DE3419158A1

DE3419158A1 - Abtragvorrichtung, vorzugsweise schneidschuh, zur verwendung bei einer rohrvorpressung

Info

Publication number: DE3419158A1
Application number: DE19843419158
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DE3419158C2; GB2161520B; GB8512678D0; GB2161520A

Description

Patentanwalt

Dipl-Ing. W. Jackisch

MenzeWr. 40,7000 Stuttgart 1 ^ 3419158

Ed. Züblin Aktiengesellschaft A 37 899/fro

Jägerstr. 22

7000 Stuttgart 1

Abtragvorrichtung, vorzugsweise Schneidschuh, zur Verwendung bei einer Rohrvorpressung

Die Erfindung betrifft eine Abtragvorrichtung, vorzugsweise einen Schneidschuh, zur Verwendung bei einer Rohrvorpressung, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beim Rohrvorpressen werden einzelne Rohrabschnitte mittels Pressen zur Verlegung von unterirdischen Leitungen in das Erdreich vorgepreßt. An dem in Vorschubrichtung vorderen Ende dieses Rohrstrangabschnittes befindet sich die Abtragvorrichtung, mit der das Erdreich abgetragen wird. Bei entsprechenden Bodenverhältnissen, beispielsweise bei wasserhaltigem Boden, muß der Arbeitsbereich des Schneidschuhes, der Druckraum, unter Überdruck gesetzt werden. Bei der hydraulischen Rohrvorpressung unter Druckluft ist es üblich, den Druckraum auf den vorderen Teil des Schneidschuhes zu begrenzen. Hierzu ist er mit der druckfesten Schottwand versehen, die den Druckraum vom Rückraum trennt. Durch Sichtfenster kann der Abtrag an der Ortsbrust beobachtet und kontrolliert werden. Durch die Durchführungsöffnungen werden beispielsweise Zuleitungen für Wasser und Saugleitungen geführt. Das an der Ortsbrust abgetragene Material wird mit dem Wasser vermischt und dieses Gemisch mit der Saugleitung aus dem Druckraum abgesaugt. Im rückwärtigen Rohrstrang wird durch Einbau einer Schleusenanlage eine Arbeitskammer gebildet, die im normalen Betriebsfall unter Atmosphärendruck steht.

Dadurch ist es möglich, das Arbeitspersonal im normalen Vorpreßbetrieb weitgehend unter atmosphärischen Luftbedingungen einzusetzen und die Risiken beim Arbeiten unter Druckluft erheblich zu reduzieren. Treten Hindernisse an der Ortsbrust auf, zum Beispiel Findlinge, Baumstämme und dergleichen, dann können diese von der Saugleitung nicht aus dem Druckraum abgesaugt werden. Es ist dann notwendig, daß das Arbeitspersonal den Druckraum betritt und die Hindernisse beseitigt. Auch wenn Reparaturen am Schneidschuh erforderlich sind, muß das Arbeitspersonal den Druckraum betreten. Dies ist nur möglich, wenn zuvor der Arbeitsraum auf Überdruck gebracht wird. Beim Rohrvorpreß-bzw. Strangpreßverfahren kann es nun, bedingt durch die geologischen Verhältnisse _r sehr häufig vorkommen, daß im Vorpreßbereich derartige Hindernisse auftreten, so daß der Druckraum häufig betreten werden muß. Solange sich das Arbeitspersonal im Druckraum aufhält, muß der Rohrvorpreßvorgang unterbrochen werden. Diese Betriebsunterbrechungen führen zu einer deutlichen Leistungseinschränkung und stellen einen erheblichen Kostenaufwand dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Abtragvorrichtung so auszubilden, daß beim Vorpreßverfahren auftretende Hindernisse, wie Findlinge, Baumstämme und dergleichen, aus dem Druckraum entfernt werden können, ohne daß das Arbeitspersonal den Druckraum betreten muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Abtragvorrichtung ist der Druckraum durch die Fördervorrichtung mit dem Rückraum verbunden. Mit der Fördervorrichtung lassen sich die beim

