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Gliederung der Bagger
Auf Grund der vielfältigen Bauformen und Anwendungsgebiete von Baggern lassen sich diese nach unterschiedlichen Kriterien gliedern. Eine übergeordnete Unterscheidung ist anhand des verwendeten Wirkprinzip zum Lösen von Boden oder Fels möglich. Dabei wird in
- mechanische
- hydraulische und
- pneumatische
Löseverfahren unterschieden. Auch Kombinationen wie z.B. das mechanisch-hydraulische Lösen finden Anwendung[1]. In der Fachliteratur [2][3][4]werden Bagger, die Boden und Fels rein mechanisches mittels eines Grabgefäßes lösen, nach Art des Grabgefäßes in Eingefäßbagger, Mehrgefäßbagger und Flachbagger unterschieden. Die Anordnung und Gestalt des Grabgefäßes bestimmt maßgeblich die Einsatzbedingungen und die Leistung eines Baggers bei bestimmten Bodenverhältnissen. Auch die Fels- und Bodenfräsen[5] [Anmerkung 1] lösen Boden und insbesondere Fels ebenfalls rein mechanisch, im Gegensatz zu den Gefäßbaggern allerdings mit mehreren Meiseln.
Zu den Baggern, die Boden rein hydraulisch lösen, zählen die Saugbagger, wobei bei diesen Maschinen auch eine Kombination aus mechanischen und hydraulischen Lösen zum Einsatz kommt.[6]. Bagger, die ein pneumatisches Löseverfahren verwenden, werden als Pneumatikbagger bezeichnet[7]. Gegenüber den mechanisch und hydraulisch lösenden Baggern sind Pneumatikbagger eher selten anzutreffen.
Eingefäßbagger
Eingefäßbagger zeichnen sich dadurch aus, dass diese zum Graben und Laden mit einem einzelnen Löffel ausgestattet sind. Da ein Wechselspiel aus Graben und Laden stattfindet , spricht man bei den Eingefäßbaggern von einem unstetigen oder auch diskontinuierlichen Baggerprozess. Der Unterschied zum Flachbagger besteht darin, dass der Vorschub zum Abtragen des Erdreiches nicht durch das Verfahren des gesamten Baggers erzeugt wird, sondern das Grabgefäß der Maschine bewegt wird. Man spricht auch von einem Standbagger[8].
Eine weitere Gliederung der Eingefäßbagger erfolgt anhand des Einsatzzweckes in Einzweck- und Mehrzweckmaschinen[9]. Einzweckmaschinen sind für eine ganz bestimmte Gewinnungsaufgabe, teils sogar für einen spezifischen Einsatzort konzipiert. Sie werden hauptsächlich im Tagebau oder bei Großbauprojekten, wie z.B. dem Kanalbau, eingesetzt. Mehrzweckmaschinen, auch als Universalbagger bezeichnet, können mit verschiedenen Arbeitsaustattungen betrieben werden, wodurch sie für den universellen Einsatz in Bauwesen besonders geeignet sind. Auch in kleineren Gewinnungsbetrieben, wie Steinbrüchen oder Kiesgruben, werden Universalbagger eingesetzt. Gegenüber den Einzweckmaschinen ist ein Transport mit vertretbarem Aufwand möglich.
Eine weitere Gliederung erfolgt auf Grund der historischen Entwicklung der Eingefäßbagger sowohl für Ein- als auch für Mehrzweckmaschinen anhand des verwendeten Prinzipes der Kraftübertragung in Seilbagger und Hydraulikbagger. Bei Seilbaggern wird die Antriebsenergie mittels Winden und Stahlseilen auf das Grabwerkzeuge übertragen. Hydraulikbaggern hingegen verfügen über ein Hydraulikaggregat. Die Grabwerkzeuge werden über Hydraulikzylinder bewegt[10][11].
Die konstruktive Ausführung von Eingefässbaggern richtet sich maßgeblich nach den Grabwerkzeugen, die anhand der Bodenbeschaffenheit ausgewählt werden. Auf Grund der unterschiedlichen Funktionsweise der Seil- und Hydraulikbagger sind nicht alle Grabwerkzeuge für beide Maschinentypen einsetzbar. Neben den eigentlichen Grabwerkzeugen wurden für die Universalbagger auch für andere Anbaugeräte entwickelt, die nicht zum Lösen und Bewegen von Baggergut eingesetzt werden. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick der wichtigsten Grab-,Lade- und Anbaugeräten von Eingefäßbaggern und deren Verwendungsmöglichkeiten.
