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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten eines Schlitzwandsegments für eine Schlitzwand. Die Erfindung ermöglich eine Bereitstellung von gleichmäßigen Stirnseiten und Stirnprofilen an Schlitzwandsegmenten, so dass der Verbund an den Übergängen zwischen den Schlitzwandsegmenten verbessert werden kann.
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Zur Absicherung und Stützung von Baugruben oder Tiefgründungen werden Schlitzwände aus Ortbeton oder einem vergleichbaren Dichtungsmaterial abschnittsweise in einem Bodenschlitz eingebracht. Dabei werden nacheinander einzelne Schlitzwandsegmente erstellt, die zusammen die Schlitzwand bilden. Für die Erstellung eines Schlitzwandsegments wird zunächst Erdreich bis zu einer gewünschten Tiefe ausgehoben und der dabei entstehende Schacht beziehungsweise Schlitz mit einer Stützflüssigkeit vor dem Zusammenfall gesichert. Anschließend wird der hergestellte Schlitz mit einem aushärtbaren Material, vorzugsweise einem Betongemisch befüllt, wobei das Betongemisch die Stützflüssigkeit verdrängt. Nach dem Aushärten des Stützwandsegments kann ein weiteres Schlitzwandsegment erstellt werden, dass sich an dem vorhergehenden Schlitzwandsegment anschließt. In der Vergangenheit wurden zum begrenzen der einzelnen Schlitzwandsegmente Betonbarrieren in Form von Säulensegmenten/Stahlelementen in das Erdreich eingebracht. Dabei mussten oftmals mehrere schwere Betonelemente übereinander angeordnet werden, um die einzelnen Schlitzwandsegmente über ihre gesamte Höhe zu begrenzen. Da Schlitzwände jedoch auch zum Schutz vor einem seitlichen Wassereinbruch in Baugruben vorgesehen sind, ist es gewünscht, potentielle Eintrittsstellen für Umgebungswasser möglichst gering zu halten. Darüber hinaus erfordert das Bereitstellen und das Einbringen von Betonelementen einen hohen zeitlichen und logistischen Aufwand.
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Es ist bereits eine Methode bekannt, bei der auf das Einbringen von Betonelementen verzichtet werden kann, in dem die einzelnen Schlitzwandsegmente mit Kopplungselementen mechanisch gekoppelt werden. Dabei wird so vorgegangen, dass vor der Befüllung mit dem aushärtbaren Material ein Führungsrohr in ein Schlitzwandschacht eingebracht und entlang einem äußeren Ende der Höhe der Schlitzwand angeordnet wird. Nach dem Aushärten des Schlitzwandsegments wird eine Fräsvorrichtung von oben in das Führungsrohr eingebracht. Dabei bewegt sich die Fräsvorrichtung durch ihr Eigengewicht entlang des Führungsrohrs, wobei die Stirnfläche des Schlitzwandsegments materialabtragend nachbearbeitet wird, so dass ein Teil des Führungsrohrs derart freigelegt wird, dass darin ein mechanisches Kopplungselement einbringbar ist, mit welchem das Schlitzwandsegment mit einem nachfolgenden Schlitzwandsegment gekoppelt werden kann. Um dabei einen dichten Verbund zwischen den einzelnen Schlitzwandsegmenten zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Schlitzwandsegmentstirnseiten von Schlitzwandsegmenten an ihren Verbindungsstellen über ihre gesamte Höhe gleichmäßig dicht aneinanderstoßen.
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Beim Materialabtrag mit der Fräsvorrichtung der bekannten Methode kann es jedoch vorkommen, dass das Eigengewicht der Fräsvorrichtung nicht ausreicht, um die Fräsvorrichtung über die gesamte Höhe des Schlitzwandsegments zu bewegen, da insbesondere bei hohen Schlitzwandhöhen über 30 m beziehungsweise bei entsprechenden Bearbeitungstiefen abgetrenntes Material oder Erdreich eine Fortbewegung der Fräsvorrichtung behindern kann. In der Folge wird die Schlitzwandstirnseite an der Verbindungsseite zu einem weiteren Schlitzwandsegment nicht über die gesamte Höhe bearbeitet, was zu einer ungleichmäßigen Schlitzwandstirnseite führen kann, die ein dichtes Anstoßen eines weiteren Schlitzwandsegments behindert und somit Undichtheiten verursachen kann.
