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Titel: Messerschild für den Vortrieb eines Grabens
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Die Erfindung betrifft einen Messerschild für den Vortrieb eines Grabens,
bestehend aus die Grabenwände sichernden, einzeln oder gruppenweise vorpreßbaren,
an einem nachführbaren Stützrahmen abgestützten Vortriebsmessern.
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Es ist bekannt, für den Vortrieb offen Gräben im Erdreich Messerschilde
einzusetzen, welche den Graben im Vortriebsbereich sichern. Der einsatz der Messerschilde
stößt aber dann auf Schwierigkeiten, wenn im erdreich Leitungen, z.B.
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Gas- und Wasserleitungen, Abwasserleitungen, elektrische Kabel u.dgl.
verlegt sind, welche im Vortriebsweg quer zur Vortriebsrichtung verlaufen. Diese
Leitungen liegen zumeist in Tiefen von etwa 1 - 2 m. Die Lage der Leitungen ist
in
der Regel bekannt. Wenn im Zuge der Vortriebsarbeit der Messerschild
auf eine den Vortriebsweg querende Leitung stößt, kann man sich beim offenen Grabenverbau
damit behelfen, daß der Messerschild mit seinem Stützrahmen horizontal geteilt und
dann der Schildoberteil abgenommen wird, so daß der Schildunterteil die querende
Leitung unterfahren kann. Der Graben muß im oberen Bereich abgespundet werden.
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Nach dem Unterfahren der querenden Leitung kann dann der Schildoberteil
wieder auf den Schildunterteil aufgesetzt werden.
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Aus DL-AS 16 34 888 ist ein Vortriebsgerät für den Grabenvortrieb
bekannt, welches mit die Grabenwände sichernden vorpreßbaren Treibschilden versehen
ist0 Falls im Vortriebsweg querende Leitungen, Kabel od.dgl. vorhanden sind, wird
hier mit Ilille eines Baggers in flacher Hilfsgraben ausgeoo, um die (Duerleitungen
frei zu legen. Gelangt das Vortriebsgerät im Zuge der Vortriebsarbeit in den Bereich
der freigelegten Querleitungen, so muß der aus Stützstäben, Seitenplatten und dgl.
bestehende Oberteil der Treibschilde entfernt werden, damit das Vortriebsgerät mit
den Treibschilden die Querleitungen unterfahren kann. hinter der Querleitung muß
dann der genannte Schildoberteil wieder angebaut werden. Es vorsteht sich, daß diese
Arbeitsweise umständlich, zeitraubend und konstenaufwendig ist.
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Aufgabe der erfindung ist es, einen Messerschild zu schaffen, der
querende Leitungen oder sonstige um Vortriebeweg liegende Objekte überwinden kann,
ohne daß umständliche Umrüst- und Spundarbeiten oder sonstige langwierige Sicherungsarbeiten
durchgeführt werden müssen und ohne daß die Grabenwände im vöhenniveau der querenden
Leitungen und dergleichen vollständig
ihre Abstützung verlieren,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die oberen Vortriebsmesser
aus einer Gruppe von in Vortriebsrichtung hintereinander angeordneten Kurzmessern
bestehen, welche die Grabenwände oberhalb des Stützrahmens sichern und die für den
Durchgang eines den Grabenverlauf querenden Objektes unabhängig voneinander aus
ihrer Stützlage entfernbar und in dieses rückstellbar sind. Vorzugsweise sind die
Kurzmesser unabhängig voneinander heb- und senkbar, um den Schild für den Durchgang
einer querenden Leitung od.dgl.
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zu öffnen.
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Die hintereinander geschalteten Kurzmesser sichern also die Grabenwände
im Höhenbereich eines querenden Objektes, wie z.B. eines Kabels, einer Versorgungs-
oder intsorgungsleitung u.dgl. ßei Annäherung des Messerschildes an die querende
Leitung od.dgl. werden die Kurzmesser in Aufeinanderfolge entfernt und unmittelbar
dahinter wieder in die Stützlage zurückgebracht, so daß die Grabenwände jeweils
nur auf einem im Verhältnis zur gesamten Messerlänge kurzen Bereich kurzzeitig freigelegt
zu werden brauchen. Die Kurzmesser bilden an jeder der beiden Grabenwände gemeinsam
ein Vortriebsmesser, dessen Länge mindestens etwa gleich der Länge der darunter
befindlicher einteiligen Vortriebsmesser ist. Sie können gemeinsam mittels Pressen,
die sich an dem Stützrahmen abstützen, vorgepreßt werden.
