DE2135782A1 - Arbeitsgerät zum unterirdischen Ver legen von Rohren oder Leitungen in größerer Tiefe - Google Patents

Description

I¹IItRtQlWaIt München, den 16. Juli 1971

München 232

Wldenmayersir··· 41 2951 Sa

Anthony Honald Seaton Morrice in Harrogate, Yorkshire/

Großbritannien

Arbeitsgerät zum unterirdischen Verlegen von Rohren oder Lei-

tungen in größerer Tiefe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsgerät zum schrittweisen Verlegen von Kanalrohren oder sonstigen unterirdischen Leitungen in größerer Tiefe mit beschränktem Erdaushub.

In bekannter Ausführung nach der britischen Patentschrift 1 122 301 besteht ein solches Gerät aus einem in eine Grube einzusetzenden Gestell mit durch Querstützen in Abstand voneinander gehaltenen, parallelen Seitenwänden, die am vorderen Ende mit Schneidkanten und einer von diesen Kanten eingefaßten vorderen Stirnwand und hinten mit einer als Vortriebswand ausgebildeten, mit zugeordneten Antriebsvorrichtungen in der Vortrieb sr ichtung hin- und herbeweglichen Stützwand ausgerüstet sind. Die Antriebsvorrichtungen bestehen dabei aus druckmittelbeaufschlagten Zylindern, die nach dem Einsetzen des Gerätes in eine seiner Breite und Höhe entsprechende Grube die Stützwand an die hintere Grubenwand oder an hinterfüllten Boden andrücken

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und dabei das Gerät um ein dem Kolbenhub der Betätigungszylinder entsprechendes Stück im Erdreich vorschieben. Der dabei von den Vorderkanten der Seitenwände abgeschnittene Erdpfropfen kann anschließend mit einem Kran oder einem Löffelbagger ausgehoben und in den hinter dem Gerät freigewordenen Raum wieder eingefüllt werden. Jeweils nach dem Freilegen eines Grabenabschnittes von entsprechender Länge kann ein Kanalrohr niedergebracht und durch eine oder mehrere im Gerät arbeitende Personen an eine zuvor verlegte Rohrleitung angesetzt oder ein niedergebrachtes Kabel verlängert werden. Beim Vortrieb und bei der Verlegearbeit sind die Grubenwände durch das Vortriebsgerät gegen Einstürzen versteift, so daß keine Verschalungen und Versteifungen benötigt werden.

In weiterer Ausgestaltung eines solchen Vortriebsgerätes wurde bereits vorgeschlagen, das Gerät an seirai Seitenwänden mit einer oder mehreren, im wesentlichen horizontalen Führungsplatten zu versehen, die entweder starr angeordnet oder ausschwenkbar bzw. ausschiebbar gelagert sind und die Aufgabe haben, eine gleichbleibende Höhenlage des Gerätes beim Vortrieb unter Flur zu sichern.

Die vorliegende Erfindung macht fakultativ von solchen Sicherungsmitteln ebenfalls, jedoch aus anderem Anlaß und in anderer Aufgabenstellung Gebrauch. Sie ist im übrigen gleichfalls auf eine weitere Ausgestaltung des bekannten Vortriebsgerätes gerichtet, die es erleichtern soll, Erdarbeiten, z.B. zum Verlegen von Kanalrohren, Kabeln oder sonstigen Leitungen in größerer Tiefe auszuführen, dabei auf das Arbeiten mit dem

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Gerät unter Flur zu verzichten, dennoch aber die Arbeiten schnell, mit geringem Erdaushub, der auf den Bereich der Arbeitsstelle beschränkt bleibt, und mit geringem Kraftaufwand für den Vorschub des Gerätes zu verrichten,