Vorpressen des Rohrstranges auftretenden Hindernisse aus dem unter überdruck stehenden Druckraum in den unter Atmosphärendruck stehenden Rückraum transportieren. Da die Schleusenöffnung, durch welche dieses Material transportiert werden muß, druckdicht abschließbar ist, läßt sich dieses Material ohne Schwierigkeiten durch die Schleusenöffnung entfernen. Der Druckraum muß infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung zur Beseitigung der Hindernisse nicht mehr vom Arbeitspersonal betreten werden und der Arbeitsraum braucht nicht mehr auf tJberdruck gebracht zu werden. · Dadurch läßt sich mit der erfindungsgemäßen Abtragvorrichtung sehr leistungsfähig und mit geringem Kostenaufwand arbeiten.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben .sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße Abtragvorrichtung,

Fig. 2 die Abtragvorrichtung gemäß Fig. 1 in

Draufsicht und im Schnitt,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in

Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in

Fig. 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Abtragvorrichtung ist als an sich bekannter Schneidschuh ausgebildet, der Zylinderform hat und dessen Stirnseite 1 die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Form aufweist. Der Schneidschuh 1 ist in an sich bekannter Weise an einen Rohrabschnitt 2 angeschlossen und mit diesem verbunden. An diesen Rohr¹ abschnitt werden weitere Rohrabschnitte angefügt, welche die im Erdreich zu verlegende Rohrleitung bilden. Die Rohrabschnitte und der Schneidschuh werden durch Vorschubpressen in das Erdreich vorgetrieben. Mit dem Schneidschuh wird an einer Ortsbrust 3 beim Vorschub in bekannter Weise abgetragen.

Der Schneidschuh ist durch eine Schottwand 4 in einen Druckraum 5, der zwischen der Ortsbrust 3 und der Schottwand liegt, und einen Rückraum 6 unterteilt. Die in einer Radialebene liegende Schottwand 4 weist ein Sichtfenster 7 und eine Schleusentür 8 auf. Durch das Sichtfenster 7 kann vom Rückraum 6 aus, der unter Atmosphärendruck steht, der Abtrag an der Ortsbrust 3 im Druckraum 5 beobachtet werden. Durch die Schleusentür 8 kann der Druckraum 5, wenn er auf Atmosphärendruck gebracht ist, betreten werden, um beispielsweise Reparaturarbeiten durchzuführen. Der im Druckraum 5 erforderliche Luftüberdruck wird in bekannter Weise aufgebaut.

Im Bereich unterhalb des Sichtfensters 7 und der Schleusentür 8 ist eine Fördervorrichtung 9 vorgesehen, mit der größere Teile des abgetragenen Ortsbrustmaterials, wie Findlinge, Baumstämme oder dergleichen, aus dem Druckraum 5 in den Rückraum 6 transportiert werden können, ohne daß der Druckraum betreten werden muß. Die Fördervorrichtung 9 hat einen an die Schottwand 4 angeschlossenen teilzylindrischen Lagerteil 10, der sich von der Schottwand

aus in den Rückraum 6 erstreckt (Fig. 1). Der quer zur Längsachse 11 des Schneidschuhes sich erstreckende Lagerteil 10 wird an beiden Enden durch Seitenplatten 12 und abgeschlossen (Fig. 2), die symmetrisch zur Längsachse 11 angeordnet sind und sich über die Schottwand 4 hinaus geringfügig in den Druckraum 5 erstrecken. Die Seitenplatten 12, 13 sind innerhalb des Druckraumes 5 rechtwinklig in Richtung zueinander abgewinkelt. Diese abgewinkelten Ränder 14, 15 liegen auf dem Zylindermantel des Lagerteiles 10, wie Fig. 1 zeigt. Die beiden Ränder 14, begrenzen eine rechteckige Eintrittsöffnung 16 in der Schottwand 4 (Fig. 1-3). Auf der der Einführöffnung 16 gegenüberliegenden Seite ist der Lagerteil 10 mit einem stutzenförmigen Ansatz 17 versehen, der eine Auslaßöffnung 18 begrenzt, die im Ausführungsbeispiel Rechteckform hat (Fig. 4). Die Seitenplatten 12, 13 sind im Bereich der Auslaßöffnung 18 mit in Richtung zueinander verlaufenden, verdickten Rändern 19 und 20 versehen, welche die Auslaßöffnung in Axialrichtung des Lagerteiles 10 begrenzen. Die Ränder 19, 20 weisen eine Schiebeführung 21 für einen Schieber 22 auf, mit dem die Auslaßöffnung 18 verschlossen werden kann. Er ist vorzugsweise als hydraulisch betätigbarer Flachschieber ausgebildet, der in die in Fig. 1 dargestellte Freigabestellung verschoben werden kann.

