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Vortrieb s schild
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Vortriebsschild nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Vortriebsschilde dieser Bauart (DE-OS 2603565) werden zum Verlegen
von Rohrleitungen in offenen Gräben eingesetzt und haben sich bewährt. Auf Grund
seiner Ausgestaltung ist ein solcher Vortriebsschild jedoch nicht geeignet, auch
im unterirdischen Vortrieb eingesetzt zu werden. Diese Forderung besteht beispielsweise
dann, wenn die Rohrleitung unter einem Wall oder Berg verlegt werden soll. Bei geringen
Tiefenunterschieden der zu verlegenden Rohrleitung, wie sie zum Beispiel bei welliger
Erdoberfläche auftreten, hilft man sich in bekannter
Weise dadurch,
daß die Seitenwände des Vortriebsschildes in Anpassung an den Verlauf der Erdoberfläche
erhöht oder erniedrigt werden. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht nur umständlich
und zeitraubend, sondern sie sind auch auf geringere Grabenwandhöhen beschränkt.
Bei hohen Grabenwänden, wie sie zum Beispiel beim Durchfahren eines Walles auftreten,
ist es unwirtschaftlich und im Falle eines Hügels oder Berges sogar unmöglich, so
zu verfahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild der
eingangs bezeichneten Bauart so auszugestalten, daß er sowohl im offenen Graben
alsßauch in sich an den offenen Graben anschließenden unterirdischen Abschnitten
eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird nach der Lehre aus dem Anspruch 1 gelöst.
Ein nach dieser Lehre ausgestalteter Vortriebsschild ist wahlweise sowohl oberirdisch
als auch unterirdisch einzusetzen. Hierzu dient ein Deckschild, mit dem je nach
Bedarfsfall die Oberseite des Vortriebsschildes wahlweise zu schließen und zu öffnen
ist. Zum Auffahren eines unterirdischen Abschnitts wird die Oberseite des Vortriebsschildes
durch den Deckschild geschlossen. Dieser kann leicht und schnell befestigt werden,
da oberhalb der Erdoberfläche genügend Raum vorhanden ist. Im montierten Zustand
ist der Deckschild ein fester Bestandteil des Schildmantels. Nach dem Durchfahren
des unterirdischen Abschnitts ist der Deckschild leicht und schnell wieder zu entfernen
und der Vortriebsschild im offenen Graben weiterführbar.
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Im Bereich des unterirdischen Abschnitts ist es möglich, den Abraum
sowie die zu verlegenden Rohre als Rohr segmente durch die verlegte Rohrleitung
ab- bzw. zuzuführen, wie es beim Auffahren unterirdischer Strecken üblich ist.
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Nach Anspruch 2 ist der Deck schild wie der ihn aufnehmende
Vortriebsschild
als Messerschild ausgebildet.
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Damit die Montage bzw. Demontage des Deckschildes zügig vonstatten
geht, bilden die Vortriebsmesser des Deckschildes mit dem sie tragenden Rahmen oder
Träger eine Baueinheit (Anspruch 3). Infolgedessen bedarf es beim Ein- bzw. Ausbau
des Deck schildes lediglich der Montage bzw. Demontage des die Vortriebsmesser tragenden
Rahmens oder Trägers.
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Der Anspruch 4 hat selbständige erfinderische Bedeutung.
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Mit einem nach seinen Merkmalen ausgebildeten Vortriebsschild ist
es möglich, den Graben durchquerende Leitungen (Versorgungsleitungen), die in der
Regel in einer bestimmten Tiefe liegen, zu unterfahren. Hierzu ist es lediglich
notwendig, das Oberteil des Vortriebsschildes zu entfernen und den Graben bis zur
Oberkante des Unterteils des Vortriebsschildes abzuböschen, so daß kein Erdreich
in das Unterteil hineinzustürzen vermag. Hinter den durchquerenden Rohrleitungen
kann das Oberteil wieder aufgesetzt werden.
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Die Ausbildung nach Anspruch 5 ist insbesondere dann vorteilhaft einzusetzen,
wenn ein Graben großer Tiefe unterirdisch weitergeführt werden soll. Es wird ermöglicht,
den Ausbruchsquerschnitt im unterirdischen Abschnitt im Vergleich mit dem Ausbruchsquerschnitt
des Grabens ganz erheblich zu verringern, nämlich auf einen solchen Querschnitt,
der für das Verlegen der Rohrleitung notwendig ist.
