DE2241695C3

DE2241695C3 - Vorpreßvorrichtung für den Rohrvorpreßbetrieb

Info

Publication number: DE2241695C3
Application number: DE2241695A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8000 Muenchen Hinrichsen
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2197394A5; DE2241695B2; US4082248A; JPS4958625A; BE797103A; GB1385311A; DE2241695A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorpreßvorrichtung für den Rohrvorpreßbetrieb, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben und z. B. aus der DE-OS 20 020 bekannt ist.

Es ist bekannt, zum Herstellen von Tunneln und Kanülen, zum unterirdischen Verlegen von Versorgungsleitungen und für ähnliche Zwecke Rohre mittels; einer Vorpreßvorrichtung abschnitts- oder schußweise in das Erdreich einzupressen. In dem Rohr kann eine an der Ortsbrust arbeitende Vortriebs- und/oder Lademaschine angeordnet sein. Das an der Ortsbrust anfallende S Haufwerk kann von Hand oder auch maschinell durch das verpreßte Rohr hindurch abgefördert werden.

Das Vorpressen des Rohres erfolgt gewöhnlich von einer Baugrube aus, welche die Vorpreßvorrichtung aufnimmt Diese besteht aus mehreren hydraulischen

■o Pressen, die sich gegen ein Widerlager in der Baugrube abstützen und deren Kolbenstangen an einem Druckring angreifen, der in der Baugrube verschiebbar geführt ist und sich während des Vorpreßbetriebs an der äußeren Stirnfläche des in die Baugrube eingeführten,

>S neu zu verpressenden Rohrschusses abstützt Ist das Rohr um die Schußiiinge vorgepreßt, so wird der Druckring mit dem Preßzylinder zurückgefahren, so daß nun ein weiterer Rohrschuß in die offene Baugrube abgesenkt werden kann (DE-OS 20 20 020, CH-PS

ϊο 3 63 368, DE-PS 9 45 230).

Bei den bekannten Vorpreßbetrieben müssen die Baugruben eine verhältnismäßig große Länge erhalten, die mindestens gleich der Summe der Längen eines einzelnen Rohrschusses, des Druckringes und der Vorpreßzylinder einschließlich ihres Widerlagers ist. Das Ausheben solch langer Baugruben ist außerordentlich kostspielig. Außerdem steht in vielen Fällen kein ausreichender Raum für die Anlage von Baugruben der erforderlichen Länge zur Verfügung.

Es hat in der Vergangenheit nicht an Vorschlägen gefehlt, die darauf abzielen, die Länge der Baugruben herabzusetzen. Beispielsweise hat man vorgeschlagen, die hydraulischen Preßzylinder an umsteckbaren oder umsetzbaren Widerlagern eines in der Baugrube angeordneten Pressengerüstes abzustützen, um mit Zylindern kleinerer Längen und entsprechend kürzeren Baugruben auskommen zu können. Auch ist es bekannt, die hydraulischen Preßzylinder so anzuordnen, daß sie beim Vorpressen eines Rohrschusses von einer Position, in der sie ziehend auf den Druckring einwirken und seitlich neben dem vorzupressenden RohrschuQ liegen, in eine Position gebracht werden können, in der sie sich auf der anderen Seite des Druckringes befinden und drückend auf diesen einwirken. Vorpreßvorrichtungen dieser Art benötigen ein besonderes Pressengerüst und lösbare Kupplungen für die hydraulischen Pressen. Auch erfordert das Umsetzen der Preßzylinder eine mehr oder weniger große Umrüstzeit (DE-OS 16 34 377).

so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorpreßvorrichtung zu schaffen, welche keinen nennenswerten Platz in der Baugrube benötigt, so daß die Länge der Baugrube nicht viel größer zu sein braucht als die Länge eines einzelnen Rohrschusses, wobei vorzugsweise die ei rindungsgemäße Vorpreßvorrichtung so ausgebildet sein soll, daß ein Umsetzen der hydraulischen Pressen im Zuge des Vorpressens um eine Rohrschußlänge vermieden wird, und wobei weiterhin kein bau- und raumaufwendiges Pressengerüst in der

Baugrube erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist also die Vorpreßvorrichtung geschützt im Inneren des vorzupressenden Rohres angeordnet, wobei die Pressen lediglich an der Stirnseite der Baugrube an einem hier angeordneten feststehenden Widerlager abgestützt zu werden brauchen. Dies bietet die Möglichkeit, mit einer Baugruben-

länge auszukommen, die nur wenig größer zu sein braucht als die Länge eines Rohrschusses. Ebenso kann die Baugrube eine verhältnismäßig geringe Breite erhalten, da hier keine Pressen und auch kein Pressengerüst seitlich neben dem Rohr vorgesehen zu werden brauchen. Die Anordnung der Pressen im Inneren des Rohres bietet die Möglichkeit die Pressen vom Rohrinneren her, d. h. vom gesicherten Stand aus, zu bedienen. Zu diesem Zweck kann das Steuerventil für die hydraulischen Pressen im Inneren des vorzupressenden Rohres an dem Pressenträger o. dgl. angeordnet sein.