Die Seitenplatten 12, 13 sind ebenso wie der Lagerteil an die Schottwand 4 derart angeschlossen, daß ein druckdichter Abschluß zum Rückraum 6 hin gewährleistet ist. Im Bereich unterhalb der Auslaßöffnung 18 setzt sich der Lagerteil 10 in einen schräg nach hinten in den Rückraum 6 sich erstreckenden Abschnitt 23¹ fort, der über ein senkrecht zum Boden 23 des Schneidschuhes liegendes Abschlußstück 24 mit dem Boden verbunden ist. Am unteren Rand 25 der Einführöffnung 16 ist eine die Schottwand 4

durchstoßende und von der Stirnseite 1 aus in Richtung auf den Arbeitsraum 6 ansteigende Platte 26 vorgesehen^~auf"derßäs """" von der Ortsbrust 3 abgetragene Material beim Vorschub des Schneidschuhes der Einführöffnung 16 zugeführt wird. Auf dem Lagerteil 10 befindet sich ein Sichtfenster 2f7, das druckdicht abgedichtet ist. r

/ Im Lagerteil 10 und zwischen den Seitenplatten/ 12, 13 ist eine Trommel 28 drehbar gelagert. In der in Fig. 1 dargestellten Befüllstellung liegt eine Füllöffnung 29 im Trommelmantel deckungsgleich zur Einführöffnung 16, so daß das Material in die Trommel gelangen kann. Sie ist mit geringem Abstand im Lagerteil 10 angeordnet. Der spaltförmige Ringraum 30 zwischen dem Trommelmantel und der Innenseite des Lagerteile^ 10 ist durch zwei Dichtungen 31, 32 abgedichtet, die sich zwischen den Seitenplatten 12, 13 erstrecken und in Ausformungen 33 und 34 des Lagerteiles untergebrächt sind.

Die Trommel 28 weist in ihrem Trommelmantel einen Rost 35 auf, der sich über die axiale Länge der Trommel erstreckt und im Ausführungsbeispiel eben ausgebildet" ist. In der Befüllstellung gemäß Fig. 1 befindet sich der Rost 35 im Bereich oberhalb eines Sammelraumes 36, der gegen den Druckraum 5 durch den Rand 25 und gegen den Rückraum 6 durch das Schrägstück 23' und das Abschlußstück 24 begrenzt ist. Seitlich wird dieser Sammelraum 36 von den Seitenplatten 12 und 13 sowie vom Boden 23 des Schneidschuhes begrenzt. Der Trommelmantel ist außerdem mit einem Sichtfenster 37 versehen, das in der Befüllstellung gemäß Fig. 1 unterhalb des Sichtfensters 27 des Lagerteiles 10 liegt. Dadurch kann der Befüllvorgang der Trommel 28 vom Rückraum 6 aus beobachtet werden.

- 10 -

In den Sammelraum 36 mündet eine Saugleitung 38, die im Bereich unterhalb der Fördervorrichtung 9 das Schrägstück 23' und das Abschlußstück 24 durchsetzt. Die Durchtrittsöffnung ist wiederum druckdicht abgeschlossen. Die Saugleitung 38 führt zu einem in Vorschubrichtung hinter der Schottwand 4 angeordneten Pumpenaggregat 39, mit dem das im Sammelraum 36 befindliche Material abgesaugt und über eine Rückführleitung 40 aus dem Rohrstrang nach außen geführt wird.

Auf den voneinander abgewandten Außenseiten der Seitenplatten 12, 13 ist jeweils ein Lager 41 und 42 für die Trommel 28 befestigt. Sie wird vorzugsweise hydraulisch um ihre Achse 43 rotierend angetrieben. Durch die Seitenplatte 13 ist eine Wasserleitung 44 geführt, die axial in die Trommel 28 mündet. Die Wasserleitung 44 ist durch den zu verlegenden Rohrstrang hindurch nach außen geführt.