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Weiterhin kann es vorkommen, dass sich die Fräsvorrichtung beim Materialabtrag an der Stirnseite eines Schlitzwandsegments verkanntet, so dass keine Fortbewegung der Fräsvorrichtung mehr möglich ist. In diesem Fall besteht das Problem, dass die Fräsvorrichtung geborgen werden muss, was insbesondere in größeren Tiefen aufwändig ist.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Schlitzwandsegmenten für Schlitzwände vorzuschlagen, so dass es möglich ist, gleichmäßige Stirnseiten an Schlitzwandsegmenten bereitzustellen, um eine verbesserte Dichtheit über die gesamte Höhe zwischen Schlitzwandsegmenten zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten eines Schlitzwandsegments für eine Schlitzwand weist ein Hohlraumelement zur Anordnung in einem Schlitzwandsegmentschacht für ein Schlitzwandsegment auf, wobei das Hohlraumelement derart gebildet ist, dass es im ausgehärteten Material eines Schlitzwandsegments einen sich zumindest bereichsweise über eine Seitenlänge des Schlitzwandsegments erstreckenden Hohlraum bildet, der durch mindestens eine Öffnung zugänglich ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Materialabtrageinrichtung mit einem an einem Führungsarm verbundenen Führungsanker auf, der über die mindestens eine Öffnung in den Hohlraum einführbar ist, wobei die Materialabtrageinrichtung ferner mindestens ein Werkzeug zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial entlang zumindest eines Teilbereiches einer Schlitzwandsegmentstirnseite aufweist. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine Vorschubeinrichtung zum Vorschub der Materialabtrageinrichtung entlang des Hohlraums gekennzeichnet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine gleichmäßige Bearbeitung einer Schlitzwandsegmentstirnseite durch Materialabtrag über die gesamte Höhe der Schlitzwandsegmentstirnseite, so dass eine verbesserte Dichtheit über die gesamte Höhe zwischen Schlitzwandsegmenten erreicht werden kann. Dabei ist unter der Schlitzwandsegmentstirnseite die Seite des Schlitzwandsegments zu verstehen, die an eine äußere Seite eines weiteren Schlitzwandsegments zur Bildung einer Schlitzwand anstößt.
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Der Führungsanker kann vorzugsweise länglich gebildet sein und dient zur Führung der Materialabtrageinrichtung entlang des Hohlraums sowie als Gegenhalter der bei dem Materialabtrag durch das mindestens eine Werkzeug zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial verursachte Kraft.
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Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Holraumelement rohrförmig gebildet sein, wobei hinsichtlich Material und Rohrprofil keine Einschränkungen bestehen. Vorzugsweise wird für das Hohlraumelement ein Material verwendet, welches in dem aushärtbaren Füllmaterial eines Schlitzwandsegments keinen Auftrieb des Hohlraumelements verursacht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Hohlraumelement einen Bodenanker zur Verankerung im Boden aufweist oder an einer Bewehrung befestigt wird, um einen Auftrieb des Hohlraumelements im noch flüssigen Schlitzwandsegmentmaterial zu verhindern und das Hohlraumelement in Position zu halten.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass ein schlauchförmiges Hohlraumelement eingesetzt wird, wobei es sich beispielsweise um einen flexiblen Textilschlauch handeln kann. Insbesondere ein flexibles schlauchförmiges Hohlraumelement kann zum Schutz vor äußeren Druckeinflüssen durch das aushärtbare Schlitzwandsegmentmaterial (Füllmaterial) zumindest bereichsweise mit einer Flüssigkeit und/oder einem thermisch und/oder chemisch verflüssigbaren oder auflösbaren Material gefüllt sein. Vorteilhafterweise kann ein schlauchförmiges flexibles Hohlraumelement bei der Anordnung im Schlitzwandsegmentschacht besser gehandhabt werden, da es beispielsweise von einer Rolle abgerollt werden kann und dadurch weniger Manövrierraum zur Positionierung benötigt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass das Hohlraumelement aus einem thermisch und/oder chemisch verflüssigbaren oder auflösbaren Material gebildet ist. In diesem Fall kann das Hohlraumelement nach dem Aushärten des Füllmaterials des Schlitzwandsegments durch einen thermischen und/oder chemischen Einfluss entfernt werden, so dass in dem Schlitzwandsegment lediglich ein Hohlraum als Führung für den Führungsanker der Materialabtrageinrichtung verbleibt.
