DE102015009590A1

DE102015009590A1 - Leerrohr-Verlegemaschine für Kabeltrassen

Info

Publication number: DE102015009590A1
Application number: DE102015009590.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2035-07-25
Also published as: DE102015009590B4

Abstract

Leerrohr-Verlegemaschine für Kabeltrassen, gekennzeichnet durch einen heb- und senkbaren und schwenkbaren Schaufelradausleger (12) mit Förderband (20) und einem Schaufelrad (18), sowie einen schwenkbaren Abwurfausleger (8) mit einem Teleskopband (9), fahrend auf einem Fahrwerk (21) bestehend aus 3 lenkbaren Raupen, von denen 2 vor dem zu eröffnenden Graben und eine in Gerätemitte an einem Teleskopmast (13) um das Maß der Grabentiefe heb- und senkbar angeordnet auf der Graben-Mittellinie fährt, sowie einem an einem Teleskopstiel (11) quer zur Graben-Mittellinie angeordneten Balken (10), der mit Horizontalrollen (48) die gewünschte Anordnung der einzugrabenden Kabel-Lehrrohre (5) sicherstellt und sich auf die Leerrohre abstützt.

Description

Hochspannungs-Stromtrassen können als Freileitungen oder in Form von Erdkabeln verlegt werden. Der Bau der ersteren wird von der Bevölkerung immer weniger akzeptiert, vor allem, weil in Sichtweite der sogenannten Monstertrassen die Lebensqualität beeinträchtigt wird und der Wert der Grundstücke und Immobilien sinkt, ohne dass die Anwohner angemessen entschädigt werden. Kabeltrassen haben dagegen ein viel geringeres Akzeptanzproblem, sind aber teurer (zumindest, solange der Immobilien-Wertverlust in die Vergleichsrechnung nicht einfließt). Das sind zunächst die Kabel selbst, aber auch die Verlegearbeit ist teurer als das Errichten von Freileitungen. Das Verlegen von Kabeltrassen erfolgt bisher in der Regel mit unstetiger Tagebautechnik. Ein Graben (2) wird über viele Km Länge mit Löffelbaggern eröffnet, wobei Humus (3) und sonstiger Aushub (4) getrennt gelagert werden. Nach dem Einlegen der Leerrohre (5) wird der Graben zugeschüttet und in die Leerrohre werden schließlich die Kabel eingezogen.
Aufgabe dieser Erfindung soll sein, mit Hilfe von stetig fördernder Technik eine deutliche Kostensenkung und Beschleunigung zu erreichen. Es gibt keine langdauernde Baustelle. Aufgrund ihrer Bauart kann die Leerrohr-Verlegemaschine (1) theoretisch 300 bis 500 m pro Tag zurücklegen. Es muss zuvor nur eine Arbeitstrasse (6) freigelegt werden etwa doppelt so breit wie der Kabelstrang und möglichst ohne Querneigung. Bäume und deren Stubben müssen beseitigt sein. Die Leerrohre (5) werden je zur Hälfte beiderseits der Arbeitsrasse abgelegt und endlos verschweißt.
Die Leerrohr-Verlegemaschine wird aus Komponenten, die mit normalen Tiefladern transportabel sind, herangeschafft und zusammengebaut. Ein Startgraben kann mit unstetigen Geräten, z. B. Löffelbaggern oder auch mit der Leerrohr-Verlegemaschine selbst erzeugt werden. Brücken können mit der Maschine unterquert werden, sofern deren lichte Höhe mindestens 4.00 m und deren lichte Weite mindestens 6.00 m betragen. Dazu wird nach dem Ziehen von 5 Bolzen (7) und Lösen der Hydraulikschläuche der Abwurfausleger bei eingezogenem Teleskopband (9) auf einen Tieflader geladen. Ebenso der Balken (10), der die Anordnung der Leerrohre festlegt, mit seinem Teleskopstiel (11). Der Schaufelradausleger (12) ist in Hochstellung und in mittiger Schwenkstellung. Der Teleskopmast (13) mit der Hinterraupe (22) wird hochgefahren. Der Querbalken wird an den beiden Pressen-Ansatzpunkten (16) aufgebockt und die beiden Vorderraupen-Träger (17) und beide Vorderraupen eingeschwenkt. Die Stangenköpfe der Raupenlenkzylinder werden an entsprechenden anderen Augen der Raupenlagerung angelenkt. Es gibt Verriegelungen für die beiden Stellungen der Vorderraupen in Bezug auf ihre Vorderraupenträger. Diese Prozedur ist erforderlich, wenn z. B. ein Hindernis, wie eine Autobahn oder Flusslauf durch die Kabeltrasse zu unterqueren ist. Dann werden die Leerrohre z. B. durch Horizontalbohrtechnik unter dem Hindernis hindurchgeführt. Die Leerrohr-Verlegemaschine kann dann unter der nächstgelegenen Brücke hindurch fahren, um an die Stelle zu gelangen, wo mit ihr der Trassenbau fortzusetzen ist.
Die Leerrohr-Verlegemaschine besteht aus einem überkopf entleerenden Schaufelrad (18) an einem heb- und schwenkbaren Schaufelradausleger (19) mit einem Förderband (20), einem schwenkbaren Abwurfausleger (8) mit einem Teleskopband (9), einem aus 3 Raupen bestehenden Fahrwerk, von denen 2 vor dem zu eröffnenden Graben fahren und eine mittig im Graben. Hinter der Hinterraupe (22) wird an einem Teleskopstiel (11) ein Balken (10) geführt, der die genaue Anordnung der zu verlegenden Leerrohre sicherstellt. Die 3 Förderbänder sind zweckmäßigerweise flache Wellkanten-Bänder, beim Schaufelrad-Ausleger evtl. mit Querstollen. Alle Antriebe sind zweckmäßigerweise hydraulisch. Dazu ist vorn ein Maschinenhaus (24) angeordnet in dem sich das Aggregat bestehend aus Dieselmotor (25), Verteilergetriebe (26) mit Pumpen (27) sowie einem Öltank (28) mit den Ventilen (29), ein Elektro-Schaltkasten (30) und die Akkus (31) zum Starten des Motors und für die elektrische Beleuchtung und Steuerungen befinden. Unter dem Boden des Maschinenhauses ist der Treibstofftank (32) angeordnet mit Füllstutzen (33), Schauglas (35) und Entlüftungsrohr (36). Er soll den Treibstoffbedarf von etwa 2 Arbeitstagen aufnehmen. In Fahrtrichtung vor dem Maschinenhaus ist ein Führerstand (37) angeordnet, von dem aus die Leerrohr-Verlegemaschine gefahren werden kann, insbesondere bei Fahrten zur Umgehung eines Hindernisses. Ein 2. Führerstand (38) ist in Gerätemitte auf Höhe der Ausleger-Schwenkachse (39) angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist er in den Abbildungen nur angedeutet. Von ihm aus können alle Arbeitsbewegungen gesteuert werden. Wegen der gleichbleibenden Grabengeometrie können alle Gerätebewegungen weitestgehend automatisiert werden, so dass der Geräteführer hauptsächlich überwachende Funktion hat.
