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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Austragen von Aushub während des Anlegens von Gräben oder
einer Ausschachtung mit großer Tiefe.
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Es ist bereits bekannt, Gräben oder Ausschachtungen mit
Hilfe von Fräsen anzulegen, die zur Drehung mit
hydraulischen oder elektrischen Einrichtungen angetrieben sind,
um den Boden dadurch zu lockern, daß man im Verlauf des
Bohrvorgangs auf den Boden des Grabens einwirkt, welcher
auf solche Weise mit Schlamm gefüllt ist, daß der Halt
seiner Wände gesichert ist.
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Es ist in gleicher Weise bekannt, den Aushub durch eine
Rohrleitung auszutragen, die ihn bis zur Höhe des Grabens
dadurch anhebt, daß sie ihn mit Hilfe einer Pumpe fördert,
während er mit dem Schlamm vermischt ist, der den Graben
füllt.
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Man führt bereits solche Gräben oder Ausschachtungen aus,
die bis zu einer Tiefe von 100 bis 200 Metern gehen, was
dahingehend bedeutende Schwierigkeiten erhebt, was die
Rohrleitung angeht, mittels welcher das Gemisch aus Aushub
und Schlamm ausgetragen wird.
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Da es nicht möglich ist, Geräte zum Anheben für eine zu
große Höhe zu verwenden, besteht eine Lösung darin, den
Bohrvorgang zu unterbrechen, um durch Anfügen eines neuen
Elements die Rohrleitung zu verlängern, die zum Austragen
des Aushubes dient. Diese Lösung bietet den Nachteil, daß
man die Arbeit unterbrechen muß, was einen wesentlichen
Zeit- und Geldverlust bildet, wenn man in Betracht zieht,
daß sehr teures Material stilliegt, das für diese Art von
Arbeit erforderlich ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die
es gestattet, Gräben oder Ausschachtungen mit großer Tiefe
mit Hilfe eines Hubgeräts auszubaggern, dessen Höhe nur
einen Bruchteil der Tiefe des Grabens darstellt, und ohne
daß es erforderlich ist, den Bohrvorgang zu unterbrechen,
um den Aufbau der Vorrichtung anzupassen, die das
Austragen des Aushubs gestattet.
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Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum
Austragen von Aushub zum Ziel, der sich aus dem Bohrvorgang
eines Grabens oder einer Ausschachtung großer Tiefe unter
Schlamm ergibt, und zwar derart, daß bei dieser ein
Bohrgerät mit einer flexiblen Rohrleitung verbunden ist, um
den Aushub unter dem Boden auszutragen, gekennzeichnet
durch die Tatsache, daß die Rohrleitung zum Austragen von
Aushub einen ersten Abschnitt aufweist, der in der Nähe
der Bohrfräsen angeordnet ist und von einem Teleskoprohr
gebildet ist, sowie einen zweiten Abschnitt, der von einem
flexiblen Rohr gebildet ist, das mit dem ersten Abschnitt
an einem seiner Enden verbunden ist und dessen anderes
Ende in der Nähe des Bodens an die Ablagestelle für den
Aushub anstößt, wobei dieser zweite Abschnitt zwischen seinen
beiden Enden durch eine Rolle getragen ist, die am oberen
Teil der Hubeinrichtung aufgehängt ist und deren Höhe im
Verlauf der Arbeit geändert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
es vorteilhaft, eine Sperrvorrichtung vorzusehen, die die
Festlegung der beiden Elemente des Teleskoprohres
gestattet, und zwar an jener Stelle, wo diese beiden Elemente
ineinander eingezogen sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
der zweite flexible Abschnitt der Rohrleitung von einer
Rolle getragen, die ihrerseits an einem Seil aufgehängt
ist, das von der Oberseite der Hubeinrichtung herabhängt
und auf einer Winde aufgewickelt ist, die bevorzugt eine
konstante Kraft ausübt.
