EP0305835A1

EP0305835A1 - Vorrichtung zur Herstellung von unterirdischen Durchbohrungen

Info

Publication number: EP0305835A1
Application number: EP88113583A
Authority: EP
Inventors: Ludwig Pfeiffer; Wilfried Werner
Original assignee: MTS Minitunnelsysteme GmbH
Current assignee: MTS Minitunnelsysteme GmbH
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1989-03-08
Also published as: US4898496A; DE3729561C2; DE3729561A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von unterirdischen Durchbohrungen. Sie weist ein in Richtung der Durchbohrung vorpreßbares Arbeitsrohr (1) und eine in diesem montierte Abbaueinheit (3) mit einem axial im Arbeitsrohr (1) hin- und herschiebbaren und radial zu dessen Achse bewegbaren Teilschnitt-Abbauwerkzeug (7) auf. Bei radial nicht ausgefahrenem Abbauwerkzeug (7) weist die gesamte Abbaueinheit (3) einen wesentlich kleineren Querschnitt auf, als dem Innenquerschnitt des Arbeitsrohrs (1) entspricht. Zum einfachen und kostengünstigen Abtransport des vom Abbauwerkzeug (7) abgelösten Erdreichs dient eine am Boden des Arbeitsrohrs (1) angeordnete Förderwanne (19) mit einer an ihrem Vorderende vorgesehenen, schaufelartig ausgebildeten Aufnahmeöffnung. Die Förderwanne (19) wird mittels eines Antriebsmechanismus (21,22,23,24) zunächst nach vorn aus dem Arbeitsrohr vorgepreßt, um abgelöstes Erdreich aufzunehmen, und dann nach hinten aus dem Arbeitsrohr (1) herausgezogen, entleert und wieder in das Arbeitsrohr (1) eingefahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei Vorrichtungen dieser Art ist es bekannt (DE-OS 34 23 842), das Bohrgut mittels einer von Ketten bewegbaren Schaufel, eines Förderbandes oder eines Schubstangensystems mit schwenkbaren Klappen von der momentanen Ortsbrust zu der am Anfang der Durchbohrung angeordneten Startgrube zu transportieren. Die Anwendung solcher Fördereinrichtungen ist deshalb möglich, weil die Abbaueinheit ein Abbauwerkzeug in Form eines Teilschnitt-Fräskopfes aufweist und daher auf einen im Vergleich zum Innenquerschnitt des Arbeitsrohrs wesentlich kleineren Außenquerschnitt einstellbar ist. Derartigen Fördereinrichtungen haftet allerdings der Mangel an, daß sie im Zuge der allmählich länger werdenden Durchbohrung ständig entsprechend verlängert werden müssen. Bei der Herstellung von sehr langen Durchbohrungen mit einer Länge von z.B. mehr als 100 m ist dies mit einem hohen Aufwand an Material und Zeit verbunden. Derselbe Mangel ergibt sich bei Anwendung von Kettenförderern od. dgl. (DE-AS 19 13 183, US-PS 4 232 905), die für ähnlich arbeitende Vorrichtungen bekannt sind. Abgesehen davon sind die beschriebenen Fördereinrichtungen insbesondere bei der Herstellung von Durchbohrungen mit nicht begehbaren Querschnitten, d.h. z.B. Durchmessern bis max. 1000 mm, wegen der beengten Raumverhältnisse schwierig zu handhaben, mit vielen Unwägbarkeiten verbunden und sehr störanfällig. Außerdem ist es schwierig, sie zur Durchführung von Reparatur- und Wartungsarbeiten von der Ortsbrust bis in die Startgrube zurückzuziehen oder von dort her wieder an der Ortsbrust zu installieren. Schließlich unterliegen die genannten Fördereinrichtungen einem hohen mechanischen Verschleiß, so daß sie häufig schnell unbrauchbar werden, da zumindest die nicht aus der Durchbohrung bergbaren Teile weder gewartet noch bei Bedarf repariert werden können.
