DE1802152A1 - Saugbaggervorrichtung und Verfahren zum Aufsaugen von Sand mit Hilfe einer Saugbaggervorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte

M WvA Fall 37 w.Did, DlpL-lng. C WallacH 116 3

Dipl.-lng. a Koch DK T. Haiba_ch 9. Okt. 1968

N.V. Ingenieursbureau voor Systemen en Octrooien "Spanstaal", Rotterdam, die Niederlande, 18 021 5 2

"Saugbaggervorrichtung und Verfahren zum Aufsaugen von Sand mit Hilfe einer Saugbaggervorrichtung.

Die Erfindung betrifft eine Saugbaggervorrichtung zum Aufsaugen von Sand, umfassend eine Pumpe, ein an dieser Pumpe angeschlossenes Saugrohr mit einem Gitter zum Aufhalten der in dem Boden vorkommenden grossen Gegenstände, wie Steine. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum mittels einer derartigen Saugbaggervorrichtung von Sand, wobei das Saugrohr in die Bresche gesteckt wird. Eine derartige Saugbaggervorrichtung und ein derartiges Verfahren sind allgemein bekannt. Bas in die Bresohe Stecken des Saugrohres ist schwierig, wenn eine Oberschicht Ton oder ander stark zusammenhängendes Material die aufzusaugene Sahloht Sand bedeckt· Bas durch diese Oberschicht Hindurohstecken des Saugrohres erfordert viel improduktive Zeit. Die Erfindung bezweckt die improduktive Anfangsperiode zu kürzen und schafft dazu eine verbesserte Saugbaggervorrichtung, dadurch dass das Gitter dieser Saugbaggervorrichtung zwischen einem aus- und einem eingeschobenen Stand, worin es sich ausθerhalb bezw. innerhalb des Saugrohres befindet, beweglich ist. Beim mittels des Erfindungsgemässen Saugrohres auszufuhrenen neuen Verfahren wird das Saugrohr mit eingezogenem Gitter so in die feste Bresohe gedrüokt, dass ein grosses Stück noch nicht im Jliesszustand gebrachter Ton in das Saugrohr hereindringt. Dae aus dem Saugrohr Entfernen dieses Stückes Ton kann zweckmSeeig/ nach den zwei hierunter beschriebenen Vorzugs-

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verfahren an Hand einer Zeichnung geschehen« In der Zeichnung stellen schematisch dars

Fig. 1, 2 und 3 Situationsskizzen wlhrend des Ausführens eines »rfindungsgemessen Verfahrens,

Fig. 4 und 5 Situationsskizsen wahrend des Ausführens eines weiterentwickelten erfindungsgemassen Verfahrens,

Fig. 6 eine Situationaskizze während des Heinigens des Gitters,

ä?ig. TA eine weggebrochene Seitenansicht des TTntergliedes des Saugrohres einer erfindungsgeiaasaen weiteeentwickelten Saugbaggervorrichtung und die

Fig. 7^B» 7C» ?D aie Schnitte bezw. naoh den Linien b-bf o-cj d-d in Fig. 7A.

In der Zeichnung ist mit 10 di© aufausaugene Schicht Sand, mit 11 die drobenliegende Schicht Ton, mit 12 das drobenstehende Wasser und mit 13 ®in Saugrohr einer erfindungsgemassen Saugbaggervorrichtung bezeichnet* Dieses Saugrohr 15 umfasst ein an einer Pumpe angeschlossenes, beweglich an einem nicht dargestellten Fahrzeug befestigtes Innenrohr I4, einen das Innenrohr umhüllenden, daran starr befestigten Mantel 15 und ein im Innenrohr 14 aohsial verschieblioh angeordnetes, mittels hydraulischer Zylinder 16 getriebenes Schieberohr 17 das am "iJnterenäe ein von einem Saugkorb 18 gebildetes Gitter tragt«'

Beim Anfang des erfindungegemassen Verfahrens wird beim aufgezogenen Sohieberohr 1? der Mantel 15 das Saugrohres 1J» welcher Mantel 15 verzugsweiee eine scharfe Unterkante 20 hat, mit Kraft in die Sohioht Ton hereingedrtokt (Fig. 1). Dabei dringt ein grosses Stück Ton 19 in das Unterende des Saugrohres 13 herein. Die Pfeile 24 der Figuren 1 und 3 geben an, wie der