Diese Aufgabe wird erfindungsgeraäß dadurch gelöst, daß das Gerät in dem von seinen Seiten- und Stirnwänden begrenzten Kaum einen an vertikalen Führungen beweglichen Führungsrahmen mit einer Mehrzahl von daran anzubringenden, durch lösbare Verbindungsmittel gehalterten Druckstäben aufweist, die sich zu Spundwänden ergänzen und mit dem sie tragenden Führungsrahmen unter die Grabensohle zur Bildung eines Aushebeschachtes absenkbar sind. Bei dieser Ausbildung des Gerätes begrenzen die Spundwände nach dem Niedersenken ihres Führungsrahmens einen Aushebeschacht, der durch den zur Arbeitsverrichtung für den Vorschub des Gerätes ohnehin vorhandenen Bagger, Kran oder Greifer entleert werden kann, wobei man den Boden nur vorübergehend an der Arbeitsstelle, gegebenenfalls auch auf ein dort befindliches Kippfahrzeug ablegt und nach der Arbeitsverrichtung in der durch die Spundwände abgesteiften Grube wieder nachfüllt, ehe dann das Vortriebsgerät nach dem Füllen der Arbeitsgrube und dem Herausziehen der Spundwände einen neuen Arbeitsvorschub erhält.

Bevorzugte Ausführungen für die weitere Ausgestaltung des Gerätes nach der Erfindung sind nachstehend beschrieben und bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

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Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die neuartige Ausführung des Gerätes nach der Erfindung, und zwar zeigen

Fig« 1 eine Seitenansicht des in der Arbeitsstellung befindlichen Gerätes,

Fig. 2 den Grundriß des Gerätes,

Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch das Gerät nach der Linie III-III von Fig, 2 und

Fig. H· und 5 schaubildliche Ansichten von zugeordneten Einzelteilen in größerem Maßstab,

Das Gerät nach Fig. 1-3 weist zwei sich gegenüberliegende, parallele Seitenwände 2 und k auf, die durch Querstützen in Abstand voneinander gehalten sind. Von diesen Querstützen sind in Fig, 1 Je eine obere und eine untere vordere Querstütze 6 bzw. 8 dargestellt. Durch die Querstützen werden die Seitenwände an den Wänden des Grabens T abgestützt, womit zugleich auch die Grabenwände im Arbeitsbereich versteift und gegen Einbrechen geschützt sind. Die Seitenwände sind an ihren hinteren Enden beweglich mit einer starren Druckplatte 10 verbunden, und zwar auf Jeder Seite durch drei übereinander liegende Vortriebszylinder, deren Höhenlage in Fig. 1 durch die strichpunktierten Linien 12,14 und 16 angedeutet ist. Die Druckplatte 10 ist mittels dieser Vortriebszylinder gegen die Seitenwände in Längsrichtung des Gerätes hin- und herbeweglich und gleitet dabei auf einem Bodenabschnitt 18, der am hinteren Ende des Gerätes angeordnet ist und den das Gerät aufnehmenden Graben überbrückt. Die Seitenwände 2 und ^

Aufnahme- und die Druckplatte 10 begrenzen einen searaum 8Φ· für einen

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Erdausheber, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Die Seitenwände 2 und ^ weisen an ihren vorderen Enden gemäß Fig. 2 Schneidkanten 22 auf, die zusammen mit der vorderen Stirnfläche des Gerätes das hintere Ende eines zweiten, vor dem Gerät befindlichen Grabenabschnittes 2k begrenzen.

An den Seitenwänden des Gerätes befinden sich im Bereich der vorderen Schneidkanten je zwei paarweise angeordnete, obere und untere, horizontale Führungsplatten 26 und 28, die in das Gerät einschwenkbar sind, beim Ausschwenken in die Grabenwände eindringen und das Gerät in der ausgeschwenkten Lage beim Vor« trieb in gleicher Arbeitshöhe halten. Zusätzliche Stabilisierungs. platten 30 und yi_% die entweder fest angeordnet oder gleichfalls ein- und ausstellbar bzw. -schwenkbar sein können, befinden sich an den hinteren Enden der Seitenwände_#

In dem von den Seitenwänden 2 und k, der Druckplatte 10 und der mit den Sohneidkanten 22 versehenen Vorderwand begrenzten flaum befinden sich zwei übereinander liegende Führungsiskimen 3k und 36, deren Rahmenstäbe mit Längsschlitzen 38 und 40 versehen sind. Diese Längsschlitze sind von einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, senkrechten Druckstäben kZ durchragt. Bei Bedarf können diese dreiseitig begrenzten Führungsrahmen auch am hinteren Ende durch zugeordnete, mit Längsschlitzen versehene Querträger geschlossen sein, so daß entsprechende Drucke« stäbe den Ausheberaum 20 auch am hinteren Ende begrenzen können.

