DE2701849B2

DE2701849B2 - Verfahren zur Entfernung von grobstückigem Haufwerk aus dem Schlammwasser beim Tunnelvortrieb mittels Hydroschilden

Info

Publication number: DE2701849B2
Application number: DE2701849A
Authority: DE
Inventors: Akira Tokio Nakay; Yoshiaki Koshigaya Uchida; Hironobu Kashiwa Yamazaki
Original assignee: TEKKEN CONSTRUCTION CO Ltd TOKIO
Current assignee: TEKKEN CONSTRUCTION CO Ltd TOKIO
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1979-01-11
Also published as: NL7700885A; FR2343886A1; GB1575747A; DE2701849A1; BE850887A; JPS52108626A; US4116487A; DE2701849C3; FR2343886B1; JPS5816079B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entfernung von grobstückigem Haufwerk aus dem Schlammwasser beim Tunnelvortrieb mittels Hydro-Schilden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 23 51 351 ist es bekannt, alles mit gelöstem Erdreich versetzte Schlammwasser aus der Druckkammer des Hydroschildes einer Schildvortriebsmaschine zunächst über eine mit einer Dosiervorrich- tung in der Ausbildung eines Doppelschieber-Ventils ausgerüstete Rutsche einem Naßsumpf dosiert zuzuleiten, an welchem die Ausscheidung aller in dem Schlammwasser enthaltener größerer Feststoffteilchen, insbesondere von Steinen mit einer Größe von mehr als mm, vorgenommen wird. Dabei sind die Teilmengen des Schlammwassers, welche diesem Naßsumpf dosiert zugeleitet werden, bestimmt durch das Volumen zwischen den beiden an der Rutsche auf Abstand zueinander angeordneten Schiebern der Dosiervorrich- mi tung, die abwechselnd zueinander so betätigt werden, daß im geöffneten Zustand des einen, gegenüber der Druckkammer des Hydroschildes als Schleuse wirkenden Schiebers und im gleichzeitig geschlossenen Zustand des anderen Schiebers dieses Volumen mit dem tr> dann aus der Druckkammer zugeleiteten Schlammwasser ausgefüllt wird und mithin dem Naßsumpf übergeben werden kann, sobald dieser eine Schieber in einen geschlossenen Zustand überführt ist und dann der andere Schieber geöffnet wird. An den Naßsumpf ist eine Abpumpleitung angeschlossen, über welche alles diesem Naßsumpf zugeleitete Schlammwasser mit den darin noch enthaltenen kleineren Feststoffteilchen zu einem Rüttelsieb-Separator hin abgepumpt wird, an welchem vor dem Zurückpumpen des Schlammwassers in die Druckkammer des Hydroschildes diese restlichen Feststoffteilchen bis herab zu einer bestimmten Größe ausgeschieden werden.

Zur Entfernung von grobstückigem Haufwerk aus dem Schlammwasser beim Tunnelvortrieb mittels Hydroschilden ist es unter Hinweis auf die Fig. 3 der Zeichnung nach der Japanischen Patentanmeldung No. 52424/1974 weiterhin bekannt, an die Druckkammer 102 des Hydroschildes einer Schildvortriebsmaschine einen Schneckenförderer 101 anzuschließen, der an seinem Förderende 104 mit einem Füllventil 105 versehen ist Unterhalb dieses Füllventils ist die Füllöffnung 107a sines mittels eines Wagens oder Schlittens 106 verfahrbaren Behälters 107 angeordnet, der für den diskontinuierlichen Abtransport des gesamten, mittels des Schneckenförderers aus der Druckkammer des Hydroschildes geförderten Materials bereitgestellt ist Die Füllung des Behälters 107 wird bei geöffnetem Füllventil 105 und laufendem Schneckenförderer 110 vorgenommen, und ist der Behälter 107 gefüllt dann wird das Füllventil 105 wieder geschlossen und der Schneckenförderer 101 bis zur nächsten Füllung des dann über Tag entleerten Behälters abgestellt Für diese Entleerung des Behälters 107 muß der Tunnelvortrieb in aller Regel unterbrochen werden, weil dafür kaum Zeiten eingehalten werden können, die einen fortgesetzten störungsfreien Betrieb der Schildvortriebsmaschine ermöglichen würden, wobei diese vorübergehende Unterbrechung des Tunnelvortriebes darin nachteilig ist daß sich während dieser Zwischenzeiten die verschiedenen Parameter ändern können, die als Steuergrößen im Antrieb der Schildvortriebsmaschine ausgewertet werden.

