EP3763914B1 - Vorrichtung zum erstellen eines hohlraums in einem boden - Google Patents
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- EP3763914B1 EP3763914B1 EP20194145.7A EP20194145A EP3763914B1 EP 3763914 B1 EP3763914 B1 EP 3763914B1 EP 20194145 A EP20194145 A EP 20194145A EP 3763914 B1 EP3763914 B1 EP 3763914B1
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- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
Definitions
- the invention relates to a device for creating a cavity in a soil from a starting point to a target point along a drilling line for introducing expansion to keep the cavity open with a propulsion head at the outer end of which at least one cutting element for loosening the soil is provided, the propulsion head having a Receiving space, which has an opening to which a discharge line is connected, and in which at least one first nozzle for dispensing a liquid for removing the dissolved soil from the receiving space is provided, which is provided so that its delivery opening is essentially in the direction of Discharge line is aligned, the propulsion taking place via a feed device and at least one second nozzle being provided, which is arranged so that its delivery opening is directed essentially towards the soil to be loosened.
- Such a device is out JPH01102289U and FR1338375A known. These show tunnel boring machines that have tools for loosening the soil and a receiving space connected to it. The loosening of the soil and the material conveyance of the loosened soil is supported by nozzles.
- Such a device is also from the DE 4 217 293 C2 known.
- stoneware pipes are inserted into the ground from a starting pit using a press frame.
- a jacking head is arranged in front of the stoneware pipes and has a cutting tool at its outer end for loosening the soil.
- the advance head has a receiving space for the soil loosened via the cutting edge.
- a rotating nozzle is arranged in this receiving space, which emits liquid in a jet shape, wherein the orientation of the nozzles is provided in the direction of the stoneware pipes away from the cutting edge.
- the soil penetrating into the receiving space is captured by the liquid jets and moved towards the starting pit through the stoneware pipes.
- the head with the nozzles is brought closer to the cutting edge (cohesive) or away from this side (sandy soil).
- the disadvantage here especially in very cohesive soils, is that the advance head shown here can become clogged or the soil is detached from the cutting edge in a plug-like manner without it even reaching the jet area as such, so that the plug does not dissolve and thus constipation can occur.
- the object of the invention is therefore to overcome the aforementioned disadvantages.
- the drilling device is designed so that it drills vertically upwards out of a tunnel, that the receiving space is conical, that the opening is arranged centrally in the cone, and that the first nozzle is arranged so that the emitted liquid jet is emitted along the surface of the conical receiving space towards the opening.
- a further teaching of the invention provides that at least one third nozzle is provided, which is arranged in such a way that its discharge opening is essentially directed towards an opposite wall of the receiving space. This further improves the size reduction and dissolution of the soil.
- a further teaching of the invention provides that the at least one first, the at least one second and/or the at least one third nozzle can be switched separately.
- a further teaching of the invention provides that the expansion involves jacking pipes, tunnel segments, pipe segments or pipelines.
- At least one nozzle is a full jet nozzle. This refers to a nozzle that emits a focused jet, which essentially appears as a point jet onto an obstacle. The energy is released optimally at specific points. This is advantageous if larger objects need to be specifically shredded or moved.
- a further teaching of the invention provides that the at least one first nozzle is designed as a full jet nozzle. This is advantageous if larger objects are to be shredded or moved specifically in the rear area of the receiving space of the propulsion head.
- a further teaching of the invention provides that at least one nozzle is a flat jet nozzle.
- a further teaching of the invention provides that the at least one second and/or the at least one third nozzle is designed as a flat jet nozzle. This refers to a nozzle that emits a jet that fans out in at least one direction, resulting in a broader cutting effect on the object being sprayed. The point energy of the beam becomes lower, which reduces the depth of penetration into the ground, but at the same time results in larger-area comminution.
- a further teaching of the invention provides that the receiving space is designed to be conical. Alternatively, other shapes can also be provided. The cone is particularly suitable if the loosened soil can be removed using gravity.
- a further teaching of the invention provides that the receiving space has a section in its wall in which the nozzles are arranged. This makes it possible to provide several nozzles in one area that are aligned differently.
