AUFNAHMETROMMEL FÜR EIN ZUGSEILELEMENT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Zugankers im Boden mit mindestens einen flexiblen Zugseilelement, welches aus einer Aufnahmetrommel abgewickelt und zum Bilden des Zugankers in ein Ankerloch im Boden eingeführt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Aufnahmetrommel für ein Zugseilelement zum Erstellen eines Zugankers im Boden mit einem trommelförmigen Grundkörper mit einem inneren Aufnahmeraum zum Aufnehmen mindestens eines Zugseilelementes und mindestens einer Austrittsöffnung für das Zugseilelement, gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 5.

Zuganker, auch Bodenanker genannt, werden seit langem im Spezialtiefbau einge setzt, etwa bei der Rückverankerung von Stützwänden. Dabei wird ein Ankerloch in den Boden eingebracht, in welchem dann ein Zuganker eingeführt und beispielweise mittels Hochdruckinjektion im Boden verankert wird. Durch Aufbringen eines Zug elementes am freien Ende des Zugankers können so beispielsweise Kräfte von einer Stützwand nach hinten in den Boden abgeleitet werden.

Abhängig von den abzuleitenden Kräften können Zuganker eine Länge von mehre ren Metern, häufig von 5 bis 20 Metern und mehr aufweisen. Bei derartigen Längen ist es üblich, keine starren Zuganker einzusetzen, sondern Zuganker, welche mit ei nem oder mehreren flexiblen Zugseilelementen aufgebaut sind. Derartige flexible Zugseilelemente werden zum Lagern und Transportieren in einer gewickelten Form in einer Aufnahmetrommel angeordnet. Solche flexible Zugseilelemente gehen bei spielsweise aus der EP 3517688 A1 hervor. Zum Lagern und Transportieren derartig langer Zugseilelemente ist es bekannt, die se in einer gewickelten Form in einer Aufnahmetrommel anzuordnen, welche in der Regel einen Durchmesser zwischen 1 bis 3 Metern aufweisen. Die Aufnahmetrom mel wird dabei üblicherweise auf einem schrägstehenden Lagerbock drehbar gela gert, welcher unmittelbar an einem Ankerloch auf dem Boden positioniert wird. Ein Arbeiter kann dann von Hand das Zugseilelement aus der Aufnahmetrommel abzie- hen und das Zugseilelement unter Drehung der Aufnahmetrommel in das Ankerloch einführen.

Derartige manuelle Arbeiten sind zeitaufwändig und kraftanstrengend. Darüber hin aus besteht bei stärkeren Zugseilelementen aus Stahlseilen die Gefahr, dass diese in der gewickelten Form unter Spannung stehen, wobei sich die Spannung insbe sondere beim Abziehen des letzten Zugseilstückes aus der Aufnahmetrommel schlagartig abbauen kann. Hierdurch kann sich das Ende des Zugseiles unkontrol liert und schlagartig bewegen, was eine nicht unerhebliche Verletzungsgefahr für Arbeiter im Nahbereich der Trommel darstellt.

Zur Handhabung von Bohrgestängeelementen sind Hilfs- oder Unterstützungsbagger mit einer Greifeinrichtung zum Greifen von Bohrgestängeelementen bekannt, so et wa aus der EP 3382 139 B1. Solche Unterstützungsgeräte sind jedoch nur für starre Bohrgestängeelemente vorgesehen.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine Aufnahme trommel anzugeben, mit welchen ein einfaches und sicheres Erstellen eines Zugan kers im Boden mit mindestens einem flexiblen Zugseilelement ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird zum einen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1 und zum anderen durch eine Aufnahmetrommel mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den je weils abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme trommel zum Abwickeln des Zugseilelementes an einem bewegbaren Haltearm drehbar aufgehängt wird. Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Aufnahmetrommel nicht mehr am Boden stehend auf einem Lagerbock zu lagern, welcher schwer zu handhaben ist und einen geeigneten Stellplatz am Ankerloch benötigt. Gemäß der Erfindung wird die Aufnahmetrommel frei aufgehängt, so dass sie in einfacher Weise drehbar ist. Zum Aufhängen wird ein bewegbarer Haltearm vorgesehen, so dass eine einfache Positionierung und Handhabung der Aufnahmetrommel ermöglicht ist.

