DE3929017A1 - Ver- und entsorgungsleitungs-erneuerung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erneuern eines aus Beton, Steinzeug, Faserzement, Kunst­ stoff oder Eisen bestehenden Ver- oder Entsorgungsrohres, wie sie im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist.

Die bekannten Einrichtungen dieser Art, welche als Pipe Replacer und Fräs-Relining-Anlagen eingesetzt werden, sind im Hinblick auf die Abfuhr der Altrohr-Bruchstücke entweder mit einem hydraulischen Förderrohr oder einer Förderschnecke ausgestattet, welche die Bruchstücke zur Startbaugrube för­ dern. Der Einsatz eines hydraulischen Förderrohres bedingt den Einbau einer kostspieligen Pressenstation, während die zur Startbaugrube führende Förderschnecke im Hinblick auf den Platzbedarf der ebenfalls innerhalb des Altrohres anzu­ ordnenden Versorgungsleitungen relativ klein ausgebildet werden muß. In beiden Fällen ist es erforderlich, das zu ersetzende Altrohr auf mindestens 80 mm Bruchstückgröße zu zerkleinern, da größere Brocken auf dem erwähnten Förderer nicht mehr transportiert werden können.

Auch weisen die bekannten Schneckensysteme den Nachteil auf, daß das am Brecher verfügbare Drehmoment im Hinblick auf die Anordnung des Drehmotors in der Startbaugrube und der damit verbundenen Verluste relativ gering ist.

Sämtliche bekannten Systeme zeichnen sich außerdem durch außerordentlich hohe Erstellungskosten aus.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrich­ tung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die ledig­ lich einen Bruchteil der Erstellungskosten bekannter Systeme erfordert, die Leistungsverluste zwischen Schneidkranz-An­ triebsmotor und Schneidkranz auf ein Minimum reduziert und für die Abfuhr der Altrohr-Bruchstücke eine Lösung enthält, welche selbst Bruchstücke von 200 mm Größe sicher zu fördern vermag, wobei das neue Vorschubsystem des Schneidkranzes und der Förderschnecke die Anordnung einer Pressenstation in der Startbaugrube überflüssig macht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert. Bevorzugte Ausführungs­ formen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dar, das nachstehend be­ schrieben wird.

Fig. 1 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung und

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante, ebenfalls im Schnitt.

In dem mit E bezeichneten Erdreich soll auf einer bestimmten Strecke, die sich bei Einsatz der erfindungsgemäßen Einrich­ tung auf ca. 80 m erstrecken kann, ein bestehendes Altrohr A ersetzt werden. Zu diesem Zwecke werden zunächst an den Endpunkten des zu ersetzenden Altrohres A eine Startbaugrube I und eine Zielbaugrube II erstellt. Von der Startbaugrube I her wird koaxial zum Altrohr A ein Schneidkranz 1 eingebracht, der mit einem Antriebsmotor 2 oder einem Erdverdrängungs­ hammer gekoppelt ist. Der Vorschub des Schneidkranzes 1 einschließlich des zugehörigen Antriebsmotors 2 erfolgt über einen Erdverdrängungshammer 3, dessen Konstruktion dem Fachmann bekannt ist und der auch als Bodenrakete be­ zeichnet wird. An diesen Erdverdrängungshammer 3 schließt sich das zu verlegende neue Rohr 4 an, das durch einen Druck­ teller 5, der seinerseits über ein Spannseil 6 mit dem Erd­ verdrängungshammer 3 verbunden ist, gegen den letzteren gezogen und damit sukzessive ins Erdreich eingebracht wird. Zwischen dem Erdverdrängungshammer 3 und dem Schneidkranz- Antriebsmotor 2 bzw. dem Antriebsmotor 13 der Förderschnecke 14 sind Schwingungskompensatoren 7 vorgesehen.

Wie die Figur ferner zeigt, ist der Erdverdrängungshammer 3 als Hohlkörper ausgebildet, so daß durch dessen zentrale Ausnehmung 3a einerseits die Versorgungsleitung 8 für den Schneidkranz-Antriebsmotor 2 und andererseits eine weitere, mit 9 bezeichnete Versorgungsleitung verlegt und mit dem Vorschreiten des Schneidkranzes 1 mit vorgezogen werden kann. Die dritte, durch die Startbaugrube I eingeführ­ te Versorgungsleitung ist mit 10 bezeichnet und führt zum Erdverdrängungshammer 3.