- a further teaching of the invention provides that at least two nozzles are provided, which are aligned in the direction of the opening, the wall and/or the floor. This improves the size reduction and removal of the loosened soil.
- a further teaching of the invention provides that the liquid jets emitted by the nozzles intersect at a point. This improves the size reduction and removal of the loosened soil. Furthermore, the energy of the liquid jets is focused in one point.
- the figures show a device 10 with a jacking head 11, at the outer end of which a cutting element 12 is provided for loosening the soil.
- the jacking head 11 On the opposite side, the jacking head 11 has a connection 13 for an extension 14, which are jacking pipes, tunnel segments, Pipe segments or pipelines can act.
- the propulsion head 11 has a receiving space 15 which is conical. Alternatively, other shapes such as cylindrical or partially conical are possible.
- the receiving space 15 is connected to the cutting element 12.
- the receiving space 15 At its lower end in the conical center, the receiving space 15 has an opening 16 to which a discharge line 17 is connected.
- a pump 18 can be provided in the discharge line 17 in order to convey the soil and liquid released into the mixture.
- a recess 20 is provided which extends horizontally in a circle over the entire cone.
- individual depressions can be provided at different points on the cone.
- a plurality of first nozzles 21 are provided in the recess 20, which are arranged such that the liquid jet 31 emitted by the nozzle 21 runs essentially parallel to the conical inner surface 19. The advantage of this is that the nozzles are aligned so that these jets meet at a point 22 in the opening 16. This advantageous embodiment makes it possible to shred the loosened soil that is located in this area of the receiving space 15, if this has not already happened, and at the same time to move it along the inner surface 19 towards the opening 16.
- a plurality of second nozzles 23 are provided in the recess 20, which are arranged so that the liquid jet 33 emitted by them is directed towards the cutting element 12.
- the nozzles 23 are advantageously provided in such a way that the jets 33 meet in an area 24 which is located outside the propulsion head 11 in the ground.
- third nozzles 25 are arranged in the recess 20, which are essentially directed towards the opposite inner surface 19 of the receiving space 15.
- they are essentially provided at right angles, so that their rays 35 meet in an area 26.
- This area is preferably at the level of the transition area 27 between the cutting element 12 and the receiving space 15.
- the nozzles 21, 23, 25 are connected to a supply line 28 in which a pump 29 is provided.
- the liquid to be dispensed via the nozzles 21, 23, 25 is supplied via the supply line 28.
- Fig. 1a shows a top view of the device 10 according to the invention. What can be seen is the propulsion head 11, with the cutting unit 12 and the receiving space 15. The opening 16 is provided in the middle of the receiving space 15. Also shown is the recess 20 with the second nozzles 23.
- Fig. 1b shows an alternative view Fig. 1a with the respective liquid jets 31, 33, 35 emitted by the nozzles 21, 23, 25.
- the first nozzle 21 emits a liquid jet 31 as a full jet or spot jet.
- the second nozzle 23 emits a surface jet 33.
- the third nozzle also emits a liquid jet 35, which here is also preferably a surface jet.
- the cut surfaces BB, CC and DD are shown.
- the cutting surface BB is in the Figures 3a to 3c shown.
- the cutting surface CC is in the Figures 4a to 4c shown and the cutting plane DD is in the Figures 2a to 2c shown.
- the sectional surface CC is chosen so that it shows a section through two nozzles of the second nozzles 23.
- the cutting plane BB is chosen so that it shows a section through two nozzles of the third nozzles 25.
- the cutting plane BB is chosen so that it shows a section through two first nozzles 21.
- the Figures 2a , 3a and 4a show the section through the propulsion head 11 according to the invention without the Representation of the respective liquid jets 31, 33, 35.
- the Figures 2b , 3b , 4b each show the section through the propulsion head 11 according to the invention with the respective liquid jet 31, 33, 35 of the respective cut nozzles.
- the Figures 2c , 3c , 4c show the respective section through the propulsion head 11 according to the invention with the liquid jets 31, 33, 35 of all nozzles.
- Fig. 5 shows the device 10 according to the invention creating a cavity in the ground 30.
- the cavity (not shown) is opened from a route 32, alternatively also from a starting shaft or the like.