Grundsätzlich kann die Aufnahmetrommel frei drehbar gelagert sein. Besonders vor teilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass an dem Haltearm ein Drehantrieb angeordnet ist, mit welchem die Aufnahmetrommel zum Abwinkeln des Zugseilelementes gedreht wird. Die Drehbewegung kann somit maschinell über ei nen eigenen Drehantrieb erfolgen, so dass eine manuelle Drehbewegung durch ei nen Arbeiter entfallen kann. Dies erleichtert die Arbeit und erhöht die Arbeitssicher heit.

Grundsätzlich kann der Haltearm an einer stationären Vorrichtung vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass der Halte arm an einem Fahrzeug angebracht ist, mit welchem die Aufnahmetrommel verfah ren wird. Das Fahrzeug kann ein übliches Baufahrzeug, insbesondere ein Unterstüt zungsfahrzeug sein, welches an Baustellen mit Bohrgeräten zum Einsatz kommt. Insbesondere kann das Fahrzeug ein Kleinbagger oder ein kleinbagger-ähnliches Fahrzeug mit einem Raupen- oder Räderfahrwerk sein. Derartige Fahrzeuge weisen einen drehbaren Oberwagen auf, an welchem ein Haltearm angeordnet ist, welcher um mehrere, etwa horizontale Schwenkgelenke verstellbar ist. Auf dem Oberwagen ist für einen Maschinenfahrer eine Bedienkabine vorgesehen, so dass er geschützt die Aufnahmetrommel transportieren, positionieren und gegebenenfalls auch den Drehantrieb bedienen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass an dem Haltearm eine Greifzange angeordnet ist, mit welcher ein Verbindungsabschnitt an einem zentrischen Mittenschaft der Aufnahmetrommel zum Halten und Aufhängen der Aufnahmetrommel lösbar gegriffen wird. Die Aufnahmetrommel kann dabei in einfacher Weise ohne ein eigenes Drehlager ausgebildet sein. Die Drehung kann insbesondere über den Drehantrieb und die drehbare Aufhängung am Haltearm er folgen. Aufgrund der freien Aufhängung der Aufnahmetrommel mit einem Abstand über dem Boden mittels des Haltearms kann die Aufnahmetrommel unabhängig von den Bodenverhältnissen mit einem hohen Freiheitsgrad am Ankerloch positioniert werden. Dies erleichtert ein Abrollen des in oder an der Aufnahmetrommel aufgewi ckelten Zugseiles und ein Einführen in das Ankerloch.

Hinsichtlich der Aufnahmetrommel ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass an dem trommelförmigen Grundkörper ein zentrischer Mittenschaft mit einem Ver bindungsabschnitt angeordnet ist, mit welchem der trommelförmige Grundkörper mittig aufhängbar ist. Der trommelförmige Grundkörper ist etwa zylindrisch mit einem Bodenbereich und einem Umfangswandbereich ausgebildet. Eine Oberseite kann offen oder geschlossen sein. In Trommellängsrichtung ist ein Mittenschaft angeord net, welcher vorzugsweise über die Höhe der Umfangswand axial vorsteht. An dem zentrischen Mittenschaft ist ein Verbindungsabschnitt angeordnet, mit welchem die Aufnahmetrommel an dem Haltearm lösbar aufgehängt werden kann.

Der Grundkörper kann grundsätzlich als ein geschlossener Körper oder ein Körper mit geschlossenen Wänden ausgebildet sein. Eine besonders gut zu handhabende Aufnahmetrommel wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, dass der Grundkörper mit einer Fachwerkstruktur aus Streben aufgebaut ist. Die Aufnah metrommel ist also mit einer Streben- oder Gitterstruktur gebildet, so dass grundsätz lich ein Leichtbau gegeben ist. Die Struktur kann aus Stahl oder einem Leichtmetall, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff gebildet sein. Hierdurch wird eine Aufhän gelast an dem Haltearm reduziert.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung wird dadurch erreicht, dass der Verbindungsabschnitt mindestens einen radial gerichteten Haltebolzen auf weist. Dieser lässt sich besonders gut zum Bilden einer Aufhängung am Haltearm verwenden.

Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, dass der Haltebolzen einen Außendurchmesser aufweist, welcher einem Außendurchmesser eines Bohrgestängeelementes ent spricht. Auf diese Weise kann der Verbindungsabschnitt durch eine herkömmliche Greifzange ergriffen werden, welche beispielsweise zum Greifen von Bohrge stängeelementen bekannt und gebräuchlich ist. Für die Aufhängung kann so zum Herstellen einer lösbaren Verbindung ein Standard-Element eingesetzt werden. Ins- besondere kann ein bereits bei Bohrgeräten bekanntes Unterstützungsfahrzeug zum Handhaben von Bohrgestängeelementen auch bei dem Ankerbohren zum Einsatz kommen.