Bei der Herstellung von unterirdischen Durchbohrungen mit Hilfe von Abbaueinheiten, die einen im wesentlichen dem Innendurchmesser des Arbeitsrohrs aufweisenden Außenquerschnitt und ein Abbauwerkzeug in form eines Vollschnitt-Fräskopfes aufweisen, wird daher zum Abtransport des Bohrguts stets eine Spülflüssigkeit verwendet (DE-OS 32 04 564). Derartige Systeme sind allerdings wegen der kaum vermeidbaren Ausbreitung und Versickerung der Spülflüssigkeit im Erdreich häufig unbrauchbar und erfordern aufwendige Speicher- und Aufbereitungsanlagen für die Spülflüssigkeit. Außerdem ist es mit solchen Systemen nicht möglich, größere Steine oder Gesteinsbrocken abzutransportieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs bezeichneten gattung derart auszubilden, daß sich eine störsichere, verschleißarme, mit einfachen konstruktiven Mitteln bergbare Anordnung ergibt, die keine oder nur einfache Bauteile zur Verlängerung benötigt, daher mit geringen Kosten herstellbar ist und bei der Anwendung nur geringen Zeitaufwand erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung bringt einerseits den Vorteil mit sich, daß die Förderwanne nach Herstellung eines Durchbohrungsabschnitts lediglich nach vorn aus dem Arbeitsrohr ausgetrieben werden braucht, um sie nach Art einer Baggerschaufel mit dem vor der Ortsbrust abgelösten Material zu beladen. Andererseits kann die Förderwanne nach dem Beladen wieder in das Arbeitsrohr zurückgeholt, nach rückwärts durch das Hinterende des Arbeitsrohrs bis zur Startgrube gezogen, dort entleert und dann wieder in das Arbeitsrohr zurückgeführt werden. Die Förderwanne dient somit gleichzeitig als Belade- und Transportmittel. Das Arbeitsrohr kann jeweils mit oder ohne Förderwanne vorgepreßt werden, um das Bohren eines weiteren Durchbohrungsabschnitts vorzubereiten. Außerdem kann die Förderwanne auch mehrmals im Arbeitsrohr vorgeschoben und zurückgezogen und dadurch das abgelöste Material statt in einem Zug in mehreren aufeinanderfolgenden Teilhüben aufgeladen werden. Die gesamte Fördereinrichtung kann daher aus wenigen, äußerst robusten Teilen zusammengesetzt, leicht von der Startgrube aus gesteuert und durch Zurückfahren der Förderwanne in die Startgrube bei Bedarf leicht repariert bzw. gewartet werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung unterirdischer Durchbohrungen mit einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung;
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 einen schematischen, teilweise weggebrochenen Horizontalschnitt der Vorrichtung nach Fig. 2;
Fig. 4 die perspektivischen Darstellung einer Förderwanne der Fördereinrichtung nach Fig. 1 bis 3;
Fig. 5 und 6 Vorderansichten eines Arbeitsrohrs bzw. eines diesem nachgeschobenen Schalungsrohrs etwa im Bereich der Schnittlinien V-V und VI-VI der Fig. 1, wobei jeweils auch die Förderwanne sichtbar ist und in Fig. 5 auf eine Darstellung der in Fig. 1 sichtbaren Abbaueinheit verzichtet wurde und Fig. 7 und 8 schematische Schnitte von zwei Querschnittsformen für eine Schneidkante der Förderwanne nach Fig. 1 bis 6.

