seiten umgebenden Zweigleitungen 6 schliessenden und öffnenden Ventile 7 zu der gleichen Achse 17 (Fig. 15) und natürlich gehören zum Schneidkopf 2 zwei derartige Achsen 17, insgesamt also vier Ventile 7.

Die Konstruktion nach Fig. 12 bis 15 weisst über das dargelegte hinausgehend noch zwei wichtige Merkmale auf einerseits stehen die auf der Öffnung 16 schräg aufliegenden Ventile von der Aussenfläche der Zweigleitungen 6 um den Abstand b nach aussen (Fig. 14 und 15); andererseits sind die Zweigleitungen 6 unten in der Nähe der Achse 17 neben den Blech 13 ausgeschnitten so dass hier eine in wesentlichen dreieckförmige Öffnung 18 ausgebildet ist, die beim Herabtreiben und Hochziehen des Schrämwerkzeuges 4 in gleicher Weise geöffnet ist; auf die Rolle dieser Öffnung und des Hervorstehens des Ventils wird im Weiteren zurückgekehrt.

Das im ganzen mit der Bezugsnummer V bezeichnete Schrämwerkzeug nach Fig. 16 und 17 weicht von dem Schrägschrämwerkzeug III nach Fig. 10 und 11 grundlegend darin ab, dass sein Schneidkopf 2 nur ein gleichschenkeliges rechteckiges dreieckförmiges Blech 13 besitzt, das sich mit seiner langen Seite an die Aussenfläche der einen Rippe 8 des I-Profil-Traggliedes 11 anpasst und auch in diesem Falle in die Ebene des Steges 1 des Traggliedes fehlt. In diesem Falle ist die Spitze 1b des Steges 1 - von den vorhergehenden Beispielen abweichend - nur mit einem einseitigen Abschnitt ausgebildet. Die Breite M des Schneidkopfes 2 überschreitet auch in diesem Falle um das mehrfache die Breite a des Traggliedes 11 (Fig. 16).

Mit dem Schrämwerkzeug I nach Fig. 1 bis 6 erfolgt die Arbeit auf nachstehende Weise:

Das Schrämwerkzeug I wird auf die selbstfahrende Arbeitsmaschine z.B. an das an den in Fig. 20 dargestellten und im weiteren zur Beschreibung gelangenden Drehbagger montierte Auszieh- und Rammgerüst angeschlossen, an dem ein an das Schrämwerkzeug anschliessbarer Rammbär vorgesehen ist. Mit der Arbeitsmaschine kann entlang der Trasse des herzustellenden Schrames oder parallel zu dieser Trasse gearbeitet werden. Der Vorgang der Schramsherstellung ist in Fig. 18 verschaulicht, wobei die Richtung des Vortschreitens der Arbeit mit dne Pfeil e, der Schram selbst mit eine unterbrochene Linie und der Bezugsnummer 28 bezeichnet wurde. In Fig. 18 sind drei Arbeitstellungen des Schrämwerkzeuges zu sehen. In der ersten (unteren) Stellung wird das Schrämwerkzeug 1 mittels des vorgenannten Rammbären in den Boden getrieben (gerammt), wobei der Bodendruck die sich automatisch schliessenden Ventile 7 - aus deren Lage und Anordnung folgend - an die untere Austrittsöffnung der Zweigleitungen 6 drückt, so dass in die Zweigleitungen keine Erde gelangen kann. Das Hineintreiben d.h. Rammen des Schrämwerkzeuges in den Boden wird durch die Spitze 1a und die Schneidkanten 13a weitgehend erleichtert. Das Schrämwerkzeug 1 ist in der Lage im Verlaufe seines Eindrängens in den Boden die in der Richtung des Schrames liegenden grösseren Steinstücke bei Seite zu schieben. Der Schneidkopf 2 und die Form und der Schneidenwinkel der Spitze 1a dienen der Gewährleistung eines möglichst günstigsten Eindrängens. Die die obere Schneide /Kante/ 13b der Bleche 13 des Schneidkopfes 2 von beiden Seiten umgebenden Zweigleitungen 6 verbreiten den durch die Schneide (Schneidkante) 13a geöffneten Spalt bzw. Schram weiter.

