DE19540200C2

DE19540200C2 - Rohrentleerungssystem

Info

Publication number: DE19540200C2
Application number: DE1995140200
Authority: DE
Inventors: Elmar Ullrich; Alfons Hesse
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG; Tracto Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1995-10-28
Filing date: 1995-10-28
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2015-10-29
Also published as: DE19540200A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Entleerungssystem zum Ausdrücken von Erdkernen bei grabenlos verlegten Rohren.

Bei Stahlrohren, die mit einer Rohrvortriebsmaschine offen, ohne Presswiderlager dynamisch schlagend in das Erdreich eingepreßt bzw. eingerammt werden, wandert wäh rend des Vortriebs ein Erdkern in das Rohr. Dieser wird in der Regel erst nach Beendigung des Rohrvortriebs als Ganz es heraus gedrückt.

Hierfür wird das Stahlrohr einseitig mit einer Druck platte verschlossen und das Rohrinnere bzw. der Erdkern mit einem Druckmedium beaufschlagt. Bevorzugt dient als Druckmedium Druckluft, da entsprechende Kompressoren auf Baustellen regelmäßig vorhanden sind, da sie auch zum Antrieb der Rohrvortriebsmaschinen Verwendung finden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 04 712 ist des weiteren eine Vorrichtung zum Ausdrücken des Erdkerns aus einem grabenlos verlegten Rohr bekannt, die den Erd kern mit Hilfe einer auf eine Druck- bzw. Kopfplatte wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit mechanisch aus dem Rohr drückt.

Schließlich ist es aus dem Prospekt "Unterirdischer Stahlrohrvortrieb mit der Kraft eines Riesen" der TRACTO-TECHNIK Paul Schmidt Maschinenfabrik KG, Lenne stadt, bekannt, ein grabenlos verlegtes Rohr mit Hilfe eines Molches und einer Druckverschlußplatte für das Rohr zu entleeren, über die Druckluft in einen Freiraum zwischen der Platte und dem Molch zugeführt wird.

Bei der Verwendung von Druckluft bewirkt der Widerstand des Erdkerns während Herausdrückens eine zunehmende Kom pression der Luft. Wird der Widerstand des Erdkerns dann bei einem bestimmten Druck überwunden, kommt es häufig zu einer plötzlichen Ausdehnung der Luft, wobei der Erd kern schlagartig aus dem Rohr herausgeschleudert wird.

Die Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal im Bereich der Rohröffnung ist erheblich. Es besteht somit ein erheblicher Bedarf an einem sicheren Entleerungs system, das auf die bei Baustellen vorhandenen Mittel zurückgreift.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein sicheres und universell einsetzbares Rohrentleerungssystem zu schaffen.

Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, den Druck im Rohr nicht unkontrolliert aufzubauen, sondern das in den Druckraum einströmende Medium bezüglich seiner Durchflußmenge zu begrenzen.

Im einzelnen wird das Problem gelöst durch eine Druck leitung mit einer Drossel, welche die Durchflußmenge des Druckmediums (im folgenden "Luft") begrenzt und eine Druckplatte zum Abdichten des Rohres. Hier durch läßt sich die Gefahr eines unkontrollierten Druckaufbaus verringern.

Die Drossel kann einstellbar sein, um die Durchflußmen ge frei wählen zu können.

Des weiteren kann die Druckleitung ein Sicherheitsven til für einen nicht zu überschreitenden Maximaldruck sowie ein Absperrventil besitzen. Mittels des Sicher heitsventils läßt sich ein Maximaldruck vorgeben, bei dessen Erreichen ein weiterer Druckaufbau durch Abfüh ren der überschüssigen Luft unabhängig von der Kompres sorleistung verhindert wird. Dies stellt sicher, daß der Rohrinnendruck zu keinem Zeitpunkt einen bestimmten Wert überschreitet.

Zusätzlich kann mit Hilfe des Absperrventils ein einmal erreichter, zuvor eingestellter Druckzustand fixiert werden, so daß eine Ausdehnung der komprimierten Luft, die zwangsläufig zu einem Druckabfall führt, dadurch beschleunigt wird, daß die Verbindung zwischen Druck raum und Kompressor unterbrochen ist und keine Luft nachströmt. Ein beschleunigter Druckabfall führt natur gemäß zu einer Verlangsamung der Austrittsgeschwindig keit des Erdkerns aus dem Rohr.

