DE2644319A1

DE2644319A1 - Hydraulische foerdereinrichtung fuer den abraumtransport beim auffahren unterirdischer hohlraeume, wie tunnel, stollen u.dgl.

Info

Publication number: DE2644319A1
Application number: DE19762644319
Authority: DE
Inventors: Teja Rostowski
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1978-04-06

Description

Hydraulische Fördereinrichtung für den Abraumtransport
beim Auffahren unterirdischer Hohlräume, wie Tunnel, Stollen u.dgl.
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fördereinrichtung für den Abraumtransport beim Auffahren unterirdischer Hohlräume, wie Tunnel, Stollen, Strecken u.dgl., insbesondere im Schildvortriebs- oder Rohrvorpreßverfahren.
Bekanntlich wird die Leistungsfähigkeit von Tunnelvortrieben oder Rohrvorpreßbetrieben über große Strecken und mit häufig auch relativ engen Querschnitten stark von dem Abförderverfahren beeinflußt. Im allgemeinen werden für die Abraum-Abförderung mechanische Fördermittel, wie Förderwagen, Förderbänder, Kettenkratzförderer usw., eingesetzt.
Bei der insbesondere im Tunnelbau üblichen Abraumförderung durch Wagen werden außerordentlich lange Ubergabebänder mit Nachläufern benötigt, welche die Begehbarkeit des Tunnels erheblich behindern.
Es ist auch schon bekannt, das an der Ortsbrust anfallende Haufwerk auf hydraulischem Wege abzufördern (vgl. Buch von Mandel/Wagner "Verkehrs-Tunnelbau", 1968, S. 202/203; DT-OS 2 415 234; US-PS'en 3 334 945 und 3 617 094; GB-PS 1 428 568). Hierbei werden durchweg Feststoff-Kreiselpumpen eingesetzt, die je nach Ausführung Korngrößen bis zu etwa 50 mm fördern können. Der Nachteil dieser Fördersysteme besteht vor allem darin, daß ein sehr hoher Wasseranteil erforderlich ist und dieses Wasser am Ende der hydraulischen Förderstufe wieder vom Abraum getrennt werden muß, was aufwendige Einrichtungen erfordert. Außerdem ist die Leistungsfähigkeit der mit Kreiselpumpen arbeitenden hydraulischen Fördersysteme hinsichtlich der Förderhöhe begrenzt. Die Gefahr eines Zusetzens der gesamten Leitung ist verhältnismäßig groß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine leistungsfähige hydraulische Fördereinrichtung zu schaffen, mit der sich der beim Auffahren von unterirdischen Hohlräumen, insbesondere beim Tunnel-, Stollen- oder Streckenvortrieb an- fallende Abraum auf wirtschaftliche Weise abfördern läßt, ohne daß die vorgenannten Nachteile der bisher vorgesehenen hydraulischen Förderanlagen in Kauf genommen werden müssen.
Erfindungsgemäß läßt sich dies dadurch erreichen, daß eine an sich bekannte Kolben-Dickstoffpumpe für den auf mindestens 50% Feststoffgehalt eingestellten Abraum-Dickstoff verwendet wird.
Solche Dickstoffpumpen sind als Betonpumpen an sich bekannt. Es hat sich gezeigt, daß sich mit diesen als Kolbenpumpen ausgebildeten Betonpumpen auch der in seiner stofflichen Zusammensetzung und Konsistenz abweichende Abraum von unterirdischen Vortriebsbetrieben bis zu einer Korngröße von etwa 60 mm bei entsprechendem Feinkorngehalt mit sehr geringem Wasserzusatz über Weiten bis zu mindestens 400 m und Höhen bis zu etwa 100 m durch Rohrleitungen von 100 bis 125 mm lichter Weite in wirtschaftlicher Weise fördern läßt. Dabei kann der Feststoffgehalt des Abraum-Dickstoffes erheblich über 50%, im allgemeinen etwa.bei 60 bis 70%, liegen. Der über die Rohrleitung in breiiger oder pastöser Form geförderte Dickstoff kann unmittelbar aus der Rohrleitung einem nachgeschalteten mechanischen Fördermittel, z.B.
einem Muldenkipper, einem Transportbetonfahrzeug oder einem Lastkraftwagen, zugeführt werden,- ohne daß zuvor eine Eindickung durchgeführt zu werden braucht. Die Steifigkeit bzw. Konsistenz des zu pumpenden Abraumes kann mit der eines Betons der Konsistenz K1 oder K2 verglichen werden. Wichtig für die Pumpbarkeit des Abraumes ist vor allen Dingen die Kornzusammensetzung, die möglichst einen hohen Feinkornanteil bei Vermeidung eines größeren Anteils größerer Stücke umfassen sollte.
