DE2744270C2 - Teleskoprohr zum Einfüllen von Beton hinter eine Abschalung eines Streckenausbaus im Berg- und Tunnelbau - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Teleskoprohr zum Einfüllen von Beton hinter eine Abschalung eines Streckenausbaus im Berg- und Tunnelbau mit einem der vorzugsweise ein sich verengendes Ende aufweisenden konzentrischen Rohr, das mit einem sich vorzugsweise erweiternden Ende jeweils eines von mehreren, wenigstens im Scheitelbereich der Abschalung angebrachten Füllrohrstutzen zusammenwirkt und mit einer Ringraumabdichtung am Ende eines der konzentrischen Rohre, die den Ringraum bilden.

Ein derartiges Teleskoprohr dient als Mundstück für eine Betonzufuhrleitung, die u.a. aus Verschleißgründung neuerdings nicht mehr aus Schläuchen, sondern

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65 ausschließlich aus Rohren besteht Sie verbindet den Formraum der Schalung mit einer Betonfördereinrichtung, z. B. einer Betonpumpe. Das Teleskoprohr läßt sich auf einem Betonierwagen aufbauen, wenn es mit einer Rohrdrehvorrichtung und einem Krümmer an die Zufuhrleitung angeschlossen ist, kann es die jeweils an den Stoßen und in der Firste angebrachten Einfüllöffnungen der Abschalung erreichen, wobei der Betonierwagen auf einem festen Gleis verschiedene Stellungen nacheinander einnimmt Die Füllrohrstutzen sind im allgemeinen abschiebbar, um das Zurückfließen des Betons nach Füllung des Formraumes zu verhindern. Solche Betoniereinrichtungen müssen demnach einerseits zuverlässig nach außen abgedichtet sein, andererseits dürfen die sehr hohen Drücke, welche insbesondere mil Betonpumpen erreichbar sind, nicht die Abschalung gefährden, wenn durch die Füllöffnungen ein Druckausgleich nicht mehr möglich ist

Teleskoprohre der beschriebenen Art sind bereits bekannt (AT-PS 3 29 109). Hierbei ist im allgemeinen das Außenrohr mit dem sich verengenden Füllende versehen und beweglich angeordnet Das ergibt sich insbesondere dann, wenn zum Teleskopieren hydraulische Schubkolbengetriebe benutzt werden. Die Abdichtung am Füllrohrstutzen erfolgt bislang über die Kegelmantelflächen an den sich konisch verjüngenden bzw. erweiternden Rohrenden. Eine Überdrucksicherung ist nicht vorgesehen. Die Ringraumabdichtung ist am Ende des Außenrohres in einem Rohrflanschgehäusc untergebracht. Solche Dichtungen sind häufig unzureichend, weil ihre Abdichtung sich während des Betriebes nicht ändert. Bei hohen Drücken wird entweder die Abschalung überlastet oder der Beton Überwindei die Ringraumabdichtung. In beiden Fällen treten dann mehr oder weniger schwere Beschädigungen auf, die zu siörenden Stillständen beim Betonieren führen müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Teleskoprohr zu schaffen, welches auch bei wesentlicher Überschreitung des vorgegebenen Betriebsdruckes in der Zufuhrleitung nicht undicht wird und deswegen u. a. bei auftretenden Überdrücken die Voraussetzung für eine zuverlässig ansprechende Sicherung gegen Überlastungen der Abschalung bilden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ringraumabdichtung mit einem Dichtring erfolgt, für den auf einem Rohr feste Radialführungen befestigt sind und der auf der Wand des anderen Rohres abdichtet sowie einen Druckraum begrenz!, welcher mit dem Beton führenden Innenraum des TcIeskoprohres über Spalte zwischen der betonseitigen Radialführung und der dieser gegenüberliegenden Rohrwand, sowie der zugeordneten Stirnseite des Dichtringes verbunden ist.