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Die Materialabtrageinrichtung kann mindestens einen Schlitzfräser zum Bereitstellen eines Schlitzes für den Führungsarm in dem Hohlraum aufweisen. Dabei ist der Schlitzfräser in Vorschubrichtung zum Materialabtrag vor dem Führungsarm angeordnet, um einen Schlitz für den Führungsarm in dem Schlitzwandsegmentmaterial freizuschneiden. Mit Hilfe des Schlitzfräsers wird in dem Hohlraum ein Schlitz in Längsrichtung der zu bearbeitenden Schlitzwandsegmentstirnseite gefräst, wobei der Schlitz als Führung für den Führungsarm dient. Zweckmäßigerweise stellt der Schlitzfräser einen Schlitz bereit, der breiter ist als die größte Breite des Führungsarms und schmaler ist als die geringste Breite des Führungsankers, um den Führungsanker in dem Hohlraum zu halten. Weiterhin kann die Materialabtrageinrichtung mindestens einen weiteren angetriebenen Fräser, beispielsweise einen Schaftfräser oder Stirnfräser zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial aufweisen. Vorteilhafterweise können mehrere Fräser der Materialabtragvorrichtung so angeordnet sein, dass durch den Materialabtrag an ein Längsprofil an der Schlitzwandsegmentstirnseite erstellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die Materialabtrageinrichtung einen Flüssigkeitshochdruckstrahl zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial aufweist. Bei dieser Ausführungsvariante wird ein Flüssigkeitshochdruckstrahl auf das Material des Schlitzwandwandsegments gerichtet und durch den Druck des Flüssigkeitsstrahls Schlitzwandsegmentmaterial abgetragen. Dadurch kann ein verschleißarmer Materialabtrag gewährleistet werden.
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Vorteilhafterweise kann der Abstand zwischen der Materialabtrageinrichtung und dem Führungsanker durch Veränderung der Länge des Führungsarmes eingestellt werden. Dadurch kann ein Abstand eingestellt werden kann, der dem Werkzeug zum Abtragen von Schlitzwandsegementmaterial einen ausreichenden Materialabtrag ermöglicht, um an dem Schlitzwandsegment eine gleichmäßige Stirnseite bereitstellen zu können.
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Die Vorschubeinrichtung kann mit einer in dem Hohlraum einführbaren Gewindespindel gebildet sein, wobei der Führungsanker der Materialabtrageinrichtung über mindestens eine Gewindeführung derart mit der Gewindespindel koppelbar ist, dass eine Rotation der Gewindespindel eine translatorische Bewegung des Führungsankers entlang der Gewindespindel bewirkt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass sich der Führungsanker entlang der Gewindespindel fortbewegt, wobei der Führungsanker eine Gewindedurchführung für die Gewindespindel aufweist. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Führungsanker frei rotierbar an einem Ende der Gewindespindel gekoppelt ist, wobei die Gewindespindel durch Drehen in den Hohlraum hineinbewegt wird und dabei den Führungsanker fortbewegt. Dadurch, dass die Materialabtrageinrichtung mechanisch mit der Gewindespindel der Vorschubeinrichtung gekoppelt ist, kann eine gleichmäßige Kraftübertragung zur Fortbewegung der Materialabtrageinrichtung über die gesamte Strecke entlang des Hohlraums gewährleistet werden, ohne dass der Vorschub vom Eigengewicht der Materialabtrageinrichtung abhängig ist. Dies hat weiterhin den Vorteil, dass Widerstände, die in tieferen Bereichen durch abgetragenes Material oder Erdreich verursacht werden, überwunden werden können, so dass über die gesamte Höhe des Schlitzwandsegmentes mit dem Werkzeug gleichmäßig Schlitzwandsegmentmaterial abtragbar ist. Somit ist es möglich, die Stirnseiten von Schlitzwandsegmenten mit einer Höhe beziehungsweise einer Tiefe von mehr als 100 m materialabtragend zu bearbeiten. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Gewindespindel über die gesamte Höhe des in dem ausgehärteten Material des Schlitzwandsegmentes gebildeten Hohlraums. Die Gewindespindel kann daher eine Länge von mehr als 100 m aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Gewindestange der Gewindespindel mit mehreren koppelbaren Gewindestangensegmenten gebildet sein, um eine gewünschte Länge der Gewindespindel zu erreichen. So können Gewindestangensegmente beispielsweise eine Länge von 10 m aufweisen, wobei die einzelnen Gewindestangensegmente für den Einsatz zusammenschraubbar sind.