Nach Fig. 1 enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung unterirdischer Durchbohrungen ein beispielsweise aus Stahl bestehendes, geschlossenes, relativ dünnwandiges und vorzugsweise zylindrisches Arbeitsrohr 1 mit einem an dessen Seiten befestigten, etwa in deren halber Höhe angeordneten Schienensystem 2, in dem eine Abbaueinheit parallel zur Achse 4 des Arbeitsrohrs 1 in diesem hin- und herbewegt werden kann. Das Schienensystem 2 enthält z.B. zwei diametral gegenüberliegende, parallel zueinander und parallel zur Achse 4 des Arbeitsrohrs 1 angeordnete Führungsschienen, die an der Innenwand des Arbeitsrohrs 1 befestigt sind und auf denen mehrere Laufrollen 5 eines Rahmens 6 der Abbaueinheit abrollen. Im Rahmen 6 ist ein Abbaukopf schwenkbar gelagert, der an seinem Vorderende ein Abbauwerkzeug 7 trägt, das vorzugsweise aus einem mit hoher Drehzahl drehbaren Teilschnitt-Fräskopf besteht, dessen Außendurchmesser wesentlich kleiner, vorzugsweise wenigstens um die Hälfte kleiner als der Innendurchmesser des Arbeitsrohrs 1 ist. Die Abbaueinheit 3 enthält außerdem ein Getriebegehäuse mit einem darin angeordneten Getriebe und einen an dieses angeflanschten Antriebsmotor zum Drehen des Abbauwerkzeugs 7 um seine jeweilige momentane Drehachse 8. Das Abbauwerkzeug 7 ist außerdem vorzugsweise derart parallel zu zwei zueinander und zur Achse 4 senkrechten Achsen bewegbar oder um diese Achsen drehbar bzw. schwenkbar am Rahmen 6 gelagert, daß es innerhalb eines Wirkungsbereichs, dessen maximaler Querschnitt wenigstens dem Außenquerschnitt des Arbeitsrohrs 1 entspricht, beliebig bewegt werden kann. Dadurch ist es möglich, einen an das Vorderende des Arbeitsrohrs 1 grenzenden Durchbohrungsabschnitt herzustellen, dessen Querschnitt von einem zunächst dem Durchmesser des Abbauwerkzeugs 7 entsprechenden Querschnitt allmählich auf eine z.B. dem Außendurchmesser des Arbeitsrohrs 1 entsprechenden Querschnitt vergrößert wird.
Der Rahmen 6 ist vorzugsweise mit einem Schlitten 10 der Abbaueinheit 3 verbunden, der ebenfalls mittels Laufrollen 11 im Schienensystem 2 geführt und relativ zu diesem und parallel zur Achse 4 verschiebbar ist. Der Schlitten 10 ist mit einer Verriegelungseinrichtung versehen, mittels derer er im Arbeitsrohr 1 unverschieblich arretiert werden kann. Zur Durchführung der genannten Bewegungen des Rahmens 6 und des Abbauwerkzeugs 7 dienen im Rahmen 6 und/oder am Schlitten 10 angbebrachte Antriebe, die z.B. aus pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Zylinder/Kolben-Einheiten oder Hydraulikomotoren bestehen. Eine Zylinder/Kolben-Anordnung 12 ist in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt.
Im übrigen ist die beschriebene Vorrichtung zweckmäßig so ausgebildet, wie in der DE-PS 34 23 842 ausführlich beschrieben ist, so daß auf eine weitergehende Beschreibung dieser Vorrichtung und ihrer Funktionsweise verzichtet werden kann.
Wie Fig. 1 weiter zeigt, kann es zweckmäßig sein, dem Arbeitsrohr 1 wenigstens ein Rohr 14 nachzuschieben, dessen Innenquerschnitt kleiner als der des Arbeitsrohrs 1 ist. Dieses Rohr 14 könnte beispielsweise als Schalungsrohr für ein in der Durchbohrung herzustellendes Stützrohr ausgebildet sein. Bei Anwendung derartiger Rohre 14 sollte daher der maximale Querschnitt der Abbaueinheit 3 z.B. dadurch, daß das Abbauwerkzeug mit seiner Drehachse 7 koaxial zur Achse 4 ausgerichtet wird, auf einen so kleinen Wert eingestellt werden können, daß die gesamte Abbaueinheit 3 auch durch das Rohr 14 hindurch in eine am Anfang der Durchbohrung 9 errichtete Startgrube 15 zurückgezogen und von dort aus wieder in das Arbeitsrohr 1 zurückgeführt werden kann.