Erfindungsgemäß werden besondere Eigenschaften des Betons für die Ringraumdichtung ausgenutzt. Strömender Beton neigt nämlich dazu, an den Stellen einer Änderung des Strömungsquerschnittes Teilmengen abzusetzen, aus denen sich Wasser bzw. eine mit wenigen und sehr feinkörnigen Zementfeststoffen versetzte Zcmentschlempe absondert. Dieses Medium nutzt die Erfindung in dem nach außen dichten Druckraum dazu aus, den statischen Druck des strömenden Betons auf den Dichtring zu übertragen, der sich deswegen beiondruckabhängig auf die Rohrwand preßt und abdichtet Das bedeutet wegen des im wesentlichen inknmpressiblen Mediums aus Beton und Zemcntschlcmpc, daß jeder Druckanstieg sofort zu einer Steigerung des Anpreßdrucks und damit zu einer Verbesserung der Dicht-

wirkung an der betreffenden Rohrwandung führt Infolgedessen kann es nicht mehr zu Undichtigkeiten am Teleskoprohr aufgrund von übermäßigen Druckanstiegen kommen. Außerdem wird aber dadurch auch jeder Druckabfall verhindert, der das selbsttätige Ansprechen einer Überdrucksicherung verhindern würde, die deshalb erfindungsgemäß vorgesehen und an einer beliebigen Stelle der Rohrleitung angebracht werden kann.

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß die in dem beschriebenen Druckraum eingeschlossene Zemcntschlempe nach Abschluß eines Betonierzyklus /war erhärten kann, dann aber die Funktion der Dichtung nicht behindert. Woran das im einzelnen liegt, konnte noch nicht voll geklärt werden. Jedenfalls ist aber die mechanische Festigkeit einer aus erhärtender Zcmentschlempe bestehenden Verbindung zwischen der Ringdichtung und den übrigen Begrenzungen des Druckraumes mechanisch nicht so widerstandsfähig, daß sie die im folgenden Betonierzyklus bei erneuter Druckbeaufschlagung die darauf beruhende druckabhangige Anpressung der Ringabdichtung verhindern könnte. Infolgedessen wird das erfindungsgemäße Teleskoprohr auch nach längerer Einsatzzeit nicht undicht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sämtliche Dichtungsteile sich innerhalb des Ringraumes unterbringen lassen, weil sie auf der Innenseite des Außenrohres, vorzugsweise aber auf der des Innenrohres angebracht werden können. Dadurch kann man u. a. die verschiedenen Dichtungsteile wesentlich einfacher als bei den bekannten Ausführungsformen warten.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bringt man im Druckraum Vorspannringe an, welche sich auf der Rohrwand und der Innenwand des Dichtringes abstützen. Auf diese Weise ist es möglich, den Druckraum offen zu halten und für die Ringdichtung und/oder die Vorspannringe ein hochelastisches bzw. hochelastomeres Material zu verwenden, das eine gute Dichtwirkung ergibt.

Insbesondere für derartige Werkstoffe ist es zweckmäßig, den Dichtring hohlzylindrisch auszubilden und mit seinem Außenmantel abdichten zu lassen; bei solchen Ausführungsformen der Erfindung liegt der Dichtring mit seinen ebenen Stirnseiten auf Radialflächen von ringförmigen Führungen, von denen wenigstens die belonseitige als Abstreifer für die vom Dichtring abzudichtende Rohrwand ausgebildet ist. Infolgedessen kann es nicht /u Beschädigungen des Dichtringes kommen, wenn die beiden, den Ringraum bildenden Teleskoprohrc Relativbewegungen ausführen.

Es empfiehlt sich auch, der Ringraumabdichtung einen Führungsring für das mit dem Dichtring abgedichtete Rohr nachzuschalten, um Verkantungen der Rohre zu verhindern. Hierfür kommen Kunststoffe rrit höheren Festigkeiten in Betracht, während für den beschriebenen Abstreifer zweckmäßig gehärtete Metallringe Verwendung finden.

Die Überdrucksicherung wird vorzugsweise erfindungsgemäß in das Teleskoprohr integriert. Sie ist dann eine Überdrucksicherung mit Hilfe eines vom Fülldruck des Betons abgeleiteten Differenzdruckes, für dessen Ausbildung Differeniialflächen auf der Stirnseite und gegebenenfalls auch auf dem sich verengenden Teil des einen der konzentrischen Rohre ausgebildet sind. Bei übermäßigen Drücken ergibt sich dann ein Differenzdruck, der das dem Füllrohrstutzen anliegende Rohr selbsttätig abdrückt und auf uiese Weise eine Überlast ung der Abschalung verhindert.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargelegten Ausführungsform näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht schematisch eine Einrichtung, mit der das erfindungsgemäße Teleskoprohr zusammenwirkt,