Nach Erreichen der vorgesehenen Tiefe wird die (nicht dargestellte) Injektierpumpe in Gang gesetzt und das Herausziehen des Schrämwerkzeuges I mit Hilfe der Flügelbleche 10 eingeleitet. Hierbei öffnen die Ventile 4 /Flügelkappen/ automatisch und durch die Injektierleitungen 3, die Anschlussstutzen 5 und die Zweigleitungen wird flüssiges Injektiermaterial mit Zwangsumwelzung in den Schram bzw. Spalt gepresst wodurch die längsgerichteten Abschnitte 28 und ein quergerichteter Abschnitt 29 der Schlitzwand 26 entsteht; diese wurden in Fig. 18 im oberen Teil mit unterbrochenen Linien dargestellt.

In der nächstfolgenden technologischen Phase der Schlitzwandfertigung wird das Schrämwerkzeug I - nach Abschluss des Injektierens - über die Erdoberfläche gehoben und die Arbeitsmaschine einem Arbeitsschritt der Länge H entsprechend weitergestellt und das (mit eine unterbrochenen Linie dargestellt) Schrämwerkzeug wie vorstehend beschrieben erneut in den Boden getrieben. Wie aus Fig. 18 gut zu ersehen ist, wird das erneute Eintreiben mit einem "Rückgriff" der Länge c vorgenommen d.h. das bei dem erneuten Eintreiben um das Mass c die Bereits fertiggestellte Schlitzwand eingeritzt (eingeschnitten) wird, was der Sicherung der vollkommen wasserdichten Verbindung der benachbarten Schlitzwandtafeln der Länge H dient. Die gleiche Bestimmung haben die Schneidelemente 12 (Schneidmesser) die quergerichtete Spalte geringer Breite ausschneiden durch welche ebenfalls Injektierstoff in den Bereich deren Schlitzwandtafel Verbindungsstellen gepresst wird. Die Hierbeiführung guter Wasserdichteverbindungen fördert schliesslich auch die auf die Ebene der Schlitzwand in senkrechter Richtung ein wirkende günstige Trägheit des Schrämwerkzeuges I, die sogar in grösseren Tiefen gegen eventuelle Verschiebungen des Schrämwerkzeuges und folglich gegen das Entstehen von Kontinuitätslücken in der Schlitzwand Sicherheit bieten.

Nach Erreichen der vorgesehenen Tiefe wird das Schrämwerkzeug erneut hochgezogen, inzwischen injektiert, und dann mit der Arbeitsmaschine um einen neuen Arbeitschritt weiter gefahren und entsprechend den vorstehenden Ausführungen eine weitere Schlitzwandtafel fertiggestellt. In Fig. 18 wurde auch diese dritte Stellung dargestellt (ebenfalls mit unterbrochender Linie). Es ist leicht anzusehen, dass mit der Wiederholung der vorstehend detailliert beschriebenen technologischen Arbeitsgänge praktisch Schlitzwände 26 beliebiger Länge hergestellt werden können, deren beide parallele längsgerichtete Schlitzwand-Abschnitte 28 in Abständen von H durch quergerichtete Schlitzwandabschnitte 29 verbunden werden. In dieser Weise ergeben sich in seitlicher Richtung geschlossene Kasetten 27. Eine solche Konstruktion aufweisende doppelmembranige Kasettenschlitzwand gewährleistet offensichtlich eine erhöhte Wasserundurchlässigkeit bzw. eine um Grössenordnungen erfolgende Verminderung der Sickergeschwindigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen einschichtigen Schlitzwänden. Besitzt das Injektiermaterial zuhärtende Eigenschaften so erscheint die Starrheit der Schlitzwandkonstruktion als aussenordentlich vorteilhafter Faktor, insbesondere im Vergleich zur eingeführten Materialmenge. Ist die Durchlässigkeit des Bodens gross, so kann die im Verlaufe der Injektierung eintretende Diffusion derartige Masse annehmen, dass auch die Kasetten 27 vollständig mit Injektierstoff aufgefüllt d.h. die längsgerichteten Schlitzwandabschnitt 28 geschlossen werden. Weist der Injektiersoff zuhärtende (nacherhärtende Eigenschaft auf, kann mit den erfindungsgemässen Schrämwerkzeug I eine arbeitsgrubenstützende Schlitzwand beschränkte Tiefe ebenfalls gebaut werden. Die beiden Schneidköpfe 2 (Zwillingsschneidköpfe) des Schrämwerkzeuges I dichten übrigens im Verlaufe ihrer Abwärtsbewegung den Boden zwischen denselben und deshalb sowie auch unter ein Wirkung der Rammvibration vermindert sich der Holraumgehalt des Bodens, was schon an sich eine sickerungsmindernde Wirkung ausübt und den zur Porenausfüllung aufforderlichen Injektierstoffbedarf vermindert.

