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Räum- und Fördereinrichtung zum grabenlosen Verlegen von Betonrohren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Räum- und Fördereinricbtung zum grabenlosen
Verlegen von Betonrohren, wobei in einer Baugrube angeordnete Pressen die Betonrobre
in das Erdreich drücken.
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Zum grabenlosen Verlegen von Betonrohren in kohäsionslosem Lockergestein
verwendet man Preßeinrichtungen, die von einer Baugrube ausgehend die Betonrohre
nacbeinander durch das Lockergestein hindurchpressen, wobei das vor Ort befindliche
Lockergestein abgeräumt und durch die entstebende Betonr8bre hindurch abtransportiert
werden muß.
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Das Abräumen und Laden geschah dabei entweder manuell oder mittels
einer in der Betonröhre verfahrbaren, von einem Bedlenungsmann gesteuerten Vortriebemasohine.
Bei kleinen Betonrobrdurobmessern war der dem Bedienungsmann zur Verfügung
stehende
Raum notwendigerweise beschränkt, so daß eine erhöhte Unfallgefahr bestand und der
erforderliche Fluchtraum fehlte.
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Der Erfindung liegt daber die Aufgabe zugrunde, eine Räum- und Fördereinrichtung
zu schaffen, welche diese Nachteile nicht besitzt.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß vor das erste Betonrohr eine
Vortriebsmaschine gesetzt ist, welche ein dem Betonrohr entsprechendes Scbildrobr
umfaßt, in dem ein Schrämring mit Förderrohr und SchauSelrad angeordnet ist, das
eine ebenfalls teilweise in das Schildrohr bineinragende Förderschnecke beschickt,
die das abzufördernde Erdreich einem darunterstehenden Förderwagen zuführt.
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Das Schild rohr schützt Räum- und Fördergeräte vor der äußeren Belastung
und kann gegen eine Verdrehung durcb den Sohrämring durch ausfabrbare Leitflügel
gesichert werden, die in das Erdreich eindringen. Soll mit der Vortriebsmasohine
ein größerer Durobmesser aufgefahren werden, wird auf das Schild rohr ein dem gröBeren
Durchmesser entspreobender Preßschuh gesetzt, der zwisohen der äußeren Umfangsfläobe
und dem Umfang des eigentlichen Schild rohres durch ein weiteres dünneres Sobildrobr
abgedeckt wird, das das Schild rohr der Vortriebsmasohine konzentrisch umgibt und
das sich mit dem einen Ende auf den Preßschuh abstützt.
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Auf-diese Weise können innerhalb eines bestimmten Bereichs verschieden
große Durchmesser lediglich durcb Wahl eines entsprecbenden Preßschubes aufgefabren
werden. Das das eigentliche Schild rohr umgebende dünnere Schild rohr trägt auf
seiner Innenseite Rippen, welche den Gebirgsdruck auf das Schild rohr der Vortriebsmaschine
betragen.
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Die innerhalb des Schildrohres liegende Räum- und Fördereinrichtung,
bestehend aus Schrämring, Förderrohr und Schaufelrad, ist als eine Einbeit ausgestaltet
und drebbar gegen radialen und axialen Druck einmal in einer verschleißfesten Buchse
und in einem Kugeldrehkranz gelagert und an seinem inneren Ende mit einem Zahnkranz
versehen, der mit je einem Ritzel eines Antriebsmotcrs kämmt. Über diese Antriebsmotoren
kann die Vortriebsmaschine in ibrer Drehzahl in Abhängigkeit von der zu schrämenden
Gebirgebeschaffenheit regelbar angetrieben werden. Die Antriebsmotoren sind an einem
Flansch befestigt, der in dem Schildrohr gelagert ist.
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Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in der nachfolgenden
Beohreibung beschrieben, die auf die Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt
ist, Bezug nimmt und in den Ansprüchen gekennzeichnet.