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Wasserstrom aussen den Mantel 15 entlang nach unten strömt, um die Unterkante 20 ablenkt und schlieeslioh zwischen dem Stock 19 und der Innenwandung des Mantels 15 nach oben In den Saugkorb 18 herein strömt. Indem man die Unterkante 20 fortwährend dem Boden 25 des ausgescheuerten iylinarischen Hohlraums folgen lasst, ist die Spaltveite bei der Unterkante 20 und dem Boden 2§ sehr klein, und damit die örtliche Geschwindigkeit des Wasserstroms sehr gross, sodass dieser Strom den Ton aus der festen Bresohe unterhalb der Unterkante 20 schnell ausscheuert· Nachdem ein Stuck Ton 19 weit in das Saugrohr gedrungen ist, wird das Saugrohr 13 aufgezogen und neben dem Loch 21 gehalten, während das Schieberohr 17 nach unten gedruckt wird· Der Saugkorb 18 Übt dann einen nach unten gerichteten Druck auf das Stock Ton 19 aus. Dieses Stück 19 fällt dann neben dem Loch 21, (Fig. 2). Hiernach wird das Saugrohr 13 in das gebildete Loch 21 zurückgebracht und weiter die Schicht Ton 11 hereingedrückt. Es ist dabei nicht schwerlich, wenn das Saugrohr auf ungenaue Weise in das Loch 21 gesteckt wird. Figur 3 stellt dar, wie in dieser Situation zugleich ein kleineres Stück Ton 22 und ein grosses Stück Ton 25 ausgestochen werden. Die wird wiederholt bis das Saugrohr 13 die Schioht Sand 10 erreicht hat· Dann wird zum Aufsaugen des benötigten Sandes das Saugrohr weiter in der Schicht Sand 10 gehalten·

Während des Aussteckens der Stücke Ton 19 bezw. 23 wird stets normal gesaugt, damit das im Unterende des Saugrohres 13 gedrungene Stück Ton 19 mit Sicherheit zusammen mit dem Saugrohr 13 aus dem Loch 21 gehoben wird. Das Saugrohr 15 kann statt vertikal auch schrfig in die Schicht fön 11 gesteckt werden· Beim Ausführen des obenbesohr!ebenen Verfahrens ist das Fahrzeug, das das Saugrohr 13 tragt, stark mit Verhollinien an Anker festgelegt. Vor-

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zugsweiee umfasst dieses fahrzeug eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen des Standes des Saugrohres 13· Obwohl das Saugrohr I3 nur aus einem hinsichtlich des Fahrzeuges schwenkenden Glied bestehen kann, besteht es vorzugsweise aus mehreren Gliedern, sodass man dann beim ins gebildete Loch 21 Stecken des Saugrohres I3 leicht mit dem Ende des Saugrohres I3 manövrieren kann ohne das Fahrzeug oft verholen zu müssen* Beim in die Schicht Ton 11 Drücken kann man Vorteilhaft zum Erzielen einer grossen Eindruckkraft Verholwinden anwenden·

Ein weiterentwiokeltes Verfahren nach den Figuren 4» 5 und 6 ist mit Anwendung eines Saugrohres nach Figur 7» die nur}, erst berücksichtigt wird, beschrieben.

In Figur 1 ist nur das Unterglied eines Saugrohres 33 dargestellt, das auf bekannte Weise schwenkbar an einem schwenkbar an einem Fahrzeug aufgehängten Oberglied dieses Saugrohres 33 befestigt ist· Das Unterglied des Saugrohres 33 besteht hauptsächlich aus einem über das Oberglied an einer, z.B. 10 m unter Wasser aufgestellten, Sandpumpe angeschlossenen Innenrohr 34» einem das Innenrohr 34 umhüllenden, daran starr befestigten Mantel 35 und einem im Innenrohr 34 achsial verschiebbar angeordneten» mittels einer Anzahl, z.B. tt&fti hydraulischer Zylinder 36 getriebenen, langen Sohieberohr 37ι das an Unterende einen Saugkorb 38 trägt, der das Gitter um Aufhalten der in dem Boden vorkommenden grossen Gegenstände, wie Steine, bildet, und der ein sich quer auf das Rohr erstreckendes Frontgitter 44 und «in daran anschliessendes Zylindergitter 4I hat. Der Aussendiameter dee Zylinder&Ltters 4I. stimmt mit dem Innendiameter des ein wenig verjüngten Mantelendes 39 des Mantels 35 überein, aodass während des in Mantelende 39 hereinziehen« des Schitberohres 37 die Unterkante 40 dieses Man-