Mit den in den Fig. 7 bis 9 ersichtbaren Schrämwerkzeug II erfolgt die Arbeit auf die anhand der Fig. 1 bis 6 und Fig. 18 vorstehend beschriebene Weise, wobei in der Fig. 19 auch die bautechnologie der mit Hilfe des Schrämwerkzeuges II hergestellten und im Ganzen mit der Bezugsnummer 30 bezeichneten Schlitzwand veranschaulicht wird. Diese Schlitzwand 30 - die grundliegend zur Abstützung von Baugruben dient - hat längsgerichtete Schlitzwandabschnitte 31 und von einer Seite derselben senkrecht hervorstehende, in der Draufsicht T-förmige, quergerichtete Schlitzwandabschnitte 32, die in gegenseitigen Abständen von H voneinander stehen und in den an der Stelle des Steges 1 und der einen /äusseren/ Rippe 8 des Traggliedes 11 des Schrämwerkzeuges 2 gebildeten Spalten entstehen. Im Verlaufe des in der Richtung e fortschreitenden Schlitzwandbaues werden auch in diesem Falle "Rückgriffe" mit dem Ausmass c angewandt, was - mit der bereitsbeschriebenen günstigen Wirkung der Schneidelemente 12 zusammen - zur Sicherung der günstigen Wasserdichtheit der Verbindungen beiträgt. Die Schlitzwand 30 ist zweckdienlicherweise so zu errichten, dass die quergerichteten Schlitzwandabschnitte 32 auf die der in Fig. 18 mit dem Pfeil f bezeichneten Sickerungsrichtung entgegengesetzte Seite erfallen, da die sozusagen als die senkrechten Stütztrippen der längsgerichteten Schlitzwandabschnitte 31 funktionieren.

Mit dem Schrämwerkzeug III nach Fig. 10 und 11 können nach der vorstehend detailliert beschriebenen Abtreibund Rückzieh - Injektiertechnologie einschichtige, die Sickerung mindernde Schlitzwände hergestellt werden. Die "Rückgriffe" mit einem Ausmasse c (Fig. 18 und 19) sind auch in diesem Falle vorzunehmen, um einen einwandfreien Anschluss der Schlitzwandtafeln zu gewährleisten. Mit dem Schrämwerkzeug III können in einem Arbeitschritt (eine Zustellung) Schlitzwandtafeln maximaler Länge hergestellt werden (das der in Fig. 3 angezeichneten Schlitzwandtafel- Länge a entsprechende Mass L überschreitet das in Fig. 2 und 3 bezeichnete Mass K), so dass die Produktivität der Arbeit erhöht werden kann.

Darüber hinausgehend kann mit Hilfe des Schrämwerkzeuges III sehr günstig eine zur Bewegungsrichtung, (Massrichtung) der Arbeitsmaschine, z.B. eines Drehbaggers parallele Schrämarbeit vorgenommen werden, was fallweise, z.B. beim Hochwasserschutz erforderlich wird, wenn z. B. die Arbeitsmaschine auf den Schutzdammfährt fortschreitet (fährt) und die Schlitzwand am Fusse des Dammes an der Flussbettseite zu errichten ist. In Fig 20 ist diese Arbeitsmethode dargestellt. Der Drehbagger wurde mit der Bezugsnummer 20, sein Aufleger mit der Bezugsnummer 21 bezeichnet. Das Schrämwerkzeug III wird an das an den Aufleger 21 montierte, mit der angelenkten Befestigungstange 15 und einem verstellbaren Teleskop angeschlossene Auszieh- und Rammgerüst 19 in der Weise angeschlossen, dass das obere Ende des Schrämwerkzeuges III sich an den durch das aus Zieh- und Rammgerüst 19 geführten Rammbären 22 anschliesst. Der Schneidkopf 2 des Schrämwerkzeuges 3 ist vor der rollenbestüpften Fussplatte 25 quer zu dieser parallel zur Fortbewegungsrichtung des Baggers 20 angeordnet undn so wird auch die Schlitzwand in dieser Richtung verlaufen.

