EP0759117B1 - Anordnung zum vortrieb eines tunnel- oder abwasserrohrs - Google Patents

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EP0759117B1
EP0759117B1 EP95915162A EP95915162A EP0759117B1 EP 0759117 B1 EP0759117 B1 EP 0759117B1 EP 95915162 A EP95915162 A EP 95915162A EP 95915162 A EP95915162 A EP 95915162A EP 0759117 B1 EP0759117 B1 EP 0759117B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
arrangement according
thick matter
matter pump
pressure
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP95915162A
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English (en)
French (fr)
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EP0759117B2 (de
EP0759117A1 (de
Inventor
Rolf Dose
Arnold Diehl
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Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Original Assignee
Putzmeister AG
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Publication date
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Application filed by Putzmeister AG filed Critical Putzmeister AG
Publication of EP0759117A1 publication Critical patent/EP0759117A1/de
Application granted granted Critical
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/124—Helical conveying means therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • E21B7/208—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes using down-hole drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/13—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms using hydraulic or pneumatic conveying means

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for propelling a Tunnel or sewer pipe in the preamble of Claim 1 specified version.
  • the invention has for its object an arrangement to improve the type specified at the beginning, that even on floors with soft plastic and liquid consistency prevents overburden breakthrough and the earth pressure in front of the head is kept constant can be.
  • the solution according to the invention is based on the idea on the exit side of the with the cutting space of the jacking head connected transport pipe a back pressure build up, even with soft plastic overburden a first pressure maintenance adapted to the propulsion.
  • a pressure-tight lockable Stone trap and the pressure-tight lockable Suction side of a thick matter pump can be connected and that the thick matter pump on the pressure side with a successive extendable conveyor line for the overburden is, the thick matter pump as a hydraulically operated Piston pump with one or two delivery cylinders is formed, the feed cylinder in a pressure-tight closable material feed container opens or open into which a connected to the delivery line, alternately to the conveyor cylinder or cylinders connectable pipe slide engages.
  • the pressure tight Formation of the overburden transport route to the suction side the thick matter pump allows for given propulsion the adaptation of the back pressure to earth pressure, namely regardless of the consistency of the overburden.
  • the thick matter pump can create an additional overpressure for removal of the overburden is available through the conveyor line put.
  • the stone trap according to the invention before Suction side of the thick matter pump, which is also hermetic completed, ensures that it is along the delivery line to no blockers that are difficult could be found.
  • the thick matter pump is appropriately in the against Jacking head attached to the pipe section.
  • the thick matter pump and its preferably hydraulic Drive units can be separated at one interface and mountable in two adjacent pipe sections his.
  • the stone trap is expediently rigid flanged the outlet end of the transport pipe, while the compensator between the stone trap and the suction side of the thick matter pump is.
  • An advantageous embodiment of the invention provides before that the stone trap one in a pressure tight with a removable cover that can be closed on the entry side to the delivery pipe and on the outlet side to the suction side the pot connected to the thick matter pump Sieve grid, the solid, like stones or root pieces over a certain size that too could lead to a blockage of the delivery line, holds back.
  • the stone trap can also be used as a cross slide trained, tapering in the passage opening and / or a passage channel for a screen grid have the overburden canal. In the case of cleaning the Cross slide moved so that the passage channel of is accessible from the outside for cleaning purposes.
  • the thick matter pump and / or their drive units on one side vertical plane of symmetry of the tunnel tubes arranged offset.
  • To prevent the head from rolling around the Avoiding the longitudinal axis is according to an advantageous Embodiment of the invention on the free side of the A counterweight for the mass balance arranged.
  • the tunnel boring machine shown in the drawing is for the production of micro tunnels and Small tunnels determine which tunnel or sewage pipes using the pipe jacking process from a starting shaft 10 with the help of a hydraulic actuatable press slide 12 in a tunneling section 14 are introduced.
  • the head 16 essentially consists of a cylindrical shield jacket 18, one the shield jacket frontal, motor-driven, with Cutting teeth 20 equipped scraper 22 and one with a motor-driven screw conveyor 24 equipped, on the entry side into the cutting space 26 of the Head 16 engaging through the partition 28th of the cutting space reaching through to the rear transport tube 30 for the overburden accumulating in the cutting space 26 32.