- Route 32 is provided with an extension 34 (here a tunnel extension).
- a schematically illustrated press frame 36 with a hydraulic cylinder 37 and a feed plate 38 is provided in the section 32.
- the cavity is opened through an opening 39 in the extension 34.
- pipe sections 14 are provided, at the front end of which the propulsion head 11 is arranged.
- the opening 39 is sealed between the expansion 34 and the corresponding pipe section 14 via a seal 40.
- the opening itself is carried out using the well-known pre-pressing process.
- the loose rock can only be loosened and removed from the nozzle 21 by the cutting edge 12 in conjunction with a liquid jet 31. If the cohesiveness of the soil increases, the second row of nozzles 23 can also be switched to improve the loosening process of the soil and/or the third row of nozzles 25 in order to simplify the shredding of the soil and the loosening of the soil.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen eines Hohlraums in einem Boden von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt entlang einer Bohrlinie zum Einbringen von Ausbau zum Offenhalten des Hohlraums mit einem Vortriebskopf an dessen äußeren Ende wenigstens ein Schneidelement zum Lösen des Bodens vorgesehen ist, wobei der Vortriebskopf einen Aufnahmeraum aufweist, der eine Öffnung aufweist, an die eine Abförderleitung angeschlossen ist, und in dem wenigstens eine erste Düse zum Abgeben einer Flüssigkeit zum Abtransport des gelösten Bodens aus dem Aufnahmeraum vorgesehen ist, die so vorgesehen ist, dass ihre Abgabeöffnung im Wesentlichen in Richtung der Abförderleitung ausgerichtet ist, wobei der Vortrieb über eine Vorschubeinrichtung erfolgt und wobei wenigstens eine zweite Düse vorgesehen ist, die so angeordnet ist, dass ihre Abgabeöffnung im Wesentlichen auf den zu lösenden Boden gerichtet ist.
- Eine solche Vorrichtung ist aus
JPH01102289U FR1338375A - Eine solche Vorrichtung ist auch aus der
DE 4 217 293 C2 bekannt. Hier werden Steinzeugrohre über einen Pressenrahmen aus einer Startgrube in den Boden eingebracht. Vor den Steinzeugrohren ist ein Vortriebskopf angeordnet, der an seinem äußeren Ende ein Schneidwerkzeug zum Lösen des Bodens aufweist. Der Vortriebskopf weist einen Aufnahmeraum für den über die Schneide gelösten Boden auf. In diesem Aufnahmeraum ist eine Rotationsdüse angeordnet, die Flüssigkeit strahlenförmig abgibt, wobei die Orientierung der Düsen in Richtung der Steinzeugrohre weg von der Schneide vorgesehen ist. Der in den Aufnahmeraum eindringende Boden wird von den Flüssigkeitsstrahlen erfasst und in Richtung der Startgrube durch die Steinzeugrohre bewegt. Je nach Bindigkeit des zu lösenden Bodens wird der Kopf mit den Düsen näher an die Schneide herangebracht (bindig) oder von dieser Seite weg angeordnet (Sandboden). - Nachteilig, insbesondere bei sehr bindigen Böden, ist hier, dass der hier gezeigte Vortriebskopf verstopfen kann bzw. der Boden pfropfenartig von der Schneide gelöst wird, ohne dass dieser den Strahlbereich als solches überhaupt erreicht, sodass es hier nicht zu einer Auflösung des Pfropfens und damit zur Verstopfung kommen kann.
- Aufgabe der Erfindung ist daher, die vorgenannten Nachteile zu überwinden.
- Gelöst wird dieses dadurch, dass die Bohrvorrichtung so ausgeführt ist, dass sie vertikal nach oben aus einem Tunnel heraus bohrt, dass der Aufnahmeraum konisch ausgeführt ist, dass die Öffnung zentrisch im Konus angeordnet ist, und dass die erste Düse so angeordnet ist, dass der abgegebene Flüssigkeitsstrahl entlang der Oberfläche des konischen Aufnahmeraums hin zur Öffnung abgegeben wird..