Der Erdverdrängungshammer 3 ist, wie die Zeichnung zeigt, durch Ansetzen weiterer Hohlbauteile, die die Funktion von Schlagkörpern haben, soweit in Richtung des Altrohres A verlängert, daß dessen als Spaltkeil ausgebildete Vorder­ kante K direkt am Altrohr A anliegt. Der Abbau des Altrohres A erfolgt demnach einerseits über den rotierenden Schneid­ kranz 1, andererseits über den pulsierend vorgetriebenen Spaltteil K. Die dabei anfallenden Bruchstücke B fallen durch die Öffnung 11 eines Rohres 12, das mit dem Rotor eines Antriebsmotors 13 gekoppelt ist und als Innenläufer zur Stabilisation des Altrohres A dient. Mit dem Motor 13 ist ferner eine Förderschnecke 14 gekoppelt, die zum Teil von dem Innenläufer 12 umgeben ist und die vom Schürfkopf, das heißt der Kombination von Schneidkranz 1 und Spaltteil K abgelösten Brocken in die Zielbaugrube II fördert. Der Außendurchmesser der Schnecke 14 kann zur sicheren Förderung der Brocken B nach dem Austritt aus dem Rohr 12 größer sein, als innerhalb desselben, so daß sich dieser in etwa dem Innendurchmesser des Altrohres A anpaßt.

Die Förderschnecke 14 sitzt am Umfang einer zentralen Welle 14a und ist in axialer Richtung aus lösbar miteinander verbundenen Elementen zusammengesetzt, wobei beispielsweise eine Konstruktion aus halbzylindrischen Halbschalen verwendet werden könnte. Mit fortschreitendem Vorschub der Einrichtung kann die Schnecke 14 somit innerhalb der Zielbaugrube II abgebaut werden.

Durch die Schneckenwelle 14a ist von der Zielbaugrube II aus ein Zugseil 15 bis zum Antriebsmotor 13 geführt, das über Umlenkrollen 16 mit einer nicht dargestellten Seil­ winde verbunden ist. Das Zugseil 15 ist am Antriebsmotor 13 mit Hilfe eines Drillauges 18 befestigt, welches ein Ver­ drehen des Zugseiles 15 unter Zugspannung verhindert. Die durch das Zugseil 15 augeübte Zugkraft unterstützt einerseits die Vortriebsleistung des Erdverdrängungshammers 3 und übt außerdem auch eine richtende Funktion auf das gesamte Vortriebssystem aus. Grundsätzlich wäre es auch möglich, das Zugseil 15 am vorderen Ende der Förderschnecke 14 angreifen zu lassen.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Nachdem die beiden Gruben I und II beidseits der zu erneuern­ den Ver- oder Entsorgungsrohre ausgehoben sind, wird von der Startbaugrube I her innerhalb des zu ersetzenden Altrohres A die Förderschnecke 14 mittels des Siels 15 vorgezogen, bis deren Mündung in der Zielbaugrube II erscheint. Nun wird der Schneidkranz 1 einschließlich dessen Antriebsmotors 2 und des Erdverdrängungshammers 3 von der Startbaugrube I her angesetzt und einerseits durch den Antriebsmotor 2 in Rotation versetzt, andererseits durch den pulsierenden Vortrieb des Erdverdrängungshammers 3 in Axialrichtung vorgeschoben. Dabei wird das Altrohr A sukzessive abgebaut und dessen Bruchstücke B durch die Förderschnecke 14 in die Zielbaugrube II befördert. Das neue Rohr 4 wird laufend nachgezogen, während die in der Zielbaugrube II hervortre­ tenden Abschnitte der Förderschnecke 14 abgenommen und ver­ sorgt werden.

Gegenüber den bekannten Systemen, welche die Altrohr-Bruch­ stücke B entweder an Ort liegen lassen oder Richtung Start­ baugrube I abtransportieren müssen, ergibt sich hier der ausschlaggebende Vorteil, daß der Antriebsmotor 13 der Förderschnecke 14 innerhalb der als Schlagkörper dienenden vorderen Verlängerung des Erdverdrängungshammers 3 ange­ ordnet bzw. mit dem Schneidkranzantrieb 2 zusammengebaut werden kann, so daß die sonst zwangsweise in Kauf zu nehmen­ den Drehmomentverluste äußerst gering gehalten werden. Diese Kombination des Erdverdrängungshammers 3 mit einem frontal angreifenden Zugseil 15, die an sich schon die Zielgenauigkeit verbessert und die vom Erdverdrängungs­ hammer 3 ausgeübte Vortriebskraft unterstreicht, findet ihre Ergänzung in der kombinierten Anwendung von Freischneiden und vibrierendem Schlagen, die dank dem Zusammenwirken von rotierendem Schneidkranz 1 und pulsierend angetriebenem Spaltkeil K realisiert wird.

