DE1802152C - Saugbagger und Verfahren zum Fordern von unter einer festen Deckschicht aus Ton od dgl lagern den Sand mit Hilfe des Saugbaggers - Google Patents

Description

dem Mantelrohr umgeben, dessen unteres Ende das an die Saugöffnung anschließende und den Saugstrom führende Rohrteil bildet, und ist das Gitter an einem teleskopartig ausschiebbaren Rohrteil des Saugrohres angeordnet.

In folgendem sind die beiden erfindungsgemäßen Verfahren an Hand der Zeichnung bzw. zwrief in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des Saugbaggers nach der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

F ι g. 1 bis 3 das untere Ende der Sauganlage des nach dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildeten Saugbaggers nach der Erfindung in drei verschiedenen Betriebsstellungen, während der Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.4 bis 6 das untere Ende der Sauganlage des nach dem zweiten Ausführungsbeispiel auspebildeten Saugbaggers nach der Erfindung in drei verschiedenen Betriebsstellungen bei der Durchführung des zweiten Verfahrens nach der Erfindung., "

F i g. 7 A die gesamte Sauganlage nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und die

Fig.7B bis 7D Schnitte nach den Linien B-B, C-C und D-D in F i g. 7 A a₅

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 10 die zu fördernde Sandschicht, mit 11 eine über der Sandschicht 10 lagernde Deckschicht aus Ton, mit 12 das über der Tonschicht Il stehende Wasser und mit 13die Sauganlage eines erfindnngsgemüßen Saugbaggers bezeichnet. Diese Sauganlage 13 umfaßt ein an eine Pumpe angeschlossenes und an dem nicht dargestellten Bagge:rschiff beweglich befestigtes Saugrohr 14, ein das Saugrohr 14 umgebendes und an dem Saugrohr 14 stairr befestigtes Mantelrohr 15 sowie ein gegenüber dem Saugrohr 14 teleskopartig ausschiebbares Rohrteil 17, das mittels hydraulischer Zylinder 16 verstellbar und an seinem unteren Ende ein von einem Saugkorb gebildetes Gitter 18 trägt, welches durch Verstellen des teleskopartig ausschiebbaren Rohrteils 17 aus einer Stellung, in der es im Bereich der am unteren Ende des Mantelrohres 15 befindlichen Saugöffnung liegt, in eine Stellung verschiebbar ist, in der es von der Saugöffnung entfernt im Inneren des an die Säugöffnung anschließenden unci den Saugstrom führenden Rohrteils des Mantelrohres 15 liegt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe der Sauganlage 13 wird zunächst das Gitter 18 durch Verstellen des teleskopartig ausschiebbaren Rohrteils 17 in den an die Säugöffnung anschließenden Rohrteil des Mantelrohres 15 zurückgezogen und das Mantelrohr 15, das an der Saugöffnung mit einer scharfen Unterkante 20 versehen ist, unter Krafteinwirkung in die Tonschicht 11 eingeführt (Fig. 1). Dabei dringt ein Tonkern 19 in das untere Ende der Sauganlage 13 ein. Die Pfeile 24 in den F i g. 1 und 3 deuten an, wie das Wasser infolge des Saugstromes außen an (!em Mantelrohr 15 entlang nach unten strömt und nach Umlenkung um die Unterkante 20 herum zwischen dem Tonkern 19 und der Innenwandung des Mantelrohres 15 nach oben durch das Gitter 18 in das Saugrohr 14 strömt. Indem man die Unterkante 20 fortwährend dem Boden 25 des ausgespülten zylindrischen Hohlraums folgen läßt, bleibt die Spaltweite zwischen der Unterkante 20 und dem Boden 25 sehr klein und damit die örtliche Geschwindigkeit des Saugstroms sehr groß, so daß der Sauestrom den Tonkern 19 aus der festen Tonschicht 11 unterhalb der Unterkante 20 schnell ausspült. Nachdem der Tonkern 19 weit in die Sauganlage 13 eingedrungen ist, wird die Sauganlage 13 aus der Tonschicht 11 herausgezogen und über eine Stelle neben dem in der Tonschicht 11 gebildeten Loch 21 gehalten, während gleichzeitig der Tonkern 19 durch Verschieben des Gitters 18 aus dem an dis Saugöffnung anschließenden Rohrteil des Mantelrohres 15 entfernt wird.