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Auf diese Weise paßt sich der flexible Abschnitt der
Rohrleitung automatisch an die Ausbildung der Einrichtung an,
die sich mit dem Eindringen der Fräsen der Boden ändert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der obere
Teil des Aufnahmelements des Teleskoprohrs sowie der obere
Teil des Einsteckelements dieses Rohres dank
Führungsringen in einer vertikalen Lage gehalten, mit denen sie fest
verbunden sind und die von einem Seil durchsetzt sind, das
die Fräseinrichtung während ihrer Arbeit trägt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet beispielsweise
mit Hilfe der Hubeinrichtung, die eine Gesamthöhe von etwa
50 Metern aufweist, Ausschachtungen auszubaggern, deren
Tiefe etwa 140 Meter erreichen kann, ohne daß es notwendig
ist, den Aufbau der Vorrichtung während des Absinkens der
Fräse in den Graben zu ändern.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf unterschiedliche
Weise in Betrieb genommen werden.
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In allen Fällen sind zum Zeitpunkt des Beginns des
Bohrvorganges die beiden Elemente des Teleskoprohres
ineinander eingezogen und sind aufeinander so blockiert, daß sich
das Teleskoprohr unter der Wirkung des Staudruckes des
Aushubes nicht längt, während die Rolle, die den flexiblen
Abschnitt trägt, zur Oberseite der Hubeinrichtung
angehoben ist.
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Gemäß einer ersten Benutzungsart wird die Rolle
nachfolgend fortlaufend in dem Maße des Bohrvorganges so
abgesenkt, daß das Teleskoprohr, dessen beide Elemente
ineinander
eingezogen sind, sich in den Boden entsprechend dem
Absinken der Fräse einsenkt, und dies bis zu dem
Zeitpunkt, in dem der obere Teil des Teleskoprohrs die
Bodenhöhe erreicht.
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Nach dem Lösen der Blockierung der beiden Teleskopelemente
und der Befestigung der Oberseite des Einsteckelements an
der Bodenoberfläche kann die Fräse mit dem Abstieg
fortsetzen, während die beiden Elemente des Teleskoprohrs sich
fortlaufend bis zu ihrem Maximalwert auseinanderbewegen.
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Es genügt dann, das Einsteckelement aus seiner Befestigung
an der Bodenoberfläche freizusetzen und fortlaufend die
Rolle, die den flexiblen Abschnitt der Rohrleitung trägt,
bis zur Nähe des Bodens absinken zu lassen, damit man die
maximale Tiefe der Ausschachtung erreichen kann.
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Gemäß einer anderen Benutzungsform ist es, wenn man von
der Ausgangslage ausgeht, möglich, den Bohrvorgang dadurch
zu beginnen, daß man die Rolle hinunterläßt und dabei die
beiden Teleskoprohrabschnitte ineinander eingeschoben
läßt; dann genügt es, wenn man die größte Tiefe, die man
mit dieser Ausbildung erreichen kann, eingenommen ist, die
Fräse wieder anzuheben, um die beiden Elemente des
Teleskoprohrs aus ihrer Blockierung zu lösen und sie in eine
auseinanderbewegte Lage zu verstellen, was es gestattet,
den Graben bis zu seiner maximalen Tiefe auszubaggern.
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Zum Zweck des besseren Verständnisses der Erfindung wird
nachfolgend und ohne jegliche Einschränkung eine
Ausführungsform beschrieben, die als Beispiel herangezogen und
in der Zeichnung dargestellt ist.
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In der Zeichnung:
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- stellt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung dar,
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- stellen die Fig. 2 bis 5 schematische Ansichten unter
kleinerem Maßstab der Vorrichtung nach Fig. 1 in den
Ausbildungen dar, die den unterschiedlichen Stadien ihrer
Wirkungsweise entsprechen, und
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- ist Fig. 6 eine schematische Ansicht einer
Vorrichtung zum Halten des oberen Teils des Teleskoprohrs.