- Hierdurch ist vorteilhaft, dass der Boden bereits beim Lösen zerkleinert und mit der Flüssigkeit vermischt wird, wodurch eine bessere Abförderung gewährleistet wird und Verstopfungen vermieden werden. Weiterhin ist vorteilhaft, insbesondere für größere Durchmesser > 600mm, dass der Bohrkopf oder auch die Bohrrohre nicht gedreht werden müssen. Dadurch kann die notwendige Verfahrenstechnik wie Pressenrahmen etc. einfacher ausfallen. Weiterhin wird die Reinigungs- und Transportwirkung gegenüber der Wandung von dem gelösten Boden verbessert.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigsten eine dritte Düse vorgesehen ist, die so angeordnet ist, die so angeordnet ist, dass ihre Abgabeöffnung im Wesentlichen auf eine gegenüberliegende Wandung des Aufnahmeraums gerichtet ist. Hierdurch werden die Zerkleinerung und Auflösung des Bodens weiter verbessert.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine erste, die wenigstens eine zweite und/oder die wenigstens eine dritte Düse separat schaltbar sind.
- Hierdurch kann der Einsatz von Flüssigkeit optimal an die Bodengegebenheiten angepasst werden.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Ausbau um Vortriebsrohre, Tunnelsegmente, Rohrsegmente oder Rohrleitungen handelt.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei wenigstens einer Düse um eine Vollstrahldüse handelt. Hierunter wird eine Düse verstanden die einen gebündelten Strahl abgibt, der im Wesentlichen als Punktstrahl auf ein Hindernis auftritt. Hierbei wird die Energie optimal punktuell abgegeben. Dieses ist vorteilhaft, wenn größere Objekte gezielt zerkleinert werden sollen oder fortbewegt werden sollen.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine erste Düse als Vollstrahldüse ausgeführt ist. Dieses ist vorteilhaft, wenn größere Objekte gezielt im hinteren Bereich des Aufnahmeraums des Vortriebskopfes zerkleinert werden sollen oder fortbewegt werden sollen.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei wenigstens einer Düse um eine Flachstrahldüse handelt. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine zweite und/oder die wenigstens eine dritte Düse als Flachstrahldüse ausgeführt ist. Hierunter wird eine Düse verstanden, die eine Strahl abgibt, der sich wenigstens in ein Richtung auffächert, wodurch eine breitere Schneidwirkung am bedüsten Objekt erfolgt. Die Punktenergie des Strahls wird geringer, wodurch sich die Eindringtiefe in den Boden reduziert, gleichzeitig aber eine größerflächige Zerkleinerung bewirkt wird.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Aufnahmeraum konusförmig ausgeführt ist. Alternativ können auch andere Formen vorgesehen werden. Der Konus eignet sich insbesondere, wenn der gelöste Boden über die Schwerkraft abgefördert werden kann.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Aufnahmeraum in seiner Wandung einen Abschnitt aufweist, in dem die Düsen angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich in einem Bereich mehrere Düsen vorzusehen, die unterschiedlich ausgerichtet sind.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei Düsen vorgesehen sind, die in Richtung der Öffnung, der Wandung und/oder dem Boden ausgerichtet sind. Hierdurch werden die Zerkleinerung und die Abförderung des gelösten Bodens verbessert.
- Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass sich die von den Düsen abgegebenen Flüssigkeitsstrahlen in einem Punkt schneiden. Hierdurch werden die Zerkleinerung und die Abförderung des gelösten Bodens verbessert. Weiterhin wird die Energie der Flüssigkeitsstrahlen in einem Punkt fokussiert.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1a
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
- Fig. 1b
- eine alternative Darstellung mit dargestellten Flüssigkeitsstrahlen analog
Fig. 1a , - Fig. 2a
- eine Schnittansicht zu
Fig. 1a im Schnitt D, - Fig. 2b
- eine weitere Darstellung zu
Fig. 2a mit dargestellten Flüssigkeitsstrahlen aus den ersten Düsen, - Fig. 2c
- eine weitere Ansicht zu
Fig. 2a mit sämtlichen Flüssigkeitsstrahlen, - Fig. 3a
- eine Schnittansicht des Schnitts B gemäß
Fig. 1a , - Fig. 3b
- eine ergänzende Darstellung zu
Fig. 3a mit Flüssigkeitsstrahlen der zweiten Düsen, - Fig. 3c
- eine weitere Darstellung zu
Fig. 3a mit sämtlichen Flüssigkeitsstrahlen, - Fig. 4a
- eine Schnittansicht gemäß Schnitt C aus
Fig. 1a , - Fig. 4b
- eine weitere Ansicht zu
Fig. 4a mit Flüssigkeitsstrahlen der dritten Düsen, - Fig. 4c
- eine weitere Ansicht zu
Fig. 4a mit sämtlichen Flüssigkeitsstrahlen, und - Fig. 5
- eine schematische Darstellung eines Vortriebsystems mit erfindungsgemäßer Vorrichtung.