Der Tonkern 19 wird somit neben dem in der Tonschicht 11 gebildeten Loch 21 abgesetzt (Fig.2). Hiernach wird die Sauganlage 13.wieder in das Loch 21 eingesetzt und weiter in die Tonschicht 11 eingeführt. Es ist dabei unerheblich, wenn die Sauganlage 13 nicht wieder genau in das Loch 21 eingesetzt wird. In Fig.3 ist veranschaulicht, wie in diesem FaIi ein kleineres Stück Ton 22 zusammen mit dem nächsten Tonkern 23 ausgestochen wird. Der Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Sauganlage 13 die Sandschicht 10 erreicht hat. Sodann wird die Sauganlage 13 zum Aufsaugen des Sandes weiter in der Sandschicht 10 eingeführt.

Während des Ausstechens der Tonkerne 19, 23 wird stets normal gesaugt, damit der in die Sauganlage 13 eingedrungene Tonkern 19 bzw. 23 mit Sicherheit zusammen mit der Sauganlage 13 aus dem Loch 21 herausgezogen wird. Die Sauganlage 13 kann statt vertikal auch schräg in die Tonschicht 11 eingeführt werden. Bei der Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist das Baggerschiff, das die Sauganlage 13 trägt, mit Verholleinen an Ankern festgelegt. Vorzugsweise weist das Baggerschiff eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige des jeweiligen Standes der Sauganlage 13 auf. Die Sauganlage 13 kann zwar unmittelbar am Baggerschiff schwenkbar angeordnet sein. Sie ist jedoch vorzugsweise mit einem am Baggerschiff gelagerten Bauteil schwenkbar verbunden, so daß man beim Einführen der Sauganlage 13 in das bereits gebildete Loch 21 in der Tonschicht 11 leichter manövrieren kann, ohne das Baggerschiff oft verholen zu müssen. Beim Einführen der Sauganlage 13 in die Tonschicht 11 werden zur Erzielung einer großen Einpreßkraft vorteilhaft Verholwinden verwendet.

Im folgenden wird an Hand der Fig.4, 5 und 6 eine weitere Methode der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe der Sauganlage 33 nach F i g. 7 A beschrieben:

Nach Fig.7 ist die Sauganlage 33 in nicht näher dargestellter Weise mit einem am Baggerschiff schwenkbar angeordneten Bauteil schwenkbar verbunden. Die Sauganlage 33 besteht im wesentlichen aus einem an eine Pumpe angeschlossenen Saugrohr 34, einem das Saugrohr 34 umgebenden und an ihm starr befestigten Mantelrohr 35 sowie aus einem gegenüber dem Saugrohr 34 teleskopartig ausschiebbaren und mittels mehrerer, z. B. dreier hydraulischer Zylinder 36 verstellbaren, verhältnismäßig langen Rohrteil 37, das an seinem unteren Ende ein als Saugkorb ausgebildetes Gitter 38 zum Fernhalten von im Boden vorkommenden großen Gegenständen wie Steine od. dgl. trägt. Das Gitter 38 weist eine sich quer zur Saugöffnung der Sauganlage 33 erstreckende Gitterfläche 44 und eine daran anschließende zylindrische Gitterflächc 41 auf. Der Außendurchmesser der zylindrischen Gitterfläche 41 stimmt mit dem Innendurchmesser des ein wenig verjüngt ausgebildeten unteren Endes 39 des Mantelrohres 35 überein; hierdurch wird gewährleistet, daß beim Einziehen des te-