Die Leerrohr-Verlegemaschine arbeitet zweckmäßigerweise im Blockbetrieb: ein Block mit der Grabengeometrie und der bestimmten Graben-Abschnittslänge (z. B. 5 m) wird beispielsweise in 3 Schichten abgebaut. Die oberste Schicht von z. B. 0,5 m Tiefe bestehend aus Humus (3), wird mit Hilfe des ausgefahrenen Teleskopbands (9) wieder als oberste Schicht abgeworfen. Wenn der Graben z. B. 3 m tief sein soll, werden die unter der Humusschicht verbleibenden 2,5 m in 2 Schichten abgebaut. Jede Schicht wird dadurch abgebaut, dass das Schaufelrad einen kommaförmigen Span, erzeugt, dessen Kontur aus 2 Schnittkreisen besteht. Je nach Schwenkgeschwindigkeit ergibt sich die Fördermenge.
Das Schaufelrad (18) übergibt das von einer Schaufel (42) gegrabene Material nicht wie bei den bekannten Zellenräder oder zellenlosen Rädern nach innen auf ein seitlich angeordnetes Förderband, sondern nach außen, wobei das Fördergut einer Schaufel über den Rücken der jeweils vorauslaufenden Schaufel durch einen Leitblechkasten (44) geführt, auf das Förderband (20) gleitet. Im Gegensatz zu den innen entleerenden Schaufelrädern ist eine hohe Schaufelraddrehzahl für die Entleerung eher förderlich, da die Zentrifugalkraft nützt und nicht hindert. Die Froudsche Zahl kann also höher sein als bei anderen Schaufelrad-Bauweisen. Schaufelrad (18) und Förderband (20) liegen in derselben Auslegermittellinie (45). Der hydraulische Antrieb (46) kann im Inneren des Schaufelradkörpers angeordnet sein. Damit sind ideale Freischnitt-Konturen und einfache und gewichtssparende Bauweise des Schaufelradauslegers möglich. Wegen der geringen Größe und einfachen Bauweise des Schaufelradkörpers ist es sinnvoll, auf eine Auswechselbarkeit der Schaufeln durch Bolzenverbindungen und dergleichen zu verzichten und Radkörper und Schaufeln als Einheit auszubilden, womit auch Gewichtseinsparung bei erhöhter Stabilität erreicht werden.
Der Abwurfausleger (8) ist schwenkbar, muss aber nicht heb- und senkbar sein. Er hat 2 Förderbänder, zweckmäßigerweise auch mit flachen Wellkantengurten. Das 2. Band ist teleskopartig ein- und ausfahrbar. Damit ist es möglich, den Humus auf die vorher aufgeschütteten Abraumschichten abzulagern.
Hinter der Leerrohr-Verlegemaschine wird ein Balken (10) mitgeführt, der die gewünschte Anordnung der einzugrabenden Kabel-Leerrohre sicherstellt. An seiner Unterseite sind Horizontalrollen (48) mit an den Durchmesser der Leerrohre angepasster Kontur angeordnet. Mit ihrer Hilfe werden die am Rand der Arbeitstrasse (6) abgelegten Leerrohre (5) in den Graben (2) gezogen und in die gewünschte Anordnung gebracht, bevor sie mit dem Schüttgut zugedeckt werden. Der Balken (10) stützt sich mit Rollen (47) auf den Leerrohren (5) ab. Er bleibt während des Abbaus eines Blocks von z. B. 5 m Länge unverändert an derselben Stelle liegen. Erst, wenn ein neuer Blockabbau beginnt, wird er durch eine Seilwinde (49) weitergezogen. Hinter der Leerrohr-Veine fahren bei Bedarf Verdichtergeräte und Planiergeräte.
Beschreibung der Abbildungen
1 zeigt die Leerrohr-Verlegemaschine von der Seite
2 zeigt sie von oben. Die zunächst beiderseits der Trasse abgelegten Leerrohre (4) werden mit Hilfe des Balkens (10) in den Graben (2) gezogen und geordnet abgelegt, bevor der Graben zugeschüttet wird.
3 zeigt den Schaufelradausleger (12) mit dem überkopf entleerenden Schaufelrad (18) und dem Förderband (20) von der Seite und von oben (Ansicht C), sowie im Schnitt D-D:
Das Schaufelrad ist fliegend gelagert, der Schaufelradantrieb im Inneren des Schaufelradkörpers. Das Schüttgut gleitet über den Rücken der jeweils vorauslaufenden Schaufel (42) auf das Förderband.
4 Zeigt die Gerätemitte. Schaufelradausleger (19) und Abwurfausleger (8) sind voneinander unabhängig an 2 C-förmigen Rahmen (50, 51) um eine gemeinsame Achse (55) schwenkbar gelagert.
5 Zeigt die Gerätemitte in Fahrtrichtung, einmal mit im Graben und einmal mit auf gleicher Ebene wie die 2 Vorderraupen (14) fahrende Hinterraupe (22). Dann erlaubt die Gesamthöhe der Leerrohr-Verlegemaschine ein Unterfahren von Brücken mit einer lichten Höhe von mindestens 4 m lichter Höhe.
6 und 7 zeigen den Querbalken (15) und das Maschinenhaus (24) mit Dieselmotor (25), Verteilergetriebe (26), Pumpen (27), Hydraulik-Öltank (28) mit Hydraulikventilen (29), Elektro-Schaltkasten (30), Treibstofftank (32) mit Füllstutzen (33), Schauglas (35) und Entlüftungsrohr (36), Akkus (31), Motorkühler (58) und Hydraulikkühler (59)
8 Zeigt den hinter der Leerrohr-Verlegemaschine angeordneten und mit einem Teleskoprohr (11) geführten Balken (10). Er stützt sich mit Rollen (47) auf den Leerrohren (5) ab. Mit Horizontalrollen (48), deren Kontur dem Durchmesser der Leerrohre (5) angepasst ist, werden Die Leerrohre in den Graben (2) gezogen und im vorgegebenen Abstand verlegt, bevor der Graben von der Leerrohr-Verlegemaschine zugeschüttet wird. Der Balken (10) bleibt ortsfest liegen, bis er durch die Winde (49) weitergezogen wird.
Bezugszeichenliste