Eine solche vorübergehende Unterbrechung des Tunnelvortriebes tritt auch auf bei den Vorrichtungen der eingangs genannten Art gemäß der DE-OS 24 53 598, indem dabei der Siebkorb des Siebklassierers die Funktion einer Speicherkammer für den anfallenden Siebrückstand erfüllt der über den unmittelbar an den Siebkorb angeschlossenen absperrbaren Auslaß nur im Stillstand der Schildvortriebsmaschine entfernt werden kann, weil sonst die in der Druckkammer des Hydroschildes zur Stützung der Ortsbrust aufrecht erhaltenen Druckverhältnisse zusammenbrechen würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Entfernung von grobstückigem Haufwerk aus dem aus der Druckkammer des Hydroschildes abgeführten Schlammwasser ohne die Notwendigkeit für eine Unterbrechung des Tunnelvortriebes kontinuierlich erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß die Austrittsseite des Siebkorbes des Siebklassierers stromaufwärts von dem absperrbaren Auslaß mit zwei hintereinandergeschalteten Speicherkammern für den aus dem Siebkorb zugeleiteten Siebrückstand verbunden ist die über eine abwechselnd zu dem absperrbaren Auslaß betätigte Schleuse gegeneinander abgetrennt sind.

Mit einer Vorrichtung dieser Ausbildung wird

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erreicht, daß bei geschlossener Schleuse die an den absperrbaren Auslaß angeschlossene eine Speicherkammer ohne Unterbrechung des Tunnelvortriebes nach einer öffnung dieses Auslasses entleert werden kann, indem alles während dieser Entlee.-ungsperiode als Siebrückstand in dem Siebkorb dss Siebklassierers anfallende grobstückige Haufwerk dann in die anderer Speicherkammer zugeleitet wird. Ist diese Entleerungsperiode der einen Speicherkammer beendet, dann wird ihr absperrbarer Auslaß wieder geschlossen und gleichzeitig die Schleuse geöffnet, so daß jetzt alles in der anderen Speicherkammer angesammelte grobstükkige Haufwerk dieser dann leeren Speicherkammer zugeleitet werden kann, nach deren Füllung dann eine entsprechende Entleerung wiederholt werden kann.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen erfaßt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Schüdvortriebsmaschine, die mit einer Vorrichtung zur Entfernung von grobstückigem Haufwerk aus dem aus der Druckkammer des Hydroschildes dieser Maschine abgeführten Schlammwasser ausgerüstet ist,

F i g. 2 ein Blockdiagramm der verschiedenen Meßgeräte, die für eine Steuerung der Schildvortriebsmaschine nach F i g. 1 eingesetzt werden können, und

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Schnittansicht einer Schildvortriebsmaschine, welche mit einer vorstehend bereits näher erläuterten Anordnung bekannter Ausbildung zum Abführen des Schlammwassers mittels eines Schneckenförderers und eines verfahrbaren Behälters ausgerüstet ist

Die Schildvortriebsmaschine 1 umfaßt einen Bohrkopf H, der in einer Druckkammer 2 eines Hydroschildes dieser Maschine angeordnet ist An die Druckkammer 2 ist eine Zuleitung 3 für Schlammwasser und eine Abpumpleitung 4 angeschlossen, über welche das dann mit gelöstem Erdreich versetzte Schlammwasser aus der Druckkammer 2 abgepumpt wird. In die Zuleitung 3 und in die Abpumpleitung 4 sind nicht näher bezeichnete Sperrventile eingebaut, die zur Steuerung der Druckverhältnisse in der Druckkammer 2 vorgesehen sind.