Gemäß Fg. 1 bis 4 dient zum Abtransport des an der Ortsbrust vom Abbauwerkzeug 7 abgelösten Erdreichs eine Fördereinrichtung 17, die ein in einem Raum 18 unterhalb der Abbaueinheit 3 hin- und herschiebbares, kastenförmiges För derelement aufweist, das als vorzugsweise allseitig geschlossene Förderwanne 19 ausgebildet ist, die lediglich an ihrem der momentanen Ortsbrust zugewandten Vorderende mit einer Aufnahmeöffnung 20 (Fig. 4) versehen ist. Die Förderwanne 19 liegt zumindest teilweise am Boden des Arbeitsrohrs 1 auf, indem ihre Unterseite beispielsweise eine dem Boden des Arbeitsrohrs 1 entsprechende Form besitzt, und ist daher auf dem Boden des Arbeitsrohrs 1 und parallel zu dessen Achse 4 hin- und hertransportierbar. Gemäß Fig. 1 und 2 weist eine ihr zugeordnete Transporteinrichtung vorzugsweise einen reversierbaren Antriebsmechanismus auf, der wenigstens zwei in Richtung der Achse 4 hinter ihr angeordnete Seilwinden enthält, die je eine Trommel 21 bzw. 22 und ein Seil 23 bzw. 24, vorzugsweise in Form ausreichend stabiler Drahtseile aufweisen. Beide Trommeln 21 und 22 sind beispielsweise in der Startgrube 15 angeordnet. Das freie Ende des auf die Trommel 21 aufgewickelten Seils 23 läuft durch die Rohre 14 und 1 hindurch und ist an einer am Hinterende der Förderwanne 19 angebrachten Halterung 25 befestigt. Dagegen läuft das auf die Trommel 22 aufgewickelte Seil 24 zwar ebenfalls durch die Rohre 14 und 1 hindurch, ist dann aber zunächst über zwei vertikal übereinanderstehende, am Vorderende des Arbeitsrohrs 1 drehbar gelagerte Umlenkrollen 26 und 27 geführt und erst danach an einer ebenfalls am Hinterende der Förderwanne 19 angebrachten Halterung 28 befestigt. Daher dient das Seil 23 bei Drehung der Trommel 21 in Richtung eines Pfeils v dazu, die Förderwanne 19 aus dem Arbeitsrohr 1 und die diesem ggf. nachfolgenden Rohre bis in die Startgrube 15 zu ziehen, wobei gleichzeitig das Seil 24 von der Trommel 22 abgewickelt wird. Dagegen dient das Seil 24 bei Drehung der Trommel 22 in Richtung eines Pfeils w dazu, die Förderwanne 19 aus der Startgrube 15 bis in das Arbeitsrohr 1 hineinzuziehen, wobei gleichzeitig das Seil 23 von der Trommel 21 abgewickelt wird. Außerdem kann die Förderwanne 19 durch entsprechende Hin- und Herdrehung der Trommeln 21 bzw. 22 auch im Arbeitsrohr 1 vor- und zurückbewegt bzw. wahlweise entsprechend Fig. 1 und 2 mit ihrem Vorderende über das Vorderende des Arbeitsrohrs 1 hinaus vorgeschoben oder ganz in das Arbeitsrohr 1 zurückgezogen werden. Ist gemäß Fig. 1 hinter dem Arbeitsrohr 1 ein Rohr 14 mit verringertem Innenquerschitt angeordnet, dann weist der Boden des Arbeitsrohrs 1 an dessen Hinterende zweckmäßig eine Schräge 29 auf, mittels derer die Förderwanne 19 die Stufe zwischen den Böden des Arbeitsrohrs 1 und des Rohrs 14 gleitend überwinden kann. Dabei ist die Größe der Förderwanne 19 natürlich derart zu wählen, daß sie auch beim Gleiten auf der Schräge 29 nicht mit der Abbaueinheit 3 in Berührung kommt, zumindest wenn sich letztere in ihrer völlig vorgeschobenen Position befindet.
Gemäß Fig. 3 und 4 weist die kastenförmige Förderwanne 19 zwei parallele Seitenwände 30, einen diese verbindenden, entsprechend dem Boden des Arbeitsrohrs 1 gewölbten Boden 31, eine geschlossene Rückwand 32 und eine Deckwand 33 auf, die zweckmäßig als abnehmbarer oder aufklappbarer Deckel ausgebildet ist. Die Aufnahmeöffnung 20 ist dabei zweckmäßig zumindest teilweise von einem als Schneidkante 34 ausgebildeten Rand umgeben, der das Eingraben der Förderwanne 19 in das vor dem Arbeitsrohr 1 befindliche, bereits abgelöste Erdreich erleichtert. In den Seitenwänden 30 der Förderwanne 19 sind schematisch angedeutete Räder 35, Rollen od. dgl. drehbar gelagert, die das Gleiten der Förderwanne 19 auf dem Boden des Arbeitsrohrs 1 erleichtern.