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telendes 39 die eventuell am Zylindergitter 41 klebenden grossen Gegenstände von diesem Zylindergitter 41 absohäbt. Das Zylindergitter 41 Bchliesst inwendig mittels einer sich in der StrSmungsrichtuhg verjüngenden Kehle 42 am Sohieberohr 37 an. Die Aussenseite des Zylindergitters 4I schlieset an einem Führungsrohr 43» das schieb aid im Mantelende 39 passt, an. Zwischen dem Unterende des Schieberohres 37 und. dem Führungsrohr 43 ist ein zylindrischer Raum 45 vorhanden, der am Oberende mit dem zylindrischen Raum 46 zwischen dem Mantel 35 einerseits mnd dem Sohieberohr 37 ¹¹¹¹CL ^dem Innenrohr 34 andererseits in Verbindung steht, welcher letzte Raum 46 mit einem an einer Druckwasserpumpe angeschlossenen Druckwasserzufuhr 47» dessen Druck steuerbar ist, in Verbindung steht· Am Vorderende hat die Kehle 42 drei über den Umfang verteilte Öffnungen, wodurch das Druokwasser aus dem Raum j}6 in den Korb 39 hereintreten kann.

Der Mantel 35 hat ein Mantelteil 48 mit einem grosseren Durohschnitt zum Aufnehmen der Zylinder 36. Zum Zweck das Saugrohr 33 am ünterende möglichst schlank zu halten ist das Innenrohr 34 verhaltnismSssig kurz und das Sohieberohr 37 besondere lang, z.B. 20 m, gewählt, während die Hublänge des Sohieberohres 37 nur 4 m betrSgt. Dies hat den Vorteil, dass das in der festen Bresche zu bildene Loch des schlanken Saugrohres 33 wegen enger ausfällt. Ferner ist beim Nachfallen der Bresche die Belastung auf das schlankere Saugrohr 33 geringer. Auch ist die Möglichkeit, dass Sand bei den langen hydraulischen Zylinder 36 gelangt, beim Saugrohr 33 gering·

Zum hinsichtlich des Mantels 35 Führen des langen Schieberohres 37 sind Führungsrüoken 49 vorhanden.

Ee wird beeerkt, dass das Saugrohr 33 mit Rücksicht auf

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das in die Bresche Stecken eine scharfe Unterkante 40 hat, während infolge der Kehle 42, die man zurück kann ziehen, am Snde des Schieberohres 37 der Widerstand beim in das Schieberohr 37 Hereinströmen gering ist, weil der Strömungsdurchschnitt dort verhältnismässig gross ist. Wahrend des in die feste Schicht Ton 50 Steckens des Saugrohres 33 (Fig. 4) wird der Zufuhr von Druckwasser 47 abgesperrt, wird das Schieberohr 37 mit dem Saugkorb 38 eingesehobei gehalten und wird das Mantelende 39 in die Ton gedrückt, während mittels der Sandpumpe viel Wasser angesaugt wird· Dann entsteht ein Wasserstrom um das Mantelende 39 herum, wobei die Strömungsgeschwindigkeit um die Unterkante 40 besonders gross ist, wie an Hand der Figur 1 beschrieben ist. Das grosse Stück Ton 51 wird an seiner Seite ahgescheuert, sodass der Diameter dieses Stückes 51 kleiner wird als der Innendiameter des Mantelendes 39· Dann wird das Stück Ton 51 gestaucht, indem auf dasselbe mit dem Saugkorb 38 ein nach unten gerichteter Druck ausgeübt wird (Fig. 5)·

Die Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem zusammengestauchten Stück Ton 51 und dem Mahtelende 39 wird dann gro.sser, sodass demzufolge das Angreifen an der Aussenflache dieses Stückes. Ton 51 grosser wird. Ferner wird der Zusammenhang des Stückes Ton 51 während des Zusammenstauchens stark vermindert. Beim erfindungsgemässen Vorzugsverfahren wird die Unterkante 40 fortwahrend tiefer in die feste Bresche gebracht, sodass die Strömungsgeschwindigkeit um diese Unterkante 40gross bleibt« Ferner wird das in das Mantelende gedrungene Stüok Ton 51 fortwährend, oder mit kurzen Zwischenpausen zusammengestaucht» Auf diese Weise ist die Einbresohzeit und damit die improduktive Zeit erheblioh zu kürzen. Bei den obenfctechriebenen Verfahren kann das Saugrohr 33 nebst vertikal auoh eohrRg in die Schioht Ton 50 gesteckt werden.