In die Abpumpleitung 4 ist stromabwärts von deren Sperrventil ein Siebklassierer 5 eingebaut, der ein zylindrisches Gehäuse 6 aufweist, in dessen geneigt angeordneter Längsachse ein Endabschnitt der Abpumpleitung 4 an eine hohle Drehwelle 7 eines konzentrisch zu dem Gehäuse 6 angeordneten Siebkorbes 10 des Siebklassierers 5 angeschlossen ist. Auf der Drehwelle 7 ist ein Zahnrad 8 befestigt, das mit einem durch einen Motor M angetriebenen Ritzel 9 kämmt, so daß bei eingeschaltetem Motor M der in den Stirnwänden des Gehäuses 6 drehbar gelagerte Siebkorb 10 um seine Längsachse gedreht wird.

Der Siebkorb 10 des Siebklassierers 5 ist im Volumen kleiner als das umgebende Gehäuse 6, so daß aller aus dem dem Siebklassierer 5 zugeführten Schlammwasser „o anfallende Siebdurchgang durch das Gehäuse 6 aufgenommen und über eine Auslaßleitung 16 abgeführt werden kann. Zum Abführen des im Siebkorb 10 des Siebklassierers 5 anfallenden Siebrückstandes sind andererseits zwei hintereinandergeschaltete Speicher- «, kammern 12 und 14 vorgesehen, die über eine aus einem Schieber gebildete Schleuse 13 gegeneinander abgetrennt sind. Die eine Speicherkammer 12 bildet den unmittelbaren Auslaß des Siebkorbes 10, der mithin über diese Speicherkammer 12 in der zugeordneten Stirnwand des Gehäuses 6 drehbar gelagert ist, während sein anderes Ende über die Drehwelle 7 in der anderen Stirnwand des Gehäuses 6 drehbnr gelagert ist. Aller in dem Siebkorb 10 anfallende Siebrückstand wird daher zunächst dieser einen Speicherkammer 12 übergeben, solange die Schleuse 13 geschlossen ist Die andere Speicherkammer 14 ist mit einem abwechselnd zu der Schleuse 13 betätigten absperrbaren Auslaß 15 versehen, der ebenfalls durch einen Schieber gebildet ist und im geöffneten Zustand die Entleerung dieser Speicherkammer 14 erlaubt. Während der Entleerung der Speicherkammer 14 ist mithin die Schleuse 13 geschlossen, so daß während dieser Zeit kein weiterer Siebrückstand aus der stromaufwärts gelegenen Speicherkammer 12 zugeführt werden kann, während es andererseits jedoch gleichzeitig möglich ist, daß dann in diese stromaufwärts gelegene Speicherkammer 12 in dem Siebkorb 10 weiterhin anfallender Siebrückstand überführt wird. Wenn nach erfolgter Entleerung der stromabwärts gelegenen Speicherkammer 14 deren Auslaß 15 wieder geschlossen und die Schleuse 13 wieder geöffnet wird, dann kann aller in der stromaufwärts gelegenen Speicherkammar 12 vorübergehend gespeicherte Siebrückstand in die dann also leere Speicherkammer 14 überführt werden, wobei diese Überführung durch die schräge Anordnung des Siebklassierers 5 unterstützt wird wie durch den weiteren Siebmckstand, der aus dem Siebkorb 10 des Siebklassierers 5 nachgeschoben wird. Damit ist für die stromabwärts gelegene Speicherkammer 14 ein weitgehend unverändert bleibender, optimaler Füllungsgrad erreichbar, so daß für jede erneute Entleerung dieser Speicherkammer 14 nach einem erneuten Schließen der Schleuse 13 und einem anschließenden öffnen des Auslasses 15 entsprechend gleichbleibende Bedingungen vorliegen.

In die Auslaßleitung 16 des Gehäuses 6 des Siebklassierers 5 ist eine Pumpe 24 stromabwärts von einem Sperrventil 25 eingebaut. Mit der Auslaßleitung 16 ist stromabwärts von der Pumpe 24 eine an die Speicherkammer 14 angeschlossene Auslaßleitung 17 vereinigt, in die ebenfalls ein Sperrventil 26 eingebaut ist. Über die an die Speicherkammer 14 angeschlossene Auslaßleitung 17 kann alles in dem Siebmckstand evtl. noch enthaltene Restwasser aus der Speicherkammer 14 abgepumpt werden, noch bevor deren Auslaß 15 bei geschlossener Schleuse 13 geöffnet wird, so daß für die Entleerung der Speicherkammer 14 ein entsprechend trockener Siebmckstand anfällt. Im übrigen ist an das Gehäuse 6 des Siebklassierers 5 noch eine Zweigleitung 22 der Zuleitung 3 für das Schlammwasser angeschlossen, in die ein Sperrventil 23 eingebaut ist, so daß für eine evtl. Verbesserung der Klassierwirkung des Siebklassierers 5 über diese Zweigleitung 22 bei geöffnetem Sperrventil 23 zusätzliches Schlammwasser zugeleitet werden kann.