In seitlicher Richtung kann die Förderwanne 19 ähnlich wie die Abbaueinheit 3 mit Schienen od. dgl. geführt sein, die an den Innenwänden des Arbeitsrohrs 1 und der diesem nach folgenden Rohre befestigt sind. Um ein Verkanten der Förderwanne 19 beim Zurückholen in die Startgrube oder Vorschieben in das Arbeitsrohr 1 zu erschweren, sind zweckmäßig an ihrem Hinterende jeweils zwei in der Nähe ihrer Längsachse angeordnete Halterungen 25 und zwei an je einer Seitenwand 30 angeordnete Halterungen 28 vorgesehen, denen je ein Seil 23,24 bzw. je eine Trommel 21,22 zugeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird die Förderwanne 19 in beiden Richtungen jeweils mit zwei Seilwinden transportiert, die sym metrisch an ihr angreifen.
Ist hinter dem Arbeitsrohr 1 ein Rohr 14 mit geringerem Innenquerschnitt angeordnet, dann darf der Abstand der Seitenwände 30 nicht größer sein als dem Innenquerschitt des Rohrs 14 entspricht (Fig. 5 und 6). Um auch für diesen Fall eine sichere seitliche Führung im Arbeitsrohr 1 zu erhalten, sind an dessen Innenwand mittels Streben 36 zwei vertikal angeordnete, parallel zur Achse 4 und parallel zueinander erstreckte Führungswände 37 befestigt, deren Abstand dem Abstand der Seitenwände 30 entspricht und die als seitliche Führungen für die Förderwanne 19 dienen. Außerdem wird der Boden 31 der Förderwanne 19 vorzugsweise entsprechend dem Boden des Rohrs 14 mit verringertem Querschnitt gewölbt. Dadurch wird die Förderwanne 19 im Rohr 14 und in eventuell nachfolgenden Rohren von entsprechendem Querschnitt im wesentlichen nur mit den Rädern 35 od. dgl. geführt, wobei auch die Seile 23,24 als Führungsorgane dienen, während die Förderwanne 19 im Arbeitsrohr 1 im wesentlichen nur zwischen den Führungswänden 37 geführt ist und am Boden des Arbeitsrohrs gleitet. Um einen sicheren Übergang beim Einfahren der Förderwanne 19 vom Rohr 14 in das Arbeitsrohr 1 zu erhalten, können zumindest an dem dem Arbeitsrohr zugewandten Ende des Rohrs 14 weitere Führungen vorgesehen sein, die die Förderwanne 19 automatisch so ausrichten, daß sie nicht gegen die hinteren Enden der Führungswände 37 stößt.
Wegen der stärkeren Wölbung des Bodens 31 der Förderwanne 19 (Fig. 5,6) kann für diesen Fall ferner vorgesehen sein, am Boden des Arbeitsrohrs 1 weitere Führungselemente vorzusehen, die Verlängerungen des Bodens des Rohrs 14 darstellen und vermeiden, daß die aus Fig. 5 ersichtlichen Freiräume 39 zwischen der Förderwand 19, dem Arbeitsrohrboden und den Führungswänden 37 entstehen, in denen sich Erdreich und Steine festsetzen könnten. Bei dieser Ausführungsform kann die Schräge 29 (Fig. 1) entfallen. Ist es erforderlich, dem Rohr 14 wiederum Rohre folgen zu lassen, die einen grö ßeren Querschnitt besitzen, können entspechende Maßnahmen getroffen werden, wie sie im Bereich der Stoßstelle zwischen dem Rohr 14 und dem Arbeitsrohr 1 vorgesehen sind.
Fig. 5 und 6 zeigen weiterhin die Lage und Anordnung der Umlenkrollen 26 und 27, die bei Anwendung der Förderwanne 19 nach Fig. 4 an beiden Seiten des Arbeitsrohrs 1 vorgesehen und drehbar an den Streben 36 bzw. den Führungswänden 37 gelagert sind. Die Seile 23 und 24 sind dabei zur Vereinfachung der Übersicht nicht dargestellt.
Gemäß Fig. 3 kann schließlich vorgesehen sein, die Führungswände 37 zum Vorderende des Arbeitsrohrs 1 hin keil- oder konusförmig auslaufen zu lassen. Dadurch entstehen einerseits scharfe Kanten 40, so daß das Vorpressen des Arbeitsrohrs 1 nicht behindert wird. Andererseits entstehen zwischen den Führungswänden 37 und den Kanten 40 trichterartige Schrägflächen 41, die das an der Durchbohrungswandung abgelöste Material sammeln und dem Bereich zwischen den beiden Führungswänden 37 zuführen. Daher kann das gesamte an der Ortsbrust losgelöste Material durch Vorschieben bzw. Zurückziehen der Förderwanne 19 auch dann sicher erfaßt und abtransportiert werden, wenn deren Breite kleiner ist, als dem Innenquerschnitt des Arbeitsrohrs 1 entspricht.