Für die Verstellung der Stützorgane bzw. der Klauen werden zweckmäßig an dem Pressenträger Verstellzylinder angeordnet Es empfiehlt sich ferner, die verstellbaren Stützorgane bzw. die Klauen zwischen Jen in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Pressen an dem Pressenträger zu lagern. Die Stützorgane sind vorteilhafterweise mit sich gegen die äußere Stirnfläche des einzupressenden Rohres legenden Segmentstücken versehen, die sich mindestens über einen Bogenumfang von 30°, vorzugsweise etwa 45°, an der Rohrstirnfläche abstützen.

Um einen neuen Rohrschuß in die Baugrube einbringen zu können, wird die Vorpreßvorrichtung bzw. der Pressenträger mit den hieran angeordneten hydraulischen Pressen zweckmäßig so ausgebildet, daß sie bzw. er sich vollständig in das eingepreßte Rohr zurückfahren läßt. Nach dem Einbringen des neu vorzupressenden Rohrschusses wird dann die Vorpreßvorrichtung in diesen Rohrschuß zurückgeholt, worauf die Stützorgane in Anlage gegen die äußere ringförmige Stirnfläche des einzupressenden Rohrschusses gebracht werden. Um die Vorpreßvorrichtung leicht in dem Rohr verfahren zu können, empfiehlt es sich, den Pressenträger bzw. den Druckring mittels Rollen an der Innenwand des Rohres zu führen.

Baulich vorteilhaft ist vor allem eine Ausführung, bei der der Pressenträger die Zylinder der hydraulischen Pressen abstützende Zugglieder aufweist, die vorzugsweise aus die Zylinder aufnehmenden Zugrohren bestehen. Die Zylinder der Pressen sind dabei zweckmäßig über Kugelgelenke mit den Zuggliedern bzw. den Zugrohren verbunden. Weiterhin besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, an dem Pressenträger bzw. dem Druckring Spreizen anzuordnen, die zum Runden des einzupressenden Rohres dienen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

In der Zeichnung zeigt

Fig. la bis d schematisch eine Vorpreßvorrichtung gemäß der Erfindung in den verschiedenen Positionen während des Vorpreßbetriebs;

Fig.2 im Axialschnitt eine zweckmäßige Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorpreßvorrichtung;

F i g. 3 die Vorpreßvorrichtung gemäß F i g. 2 in Stirnansicht

In Fig. 1 ist in Draufsicht eine offene Baugrube 10 dargestellt, von der aus ein Rohr schußweise in Vortriebsrichtung A in das Erdreich vorgepreßt wird. Dies erfolgt mittels einer Vorpreßvorrichtung, die mehrere aus doppelt wirkenden hydraulischen Zylindern bestehende Pressen 11 aufweist. Mit 12 ist der an das hintere Ende des bereit:, eingepreßten Rohrstranges angesetzte Rohrschuß bezeichnet. In diesem Rohrschuß 12 ist ein aus einem Druckring bestehender Pressenträger 13 angeordnet, der mit die Zylinder 11' der hydraulischen Pressen 11 aufnehmenden, von dem Druckring 13 in das Rohrinnere hineinragendtn Zugrohren 14 versehen ist Die Zylinder 11' der Pressen

S 11 durchgreifen Aussparungen des Druckringes 13 und stützen sich endseitig bei 5, vorzugsweise über ein Kugelgelenk, am Boden der Zugrohre U ab.