1: Leerrohr-Verlegemaschine
2: Graben
3: Humus, Humusschicht
4: sonstiger Aushub
5: Leerrohre
6: Arbeitstrasse
7: Bolzen
8: Abwurfausleger
9: Teleskopband
10: Balken
11: Teleskopstiel
12: Schaufelradausleger
13: Teleskopmast
14: Vorderraupen
15: Querbalken
16: Pressen-Ansatzpunkt
17: Vorderraupen-Träger
18: Schaufelrad
20: Förderband
21: Fahrwerk
22: Hinterraupe
23: Schraubverbindung
24: Maschinenhaus
25: Dieselmotor
26: Verteilergetriebe
27: Pumpen
28: Öltank
29: Ventile
30: Elektro-Schaltkasten
31: Akkus
32: Treibstofftank
33: Füllstutzen
35: Schauglas
36: Entlüftungsrohr
37: Führerstand
38: 2. Führerstand
39: Ausleger-Schwenkachse
41: Schnittkreis
42: Schaufel
43: vorauslaufende Schaufel
44: Leitblechkasten
45: Ausleger-Mittellinie
46: hydraulischer Antrieb
47: Rollen
48: Horizontalrolle
49: Seilwinde
50: C-förmiger Rahmen zum Schaufelradausleger
51: C-förmiger Rahmen zum Abwurfausleger
52: Hubzylinder zum Schaufelradausleger
53: Schwenkzylinder zum, Schaufelradausleger
54: Schwenkzylinder zum Abwurfausleger
55: Achse
56: Rollen
57: Motorkühler
58: Hydraulikkühler