Fig.2 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 1,

Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1,

ίο F i g. 4 in vergrößerter Darstellung den in der Einrichtung gemäß den F i g. 1 bis 3 wiedergegebenen Betonierwagen,

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung das füllstutzenseitige Ende des Teleskoprohres gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fi g. 6 eine abgeänderte Ausführungsform des Teleskoprohres in der Fig.5 entsprechender Darstellung und

Fig. 7 eine Einzelheit der Ausführungsform nach F i g. 5 an der mit X bezeichneten Stelle der Darstellung. Zwischen einem allgemeinen mit 1 bezeichneten Gebirgsstoß und einer Abschalung 2 befindet sich ein Formraum 3. Dieser wird in der Firste über Füllrohrstutzen 4 mit Hilfe eines Teleskoprohres 6 mit Beton gefüllt. Der Beton gelangt über einen Fülltrichter 7 in eine Betonpumpe 8, die mit Hilfe einer allgemein mit 10 bezeichneten Zufuhrleitung mit dem Teleskoprohr verbunden ist. Das Teleskoprohr ist auf einem Betonierwagen 11 aufgebaut, der über eine Gelenkrohrleitung 12 mit dem stationären Teil 14 der Betonzufuhrleitung 10 verbunden ist. Wie F i g. 2 zeigt, kann deswegen der Betonierwagen 14 mit Hilfe eines allgemein bei 16 wiedergegebenen Antriebes auf einem Gleis 17 in verschiedene Ausgangsstellungen verbracht werden, ohne daß die Zufuhrleitung 10 getrennt und wieder zusammengebaut zu werden braucht. Wie außerdem Fig.3 zeigt, ist das Teleskoprohr auf dem Betonierwagen Il um dessen Längsachse schwenkbar angebracht, so daß sich verschiedene, an den Ulmen und an der Firste liegende Füllrohrstutzen der Abschalung 2 erreichen lassen.

Wie die F i g. 4 im einzelnen erkennen läßt, ist auf dem Chassis 20 des Betonierwagens ein horizontaler Rohrabschnitt 21 verlegt, an dessen vorderes Ende über eine Rohrdrehverbindung 22 ein Krümmer 23 angeschlossen ist, an den bei 24 das Teleskoprohr angeflanscht wird. Ein Gestänge 26 bzw. 27 dient zur Betätigung des äußeren beweglichen Rohres 28, das mit dem inneren, nicht teleskopierbaren Rohr 29 zusammenwirkt.

Das freie Ende 30 des Innenrohres 29 (F i g. 7) trägt außen eine Reihe von Nuten. In der dem Ende 30 am nächsten gelegenen Nut befindet sich ein Haltering 32 für einen aus gehärtetem Stahl bestehenden Ring 33, welcher einen aus gehärtetem Stahl bestehenden Ring 33, welcher einen aus elastischem bzw. elastomeren Werkstoff bestehenden Ring 34 auf seiner dem Rohrende 30 zugeordneten Stirnfläche 35 abstüut. Dieser Dichtring ist mit seiner der Fläche 35 abgewandten Stirnfläche 36 auf einem dem Ring 33 entsprechenden Ring 37 abgestützt. Demzufolge bilden die Ringe 33 und 37 Radialführungen für den Ring 34. Zwischen der Innenseite 38 des Ringes 34 und der Außenfläche 39 des Rohres 29 wird auf diese Weise ein Druckraum 40 gebildet, in den Beton durch den zwischen der Außenfläche 41 und der Rohrinnenwand 42 gebildeten Spalt, sowie zwischen der Stirnseite 35 und dem Ring 33 in stark verdünnter Form, z. B. als Wasser oder als Zementschlempe eindringen kann. Zum Aufspannen des Ringes 34 dienen zwei Vorspannrinee 43 und 44. die ihrerseits

aus elastomerem Material bestehen und als O-Ring ausgebildet sind.