Seilbagger | ||||
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Einzweckmaschinen | Mehrzweckmaschinen | |||
Hochlöffel | Hochlöffel-Seilbagger als Einzweckmaschine werden in großen Tagebauen, wie z.B. der Kohle und Erzgewinnung, eingesetzt. Sie lösen den Boden direkt oder nehmen zuvor gesprengtes Material auf und verladen es in Muldenkipper oder auf über mobile Brecher auf Bandanlagen. | Hochlöffel-Seilbagger als Mehrzweckmaschinen wurden auf größeren Erbbaustellen eingesetzt und sind heute weitgehend durch Hydraulikbagger verdrängt. Auch kleinere Steinbrüche haben diese "Universalbagger" mit Hochlöffelausrüstung eingesetzt, da es für Bagger mit kleineren bis mittleren Löffelinhalten keine speziellen Einzweckmaschinen gab. | ||
Tieflöffel | Seilbagger als Einzweckmaschinen mit Tieflöffel waren sehr selten. | "Universalbagger" mit Tieflöffel wurden vor der Verbreitung des Hydraulikbaggers auf Baustellen zum Ausheben von Gruben eingesetzt und zählten bis in die 60er Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts zu den Standartmaschinen auf Baustellen. | ||
Greifer | Seilbagger als Einzweckmaschinen mit spezieller Greiferausrüstung sind sehr selten. | Zum Materialumschlag in Betrieben und Häfen sowie auf Baustellen zum Be- und Entladen von Kippern war ein Seilbagger mit Greiferausrüstung im zwanzigsten Jahrhundert die Standartmaschine. Trotz der Verdrängung durch Hydraulikbagger werden vereinzelt noch Seilbagger mit Greifern eingesetzt, da diese durch den Ausleger über einen höheren Arbeitsradius verfügen als Hydraulikbagger. | ||
Schürfkübel | Im Tagebau werden große Seilbagger mit Schürfkübel zum Bewegen von Abraum eingesetzt. Sie verfügen zur Fortbewegung über ein Schreitwerk und können durch den langen Ausleger Abraum über vergleichsweise große Distanz transportieren. Siehe auch Schürfkübelbagger | Mehrzweck-Seilbagger mit Schürfkübelausrüstung werden hauptsächlich in Sand- und Kiesgruben eingesetzt. An Kiesseen dienen diese Maschinen insbesondere zur Förderung des Baggergutes aus dem Wasser heraus, während der Bagger an Land steht. | ||
Schlitzwandgreifer | Zum Ausheben von Gräben für Schlitzwände werden "Universalbagger" mit einer speziellen Schlitzwandausrüstung verwendet. Auf Grund der Aushubtiefe ist dies mit Hydraulikmaschinen schwierig. | |||
Abrissbirne | Zum Abriss von Gebäuden werden u.a. Seilbagger mit langen Gitterausleger und einer Abrissbirne eingesetzt. Diese eignet sich auch zum Abriss höherer Gebäude. | |||
Kran | Text | |||
Hydraulikbagger | ||||
Einzweckmaschinen | Mehrzweckmaschinen | |||
Hochlöffel | Zur Gwe | |||
Tieflöffel | Text | |||
Greifer | Text | |||
Felsmeißel | Text |
Weitere Anbaugeräte, die mit Universalbaggern verwendet werden sind Rammeinrichtungen sowie Bohr- und Verrohrungsgeräte. Siehe auch Anbaugeräte.
schwimmdende Eingefäßbagger | ||
---|---|---|
Seilbagger | Hydraulikbagger | |
Hochlöffel | - | |
Tieflöffel | - | |
Greifer |
Mehrgefäßbagger
Mehrgefäßbagger verfügen über mehrere Grabgefäße, die endlos miteinander verbunden sind und umlaufend angetrieben werden. Dadurch findet ein stetiges Graben und Entladen statt, weshalb man bei Mehrgefäßbaggern auch von stetig oder kontinuierlich arbeitenden Baggern spricht. Der Vorschub erfolgt bei Mehrgefäßbaggern entweder durch ein Verstellen des Baggerwerkzeuges oder durch ein Verfahren der gesamten Maschine[12]. Anhand der Art der Kraftübertragung auf die Grabgefäße werden die Mehrgefäßbagger in Eimerkettenbagger und Schaufelradbagger unterschieden. Bei beiden Maschinentypen wird das Baggergut mit dem Grabgefäßen aufgenommen und an einer anderen Stelle wieder abgegeben. In der Regel erfolgt die Abgabe auf ein Förderband.
