DE2256054C2

DE2256054C2 - Abraum-Saugbaggereinrichtung mit wenigstens einem Saugschlauch zum Abführen des Abraumschlammes

Info

Publication number: DE2256054C2
Application number: DE2256054A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Amagai; Mitsuo Sakura Chiba Ebine; Shoji Chiba Kohno; Yoshinori Yokohama Kanagawa Kukino; Mitsuo Tokio Chiba Miura; Mitsutoshi Kashiwa Satoh; Haruhji Shimizu; Akio Kashiwa Chiba Suzuki; Atsushi Yokohama Kanagawa Takagi
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1971-12-31
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1984-08-16
Also published as: NL7216046A; DE2256054A1; FR2165931B1; US3848685A; FR2165931A1

Description

— eine um eine vertikale Achse antreibbare Schlauchtrommel (16; 57) auf der Erdoberfläche zum Aufwickeln der nicht benötigten oberen Länge des Saugschlauches 17; 59) für den Abraumschlamm,

— einen den Saugschlauch (17; 59) mit der zugeordneten Saugeinrichtung (8, 9) verbindenden, oben an der Schlauchtrommeln koaxial drehbar angeordneten Schlauchanschluß (19,20; 60).

— eine Scbfeachführung (6; 68). die synchron mit der Tröffiiueidrchung parallel zur senkrechten Trommelachse so verfahrbar ist, daß der Saugschlauch (17; 57) von oben vom Schlauchanschluß nach unten auf die Schlauchtrommel geführt ist, und

— einen Anschluß (21; 62) für eine Vakuumpumpe zum Abziehen von Luft aus dem Saugschlauch im Bereich des zur Trommelachse koaxial drehbaren Schlauchanschlusses.

2. Abraum Saugbaggereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-auf der Umfangsfläche der Schlauchtrommel (16, 57) schraubenförmig verlaufend vorspringende Haltekanten (44) ausgebildet sind, die Abschnitte der Trommeloberfläche mit einem einem Teil des Schlauchquerschnitts entsprechenden Querschnitt bilden.

3. Abraum-Saugbaggereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Biegeführungseinrichtung (42) zum Führen des Schlauches (17,57) in einem entsprechenden Krümmungsradius zwischen dem vom Baggerkopf kommenden vertikalen Schlauchabschnitt und dem über die Schlauchführung (6, 68) zur Schlauchtrommel (16, 57) führenden etwa horizontalen Schlauchabschnitt.

4. Abraum-Saugbaggereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem zweiten Schlauch zur Schlammwasserrückführung zum Baggerkopf, gekennzeichnet durch eine koxial zur ersten Schlauchtrommel (16) liegende zweite Schlauchtrommel (15), wobei jede der Trommeln getrennt antreibbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Abraum-Saugbaggereinrichtung mit einer Zuführung für Schlammwasser zum unterhalb der Erdoberfläche arbeitenden Baggerkopf zum Aufschlämmen des Abraumes und mit wenigstens einem Saugschlauch zum Abführen des Abraumschlammes vom Baggerkopf zu einer Saugeinrichtung an der Erdoberfläche.