An dem die Radialführung bildenden Ring 37 schließt sich ein aus; verschleißfestem und verhältnismäßig hartem Kunststoff, z. B. Vulkolan, bestehender Ring 45 an, der die Rohre 28 und 29 führt. Dieser Ring wird mit einem Halt«ring 47 in der vorgegebenen Stellung festgehalten.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 ist der Füllrohrstutzen 4 mit einem sich erweiternden Ende 50 versehen. Umgekehrt weist das Außenrohr 28 ein sich konisch verjüngendes Ende 51 auf. Vorn besitzt dieses Ende eine U-förmige Führung 52 für einen O-Ring 53, der sich im Bereich der konischen Erweiterung 50 dem Füllrohr 4 anlegen kann. Die Flächen der Führung 52, die bei 55 wiedergegeben sind, und die Projektionsfläche 56 des Konus 51 des Teleskoprohres 28 sind so ausgebildet, daß sich ein Differenzdruck ausbildet, der in Richtung des Pfeiles 59 wirkt Sobald demnach ein vorgegebener Druck im Füllstutzen 4 herrscht, wird das Außenrohr 28 mit dem Differenzdruck so stark beaufschlagt, daß es aus dem Konus 50 des Füllrohrstutzens 4 herausgelangt und ein Druckausgleich zwischen den Wänden des Konus 50 und der Dichtung 53 stattfinden kann. Hierdurch wird die Abschalung 2 vor Überlastungen geschützt.

Im Betrieb bewegt sich das Außenrohr 28 relativ zum Innenrohr 29. Hierbei wirkt der Ring 33 als Abstreifer auf die Innenwand 42 des Außenrohres 28, so daß sich kein erhärtender Beton hier absetzen kann. Infolgedessen wird die Ringdichtung 34 vor Beschädigungen geschützt. Da die im Druckraum 40 befindliche Flüssigkeit in Verbindung mit dem Beton steht, ergibt sich ein radial nach außen gerichteter Druck am Ring 34, der deshalb druckabhängig auf der Rohrinnen warid 42 abdichtet.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird ein sich konisch erweiterndes Füllrohr 4, jedoch ein zylindrisches Außenrohr 28 verwendet. Auch hierbei ist mit der Anordnung 52, 53 ein Differenzdruck erreichbar, der von der Größe der Fläche 55 abhängt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Teleskoprohr zum Einfüllen von Beton hinter eine Abschalung eines Streckenausbaus im Berg- und Tunnelbau mit einem vorzugsweise ein sich verengendes Ende aufweisenden konzentrischen Rohr, das mit einem sich vorzugsweise erweiternden Ende jeweils eines von mehreren, wenigstens im Scheitelbereich der Abschalung angebrachten Füllrohrstutzen zusammenwirkt und mit einer Ringraumabdichtung am Ende eines der konzentrischen Rohre, die den Ringraum bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringraumabdichtung einen Dichtring (34) aufweist, für den auf einem der Rohre (29) feste Radialführungen (32,37) befestigt sind und der auf der Wand (42) des anderen Rohres (28) dichtend anliegt, sowie einen Druckraum (40) begrenzt, welcher mit dem Beton führenden Innenraum des Teleskoprohres (6) über Spalte (41) zwischen der betonseitigen Radialführung (33) und der dieser gegenüberliegenden Rohrwand (42) sowie der zugeordneten Stirnseite (35) des Dichtringes (34) verbunden ist.

2. Teleskoprohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckraum (40) Vorspannringe (43,44) angeordnet sind, welche sich auf der Rohrwand (39) und der Innenwand (38) des Dichtringes (34) abstützen.

3. Teleskoprohr nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Dichtring (34) mit seinem Außenmantel abdichtet und mit seinen ebenen Stirnseiten (35,36) auf radiale Flächen von ringförmigen Führungen (33,37) gleitet, von denen wenigstens die betonseitige, als Abstreifer (33) für die vom Dichtring (34) abzudichtende Rohrwand (42) ausgebildet ist.

4. Teleskoprohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraumabdichtung ein Führungsring (45) für das mit dem Dichtring abgedichtete Rohr (28) nachgeschaltet ist.

5. Teleskoprohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringraumabdichtung am inneren Ende (30) außen auf dem konzentrisch inneren Rohr (29) befestigt ist.

6. Teleskoprohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Überdrucksicherung durch vom Fülldruck des Betons abgeleiteten Differenzdruck, für dessen Ausbildung Differenzialflächen (55, 56) auf der Stirnseite und des einen der konzentrischen Rohre (28) ausgebildet sind.