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Vorteilhafterweise kann die Materialabtrageinrichtung durch Drehen der Gewindespindel der Vorschubeinrichtung entlang des Hohlraums vor und zurück bewegt werden, so dass die Materialabtrageinrichtung nach dem Materialabtrag auf einfache Weise aus dem als Führung dienendem Hohlraum entnommen werden kann. Die Möglichkeit zum Vor- und Zurückbewegen der Materialabtrageinrichtung hat weiterhin zum Vorteil, dass die Materialabtrageinrichtung bei einem Verkanten freigefahren werden kann, so dass eine aufwändige Bergung nicht erforderlich ist. Weiterhin ist es durch den mit der Gewindespindel angetriebenen spielarmen Vorschub der Materialabtrageinrichtung möglich, die Fräser der Materialabtrageinrichtung zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial im Vorschub-Gleichlauf oder Vorschub-Gegenlauf zu betreiben, ohne das die Vorschubgeschwindigkeit beeinträchtigt wird.
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Vorzugsweise ist eine Halterung und ein Antrieb für die Gewindespindel der Vorschubeinrichtung an dem Schlitzwandsegment befestigbar ausgebildet. Bei dem Antrieb für die Gewindespindel kann es sich um einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor oder einen Verbrennungsmotor handeln. Dabei kann zwischen dem Antrieb und der Gewindespindel ein Getriebe vorgesehen sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es vorgesehen sein, dass der Führungsanker Räder oder Rollen aufweist, um eine möglichst reibungsarme Führung entlang der Innenfläche des Hohlraums zu ermöglichen. Dabei kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Räder oder Rollen antreibbar sind, um eine Vorschubbewegung der Materialabtrageinrichtung zu unterstützen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die antreibbaren Räder des Führungsankers als Zahnräder ausgeführt sind, kann das Hohlraumelement beziehungsweise der Hohlraum ein zackenförmiges oder zahnförmiges Innenprofil aufweisen, das sich entlang des Hohlraums erstreckt, so dass die angeriebenen Zahnräder in das Innenprofil eingreifen können, um den Führungsanker und dadurch die Materialabtrageinrichtung entlang des Hohlraums fortzubewegen. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Vorschubeinrichtung mit einer in den Hohlraum einführbaren Zahnstange gebildet sein, wobei der Führungsanker der Materialabtrageinrichtung antreibbare Zahnräder aufweist, die in die Zahnstange eingreifen und die Materialabtrageinrichtung bei Rotation der Zahnräder entlang Zahnstange fortbewegen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bearbeiten eines Schlitzwandsegments für eine Schlitzwand wird zunächst ein Schlitzwandsegmentschacht im Erdreich erstellt und mit einem aushärtbaren Schlitzwandsegmentmaterial zum Bilden eines Schlitzwandsegmentes gefüllt, wobei vor der Füllung mit dem aushärtbaren Schlitzwandsegmentmaterial oder vor einem Aushärten des Schlitzwandsegmentmaterials in dem Schlitzwandsegmentschacht zumindest ein Hohlraumelement derart angeordnet wird, dass in dem ausgehärteten Schlitzwandsegment ein sich zumindest bereichsweise über eine Seitenlänge des Schlitzwandsegments erstreckender Hohlraum gebildet wird. Nach dem Aushärten des Schlitzwandsegmentmaterials wird in den Hohlraum ein Führungsanker eingeführt, der mit einer ein Werkzeug zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial aufweisenden Materialabtrageinrichtung gekoppelt ist, und die Materialabtrageinrichtung mit einem vorgebbaren Vorschub entlang des Hohlraums fortbewegt, wobei in einem vorgegebenen Abstand vom Hohlraum entlang der Länge des Hohlraums an der Stirnfläche des Schlitzwandsegments Schlitzwandsegmentmaterial abgetragen wird.