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In bevorzucter ausführung ist die das Obermesser bildende Gruppe der
Kurzmesser mit einem am Stützrahmen abgestützten, mittels mindestens liner Presse
gegenüber d£u Stützrahmen vorpreßbaren Untermesser zu einer Vorschlubeinheit gekoppelt.
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Die das Obermesser bildenden Kurzmesser können daher zusammen mit
ihrem am Stützrahmen abgestützten und geführten Untermesser vorgepreßt werden. Dies
erfolgt mittels Pressen, die, wie auch die Pressen der anderen einteiligen Vortriebsmesser,
an dem gemeinsamen Stützrahmen abgestützt sind0 Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform,
bei der die das Obermesser bildenden Kurzmesser etwa schubladenartig einzeln höhenverstellbar
sind, was mittels Stellvorrichtungen, vorzugsweise Hubzylinder od.dgl. bewerkstelligt
werden kann.
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Um eine zuverlässige Abstutzung der Kurzmesser an ihrer Innenseite
zu erreichen, wird zweckmäßig im Abstand oberhalb des eigentlichen Stützrahmens
ein die Kurzmesser abstützender flacher Oberrahmen vorgesehen. Der Oberrahmen ist
ein niedrigbauender, vorzugsweise etwa rechteckiger Flachrahmen, der als Hängerahmen
über die Hubvorrichtungen od.dgl. mit den Kurzmessern auf beiden Seiten des Grabens
gekoppelt ist und der selbst keine unmittelbare Verbindung mit dem darunterliegenden
StUtzrahmen zu haben braucllt. Ur.i bei Betätigung der Hubvorrichtungen ein Anheben
des Oberrahmens zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, zwischen den Oberrahmen
und dem Unterrahmen Zugglieder anzuordnen, die sich aber beim Durchgang einer querenden
Leitung od.dgl. entfernen lassen.
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Ferner empfiehlt es sich, die das gemeinsame Obermesser bildenden
Kurzmesser an ihren ainander zugewandten Seitenkanten mittels ineinaderfassender
Vorsprünge und Vertiefungen gegeneinander abzustützen und aneinander zu führen.
In gleicher Leise ist e s angebracht, wenn die Kurzmesser und das zugeordnete Untermesser
mit Vorsprüngen und Vertiefungen od.dgl. versehen werden, welche in der Schließlage
der Kurzmesser ineinander fassen und demgemäß eine Abstützung der Kurzmesser an
den Untermessern bewirken, die ihrerseits gegen den Stützrahmen abgestützt sind
Die
vorgenannten Vorsprünge und Vertiefungen können in Form von hinterschnittenen Nutführungen
od.dgl. ausgebildet sein, um eine Formschlußverbindung zwischen den genannten Teilen
zu erhalten. Es empfiehlt sich ferner, die Kurzmesser mittels -lösbarer Riegelvorrichtungen,
z.B. Riegelbolzen, mit ihrem Untermesser zu verriegeln, so daß die Kurzmesser und
das zugeordnete Untermesser im Normalbetrieb eine starre, vorpreßbare Messereinheit
bilden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 schematisch im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Messerschild
inl Inneren eines offenen Grabens; Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig.
1; Fig. 3 eine Teil-Draufsicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2; Fig.4-6 die
Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Messerschildes beim Überfahren einer querenden
Leitung.
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Die Sicherung des Grabens 10 in Vortriebsbereich erfolgt mittels eines
Messerschildes 11, der, wie bekannt, aus die Grabenwände 12 und 13 sichernden Vortriebsmessern
14 und gß. aus sich gegen die Grabensohle 15 legenden Bodenmessern IL besteht, die
einzeln oder gruppenweise mittels doppeltwirkender hydraulischer Pressen 17 in Vortriebsrichtung
V vorpreßbar sind. Jedem Messer ist eine eigene Presse 17 zugeordnet, die sich an
dem gemeinsamen Stützrahmen 18 des Messerschildes abstützt. Die Pressen sind zwischen
dem Stützrahmen und den einzelnen Vortriebsmessern gelenkig eingeschaltet.