Im Verlaufe der mit Hilfe des Schrämwerkzeuges IV nach Fig. 12 bis 15 vorgenommenen Schrämarbeit schliessen die Ventile 7 (Flügelbleche) die unten ausmündenden Öffnungen 16 der Zweigleitungen 6 (Fig. 13) in Folge des Bodendruckes, die kleinen Öffnungen 18 (Fig. 14 und 15) bleiben aber auch beim Eintreiben (Rammen) frei und durch diese kann in beschränkter Menge Spalt ausfüllendes oder/und Schmiermittel, z.B. Bentonit in die unmittelbare Umgebung des Schneidkopfes 2 geführt werden. Also wird im Verlaufe des Eintreibens bzw. Rammens der mittels Schneidkopfes 2 geöffnete Spalt unverzüglich mit einem derartigen flüssigen Bentonit oder sonstigen Mörtel /einer Suspension/ ausgefüllt, was in wesentlichen Masse zur Verminderung des Eindrängung - Widerstandes sowie zur Erhöhung der unter Einwirkung des wegen den engen seitlichen Öffnungen 18 entstehenden höheren Injektierungsdruckes zustandekommenden Diffusion beiträgt.

Beim Zurückziehen des Schrämwerkzeuges IV öffnet sich das Ventil 7 (Flügelblech) zufolge seines um das Mass b bestehenden Überstandes (Fig. 14 und 15) und wegen den Bodenwiderstand den Pfeilen g entsprechend unverzüglich und so drängt auch der Injektierungsstoff sofort in den Spalt hinein was die Sicherheit der Spaltauffüllung erhöht.

Das Schrämwerkzeug V nach Fig. 16 und 17 kann insbesondere in den Fällen vorteilhaft zur Schlitzwand Herstellung verwendet werden, wenn diese in der Bewegungsrichtung der Maschine - in die Achslinie der Maschinenbewegung - fallen muss. Eine derartige Aufgabe bedeutet zum Beispiel der Bau einer in der Längsrichtung eines Hochwasserschutzdammes in der Achslinie der Böschung zurichtenden, zur Behinderung der Sickerung dienenden Schlitzwand (Membrane), wie das in Fig. 21 veranschaulicht wurde, wo die Bezeichnungen auf Fig. 20 sinngemäss zur Anwendung gelangten.

Die Bewegungsrichtung des Baggers 20 wurde mit dem Pfeil i bezeichnet. Aus Fig. 21 ist gut zu ersehen, das der Schneidkopf 2 des Schrämwerkzeuges 5 vor der Rollen bestückten Fussplatte 25 angeordnet ist und so ohne weiteres die Möglichkeit zur Fertigstellung der Schlitzwand nach der vorstehend beschriebenen Art und Weise besteht.

Hierbei ist es zu bemerken, dass obwohl sich sämtliche Ausführungsformen des erfindungsgemässen Schrämwerkzeuges zu der mit der Hängetechnologie durchzuführenden Abtreib (Ramm-) und Rückzieh-Arbeitsgänge eignen, wegen im Eingang genannten Unsicherheit der Anschlüsse bei dünnen injektierten Schlitzwänden zweckdienlicherweise die gerichtete Schrämarbeit zu bevorzugen ist, deren Arbeitsmitteln das in Fig. 20 und 21 dargestellte und bereits beschriebene universale Auszieh- und Rammgerüst 19 ist, das in jede Ebene der Aufhängung mit Hilfe des Teleskops 32 beliebig angestellt werden kann.