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Vorteilhafterweise kann das Hohlraumelement an einer Bewehrung befestigt werden, um es in dem zu fertigenden Schlitzwandsegment zu positionieren und zu verankern. Alternativ oder zusätzlich kann das Hohlraumelement mit einem Anker im Erdreich befestigt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Hohlraumelement ein Schlauch, vorzugsweise Textilschlauch eingesetzt, wobei der Schlauch, vorzugsweise Textilschlauch mit einer Flüssigkeit und/oder einem thermisch und/oder chemisch verflüssigbaren oder auflösbaren Material gefüllt wird. Die Flüssigkeit in dem Schlauch trägt dazu bei, dass das Hohlraumelement während der Befüllung des Schlitzwandsegmentschachtes mit Schlitzwandsegmentmaterial nicht zusammengedrückt wird. Vorteilhafterweise können so auch Hohlraumelemente vor einem Zusammendrücken geschützt werden, die aus einem verhältnismäßig dünnwandigen Material gebildet sind. Weiterhin kann ein Füllmaterial oder eine Flüssigkeit in dem Hohlraumelement zu einem geringeren Auftrieb des Hohlraumelements beitragen. Nach dem Aushärten des Schlitzwandsegmentmaterials kann die Flüssigkeit beziehungsweise das Füllmaterial entfernt werden, so dass der Hohlraum als Führung für den Führungsanker der Materialabtrageinrichtung freigegeben wird.
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Vorteilhafterweise kann ein schlauchförmiges Hohlraumelement eingesetzt werden, dass in dem Schlitzwandsegmentschacht positioniert wird und vor dem Befüllen des Schlitzwandsegmentschachts mit Schlitzwandsegmentmaterial mit einem Material befüllt wird, das sodann aushärtet um das Hohlraumelement vor einem Zusammendrücken zu schützen, wobei das Material nach dem Aushärten des Schlitzwandsegmentmaterials durch einen thermischen und/oder chemischen Einfluss verflüssigt oder aufgelöst wird, um den Hohlraum als Führung für den Führungsanker der Materialabtrageinrichtung freizugeben. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Holraumelement eingesetzt werden, das vollständig aus einem thermisch und/oder chemisch verflüssigbaren oder auflösbaren Material gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist das thermisch und/oder chemisch verflüssigbare oder auflösbare Material bei der Anordnung in dem Schlitzwandsegmentschacht in einem festen Zustand und kann nach dem Aushärten des Schlitzwandsegmentmaterials verflüssigt werden, so dass der Hohlraum als Führung für den Führungsanker der Materialabtrageinrichtung verwendet werden kann. Als thermisch verflüssigbares Material können beispielsweise Fette, Wachse oder Kunststoffe eingesetzt werden. Als chemisch verflüssigbares oder auflösbares Material kommen ebenfalls Kunststoffe in Frage. Denkbar ist beispielsweise Polystyrol oder expandiertes Polystyrol, das nach dem Aushärten des Schlitzwandsegmentmaterials mit Propanon aufgelöst wird und dadurch den Hohlraum freigibt.
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Zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial kann mindestens ein angetriebener Fräser eingesetzt werden, der an der Materialabtrageinrichtung angeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der mindestens eine Fräser zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial im Vorschub-Gegenlauf betrieben werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der mindestens eine Fräser zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial im Vorschub-Gleichlauf betrieben werden. Weiterhin kann eine Ausführungsvariante vorgesehen sein, bei der zwei Fräser der Materialabtragvorrichtung gegeneinander rotierend angetrieben werden.
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Dadurch, dass die Antriebsrichtung des mindestens einen Fräsers der Materialabtragvorrichtung geändert werden kann, ist eine Möglichkeit gegeben, die Materialabtragvorrichtung bei einem Verkanten freizufahren. Gleichzeitig kann der Vorschub eingesetzt werden, um die Materialabtrageinrichtung durch ein wiederholtes vor- und zurückbewegen freizufahren.