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Der Stützrahmen 18 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus zwei in Vortriebsrichtung hintereinander angeordneten
Rahmenteilen
19 und 20, die über Längsträger 21 und Querträger 22, 23 zu einem starren Stützgestell
verbunden sind.
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Beim Vorpressen eines Vortriebsmessers bildet der Stitzrahmen das
Widerlager für die betreffende Presse, wobei die Reaktionskraft der Presse durch
den Reibschluß zwischen dem Stützrahmen und den übrigen Vortriebsmessern sowie zwischen
letzteren und dem erdreich aufgenommen wird. Sobald sämtliche Vortriebemesser um
dem Pressenhub vorgepreßt sind, kann der Stützrahmen 13 in einem Schritt nachgeholt
werden, was durch entgegengesetzte Druckbeaufschlagung sämtlicher Pressen 17 geschieht.
Beim Nachholen des Stützrahmens 18 bilden somit die mit Reibschluß am Erdreich anliegenden
Messer das Widerlager für die Pressen.
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Gemäß Fig. 1 ist im Vortriebsweg des Messerschildes im Boden ein Leitung
24 od.dgl. verlegt, welche den Vortriebsweg quert.
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Um den Messerschildvortrieb ungehindert durchführen zu können, sind
die beiden oberen Vortriebsmesser 25, welche die Grabenseitenwände 12 und 15 im
oberen Bereich und im Höhenniveau der querenden Leitung 24 sichern, mehrteilig ausgebildet,
wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird0 Zugleich weist der Stützrahmen 1o
eine Bauhöhe auf, die kleiner ist als die diese des Grabens. Die Oberkante 18' des
Stützrahmens 18 liegt somit in Höhanniveau unterhalb der querenden Leitung 24.
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Die beiden oberen Vortriebsmesser 25 des IIesserschildes bestehend
jeweils aus eie Untermesser 26, welches sich wie die übrigen Vortriebsmesser 14
gegen den gemeinsamen Stützrahmen 18 abstützt und al diesem führt An den Untermessern
26 greifen hydraulische Pressen 17 an, die sich an dem Stützrahmen 18 abstützen,
Jedem einteiligen Untermesser 26 ist ein mehrteiliges Obermesser
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zugeordnet, welches von einer Gruppe von in Vortriebsrichtung hintereinander angeordneten
Kurzmessern 28 gebildet ist, die gemeinsam einen dichten Verbau der Grabenwände
12 und 13 im oberen Grabenbereich, d.h. im Höhenniveau der querenden Leitung 24
od.dgl. bewirken. Die Abstützung der Kurzmesser 28 von der Grabeninnenseite her
erfolgt mittels eines flachen Oberrahmens 29, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem von Winkelprofilen gebildeten Rechteckrahmen besteht. Der flache Oberrahmen
29 liegt im Abstand oberhalb der Oberkante 18' des eigentlichen Stützrahmens 18.
Er ist über doppeltwirkende hydraulische llubzylinder 30 mit jedem Kurzmesser 28
verbunden. Die Hubzylinder 30 sind an den horizontalen Außenschenkeln der Tginkelprofile
des Oberrahmens 29 angeschlossen und greifen mit ihren Kolbenstangen bei 31 gelenkig
im oberen Bereich an den Kurzmessern 26 an. bber die Hubzylinder 30 ist der Oberrahmen
29 an den Kurzmessern 28 aufgehängt, wobei er ctie Kurzmesser an den beiden gegenüberliegenden
Grabenwänden 12 und 13 gegeneinander abstützt.
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Die Arbeitsweise des Messerschildes beim Vorbeigang an einer querenden
Leitung 24 ist in den Fig. 4 - 6 dargestellt, in welchen lediglich die aus den Untermessern
und den mehrteiligen Obermessern bestehenden oberen Vortriebsmesser des Messerschildes
dargestellt sind. jfie erwähnt, bildet jedes aus Obermesser 25 und Untermessr 2C
bestehendes Vortriebsmesser eine Vorschubeinheit, di mittels der am unteren stützrahmen
20 abgestützten Presse 17 in Vortriebsrichtung vorgepreßt werden kann Boi Annäirung
an di querende Leitung 24 wird dabei zunächst das vordere Kurzmesser 28a mittels
der in den Fig.