Grundsätzlich kann die Aufnahmetrommel, welche im Wesentlichen rotationssym metrisch aufgebaut ist, in beliebiger Weise gestaltet sein. Vorzugsweise weist die Aufnahmetrommel eine seitliche Umfangswand auf, gegen welche die unter Span nung stehenden Zugseilelemente sich in ihrem gewickelten Zustand radial nach au ßen anlegen. Zum Abziehen ist es dabei besonders vorteilhaft, dass die Aufnahme trommel einen Boden und eine seitliche Umfangswand aufweist, an welcher mindes tens eine Austrittsöffnung für das Zugseilelement angeordnet ist. Durch die mindes tens eine Aufnahmeöffnung an der Umfangswand kann so das Zugseilelement etwa tangential aus der Aufnahmetrommel abgezogen oder abgewickelt werden. Dies er laubt einen effizienten Abzieh- und Einführvorgang des Zugseilelementes.

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Anordnung zum Zuführen eines Zugseilelemen tes zum Erstellen eines Zugankers im Boden, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Zugseilelement in einer zuvor beschriebenen erfindungsgemä ßen Aufnahmetrommel gelagert ist und dass die Aufnahmetrommel über einen Ver bindungsabschnitt an dem zentrischen Mittenschaft drehbar an einem Haltearm auf gehängt ist. Die Aufnahmetrommel sowie die erfindungsgemäße Anordnung können zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens einge setzt werden. Dabei können die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden.

Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass an dem Haltearm ein Drehantrieb angeordnet ist, mit welchem die Aufnahmetrommel zum Abwickeln des Zugseilelementes drehbar ist. Der Drehantrieb weist dabei einen Ro tor auf, welcher drehfest mit einem Mittenschaft der Aufnahmetrommel verbunden werden kann. Auf diese Weise kann so der Rotor und die Aufnahmetrommel kraftbe trieben betätigt werden.

Eine besonders gute Handhabung wird dabei durch eine Variante der Erfindung dadurch erzielt, dass der Haltearm an einem Fahrzeug angeordnet ist, mit welchem die Aufnahmetrommel frei verfahrbar ist. Durch das Fahrzeug kann die Trommel also nicht nur am Ankerloch frei drehend aufgehängt werden, sondern die Aufnahme trommel kann auch zu und von dem Ankerloch effizient transportiert werden.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, dass das Fahrzeug ein Baggerfahrzeug ist, an welchem ein Haltearm verstellbar gelagert ist. Derartige Baggerfahrzeuge, insbeson dere Kleinbagger, können kostengünstig beschafft und eingesetzt werden, wobei eine Baggerschaufel durch eine Halteeinrichtung mit Drehantrieb ersetzt ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, dass an dem Haltearm eine Greifzange angeordnet ist, mit welcher der Verbindungsabschnitt an dem zentrischen Mittenschaft der Aufnahmetrommel zum Halten und Aufhängen der Aufnahmetrommel greifbar ist. Die Greifzange als Halteeinrichtung ist insbesondere eine einzelne oder eine doppelte Spannzange mit Spannklauen, so dass ein zentri scher Mittenschaft kraft- und/oder formschlüssig gegriffen werden kann. Durch einen entsprechenden verstellbaren Haltearm vorzugsweise mit einem zusätzlichen Schwenkkopf mit mindestens einer weiteren Schwenkachse kann die Aufnahme trommel nicht nur frei aufgehängt, sondern gegenüber der Vertikalen auch verstellt werden, so dass ein für ein effizientes Abwickeln geeigneter Winkel in Bezug auf das Ankerloch eingestellt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen wei ter erläutert, die schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Aufnahmetrommel;

Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf die Aufnahmetrommel von Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Zuführen eines Zugseilelementes mit der Aufnahmetrommel von Fig. 1 und Fig. 2.