Der als Druckring ausgebildete Pressenträger weist am Außenumfang mehrere verstellbare Stützorgane in

ίο Gestalt von schwenkbaren Klauen 16 auf, die z. B. mittels in F i g. 1 nicht dargestellter hydraulischer Zylinder schwenkbar sind. Die Kolbenstangen H" der Pressen 11 stützen sich beim Vorpressen des Rohres an einem in der Baugrube 10 befindlichen Widerlager 17 ab, welches z. B. aus einem steifen Rahmen, einer Platte, einem Ring od. dgL besteht

Wie F i g. 1 erkennen läßt, sind die Pressen 11 mit dem Pressenträger 13 zu einer Baueinheit vereinigt im Inneren des vorzupressenden Rohrschusses 12 angeordnet wobei die Kolbenstangen 11" der Pressen stirnseitig aus dem Rohrschuß herausragen und sich hier an dem Widerlager 17 abstützen.

F i g. 1 a zeigt die Anordnung in einer Betriebsstellung, bei der der Rohrschuß 12 bereits teilweise in das Erdreich eingepreßt ist Die Klauen 16 sind so ausgeschwenkt, daß sie sich gegen die rückwärtige Stirnfläche 12' des Rohrschusses 12 legen und dadurch die Preßkräfte der Pressen 11 über den Pressenträger 13 auf den Rohrschuß 12 übertragen. Der Pressenträger 13 bildet also ein Druckorgan, welches die Vorpreßkräfte der Pressen 11 auf das einzupressende Rohr überträgt Bei Druckbeaufschlagung der Pressen 11 auf der der Kolbenstange gegenüberliegenden Zylinderseite wird somit das Rohr in das Erdreich vorgepreßt Fig. Ib zeigt die Anordnung in einer Betriebssteilung, bei der der Rohrschuß 12 etwa auf volle Länge eingepreßt ist. Die Kolbenstangen 11" der hydraulischen Pressen sind voll ausgefahren, da der Zylinderhub e'v/a gleich der Länge eines Rohrschusses 12 ist.

Nach dem Einpressen des Rohrschusses 12 werden die Kolbenstangen 11" der Pressen U bei unveränderter Lage der Vorpreßvorrichtung voll eingeschoben, wie dies in Fig. Ic dargestellt ist. Anschließend werden die Klauen 16 radial nach innen in das Rohr 12 geschwenkt, worauf dann die gesamte Vorpreßvorrichtung gemäß Fig. Id so weit in Pfeilrichtung A nach innen in das bereits verpreßte Rohr hineingefahren wird, daß die Vorpreßvorrichtung endseitig nicht mehr aus dem Rohr 12 herausragt und nunmehr ein neuer

so Rohrschuß 12a in die offene Baugrube 10 eingebracht werden kann. Fig. Id läßt erkennen, daß die Baugrube 10 eine Länge in Vorpreßrichtung A hat, die nicht wesentlich größer zu sein braucht als die Länge eines Rohrschusses 12 bzw. 12a Nach dem Einbringen des

SS Rohrschusses 12a in die Baugrube 10 wird die Vorpreßvorrichtung entgegen der Pfeilrichtung A in den Rohrschuß 12a zurückgeholt, worauf die Klauen 16 wieder ausgeschwenkt werden, so daß sie sich gegen die rückwärtige ringförmige Stirnfläche des Rohrschusses 12a legen. Es ist jetzt im wesentlichen wieder der Betriebszustand gemäß F i g. 1 a erreicht, in dem nun der neue Rohrschuß 12a zusammen mit dem bereits eingepreßten Rohrstrang mit Hilfe der Pressen 11 vorgepreßt werden kann.

Das Zurückfahren der gesamten Vorpreßvorrichtung von der Beiriebssieilung gemäß Fig. Ic in die Betriebsstellung gemäß Fig. Id sowie das Zurückholen der Vorpreßvorrichtung von der Stellung gemäß

Fig. Id in die Vorpreßposition kann in unterschiedlicher Weise, z. B. mittels eines Haspels, einer Winde oder mit Hilfe anderer Antriebsvorrichtungen erfolgen.

In den Fig. 2 und 3 ist eine zweckmäßige Ausführungsform der in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Vorpreßvorrichtung dargestellt. Der aus dem formsteifen Druckring 13 bestehende Pressenträger weist hier insgesamt vier um jeweils 90° gegeneinander versetzte hydraulische Pressen Ii auf, die in den an dem Pressenträger 13 befestigten Zugrohren 14 angeordnet sind. Am Boden 15 dieser Zugrohre sind Kugelkalotten 20 befestigt, in denen mit den Böden der Pressen 11 verbundene Kugelstücke 21 gelagert sind. Die Pressen II sind demgemäß in begrenztem Umfang aiiseitig beweglich in den Zugrohren 14 abgestützt. Die Kolbenstangen 11" der Pressen tragen Druckstücke 22, die sich während des Vorpreßvorganges an dem Widerlager 17(Fig. l)der Baugrube abstützen. Die Druckstücke 22 können ebenfalls gelenkbeweglich an den Kolbenstangenenden angeordnet sein.

