DE2932279A1

DE2932279A1 - Verfahren und vorrichtung zum vorpressen kleiner, nicht mehr begehbarer rohre

Info

Publication number: DE2932279A1
Application number: DE19792932279
Authority: DE
Inventors: Alfred Berthold
Original assignee: Baumann & Burmeister
Current assignee: Baumann & Burmeister
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1981-02-26

Description

Beschreibun:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum meß- und steuerbaren Vorpressen kleinerer, nicht mehr begehbarer Rohre über eine geradlinige unter der Erde liegende Vorpreßstrecke, entlang der die einzelnen Rohrschüsse unter Vorschaltung eines dem Rohraußendurchmesser angepaßten und mit Steuerzylindern gegenüber der Achse der Rohrschüsse justierbaren Schneidkopfes von einer offenen Baugrube aus vorgepreßt werden.
Zum Vorpressen größerer begehbarer Rohre bereitet es im allgemeinen keine Schwierigkeiten, die Vorpreßrichtung genau zu überwachen und nachzujustieren, da stets Arbeiter, die das Erdreich lösen und für dessen Rücktransport sorgen, vor Ort sind. In diesem Zusammenhange ist es auch schon bekannt geworden, die Vorpreßrichtung mit einem Laserstrahl zu definieren, der im Bereich des Schneidkopfes einen sichtbaren Lichtfleck erzeugt, der den vor Ort arbeitenden Arbeitern die Möglichkeit gibt, den Vortriebsschild bzw. den Schneidkopf nach zu justieren.
Die vorerwähnte Möglichkeit besteht beim Vorpressen kleinerer Rohre, die nicht mehr begehbar sind, nicht und hat man bisher bei dem Vorpressen von ohrstrecken mit kleinerem Durchmesser erhebliche Richtungsabweichungen in Kauf genommen, die zwangsläufig auftreten müssen, wenn das durchquerte Erdreich wechselnde Härtegrade hat oder große feste Einschlüsse wie Steine und dergleichen enthält.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten Vorpreßvorrichtung, die auch aus der Ferne, d.h. von der offenen Baugrube aus die Möglichkeit gibt, exakt entsprechend einer vorgegebenen Vorpreßrichtung diese kleineren Rohre vorzuschieben.
Die vorstehende Aufgabe wird erfinduncrsgemäß gelöst mit einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß von der Baugrube aus ein die Vorpreßrichtunsr festlegender Laserstrahl ausgesendet und auf ein im Schneidkopf angeordnetes, sich quer zur Vorpreßrichtung erstreckendes Photozellen-Array gerichtet wird, dessen flächig verteilte Photodioden über ein flückmeldekabel mit einer den relativen Auftreffpunkt des Laserstrahles auf das Array wiedergebenden Anzeigevorrichtung verbunden sind, und daß die Betätigung der Steuerzylinder des Schneidkopfes über entlang der Vorpreßstrecke verlegte Druckschläuche von der Baugrube aus entsprechend der Lagemeldung der Anzeigevorrichtung vorgenommen wird.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen als Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorpreß-Vorrichtung dargestellt ist.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen schematischen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorpreß-Vorrichtung im Einsatz, Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe einen vertikalen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Baugrube, Fig. 3 in vergrößertem Maßstabe einen vertikalen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Schneidkopf und Fig. 4 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IV - IV der Fig. 3.
Wie die Zeichnungen zeigen, wird das erfindungsgemäße meß-und steuerbare Vorpressen von Rohrabschnitten oder Rohrschüssen entlang einer geradlinigen Vorpreßstrecke von einer Baugrube 1 aus vorgenommen. Entsprechend der Tiefe, in der die Rohrleitung unterhalb der Erdoberfläche 2 verlaufen soll, wird die Baugrube 1 so dimensioniert, daß man in dieser die Vorpreß- und Meßgeräte und die erforderlichen Pumpen unterbringen kann. Im dargestellten Falle wird die Baugrube 1 mit Rammträgern 3 abgestützt und ausgesteift und auch mit einer möglichst wasserundurchlässigen Sohle, vorzugsweise einer Betonsohle 4, versehen. An den hinteren Rammträgern 3, die ein Widerlager bilden, werden in paariger Anordnung Hydraulik-Zylinder 5 gelenkig angeschlossen, deren Kolbenstangen 6 mit einer Rohrschelle 7 gelenkig verbunden sind.
In der Rohrschelle 7, die für verschiedene Rohrdurchmesser ausgelegt sein kann, ist ein doppelwandiges Stahlrohr 8 verankert, mit dem die einzelnen Rohrschüsse, beispielsweise Betonrohre 9, nacheinander vorgeschoben werden, wenn man das aus Zylinder 5 und Kolbenstangen 6 bestehende Pressen-Aggregat entsprechend betätigt. Damit das doppelwandige Stahlrohr 8 die vorzupressenden Betonrohre 9 nicht beschädigen kann, liegt vor der Stirnöffnung des Stahlrohres 8 ein Holzring 10.
Das Vorpressen der einzelnen Beton- oder dergleichen -Rohre 9 geschieht in an sich bekannter Weise, indem nach jedem Hub des Pressen-Aggregates 5,6 die Rohrschelle 7 gelöst und nach Rückzug der Kolbenstange 6 wieder am Rohr 8 befestigt wird, um einen neuen Hub auszuführen. Sobald die Preßrohre 9 um eine Rohrlänge vorgepreßt sind, wird der Holzring 10 entfernt und bei zurückgezogenem Pressen-Aggregat ein neues Preßrohr angefügt, das dann, wie zuvor, unter Zwischenschaltung des Holzringes 10 genauso weiter vorgeschoben wird.
