DE4213332C1 - Drive for underground prodn. of conduits - comprises outer appts. area in which a striker and floor compressor are integrated - Google Patents
Drive for underground prodn. of conduits - comprises outer appts. area in which a striker and floor compressor are integratedInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vortriebsgerät zum unterirdischen
Herstellen von Leitungen aller Art, wie sie im
Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert
ist.
Die bekannten Geräte dieser Art, welche als sog. Bodenraketen
oder Minitunnelbaugeräte eingesetzt werden, sind zum
einen entweder ausschließlich Bodenverdrängungsgeräte oder
Bodenabbaugeräte mit hydraulischer, pneumatischer oder
mechanischer Bodenförderung zum Start- oder Zielschacht.
Der Einsatz der sog. Bodenrakete ist durch die maximale
Aufnahme der Verdrängung im Boden durchmessermäßig begrenzt.
Minitunnelbaugeräte benötigen zur Fortbewegung das
Nachführen von Rohren mit Hilfe einer Pressenstation, die
im Startschacht installiert ist. Die Bodenförderung verursacht
sowohl gerätemäßig als auch transportmäßig sehr
hohe Kosten.
Es ist unter Berücksichtigung der Würdigung der Patentschriften
DE 29 03 675 A1, EP 03 48 118 A2 und EP 01 55 990 B1
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vortriebsgerät
der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die eine Bodenförderung
zum Start- oder Zielschacht überflüssig
macht und gleichzeitig durchmesserunabhängig arbeitet.
Der durch die Verdrängung im äußeren Gerätebereich (1) geschaffene
Freiraum (4) hinter der Bodenverdichtungseinheit
(5) ist im Querschnitt so groß zu bemessen, daß der mittels
der Bodenabbaueinrichtung (3) abgebaute Boden volumenmäßig
aufgenommen werden kann. Ebenso entfällt zur Fortbewegung
des Gerätes eine Pressenstation im Startschacht, da das
Gerät durch die verdichtende Wirkung der Stampfplatten (7)
von allein eine Bewegung in Längsrichtung ausführt. Unterstützt
wird die autarke Fortbewegung noch durch die
schlagende Wirkung der Schlageinheit/en (8).
Das erfindungsgemäße Gerät ist im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Gerätes dar, das nachstehend beschrieben
wird.
Fig. 1 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt durch eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes und die
Fig. 2 bis 11 sind Querschnitte an den entsprechenden
Linien A-A bis K-K von Fig. 1.
Von einem Startschacht aus wird das Gerät in das Erdreich
eingebracht, wobei Boden im äußeren Gerätebereich (1) nach
außen verdrängt und im inneren Gerätebereich (2) mittels
Bodenabbaueinrichtung (3) abgebaut wird. Die Bodenverdrängung
erfolgt mit der Abschrägung (21) im vorderen Gerätebereich.
Der Bodenabbau geschieht durch den Bodenabbaukopf
(10), auf dem z. B. Rundschaftmeißel (24) montiert
sein können. Der Bodentransport kann durch einen Bodenbrecher
(11), den gegenüberliegend zusätzliche Brechereinheiten (26)
unterstützen können, und einer Förderschnecke (12) und mehreren
Bodenumlenktellern (13), die alle gemeinsam auf einer Welle sitzen,
erfolgen. Der abgebaute Boden wird mit Hilfe der Bodenumlenkteller
(13) in den geschaffenen Freiraum (4) über
Öffnungen (27) eingebracht und mit der/den Stampfplatte/n
(7) verdichtet. Die Stampfplatte (7) ist mit einem Ringkolben
(6) verbunden, der hydraulisch oder pneumatisch vom
Startschacht aus über eine Zu- und Ablaufleitung (9) mit
Energie versorgt wird und durch eine Durchrutschsicherung
(22) gesichert ist, und bildet mit dem Ringkolben (6) und
dem Rohrmantel (23) die Bodenverdichtungseinheit (5). In
einer Ausführungsvariante kann die Bodenverdichtungseinheit
(5) auch aus mehreren Einzelzylindern und Stampfplatten
bestehen, die einzeln, in Gruppen oder gemeinsam
hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden.