Eimerkettenbagger
Bei den Eimerkettenbaggern sind eimerförmige Grabgefäße an einer endlosen Kette, der Eimerkette, befestigt. Die Kette wird über einen Antriebsturas mittels Motor und Getriebe angetrieben und an ein oder mehreren Stellen umgelekt. Das Baggergut wird von den umlaufenden Eimern gelöst und in diesen bis zur Abgabestelle befördert.
Eimerkettenbagger lassen sich anhand ihres Einsatzortes in landgestützt und schwimmendend unterteilen[13]. Eine weitere Gliederung erfolgt oft anhand der Baugröße und der Anwendung. Schwimmende Eimerkettenbagger lassen sich zudem in Flussbagger und Seebagger unterteilen. Während Flussbagger in Binnengewässern zur Kies-und Sandgewinnung sowie zur Vertiefung und Instanthaltung von Wasserstraßen eingesetzt werden und über keinen eigenen Fahrantrieb verfügen, sind Seebagger hochseetaugliche Schiffe, oft auch mit eigenem Fahrantrieb. Während Flussbagger gerade in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts vielerorts im Einsatz waren, sind Seebagger als Eimerkettenbagger seltener anzutreffen. Sie werden zur Landgewinnung sowie im Meeresbergbau eingesetzt[14][15].
landgestützte Eimerkettenbagger | ||
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Grabenbagger mit Eimerkette | Im Bauwesen werden Gräben für Kabel und Leitungen mit unter anderem mittels Eimerketten-Grabenbaggern ausgehoben, wobei heute eher Grabenfräsen oder Grabenbagger mit Schaufelrad zum Einsatz kommen [16] | |
kleine Eimerkettenbagger | Einsatz in kleineren Betrieben der Grundstoffindustrie, insbedondere zum Abbau von Lehm und Ton in Ziegeleien. | |
Eimerkettenbagger mittlerer Größe | Einsatz in größeren Gewinnungsbetrieben der Grundstoffindustrie, insbesondere bei der Kies- und Sandgewinnung. Bis die Mitte des 20. Jahrunderts wurden Eimerkettenbagger mittlerer Größe auch auf größeren Erdbaustellen, z.B. beim Kanalbau eingesetzt. | |
Eimerkettenbagger als Tagebaugroßgerät | Einsatz in größeren Tagebauen der Braunkohle- und Kreidegewinnung. | |
schwimmende Eimerkettenbagger | ||
Flussbagger | Zur Kies- und Sandgewinnung in Binnengewässern werden Eimerkettenbagger auf Pontons eingesetzt. Mit diesen wird das Abbaumaterial aus Tiefen bis ca. 20 Metern gefördert und auf schwimmende Bandanlagen oder Schuten verladen[17]. Die Abbauposition des Baggers wird über Stahlseile, die am Ufer befestigt sind, und entsprechende Winden auf dem Ponton verändert. Sie verfügen über keinen eigenen Fahrantrieb. | |
Zur Instandhaltung von Häfen und Schifffahrtswegen sowie zur Kiesgewinnung in größeren Flüssen werden neben Saugbaggern auch Eimerkettenbagger eingesetzt. Diese sind meist deutlich größer ausgeführt als die Eimerkettenbagger, die in Kies-und Sandgruben arbeiten. Zum Ändern der Baggerposition werden überwiegend Schlepper eingesetzt. Diese Eimerkettenbagger sind ebenfalls als Ponton ausgeführt und vefügen über keinen eigenen Fahrantieb. Die Fördermaschine wurde früher mittels einer Dampfmaschine angetrieben. Heute haben diese Dieselmotoren. Weiterführender Artikel: Baggerschiff Minden |
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Zur Gold- und Zinngewinnung in Nordamerika und Australien kommen spezielle Eimerkettenbagger, ie sog. Goldbagger, zum Einsatz. Diese enthalten teilweise komplette Aufbereiungsanlagen. Weiterführende Artikel: Goldbagger | ||
Seebagger | Seetauglich Eimerkettenbagger mit eigenem Fahrantieb werden als Seebagger bezeichnet. Gegenüber den pontongestützten Flußbaggern werden sie den Schiffen zugeordnet. Seebagger sind auf Grund ihrer speziellen Verwendung im Wasserbau in Küstennähe sowie im Meeresbergbau recht selten. |
Einteilung Eimerkettenbagger: Tiefschnitt, Hochschnitt, Verbundmaschinen
Schaufelradbagger
Bei den Schaufelradbaggern sind die Grabgefäße fest an einem Rad befestigt, dass über ein Getriebe angetrieben wird. Einteilung Schaufelradbagger: mit Vorschub, ohne Vorschub
Grabenbagger mit Schaufelrad | Auch Schaufelradbagger können als Grabenbagger eingesetzt werden. Gegenüber Grabenfräsen und Grabenbaggern mit Eimerkette ist deren Grabtiefe jedoch durch den Radius des Schaufelrades begrenzt. | |