Im Betrieb nimmt die Trommel 28 die in Fig. 1 dargestellte Befüllstellung ein, in der die Füllöffnung 29 unmittelbar hinter der Einführöffnung 16 liegt. Der Schieber 22 nimmt seine Schließlage ein, in der er die Auslaßöffnung 18 luftdicht abschließt. Im Druckraum 5 wird in bekannter Weise ein überdruck aufgebaut, während im Rückraum 6 Atmosphärendruck herrscht. Da der Druckraum 5 über die Einführöffnung 16, die Füllöffnung 29 und den Rost 35 mit dem Sammelraum 36 verbunden ist, herrscht auch im Sammelraum der entsprechende überdruck. Die Dichtsysteme 31, 32 zwischen dem Lagerteil 10 und der Trommel 28 schließen den Druckraum 5 im Bereich der Fördervorrichtung 9 druckdicht gegenüber dem Rückraum 6 ab. Im Bereich der Ränder 19 und 20 der Seitenplatten 12, 13 ist ebenfalls eine umlaufende Dichtung 45 vorgesehen, die den Ringraum 30 zwischen dem Lagerteil 10 und der Trommel 28 auch im

- 11 -

Bereich der Seitenplatten abdichtet. Der Lagerteil 10 bildet einen im wesentlichen zylinderförmigen, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Körper, der als Spülbehälter dient. Über die Wasserleitung 44 wird während des Vorschubes des Schneidschuhes und des Abtrages an der Ortsbrust 3 in die Trommel .28 Wasser gesprüht. Die kleineren Bestandteile des abgetragenen Materials werden mit dem Wasser gemischt und durch den Rost 35 in den Sammelraum 36 gespült, aus dem dieses Gemisch mit der Pumpe 39 abgesaugt wird. Die größeren Bestandteile des abgetragenen Materials, die nicht durch den Rost 35 fallen können, wie beispielsweise Findlinge, Baumstämme und dergleichen, lagern sich auf dem Rost 35 innerhalb der Trommel 28 ab. In Fig. 1 sind derartige größere Bestandteile 46 dargestellt. Das abgetragene Material gelangt beim Vorschub des Schneidschuhes über die schräg liegende Platte 26 in die Trommel. Wenn diese mit den größeren Bestandteilen 46 gefüllt ist, wird sie aus der Befüllstellung um etwa 180° so weit gedreht, bis die Füllöffnung 29 vor der durch den Schieber 22 geschlossenen Auslaßöffnung 18 liegt. Die Dichtungen 31, 32, 45 schließen den Druckraum 5 des Schneidschuhes gegen die Auslaßöffnung 18 druckfest ab. Bevor der Schieber 22 geöffnet wird, wird der Ringraum 30 zwischen dem Lagerteil 10 und der Trommel 28 im Bereich zwischen den Dichtungen 31, 32 entlüftet. Anschließend wird der Schieber 22 geöffnet, so daß die in der Trommel 28 befindlichen Bestandteile entnommen werden können. Der Druckraum 5 muß bei dieser Entnahme nicht entlüftet werden. Nach der Entnahme wird der Schieber 22 wieder geschlossen und die Trommel 28 in ihre Befüllage gemäß Fig. 1 zurückgedreht.

Bei dieser Abtragvorrichtung wird das abgetragene Material in spülfähiges und nicht spülfähiges Fördergut durch Siebung getrennt. Das spülfähige Fördergut kann beispiels-

- 12 -

weise Korngrößen bis etwa 60mm haben, während größere Korngrößen auf dem Rost 35 abgelagert werden. Der Spülraum wird durch den Sammelraum 36 unterhalb der Trommel 28 gebildet, aus dem das spülfähige Fördergut abgesaugt wird. Das auf dem Rost 35 sich ansammelnde, nicht spülfähige Grobkorn wird durch die Auslaßöffnung 18 unter atmosphärischen Bedingungen entnommen. Die maximale Größe des nicht spülfähigen Fördergutes hängt unter anderem von der Größe der Trommel 28 ab. Eine zweckmäßige obere Grenzgröße für das nicht spülfähige Fördergut liegt bei etwa 600mm Durchmesser.