- Die Figuren zeigen eine Vorrichtung 10 mit einem Vortriebskopf 11, an dessen äußeren Ende ein Schneidelement 12 zum Lösen des Bodens vorgesehen ist auf der gegenüberliegenden Seite weist der Vortriebskopf 11 einen Anschluss 13 für einen Ausbau 14 auf, bei denen es sich um Vortriebsrohre, Tunnelsegmente, Rohrsegmente oder Rohrleitungen handeln kann. Der Vortriebskopf 11 weist einen Aufnahmeraum 15 auf, der konisch ausgeführt ist. Alternativ sind andere Formen wie beispielsweise zylindrisch oder teilkonisch möglich. Am oberen Ende ist der Aufnahmeraum 15 mit dem Schneidelement 12 verbunden. An seinem unteren Ende im konischen Zentrum weist der Aufnahmeraum 15 eine Öffnung 16 auf, an der eine Abförderleitung 17 angeschlossen ist. In der Abförderleitung 17 kann eine Pumpe 18 vorgesehen sein, um die Mischung ausgelösten Boden und Flüssigkeit ab zu fördern.
- In der hierbei abschnittsweise konisch ausgeführten Innenfläche 19 des Aufnahmeraums 15 ist eine Vertiefung 20 vorgesehen, die sich kreisförmig über den gesamten Konus horizontal erstreckt. Alternativ können hier einzelner Vertiefungen an verschiedenen Stellen des Konus vorgesehen sein. In der Vertiefung 20 sind mehrere erste Düsen 21 vorgesehen, die so angeordnet sind, dass der von der Düse 21 abgegebene Flüssigkeitsstrahl 31 im Wesentlichen parallel zur konischen Innenfläche 19 verläuft. Vorteil der Weise sind die Düsen dabei so ausgerichtet, dass sich diese Strahlen in einem Punkt 22 in der Öffnung 16 treffen. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ist es möglich, den gelösten Boden, der sich in diesem Bereich des Aufnahmeraums 15 befindet, zu zerkleinern, sofern dieses noch nicht geschehen ist und gleichzeitig entlang der Innenfläche 19 hin zur Öffnung 16 zu bewegen.
- Des Weiteren sind in der Vertiefung 20 mehrere zweite Düsen 23 vorgesehen, die so angeordnet sind, dass der von diesen abgegebene Flüssigkeitsstrahl 33 hin zum Schneidelement 12 gerichtet ist. Vorteilhafterweise sind die Düsen 23 dabei so vorgesehen, dass sich die Strahlen 33 in einem Bereich 24 treffen, der außerhalb des Vortriebskopfes 11 im Boden befindet. Durch diese Strahlen 33 wird im Bereich 24 im Boden eine Art Einbruch bewirkt, in denen sich dann der durch das Schneidelement 12 gelöste und verdrängte Boden hineinbewegen kann. Hierdurch wird das Lösen und Abtransportieren des Bodens durch den Vortriebskopf 11, insbesondere bei bindigen Böden, erleichtert.
- Des Weiteren sind in der Vertiefung 20 dritte Düsen 25 angeordnet, die im Wesentlichen auf die gegenüberliegende Innenfläche 19 des Aufnahmeraums 15 gerichtet sind. Vorteilhafterweise sind sie dabei im Wesentlichen rechtwinklig vorgesehen, sodass sich deren Strahlen 35 in einem Bereich 26 treffen. Dieser Bereich liegt vorzugsweise auf der Höhe des Übergangsbereichs 27 zwischen Schneidelement 12 und Aufnahmeraum 15. Durch das vorsehen der dritten Düsen wird im Bereich 26 der eintretende Boden zerkleinert und gelöst durch die Flüssigkeitsstrahlen 35.