Die Arbeitsweise mit der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
Nach Herstellung der Startgrube 15 wird das Arbeitsrohr 1 mit seinem Vorderende an die zu durchbohrende Wand angelegt und in bekannter Weise (DE-OS 34 23 842) mit der Herstellung der Durchbohrung 9 begonnen. Nachdem ein z.B. 250 mm langes Teilstück der Durchbohrung fertiggestellt ist, wird das Abbauwerkzeug 7 in eine horizontale oder gegenüber der Achse 4 entsprechend Fig. 1 angehobene Stellung gebracht. Es wird nun die Förderwanne 19 in das Arbeitsrohr 1 eingeschoben und die erforderliche Anzahl an Seilwinden 21,23 bzw. 22,24 installiert, wobei die Trommeln 21,22 fest in der Startgrube montiert werden. Durch Drehung der Trommeln 22 in Richtung des Pfeils w wird nun die Förderwanne 19 im Arbeitsrohr 1 vorgeschoben, bis ihr Vorderende entsprechend der aus Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Weise aus dem Vorderende des Arbeitsrohrs 1 heraustritt, sich dabei in das an der Ortsbrust abgelöste Erdreich eingräbt und dieses durch ihre Aufnahmeöffnung 20 aufnimmt. Zur Begrenzung der hierfür erforderlichen Kräfte wird die Förderwanne 19 im Arbeitsrohr 1 zweckmäßig nicht nur einmal, sondern mehrmals mit kurzen, nacheinander erfolgenden Hüben vor- und zurückbewegt, bis alles abgelöste Erdreich aufgenommen ist. Abschließend wird die Förderwanne 19 durch Drehen der Trommel 21 in Richtung des Pfeils v in die Startgrube 15 zurückgezogen und entleert.
Das Herstellen der Durchbohrung 9 wird jetzt fortgesetzt, indem zunächst das Arbeitsrohr 1 mit Hilfe nicht gezeigter pneumatischer oder hydraulischer Pressen od. dgl., die beispielsweise auf einen an das Hinterende des Arbeitsrohrs 1 angesetzten Ring 42 (Fig. 1) einwirken, in den fertiggestellten Durchbohrungsabschnitt vorgeschoben, worauf die beschriebenen Arbeitsschritte wiederholt werden.
Nachdem das Arbeitsrohr 1 völlig in der Durchbohrung 9 verschwunden ist, werden ihm zur Sicherung der hinter ihm liegenden Durchbohrungsabschnitte weitere Rohre von entsprechendem Außenquerschnitt nachgeschoben, wobei an den Innenwänden dieser Rohre weitere Schienen, Führungen od. dgl. angebracht werden, die ein störungsfreies Herausziehen der Förderwanne 19 in die Startgrube 15 und ihr erneutes Einführen in das Arbeitsrohr 1 sowie bei Bedarf auch ein entsprechendes Herausziehen und erneutes Einführen der gesamten Abbaueinheit 3 ermöglichen.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das sich auf vielfache Weise abwandeln läßt.
Damit beim Einführen der dem Arbeitsrohr 1 nachfolgenden Rohre, insbesondere des Rohrs 14, nicht jeweils erforderlich ist, die Seile 23 und 24 in diese Rohre einzufädeln, können z.B. Rohre verwendet werden, die aus wenigstens zwei, parallel zur Achse 4 getrennten Teilen bestehen und daher um die bereits installierten Seile 23,24 und ggf. vorhandene weitere Versorgungsleitungen od. dgl. herumgelegt werden können. Rohre dieser Art sind an sich bekannt (DE-OS 33 40 256).
Die beschriebene Förderwanne 19 kann bei Anwendung eines Arbeitsrohrs 1 mit einem Außenquerschnitt von 1000 mm beispielsweise eine Breite von ca. 600 mm und eine Höhe von ca. 400 mm aufweisen, während ihre Länge von der Länge des Arbeitsrohrs 1 und den jeweiligen Verhältnissen abhängt. Eine solche Förderwanne 19 ist entsprechend Fig. 4 zweckmäßig auf vier Rädern 35 abgestützt, obwohl auch mehr oder weniger Räder 35 vorgesehen sein können. Die Seilwinden werden vorzugsweise durch hydraulische oder elektrische Antriebe mit Kräften von z.B. 30.000 Newton angetrieben. Alternativ wäre es auch möglich, andere Antriebsmechanismen als die beschriebenen Seilwinden vorzusehen und die Förderwanne 19 z.B. in der Weise selbstfahrend auszubilden, daß sie mit eigenem Antrieb in das Arbeitsrohr 1 einfahren oder von dort zur Startgrube zurückfahren kann. Innerhalb des Arbeitsrohr 1 selbst wird die Förderwanne 19 dabei zweckmäßig mit zusätzlichen pneumatischen oder hydraulischen Antrieben gekoppelt, die ihr die zum Aufsammeln des abgelösten Erdreichs erforderlichen Bewegungen erteilen.