Gemäß Fig. k ist der obere Führungsrahmen Jk aus in Abstand 109885/1312

voneinander liegenden Flachbalken 44,46 zusammengesetzt, zwischen denen sich die Schlitze 38 befinden. An den Ecken, von denen eine Rahmenecke 48 in Fig. 4 dargestellt ist, führt sich der Rahmen 34 in senkrechten U-Trägern 50, in deren Bereich an jeder Ecke auch ein doppelseitig beaufschlagbarer Betätigungszylinder 52 angeordnet ist. Mit den Betätigungszylindern 52, die mit ihren oberen Enden 53 an den t^uerstützen 6 des Gerätes befestigt sind, kann der Führungsrahmen 34 in senkrechter Richtung auf- und niederbewegt werden. Die Betätigungszylinder 52 können zur gemeinsamen Beaufschlagung verbunden sein oder auch getrennt beaufschlagt werden.

Der untere Führungsrahmen 36» dessen Längsschlitze gemäß Fig« 5 mit 40 bezeichnet sind, ist an seinen Ecken gleichfalls in senkrechten U-Trägern geführt, von denen der in Fig. 5 sichtbare Träger mit 54 bezeichnet ist.

Zwischen den Führungsrahmen 34 und 36 befinden sich die senkrechten Druckstäbe 42, die an ihren oberen Enden gemäß Fig.4 eine Anzahl von in Abstand übereinander liegenden Löchern 56 und 58 aufweisen. In diesen Löchern befinden sich ^:4uerstifte 60, die die Rahmenstäbe 44,46 von oben und.unten her einfassen. Die senkrechten Druckstäbe 42 können mit ihren senkrechten Kanten stumpf aneinander gesetzt sein, sich mit diesen Kanten aber auch überlappen, hintergreifen oder mit Feder-Nut-Verbindungen zusammengefügt sein.

Wenn das Vortriebsgerät in schlechtem Erdreich arbeiten z.B. in stark grundwasserhaltigern Erdreich, so können an

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geeigneten Stellen der Führungsrahmen 3^ und 36 senkrechte Entwässerungsrohre 62 angebracht sein, die an ihren unteren Enden gemäß Fig. 5 spitz zulaufen und mit Sauglöchern 6k zum Absaugen des Wassers versehen sind. Die Entwässerungsrohre 62 tragen eine äußere Längsrippe 66_t mit der sie zwischen Klemmbügeln 68 des oberen Führungsrahmens in einstellbarer Höhe verspannt werden können. Die Längsrippe 66 kann bis in den Bereich des unteren Führungsrahmens 36 reichen und sich an ihm mit zugeordneten Bügeln 66· führen. An ihren oberen Enden sind die Entwässerungsrohre 62 mit einer oder mehreren, nicht dargestellten Saugpumpen verbunden, die vorzugsweise auf dem Gerät bzw. neben dem Graben angeordnet sein können.

Nimmt man an, daß gemäß Fig. 1 und 2 eine Rohrleitung P aus aneinander zu setzenden Kanalrohrabschnitten unter Grund verlegt werden soll, so wird das Gerät nach dem Einsetzen in eine zuvor ausgehobene Grube mit den Druckstäben k2 ausgerüstet, die mit den Querstiften 60 in geeigneter Höhe am oberen Führungsrahmen 3*J- festgelegt werden. Alsdann werden die Betätigungszylinder 52 beaufschlagt, so daß sie den oberen Führungsrahmen 3^ mit den daran festgelegten Druckstäben ^2 nach unten treiben, bis sie etwa in die in Fig. 1 und 3 eingezeichnete Stellung kommen. Dabei können diejöruckstäbe kZ entweder in ihrer Gesamtheit oder bei zu hohem Einsenkwiderstand des Bodens auch abschnittweise und stufenweise niedergetrieben werden. Dieses Absenken der Druckstäbe kann so vor sich gehen, daß man zunächst nur eine bestimmte Anzahl von Druckstäben mit dem oberen Füh-