Es ist eine derartige Abraum-Saugbaggercinrichtung bekannt (DE-AS 10 77 153), die einen Schlauch zum Abführen von ausgespültem Abraumschlamm vom BaguerkoDf zu einer Saugeinrichtung auf der Erdoberfläche aufweist Dieser Saugschlauch verläuft von der Baggerstelle zuerst vertikal nach oben und dann in einer von der Baggertiefe abhängenden Anzahl von willkürlich liegenden Schleifen auf der Oberfläche zur Pumpe. Dabei muß der Abraumschlamm durch eine wesentliche Schlauchlänge horizontal durch nicht vorherbestimmbare, teilweise sehr starke Krümmungen gefördert werden. Die hydraulische Förderung von Material mit relativ großkörnigen Feststoffanteilen, wie sie die von derartigen Baggerköpfen aufgeschlämmte Erde aufweist, muß im wesentlichen mit einer Vertikalgeschwindigkeit des Fördermediums erfolgen, die größer als die Schwebegeschwindigkeit der darin enthaltenen größten Teile ist. Da die dem Absetzen der Feststoffanteile im Schlammwasser entgegenwirkende vertikale Gescowindigkeitskomponenie des Fördermediums üi horizontalen Schlauchabschnitten praktisch Null ist, besteht bei dem bekannten Bagger die Gefahr des Absetzens der festen Anteile in den horizontalen Schlauchabschnitt und damit ein Verstopfen des Schlauches. Ferner bilden sich enge Biegungen und damit Verengungen des Schlauchabschnittes, in denen ebenfalls Ablagerungen entstehen, die zu einem Verstopfen des Schlauches führen können. Es muß entsprechend bei dieser bekannten Abraum-Saugbaggereinrichtung die Förderwirkung so stark sein, daß auch Stopfen von Ablagerungen des geförderten Abraumschlammes durch den Schlauch zur Pumpe mitgerissen werden. Dadurch ist eine hohe Pumpenleistung und damit hohe Kosten, ein hohes Gewicht jo und ein großer Platzbedarf am Arbeitsplatz auf der Oberläche erforderlich.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige Abraum-Saugbaggereinrichtung so weiterzubilden, daß eine wesentliche Kraft- und Arbeitsersparnis und eine effektivere Ausnutzung des Arbeitsraumes, sowie ein fortlaufender Förderbetrieb ohne Unterbrechungen für das Freimachen des Saugschlauches von Verstopfungen möglich ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es ist zwar an sich bekannt, bei Saugbaggern den Schlauch auf der Oberfläche auf einer Trommel aufzuwickeln (DE-PS 64 536). Bei dieser bekannten Anordnung dienen die Schläuche jedoch nicht zum Austragen von aufgeschlämmtem Abraum, sondern zur Zuführung von Druckwasser bzw. Druckluft zum Baggerkopf. Die vorstehend erläuterten Probleme treten hier nicht auf.

Durch die eriindungsgemäße Anordnung der um eine vertikale Achse antreibbaren Schlauchtrommel und durch die Führung des Schlauches in einer stetigen Steigung in Förderrichtung von unten nach oben, wird dem Fördergut auch in dem auf die Trommel aufgewickelten Schlauchabschnitt eine dem Absetzen der Feststoffanteile entgegenwirkende Förderkomponente vertikal nach oben erteilt und starke Krümmungen vermieden, so daß auch bei wesentlich geringerer Fördergeschwindigkeit als bei der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung, und damit wesentlich geringerem Platzaufb0 wand ein Absetzen von Feststoffteilen des geförderten Abraumschlammes und damit ein Verstopfen des Schlauches verhindert wird.

Durch das letzte Merkmal des Anspruchs 1 wird an der höchsten Stelle der Förderleitung sich ansammelnde to Luft abgesaugt, und dadurch die Stetigkeit der Förderleistung vom Anfahren an. während des gesamten Betriebes sichergestellt.

Durch die im Anspruch 2 gekennzeichneten Halte-

^{3 4}

kanten zur Führung des Schlauches auf der Schlauch- Schlauchtrommel 15 in der oberen Lage und eine

trommel in einer gleichförmigen Spiralwirkung wird die Schlauchtrommel 16 in der unteren Lage. Ein Saug-