Zur Steuerung der Schildvortriebsmaschine können ausweislich des Blockdiagramms nach Fig.2 in die Leitungen 3 und 16 eingebaute Gammastrahlen-Dichtemesser 42 und 45 sowie elektromagnetische Mengenmesser 43 und 46 vorgesehen sein, deren Meßgrößen durch Verstärker 48 bis 51 verstärkt werden. An die beiden Verstärker 48 und 50 der Dichtemesser 42 und 45 sind Quotientenwandler 52 und 53 angeschlossen, die über Operatoren 58 und 54 mit den Verstärkern 49 und 51 der Mengemesser 43 und 46 verbunden sind. Am

Ausgang des einen Operators 58 wird mithin eine Steuergröße erhalten, welche dem Gewicht C 1 des Trockenschlammes entspricht, der in dem über die Zuleitung 3 zugeführten Schlammwasser enthalten ist. Am Ausgang des anderen Operators 54 wird andererseits eine Steuergröße erhalten, welche dem Gewicht G 2 des Trockenschlammes entspricht, der in dem über die Abpumpleitung 16 abgeführten Schlammwasser enthalten ist. Die am Ausgang des Operators 54 erhaltene Steuergröße wird einem Additionsgerät 57 zur Addition mit einer weiteren Steuergröße zugeführt, welche dem beispielsweise mittels einer Waage 56

ermittelten Gewicht GZ des in der Speicherkammer 14 anfallenden Siebrückstandes entspricht. Die am Ausgang des Additionsgeräts 57 erhaltene Steuergröße wird gemeinsam mit der am Ausgang des Operators 58 erhaltenen Steuergröße einem Differenzgerät 59 zugeführt, das mit einer Anzeige 60 verbunden ist, so daß an dieser Anzeige 60 die Menge der Trockensubstanz abgelesen werden kann, die mithin beim laufenden Tunnelvortrieb anfällt. Andererseits ist es darüber möglich, die Schildvortriebsmaschine entsprechend zu steuern, um für den Tunnelvortrieb optimale Bedingungen zu erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entfernung von grobstückigem Haufwerk aus dem über eine Abpumpleitung aus der Druckkammer des Hydroschildes einer Schildvor- s triebsmaschine abgeführten und mit gelöstem Erdreich versetzten Schlammwasser, mit einem in die Abpumpleitung eingebauten Siebklassierer mit einem drehbar angeordneten Siebkorb, der von einem den Siebdurchgang aufnehmenden und mit ι ο einer Auslaßleitung verbundenen Gehäuse umgeben ist und einen absperrbaren Auslaß aufweist, über welchen der im Siebkorb anfallende Siebrückstand entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsseite des Siebkorbes (10) des is Siebklassierers (5) stromaufwärts von dem absperrbaren Auslaß (15) mit zwei hintereinandergeschalteten Speichfirkammern (12 und 14) für den aos dem Siebkorb (10) zugeleiteten Siebrückstand verbunden ist, die über eine abwechselnd zu dem absperrbaren Auslaß (15) betätigte Schleuse (13) gegeneinander abgetrennt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem absperrbaren Auslaß (15) versehene Speicherkammer (14) über eine Auslaßleitung (17) mit der an die Auslaßleitung (16) des Gehäuses (6) des Siebklassierers (5) angeschlossenen Abpumpleitung verbunden ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Gehäuse (6) des Siebklassierers (5) eine Zuleitung (22) für Schlammwasser angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem absperrbaren Auslaß (15) versehene Speicherkammer (14) mit einer zugeordneten Waage (56) zur Ermittlung des Gewichts des von ihr aufgenommenen Siebrückstandes versehen ist