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Man sieht in Fig. 1 den Kran 1, der auf Gleisketten 2
angebracht ist und dessen der Art nach herkömmlicher
Ausleger 3 sich bis zu einer beträchtlichen Höhe anhebt, die
beispielsweise einige zehn Meter betragen kann.
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Man sieht in gleicher Weise die schematisch dargestellte
Fräseinrichtung 4, die dazu bestimmt ist, im Boden den
Graben 5 auszubaggern, wobei sie an der Oberseite des
Kranes durch eines oder mehrere nicht dargestellte Seile
aufgehängt ist.
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Die Fräsen werden zur Drehung mit Hilfe von elektrischen
oder hydraulischen Motoren angetrieben, die vom Kran oder
von einer Energieeinheit her über nicht dargestellte
Leitungen gespeist werden.
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Gemäß der Erfindung wird der Austrag des Bohraushubes, der
mit dem Schlamm des Grabens vermischt ist, erfindungsgemäß
durch eine Rohrleitung bewirkt, die einen ersten
teleskopartigen Abschnitt 6 aufweist, der von einem Außenteil 6a
gebildet ist, in dessen Inneren ein Einschubelement 6b
gleiten kann, das seinerseits ein Rohr bildet, das den
Umlauf des Aushubes und des Schlammes gestattet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsweise der Erfindung
gestattet eine nicht dargestellte Sperreinrichtung das
unbewegliche Festlegen des Elements 6b in bezug auf das
Element 6a, insbesondere in der Lage, in welcher diese beiden
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Elemente vollständig ineinander eingezogen sind, wie in
Fig. 1 zu sehen.
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Man sieht ebenfalls in Fig. 1 den zweiten, flexiblen
Rohrleitungsabschnitt 7, dessen eines Ende 7a mit dem Ende des
Elements 6b verbunden ist und dessen anderes Ende 7b in
der Nähe des Bodens an die Abgabeleitung für das
Versatzmaterial in einem geeigneten Ort gegebenenfalls mit
Abtrennung und Wiedergewinnung des Schlamms anstößt.
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Gemäß der Erfindung ist der flexible Rohrleitungsabschnitt
7 von einer Rolle 8 getragen, die ihrerseits an einem Seil
9 aufgehängt ist, das über eine Rolle 10 an der Spitze des
Auslegers 3 des Krans derart getragen ist, daß es vom
Boden aus möglich ist, wunschgemäß die Rolle 8 zu versetzen,
um sie bezüglich der Spitze des Kranes ansteigen oder
sinken zu lassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsweise der Erfindung ist
das andere Ende des Seiles 9 mit einer Winde verbunden,
die auf dieses eine konstante Kraft ausübt, die es somit
gestattet, daß sich die Lage der Rolle 8 automatisch an
das Absinken der Fräse anpaßt.
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Die erfindungsgemäße Erfindung ist in Fig. 1 in der
höchsten Lage dargestellt, wobei das Einschubelement 6b
maximal in das Aufnahmeelement 6a des Teleskopabschnitts 6
eingezogen ist, und die Rolle 8 ist in ihre höchste Lage
bezüglich der Spitze des Kranes angestiegen.
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Bei dieser Anordnung liegen die Fräsen ein wenig über dem
Boden.
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Es ist verständlich, daß man dank der Erfindung von dieser
Lage aus das kontinuierliche Austragen des Aushubes
während des Absinkens der Fräseinrichtung 4 sicherstellen
kann, sei es durch das Absinken der Rolle 8, sei es durch
das Verlagern des Elements 6b bezüglich einem Element 6a,
indem man die Verlängerung des Teleskoprohrabschnitts 6
hervorruft, sei es durch die kombinierte Benutzung dieser
beiden Bewegungen.
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Man begreift in gleicher Weise, daß das Ausmaß des
Absinkens der Fräse 4 im wesentlichen der zweifachen Höhe der
Hubeinrichtung plus der Längenzunahme des
Teleskopabschnitts 6 entspricht, die dem maximalen Austritt des
Elements 6b aus dem Element 6a heraus entspricht.