- Die Düsen 21, 23, 25 sind mit einer Zuführleitung 28 verbunden, in der eine Pumpe 29 vorgesehen ist. Über die Zuführleitung 28 wird die über die Düsen 21, 23, 25 abzugebende Flüssigkeit zugeführt.
-
Fig. 1a zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Zu sehen ist dabei der Vortriebskopf 11, mit der Schneideinheit 12 und dem Aufnahmeraum 15. Mittig im Aufnahmeraum 15 ist die Öffnung 16 vorgesehen. Des Weiteren gezeigt ist die Vertiefung 20 mit den zweiten Düsen 23.Fig. 1b zeigt eine alternative Ansicht zuFig. 1a mit den jeweiligen von den Düsen 21, 23, 25 abgegebenen Flüssigkeitsstrahlen 31, 33 35. Hierbei gibt die erste Düse 21 einen Flüssigkeitsstrahl 31 als Vollstrahl bzw. Punktstrahl ab. Die zweite Düse 23 gibt einen Flächenstrahl 33 ab. Die dritte Düse gibt ebenfalls einen Flüssigkeitsstrahl 35 ab, bei dem es sich hier ebenfalls bevorzugt um einen Flächenstrahl handelt. Weiterhin in den FigurenFig. 1a undFig. 1b dargestellt sind die Schnittflächen B-B, C-C und D-D. Die Schnittfläche B-B ist in denFiguren 3a bis 3c dargestellt. Die Schnittfläche C-C ist in denFiguren 4a bis 4c dargestellt und die Schnittebene D-D ist in denFiguren 2a bis 2c dargestellt. - Die Schnittfläche C-C ist dabei so gewählt, dass sie einen Schnitt durch zwei Düsen der zweiten Düsen 23 zeigt. Die Schnittebene B-B ist dabei so gewählt, dass sie einen Schnitt durch zwei Düsen der dritten Düsen 25 zeigt. Die Schnittebene B-B ist dabei so gewählt, dass sie einen Schnitt durch zwei erste Düsen 21 zeigt. Die
Figuren 2a ,3a und4a zeigen dabei jeweils den Schnitt durch den erfindungsgemäßen Vortriebskopf 11 ohne die Darstellung der jeweiligen Flüssigkeitsstrahlen 31, 33, 35. DieFiguren 2b ,3b ,4b zeigen dabei jeweils den Schnitt durch den erfindungsgemäßen Vortriebskopf 11 mit dem jeweiligen Flüssigkeitsstrahl 31, 33, 35 der jeweiligen geschnittenen Düsen. DieFiguren 2c ,3c ,4c zeigen den jeweiligen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Vortriebskopf 11 mit den Flüssigkeitsstrahlen 31, 33, 35 aller Düsen. -
Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 beim Erstellen eines Hohlraums im Boden 30. Dabei wird aus einer Strecke 32, alternativ auch aus einem Startschacht oder dergleichen, der Hohlraum (nicht dargestellt) aufgefahren. Die Strecke 32 ist mit einem Ausbau 34 (hier ein Tunnelausbau) versehen. In der Strecke 32 ist ein schematisch dargestellter Pressenrahmen 36 mit Hydraulikzylinder 37 und einer Vorschubplatte 38 vorgesehen. - Durch eine Öffnung 39 im Ausbau 34 hindurch erfolgt das Auffahren des Hohlraums. Dafür sind Rohrschüsse 14 vorgesehen, an deren vorderen Ende der Vortriebskopf 11 angeordnet ist. Die Öffnung 39 wird zwischen Ausbau 34 und entsprechendem Rohrschuss 14 über eine Dichtung 40 abgedichtet. Das Auffahren selber erfolgt nach dem bekannten Vorpressverfahren.