Die Vorteile der beschriebenen Förderwanne 19 bestehen insbesondere darin, daß sie konstruktiv einfach, verschleißarm und konstengünstig ist sowie auf einfache Weise gewartet und ggf. repariert werden kann. Hinzukommt, daß im Gegensatz zur Anwendung von Kettenförderern, Förderbändern, Schubstangensystemen od. dgl. keine Notwendigkeit besteht, die gesamte Fördereinrichtung ständig entsprechend der An zahl der dem Arbeitsrohr 1 nachgeschobenen Rohre zu verlängern, da auch bei Anwendung von Seilwinden die Länge der Seile 23,24 ohne weiteres so groß gewählt werden kann, wie der längsten herzustellenden Durchbohrung 9 entspricht. Schließlich erlaubt die Anwendung der Förderwanne 19 auch die Anordnung einer sehr großen Aufnahmeöffnung 20, bezogen auf den jeweiligen Querschnitt des Arbeitsrohrs 1, was nicht nur den Abtransport von reiner Ende, sondern auch von Steinen und anderen im Erdreich vorhandenen Körpern mit verhältnismäßig großem Querschnitt ermöglicht.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Die Förderwanne kann abweichend von Fig. 3 und 4 im vorderen Bereich eine fest mit den Seiteinwänden verbundene Deckwand aufweisen und im rückwärtigen Bereich nach oben offen sein. Ferner können die Halterungen 25 und 28 an einer schwenkbaren, das Hinterende der Förderwanne bildenden Klappe angebracht sein. In diesem Fall wird die Förderwanne einfach dadurch entleert, daß sie bei geöffneter hinterer Klappe am Vorderende angehoben wird. Weiter ist es möglich, die Räder 35 völlig wegzulassen und die Förderwanne lediglich in den Rohren gleiten zu lassen. Schließlich kann die vordere Schneidkante 34 anders ausgebildet sein, als aus Fig. 3,4 und 7 ersichtlich ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Eintrittsöffnung für das Erdreich - vom größten Querschnitt der Förderwanne ausgehend - nach innen konisch verjüngt. Daher wird das abgebaute Erdreich vom Querschnitt a aufgenommen und anschließend durch einen verengten Querschnitt b gepreßt und dadurch verdichtet. Alternativ kann aber auch die aus Fig. 8 ersichtliche Querschnittsform vorgesehen werden, bei welcher die Eintrittsöffnung durchgehend denselben Querschnitt c besitzt und stattdesen der Außenmantel eine konische Erweiterung 43 bis hin zum größten Querschnitt der Förderwanne aufweist und das abgebaute Erdreich ohne derartige Verdichtung in die Förderwanne gedrückt wird. Auch kombinierte Querschnittsformen sind möglich. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, die Schneidkante im Bereich der Seitenwände und der Deckwand entsprechend Fig. 8, im Bereich des Bodens dagegen entsprechend Fig. 7 auszubilden. Dadurch wird eine Verdichtung des aufgenommenen Erdreichs weitgehend vermieden. Gleichzeitig wird verhindert, daß sich das Erdreich unter den Boden der Förderwanne schieben kann. Besonders zweckmäßig ist es, im vorderen Bereich der Förderwanne 19 eine Querschnittserweiterung längs einer Stufe 44 (Fig. 7) bzw. 45 (Fig. 8) vorzusehen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß sich das Erdreich in einem hinter der Aufnahmeöffnung liegenden Abschnitt der Förderwanne auf einem vergrößerten Querschnitt d (Fig. 7) bzw. e (Fig. 8) entspannen kann, der größer als der kleinste Querschnitt b (Fig. 7) bzw. c (Fig. 8) der Aufnahmeöffnung ist. Dadurch wird die Wandreibung des Erdreichs im hinteren Bereich der Förderwanne wesentlich verringert. Ohne diese Querschnittserweiterung kann die Reibung des Erdreichs an den Wandungen der Förderwanne so groß werden, daß sich die Wanne nur noch teilweise, aber nicht mehr ganz füllen läßt.

