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Allgemeine Grundlagen und technische Eigenschaften von Baggern
Allgemeines
Der Bagger gehört zur Baustelleneinrichtung und zählt im Erdbau zu einer der wichtigsten Maschinen. Im Wesentlichen dient er zum Aushub von Baugruben und –gräben, zum Transport von Materialien und Bauteilen oder zum Abriss und Rückbau von Objekten.
Je nach Aufbau wird unterschieden in:
- Hydraulikbagger (1)
- Seilbagger (2)
- Baggerlader (3)
- Grabenbagger (4)
- Saugbagger (5)
- Flachbagger (6)
- Schaufelradbagger (7)
- Eimerkettenbagger (8)
Nachfolgend werden exemplarisch einige Baggerarten und deren Arbeitswerkzeuge näher betrachtet.
Hydraulikbagger
Hydraulikbagger bestehen aus den vier Baugruppen Unterwagen, Oberwagen, Ausleger und Arbeitswerkzeug.
Unterwagen
Folgende Unterwagenarten kommen zum Einsatz:
- Raupenfahrwerk
- Fahrwerke mit Räder (Mobilbagger)
- Schreitwerke (Schreitbagger)
- Zweiwegefahrwerke (Kombination von Rad- und Schienenfahrwerk)
In der nachfolgenden Tabelle wird exemplarisch ein Vergleich zwischen Raupenfahrwerk und Räderfahrwerk aufgeführt:
| Unterwagenart | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Raupenfahrwerk | Tieferer Schwerpunkt, dadurch kippsicherer, bessere Standfestigkeit | Nicht straßentauglich, daher Tieflader zum Transport erforderlich |
| Gute Geländegängigkeit, auch im geneigten Gelände | Kann Schäden am Untergrund verursachen | |
| Geringe Bodenpressung durch Lastverteilung auf größere Fläche | Auflockern des Bodens | |
| Keine besondere Abstützung beim Baggern erforderlich | Langsamere Fahrbewegung | |
| Fahren mit großer Last möglich | Höherer Wartungsaufwand | |
| Ein Drehen ist fast auf der Stelle möglich | ||
| Räderfahrwerk | Straßentauglich | Stets Abstützung zum Baggern erforderlich (Schild, Pratzen) |
| Wendig | Größerer Wenderadius | |
| Verursacht keine Schäden am Untergrund | Weniger geeignet für steile Böschungen (Kippgefahr) | |
| Höhere Bodenpressung durch Punktbelastung |
In unwegsamen Gelände, an steilen Abhängen, Böschungen und bei Arbeiten in Flussläufen und Bächen kommen häufig Schreitbagger zum Einsatz. Das Schreitfahrwerk besteht aus zwei nicht angetriebenen, verriegelbaren Rädern sowie zwei Teleskopbeinen mit auswechselbaren Pratzen.
Im Gleisbau und im innerstädtischen Straßenbahnbau kommen Zweiwegebagger zum Einsatz. Bagger mit Zweiwegefahrwerk haben sowohl ein Radfahrwerk für Arbeiten im Gelände und Fahren auf der Straße sowie ein Schienenfahrwerk, das für Arbeiten auf einem Gleis hydraulisch heruntergelassen werden kann.
Oberwagen
Der Oberwagen besteht aus:
- Führerkabine mit Steuereinheit
- Motor
- Gegengewicht
Die Kraftübertragung ist je nach Baggerart unterschiedlich. Beispielsweise erfolgt beim Seilbagger die mechanische Kraftübertragung durch Seilwinden und beim Hydraulikbagger die hydraulische Kraftübertragung durch Hydraulikpumpe und –kolben.
Ausleger
Für Hydraulikbagger gibt es verschiedene Auslegerarten:
- Monoblockausleger bestehend aus einteiligem Auslegerarm, Löffelstiel, Arbeitswerkzeug
- Verstellausleger mit Schwenkarm (Auslegerbasis), Auslegeroberteil, Löffelstiel, Arbeitswerkzeug
- Teleskopausleger
- Spezialausleger (z.B. Langarmausleger)
Hydraulik
Hydraulik bezeichnet die Kraftübertragung mittels einer Druckflüssigkeit. Wenn auf diese Flüssigkeit eine Kraft wirkt, so setzt sich der durch die Kraft erzeugte Druck in der Flüssigkeit zu allen Seiten fort (konstante Druckverteilung).
Die Berechnung für den Druck geschieht nach folgender Formel:
Druck = F1/A1 = F2/A2 ⇒ F2 = F1 * A2/A1
Die nachfolgende Tabelle listet Vor- und Nachteile eines hydraulischen Antriebs auf:
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Kraftübertragung mittels Rohren und Schläuchen | Ölviskositätsschwankungen infolge Temperaturänderung beeinträchtigen die Arbeitsgenauigkeit |
| Geschwindigkeiten lassen sich, auch unter Last, feinfühlig stufenlos regeln | Bei hohen Betriebsdrücken und -temperaturen können Dichtungsprobleme auftreten |
| Verschleißfrei (keine Kupplung) | Luft oder Kondenzwasser im Hydrauliköl können die Steuerungsgenauigkeit beeinträchtigen |
| Einfacher und sicherer Überlastungsschutz | |
| Ruhiger Lauf, schnelle und weiche Bewegungsumkehr | |
| Aufgrund der Selbstschmierung der gleitenden Teile durch das Hydrauliköl entsteht eine lange Lebensdauer und hohe Wartungsfreundlichkeit der Anlagen |