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Kompaktschaufelradbagger | Kompaktschaufelradbagger werden in kleineren Tagebauen zum Abbau oder Haldenbetrieb eingesetzt. Auch im Erdbau finden sie Anwendung, wenn sehr große Erdmassen über einen längeren Zeitraum abgebaut und bewegt werden müssen. Beispiele hierfür sind der Bau von Autobahnen, Staudämmen oder Kanälen. Die Geräte sind heute standardisiert und verfügen ausschließlich über Raupenfahrwerke. Das Fördergut wird üblicherweise mit Bandanlagen weitertransportiert[18]. | |
Schaufelradbagger als Tagebaugroßgerät | In großen Tagebaubetrieben, insbesondere im Braunkohletagebau in Europa, spielen Schaufelradbagger als Gewinnungsmaschinen eine wichtige Rolle. Diese Tagebaugroßgeräte sind oft mehrere hundert Meter lang und Teil einer Großanlage aus Bandanlagen und Absetzern für die kontinuierliche Förderung. Weiterführender Artikel: Schaufelradbagger. |
Flachbagger
Flachbagger unterscheiden sich gegenüber den Gefäßbagger durch die Art des Bodenabtrages in Form von dünen Schichten. Diese werden durch das Baggerwerkzeug gelöst und verschoben oder mittels eines Kübels aufgenommen. Die Grabbewegung findet durch Verfahren der gesamten Baggermaschine statt[19]. Flachbagger werden hauptsächlich für horizontale Erdarbeiten wie dem Planieren von Flächen oder Geländeformen eingesetzt, wohingegen die Ein- und Mehrgefäßbagger ihre Hauptanwendung bei vertikalen Erdarbeiten finden[20]. Flachbagger gliedern sich in :
Planiermaschinen | Planiermaschinen lösen das Erdreich während des Fahrens mit einem Planierschild als Grabwerkzeug, dass frontal an der Maschine angeordnet ist. Das Erdreich kann nach dem Lösen nicht vom Planierschild aufgenommen werden, sondern wird von diesem vor der Maschine hergeschoben. Planiermaschinen verfügen meist über ein Raupenfahrwerk, weshalb diese auch bei schwierigen Bodenverhältnissen eingesetzt werden können. Haupteinsatzgebiet ist der Erdbau. | |
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Erdhobel | Erdhobel lösen das Erdreich ebenfalls mit einem Planierschild. Dieses ist jedoch in der Mitte der Maschine angeordnet, wodurch es wesentlich geringere Vertikalbewegungen erfahrt, wenn die Maschine über unebenen Boden fährt. Außerdem ist das Planierschild drehbar. Erdhobel werden deshalb gegenüber Planiermaschinen zum Erstellen von Gelände- und Trassenprofilen im Erdbau, insbesondere im Straßenbau, verwendet. | |
Schürfkübelmaschinen | Schürfkübelmaschinen lösen das Erdreich während des Fahrens mit einem Schürfkübel als Grabwerkzeug. Dieser ist meist in der Mitte der Maschine angeordnet und nimmt das gelöste Erdreich nach dem schneiden auf. Der gefüllte Schürfkübel wird dann vom Boden gelöst und zum Transport des Erdreichs verwendet. An der Abgabestelle wird das Erdreich während des Fahrens durch Kippen des Kübels verteilt. Schürfkübelmaschinen gliedern sich in Schürfzüge und Schürfraupen. |
Fels- und Bodenfräsen
Tagebaufräsen (Continuous Surface Miner) |
... | |
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Asphaltfräsen | ... | |
Grabenfräsen | ... |
Saugbagger
Saugbagger verwenden zum Lösen des Baggermaterials hydraulische Verfahren. Das Haupteinsatzgebiet dieser Bagger ist die Nassbaggerei, d.h. die Gewinnung von Sand, Kies oder Schlick vom Grund eines Gewässers oder dem Meeresboden. Ein Saugbagger besteht im Wesentlichen aus einer Kreiselpumpe und einer bis zum Grund reichenden Saugleitung. Beim Baggern wird direkt über dem Grund Wasser eingesaugt, wobei das Baggergut um den Saugkopf herum durch den Unterdruck gelöst und mit in die Saugleitung befördert wird. Das Gemisch aus Wasser und Baggergut wird an Bord des Saugbaggers entweder direkt mit Pumpen durch eine schwimmende Rohrleitung zum Zielort weiterbefördert oder wieder voneinander getrennt, wobei das Wasser in das Gewässer zurückgeleitet wird. Da ein Einsaugen von schwer lösbaren Böden nur mit hohem Druck möglich ist, werden auch bei einigen Saugbaggertypen zusätzlich auch mechanische Löseverfahren wie verwendet. Bei den Schneidkopfsaugbaggern wird beispielsweise das Baggergut durch rotierende Meißel am Saugkopf gelöst und dann eingesaugt.