Claims

Leerrohr-Verlegemaschine für Kabeltrassen, gekennzeichnet durch einen heb- und senkbaren und schwenkbaren Schaufelradausleger (12) mit Förderband (20) und einem Schaufelrad (18), sowie einen schwenkbaren Abwurfausleger (8) mit einem Teleskopband (9), fahrend auf einem Fahrwerk (21) bestehend aus 3 lenkbaren Raupen, von denen 2 vor dem zu eröffnenden Graben und eine in Gerätemitte an einem Teleskopmast (13) um das Maß der Grabentiefe heb- und senkbar angeordnet auf der Graben-Mittellinie fährt, sowie einem an einem Teleskopstiel (11) quer zur Graben-Mittellinie angeordneten Balken (10), der mit Horizontalrollen (48) die gewünschte Anordnung der einzugrabenden Kabel-Lehrrohre (5) sicherstellt und sich auf die Leerrohre abstützt.
Leerrohr-Verlegemaschine für Kabeltrassen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelradausleger (12) und der Abwurfausleger (8) unabhängig voneinander durch 2 C-förmige Rahmen (50, 51) mit einer gemeinsamen Schwenkachse (39) gelagert sind, wobei an dem C-förmigen Rahmen (50) des Schaufelradauslegers (12) auch dessen Hubzylinder (52) angelenkt ist und dass beide C-förmigen Rahmen (50, 51) durch je einen Lenkzylinder (53, 54) voneinander unabhängig schwenkbar sind.
Leerrohr-Verlegemaschine für Kabeltrassen gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelrad (18) in derselben Mittellinie (45) wie das Schaufelradausleger-Band (20) angeordnet ist und das Fördergut einer jeden Schaufel (42) über den Rücken der jeweils vorauslaufenden Schaufel durch einen Leitblechkasten (44) auf das Förderband (20) gleitet und dass der Antrieb (46) des Schaufelrades (18) in seinem Inneren angeordnet ist.
Leerrohr-Verlegemaschine für Kabeltrassen gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Fahrwerk (21) bestehend aus 3 lenkbaren Raupen, wobei die beiden Vorderraupen (14) schwenkbar an Vorderraupen-Trägern (17) verlagert sind, die ihrerseits um 90° schwenkbar gelagert sind, um die Fahrspur bei Bedarf zu verkleinern.