Zwischen den einzelnen Preßrohren kann an den Stoßstellen ein Holzring 11 eingefügt sein, welcher für eine Abdichtung sorgt. Außerdem befinden sich an den Stoßstellen zwischen den Preßrohren 9 ringförmige Abdichtungs- und FUhrungsmanschetten 12 und innenliegende Rollringe 13.
Bei Beginn der Vorpreßarbeit wird vor das erste Preßrohr 9 unter Zwischenschaltung eines Holzringes 14 der eigentliche Schneidkopf 15 in koaxialer Ausrichtung vorgeschaltet.
Dieser Schneidkopf 15 besteht im wesentlichen aus einem am freien Ende mit einer armierten Schneidkante 16 versehenen Mantelrohr 17, an welchem auf der Innenseite über den Umfang verteilt mit Knotenblechen hydraulische Steuer-Zylinder 18 montiert sind. Die Kolbenstangen 19 dieser Steuer-Zylinder 18 stützen sich an einer ringförmigen Bodenplatte 20 ab, welche von der Stirnfläche des vordersten Preßrohres 9 durch den Holzring 14 getrennt ist.
Die Steuer-Zylinder 18, welche über nicht dargestellte Druckschläuche von der Baugrube 1 aus steuerbar sind, geben die Möglichkeit, den Schneidkopf 15 gegenüber den Preßrohren 9 winkelmäßig zu justieren.
Innerhalb des Schneidkopfes 15 befindet sich ein mit Druckwasser angetriebenes Fräsaggregat 32, welches in üblicher Weise ausgebildet und nicht näher largestellt ist. Dieses Fräsaggregat 20, welches das in den Schneidkopf 15 eingedrungene Erdreich zerkleinert und nach hinten fördert, wird über eine ebenfalls nicht dargestellte Druckwasserleitung von einer in der Baugrube 1 angeordneten Pumpe angetrieben.
Der weitere Rücktransport des mit dem Schneidkopf 15 gelockerten Boden geschieht durch eine Druckwasserspülung.
Eine nach rückwärts strahlende Sprühdüse 21 steht über eine Hochdruck-Wasserleitung 22 mit der Baugrube 1 in Verbindung, über die das erforderliche Druckwasser mittels einer Pumpe zugeführt wird. Das mit dem Spülwasser zurückgeführte Erdreich gelangt in die Baugrube 1, wo eine zusätzliche Fördergrube 23 vorgesehen ist, aus der mittels einer Förderpumpe 24 und einer Leitung 25 das schlammige Gut in ein Absetzbecken 26 abgeführt werden kann. Vom Boden des Absetzbeckens 26 aus kann das feste Gut in bekannter Weise, beispielsweise mit einem Bagger entfernt werden. Das sich über dem abgesetzten Gut im Becken 26 ansammelnde Wasser kann wieder erneut mit einer HochdruckBumpe zum Schneidkopf 15 gefördert werden, um dort erneut die Sprühdüse 21 zu speisen und weiteren Boden zu fördern.
Wenn es sich darum handelt, Preßrohre 9 von kleinerem Durchmesser, d.h. Preßrohre, die nicht mehr begehbar sind, vorzutreiben - wovon in der vorliegenden Anmeldung ausgegangen ist - müssen auch die Steuerzylinder 18 des Schneidkopfes 15 von der Baugrube 1 aus betätigt und entsprechend erforderlichen Richtungskorrekturen gesteuert werden. Um die Ausrichtung der vorgepreßten Rohrleitung während des Vorpreßvorganges zu überwachen, ist innerhalb des Schneidkopfes 15 und zwar in dessen oberen Bereich in einer vertikalen Ebene ein flächiges Photozellen-Array 27 angeordnet. Die einzelnen Photozellen dieses Arrays 27 arbeiten mit einem Laserstrahl 28 zusammen, den ein in der Baugrube 1 angeordneter Laserstrahlsender 29 erzeugt. Dieser Laserstrahlsender 29 wird entsprechend der geninschten Vortriebsrichtung ausgerichtet, bevor mit dem Vortrieb der Preßrohre 9 begonnen wird. Da der Mittelteil der vorzupressenden Rohre und der zwischengeschalteten Holzringe offen ist, kann der Laserstrahl 28 das Photozellen-Array 27 erreichen. Bei Beginn der Arbeit wird das Photozellen-Array 27 höhen- und seitenmäßig so justiert, daß der Laserstrahl 28 im wesentlichen zentral auf die Arrayfläche auftrifft. Die einzelnen Photodioden des Arrays 27 sind über ein Rückmeldekabel 30 mit einer im Bereich der Baugrube 1 angeordneten Anzeigevorrichtung 3 verbunden, welche sich vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Steuerpultes für die Steuerzylinder 18 des Schneidkopfes 15 befindet, Zeigt sich beispielsweise, daß die vorgepreßte Rohrleitung dazu tendiert, nach rechts und oben auszuwandern, kann man die rechts und oben angec-ndneten Steuerzylinder 18 im Sinne eines Ausfahrens ihrer Kolbenstangen 19 betätigen, so daß dann er Schneidkopf 15 wieder die beabsichtigte Vorpreßrichtung anpeilt. Auf diese Weise kann man ständig während des Vorpreßvorganges die richtungsmäßige Bewegung der Vorpreß-Rohrleitung verfolgen. Es muß jedoch gegebenenfalls, wenn durch die Rückspülung des gelockerten Erdreiches die Sicht innerhalb der Rohrleitung zu schlecht geworden ist, die Bodenförderung mit der Sprühdüse 21 kurzzeitig unterbrochen werden, um zwischenzeitliche Ablesungen am Anzeigegerät 31 zu ermöglichen. Die Arbeitsweise des Arrays 27 wird durch die Bodenförderung nicht beeinträchtigt, da dieses Array zur Baugrube 1 gerichtet ist.
Es soll schließlich auch noch erwähnt werden, daß im Schneidkopf 15 zwischen den Steuerzylindern 18 ringsum das Fräsaggregat 32 bogenförmige Räume freigelassen sind, damit eventuell gelockerte größere Steine auch außerhalb des Fräsaggregates 32 weiterbefördert werden können.
Ist die Vorpreßrohrleitung über die volle erwünschte Länge hergestellt, kann in der am anderen Ende der Leitung vorgesehenen oder noch auszuhebenden Baugrube der Schneidkopf 15 mit allen Antri.ebs- und Steuerungsteilen wieder ausgebaut werden.
L e e r s e i t e