An dem Pressenträger 13 ist rückseitig ein Steuerventil 23 mit einem Handhebel 24 angeordnet, durch dessen Betätigung die hydraulischen Pressen 11 von dem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt werden können.

Am Umfang des ringförmigen Pressenträgers 13 sind an Rollenböcken 25 Rollen 26 gelagert, die sich an der zylindrischen Innenwand des Rohres 12 abwälzen. Es ist daher möglich, die gesamte Vorpreßvorrichtung mit verhältnismäßig geringem Kraftaufwand rollend in dem Rohr 12 zu verfahren, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit Fi g. 1 beschrieben ist.

Mit dem Pressenträger 13 sind im Winkelabstand von jeweils 90° vier Klauen 16 schwenkbar verbunden. Die Schwenklager der Klauen sind mit 27 bezeichnet. Zur Verschwenkung der Klauen dienen kleine doppelt wirkende hydraulische Zylinder 28, die innenseitig bei 29 an den Klauen angelenkt sind und deren Kolbenstangen über ein Gelenk 30 mit dem Pressenträger verbunden sind. Wie Fig. 3 zeigt, liegen die Klauen 16 mit den Schwenkzylindern 28 jeweils zwischen den hydraulischen Pressen 11. Die Klauen sind mit Segmentstücken 16' versehen, deren Krümmungsradius gleich dem Radius des Rohres 12 ist und die sich in der Ausschwenkiage gegen die Stirnfläche 12' des vorzupressenden Rohres legen. Beim Ausschub der Schwenkzylinder 28 werden die Klauen 16 nach außen gelegt, so daß sich die Segmentstücke 16' gegen die Rohrstirnfläche 12' legen. Um die Preßkräfte möglichst großflächig über den Rohrumfang zu verteilen, erstrecken sich die Segmentstücke 16' über einen Bogenumfang von etwa 45°. Die Betätigung der Schwenkzylinder 28 kann mittels handbetätigter Ventile 31 erfolgen.

An dem Pressenträger 13 können noch Spreizvorrichtungen 32 angeordnet sein, um unrunde Rohre zu runden. Diese Spreizvorrichtungen 32 können mechanisch, z. B. mittels einer Spindel, oder auch hydraulisch betätigt werden.

Der Einsatz der Vorpreßvorrichtung gemäß den F i g. 2 und 3 erfolgt in der im Zusammenhang mit F i g. 1 beschriebenen Weise.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorpreßvorrichtung für den Rohrvorpreßbetrieb mit an einem außerhalb des Rohres angeordneten Widerlager abgestützten, die Vorpreßkraft stirnseitig über einen Druckring auf das vorzupressende Rohr übertragenden Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen (11) während des Preßbetriebes zumindest teilweise im Inneren des vorzupressenden Rohres (12) liegen und zu einer Baugruppe vereinigt an dem im Rohr befindlichen, einen Pressenträger (13) bildenden Druckring angeordnet sind, der mit sich gegen die äußere Stirnfläche des vorzupressenden Rohres legenden, nach innen einfahrt»?ren oder einsohwenkbaren Stützorganen (16), z. B. schwenkbaren Klauen, versehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pressenträger (13) Verstellzylinder (28) für die Verstellung der Stützorgane (16) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenträger (13) mittels Rollen (26) an der Innenwand des Rohres (12) geführt ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenträger (13) die Zylinder (111') der hydraulischen Pressen (11) abstutzende Zugglieder- aufweist, die vorzugsweise aus die Zylinder aufnehmenden Zugrohren (14) bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (H') der Pressen (11) über Kugelgelenke (20, 21) an den Zugliedern bzw. den Zugrohren (14) abgestützt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (23) für die hydraulischen Pressen (11) ire Inneren des vorzupressenden Rohres (12) an dem Pressenträger (13) angeordnet: ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Stützorgane bzw. die Klauen (16) zwischen den in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Pressen (11) an dem Pressenträger (13) gelagert sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützorgane (16) mit sich gegen die äußere Stirnfläche (12') des Rohres (12) legenden Segmentstücken (16') versehen sind, die sich mindestens über einen Bogenumfang von 3o°, vorzugsweise etwa 45°, an der Rohrstirnfläche abstützen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine am Pressenträger (13) angeordnete Spreize (32) zum Runden des einzupressenden Rohres (12).