Claims

1) Vorrichtung zur Herstellung von unterirdischen Durchbohrungen, insbesondere mit nicht begehbarem Querschnitt, mit einem in Richtung der entstehenden Durchbohrung vorpreßbaren Arbeitsrohr, einer im Arbeitsrohr montierten Abbaueinheit, die ein über das Vorderende des Arbeitsrohrs vorschiebbares und radial zu dessen Achse bewegliches Teilschnitt-Abbauwerkzeug aufweist und auf einen im Vergleich zum Innenquerschnitt des Arbeitsrohrs wesentlich kleineren Außenquerschnitt einstellbar ist, und mit einer zum Abtransport des beim Herstellen der Durchbohrung abgelösten Erdreichs bestimmten Fördereinrichtung, die ein unterhalb der Abbaueinheit und im wesentlichen parallel zur Arbeitsrohrachse bewegbares Förderelement und eine Transporteinrichtung für das Förderelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderelement aus einer am Boden des Arbeitsrohrs (1) angeordneten, zumindest teilweise über dessen Vorderende nach vorn vorschiebbaren und wieder völlig in das Arbeitsrohr (1) zurückziehbaren Förderwanne (19) besteht, die an ihrem Vor derende eine schaufelartig ausgebildete Aufnahmeöffnung (20) für das abgelöste Erdreich aufweist, und daß die Transporteinrichtung aus einem reversierbaren Antriebsmechanismus (21,22,23,24) besteht, der ein nach hinten erfolgendes Herausfahren der Förderwanne (19) aus dem Arbeitsrohr (1) und ein erneutes Einfahren der Förderwanne (19) in das Arbeitsrohr (1) ermöglicht.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (21,22,23,24) auch hin- und hergehende Bewegungen der Förderwanne (19) im Arbeitsrohr (1) ermöglicht.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffung (20) zumindest teilweise von einem als Schneidkante ausgebildeten Rand umgeben ist.

4) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwanne 919) zwei parallele Seitenwände (30) und das Arbeitsrohr (1) zwei parallele, im Abstand der Seitenwände (30) angeordnete Führungswände (37) aufweist.

5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswände (37) am Vorderende des Arbeitsrohrs (1) durch Schräglflächen (40) mit dem Arbeitsrohrmantel verbunden sind.

6) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwanne (19) mit zur Abstützung am Arbeitsrohrboden bestimmten Rollen oder Rädern (35) versehen ist.

7) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwanne (19) einen abnehmbaren oder aufklappbaren Deckel (32) aufweist.

8) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus wenigstens zwei in Richtung der Arbeitsrohrachse (4) hinter der Förderwanne (19) angeordnete, in entgegengesetzte Richtungen wirksame, aus Trommeln (21,22) und Seilen (23,24) bestehende Seilwinden aufweisen.

9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwanne (19) an ihrem Hinterende mit Halterungen (25,28) zur Befestigung der Seile (23,24) versehen ist.

10) Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (23) wenigstens einer Seilwinde unmittelbar von der Trommel 21 zur Förderwanne (19) geführt ist, während das Seil (24) wenigstens einer weiteren Seilwinde von der Trommel (22) über am Vorderende des Arbeitsrohrs (1) drehbar gelagerte Umlenkrollen (26,27) zur Förderwanne (19) geführt ist.

11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (26,27) nahe der Innenwand des Arbeitsrohrs (1) und die Halterungen (28) nahe den Seitenwänden (30) der Förderwanne (19) angeordnet sind.

12) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Seile (23,24) wenigstens der Länge der Durchbohrung (9) entspricht.