rein hydraulisch arbeitende Saugbagger | ||
---|---|---|
Grundsaugbagger in Sandgruben | ... | |
hydraulisch-mechanisch arbeitende Saugbagger | ||
Schneidkopfsaugbagger (Cutterbagger) |
||
Hopperbagger | Hopperbagger sind seegängige Saugbagger, die über seitlich angeordnete Schleppköpfe verfügen. Die Schleppköpfe verfügen über eine Saugeinrichtung sowie über mechanische Lösehilfen, wie Reißzähne oder Druckwasserdüsen. Die Schleppköpfe werden über den Meeresgrund gezogen und das so gelöste Material wird über Saugkopf und Rohrleitung ins Schiff befördert. Hopperbagger sind meist Laderaumsaugbagger, d.h. das Material wird zunächst an Bord gelagert und später durch Spülen von Bord gepumpt.Gegenüber den Schneidkopfsaugbaggern sind Hopperbagger eher für leichte Böden, wie Sand geeignet.[21] |
Pneumatikbagger
Konstruktive Merkmale
Antrieb
http://www.steine-und-erden.net/se398/nassgew.htm
- ↑ Wolfgang Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik, 3. Auflage, Springer-Verlag, 2002, Seite (...)
- ↑ Kunze/Göhring/Jacob: Baumaschinen - Erdbau- und Tagebaumaschinen, Braunschweig/Wiesbaden, 2002, S. 152
- ↑ Kurth/Pajer/Pfeifer: Tagebaugroßgeräte und Universalbagger, VEB Verlag Technik Berlin, 1971, S. 12
- ↑ Martin Scheffler: Einführung in die Fördertechnik: Fördermittel, Funktion u. Einsatz,Darmstadt Technik-Tabellen-Verlag Fikentscher, 1973, S.230
- ↑ Kunze/Göhring/Jacob: Baumaschinen - Erdbau- und Tagebaumaschinen, Braunschweig/Wiesbaden, 2002, S. 152
- ↑ Günter Kühn: Handbuch Baubetrieb - Organisation, Betrieb, Maschinen; VDI-Verlag,Düsseldorf,1991,S.218 ff.
- ↑ Wolfgang Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik, 3.Auflage, Springer-Verlag, 2002, Seite (...)
- ↑ Kunze/Göhring/Jacob: Baumaschinen - Erdbau- und Tagebaumaschinen, Braunschweig/Wiesbaden, 2002, S. 151/153ff.
- ↑ DIN 24080
- ↑ Kunze/Göhring/Jacob: Baumaschinen - Erdbau- und Tagebaumaschinen,Braunschweig/Wiesbaden, 2002, S. 151
- ↑ DIN 24080
- ↑ Kunze/Göhring/Jacob: Baumaschinen - Erdbau- und Tagebaumaschinen, Braunschweig/Wiesbaden, 2002, S. 151/208ff.
- ↑ Wolfgang Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik, 3.Auflage, Springer-Verlag, 2002, Seite 264
- ↑ G. Tränkner: Taschenbuch Maschinenbau - Band 3/1 Stoffumwandlung, VEB Verlag Technik Berlin, 1971, S.219
- ↑ Paulmann, Blaum: Die Nassbagger und die Baggereihilfsgeräte. Ihre Berechnung und ihr Bau, Springer-Verlag, 1912, S....
- ↑ Hermann Bauer: Baubetrieb - Bauablauf, Kosten, Controlling, Störungen, Springer-Verlag, 2006, S. 99
- ↑ Wolfgang Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik, 3.Auflage, Springer-Verlag, 2002
- ↑ Günter Kühn: Handbuch Baubetrieb - Organisation, Betrieb, Maschinen, VDI-Verlag,Düsseldorf,1991,S.183
- ↑ Kunze/Göhring/Jacob: Baumaschinen - Erdbau- und Tagebaumaschinen, Braunschweig/Wiesbaden, 2002, S. 151/197ff.
- ↑ Martin Scheffler: Einführung in die Fördertechnik: Fördermittel, Funktion u. Einsatz, Darmstadt Technik-Tabellen-Verlag Fikentscher, 1973, S.230
- ↑ Heinz M. Hiersig: Lexikon Maschinenbau S.702, VDI-Verlag,1995
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