  • a pressure-tight sealable by means of a cover 34 Flanged stone trap 36 At the outlet end of the transport pipe 30 is a pressure-tight sealable by means of a cover 34 Flanged stone trap 36, the outlet port 38 via a flexible compensator 40 with the suction space located in a material feed container 42 a two-cylinder thick matter pump 44 connected is.
  • the material feed container 42 is by means of a Lid 46 can be closed pressure-tight.
  • the conveyor cylinders 48 of the thick matter pump 44 open into the material feed container at the end 42. Your pistons are push-pull hydraulically displaceable with the help of the hydraulic cylinders 50.
  • the control of the thick matter pump 44 takes place via a hydraulic unit 58 and an electrical one Control unit 60.
  • the stone trap 36 shown in Fig. 5a and b consists in essentially from a cylindrical pot 82 with a inlet-side flange connection 84 for the transport pipe 30 and a laterally outgoing output Outlet connector 38, and a screen grid 86, the back closed by the lid 34 and with this is rigidly connected and funnel-like at the front flange-side inlet opening 88 is open.
  • This arrangement ensures that only such Overburden that fits through the screen grid 86 the thick matter pump 44 is forwarded for removal becomes. Larger pieces arriving with the overburden 32 collect in the screen grid 86 and can be removed of the lid 34 together with the screen grid 86 from the Stone trap 36 to be removed.
  • the starting shaft 10 manufactured in the lowering process and the press slide 12 positioned within the starting shaft.
  • the head 16 with the help of the press slide 12 a bit into the tunneling section shifted in and the resulting overburden from the Starting shaft removed.
  • step by step they become Pipe pieces 62 lowered in the starting shaft 10 and with the Press carriage pressed into the tunneling section 14.
  • the Thick matter pump 44 mounted over the stone trap 36 is connected to the transport pipe 30.
  • the pressure side outgoing feed line at the thick matter pump 44 56 is a two-armed articulated tube 64 and the vertical Line piece 66 via the starting shaft 10 after led outside.
  • each piece of pipe 62 is another Line section 68 inserted into the starting shaft 10 and coupled into the delivery line 56.
  • the feed the machine then takes place via the press slide 12 gradually by one piece of pipe length.
  • the propulsion is carried out by suitably positioned sensors 70, 72, 74 the pressure in the cutting space 26 of the head 16, at the entrance to the stone trap 36 and inside of the suction space 42 measured and monitored.
  • About constipation within the thick matter pump 44 and the delivery line 56 to avoid oversized stones and Roots and other contaminants in the soil could be intercepted with the help of the stone trap 36.
  • By continuously measuring the earth pressure over the Pressure sensors 72, 74 in front of and behind the stone trap 36 ensures that a tamper is immediately detected and can then be eliminated.
  • the stone trap can for this purpose on its cover 34 slightly opened and getting cleaned. This can either be automatic or done manually.
  • the frictional resistance fluctuate in the delivery line 56 and partially can be very high is at the entrance of the delivery line 56 an injection ring nozzle 76 is provided, via which a Lubricant or water injected into the delivery line can be.
  • both the thick matter pump 44 and the hydraulic unit 58 must be accessible for repair purposes, they are one-sided while leaving a free space 78 arranged to the tunnel vertical axis.
  • counterweights 80 By additionally in the relevant piece of pipe 62 attached counterweights 80 a mass balance is effected in order to prevent the Preventing head 16.
  • the invention refers to an arrangement for propelling a Tunnel or sewer pipe along one of one Starting shaft 10 to a heading section leading to a target shaft 14.
  • the arrangement is especially for that Production of micro tunnels or small tunnels, where train by train pipe sections 62 into the tunneling section against a driving head arranged on the face 16 can be pressed.