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Anhand der nachfolgenden Figuren soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1: eine schematische Darstellung einer Materialabtrageinrichtung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht
- 2: eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht
- 3: eine schematische Schnittdarstellung einer eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht
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Wiederkehrende Merkmale sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Materialabtrageinrichtung 1 eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten eines Schlitzwandsegments in einer Seitenansicht. Die Materialabtrageinrichtung 1 weist einen ersten antreibbaren Schlitzfräser 2 und einen zweiten antreibbaren Walzenfräser 3 auf, die beide an einem von einem Gehäuse 4 umgebenen Rahmen (nicht gezeigt) angeordnet sind. Das Gehäuse 4 ist Bearbeitungsrichtung, die mit dem Richtungspfeil 5 angedeutet ist, angewinkelt. Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein Führungsanker gekennzeichnet, der über einen Führungsarm 7 an dem Rahmen der Materialabtrageinrichtung 1 befestigt ist und als Führung sowie als Gegenhalter für die Fräser 2 und 3 dient. Der Schlitzfräser 2 ist in Bearbeitungsrichtung 5 vor dem Führungsarm 7 angeordnet, um einen Schlitz für den Führungsarm 7 freizuschneiden. Dabei ist der Schlitzfräser 2 breiter als die größte Breite des Führungsarms 7 und schmaler als die geringste Breite des Führungsankers 6. Weiterhin weist der Führungsanker 6 eine Freilaufaussparung 8 für den Schlitzfräser 2 auf, um eine Beschädigung des Führungsankers 6 durch den Schlitzfräser 2 zu verhindern. Mit dem Bezugszeichen 9 sind drei an dem Führungsanker 6 angeordnete Rollen dargestellt, die eine möglichst Reibungsarme Bewegung des Führungsankers 6 in einem Hohlraumelement ermöglichen sollen. Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet eine mit dem Führungsanker 6 über eine Gewindeführung (nichtgezeigt) gekoppelte Gewindespindel, die ein Bestandteil einer Vorschubeinrichtung ist, auf die in der Figur 2 näher eingegangen wird. Der Führungsanker 6 kann innen Hohl sein und eine Durchführung für die Gewindespindel 10 oder eine Durchführung für eine Zahnstange aufweisen, die ebenfalls Bestandteil der Vorschubeinrichtung sein kann.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht. Die Vorrichtung weist ein Hohlraumelement 11 auf, welches in einem ausgehärteten Schlitzwandsegment 12 angeordnet ist, wobei das Hohlraumelement 11 derart gebildet ist, dass es im Schlitzwandsegments 12 einen sich über eine Seitenlänge des Schlitzwandsegments 12 erstreckenden Hohlraum 13 bildet, der durch eine Öffnung 14 zugänglich ist und als Führung für einen Führungsanker 6 einer Materialabtrageinrichtung 1 dient. Bei dem Hohlraumelement 11 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein dünnwandiges Rohr aus Kunststoff, dass vor dem Aushärten des Stützwandsegmentmaterials beziehungsweise vor dem Befüllen des Stützwandsegmentschachts mit Stützwandsegmentmaterial eingebracht und verankert worden ist. Zur Verankerung kann das Hohlraumelement 11 an einer Bewehrung (nicht gezeigt) des Schlitzwandsegments 12 befestigt sein oder einen Bodenanker (nicht gezeigt) zur Verankerung im Erdreich aufweisen. Die Materialabtrageinrichtung 1 entspricht der in 1 beschriebenen Materialabtrageinrichtung 1. Mit dem Bezugszeichen 15 ist eine Vorschubeinrichtung für die Materialabtrageinrichtung 1 gekennzeichnet. Die Vorschubeinrichtung 15 weist eine bereichsweise in den Hohlraum 13 eingeführte Gewindespindel 10 auf, an der der Führungsanker 6 der Materialabtrageinrichtung 1 mit einer Gewindeführung gekoppelt ist. Die Gewindespindel 10 ist mit einer Halterung 18, die oberhalb der Öffnung 14 an dem Schlitzwandsegment 12 angeordnet ist, befestigt. Weiterhin weist die Vorschubeinrichtung 15 einen Drehmotor 16 zum Antreiben der Gewindespindel 10 auf, so dass durch eine Rotation der Gewindespindel 10 eine translatorische Vorschubbewegung des mit der Gewindespindel 10 gekoppelten Führungsankers 6 ausführbar ist. Zwischen der Halterung 18 und dem Drehmotor 16 ist ein Abstandhalter 17 angeordnet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann zwischen dem Drehmotor 16 und der Halterung 18 ein hydraulischer Hubzylinder angeordnet sein, um die Gewindespindel anzuheben oder zu senken.