Stetigkeit der Steigung in der Schlauchleitung im Trom- schlauch t7 ist auf die untere Schlauchtrommel 16 aiif-

melbereich auch bei schwierigen Arbeitsverhältnissen gerollt, und ein Schlammwasserversorgungschlauch 18

sichergestellt 5 ist auf die obere Schlauchtrommel 15 aufgerollt

Durch die im Anspruch 3 gekennzeichnete Biegefüh- Die Einrollenden der Schläuche 17 und 18 sind jeweils

rungseinrichtung wird das Abknicken des Schlauches mit zwei Schwenkverbindungen 19 und 20 verbunden,

beim Obergang vom vertikalen in den horizontalen Teil die an den oberen Enden der Drehachsen der Trommeln

auf die Trommel unabhängig von der Anzahl der Schlä- angebracht sind. Eine Vakuumpumpe 21 für einen Luft-

ge des Schlauches auf der Trommel verhindere, und da- io abzug ist an einer Stelle in der Nähe der Schwenkver-

mit die Zuführung einer gleichförmigen Aufschläm- bindung 19 angebracht Die Schwenkverbindungen 19

mung des Abraumes in der Förderflüssigkeit in den und 20 sind mit Pumpen 8 und 9, die auf den Wagen 7

Trommelabschnitt sichergestellt geladen sind, und Schläuchen 22 und 23 jeweils verbun- Wenn der Baggerkopf unter dem Spiegel einer Was- den.

seransammlung, z. B. einer mit Wasser gefüllten Bau- 15 Die Querführungseinrichtung 6 bewegt sich synchron grube arbeitet, kann das zum Abräumen des Abraum- mit der Drehung der Schlauchtrommeleinrichtung 5 Schlammes benötigte Schlammwasser, wie aus der DE- aufwärts und abwärts. Die Schläuche 17 und 18 werden OS 10 77 153 bekannt aus der Wassermasse angesaugt gleitend in ihre Längsrichtung beweg*, während sie und frei durch diese zum Baggerkopf zurückgeführt durch die Querführungseinrichtung gehalten werden, werden. Es kann aber auch z. B. gemäß der DE-OS 20 Dementsprechend wird jeder Schlauch mit Hilfe einer 20 61 106 eine gesonderte Schlauchleitung für die Rück- zugehörigen Trommel geführt, so vtjB er geordnet spiführung des Schlammwassers zum unterhalb der Ober- raiförmig aufgerollt oder geordnet argeroüi werden fläche arbeitenden Baggerkopf zum Aufschlämmen des kann. Um ein geordneies Auf- und Abrollen der Schläu-Abraumes vorgesehen sein. In diesem Fall kann für den ehe 17 und 18 in Zusammenarbeit mit der Querfüh-Schlauch für die Schlammwasserrückführung eine zwei- 25 rungseinrichtung 6 zu erhalten, sind die Trommelkörper te Trommel vorgesehen sein, wobei, wie im Anspruch 4 für di« Trommeln 15 und 16 mit spiralförmigen, vorgekennzeichnet, beide Trommeln koaxial zueinander springenden Haltekanten 44 mit einer Tiefe versehen, liegen und jede gesondert antreibbar sein, um die auf die dem Durchmesser der Schläuche (siehe F i g. 4) entjede Trommel wirkenden Lastunterschiede, die zu einer spricht.

Änderung der Länge und zu einem Unterschied in der 30 Die Behandlungseinrichtung 11 fm das schlammige Bewegung der Schläuche führen können, auszugleichen Wasser ist mit einem Vibrationssieb 24 ausgerüstet

und damit eine willkürliche Schlingenbildung zu vermei durch das das schlammige Wasser, das die Feststoffe 13

den. (ausgebaggerter Schlamm) enthält, die durch den

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Ab- Schlauch 17, die Pumpe 9 und den Schlauch 22 geschickt

raum-Saugbaggereinrichtung wird ein störungsfreier 35 worden sind, durchsiebt, um die Feststoffe 13 zu tren-

Baggerbetrieb auch unter schwierigen Bedingungen mit nen.

wesentlich geringerer Pumpenleistung und wesentlich Die so getrennten Feststoffe werden auf den Trans-

geringerem Arbeits- und Platzbedarf als bei bekannten portwagen 12 geladen, um an einen geeigneten Ort

Anlagen möglich. Außerdem wird durch die Verminde- transportiert zu werden. Nach dem Abtrennen der Fest-

rung des Strömungwiderstandes eine größere Ansaug- 40 stoffe wird das schlammige Wasser als wiederaufberei-

und damit Arbeitstiefe möglich. tetes, schlammiges Wasser zum ausgebaggerten Gra-