  • For removing the overburden 32 is one in the cutting space 26 of the head engaging screw conveyor provided at the outlet-side end one behind the other pressure-tight lockable stone trap 36 and the pressure-tight lockable Suction side 42 of a thick matter pump 44 can be connected are, while the thick matter pump 44 pressure side with a successively extendable delivery line 56 for the overburden is connected.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs des im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Fassung.
Anordnungen der vorstehenden Art, die nach dem Rohrpressungsverfahren (Pipe Jacking) arbeiten, werden häufig zur Herstellung von Mikrotunneln und Kleintunneln bis etwa 3 m Durchmesser und Längen bis ca. 800 m verwendet. Dabei wird ein getriebener Vortriebskopf durch den Preßschlitten bei ständiger Ergänzung von zusätzlichen Rohrstücken durch das Erdreich gedrückt. Der anfallende Abraum wird bisher entweder über Förderbänder, Loren oder durch Ausspülen (Spülförderung) nach außen gefördert. Dabei ist der Bandaustrag relativ aufwendig, wenn man berücksichtigt, daß die Bänder beim Nachschieben der Rohrstücke ständig verlängert werden müssen. Hinzu kommt der relativ große Platzbedarf einer Bandförderanlage. Der Austrag über Loren und Schienen ist zwar einfach, aber recht zeitaufwendig, da der Vortriebskopf nur dann arbeiten kann, wenn die Lore vor Ort ist. Bei kiesig-körnigem Boden, aber auch bei hartem Gestein, wird Spülförderung angewendet. Dabei fließt die Trägerflüssigkeit oder Suspension mit hoher Geschwindigkeit durch den Schneidraum des Vortriebskopfs und reißt etwa 15% des Umlaufvolumens an Abraum mit. Überirdisch wird die Trägerflüssigkeit über Zyklone, Filter usw. vom Abraum getrennt und fließt dem Kreislauf wieder zu. Diese Methode ist aufwendig, übertägig platzraubend und nicht für alle Böden geeignet. Bei sehr weichen, feinkörnigen, beispielsweise lehm- oder tonhaltigen Böden hat sich die Haltung des Erddruckes als problematisch erwiesen. Es werden deshalb sogenannte Erddruckschilde verwendet, bei denen es darauf ankommt, daß sich der Vorschub und der Abtransport des abgeförderten Materials exakt die Waage halten, so daß weder eine Hebung des Bodens noch eine Bodensetzung auftreten kann. Diese Bedingung kann jedoch nur dann eingehalten werden, wenn der Abraum gegenüber der Austragschnecke noch so viel Reibung aufweist, daß der Erddruck gehalten werden kann. Dies gilt zwar für steifplastische und plastische Böden, nicht jedoch für Böden mit weichplastischer oder flüssiger Konsistenz, die über die Austragschnecke nicht genügend Reibung aufbauen können.
Bei einem Vortriebskopf einer Tunnelvortriebsmaschine, der ein mit einer Förderschnecke bestücktes Transportrohr für den Abtransport des Abraums aufweist, ist es an sich bekannt (DE-A 3330635), an das austrittseitige Ende des Transportrohrs eine Siebeinrichtung anzuschließen, der eine Materialschleuse nachgeschaltet ist. Aus der Siebeinrichtung fallen Wasser- und Feinmaterial in einen darunter liegenden Sammelbehälter, der über einen Ausgang entleerbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei Böden mit weichplastischer und flüssiger Konsistenz ein Abraumdurchbruch vermieden und der Erddruck vor den Vortriebskopf konstant gehalten werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, auf der Austrittsseite des mit dem Schneidraum des Vortriebskopfes verbundenen Transportrohrs einen Gegendruck aufzubauen, der auch bei weichplastischem Abraum eine dem Vortrieb angepaßte Erstdruckhaltung ermöglicht. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß an das austrittsseitige Ende des Transportrohrs hintereinander eine druckdicht verschließbare Steinfalle und die druckdicht verschließbare Saugseite einer Dickstoffpumpe anschließbar sind und daß die Dickstoffpumpe druckseitig mit einer sukzessive verlängerbaren Förderleitung für den Abraum verbunden ist, wobei die Dickstoffpumpe als hydraulisch betätigbare Kolbenpumpe mit einem oder zwei Förderzylindern ausgebildet ist, deren Förderzylinder in einen druckdicht verschließbaren Materialaufgabebehälter mündet bzw. münden, in welchen ein an die Förderleitung angeschlossener, abwechselnd an den oder die Förderzylinder anschließbarer Rohrschieber eingreift. Die druckdichte Ausbildung der Abraumtransportstrecke bis zur Saugseite der Dickstoffpumpe ermöglicht bei gegebenem Vortrieb die Anpassung des Gegendrucks an den Erddruck, und zwar unabhängig von der Konsistenz des Abraums. Die Dickstoffpumpe kann einen zusätzlichen Überdruck zum Abtransport des Abraums durch die Förderleitung zur Verfügung stellen. Die erfindungsgemäße Steinfalle vor der Saugseite der Dickstoffpumpe, die gleichfalls hermetisch abgeschlossen ist, sorgt dafür, daß es entlang der Förderleitung zu keinen Stopfern, die nur schwer auffindbar wären, kommen kann.