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Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
einer vereinfachten Zeichnung beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäß
ausgestalteten Vortriebs-Schild ohne Deckschild im lotrechten Längsschnitt, Fig.
2 den Vortriebsschild nach Fig. 1, jedoch mit Deckschild im lotrechten Querschnitt,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Vortriebsschildes
im Querschnitt und Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß
ausgestalteten Vortriebsschildes im Querschnitt.
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Der in den Fig. 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete Vortriebsschild
befindet sich in einem Graben 2. Die Erdoberfläche ist mit 3 bezeichnet. Der Schildmantel
4 des Vortriebsschildes 1 wird durch eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden und
außen auf einem Rahmen 5 abgestützten Vortriebsmessern 6 gebildet. Jedes Vortriebsmesser
6 ist mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 7 längs der Vortriebsachse 8 verschiebbar,
von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Die Hydraulik zylinder 7 sind am
Rahmen 5 abgestützt und mit ihren Kolbenstangen 9 an den Vortriebsmessern 6 angelenkt.
Der Rahmen 5 besteht aus zwei längs der Vortriebsachse 8 hintereinander angeordneten
U-formigen Rahmenteilen 11,12, die durch vier Längsstreben 13 und zwei oben aufgeschraubte
Querstreben 14 verstrebt sind. Der Vortriebsschild 1 nach Fig. 1 ist nach oben offen,
damit die andeutungsweise dargestellten Rohre 15 der zu verlegenden Rohrleitung
16 eingeführt werden können.
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Gemäß Fig. 2 ist auf der Oberseite 17 des Vortriebsschildes 1 ein
Deckschild 18 aufgeschraubt. Die Verschraubungen sind durch eine Strichpunktlinie
19 angedeutet. Der Deckschild 18 besteht aus einem Tragrahmen 21, auf dem mit den
Vortriebsmessern 6 vergleichbare Vortriebsmesser 22 nebeneinanderliegend angeordnet
sind. Auch die Seiten des Tragrahmens 21 sind je mit einem Vortriebsmesser 23 besetzt,
die die verbleibenden Lücken zwischen den Vortriebsmessern 6 und den Vortriebsmessern
22 schlieBen. Auch den Vortriebsmessern 22 und 23 sind Hydraulikzylinder 7 zugeordnet.
Alle Vortriebsmesser 6, 22 und 23 sind jeweils in Führungen am Rahmen 5 bzw. Tragrahmen
21 längsbeweglich, die vereinfacht dargestellt sind und von denen eine mit 24 bezeichnet
ist. Die Verschraubungen 19 dienen sowohl der Befestigung des Deckschildes 18 als,lauch
der Befestigung der Querstreben 14. Die letzteren sind vor der Montage des Deckschildes
18 zu entfernen.
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Im Gegensatz zum Vortriebsschild 1 nach Fig. 1, der in einem offenen
Graben 2 dargestellt ist, befindet sich der Vortriebsschild 1 nach Fig. 2 in einem
unterirdischen Abschnitt des Grabens, zum Beispiel unter einem Bahndamm.
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Die Erdoberfläche 3 neben dem Bahndamm ist hier strichpunktiert gezeichnet.
Der Vortrieb des Vortriebsschildes 1 erfolgt durch das Vorschieben der Vortriebsmesser
6 (Fig. 1) bzw. 6,22 und 23 (Fig. 2) einzeln oder in kleinen Gruppen mit Hilfe der
Hydraulikzylinder 7. Nachdem alle Vortriebsmesser ihre vorderste Stellung erreicht
haben, wird der Rahmen 5 (Fig. 1) bzw. werden der Rahmen 5 und der Tragrahmen 21,
die gemäß Fig. 2 ein Bauteil bilden, durch das gleichzeitige Einfahren aller Hydraulikzylinder
7 nachgezogen. Der an der Vorderseite des Vortriebsschildes anfallende Boden wird
mittels eines nicht dargestellten Baggers ausgehoben und hinter dem Vortriebsschild
1 wieder verfüllt (vgl. Böschung 25 in Fig. 1).