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Somit ist es bei einem Kran, bei dem der Gipfel der Spitze
etwa 30 Meter über dem Boden liegt, und mit einem
Teleskopabschnitt, der im eingezogenen Zustand eine Länge von
etwa 30 Metern aufweist, möglich, Ausschachtungen von über
90 Metern Tiefe vorzunehmen.
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In den Fig. 2 bis 5 sind die unterschiedlichen Stadien
einer Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt.
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Fig. 2 stellt die Vorrichtung in ihrer Ausgangslage dar,
bei welcher das Einschubelement 6b des Teleskoprohrs
vollkommen in das Aufnahmeelement 6a eingezogen ist und die
Rolle 8 zur Oberseite der Hubeinrichtung eingeholt ist.
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In dieser Lage sind die Fräsen im wesentlichen in
Bodenhöhe gelegen und die Elemente 6a und 6b sind durch
irgendeine Vorrichtung am oberen Teil des Teleskoprohrs
aneinander befestigt.
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In der beschriebenen Ausführungsweise ist das Seil 9, das
die Rolle 8 trägt, mit einer Winde mit konstantem
Drehmoment derart verbunden, daß die Rolle 8 einer aufwärts
gerichteten Kraft unterworfen ist, die ausreicht, um den
flexiblen Abschnitt 7 der Rohrleitung zu halten, während
sie gleichzeitig der Abstiegbewegung der Fräsen folgen
kann, die sich fortlaufend in den Boden senken, wobei sie
den Graben ausbaggern.
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Man gelangt somit zu dem Stadium, das in Fig. 3
dargestellt ist, in welcher der obere Teil des Teleskoprohrs
nahe der Bodenoberfläche gelegen ist.
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Man geht nun dazu über, die feste Verbindung der Elemente
6a und 6b des Teleskoprohrs zu lösen, und unter Wirkung
des Seiles 9 wird die Rolle 8 nach oben genommen, bis
dieses Einschubelement 6b des Teleskoprohrs vollkommen aus
dem Aufnahmeelement 6a ausgezogen ist. Während man die
Ausschachtung mit Hilfe der Fräsen fortsetzt, senkt sich
die Anordnung fortlaufend in den Boden, wie in Fig. 4
dargestellt.
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Das Einschubelement 6b greift nun gänzlich in den Graben
ein und wird gefolgt vom unteren Ende des flexiblen
Rohrabschnitts 7.
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Man gelangt somit zu dem Stadium, das in Fig. 5
dargestellt ist und das der maximalen Tiefe für die
Fräseinrichtung entspricht.
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In dieser Figur wurde aus Gründen der Leserlichkeit der
Zeichnungen das Einschubelement 6b des Teleskoprohrs
abgebrochen dargestellt, d.h. kürzer. Das gleiche gilt für den
unteren Teil des flexiblen Rohres 7.
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Es ist tatsächlich verständlich, daß in der Lage der
maximalen Tiefe entsprechend Fig. 5 die Elemente 6a und 6b des
Teleskoprohrs in der Lage der Fig. 4 verblieben sind, es
jedoch die Absenkung der Rolle 8 es der größten Länge des
flexiblen Rohres 7 gestatten hat, in die Oberseite des
Grabens einzutreten.
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Es ist selbstverständlich, daß die soeben vorgelegt
Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine
Einschränkung bei der Benutzung bildet, die man hieraus
ziehen kann.
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Insbesondere ist es deutlich, daß man, ohne den Rahmen der
Erfindung zu verlassen, mit dem Absenken der Fräse bis zum
Maximum dadurch beginnen kann, daß man das Teleskoprohr in
eingeschobenem Zustand hält und die Rolle 8 bis in die
Lage der Fig. 5 absenkt. Daraufhin, und nachdem man die
Einrichtung wieder angehoben hat, verbringt man die
Teleskoprohrelemente in den ausgefahrenen Zustand, was es
gestattet, den Graben bis zu einer Höhe einzutiefen, die jener
des Teleskoprohrs entspricht.