- Je nach Beschaffenheit des Bodens kann das Lockergestein lediglich durch die Schneide 12 in Verbindung mit einem Flüssigkeitsstrahl 31 aus der Düse 21 gelöst und abgefördert werden. Steigt die Bindigkeit des Bodens an, kann ergänzend die zweite Düsenreihe 23 zur Verbesserung des Löseprozesses des Bodens und/oder die dritte Düsenreihe 25 zu schalten, um hier dann das Zerkleinern des Bodens und das Lösen des Bodens zu vereinfachen.
-
- 10
- Vorrichtung
- 11
- Vortriebskopf
- 12
- Schneidelement
- 13
- Anschluss
- 14
- Ausbau
- 15
- Aufnahmeraum
- 16
- Öffnung
- 17
- Abförderleitung
- 18
- Pumpe
- 19
- Innenfläche
- 20
- Vertiefung
- 21
- erste Düse
- 22
- Punkt
- 23
- zweite Düse
- 24
- Bereich
- 25
- dritte Düse
- 26
- Bereich
- 27
- Übergangsbereich
- 28
- Zuführleitung
- 29
- Pumpe
- 30
- Boden
- 31
- Flüssigkeitsstrahl der ersten Düse
- 32
- Strecke
- 33
- Flüssigkeitsstrahl der zweiten Düse
- 34
- Ausbau
- 35
- Flüssigkeitsstrahl der dritten Düse
- 36
- Pressenrahmen
- 37
- Hydraulikzylinder
- 38
- Vorschubplatte
- 39
- Öffnung
- 40
- Dichtung
Claims (11)
- Vorrichtung (10) zum
Erstellen eines Hohlraums in einem Boden von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt entlang einer Bohrlinie zum Einbringen von Ausbau zum Offenhalten des Hohlraums mit einem Vortriebskopf (11) an dessen äußeren Ende wenigstens ein Schneidelement (12) zum Lösen des Bodens vorgesehen ist, wobei der Vortriebskopf einen Aufnahmeraum (15) aufweist, der eine Öffnung (16) aufweist, an die eine Abförderleitung (17) angeschlossen ist, und in dem wenigstens eine erste Düse (21) zum Abgeben einer Flüssigkeit zum Abtransport des gelösten Bodens aus dem Aufnahmeraum vorgesehen ist, die so vorgesehen ist, dass ihre Abgabeöffnung im Wesentlichen in Richtung der Abförderleitung ausgerichtet ist, wobei der Vortrieb über eine Vorschubeinrichtung erfolgt, und wobei wenigstens eine zweite Düse (23) vorgesehen ist, die so angeordnet ist, dass ihre Abgabeöffnung im Wesentlichen auf den zu lösenden Boden gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrvorrichtung so ausgeführt ist, dass sie vertikal nach oben aus einem Tunnel heraus bohrt, dass der Aufnahmeraum (15) konisch ausgeführt ist, dass die Öffnung (16) zentrisch im Konus angeordnet ist, und dass die erste Düse (21) so angeordnet ist dass der abgegebene Flüssigkeitsstrahl (31) entlang der Oberfläche (19) des konischen Aufnahmeraums hin zur Öffnung abgegeben wird.. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten eine dritte Düse (25) vorgesehen ist, die so angeordnet ist, dass ihre Abgabeöffnung im Wesentlichen auf eine gegenüberliegende Wandung des Aufnahmeraums gerichtet ist,
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste, die wenigstens eine zweite und/oder die wenigstens eine dritte Düse separat schaltbar sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Ausbau um Vortriebsrohre, Tunnelsegmente, Rohrsegmente oder Rohrleitungen handelt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei wenigstens einer Düse um eine Vollstrahldüse handelt.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Düse als Vollstrahldüse ausgeführt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei wenigstens einer Düse um eine Flachstrahldüse handelt.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite und/oder die wenigstens eine dritte Düse als Flachstrahldüse ausgeführt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum in seiner Wandung einen Abschnitt aufweist, in dem die Düsen angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Düsen vorgesehen sind, die in Richtung der Öffnung, der Wandung und/oder dem Boden ausgerichtet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die von den Düsen abgegebenen Flüssigkeitsstrahlen in einem Punkt schneiden.
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