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rungsrahmen yerbindet, nach dem Niedersenken dieser Druckstäbe ihre Verbindung mit dem oberen Führungsrahmen löst und anschließend eine andere Gruppe von Druckstäben niedertreibt. V/erden die Druckstäbe nicht in einem Arbeitsgang gemeinsam eingetrieben, so werden bei stufenweisem Einsenken zweckmäßig zunächst eine Gruppe von.Stäben auf eine bestimmte Tiefe niedergebracht und anschließend die weiteren Stäbe gesondert auf die gleiche Tiefe gesenkt, ehe dann, wenn dies die Bodenbeschaffenheit in größerer Tiefe erlaubt, die Gesamtheit aller Stäbe auf die endgültige Tiefe niedergebracht wird.

Beim Niederbringen derJDruckstäbe 42 mit dem oberen Führungsrahmen sind sie am unteren Führungsrahmen geführt, und dabei werden gleichzeitig auch die Entwässerungsrohre 64 niedergebracht, sofern man sie mit dem oberen Führungsrahmen verspannt. Sind die Druckstäbe 42 und die Entwässerungsrohre 64 um die verfügbare Hublänge der Betätigungszylinder 52 niedergebracht, so können die Querstifte 60 der Druckstäbe 42 und die Klemmbügel f 68 der Entwässerungsrohre gelöst werden, worauf man die Betätigungszylinder 52 in gegensinniger Richtung beaufschlagt,so daß sie den oberen Führungsrahmen 34 bezüglich der nun eingesenkten Druckstäbe 42 anheben. Der Führungsrahmen 34 wird dann mit den Druckstäben 42 durch Einsetzen der Querstifte 60 in andere Löcher verbunden, und die Entwässerungsrohre werden an anderer Stelle mit den Klemmbügeln 68 verspannt, so daß bei erneuter Beaufschlagung der Betätigungszylinder 52 von oben her ein weiteres Absenken der zugeordneten Teile erfolgt.

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Ist der Einsenkwiderstand des Erdbodens, in den die Druckstäbe kZ niederzubringen sind, größer als die Antriebskraft der Betätigungszylinder 52, oder wird eine besondere Verankerung des Gerätes benötigt, um die Druckstäbe niederbringen zu können, so können die vorderen horizontalen Führungsplatten 26 und 28 in die Grabenwände ausgeschwenkt bzw. ausgeschoben werden, um den Widerstand des Gerätes gegen Ausheben beim Niederbringen der Druckstäbe zu erhöhen. In gleichem Sinne können auch die hinteren Stabilisierungsplatten 30 und 32 zur besseren Festlegung des Gerätes beim Niederbringen oder beim Ausheben der Druckstäbe benutzt werden.

Der auf der Zeichnung nicht dargestellte Erdausheber kann nach dem Niederbringen der Druckstäbe den zwischen ihnen befindlichen Boden ausheben, worauf ein weiterer Rohrabschnitt an die

wird
Kanalrohrleitung P angeschlossen ire*. Ist dies geschehen, so wird zunächst der ausgehobene Boden über dem neu verlegten Rohrabschnitt wieder eingefüllt, worauf man die Druckstäbe k2 und die Entwässerungsrohre durch Anheben des Führungsrahmens 3^ wieder so weit aushebt, daß sie mit ihren unteren Enden auf oder über der Grabensohle L liegen. Dieser Vorgang des Aushebens der Teile erfolgt gegensinnig zum Vorgang des Niederbringens.