leskopartig ausschiebbaren Rohrteils 37 des Saugrohres 34 in das untere Ende 39 des Mantelrohres 35 die die Saugöffnung der Sauganlage 33 bildende Unterkante 40 des Mantelrohrendes 39 eventuell an der zylindrischen Gitterfläclic 41 haftende größere Gegenstände von der zylindrischen Gitterfläche 41 abstreift. Die zylindrische Gitterfläche 41 geht an ihrer Innenseite mittels einer sich in Strömungsrichtung verjüngenden Kehle 42 in den teleskopartig ausschiebbaren Rohrleil 37 des Saugrohres 34 über, während die Außenseite der zylindrischen G^:tterfläche 41 an ein Führungsrohr 43 anschließt, das in dem unteren Ende 39 des Mantelrohres 35 verschieblich geführt ist. Zwischen dem unteren Ende des leleskopartig ausschiebbaren Rohrteils 37 und dem Führungsrohr 43 ist ein zylindrischer Raum 45 vorhanden, der an seinem oberen Ende mit einem zylindrischen Raum 46 zwischen dem Mantelrohr 35 einerseits und dem Rohrteil 37 bzw. dem Saugrohr 34 andererseits in Verbindung steht; dieser Raum 46 ist mit einer an eine Druckwasserpumpe angeschlossenen Druckwasserleitung 47 verbunden, deren Druck steuerbar ist. Am unteren Ende hat die Kehle 42 drei über den Umfang verteilt angeordnete öffnungen, durch die das Druckwasser aus dem Raum 46 in das Gitter 38 am unteren Ende des teleskopartig ausschiebbaren Rohrteils 37 eintreten kann.

Das Mantelrohr 35 besitzt einen einen größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt zur Aufnahme der hydraulischen Zylinder 36. Um die Sauganlage 33 an ihrem unteren Ende möglichst schlank zu halten, ist das Saugrohr 34 verhältnismäßig kurz, der teleskopartig ausschiebbare Rohrteil 37 dagegen verhältnismäßig lang ausgebildet, während die Hublänge des Rohrteils 37 nur verhältnismäßig gering ist. Dies hat den Vorteil, daß das in der festen Deckschicht aus Ton 50 zu bildende Loch wegen des schlanken Teils der Sauganlage 33 enger ausfällt. Ferner ist beim Nachrutschen des Bodens die Belastung auf den schlankeren Teil der Sauganlage 33 geringer. Auch ist die Möglichkeit, daß Sand bis zu den verhältnismäßig langen hydraulischen Zylindern 36 gelangt, bei dieser Ausbildung der Sauganlage 33 gering.

Zum Zweck der Führung des teleskopartig ausschiebbaren Rohrteils 37 gegenüber dem Mantelrohr 35 sind Führungsrippen 49 vorgesehen.

Es sei bemerkt, daß die die Saugöffnung bildende Unterkante 40 der Sauganlage 33 zum Einführen in die feste Tonschicht 50 scharfkantig ausgebildet ist und infolge der zurückziehbaren Kehle 42 am unteren Ende des teleskopartig ausschiebbaren Rohrteils 37 der Widerstand beim Einströmen in das Saugrohr 34 gering ist, weil der Strömungsquerschnitt dort verhältnismäßig groß ist. Zum Einführen der Sauganlage 33 (F i g. 4) in die feste Tonschicht 50 wird die Druckwasserleitung 47 abgesperrt, der teleskopartig ausschiebbare Rohrteil 37 des Saugrohres 34 mit dem daran befindlichen Gitter 38 zurückgezogen und das untere Ende 39 des Mantelrohres 35 in die Tonschicht 50 eingedrückt, während mittels der Pumpe Wasser angesaugt wird. Hierdurch entsteht ein starker Wasserstrom um das untere Ende 39 des Mantelrohres 35 herum, wobei die Strömungsgeschwindigkeit an der Unterkante 40 besonders groJ ist, wie bereits an Hand der F i g. 1 beschrieben wurde. Der in das untere Ende der Sauganlage 33 eingedrungene Tonkern 51

xo (Fi g. 4) wird an seinen Seilen ausgespült, so daß der Durchmesser des Tonkerns 51 kleiner wird als der Innendurchmesser des unteren Endes 39 des Mantelrohres 35. Dann wird der Tonkern 51 gestaucht, indem durch Ausschieben des Rohrteils 37 mit dem Gitter 38 ein nach unten gerichteter Druck auf den Tonkern Sl ausgeübt wird (Fi g. 5). Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem zusammengestauchten Tonkern 51 und dem unteren Ende 39 des Mantelrohres 35'größer und die Erosion an der Außenfläche des

ao Tonkerns 51 verstärkt. Ferner wird die Kohäsion des Tonkerns 51 durch das Zusammenstauchen stark vermindert. Bei diesem bevorzugten Verfahren nach der Erfindung wird die Unterkante 40 der Sauganlage 33 fortwährend tiefer in die feste Tonschicht 50 einge-

a5 führt, so daß die Strömungsgeschwindigkeit an der Unterkante 40 ständig groß bleibt, während der in das untere Ende 39 des Mantelrohres 35 eingedrungene Tonkern 51 fortwährend, d. h. mit nur kurzen Zwischenpausen, zusammengestaucht wird. Auf diese Weise läßt sich die für den eigentlichen Saugbaggervorgang unproduktive Zeit der Durchdringung der Tonschicht 50 erheblich abkürzen. Bei dem beschriebenen Verfahren kann die Sauganlage 33 ebenfalls statt in vertikaler Richtung auch schräg in die Tonschicht 50 eingeführt werden.