Im Verlaufe der Schlitzwandfertigung ist - bei Verwendung der zur Zeit bekannten Schrämwerkzeuge - während der Fertigstellung der einzelnen Schlitzwandtafeln im Verlaufe des Arbeitsganges der Umstellung in der obersten Stellung des Rammwerkzeuges 22 das Anheben des ganzen Auszieh- und Rammgerüstes 19 mit dem Schrämwerkzeug zusammen und das Vorwärtsbewegen des Baggers 20 um eine Arbeitsschrittbreite unvermeidlich. Dadurch werden - wegen Stabilitätsgründen - die Länge des einsetzbaren Schrämwerkzeuges und darausfolgend die Schraftiefe in wesentlichem Masse beschränkt. Die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Schrämwerkzeuges nach Fig. 1 bis 6 und Fig. 16, 17 d.h. die Schrämwerkzeug I und V - erhöhen die Stabilität der Grundmaschine d.h. des Baggers im wesentlichen Masse. Die Schneidköpfe 2 des Schrämwerkzeuges I sind nämlich von der in Fig. 20 und 21 dargestellten rollenbestückten Fussplatte 25 beiderseitig angeordnet und zur Achslinie der Vorwärtsbewegung des Baggers parallel wogegen der Schneidkopf 2 des Schrämwerkzeuges V in die Achslinie dieser Vorwärtsbewegung fehlt. Dies erübrigt bei Abschluss des Injektierungsarbeitsganges zur Umstellung das Anheben des Aufzieh- und Rammgerüstes 19 und mit diesem zusammen des Rammwerkzeuges 22 und des Schrämwerkzeuges so dass nur das ganze Gerüst auf der rollenbestückten Fussplatte 25 während der Rückwärtsbewegung der Arbeitsschrittbreite/Zustellungbreite/ entsprechend zurückgezogen werden muss. Demzufolge erhöht sich die Stabilität des Baggers in einem derartigen Ausmasse, dass sich ohne jedes Risiko die Möglichkeit zur Erhöhung der Schrämtiefe bietet, so das sich mit einer gerichteten Schrämtechnologie - bei wesentlicher Erhöhung der Zuverlässigkeit der Schlitzwand - dank dem erfindungsgemässen Schrämwerkzeug die Möglichkeit ergibt, Schlitzwände mit der gleichen Tiefe wie mit der Hängerammtechnologie zu bauen.

Die mit der Erfindung verbunden vorteilhaften Effekte (Auswirkungen) können wie folgt zusmmengefasst werden:

Die mit der Aneinanderfügung der benachbarten Schlitzwandtafeln verbundenen Unsicherheiten werden durch das erdindungsgemässe Schrämwerkzeug praktisch vollständig beseitigt. Im Ergebnis des breiten Schneidkopfes - was lediglich geringfügige konstruktionsmässige Aufwendungen und einen unbedeutenden Material-Mehrbedarf erfordert - erhöht sich im Vergleich zu den herkömmlichen Werkzeugen die Arbeitsbreite (Arbeitsschritt bzw. Zustellungsbreite) des Schrämwerkzeuges auf ein mehrfaches und dadurch die Länge der in einem Arbeitsgang injektierten Schlitzwandtafel. Dem durch die Öffnungen (Aussparungen) durchgebrochenen Steg zufolge ist der Eindräng- und Ausziehwiderstand des Schrämwerkzeuges - trotz der auf das mehrfache erhöhten Arbeitsbreite - kleiner als der Widerstand eines herkömmlichen Schrämwerkzeuges ähnlicher Bestimmung, so dass der auf die Schlitzwandlänge bezogene spezifische Energieaufwand wesentlich unter dem üblichen bleibt. Die Tiefe der Schlitzwand kann durch die Veränderung der Werkzeuglänge verändert werden. Besonders hervorragend sind die mit dem ein Satz der zur Herstellung con zweimembranigen Schlitzwänden dienenden mit Zwillingschneidköpfen versehenen Werkzeuge verbundenen Vorteile.