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Zum Abtragen von Schlitzwandsegmentmaterial 16 an einer Stirnseite des Schlitzwandsegments 12 werden zunächst die an der Materialabtrageinrichtung 1 angeordneten Fräser 2 und 3 angetrieben, wobei der Schlitzfräser 2 einen Schlitz für den Führungsarm 7 in das Schlitzwandsegment 12 und in den Hohlraum 13 fräst. Dabei können die Fräser 2 und 3 mit einem Elektromotor, Hydraulikmotor oder einem Verbrennungsmotor angetrieben sein. Anschließend wird an dem Drehmotor 16 eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit eingestellt, die eine Rotation der Gewindespindel 10 bewirkt, wobei der Führungsanker 6 und die daran befestigte Materialabtrageinrichtung 1 in Bewegungsrichtung 5 entlang des Hohlraums 13 fortbewegt werden. Dabei wird das Schlitzwandsegmentmaterial 19 von dem Walzenfräser 3 von der Stirnseite des Schlitzwandsegments 12 abgetragen. Vorteilhafterweise kann dabei die Vorschubgeschwindigkeit und eine Schnittgeschwindigkeit der Fräser 2 und 3 derart eingestellt werden, dass ein verschleißarmer Materialabtrag gewährleistet werden kann. Durch die Kraftübertragung der Vorschubeinrichtung 15 kann die Materialabtrageinrichtung 1 über die gesamte Höhe des Schlitzwandsegmentes 12 bewegt werden, so dass die gesamte Stirnseite des Schlitzwandsegments materialabtragend bearbeitet werden kann, um eine gleichmäßige Stirnseite für einen dichten Verbund mit einem weiteren Schlitzwandsegment zu gewährleisten.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Materialabtrageinrichtung 1 mit ihrem Führungsanker 6 durch die Öffnung 14 im dem Hohlraum 13 des Hohlraumelements 11 eingeführt ist. Mit dem Bezugszeichen 3 ist der zweiteilig ausgeführte Walzenfräser gekennzeichnet, der zum Materialabtrag von der Stirnseite des Schlitzwandsegments 12 dient. Dabei ist die Schnittbreite des Walzenfräsers 3 kleiner als die Breite des Schlitzwandsegments 12, so dass nach dem Materialabtrag mit dem Walzenfräser 3 zwei äußere Materialüberstände 12.1 und 12.2 verbleiben können. Die Materialüberstände 12.1 und 12.2 haben den Vorteil, dass die Dichtfläche zwischen einem nachfolgend an dem Schlitzwandsegment 12 anstoßenden weiteren Schlitzwandsegment vergrößert wird, um eine bessere Dichtheit zu erreichen. Die Rollen 9 des Führungsankers 6 dienen zur reibungsfreien Fortbewegung des Führungsankers 6 an der Innenwand des Hohlraums 13, so dass für den Vorschub weniger Kraft aufgewendet werden muss. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können die Räder 9 angetrieben sein, so dass eine Vorschubunterstützung der Materialabtrageinrichtung 1 gewährleistet werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Vorschubeinrichtung 15 mit einer in den Hohlraum 13 einführbaren Zahnstange gebildet sein, die mit einer Halterung befestigt und positioniert werden kann. Bei dieser Ausführungsvariante weist der Führungsanker 6 eine Durchführung für die Zahnstange auf, so dass die Zahnstange durch den Führungsanker 6 durchführbar ist. Dabei ist es vorgesehen, dass die Räder 9 als antreibbare Zahnräder ausgeführt sind, wobei die Zahnräder in die Zahnstange eingreifen, so dass der Führungsanker 6 und die Materialabtrageinrichtung 1 bei einer Rotation der Zahnräder entlang der Zahnstange fortbewegt werden können, um einen Vorschub zu gewährleisten.