Sobald sich das untere Ende 39 des Mantelrohres 35 im Sand unterhalb der festen Tonschichl 50 befindet, wird die Stellung des Gitters 38 im unteren Ende 39 des Mnatelrohres 35 in Abhängigkeit von der jcweiligen Höhe der über der Saugöffnung befindlichen Bodcnsäulc sowie in Abhängigkeit von dem Druck des Wassers, das über die drei Öffnungen in der Kehle 42 dem Saugrohr 34 zugeführt wird, gesteuert. Auf diese Weise läßt sich die Sandkonzentration in der aufgesaugten Suspension wirksam beeinflussen.

Falls sich im Verlauf des Saugbaggerbetriebes zu viele große Gegenstände unterhalb des Gitters 38 im unteren Ende 39 des Mantelrohres 35 angesammelt haben, wird das Gitter 38 durch Ausschieben des Rohrteils 37 nach außen getrieben, so daß dann Wasser und Sand durch die zylindrische Gitterfläche 41 des Gitters 38 eintreten kann (Fig.6). Dadurch wird der Saugdruck auf die sich quer erstreckende Gitterfläche 44 stark vermindert, und die größeren Gegenstände

können infolge der Bewegungen der Sauganlage 33 von der sich quer erstreckenden Gitterfläche 44 abfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Saugbagger zum Fördern von unter einer festen Deckschicht aus Ton od. dgl. lagerndem Sand, bei dem im Bereich der Saugöffnung am unteren Ende der das Saugrohr umfassenden Sauganlage ein zum Fernhalten von großen Steinen od.dgl. dienendes Gitter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (18; 38) innerhalb eines an die Saugöffnung anschließenden und den Saugstrora führenden Rohrteils der Sauganlage (13; 33) aus einer Stellung im Bereich der Saugöffnung in eine Stellung verschiebbar ist, in der es von der Saugöffnung entfernt im Inneren des Rohrteils liegt.

2. Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Bereich der Saugöffnung der Sauganlage (13; 33) angeordnete Gitter (18; 38) außer der sich quer zur Saugöffnung erstreckenden Gitterfläche eine zylindrische Gitterfläche aufweist.

3. Saugbagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (14; 34) der Sauganlage (13; 33) von einem der Zuführung von Wasser dienenden Mantelrohr (15; 35) umgeben ist, dessen unteres Ende das an die Saugöffnung anschließende und den Saugstrom führende Rohrteil bildet, und daß das Gitter (18; 38) an einem teleskopartig ausschiebbaren Rohrteil (17; 37) des Saugrohres (14; 34) angeordnet ist.

4. Verfahren zum Fördern von unter einer festen Deckschicht aus Ton od. dgl. lagerndem Sand mit Hilfe des Saugbaggers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Sauganlage (13) mit ihrem an die Saugöffnung anschließenden und aen Saugstrom führenden Rohrteil bei in zurückgezogener Stellung befindlichem Gitter (18) in die Deckschicht (U) eingeführt wird und dadurch ein Materialkern (19) in der Deckschicht (11) gelöst und von dem Rohrteil aufgenommen wird, der anschließend durch Zurückziehen der Sauganlage (13) aus der Deckschicht (U) herausgezogen, dann durch Verschieben des Gitters (18) aus dem Rohrteil der Sauganlage (13) entfernt und neben dem in der Deckschicht (11) gebildeten Loch (21) abgesetzt wird, und daß hierauf die Sauganlage (13) wieder in das Loch (21) in der Deckschicht (11) eingesetzt wird und nach dem Durchdringen der Deckschicht (11) schließlich der unter der Deckschicht (11) lagernde Sand gefördert wird.