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich- ben 3 vom Schlammwasserbehälter 24a über die Pumpe

nung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den 8, die Schläuche 23 und 18 zurückgeleitet, wobei es der

Zeichnungen zeigt Funktion des Drehfräsbaggerkopfes 2 beim Abtragen Fig. 1 schematisch eine Gesamtansicht einer Ab- 45 des gebaggerten Schlammes genügt

raum-Satigbaggereinrichtung, In den F i g. 2 und 3 bezeichnet 25 einen Rahmen für

F i g. 2 eine Seitenansicht der Einrichtungen zur die Bühne, 26 ist ein senkrecht ausgerichteter Mast für Schlauchführung auf der Oberfläche, die Bühne und 27 ist eine Strebe zum Halten des Mastes, F i g. 3 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil der die den Mast 26 vertikal so hält, daß er einen rechten Einrichtungen zur Schhuchführung gemäß Fig. 2, 50 Winkel mit dem horizontalen Rahmen 25 bildet. Durch F i g. 4 schematisch eine Ansicht der Einrichtungen die Anordnung eines Tisches 28, der in eine Richtung

zur Schteuchführung gemäß F i g. 3, und senkrecht zur Zeichenebene von F i g. 2 gleitend einge-

F i g. 5 schematisch eine Gesamtansicht einer Ab- setzt ist, von Rädern 28, die daran befestigt sind, und von

wandlungsform einer Abraum-Saugbaggereinrichtung. Dreneinrichtungen 30 kann die Hauptstufe 25 auf einer

Ein Stützpfeiler 1 trägt an seinem unteren Teil einen 55 Schiene laufen und in ihrer Richtung geändert werden. Drehfräsbaggerkopf 2 und bewegt ihn vertikal nach un- 31 bezeichnet einen Halterahmen für eirii Schlauchten, bis er den Boden eines ausgehobenen Grabens 3 trommel, der auf dem Rahmen 25 angebracht ist, und die erreicht. Dieser Stützpfeiler ist an einem in den F i g. 2 Schlauchtrommeleinrichtung 5 bildet, die zwei bis 4 gezeigten Gerüst oder der Bühne angebracht und Schlauchtrommeln 15 und 16 enthält. Die untere wird daran geführt. Mit 4 ist ein Wagen bezeichnet, der w Schlauchtrommel 16 wird dazu verwandt, auf ihren eine Schlauchtrommeleinrichtung 5 und Querführungs· Trommelkörper den Saugschlauch 17 zu rollen, durch einrichtungen 6 darauf trägt, 7 ist ein Wagen, der zwei den das mit Hilfe des Drehfräsbaggerkopfcs % der sich Pumpeneinheiten 8 und 9 trägt, 10 ist ein Wagen, der in dem ausgebaggerten Graben 3 befindet, ausgebag-Schlammbehandlungseinrichtungen trägt, und 12 ist ein gerte schlammige Wasser zum Erdboden gehoben wird. Förderwagen für Peststoffe (abzutragender Schlamm) b5 Die obere Schlauchtrommel 15 wird dazu verwandt, 13. Die Wagen *, 1 und 10 werden auf einer auf dem spulenartig auf seinen Trommelkörper den Auslaß-Erdboden vorgeM»en?n Schiene 14 bewegt. schlauch 18 zum Leiten des durch das Abtrennen der

Die SchlaucMtr^mmeleinrichtung 5 umfaßt eine Erde wieder aufbereiteten, schlammigen Wassers in den

ausgebaggerten Graben 3 aufzurollen. Weiterhin ist an dem Rahmen 25 der Bühne eine Überwachungstafel 32 und eine Winde 33 angebracht.