Mit diesem Werkzeug kann nämlich parallel zur Vorwärtsbewegung der Hauptmaschine (Grundmaschine) oder zu dieser achssymmetrisch eine derartige zweimembranige dünne Schlitzwand gebaut werden, die ihrer Kasettenkonstruktion zufolge eine die Filtration mindernde Wirkung aller bisher bekannten injektierten Schlitzwände überschreitende Wasserundurchlässigkeit eben demzufolge aufweist, dass die Umlagerung der zwischen den parallel angeordneten Schneidköpfen befindlichen Bodenkörnchen und die komplexe filtrationsmendernde Wirkung des in die Bodenprofile durch Einpressen zugeführten Injektierstoffes eben dort die stärkste ist, wo auch die ursprüngliche Durchlässigkeit des Bodens die Höchste war (hier ist die Diffusion die Grösste). Die Trägheit des Schrämwerkzeuges ist in senkrechter Richtung zur Schlitzwand derart günstig, dass die Teilabschnitte auch bei Schlitzwandfertigungen in grössere Tiefe mit Sicherheit ineinander greifen, so dass sich das Werkzeug zur kontinuierlichen Herstellung von Schlitzwänden eignet. Durch Erhöhen der Steghöhe des Traggliedes kann der Zwischenraum zwischen den parallelen Membranen vergrössert werden. In die Holräume /Spalte/ können verschiedene flüssige filtrationshemmende Füllstoffe z.B. suspendierter Bentonit, Zement Milch, Mörtel auf Kunststoffbasis oder deren gemische eingepresst werden.

Durch Anwendung von nacherhärtenden (zuhärtenden) Injektierstoffen können auch zur Abstürzung von Arbeitsgruben beschränkte Tiefe geeignete Schlitzwände gebaut werden, die natürlich auch die filtrationsmindernde Wirkung gewährleisten.

Die Druchbrüche im Steg vermindern einerseits die Masse des Werkzeuges in wesentlichen Masse, andererseits vorkommt ihre die Oberfläche mindernde Auswirkung eben dort am stärksten zur Geltung, wo im Verlaufe des Eindrängens zufolge des Bodendruckes die grösste Mantelreibung auftritt.

Gleichzeitig beeinträchtigen die Durchbrüche (Aussparungen) zufolge ihrer geometrischen Form und Anordnung die Widerstandsfähigkeit des Schrämwerkzeuges gegen dynamische Beanspruchungen (Ermündungsbeanspruchungen) nicht , da nämlich unten wo die grössten Aussparungen vorliegen, die Schwingungen durch den das Werkzeug umgebenden Boden eingedämpft werden, wogegen oben im Bereich der grössten Schlagbeanspruchung das meiste Material im Werkzeug vorhanden ist.

Die Schneidköpfe bewirken - aus ihrer Form resultierend - im Boden eine "gleitende Schubbeanspruchung" die das bei Seiteschieben der in den Weg der Schneide gelangenden grösseren Feststoffstücke günstig erfordert.

Bei den Werkzeugen die zwei starre oder elastische Injektierleitungen besitzen, gehören zu diesen zwei besondere Versorgungseinheiten, so dass die gleichmässige Ausfüllstoffpressung durch die Unterschiedlichkeit der Bodenwiderstände nicht beeinflusst wird, und die Kontinuität des Ausfüllens gewährleistet ist.

Die doppelte Membranen und mit T-förmigen Rippen abgestützte einfache Membranen herstellenden Ausführungsformen des Schrämwerkzeuges ermöglichen die Rückwärtsbewegung der Grundmaschine bzw. die zur Bewegungsachse der Grundmaschine symmetrische Doppelschlitzwand-Herstellung. Dies dient besonderst gut der kontinuierlichen Verfolgung der Trasse (Spurlinie) und erübrigt im Verlaufe der Umstellungen das Anheben des Rammgerüstes, was die Stabilität der Grundmaschine und die Sicherheit des Aufbaues einer ununterbrochenen Schlitzwand in wesentlichem Masse erhöht.