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Wenn das Mantelende 39 sich im Sand unterhalb der Schicht Ton 50 befindet, wird die Stelle des Saugkorbes 38 im Mantelende 39 in Abhängigkeit von der Säule Erde, die sich in der Bresche oberhalb der Unterkante 40 befindet und in Abhängigkeit von dem Druck des Wassers, das über die drei Offnungen in der Kehle 42 dem Saugkorb 38 zugeführt wird, gesteuert. Auf diese Weise ist die Konzentration von Sand in der aufgesaugten Suspension zu steuern«

Wenn sich zu viel grosse Gegenstände unterhalb des Saugkorbes 38 im Mantelende 39 angehäuft haben, wird der Saugkorb 38 nach aus β en getrieben, sodass dann Sand durch das Zylindergitter 41 hineintreten kann (Fig. 6). Dadurch wird der Saugdruck auf das Frontgitter 44 stark vermindert un-d können grosse Gegenstände, auch infolge der Saugrohrbewegungen, vom Frontgitter 44 abfallen·

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Claims (9)

Ansprüche

1. Saugbaggervorrichtung zum Aufsaugen von Sand, umfassend eine Pumpe, ein an dieser Pumpe angeschlossenes Saugrohr mit einem Gitter zum Aufhalten der in dem Boden vorkommenden grossen Gegenstände, wie Steine, dadurch gekennzeichnet dass das Gitter (ΐθ,5θ) zwischen einem aus- und einem eingeschobenen Stand, worin es sich ausserhalt bezw· innerhalb des Saugrohres (-13»33) befindet, beweglich ist.

2β Verfahren zum mittels der Saugbaggervorrichtung nach Anspruch 1 Aufsaugen von Sand, wobei das Saugrohr in die Bresche gesteckt wird, dadurch gekennzeichnet dass das Saugrohr (13»33) mit eingezogenem Gitter (18,38) derartig in die feste Bresche (11,3O) gedrückt wird, dass ein grosses Stuck noch nicht im Fliesszustand gebrachter Ton (19) in das Saugrohr (13,33) hereindringt·

3* Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass das Saugrohr (I3) mit dem in diesem Saugrohr (I3) gedrungenen Stück noch nicht im Fliesszustand gebrachtem Ton (19) &us der festen Bresche (11) herausgezogen wird, das Stück nonh nicht im Fliesszustand gebrachter !Eon (19) neben dem auf diese Weise gebildeten Loch (21) deponiert wird und das Saugrohr (13) wieder ungefähr in dieses Loch (21) zurückgebracht wird.

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass das Saugrohr (13) wiederholt jedesmal in dasselbe Loch (21) und daraus gebracht wird, wobei jedesmal ein aus diesem Loch (21) gezogenes Stüok (19,22 und 23) noch nioht im Fliesszustand gebraohter fön neben diesem Looh (21) dtponiert wird, bevor zum Aufsaugen von Sand das Saugrohr (13) in dieses Loch (21) heruntergelassen wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, dass das in dem Saugrohr (33) gedrungene Stück (5Ό noch nicht im Pliesszustand gebrachter Ton mittels des Gitters {38) in die Längsrichtung des Saugrohres (33) zusammengestaucht wird·

6. Saugbaggervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Gitter (38) nebst einer sich quer zum Saugrohr (33) erstreckenden Gitterfl&che (44) eine zylindrische Gi tterflSche (41) hat, deren Aussendiameter mit dem Innendiameter des Saugrohres (33) übereinstimmt.

7. Saugbaggervorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet dass das Saugrohr (13»33) ein Innenrohr (14,34), ein am Unterende dieses Innenrohres (14,34) teleskopisch damit zusammenwirkendes Schieberohr (17,37) und einen das Innenrohr (14|34) und das Sohieberohr (17,37) umhüllenden Mantel (15>35) hat, wobei das Gitter (18,38) am Schieberohr (17,37) befestigt ist.

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