Die Dickstoffpumpe wird zweckmäßig in das gegen den Vortriebskopf anliegenden Rohrstück montiert. Dabei können die Dickstoffpumpe und ihre vorzugsweise hydraulischen Antriebsaggregate an einer Schnittstelle auftrennbar und in zwei benachbarten Rohrstücken montierbar sein. Um mit dem Vortriebskopf auch Kurven durchfahren zu können, ist es zweckmäßig, das Transportrohr des Vortriebskopfes mit einem elastisch oder gelenkig verbiegbaren Kompensator mit der Dickstoffpumpe zu verbinden. Zweckmäßig ist dabei die Steinfalle starr an das austrittsseitige Ende des Transportrohrs angeflanscht, während der Kompensator zwischen der Steinfalle und der Saugseite der Dickstoffpumpe angeordnet ist.
Zur Drucküberwachung können entlang der Abraumtransportstrecke mindestens zwei in diese eingreifende Drucksensoren angeordnet werden. Die Erddrucküberwachung erfolgt dabei vorteilhafterweise durch einen in den Schneidraum eingreifenden Drucksensor. Zwei weitere Drucksensoren können unmittelbar vor und hinter der Steinfalle angeordnet werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckabfalls entlang der Steinfalle kann auf das Vorhandensein eines Stopfers geschlossen werden, der eine Unterbrechung des Vortriebs zum Zwecke der Reinigung der Steinfalle erforderlich macht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Steinfalle ein in einem druckdicht mit einem abnehmbaren Deckel verschließbaren, eintrittsseitig an das Förderrohr und austrittsseitig an die Saugseite der Dickstoffpumpe angeschlossenen Topf angeordnetes Siebgitter aufweist, das Festkörper, wie Steine oder Wurzelstücke über einer gewissen Größe, die zu einer Verstopfung der Förderleitung führen könnten, zurückhält. Zur Reinigung des Siebgitters ist bei angehaltenem Vortrieb der Deckel abzunehmen. Alternativ dazu kann die Steinfalle auch einen als Querschieber ausgebildeten, sich in Durchtrittsöffnung verjüngenden und/oder ein Siebgitter enthaltenden Durchlaßkanal für den Abraumkanal aufweisen. Im Reinigungsfall wird der Querschieber so verschoben, daß der Durchlaßkanal von außen her zu Reinigungszwecken zugänglich ist.
Um für Wartungszwecke einen Freiraum zwischen Dickstoffpumpe und Rohrwand freizuhalten, wird vor allem bei Tunnelrohren mit kleinem Durchmesser die Dickstoffpumpe und/ oder ihre Antriebsaggregate einseitig zur vertikalen Symmetrieebene der Tunnelrohre versetzt angeordnet. Um ein Verrollen des Vortriebskopfes um die Längsachse zu vermeiden, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf der Freiraumseite des Rohrstücks ein Kontergewicht für den Massenausgleich angeordnet.