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In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die
erfindungsgemäße Räum- und Fördereinrichtung mit Teilen in der Ansicht und perspektivischer
Darstellung,
Fig. 2 die Räum- und Fördereinrichtung in der Draufsicht
mit aufgesetstem Preßschuh und Hilfsschildrohr im Schnitt und Fig. 2a die Räum-
und Fördereinrichtung obne Preßschuh und Hibfsscbildrobr, Fig. 3 einen Querschnitt
durcb die Räum- und Fördereinrichtung und die Förderschnecke mit dem darunterstebenden
Förderwagen, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung X auf das vordere Ende der Räum- und
Fördereinrichtung bzw. in den Schrämring binein, Fig. 5 einen Schnitt auf der Linie
V-V der Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt auf der Linie VI-VI der Fig. 1, Fig. 7 eine
Ansicht in Ricbtung des Pfeiles VII der Fig. 3 und Fig. 8 eine Ansicht der Räum-
und Fördereinrichtung mit einer im Schnitt dargestellten Betonröhre und der Drehvorrichtung
für die Förderwagen.
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Die erfindungsgemäße Räum- und Fördereinrichtung besteht im wesentlichen
aus zwei Teilen, nämlich der Vortriebamaschine und einer Förderanlage, die beide
in ihrer Ausgeataltung und Wirkungsweise aufeinander abgestimmt sind.
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Die Vortriebsmaschine zur Herstellung des Tunnels, in den das Betonrobr
bineingepreßt wird, umfaßt ein Sohildrobr 1, das an seinem hinteren Ende einen Stützflansch
41
trägt, auf den die hydraulischen Steuerzylinder 35b, die sicb
wiederum gegen das vordere Ende des Betonrobres abstützen, einwirken. Vermittels
dieser hydraulischen Steuerzylinder, von denen eine Anzahl über den Umfang des Betonrohres
angeordnet ist, kann das Schildrohr 1 durch unterschiedliche Druckmittelbeaufschlagung
der Steuerzylinder gelenkt werden. Zum Schutz der Steuerzylinder gegen das umgebende
Erdreich sind teleskopartig ineinandergreifende Ringe 35 und 35a angeordnet, von
denen der eine Ring 35 am Schildrobr angeordnet ist und der andere Ring 35a sicb
an einem elastischen Glied 47 am vorderen Ende des Betonrohres 46 abstützt. Innerhalb
des Schildrohres 1, etwa in der Mitte seiner Länge, ist ein Laufring 5a angeordnet,
auf dem die Kugeln oder Rollen 5b eines Kugeldrehkranzes 5 laufen, gegen den sich
der innerbalb des Schild rohres 1 liegende Schrämring 4 mit einer an seinem inneren
Ende gebildeten Stufe 48 abstützt. Weiter vorn ist der Schrämring 4 in dem Sobildrobr
1 in einer verschleißfesten Buchse 3 gelagert, die naob außen, d. b. zum Zwisobenraum
swisoben Schildrobrinnenwand und Sohrämkopfaußenwand, der als Fettkammer dient,
durch eine Abdichtung 2 abgedichtet ist. Das vordere Ende des Schrämringes ist bei
49 kegelstumpfförmig ausgestaltet und auf der umschriebenen Kegelmantelfläcbe mit
einer Vielzabl von Rippen 50 versehen, die über das vordere Ende des kegelstumpfförmigen
Teiles, wie bei 51 dargestellt, binausragen.
Der binter den Rippen
50 folgende Raum I des SohrEmringes 4 stellt ein Förderrohr dar, in welchem der
kobäsionslose Boden zu einem Schaufelrad 52 transportiert und auf diesem Weg, insbesondere,
wenn es sich um nasse bzw. teilweise bindige Böden handelt, durch in dem Förderrohr
angeordnete Messer 26, 27, 28, 29 abgeschält und zerkleinert wird. Die am hinteren
Ende des Schrämringes 4 angeordnete Abstufung läuft zu einem Axialflansch 53 aus,
der auf seiner Außenseite eine Verzahnung oder einen Zahnkranz 54 trägt. Dieser
Zahnkranz steht im Eingriff mit einem Ritzel 55 eines Antriebsmotors 56, der den
Schrämring 4 in eine den Bodenverhältnissen angepaßte Umdrehungszahl versetzen kann.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, können mehrere Antriebseinrichtungen aus Ritzel und Antriebsmotor
vorgesehen sein, die vorzugsweise in gleichweiten Abständen über den Umfang des
Zahnkranzes 54 verteilt sind. Die Befestigung der Antriebsmotoren erfolgt an einem
radialen Antriebsflansob 40, der innerhalb des Schildrohres 1 binter dem Radialflansob
5a gelagert ist.