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In Fig. 6 ist eine Führungsvorrichtung dargestellt, die es
gestattet, die Elemente des Teleskoprohres in vertikaler
Lage zu halten.
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Diese Vorrichtung ist zunächst dazu nützlich, das
Einschubelement 6b zu führen, während es aus dem
Aufnahmeelement 6a herausgehoben wird, und andererseits aber auch
dazu, den oberen Teil des Aufnahmeelements 6a in dem Fall zu
halten, in dem das Teleskoprohr deutlich über den Rahmen
der Fräseinrichtung hinaustritt, wie dies der Fall in der
in Fig.1l dargestellten Ausführungsweise ist.
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Man findet in Fig. 6 wieder das Aufnahmeelement 6a des
Teleskop-Aufnahmerohres 6a, in dem das Einschubelement 6b
gleitet.
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Mit 11 ist schematisch die Dichtverbindung dargestellt,
die zwischen diesen beiden Elementen gelegen ist.
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Wie bereits vorher, ist der obere Teil des
Einschubelements 6b mit dem äußeren Ende der flexiblen Rohrleitung 7
verbunden.
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Es ist verständlich, daß in dem Fall, in dem das Element
6b in die Auszuglage bezüglich des Elements 6a gebracht
ist, sich das Teleskoprohr bis zu einer Höhe von mehreren
zehn Metern über den Maschinenrahmen der Fräseinrichtung
erheben kann.
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Im übrigen ist das flexible Rohr 7 imstande, Bewegungen
infolge des Pumpvorgangs des Aushubes ausgesetzt zu
werden, und es wird verständlich, daß es bevorzugt ist, den
oberen Teil des Teleskoprohrs in Ausrichtung auf seinen
unteren Teil zu halten.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß man in
der Nähe des oberen Endes des Aufnahmelements 6a einen Arm
13 befestigt, der mit einer Schraubhülse 14 in die äußere
Fläche des Aufnahmerohrs 6a eingreift und der einen Ring
15 aufweist, in dem das Seil 12 durchläuft, das die
Fräseinrichtung 4 trägt.
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Man weiß tatsächlich, daß diese Art Vorrichtung
Fräseinrichtungen mit einem beträchtlichen Gewicht aufweist, die
mit Hilfe eines oder mehrerer Seile abgestützt werden
müssen, die zur Oberseite der Hubeinrichtung führen und die
durch die Zugwirkung, die man auf sie ausübt, es
gestatten, die Boden-Auflagekraft der Fräseinrichtung zu
bestimmen.
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Es folgt hieraus, daß das Trageteil oder die Trageteile
völlig vertikal sind und auf die Fräseinrichtung
ausgerichtet sind.
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Auf diese Weise bildet ein solches Seil eine vollkommen
wirksame Führungsabstützung.
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Wie in Fig. 6 dargestellt, ist ein zweiter Arm 16 mit
Hilfe einer Schraubhülse 17 am oberen Teil des
Einschubelements
6b befestigt und ist mit einem Ring 18 versehen, in
dessen Inneren das Seil 12 durchläuft.
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Im Fall eines Einschubelements 6b mit großer Länge ist es
in gleicher Weise möglich, einen oder mehrere weitere, mit
Ringen versehene Arme zwischen der Dichtverbindung 11 und
dem Arm 16, der bereits beschrieben wurde, anzuordnen.
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Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß solche Arme
aus ihrer Einspannung gelöst und nach oben verschoben
werden müssen, wenn man das Einschubelement 6b in das
Aufnahmeelement 6a einlaufen läßt.
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Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die oben
beschriebenen Ausführungsweisen keinerlei einschränkenden
Sinn haben und daß sie alle gewünschten Änderungen
erfahren können, ohne daß sie deshalb den Umfang der Erfindung
verlassen, der durch die Ansprüche definiert ist.