5. Verfahren zum Fördern von unter einer festen Deckschicht aus Ton od. dgl. lagerndem Sand mit Hilfe des Saugbaggers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitigem Saugen zunächst die Sauganlage (33) mit ihrem an die Säugöffnung anschließenden und den Saugstrom führenden Rohrteil bei in zurückgezogener Stellung befindlichem Gitter (38) in die Deckschicht (50) eingeführt und anschließend der dadurch in der Deckschicht (50) gelöste und von dem Rohrteil aufgenommene Materialkern (51) durch Vorschieben des Gitters (38) zusammengestaucht wird und daß nach dem Durchdringen der Deckschicht (50) der unter der Deckschicht (50) lagernde Sand gefördert wird.

Die Erfindung betrifft einen Saugbagger zum For dem von unter einer festen Deckschicht aus Toi od. dgl. lagerndem Sand, bei dem im Bereich der Saug öffnung am unteren Ende der das Saugrohr umfas senden Sauganlage ein zum Fernhalten von großer Steinen" od. dgl. dienendes Gitter angeordnet ist. Du Erfindung betrifft ferner zwei verschiedene Verfahrer zum Fördern von unter einer festen Deckschicht au; Ton od. dgl. lagerndem Sand mit Hilfe des Saugbag

ίο gers nach der Erfindung.

Bei den bekannten Saugbaggern der genannten Ar: ist das Gitter am unteren Ende der Sauganlage unmittelbar in bzw. an der Saugöffnung fest angeordnet. Infolgedessen ist das Durchdringen der festen Deck-

schicht zu Beginn des, Baggerbetriebes, insbesondere, wenn die Deckschicht eine große Dicke besitzt, mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da das Gitter ein Einführen des'an die Saugöffnung anschließenden Rohrteils der Sauganlage in die Deckschicht verhinden und das Durchdringen der Deckschicht daher nur mit großem Zeitaufwand allein unter der Wirkung des an der Saugöffnung erzeugten Saugstromes möglich ist.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden, und besteht darin, daß das Gitter innerhalb eines an die Saugöffnung anschließenden und den Saugstrom führenden Rohrteils der Sauganlage aus einer Stellung im Bereich der Saugöffnung in eine Stellung verschiebbar ist, in der es von der Saugöffnung entfernt im Inneren des Rohrteils liegt. Hierdurch wird erreicht, daß mit Hilfe des Saugbaggers das Durchdringen der festen Deckschicht leicht und mit verhältnismäßig geringem Zeitaufwand durch Anwendung eines der beiden erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, von denen das eine Verfahren darin besteht, daß zunächst die Sauganlage mit ihrem an die Saugöffnung anschließenden und den Saugstrom führenden Rohrteil bei in zurückgezogener Stellung befindlichem Gitter in die Deckschicht eingeführt wird und dadurch ein Materialkern in der Deckschicht gelöst und von dem Rohrteil aufgenommen wird, der anschließend durch Zurückziehen der Sauganlage aus der Deckschicht herausgezogen, dann durch Verschieben des Gitters auf dem Rohrteil der Sauganlage entfernt und neben dem in der Deckschicht gebildeten Loch abgesetzt wird, und daß hierauf die Sauganlage wieder in das Loch in der Deckschicht eingesetzt wird und nach dem Durchdringen der Deckschicht schließlich der unter der Deckschicht lagernde Sand gefördert wird, während bei dem zweiten Verfahren bei gleichzeitigem Saugen zunächst die Sauganlage mit ihrem an die Saugöffnung anschließenden und den Saugstrom führenden Rohrteil bei in zurückgezogener Stellung befindlichem Gitter in die Deckschicht eingeführt und anschließend der dadurch in der Deckschicht gelöste und von dem Rohrteil aufgenommene Materialkern durch Vorschieben des Gitters zusammengestaucht wird und daß nach dem Durchdringen der Deckschicht der unter der Deckschicht lagernde Sand gefördert wird.

Das beim Saugbagger nach der Erfindung im Bereich der Saugöffnung der Sauganlage angeordnete Gitter weist zweckmäßig außer der sich quer zur Saugöffnung erstreckenden Gitterfläche noch eine zy-

lindrjsche Gitterfläche auf.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Saugbaggers nach der Erfindung ist das Saugrohr der Sauganlage von einem der Zuführung von Wasser dienen-