Sollten Stücke über 60 mm Kantenlänge im Abraum auftreten, so kann man diese Stücke von dem Abraum abtrennen und gesondert abfördern oder mit Hilfe einer einfachen, z.B. hydraulisch angetriebenen Zerkleinerungsvorrichtung auf die gewünschte Korngröße zerkleinern und dann mit dem übrigen Abraummaterial hydraulisch abfördern.
Es hat sich gezeigt, daß der Verschleiß in den Rohrleitungen außerordentlich gering ist. Dies ist vor allem darauf zurUckzuführen, daß die Feinkornanteile des Abraumes an den Wandungen der Förderleitung eine Gleitschicht bilden, in der die Fließgeschwindigkeit vergleichsweise gering ist. Ein höherer Verschleiß tritt nur in Krümmern auf, die entsprechend stärker ausgelegt werden müssen.
Die Kolben-Dickstoffpumpe wird zweckmäßig zusammen mit der Sieb- und Zerkleinerungsvorrichtung sowie einer Mischvorrichtung für die Herstellung des zu pumpenden Dickstoffes unter Wasserzusatz in Nähe der Ortsbrust, zweckmäßig in einem hier angeordneten, dem Vortrieb nachführbaren Arbeitsgestell od.dgl. angeordnet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Längsschnitt durch einen Tunnelvortrieb dargestellt.
Der dargestellte Tunnel 10 wird mit Hilfe einer Vortriebsmaschine 11 aufgefahren, die in einem Vortriebsschild 12 verlagert ist, welcher mittels hydraulischer Pressen 13 in Vortriebsrichtung vorpreßbar ist. Hinter dem Schild 12 wird in die Tunnelstrecke ein Tunnelausbau, hier ein Tübbingausbau 14, eingebracht. Dies erfolgt mit Hilfe einer an sich bekannten Tübbingsetzeinrichtung 15. In dem bereits ausgebauten Tunnelbereich befindet sich ein Arbeitsgestell 16, welches auf Schienen 17 läuft und daher dem Vortrieb folgen kann.
In dem Arbeitsgestell 16 ist eine als Kolbenpumpe ausgebildete Diokstoffpumpe 18 nebst einer Aufbereitungsvorrichtung 19 untergebracht. Das an der Ortsbrust 20 anfallende Abraummaterial wird von einem Förderer 21, z.B. einem Gurtbandförderer oder einem Kettenkratzförderer, aus dem Vortriebsbereich abgefördert und der Aufbereitungsvorrichtung 19 zugeführt. Letztere umfaßt eine Siebvorrichtung, mit der etwaiges grcßstückiges Haufwerk über 60 mm abgesiebt wird, ferner eine Zerkleinerungs- vorrichtung, mit der das abgesiebte großstUckige Haufwerk zerkleinert wird, und schließlich einen Trichter, in welchem das gesamte, teilweise zerkleinerte Abraummaterial unter Wasserzusatz zu einem Abraum-Dickstoff verarbeitet wird, dessen Feststoffgehalt mindestens 50%, im allgemeinen 60 bis 70% beträgt. Der so hergestellte breiige Dickstoff wird von der Dickstoffpumpe 18 über eine Leitung 22 abgefördert, welche in der Tunnelstrekke 10 verlegt und über einen Schacht 23 zur Erdoberfläche und einem hier angeordneten Silo 24 geführt ist, aus welcher der Dickstoff für den weiteren Abtransport abgezogen werden kann. Der weitere Abtransport kann z.B.
mit Hilfe eines Lastkraftwagens 25 erfolgen.

Claims

Patent ansprüche 1. Hydraulische Fördereinrichtung für den Abraumtransport beim Auffahren unterirdischer Hohlräume, wie Tunnel, Stollen, Strecken u.dgl., insbesondere im Schildvortriebs- oder Rohrvorpreßverfahren, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung einer an sich bekannten Kolben-Dickstoffpumpe für den auf mindestens 50 Feststoffgehalt eingestellten Abraum-Dickstoff.
2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben-Dickstoffpumpe (18) eine das Grobkorn auf mindestens unter 60 mm zerkleihernde Zerkleinerungsvorrich° tung zugeordnet ist.
3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kolben-Dickstoffpumpe (18) zusammen mit der Aufbereitungsvorrichtung (19) für die Herstellung des abzufördernden Dickstoffes in einem dem Vortrieb nachführbaren Arbeitsgestell (16) angeordnet ist.
4. Fördereinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r G h g e k e n n z e i c h n et , daß zwischen dem Arbeitsgestell (16) und einer Vortriebsmaschine (11) ein mechanischer Abraumförderer (21) angeordnet ist, über welchen der Abraum der im Arbeitsgestell angeordneten Aufbereitungsvorrichtung (19) zugeführt wird.