Der Druckabfall läßt sich zusätzlich beschleunigen, wenn das Absperrventil, das beispielsweise über einen elektrischen oder pneumatischen Sensor den Druckzustand ermittelt, eine Verbindung zur Atmosphäre freigibt, sobald der Druckabfall eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet, was darauf hindeutet, daß der Erdkern stark beschleunigt wird. Das Ventil wirkt der Beschleu nigung des Erdkerns dadurch entgegen, daß der Druck schlagartig oder dosiert über die Verbindung zur Atmo sphäre abgeführt wird.

Bei schleichendem Druckabfall kann das Absperrventil die Luftzufuhr nach Erreichen eines vorgewählten Min destdrucks freigeben, bis der vorgegebene Höchstdruck wiederhergestellt ist. Diese Maßnahmen führen zu einer erheblichen Verringerung der von der Beschleunigung des im Rohr befindlichen Erdreichs ausgehenden Verletzungs gefahr.

Die Drossel, das Druckbegrenzungsventil und das Absperrventil können in einem Ventilblock integriert sein.

Am Druckschlauch kann sich auch eine Entlüftung befin den. Diese dient dazu, den Druckraum zu entlüften, wenn es nicht gelingt, den Erdkern mit dem vorgegebenen Druck aus dem Rohr herauszudrücken; sie kann als aus der Baugrube heraus führender Schlauch ausgestaltet sein, der zu einer Entlüftungseinheit mit einem Manome ter und einem Entlüftungsventil führt.

Vorzugsweise sind alle Schläuche als Hochdruckschläuche ausgelegt und ermöglichen dadurch die Anwendung einer Hochdruckpumpe mit Wasser als Druckmedium. Dies kann besonders dann hilfreich sein, wenn das Rohrentleeren mittels Druckluft scheitert, die in der Regel auf einen Druck von 8 bis 10 bar begrenzt ist. Dabei kann der Wasserdruck über den "Entlüftungsschlauch" zugeführt werden. Zwischen Druckraum und Absperrventil befindet sich dann ein Rückschlagventil, um den Wasserdruck gegen die dahinterliegenden Bauteile abzusperren.

Zwischen der Druckplatte und dem Erdreich kann sich ein mechanisch gesicherter Molch befinden. Der Druckraum entsteht dann zwischen der Druckplatte und dem Molch. Infolge der mechanischen Sicherung ist die Vorwärtsbe wegung des Molches im Rohr auf eine bestimmte Maximal geschwindigkeit beschränkt. Dies kann über eine Seilme chanik oder eine andere Art der Bewegungsdämpfung bzw. -einschränkung erfolgen.

Des weiteren besteht auch die Möglichkeit, den Molch mit einem Beschleunigungssensor auszurüsten, der dazu dient, die Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit des Mol ches zu messen.

Beim Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit sorgt ein vom Sensor angesteuertes Ventil, über das der Beaufschlagungsdruck des Molches geregelt wird, für eine eingegrenzte Geschwindigkeit des Molches und damit des Erdkerns.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des nähe ren erläutert.

Ein Kompressor 1 ist über einen Absperrhahn 17 mit einer Druckleitung 2 mit einer Drossel 3, einem Sicher heitsventil 4 und einem Absperrventil 5 mit einer im Rohr 6 befindlichen Druckplatte 7 verbunden. Die Druck platte 7 ist durch Abstützungen 8 gegen ein Heraus schieben gesichert und über Dichtungen 9 gegen das Rohr 6 abgedichtet. Im Rohr 6 befindet sich zwischen der Druckplatte 7 und dem Erdkern 10 ein Molch 11.

An die Druckleitung 2 ist zwischen Absperrventil 5 und Druckplatte 7 eine weitere Druckleitung 12 angeschlos sen. Diese verbindet das System mit einem Manometer 13 und einem Entlüftungsventil 14.