Da bei schwankender Abraumkonsistenz auch die Reibung in der Förderleitung variiert und teilweise sehr hoch sein kann, ist es vorteilhaft, in der Nähe des Druckausgangs der Dickstoffpumpe eine Gleitmittelinjektion in die Förderleitung vorzusehen. Dort kann ein spezielles Gleitmittel, oder auch nur Wasser, kontinuierlich in die Förderleitung injiziert und ein Gleitfilm zwischen Fördermaterial und Rohrinnenwand aufgebaut werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine nach dem Rohrpreßverfahren arbeitende Tunnelvortriebsmaschine in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2
eine Seitenansicht der Vortriebsmaschine nach Fig. 1;
Fig. 3a bis d
Schnitte entlang den Schnittlinien A-A, B-B, C-C und D-D der Fig. 2;
Fig. 4
eine vergrößerte Darstellung der Fig. 3d,
Fig. 5a und b
einen Längsschnitt durch die Steinfalle nach Fig. 2 und einen Schnitt entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig. 5a.
Die in der Zeichnung dargestellte Tunnelvortriebsmaschine ist für die Herstellung von Mikrotunneln und Kleintunneln bestimmt, bei welchen Tunnel- oder Abwasserrohre im Rohrpressungsverfahren (Pipe Jacking) von einem Startschacht 10 aus mit Hilfe eines hydraulisch betätigbaren Preßschlittens 12 in eine Vortriebsstrecke 14 eingebracht werden.
Der Vortriebskopf 16 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Schildmantel 18, einer den Schildmantel stirnseitig begrenzenden, motorisch angetriebenen, mit Schneidzähnen 20 bestückten Schürfscheibe 22 und einem mit einer motorisch angetriebenen Förderschnecke 24 bestückten, eintrittsseitig in den Schneidraum 26 des Vortriebskopfs 16 eingreifenden, durch die Trennwand 28 des Schneidraums nach hinten hindurchgreifenden Transportrohr 30 für den im Schneidraum 26 anfallenden Abraum 32. Am austrittsseitigen Ende des Transportrohrs 30 ist eine mittels eines Deckels 34 druckdicht verschließbare Steinfalle 36 angeflanscht, deren Auslaßstutzen 38 über einen biegsamen Kompensator 40 mit dem in einem Materialaufgabebehälter 42 befindlichen Saugraum einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe 44 verbunden ist. Der Materialaufgabebehälter 42 ist mit Hilfe eines Deckels 46 druckdicht verschließbar. Die Förderzylinder 48 der Dickstoffpumpe 44 münden stirnseitig in den Materialaufgabebehälter 42. Ihre Kolben sind im Gegentakt hydraulisch mit Hilfe der Hydrozylinder 50 verschiebbar. Innerhalb des Materialaufgabebehälters 42 befindet sich eine S-förmig gebogene Rohrweiche 52, deren eintrittsseitige Öffnung abwechselnd vor die Zylinderöffnungen der Förderzylinder 48 geschwenkt wird und deren austrittsseitiges Ende 54 über eine Rohrdrehverbindung an eine nach außen führende Förderleitung 56 angeschlossen ist. Die Ansteuerung der Dickstoffpumpe 44 erfolgt über ein Hydraulikaggregat 58 und eine elektrische Steuereinheit 60.
Die in Fig. 5a und b gezeigte Steinfalle 36 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Topf 82 mit einem eintrittsseitigen Flanschanschluß 84 für das Transportrohr 30 und einem seitlich abgehenden ausgangsseitigen Auslaßstutzen 38, sowie einem Siebgitter 86, das rückseitig durch den Deckel 34 verschlossen und mit diesem starr verbunden ist und stirnseitig trichterartig zur flanschseitigen Eintrittsöffnung 88 hin offen ist. Mit dieser Anordnung wird sichergestellt, daß nur solcher Abraum, der durch das Siebgitter 86 hindurchpaßt, an die Dickstoffpumpe 44 für den Abtransport weitergeleitet wird. Mit dem Abraum 32 ankommende größere Stücke sammeln sich im Siebgitter 86 und können durch Abnahme des Deckelsl 34 zusammen mit dem Siebgitter 86 aus der Steinfalle 36 entfernt werden.