Von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist ferner, daß die beschriebene Anlage dank ihrer unkomplizierten Bauweise und der Vermeidung einer in die Startbaugrube I zurückführen­ den Förderbahn nicht nur mit erheblich geringeren Erstellungs­ kosten installiert werden kann, sondern bei einem 8stündigem Tageseinsatz ein 30 m langes Altrohr ersetzen kann.

Die in Fig. 2 dargestellte Variante zeigt eine praktisch identische Vorrichtung, bei welcher jedoch zwischen dem Schlagkörper (S) des Erdverdrängungshammers 3 und dem Schneidkranz 1 eine Sägezahn-Kupplung (Z) angeordnet ist. Durch diese an sich bekannte Kupplung wird die pulsierende axiale Vorschubbewegung des Erdverdrängungshammers 3 in eine intermittierende Rotationsbewegung umgewandelt, so daß der gemäß Fig. 1 erforderliche Schneidkranzmotor 2 entfallen kann.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Erneuern eines aus Beton, Steinzeug, Faserzement, Kunststoff oder Eisen bestehenden Ver- oder Entsorgungsrohres durch Entfernen des vorhandenen und gleich­ zeitiges Einbringen des neuen Rohres, wobei von einer Start­ baugrube (I) koaxial zum bestehenden Rohr (A) eine Vorrich­ tung eingebracht wird, welche einen zur Zerstörung des be­ stehenden Rohres (A) und zum Profilfreischnitt bestimmten Schneidkranz (1) und einen Erdverdrängungshammer (3) auf­ weist, mit welchem das neue Rohr (4) durch ein Zugelement (6) verbunden ist, wobei ferner eine aus lösbar miteinander verbundenen Elementen bestehende Förderschnecke (14) vorge­ sehen ist, die sich vom Schneidkranz (1) aus innerhalb des bestehenden Rohres bis zur Zielbaugrube (II) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der zum rotierenden Antrieb der Förderschnecke (14) dienende Motor (13) am innerhalb der Vorrichtung liegenden Ende der Förderschnecke (14) ange­ ordnet ist und an dem der Zielbaugrube (II) zugewandten Ende der Förderschnecke (14) bzw. an deren Antrieb (13) ein mit einer Seilwinde verbundenes Zugseil (15) angreift, derart, daß die Förderschnecke (14) im Verlaufe ihrer Vorschub­ bewegung in der Zielbaugrube (II) ohne Betriebsunterbrechung sukzessive abbaubar ist und durch das an derselben angreifen­ de Zugseil (15) einerseits die Koaxialführung der Vorrichtung verbessert und andererseits die Vorwärtsbewegung des Erdver­ drängungshammers (3) unterstützt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (13) der Förderschnecke (14) innerhalb des Schneidkranzes (1) oder des Vorrichtungsmantels direkt angrenzend an den (oder die) Schneidkranz-Antriebsmotor(en) (2) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schneidkranzes (1) ein die Förderschnecke (14) über eine begrenzte, mindestens den Schneid- und Schlag­ bereich des Schneidkranzes (1) überdeckende Länge ein die Förderschnecke (14) peripherisch umschließendes Stabilisie­ rungsrohr (12) zur Stabilisierung des bestehenden Rohres (A) angeordnet und im Arbeitsbereich des Schneidkranzes (1) mit Durchbrechungen (11) versehen ist, um den Bruchstücken (B) des zerstörten Altrohres (A) den Zugang zur Förderschnecke (14) zu gestatten.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf der Vorrichtung so ausge­ bildet ist, daß die Altrohr-Bruchstücke durch Dreh- und Schlagwirkung in Richtung des koaxial innerhalb des Schneid­ kranzes angeordneten Förderschneckenabschnittes gefördert werden.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Startbaugrube (I) aus pul­ sierend angetriebene Schlagkörper (S) des Erdverdrängungs­ hammers (3) bis zum direkten Kontakt mit dem Schneidkranz (1) und/oder mit dem bestehenden Rohr (A) verlängert ist und damit seine Schlagenergie direkt auf denselben bzw. dasselbe übertragen wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (S) des Erdverdrängungshammers (3) mit dem Schneidkranz (1) mittels einer Sägezahnkupplung (Z) verbunden ist, um den Schneidkranz (1) mit der Schlag­ wirkung in Rotation zu versetzen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (14) aus lösbar mitein­ ander verbundenen halbzylindrischen Halbschalen zusammenge­ setzt ist.