Die Anwendung von zweimembranigen Schlitzwänden ist besonders bei Anlagen des Umweltschutzes von Vorteil z.B. zum Schutz von Wasserbasen, zur umgebenden Abregelung von Deponien gefährlicher Abfälle. In letzterem Falle können z. B. aus den zwischen den beiden Membranen liegenden Raum und dem geschützten Gebiet Proben entnommen werden und auf Grund derselben steht genügend Zeit zum Bau eines weiteren Schutzsystemes zur Verfügung.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich keineswegs auf die vorstehend detailliert beschriebenen Beispiele sondern kann innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzumfanges auf vielerleiweise verwirklicht werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Schrämwerkzeug, das ein in den Boden einrammbares und von dort herausziehbares Tragglied; an dessen unteren Ende einen Schneidkopf; ferner zur Zuführung des Ausfüllmaterials in den Spalt/Holraum/ dienende Injektierleitung besitzt dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Längsrichtung der zubauenden Schlitzwand gleiche Richtung aufweisende grösste Breitenabmessung (K, L, M) des aus Stahlblech gefertigten und vorteilhafterweise nach aussenhin sich verminderndes Höhenmass aufweisenden Schneidkopfes (2) die in dieser Richtung liegende Breitenabmessung (k; a) des Traggliedes (11) überschreitet; und dass das Tragglied (11) zur Minderung des Gewichtes und der Reibung dienende Öffnungen (9) enthaltenden Steg (1) besitzt (Fig. 1 bis 3; 7, 8; 10 bis 11 und 16 bis 17).
  2. 2. Schrämwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitenabmessung (K, L, M) des Schneidkopfes (2) die Breitenabmessung des Traggliedes (11) um ein mehrfaches überschreitet.
  3. 3. Schrämwerkzeug nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Gewichtminderung dienenden Öffnungen (9) in einer der Längsrichtung des Steges (1) entsprechenden länglichen, an ihren Enden angerundeten Form ausgebildet sind, und ihre Länge (h1...h4) nach unten zu in Richtung der Spitze (1a,1b) des Traggliedes (11) fortschreitend zunimmt (Fig. 1, 7, 10 und 16).
  4. 4. Schrämwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (2) mindestens ein dreieckförmiges Blech (13) besitzt, das entlang seinen einen Seite z. B. mittels einer Schweissverbindung im Bereich des unteren Endes des Traggliedes (11) befestigt ist.
  5. 5. Schrämwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (13) eine gleichschenkelige rechtwinkelige Dreieckform aufweist und entlang seiner Hypotenuse an das Tragglied (11) befestigt ist.
  6. 6. Schrämwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bzw. 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der hervorstehenden Spitze des dreieckförmigen Bleches (13) in Querrichtung - zweckdienlicherweise senkrechter Richtung - zur Ebene dieses Bleches (13) Schneidelemente (12), z.B. rombusförmige Schneidmesser - vorteilhafterweise durch eine Schweissverbindung - befestigt sind (Fig. 1, 2; 6-8 und 10, 11).
  7. 7. Schrämwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Injektierleitung (3) eine Zweigleitung (6) unter Zwischenfügung eines z.B. kegeligen Anschlussstutzens (5) abgedichtet angeschlossen ist, an deren untere Ausmündungsöffnung ein bei dem Eintreiben (Rammen) des Schrämwerkzeuges (I-V) in den Boden geschlossenes, beim Hochziehen des Schrämwerkzeuges (I-V) geöffnetes Ventil (7), zweckdienlicherweise um eine Achse verdrehbares Flügelblatt angeschlossen ist.
  8. 8. Schrämwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (6) entlang des oberen Randes des vorteilhafterweise dreieckförmigen Bleches (13) des Schneidkopfes bis zum äussersten Punkt dieses Bleches (13) - zweckdienlicherweise bis zur äussersten Spitze des dreieckförmigen Bleches (13) - herausgeführt ist. (Fig. 1 bis 11).
  9. 9. Schrämwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (6) sich in einer Schneider (13b) endenden oberen Rand des Bleches (13) von beiden Seiten umgibt. (Fig. 4 und 6).