Zu Beginn der Tunnelarbeiten wird der Startschacht 10 im Absenkverfahren hergestellt und der Preßschlitten 12 innerhalb des Startschachtes in Position gebracht. Sodann wird der Vortriebskopf 16 mit Hilfe des Preßschlittens 12 ein Stück weit in die Vortriebsstrecke hinein verschoben und der anfallende Abraum aus dem Startschacht entfernt. Zug um Zug werden dann die Rohrstücke 62 im Startschacht 10 abgesenkt und mit dem Preßschlitten in die Vortriebsstrecke 14 gepreßt. Im ersten Rohrstück 62 hinter dem Vortriebskopf 16 ist die Dickstoffpumpe 44 montiert, die über die Steinfalle 36 an das Transportrohr 30 angeschlossen wird. Die druckseitig an der Dickstoffpumpe 44 abgehende Förderleitung 56 wird über ein zweiarmiges Gelenkrohr 64 und das vertikale Leitungsstück 66 über den Startschacht 10 nach außen geführt. Mit jedem Rohrstück 62 wird ein weiterer Leitungsabschnitt 68 in den Startschacht 10 eingeführt und in die Förderleitung 56 eingekuppelt. Der Vorschub der Maschine erfolgt dann über den Preßschlitten 12 schrittweise um jeweils eine Rohrstücklänge. Während des Vortriebs wird durch geeignet positionierte Sensoren 70, 72, 74 der Druck im Schneidraum 26 des Vortriebskopfs 16, am Eingang der Steinfalle 36 und innerhalb des Saugraums 42 gemessen und überwacht. Um Verstopfungen innerhalb der Dickstoffpumpe 44 und der Förderleitung 56 zu vermeiden, werden übergroße Steine und Wurzeln und sonstige Verunreinigungen, die im Boden sein könnten, mit Hilfe der Steinfalle 36 abgefangen. Durch kontinuierliche Messung des Erddruckes über die Drucksensoren 72, 74 vor und hinter der Steinfalle 36 ist sichergestellt, daß ein Stopfer sofort entdeckt und anschließend beseitigt werden kann. Die Steinfalle kann zu diesem Zweck an ihrem Deckel 34 leicht geöffnet und gereinigt werden. Dies kann entweder automatisch oder manuell erfolgen.
Da bei schwankender Bodenkonsistenz auch der Reibwiderstand in der Förderleitung 56 schwanken und teilweise sehr hoch sein kann, ist am Eingang der Förderleitung 56 eine Injektionsringdüse 76 vorgesehen, über die ein Gleitmittel oder Wasser in die Förderleitung injiziert werden kann.
Da sowohl die Dickstoffpumpe 44 als auch das Hydraulikaggregat 58 für Reparaturzwecke zugänglich sein müssen, sind sie unter Freilassung eines Freiraums 78 einseitig zur Tunnelhochachse angeordnet. Durch zusätzlich im betreffenden Rohrstück 62 angebrachte Kontergewichte 80 wird ein Massenausgleich bewirkt, um ein Verrollen des Vortriebskopfs 16 zu verhindern.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs entlang einer von einem Startschacht 10 zu einem Zielschacht führenden Vortriebsstrecke 14. Die Anordnung ist vor allem für die Herstellung von Mikrotunneln oder Kleintunneln bestimmt, bei denen Zug um Zug Rohrstücke 62 in die Vortriebsstrecke gegen einen stirnseitig angeordneten Vortriebskopf 16 gepreßt werden. Zum Abtransport des Abraums 32 ist eine in den Schneidraum 26 des Vortriebskopfs eingreifende Förderschnecke vorgesehen, an deren austrittsseitiges Ende hintereinander eine druckdicht verschließbare Steinfalle 36 und die druckdicht verschließbare Saugseite 42 einer Dickstoffpumpe 44 anschließbar sind, während die Dickstoffpume 44 druckseitig mit einer sukzessive verlängerbaren Förderleitung 56 für den Abraum verbunden ist.