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Dieser Antriebsflansch 40 dient außerdem zur Befestigung einer Anzahl
von hydraulischen Zylindern 9, die sich mit ihren anderen Enden auf der Vorderseite
eines Stützflansches 41 abstützen, dessen Rückseite von den Steuerzylindern 35b
winklig verstellt wird. Wie ebenfalls Fig. 5 zeigt, können drei solcher hydraulischer
Zylinder 9 über den Umfang des Antriebsflansches 40 und des Stützflansches 41
verteilt
sein. Um den Antriebsflansch 40 und damit auch die hydraulischen Zylinder 9 gegen
Verdrehen zu sichern, sind zwei Stabilisierungszylinder 8 zwischen dem Antriebsflansch
40 und dem Stützflansch 41 angeordnet.
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Aus der obigen Beschreibung gebt hervor, daß durch diese Ausgestaltung
der Schrämring 4 mit dem Kugeldrehkranz, dem Antriebsflansch 40 und den daran befestigten
Antriebsmotoren 56 durch die hydraulischen Zylinder 9 in axialer Richtung innerhalb
des Schild rohres 1 vorgeschoben werden kann. Die hydraulischen Zylinder 9 sind
an dem Antriebsflansch 40 und dem Stützflansch 41 über Universalgelenke 10 und 11
befestigt.
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Um die hydraulischen Zylinder 9 und die Antriebsmotoren 56 gegen
Verschmutzung und Beeinträcbtigung durch das abgebaute Erdreich zu schützen, sind
zwei im Querschnitt halbkreisförmige unten in der Einrichtung Liegende übereinanderfassende
Schutzbleche 12 und 13 vorgesehen, die gegeneinander verschieblich sind und über
eine elastische Dichtung gegeneinander abgedichtet sind.
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Das von dem SchauSelrad 52 hochgeförderte Erdreich fällt in eine
Förderschnecke 17, die über eine Welle 18 von einem Antriebsmotor 20 regelbar antreibbar
ist und in einem zylindrischen Gehäuse 16 untergebracht ist. Die Förderschnecke
ist an den beiden Gehäuseenden in Wälzlagæn 19 und 19a gelagert. Das Gehäuse samt
Förderschnecke ist mit seitlicben Flanschen 21 versehen, welche Laufrollen 22 tragen,
die in horizontalverlaufenden Scbienen 23 laufen,
welche an dem
Antriebsflansch 40 befestigt sind. Beim Vorschub des Schrämringes 4 mit dem Schaufelrad
52 macht die Förderschnecke diese Bewegung mit, da die Schienen 23 auf Stützrollen
25 laufen, welcbe ihrerseits an Aufbängevorrichtungen 24 gelagert sind, die am Schildrobr
befestigt sind.
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Das vordere Ende des Gehäuses 16 der Förderschnecke 17 ist zu einem
Aufgabetrichter 42, in den das Schaufelrad hinein entleert, ausgestaltet.
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Ein etwa halbzylindrisch ausgestalteter Förderwagen 14 mit Anhängevorrichtung
15 ist in seinem hinteren Bereich mit zwei um 900 drehbaren Spurrädern 31, die in
einer Führungsbahn 45, welche in das Betonrohr gelegt ist, geführt und wird gegen
seitliches Kippen von zwei um 900 bzw. 1800 drehbaren Stützrädern 30, die sich gegen
die Innenwand des Betonrobres abstützen, gehalten und verfahren.