Anstelle der Trommel 28 ist es auch möglich, einen Wanderrost in Form eines geeigneten Panzerförderers zu verwenden, der mit geringem Abstand hintereinander angeordnete Mitnehmer für die angesammelten größeren Bestandteile hat und mit dem diese Bestandteile einer hinter der Schottwand befindlichen abschottbaren Entnahmestelle zugeführt werden. Dieser Wanderrost wird in der Schneidschuhsohle angeordnet. Für das spülfähige Fördergut ist ein Mittelblech des Panzerförderers durchlässig ausgebildet. Der Panzerförderer selbst ist hinter der Schottwand druckfest, zum Beispiel durch ein Stahlrohr verkapselt. Mit dem Wanderrost wird lediglich das angesammelte Material entfernt, während das spülfähige Fördergut aus dem Sammelraum beispielsweise abgesaugt wird. Die Entfernung der angesammelten größeren Bestandteile kann in Vortriebspausen vorgenommen werden, wenn zum Beispiel an den vorzupressenden Rohrstrang ein neuer Rohrabschnitt angesetzt wird.

, β· ♦

- Leerseite -

Claims

Patentanwalt Dipl.-lng. W. Jackisch - . * 0 - c Q Menzelstr. 40, 7000 Stuttgart 1 OH I 3 IDO Ed.Züblin Aktiengesellschaft A 37 899/fro Jägerstr. 22 _. 22. Mai 1984 Stuttgart 1 Ansprüche

1. Abtragvorrichtung, vorzugsweise Schneidschuh, zur Verwendung bei einer Rohrvorpressung, mit mindestens einer druckfesten Schottwand, die einen einer Ortsbrust zugewandten, unter Überdruck stehenden Druckraum von einem unter Atmosphärendruck stehenden Rückraum trennt und die wenigstens eine Durchführungsöffnung für Ent- und Versorgungsleitungen und mindestens eine Schleusentür aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (5) mit dem Rückraum (6) durch mindestens eine für wenigstens einen Teil des an der Ortsbrust (3) abzutragenden Materials vorgesehene Fördervorrichtung (9) verbunden ist, mit der das abgetragene Material (46) durch eine druckdichiyabschließbare Schleusenöffnung (18) transportierbar ist.

2. Abtragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (9) wenigstens einen zwischen einer Befüll-und einer Entleerstellung beweglichen Transportteil (28) aufweist.

3. Abtragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (9) eine Trommel als Transportteil (28) aufweitfcrder zwischen der Befüll-und Entleerstellung drehbar ist.

4. Abtragvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportteil (28) in einem gehäuseförmigen Lagerteil (10) drehbar gelagert ist.

5. Abtragvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil (10) druckdicht mit der Schottwand (4) verbunden ist.

6. Abtragvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schottwand (4) im Bereich des Lagerteiles (10) mindestens eine Füllöffnung (16) aufweist, die in Befüllstellung des Transportteiles (28) mit mindestens einer Füllöffnung (29) des Transportteiles fluchtet.

7. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Schleusenöffnung (18) im Lagerteil (10) vorgesehen ist.

8. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenöffnung (18) durch einen Schieber (22) verschließbar ist.

9. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (30) zwischen dem Lagerteil (10) und dem Transportteil (28) druckdicht abgedichtet ist.

10. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportteil (28) einen über einen Teil seines Umfanges für Feinkorn durchlässigen Mantel aufweist.

11. Abtragvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Transportteilmantels durch einen Rost (35) gebildet ist.

12. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich unterhalb der Fördervorrichtung (9) mindestens ein Sammelraum (36) für das feinkörnige Material vorgesehen ist, der gegen den Rückraum (6) druckdicht abgeschlossen ist.

13. Abtragvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sammelraum (36) mindestens eine Entnahmeleitung (38), vorzugsweise eine Saugleitung, mündet.

14. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Transportteil (28) mindestens eine Wasserleitung (44) mündet.

15. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (9) im wesentlichen vollständig im Rückraum (6) liegt.

16. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 ,
dadurch gekennzeichnet, daß der Transportteil ein im Druckraum (5) angeordneter Wanderrost ist, der das
Material einer hinter der Schottwand (4) liegenden, abschottbaren Entnahmestelle zuführt.

17. Abtragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil (10) und der Transportteil (28) jeweils wenigstens ein Sichtfenster (27 und 37) aufweisen.