Das Gerät bewegt sich durch das Abstützen der Stampfplatte/n
(5) am verdichteten Boden in Längsrichtung fort. Unterstützt
wird die Längsbewegung durch die schlagende Wirkung
der Schlageinheit. Die Schlageinheit weist einen Ringkolben
(8) oder als Ausführungsvariante mehrere Zylinderkolben
auf. Die Kolben werden hydraulisch oder pneumatisch
vom Startschacht aus über Zu- und Ablaufleitungen (9) mit
Energie versorgt. Die Zu- und Ablaufleitungen (9) können
entsprechend kombiniert werden.
Die Bodenabbaueinrichtung (3) kann als Ausführungsvariante
einen klappbaren Bodenabbaukopf enthalten, der Hindernisse
im äußeren Gerätebereich bei Bedarf zusätzlich zerstört.
Dieses ist auch dadurch möglich, daß die Bodenabbaueinrichtung
(3) durch einen Hydraulikmotor (20) in Rotation versetzt
wird und außerdem durch einen oder mehrere Hydraulikstempel
(14) in Längsrichtung verschiebbar ist. Der Hydraulikmotor
(20) und der/die Hydraulikstempel (14) werden
über Zu- und Ablaufleitungen (28, 29) vom Startschacht aus
mit Energie versorgt. Der/die Hydraulikstempel (14) stützt/en
sich an einem Querschott (16) ab, welches mit einem
Nachläufer (15) verbunden ist.
Im Schutze des Nachläufers (15) kann eine Leitung (17) eingebaut
werden. Die Leitung (17) kann vom Startschacht nachgepreßt
oder vom Gerät eingezogen werden. Es ist auch möglich,
eine Leitung (17) vor Ort herzustellen, z. B. aus
vorgeformten Rohrstücken, die im Schutze des Nachläufers
(15) wieder zurückverformt werden. Die vorgeformte Leitung
(17) kann L-, U- oder V-förmig ausgeführt sein. Ebenso
kann eine Leitung (17) aus Profilbändern hergestellt werden.
Am Ende des Nachläufers (15) befindet sich eine Dichtungsmanschette
(29), die bei Bedarf auch kraftschlüssig
mit der Leitung (17) verbunden sein kann, um das Eindringen
von Boden und/oder Grundwasser in die Leitung (17) zu
verhindern.
Zur Steuerung des Gerätes ist eine Flüssigkeitsleitung (18)
vom Startschacht aus bis zur Abschrägung (21) des äußeren
Gerätebereiches (1) angeordnet, über die eine Flüssigkeit
in den anstehenden Boden gedrückt werden kann. Das Gerät
folgt den geringeren Bodenwiderständen. Die Richtung wird
zusätzlich durch aufgebrachte Rippen (19) stabilisiert und
die Verrollung des Gerätes verhindert. Die Steuerung kann
durch einen Laserstrahl (30), der auf eine Zieltafel (31)
trifft, kontrolliert werden.
Zur Verringerung der Mantelreibung kann das Gerät einen
durchmesservergrößernden Überschnittkranz (32) am äußeren
Gerätebereich (1) und/oder am Nachläufer (15) erhalten.
Claims (22)
1. Vortriebsgerät zum unterirdischen Herstellen von Hohlräumen
für Leitungen aller Art, das im Stirnbereich einen inneren
Bodenabbaukopf und eine äußere als Abschrägung ausgebildete
Bodenverdrängungseinheit und eine Einrichtung zum
Weitertransport des gelösten Bodens aufweist, wobei der
Einbau der Leitungen hinter dem Vortriebsgerät vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gelöste Boden im mit
der Bodenverdrängungseinheit geschaffenen Freiraum (4) mittels
einer nach hinten gerichteten Bodenverdichtungseinheit (5)
wieder einbaubar ist, wobei der Verdichtungsraum von einem
äußeren Rohrmantel (5, 23) begrenzt ist und zum Maschineninnenraum
hin Öffnungen (27) vorgesehen sind, durch die der
gelöste, weitertransportierte Boden über eine Ablenkeinrichtung
in den Verdichtungsraum einleitbar ist und daß für
die Bodenverdichtung und für den Vortriebsmaschinenvorschub
zumindest eine mit einer Vorschubvorrichtung und einer Schlageinrichtung
versehene Stampfplatte (7) vorgesehen ist.
2. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die nach hinten gerichtete Bodenverdichtungseinheit
einen Ringkolben (6) aufweist, der hydraulisch oder pneumatisch
antreibbar ist.
3. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die nach hinten gerichtete Bodenverdichtungseinheit (5)
aus mehreren Einzelzylindern besteht, die hydraulisch oder
pneumatisch einzeln, in Gruppen oder gemeinsam antreibbar
sind.
4. Vortriebsgerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am Ringkolben (6) oder an den Einzelzylindern der
Bodenverdichtungseinheit (5) mehrere Stampfplatten (7) angebracht
sind.
5. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich im äußeren vorderen Bereich des Gerätes eine Ringkolbenschlageinheit
(8) befindet, die hydraulisch oder pneumatisch
antreibbar ist.
6. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich im äußeren vorderen Bereich des Gerätes mehrere Zylinderkolbenschlageinheiten befinden,
die hydraulisch oder
pneumatisch einzeln, in Gruppen oder gemeinsam antreibbar sind.
7. Vortriebsgerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulischen oder pneumatischen Zu- und Ablaufleitungen
(9) miteinander verbindbar sind.
8. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenabbaueinrichtung (3) aus einem Bodenabbaukopf
(10) und einem Bodenbrecher (11) und einer Förderschnecke (12)
und mehreren Bodenumlenktellern (13) bestehen kann.
9. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenabbaueinrichtung (3) aus einem Bodenabbaukopf
(10) und einer Förderschnecke (12) und mehreren Bodenumllenktellern
(13) bestehen kann.
10. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenabbaueinrichtung (3) aus einem Bodenabbaukopf
(10) und einem Bodenbrecher (11) und mehreren Bodenumlenktellern
(13) bestehen kann.
11. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenabbaueinrichtung (3) aus einem Bodenabbaukopf
(10) und mehreren Bodenumlenktellern (13) bestehen kann.
12. Vortriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 und 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung aus hintereinanderliegenden,
rotierenden Bodenumlenktellern (13) gebildet
ist, die am hinteren Ende der Bodenabbaueinrichtung (3) montiert
sind.
13. Vortriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 und 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenabbaueinrichtung (3) durch einen
oder mehrere Hydraulikstempel (14) in Längsrichtung vor-
und zurückbewegbar ist.
14. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im hinteren Bereich ein Nachläufer (15) vorgesehen ist.
15. Vortriebsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die Hydraulikstempel (14) sich an einem Querschott
(16) abstützt/en, welches mit dem Nachläufer (15)
verbunden ist.
16. Vortriebsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß im Schutze des Nachläufers (15) eine Leitung (17) einbaubar
ist.
17. Vortriebsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die einzubauende Leitung (17) vom Gerät mit einziehbar
ist.
18. Vortriebsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die einzubauende Leitung (17) im Schutze des Nachläufers
(15) vor Ort herstellbar ist.
19. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im äußeren Gerätebereich über eine Flüssigkeitsleitung
(18) eine Flüssigkeit in den Boden eindrückbar ist.
20. Vortriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich am Gerät und/oder am Nachläufer (15) in Längsrichtung
angebrachte Rippen (19) befinden.
21. Vortriebsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenabbaueinrichtung (3) mit einem Hydraulikmotorantrieb
versehen ist.
22. Vortriebsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11 und 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenabbaueinrichtung (3) und
der Hydraulikmotor (20) gemeinsam in Längsrichtung vor- und
zurückbewegbar sind.
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Also Published As
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