[发明专利]用于开挖和搅拌土壤的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于开挖和搅拌土壤的设备，该设备能够适应按系列方式构建的液压挖掘机，并且该设备能够将密封和稳定沟槽的连续开挖与稳定添加剂的混入在一机械技术的单元中结合起来。

背景技术

为了在土工建筑，例如斜坡、堤坝、地基或者河岸上产生防御积聚的或者流动的水的密封，而引入沟渠状的沟槽。紧接着，用由挖出的土、水、粘土矿物、水泥或石灰组成的可流动地调节的泥浆(Suspension)来灌填所述沟槽。在泥浆硬化、凝固或者水份在物理上分离之后，形成了不透水的层。

类似的方法用于稳定道路和铁路路基的区域内的遭受沉降或者塌方的路段。

通过连续地或者不连续的方法将沟槽引入到建筑地基中。

在连续的方法中使用链式开挖，其中，将泥浆的组分供应到沟槽中并且在开挖时加以混合。这种方法中的主要问题是，开挖链具有开挖杆的两倍的长度并且由此是很重的。此外，在链状的开挖工具中，各个开挖工具的大约一半的开挖工具始终处于嵌接中，这就要求根据最大的开挖深度来进行功率设计。带有这种链状的开挖装置的支座机器的总重量在3m的沟槽深度时将近80t，并且因此不再适合于软的土壤、具有很小的地面承载能力的施工现场以及狭长的硬路肩。此外，该设备很昂贵并且出于物流原因运到施工现场和从施工现场运走都是成本非常高的。因此，该技术仅仅适合于在相应的土壤特性的情况下的很大的标段(Baulose)。在文献DE 198 58 151 A1中提出了具有所述缺点的这种挖掘机沟渠开挖件

此外，ALLU芬兰有限责任公司提供了一种用于稳定软的土壤，特别是粘土、泥炭以及烂泥地的土壤加工系统。

在此，液压的搅拌装置用作挖掘机辅助设备，该搅拌装置借助于两个水平布置的滚筒将软的土壤与所供应的泥浆或者结合剂搅拌均匀。在此，在三个平面内旋转的滚筒负责受控制地将待稳定的土壤搅拌均匀。

在此，挖掘机作为设备载体相对于搅拌滚筒的转动方向以合适的角度水平地运动。借助于该装置能够实现高达五米的工作深度。但是，该设备仅仅适合于稳定软的土壤。

在用于引入沟槽的不连续的方法中，首先利用垂直工作的、杆所引导的开挖头引入多个相邻设置的孔。在此，被疏松的土壤一般从沟渠区域内被运送出来，与泥浆搀兑和混合并且作为塑性的或者可流动地调节的物质填充到所形成的沟槽中。

此外，使用带有杆的、改装成钻孔设备的专门的挖掘机底盘。在此，推进需要不断地进行挖掘机移位。缺点是，通过引入大量毗邻的钻孔来产生沟槽和对由挖出来的土和泥浆组成的可流动地调节的混合物的引入在时间上分隔开地并且利用不同的装备来实现。另一缺点在于，如此产生的沟槽壁在几何上由大量交叠的或者相切的钻孔组成，从而在其灌填时不能保证均匀的并且因此长时间稳定的、防水的密封。

发明内容

本发明的任务是，消除现有技术的公知的缺点并且提出用于开挖和搅拌土壤的简单并且成本低廉的设备，该设备能够适应按系列方式构建的液压挖掘机，并且该设备能够实现连续地开挖密封和稳定沟槽以及同时混入进行稳定的添加剂。

按本发明，该任务通过独立权利要求的特征得到解决。优选的改进方案在所提交的从属权利要求中说明。

为了在沟槽状构成的地体中使泥土稳定而用于开挖和搅拌土壤的按本发明的设备构成为旋转的并且可移动的组合工具。开挖搅拌单元由开挖滚筒和搅拌滚筒组成，开挖滚筒和搅拌滚筒支承在长柄壳体中的共同的轴上。

端面和周边有齿的(stirn-und umfangsverzahnt)开挖滚筒疏松待加工的土壤。通过将开挖和破碎工具布置在开挖滚筒的端侧和周边上，使得被疏松的土壤朝向后面的搅拌滚筒运动。该搅拌滚筒在周边面上具有一定数量的相距开的铲叶，这些铲叶以如下方式布置，即，使得形成轴向上与推进方向相反地指向的流，该流将被疏松的土壤与所供应的添加剂以及拌和水加工成可流动地调节的混合物，该混合物填充所形成的沟槽。

使用可更换的、硬金属装备的开挖或破碎工具能够实现较高的进给速度并且即使在有限地存在碎石内含物(Schutteinlagerung)或者风化的岩石的情况下也能实现几乎连续的工作方式。

有利地，开挖或破碎工具在开挖滚筒的端面上以靠近周边的方式来布置。有利地，布置在周边上的开挖工具形成朝向长柄壳体进行运送的螺旋线。此外，有利地，将共同地驱动的开挖滚筒和搅拌滚筒支承在长柄壳体中的共同的轴上。

在可供选择的、同时优选的布置中，单独地驱动开挖滚筒和搅拌滚筒，从而能够依赖于土壤比例独立地控制或者调节两个滚筒的转速或者圆周速度和/或扭矩。