Gemäß den Figuren 1 und 2 weist eine erfindungsgemäße Aufnahmetrommel 10 ei nen trommelförmigen Grundkörper 12 mit einem Boden 13 und einer äußeren Um fangswand 14 auf. Der trommelförmige Grundkörper 12 ist insgesamt mit einer Fachwerk- oder Gitterstruktur aus Streben 15 aufgebaut, so dass insgesamt ein leichtes Gewicht der vorzugsweise metallischen Aufnahmetrommel 10 erzielt wird. Die im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaute Aufnahmetrommel 10 weist einen zentrischen Mittenschaft 16 auf, welcher sich in einer axialen Längsrichtung erstreckt und eine Drehachse für die Aufnahmetrommel 10 bildet. An einem oberen Ende des Mittenschaftes 16, welches axial über der Umfangswand 14 vorsteht, ist ein Verbindungsabschnitt 17 angebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsabschnitt 17 durch zwei radial gerichtete Haltebolzen 19 gebildet, welche sich gegenüberliegend radial von dem Mittenschaft 16 weg erstrecken.

Innerhalb der Aufnahmetrommel 10 ist ein Aufnahmeraum 11 zum Aufnehmen eines oder mehrerer nicht dargestellter Zugseilelemente in einem gewickelten Zustand ausgebildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Aufnahmetrommel etwa 2,5 m, so dass in der Aufnahmetrommel 10 ohne weiteres ein flexibles Zugseilelement mit einer Länge von bis zu 20 m und mehr aufgenom men werden kann. Das Zugseilelement ist in der Regel aus einem oder mehreren Stahlseilen aufgebaut und wird aus der Aufnahmetrommel 10 über eine Austrittsöff nung 18 abgezogen oder abgewickelt und in ein nicht dargestelltes Ankerloch im Bo den eingeführt.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Zuführen eines Zugseilelementes zum Er stellen eines Zugankers im Boden mit der erfindungsgemäßen Aufnahmetrommel 10 ist anschaulich in Fig. 3 dargestellt. Die Aufnahmetrommel 10 wird dabei mittels ei nes Haltearms 20 beabstandet zum Boden aufgehängt, so dass die Aufnahmetrom mel 10 nahezu beliebig und unabhängig von den Bodenverhältnissen positioniert werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß Fig. 3 ist der Haltearm 20 Teil eines Fahrzeuges 40. Das Fahrzeug 40 weist ein Raupenfahrwerk als Unterwagen 42 auf, auf welchem drehbar um eine Vertikalachse ein Oberwagen 44 mit einer Kabine 46 für eine Bedienperson angeordnet ist. An dem Oberwagen 44 ist der Haltearm 20 um eine horizontale Schwenkachse verstellbar gelagert. Der Haltearm 20 ist selbst aus mehreren Armelementen 26 gebildet, welche über Gelenke 28 miteinander verbun den sind und mittels Hydraulikzylindern 30 verstellt werden können.

Am freien Ende des Haltearms 20 ist ein Schwenkkopf 32 mit einem Drehantrieb 24 gelagert. Unterhalb des Drehantriebes 24 ist eine Greifzange 22 mit zwei Spannzan- gen mit je zwei Klauen angeordnet, durch welche die zwei radial gerichteten Halte bolzen 19 des Verbindungsabschnitts 17 zu beiden Seiten des Mittenschaftes 16 der Aufnahmetrommel 10 kraftschlüssig gegriffen werden können.

Durch Betätigen des Drehantriebes 24 kann der Mittenschaft 16 und damit die Auf nahmetrommel 10 insgesamt gedreht werden, um so ein Abwickeln des Zugseilele mentes aus der Aufnahmetrommel 10 zu bewirken oder zu unterstützen. Durch den verstellbaren Haltearm 20 und dem daran verschwenkbar angeordneten Schwenk kopf 32 mit mindestens einer weiteren Schwenkachse kann die gespannte Aufnah metrommel 10 über dem Boden mit einer nahezu beliebigen Lage angeordnet und betrieben werden. Insbesondere kann eine Längs- oder Drehachse der Aufnahme trommel 10 auch gegenüber einer Vertikalen im Raum angestellt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann ein Zugseilelement beim Erstellen ei nes Zugankers mit Boden von einer Bedienperson in einfacher und besonders siche rer Weise abgewickelt werden. Als Fahrzeug 40 kann insbesondere ein Raupenfahr zeug mit Greifzange eingesetzt werden, welches zum Zuführen von stangenförmigen Bohrgestängeelementen bekannt und gebräuchlich ist. Entsprechend können so die Haltebolzen 19 des Verbindungsabschnitts 17 der Aufnahmetrommel 10 mit einem typischen Durchmesser eines Bohrgestängeelementes ausgebildet werden, welches üblicherweise zwischen 10 cm und 30 cm betragen kann.