Mit 34 ist der Rahmen der Querführungseinrichtung 6 bezeichnet, die sich synchron mit der Drehung der Trommel 15 und 16 beim Ein- und Ausrollen der Schläuche 17 und 18 bewegt, die auf die Trommeln 15 und 16 geleitet werden sollen, und jeder Schlauch 17 und 18 wird jeweils spulenartig auf die Trommeln 15 und 16 in geordneter Weise aufgerollt und davon abgerollt, um sie gleichförmig nach unten in den Graben 3 zu leiten. 35 und 36 bezeichnen Drahttrommeln, die ein Teil des Synchronisationsmechanismus sind und auf den Drehachsen der Trommeln 15 und 16 neben den Schwenkverbindungen 19 und 20 angebracht sind, um die obengenannte Synchronisierbewegung zu erhalten.

Ein Stützpfeiler 37 (der dem Stützpfeiler 1 in Fig. I entspricht) für den Baggerkopf 2 wird durch jeden Herunterdrücktakt eines Öldruckhebers 40 heruntergedrückt, um den Baggerkopf 2 bei seiner Arbeit wei;crzubewegen. Der Heber 40 wird mit Hilfe eines Führungsrollenmechanismus 38, der am oberen Teil des Mastes 26 auf der Bühne angebracht ist. und eine Führungsrollenmechanismus 39 geführt, der in der Nähe des unteren Abschnitts des Mastes 26 angebracht ist. Der Öldruckheber 40 kann mit dem Stützpfeiler 37 durch eine Klemmvorrichtung 41 gekuppelt oder davon getrennt werden.

42 bezeichnet eine Biegeführungseinrichtung. die in einem Stück mit der Klemmvorrichtung 41 bewegbar vorgesehen ist und nach unten bewegt wird, wenn der Stützpfeiler 37 durch den Öldruckheber 40 nach unten gedrückt wird, so daß dann, wenn sich die Schläuche 17 und 18 in den Graben 3 am Stützpfeiler 37 nach unten bewegen, die Schläuche vor einer Beschädigung infolge einer Biegung der Schläuche mit einem kleinen Krümmungsradius bewahrt werden.

in der in den F i g. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform haben die Schläuche 17 und 18. die jeweils auf die Trommeln 15 und 16 gerollt werden, eine Länge von beispielsweise je 40 m.

Bei der vorliegenden Anlage werden die Schläuche glatt von den Trommeln 15 und 16 in Zusammenarbeit mit der Querführungseinrichtung 6 abgerollt. Das gleiche trifft zu, wenn die Schläuche vom Graben 3 angehoben werden. Die Schläuche werden spiralförmig geordnet auf die Trommeln aufgerollt.

Da bei der Anlage die Schläuche auf den Trommeln 15 und 16 auf- und abgerollt werden, die einen relativ kleinen Raum einnehmen, brauchen sie nicht in Form eines Knäuels auf dem Erdboden zu liegen. Daher kann die als Arbeitsbereich erforderliche Räche effektiv für andere Arbeiten ausgenutzt werden, und die Schläuche können automatisch auf- und abgerollt werden.

Die oben angeführte Biegeführungseinrichtung 42 und ein Synchronisationsmechanismus, der zwischen der Querführungseinrichtung 6 und der Schlauchtrommeleinrichtung 5 angeordnet sind, werden im folgenden im einzelnen im Zusammenhang mit F i g. 4 beschrieben.

Die Biegeführungsvorrichtung 42 ist in einem Stück mit einer Klemmvorrichtung 41 versehen, die direkt mit der Stange des am Mast 26 der Bühne angebrachten, eingedrungenen Hebers verbunden ist. um zwei Schläuche, d. h. einen Schlammwasserzuführungsschlauch 18 und einen Saugschlauch 17 mit einem so gering wie möglichen Reibunswiderstand zu führen, und kann am Mast 26 auf der Bühne entlang bewegt werden. In F i e. 2 ist mit 43 eine U-förmige Schiene zum Führen der Bewegung der Biegeführungseinrichtung 42 bezeichnet.