Der im Kompressor 1 erzeugte Druck wird über die Lei tung 2 an den Druckraum 15, der zwischen Druckplatte 7 und Erdreich 10 bzw. Molch 11 entsteht, weitergegeben und durch die Drossel 3 bezüglich ihrer Durchlaufmenge begrenzt. Das Sicherheitsventil 4 öffnet automatisch, wenn der Druck in der Leitung 2 einen bestimmten Höchstwert überschreitet und führt die überschüssige Luft in die Atmosphäre ab. Dadurch lassen sich belie bige Kompressoren mit unterschiedlicher Leistung beden kenfrei für das erfindungsgemäße Rohrentleerungssystem verwenden.

Das Absperrventil 5 läßt sich auf einen bestimmten Druck so einstellen, daß es bei Erreichen oder einige Zeit nach dem Erreichen des vorgegebenen Drucks die Verbindung zum Druckraum 15 absperrt. Das Absperrventil 5 bewirkt somit einen definierten Druckzustand im Druckraum 15. Das Absperren führt zu einem sofortigen schnellen Druckabfall, wenn sich der Erdkern 10 löst und sich dadurch der Druckraum 15 vergrößert. Der Druckzustand vor und hinter dem Absperrventil 5 kann über einen Sensor 16 ermittelt werden. Übersteigt die Geschwindigkeit des Erdkerns beim Verlassen des Rohrs einen bestimmten Wert, was sich durch den Sensor 16 am Absperrventil 5 ermitteln läßt, kann das Absperrventil 5 den Druckabfall durch ein Entlüften, das eine Verbin dung zur Atmosphäre freigibt, beschleunigen, was einer weiteren Beschleunigung des Erdkerns entgegenwirkt.

Gleichzeitig läßt sich der Druckzustand am Manometer 13 ablesen. Mit Hilfe des Entlüftungsventils 14 ist ein völliges Entlüften des Rohrentleerungssystems möglich, wenn sich beispielsweise der Erdkern mittels Druckluft nicht aus dem Rohr entfernen läßt. Der aufgebaute Druck kann dann über die Leitung 12 und das Entlüftungsventil 14 außerhalb der Baugrube abgebaut werden.

Bezugszeichenliste

1 Kompressor
2 Druckleitung
3 Drossel
4 Sicherheitsventil
5 Absperrventil
6 Rohr
7 Druckplatte
8 Abstützungen
9 Dichtungen
10 Erdkern
11 Molch
12 Druckleitung
13 Manometer
14 Entlüftungsventil
15 Druckraum
16 Sensor
17 Absperrhahn
18 Raum zwischen Erdreich und Molch

Claims

1. Rohrentleerungssystem zum Ausdrücken von Erdkernen bei grabenlos verlegten Rohren mit

- einer Druckluftleitung (2),
- einer Druckplatte (7) zum Abdichten des Rohres (6) und
- einer Drossel (3) in der Druckluftleitung.

2. Rohrentleerungssystem nach Anspruch 1, gekennzeich net durch eine regulierbare Drossel (3)

3. Rohrentleerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein an der Druckleitung (2) befindliches Sicherheitsventil (4)

4. Rohrentleerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Absperrventil (5) in der Druckluftleitung (2).

5. Rohrentleerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mit der Druckluftlei tung (2) verbundenen, das Absperrventil (5) betäti genden Drucksensor (16).

6. Rohrentleerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine an der Drucklei tung (2) befindliche Entlüftungsleitung (12) mit einem Entlüftungsventil (14) und einem Manometer (13).

7. Rohrentleerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Hochdruckleitungen (2, 12) und eine Hochdruckpumpe an der Entlüftungs leitung (12).

8. Rohrentleerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen in seiner Vor wärtsbewegung mechanisch kontrollierten Molch (11).

9. Rohrentleerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen am Molch (11) befindlichen Beschleunigungssensor.

10. Rohrentleerungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor Impulse gibt auf das Sicherheitsventil (4) bzw. das Absperrventil (5).

11. Rohrentleerungssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssen sor im Molch (11) bei Überschreiten einer vorgege benen Maximalbeschleunigung über ein Ventil Druck aus einem Raum (15) in einen Raum (18) abgibt.