  10. 10. Schrämwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (6) bis zum unteren Rand des vorteilhafterweise dreieckförmiges Bleches (13) des Schneidkopfes (2) dieses Blech (13) beiderseitig umgebend herabgeführt ist; und das untere Ende der Zweigleitung (6) von dem Blech (13) ausgehende, schräg nach oben und aussen gerichtete Öffnungen (13) besitzt; und die Ventile (7) - zweckdienlicherweise an auf einer gemeinsamen Achse (17) verdrehbare Schärniere (17a) befestigte Flügelblätter - beim Eintreiben (Rammen) des Schrämwerkzeuges auf diese schrägen Öffnungen (16) aufsetzend ausgebildet sind (Fig. 12-15).
  11. 11. Schrämwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Achse (17) in einer unter der Zweigleitung (6) im Blech (13) ausgebildeten länglichen Öffnung (15) z.B. mittels einer Schweissverbindung befestigt ist (Fig. 13).
  12. 12. Schrämwerkzeug nach Anspruch 10 bzw. 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der unteren Ausmündung der Zweigleitung (6) über dem Ventil (7), neben dem Blech (13) eine sowohl beim Eintreiben (Rammen) des Schrämwerkzeuges (IV) als auch bei seinem Hochziehen geöffnete, kleinere als die mit dem Ventil auf- und verschliessbare Öffnung (16), zur Zuführung des zur Minderung der Reibung dienenden Stoffes in den Spalt bei dem Einrammen des Schrämwerkzeuges (V) dienende Öffnung (18) vorgesehen ist (Fig. 14-15).
  13. 13. Schrämwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des unteres Randes des Schneidkopfes (2) eine lanzenartige Schneide (13a) ausgebildet ist. (Fig. 5)
  14. 14. Schrämwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sein Tragglied (11) ein I Profil aufweisender Stahlbalken ist. (Fig. 1, 2 und 6 bis 8; 10, 11; 12 und 16, 17).
  15. 15. Schrämwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an die beiden Rippen (8) des Traggliedes (11) unten in die Ebene dieser Rippen (8) fallende, nach aussen stehende, vorteilhafterweise rechtwinkelige Dreieckform aufweisende je zwei Bleche (13) befestigt sind, die je einen zueinander parallel mit einem Abstand (a) voneinander entlangstehenden Schneidkopf (2) bilden, und entlang der Rippen (8) zwei Injektierleitungen (3) vom oben nach unten bis zum oberen Ende der Schneidköpfe (2) verlaufen, wo aus den Injektierleitungen je zwei Zweigleitungen (6) ausmünden, die bis zur äusseren Spitze oder/und bis zum unteren Rand der Bleche (13) reichen (Fig. 1 bis 6).
  16. 16. Schrämwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nur an die eine Rippe (8) unten zwei in die Ebene dieser Rippe (8) fallende, nach aussen stehende, vorteilhafterweise rechtwinkelige dreieckförmige, einen Schneidkopf (2) bildende Bleche (13) befestigt sind, und entlang dieser Rippe (8) von oben nach unten bis zum oberen Ende des Schneidkopfes (2) reichende Injektierleitung (3) verläuft, wobei aus dieser zwei Zweigleitungen (6) ausmünden, die bis zur äusseren Spitze oder/und zum unteren Rand der Bleche (13) reichen. (Fig. 7 bis 9).
  17. 17. Schrämwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an beide Rippen (8) unten zwei, zur Ebene dieser Rippen (8) senkrechte, in die Ebene des Steges (1) fallende, nach aussen stehende, vorteilhafterweise rechtwinkelige dreieckförmige, einen Schneidkopf (2) bildende Bleche (13) befestigt sind, und entlang der Rippen (8) von oben nach unten bis zum oberen Ende des Schneidkopfes (2) reichende Injektierleitungen verlaufen, wobei aus ihnen je zwei Zweigleitungen (6) ausmünden, die bis zur äusseren Spitze oder/und zum unteren Rand der Bleche reichen (Fig. 10 und 11).
  18. 18. Schrämwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nur zur einen Rippe (8) unten ein zur Ebene dieser Rippe (8) senkrechtes, in die Ebene des Steges (1) fallendes, nach aussen stehendes, vorteilhafterweise rechtwinkeliges dreieckförmiges, einen Schneidkopf bildendes Blech (13) befestigt ist, und entlang dieser Rippe (8) eine von oben nach unten bis zum oberen Ende des Schneidkopfes (2) reichende Injektierleitung (3) verläuft, wobei aus dieser eine Zweigleitung (6) ausmündet, die bis zur äusseren Spitze oder bis zum unteren Rand des Bleches (13) reicht. (Fig. 16 und 17).






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