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4 - 6 nicht gesondert dargestellten Hubvorrichtung 30 inPfeilriciitun
3 soweit hochgeschoben, daß ein Durchgang für die querende Leitung 24 gebildet wird0
Beim weiteren Vorpressen
des Messers 25, 26 werden dann die dahinterliegenden
Kurzmesser 28b, 28c, 28d, 28e in Aufeinanderfolge entsprechend angehoben, während
das zuvor angehobene Messer nach Vorbeigang an der Leitung 24 wieder in die Arbeits-
und Ptützlage abgesenkt wird. Fig. 5 zeigt eine Situation, bei welcher das Kurzmesser
28c angehoben ist, wahrend die anderen Kurzmesser 28a, 28b, 28d und 28e sich in
der abgesenkten Stützlage befinden. Im Zuge der weiteren Vortriebsarbeit läuft demgemäß
das obere Vortriebsmesser 25, 26 an der querenden Leitung 24 vorbei. Gemäß Fig.
6 befindet sich die querende Leitung 24 im Bereich des hinteren Kurzmessers 28e,
welches angehobn ist, während die anderen Kurzmesser 28a - 28d wieder abgesenkt
sind. Auf diese Weise ist es möglich, mit dem Messerschild an querenden Leitungen
24 od.dglO vorbeizufahren, ohne daß die Grabenseitenwände 12 und 13 hierbei auf
größeren Flächenbereichen ihre Abstützung verlieren und ohne daß umständliche und
langwierige Umrüst- und Sicherungsarbeiten durchgeführt werden müssen.
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Um das aus dem mehrteiligen Obermesser 25 und dem Untermesser 26 bestehende
Vortriebsmesser als einheit in Vortriebsrichtung V vorpressen zu können, empfiehlt
es sich, die Kurzmesser 28 in der abgesenkten Stützlage mit dem zugeordneten Untermesser
26 lösbar zu verriegeln, was z.B. mittels nicht dargestellter Riegelbolzen erfolgen
kann0 Wie Fig. 5 zeigt, weisen die Kurzmesser 28 al ihren vertikalen Seitenkanten
Nuten, Hinterschneidungen oder sonstige Profilierunge-ll 32 auf, so daß sie mit
Vor-sprüngen und Vertiefungen ineinanderfassen und sich gegeneinander abstützen
und führen. Außerdem weisen die Kurzmesser 28 Vorsprünge 33 auf, welche in entsprechende
hinterschnittene nuten des flachen Oberrahmens 29 fassen, wodurch eine formschlüssige
Verbindung dieser Teile erreicht wird. Gemäß Fig. 2 sind die
Untermesser
26 an ihren oberen Kanten und die Kurzmesser 28 an ihren unteren Kanten mit Nuten,
Hinterschneidungen od.dgl.
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34 versehen, so daß sich die Kurzmesser 28 in der abgesenkten Stützlage
formschlüssig an ihren Untermessern 26 abstützen.
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Um zu verhindern, daß bei Druckbeaufschlagung eines Hubzylinders 30
der gemeinsame Oberrahmen 29 angehoben wird, können zwischen dem Oberrahmen 29 und
dem Untermesser 26 Zugglieder, z.B. Kettenabschnitte, Seile odOdgl. 35 vorgesehen
werden, die sich für den ijurchgang einer querenden Leitung 24 vorübergehend entferncn
lassen.
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Im Normalbetrieb kann der Oberrahmen 29 mit dem darunterliegenden
tützrahmen 18 auch zu einer starren Rahmeneinheit verbunden werden. Die Verbindung
braucht dann lediglich bei Vorbeifahrt an einer querenden Leitung 24 aufgehoben
zu werden, Die aus dem Obermesser 25 und dem Untermesser 26 bestehenden Vortriebemesser
weien eine Höhe auf, welche größer ist als die höhe der normalen Vortriebsmesser
14. Die Höhe der heb- und senkbaren Kurzmesser 28 wird so bemessen, daß sich mit
ihnen ein ausreichend großer Durchgangeraum für eine querende Leitung 24 od.dgl.
öffnen läßt.
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Der beschriebene Messerschild läßt sich in verschiedener Weise ändern,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, So ist es beispielsweise möglich, die
Kurzmesser 28 als Klappmesser auszubilden, die sich einzeln nach innen in den Graben
klappen lassen, um den Durchgangsraum für die querende Leitung 24 zu öffnen.
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L e e r s e i t e