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Vorpressen kleiner nicht mehr begehbarer Rohre Patentansprüche: 1. Verfahren zum meß- und steuerbaren Vorpressen kleinerer, nicht mehr begehbarer Rohre über eine geradlinige, unter der Erde liegende Vorpreßstrecke, entlang der die einzelnen Rohrschüsse unter Vorschaltung eines dem Rohraußendurchmesser angepaßten, mit Steuerzylindern gegenüber der Achse der Rohrschüsse justierbaren Schneidkopfes von einer offenen Baugrube aus vorgepreßt werden,dadurch gekennzeichnet, daß von der Baugrube aus ein die Vorpreßrichtung festlegender Laserstrahl ausgesendet und auf ein im Schneidkopf angeordnetes, sich quer zur Vorpreßrichtung erstreckendes Photozeilen-Array gerichtet wird, dessen flächig verteilte Photodioden über ein Rückmeldekabel mit einer den relativen Auftreffpunkt des Laserstrahles auf das Array wiedergebenden Anzeigevorrichtung verbunden sind, und daß die Betätigung der Steuerzylinder des Schneidkopfes über entlang der Vorpreßstrecke verlegte Druckschläuche von der Baugrube aus entsprechend der Lagemeldung der Anzeigevorrichtung vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Lösen des Erdreiches vor dem Schneidkopf mit einem druckwasser-angetriebenen Fräsaggregat erfolgt, welches silber Druckschläuche von der Baugrube aus mit Druckwasser versorgt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des vom Schneidkopf gelösten Erdreiches durch eine Druclcwasser-Spülung erfolgt, deren im Bereich des Schneidkopfes angeordnete SpUldilse über Druckschläuche von der Baugrube aus mit Druckwasser versorgt wird.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß in der offenen Baugrube (1) ein auf den oberen Bereich der Vorpreß-Rohrleitung ausgerichteter Laserstrahl-Sender und innerhalb des Schneidkopfes (1 ein Photozellen-Array (27) mit in vertikaler Ebene flächig verteilten Photodioden angeordnet ist und daß diese Photodioden über ein sich längs der Vorpreß-Rohrleitung (g) erstreckendes Ruckmeldekabel (30) an ein in der Baugrube (1) angeordnetes Anzeigegerät (31) angeschlossen sind, welches die jeweilige Relativlage von Laserstrahl (28) und Schneidkopfachse anzeigt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß mittig zwischen den S-teueraggregaten (18,19),welche über den Umfang des Schneidkopfes (15) verteilt sind und sich auf einer ringförmigen Bodenplatte (20) abstutzen, ein druckwasser-angetriebenes Fräsaggregat (32) angeordnet ist, welches iiber Druckwasserschläuche von der Baugrube (1) aus mit Drucasser versorgt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und r dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Bereich des Schneidkopfes (15) eine mit Hochdruckwasser gespeiste Spüldüse (21) zum Abtransport des vom Schneidkopf (15) gelösten Bodens angeordnet ist.