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Die zu verlegenden Rohre werden beim Vortrieb im offenen Graben 2
(Fig. 1) von oben eingeführt und im Schutz des Schildmantels 4 montiert. Beim Vortrieb
in einen unterirdischen Abschnitt (Fig. 2) ist es möglich, den anfallenden Boden
durch die Rohrleitung 16 abzuführen und die Rohre 15 in Segmente 26 unterteilt ebenfalls
durch die Rohrleitung 16 herbeizuschaffen. Dies kann von einem nicht dargestellten
Schacht her erfolgen, der unmittelbar vor dem Bahndamm angeordnet sein kann und
in dessen Bereich die Rohrleitung 16 eine Lücke aufweist.
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Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt einen Vortriebsschild
31 zum Verlegen einer Rohrleitung 32 in einer verhältnismäßig großen Tiefe T von
der Erdoberfläche 33. Die durch den Rahmen und die darauf abgestützten Vortriebsmesser
gebildeten Seitenwände 34 dieses Vortriebsschildes 31 haben deshalb eine große Höhe
H. Die Seitenwände 34 sind durch Teilungsfugen 35 in obere Abschnitte 36 und untere
Abschnitte 37 unterteilt und durch bei 38 angedeutete Verschraubungen lösbar miteinander
verbunden. In der Ebene der Teilungsfugen 35 ist ein Deckschild 39 zwischen den
Seitenwänden 34 angeordnet und an diesen durch Schrauben 41 lösbar befestigt. Der
Abstand a des Deckschildes 39 von der Grabensohle 42 ist so groß bemessen, daß ein
ausreichender Arbeitsraum 43 für die Montage der Rohrleitung 32 zur Verfügung steht.
Der Vortriebsschild 31 befindet sich in einem unterirdischen Abschnitt des betreffenden
Grabens. Die strichpunktiert dargestellten oberen Abschnitte 36 sind demontiert
worden. Da der Deckschild einen Abstand b von der Oberseite 44 des Vortriebsschildes
31 aufweist, ist mit der Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels nicht nur ein
kleinerer Ausbruchsquerschnitt im unterirdischen Abschnitt erreichbar, sondern es
ist auch möglich, quer
durch den Graben verlaufende Leitungen,
zum Beispiel elektrische oder wasserführende Versorgungsleitungen 45 zu unterfahren.
Hinter dem unterirdischen Abschnitt werden die oberen Abschnitte 36 der Seitenwände
34 wieder montiert und der Deckschild 39 entfernt, so daß der Vortriebsschild 31
wieder in einem offenen Graben weiterführbar ist.
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Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 umfaßt einen Vortriebsschild
47, der aus einem Unterteil 48 und einem strichpunktiert dargestellten Oberteil
49 besteht. Das Oberteil 49 ist mit Hilfe von Schrauben 50 lösbar auf dem Unterteil
48 befestigt. Die Tiefe U, mit der das Oberteil 49 in den Boden 51 einfaßt, ist
gröBer als die Tiefe V von den Graben 52 durchquerenden Versorgungsleitungen 53.
Auch dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es, den Graben 52 durchquerende Versorgungsleitungen
53 zu unterfahren. In der dargestellten Stellung ist das andeutungsweise dargestellte
Oberteil 49 nicht vorhanden und das Unterteil 48 wird unterhalb der Versorgungsleitung
53 vorgetrieben. Hier ist es allerdings erforderlich, den Graben 52 wenigstens bis
zum Unterteil 48 hin abzuböschen (Böschung 54), damit die ununterstützten Grabenwände
nicht einstürzen. Mit 55 und 56 sind Querstreben bezeichnet, die der Verstrebung
der durch den Rahmen und die Vortriebsmesser gebildeten Seitenwände 57 des Ober-und
Unterteils 48, 49 dienen.
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Die Erfindung ist nicht nur auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es ist auch möglich, einen Vortriebsschild mit einem Schildmantel, der
nicht in Vortriebsmesser unterteilt ist, erfindungsgemäß auszugestalten. Desweiteren
ist es möglich, die Erfindung an einem Vortriebsschild zu realisieren, der auf seiner
Unterseite keinen Schildmantel aufweist, also nach unten offen ist.