Um die Schläuche 17 und 18 auf den Trommelkörpern der Schlauchtrommeln 15 und 16 zu führen, so daß sie geordnet darauf gerollt werden, sind die Trommelkörper mit spiralförmigen, vorspringenden Haltekanten 44 versehen.

Mit 35 und 36 sind Drahttrommeln bezeichnet, die auf den Drehachsen der Schlauchtrommeln 15 und 16 nahe

to der Schwenkverbindungen 19 und 20 angebracht sind und Drähte 47 und 48 zum Übertragen der Synchronisationsbewegung aufweisen, die mit Querkörpern 45 und 46 der Querführungseinrichtung 6 verbunden sind. Wenn die Schlauchtrommeln 15 und 16 in die normale

is und in die umgekehrte Richtung gedreht werden, um die Schläuche 17 und 18 ein- und auszurollen, werden die Drehbewegungen dieser Trommeln auf die Querkörper 45 und 46 durch die Drähte 47 und 48 übertragen, so daß sich die Querkörper 45 und 46 nach oben und nach unter! proportional zu der l-änge und der Geschwindigkeit der Bewegung der Schläuche bewegen, um die Schläuche zu führen. Dadurch werden die Schläuche 17 und 18 glatt in geordneter Weise von den Trommeln 15 und 16 ein- und abgerollt.

Selbst wenn die Schläuche 17 und 18 sehr lang, z. B. 40 m lang sind, kann daher das Aufrollen automatisch ohne jede Schwierigkeit durchgeführt werden. Wie weiterhin in F i g. 2 gezeigt ist, sind die Trommeln 15 und 16 so aufgebt ut, daß sie einzeln durch die Kraft von zwei

Öldruckmotoren 49, die auf dem Rahmen 25 angebracht sind, über ein Wechselgetriebe 50, eine Übertragungswelle 51 und Zahnräder 52,53 angelrieben werden, die mit Zahnkettenrädern 15a, 16a der Trommeln 15, 16 kämmen. Bei dem oben beschriebenen Aufbau werden die Schläuche in einem für die Belastung beim Ein- und Ausrollen geeigneten Spannungszustand bewegt und fest aufgerollt.

Als nächstes zeigt Fig.5 ein Beispiel, bei dem die Anlage zum Abtragen von Schlamm angewandt wird, der Sand und Kohlenschlamm enthält

In der Zeichnung bezeichnet 54 eine Sandpumpe, 55 einen Kranausleger, der dazu dient, die Sandpumpe zu der Stelle zu bewegen, wo sich der Sand oder der Kohlenschlamm 56 befindet, und 57 eine vertikale Trommel, die auf einem Wagen 58 angeordnet ist

59 ist ein Steigeschlauch, dessen unteres Ende mit der Sandpumpe 54 verbunden ist, und der auf die Schlauchtrommel 57 in Form einer Spule aufgerollt wird. Das obere Ende des Steigeschlauchs 59 ist mit der Schwenkverbindung 60, die an der Drehachse der Schlauchtrommel 57 angebracht ist verbunden. Mit der Schwenkverbindung 60 ist ein Schlauch 61 und damit eine Vakuumpumpe 62 für einen Luftablaß verbunden.
Der Schlauch 61 ist mit dem Vibrationssieb 24 der Schlammwasserbehandlungseinrichtung 11 verbunden. Die dort abgetrennten Feststoffe werden mit Hilfe des Transportwagens 12 an den gewünschten Platz transportiert Nach Abtrennen der Feststoffe 13 wird das Schlammwasser der Sandpumpe durch den Auslaßschlauch 64 von der Pumpe 63 zugeführt 68 bezeichnet eine Querführungseinrichtung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abraum-Saugbaggereinrichtung mit einer Zuführung für Schlammwasser zum unterhalb der Erdoberfläche arbeitenden Baggerkopf zum Aufschlämmen des Abraums und mit wenigstens einem Saugschlauch zum Abführen des Abraumschlammes vom Baggerkopf zu einer Saugeinrichtung an der Erdoberfläche, gekennzeichnet durch