Sind die Druckplatten 42 und die Entwässerungsrohre 62 nach oben zurückgezogen, so werden die Vorschubzylinder betätigt, die die Seitenwände 2 und k des Gerätes mit der hinteren Druckplatte 10 verbinden. Dabei wird zunächst der hinter die Druckplatte eingefüllte Boden verdichtet, und dann wird bei ausreichendem

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Widerstand das Gerät in Richtung des Pfeils E vorgeschoben. Das Gerät kann hinten mit Gleitkufen 70 versehen sein, die den Vorschub des Gerätes erleichtern. Dieser Vorschub erfolgt so weit, daß das Gerät in einen neuen Arbeitsbereich kommt.

Natürlich können die Entwässerungsrohre entfallen, wenn
für die Arbeitsverrichtung keine Bodenentwässerung stattzufinden braucht,

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   / O Vortriebsgerät zum Verlegen von Kanalrohren oder anderen unterirdischen Leitungen, bestehend aus einem in eine Grube einzusetzenden Gestell mit durch Querstützen in Abstand voneinander gehaltenen, parallelen Seitenwänden, die am vorderen Ende mit Schneidkanten und einer von diesen Kanten eingefaßten, vorderen Stirnwand und hinten mit einer als Vortriebswand dienenden, mit hydraulisch beaufschlagten Antriebsvorrichtungen in der Vortriebsrichtung hin- und herbeweglichen Stützwand ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät in dem von seinen Seiten- und Stirnwänden begrenzten Raum einen an vertikalen Führungen beweglichen Führungsrahmen (3*0 mit einer Mehrzahl von daran anzubringenden, durch lösbare Verbindungsmittel gehalterten Druckstäben (^2) aufweist, die sich zu Spundwänden ergänzen und mit dem sie tragenden Püh rungs rahmen (3*0 unter die Grabensohle (L) zur Bildung eines Aushebeschachtes absenk-* bar sind.
2. 2. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zum Anbringen der Druckstäbe C+2) dienenden, an senkrechten Führungen gleitenden Führungsrahmen (3*0 ein zweiter, in Abstand darunter liegender Führungsrahmen (36) zur zusätzlichen Halterung der die Spundwände bildenden Druckstäbe (^2) zugeordnet ist.
3. 3. Vortriebsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vortriebsgerät angeordneten, an vertikalen Führungen

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   (50,5*0 auf- und niederbeweglichen Führungsrahmen (3^»36) aus in ganzer Länge vertikal geschlitzten Rahmenleisten (44,4-6) bestehen, an denen die die Spundwände bildenden Druckstäbe (4-2) _tmit lösbaren Befestigungsmitteln (56,58*60) abnehmbar gehaltert sind.
4. 4. Vortriebsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spundwände bildenden Druckstäbe (4-2) die Längsschlitze der Hahmenstangen (44,4-6) beider Führungsrahmen (34·,36) durchragen und am oberen Führungsrahmen (34·) mit die Rahmenstangen (44,4-6) über- und untergreifenden Querstiften (60) lösbar gehaltert sind.
5. 5. Vortriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckstäbe (4-2) der Spundwände tragende, obere Führungsrahmen (34·) an hydraulisch beaufschlagten, senkrechten Betätigungszylindern (52) gehaltert ist, die mit ihren oberen Enden (53) && zugeordneten Stellen des Hauptrahmens des Vortriebsgerätes aufgehängt und abgestützt sind.
6. 6. Vortriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Vortriebsgerät angeordnete, an vertikalen Führungen auf- und niederbewegliche Führungsrahmen (34·), der die aus senkrechten Druckstäben (42) zusammenzusetzenden Spundwände trägt, an einzelnen Stellen, vorzugsweise in den Rahmenecken, mit einem oder mehreren, an zugeordnete^ Saugleitungen bzw. an eine Saugpumpe anzuschließenden, senkrechten Entwässerungsrohren (62) verseilen ist.

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   7·Vortriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät an seinen Seitenwänden ( uit nach außen vorstehenden bzw, beweglichen, horizontalen Füh rungsplatten (26,28,30) versehen ist, die die Höhenlage des
   Vortriebsgerätes beim Niedersenken und Ausheben der aus Druckstäben (Λ2) zusammengesetzten Spundwände sichern.

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