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An einer von der Räum- und Fördereinrichtung abgegenen Stelle im
bereits yerlegten Betonrohr ist eine Förderwagendreheinrichtung 38 angeordnet, welcbe
jeweils einen Förderwagen aus seiner Betriebsstellung unter die Decke des Betonrobree
hochdrebt, wie in Fig. 8 bei 37 dargestellt. Auf diese Weise kann der von der Fördereinricbtung
zurückfahrende gefuLte Förderwagen 14 zur Baugrube gelangen, worauf der bocbgedrehte
Förderwagen 37 in seine Betriebsstellung zurückgedreht und zur Förderechnecke gefahren
wird.
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Der dann von der Baugrube zurückkommende geleerte Förderwagen wird
bis zur Dreheinrichtung 38 vorgefabren und dort, wie oben beschrieben, unter die
Decke des Betonrobres bochgedreht.
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Die Steuereinricbtung zur Steuerung der Richtung der zu verlegenden
Betonrohre umfaßt an sicb bekannte Steuerzylinder 35b, welobe zwischen dem Sohildrobr
1 und dem Betonrobr 46 fest verschraubt eingebettet liegen. Der Zwischenraum zwischen
Schild rohr 1 und Betonrobr 46 wird durch zwei Schild- oder Schutzrohre verschiedenen
Durchmessers, die teleskopartig ineinandergreifen und winklig verstellbar gegen
die Ortsbrust sind, abgedeckt, und Jeweils eins dieser Scbutsrobre ist an dem Schild
rohr 1 bzw.
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unter Zwischenschaltung eines elastisoben Gliedes 47 an dem Betonrohr
46 befestigt. Durch entsprechende Druckbeaufschlagung der hydraulischen Steuerzylinder
35b lKßt sicb das Schildrohr 1 in gewünschter Weise lenken.
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Um gegebenenfalls zu verbindern, daß das Schildrohr 1 bei der Rotation
des Schrämringes 4 mitgenommen wird, sind in dem Schildrohr 1 vorzugsweise durch
Schlitze ausfahrbare Leitbleche 32 angeordnet, die in axialer Riobtung verlaufen
und naob dem Ausfahren in das Erdreich eindringen und so das Schild rohr 1 gegen
eine Verdrebung oder Rotation sichern.
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Die irbeitsweise der oben beschriebenen Räum- und Fördereinrichtung
gestaltet sich wie folgt. Das Schildrohr 1 mit dem Schrämring 4 der Antriebs- und
Vorsobubeinriohtungen 56 und 9 sowie der Förderschnecke 16, 17 wird von
der
Baugrube aus mittels einer in der Baugrube eingebauten Preßeinrichtung in den Boden
gedrückt. Gleichzeitig wird der Schrämring ; in Umdrehung versetzt, so daß er den
kohäsionslosen Boden über das Förderrohr I und Förderschnecke 16, 17 abfördert.
Die Fdrderschnecke entleert in den Förderwagen 14, und zwar derart, daß der Förderwagen
zunächst an seinem hinteren Ende beginnend gefüllt und dabei langsam entsprechend
der Füllung unter dem Förderrohr vermittels einer Haspel oder anderer Einrichtungen,
je nacb Füllung, zur Baugrube hingezogen wird, bis er vollständig gefüllt und berausgezogen
wird. Wenn der Förderwagen die Förderschnecke verlassen hat, erfolgt kein Vortrieb.
Der bereitstebende zweite Förderwagen oder der unter der Decke des Betonrobres hängende
Förderwagen 37 wird dann vermittels der Dreheinrichtung 38 in seine Betriebsstellung
nach unten gedrebt und zur Förderschnecke vorgefahren. Der unterbrochene Vortrieb
wird fortgesetzt und der Förderwagen über die Förderschnecke mit dem abgebauten
Erdreich, wie oben beschrieben, beladen.
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Der weitere Arbeitsgang gestaltet sioh dann wie oben bereits beschrieben.
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Beim Auftreten von Störungen an der Ortsbrust können mit wenigen
Handgriffen Förderwagen und Förderschnecke zurückgezogen und die Messer aus dem
Förderrohr I ausgebaut werden, so daß ein freier Zugang zum Störungsfeld ermöglicht
ist. Beim Einbruch von wäßrigen oder fließenden Böden kann
das
Förderrohr I abgedichtet und Druckluft oder bodenverfestigende Mittel zugeführt
werden.