Claims (14)

  1. Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs entlang einer von einem Startschacht (10) zu einem Zielschacht führenden Vortriebsstrecke (14) mit einem einen zylindrischen Schildmantel (18) und eine stirnseitig um die Zentralachse des Schildmantel drehbare, motorisch antreibbare Schürtscheibe (22) aufweisenden Vortriebskopf (16), mit einem innerhalb des Startschachts an einem Widerlager abstützbaren Preßschlitten (12), der dazu bestimmt ist, eine Anzahl nacheinander über den Startschacht (10) in die Vortriebsstrecke (14) einführbare Rohrstücke (62), deren erstes Rohrstück axial gegen den Schildmantel (18) des Vortriebskopfs (16) zur Anlage bringbar ist, axial in Richtung Vortriebsstrecke zu pressen, mit einem über Durchtrittsöffnungen in der Schürtscheibe (22) mit Abraum (32) beaufschlagbaren Schneidraum (26) und mit einem vorzugsweise mit einer Förderschnecke (24) oder einem Förderschneckenpaar bestückten Transportrohr (30) für den Abtransport des Abraums (32) aus dem Schneidraum (26) zu einer austrittseitig an das Transportrohr anschließbaren Abraumtransportstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß an das austrittsseitige Ende des Transportrohrs (30) hintereinander eine druckdicht verschließbare Steinfalle (36) und die druckdicht verschließbare Saugseite (42) einer Dickstoffpumpe (44) anschließbar sind, daß die Dickstoffpumpe (44) druckseitig mit einer sukzessive verlängerbaren Förderleitung (56, 68, 66) für den Abraum (32) verbindbar ist und daß die Dickstoffpumpe (44) als hydraulisch betätigbare Kolbenpumpe mit einem oder zwei Förderzylindern (48) ausgebildet ist, deren Förderzylinder (48) in einen druckdicht verschließbaren Materialaufgabebehälter (42) mündet bzw. münden, in welchen ein an die Färderleitung angeschlossener, abwechselnd an den oder die Förderzylinder (48) anschließbarer Rohrschieber (52) eingreift.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickstoffpumpe (44) in das gegen den Vortriebskopf (16) anliegende erste Rohrstück (62) montierbar ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickstoffpumpe (44) und ihre vorzugsweise hydraulischen Antriebsaggregate (58) an einer Schnittstelle auftrennbar und in zwei benachbarte Rohrstücke (62) montierbar sind.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens zwei entlang der Abraumtransportstrecke angeordnete, in diese eingreifende Drucksensoren (72,74).
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Drucksensor (72,74) unmittelbar vor und hinter der Steinfalle (36) angeordnet ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen in den Schneidraum (26) eingreifenden Drucksensor (70).
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens einen in die Förderleitung (56) eingreifenden Drucksensor.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steinfalle (36) ein in einem druckdicht mit einem abnebmbaren Deckel (34) verschließbaren, eintrittsseitig an das Transportrohr (30) und austrittsseitig an die Saugseite (42) der Dickstoffpumpe (44) angeschlossenen Topf angeordnetes Siebgitter aufweist.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steinfalle (36) einen als Querschieber ausgebildeten, sich in Durchtrittsrichtung verjüngenden und/oder ein Siebgitter enthaltenden Durchlaßkanal für den Abraum (32) aufweist.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickstoffpumpe (44) und/oder ihre Antriebsaggregate (58) gegen die Hochachse des betreffenden Rohrstücks (62) unter Freilassung eines Freiraums (78) seitlich versetzt montiert sind und daß auf der Freiraumseite des Rohrstücks (62) ein Kontergewicht (80) angeordnet ist.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportrohr (30) des Vortriebskopfes (16) über einen elastisch oder gelenkig verbiegbaren Kompensator (40) mit der Dickstoffpumpe (44) verbindbar ist.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steinfalle (36) und Saugseite (42) der Dickstoffpumpe (44) ein elastisch verbiegbarer Kompensator (40) angeordnet ist.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung (56) ein vorzugsweise als Gleitringdüse ausgebildeter Gleitmittelinjektor (76) angeordnet ist.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßschlitten (12) ein an die Förderleitung (56) anschließbares Gelenkrohr (64) trägt.
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