[0001] Die Erfindung betrifft eine Rohrvorpresseinrichtung mit einer Einrichtung zum Ausheben
und Abfördern von Haufwerk zum Herstellen eines kombiniert in offener Bauweise und
von einer Pressgrube aus im Rohrvorpressverfahren hergestellten, aus Rohrschüssen
bestehenden Rohrstranges für Stollen oder Tunnel, wobei sich unterhalb eines mit Verbautafeln
verbauten Grabens der Rohrstrang anschließt und die Rohrvorpresseinrichtung einen
Schneidkopf aufweist, der vom sich anschließenden Nachlaufrohr abgeschottet ist, und
in dessen oberem Mantelteil eine Aushuböffnung vorgesehen ist, durch die das vom Schneidkopf
angeschnittene Material mit einem Aushubgerät aushebbar und von diesem einem Transportsystem
übergebbar ist.
[0002] Beim Herstellen von Stollen oder Tunneln aus vorgefertigten Rohren wird in Abhängigkeit
von der Mächtigkeit des Erdreichs über den Rohren entweder in geschlossener oder offener
Bauweise gearbeitet. Bei einer Mächtigkeit bis zum zwei- bis dreifachen Rohrdurchmesser
wird häufig die offene Grabenbauweise angewendet.
[0003] Bei der bekannten offenen Grabenbauweise wird ein relativ breiter Graben ausgehoben,
wobei entweder der natürliche Böschungswinkel zu berücksichtigen ist, oder die Grabenwandung
durch zusätzliche Ausbauten, beispielsweise lotrechte Verbauplatten, gesichert werden
muss. Die Rohre werden mittels eines Kranes, der auf einer neben dem Graben erforderlichen
Bahn verfährt, von oben in den Graben gelegt. Nach dem Einlegen der Rohre wird der
Graben ausgefüllt und das Gelände eingeebnet. Um die Platzerfordernisse zu verringern
und die Verlegeleistung zu steigern, ist aus der DE-AS 16 58 772 bekannt geworden,
Rohre von einer Pressgrube aus mittels einer hydraulischen Vortriebseinrichtung aufeinanderfolgend
in einem im Querschnitt etwa V-förmigen Graben als zusammenhängenden Rohrstrang vorzutreiben,
wobei ein nicht freigelegter Teil des Grabens durch den Schneidkopf angeschnitten
wird. Diese hydraulische Vortriebsweise in einem offenen Graben mit natürlichem Böschungswinkel
hat sich dort bewährt, wo ein genügend breiter Raum für den im Querschnitt V-förmigen
Graben zur Verfügung steht. Um einen Vortrieb auch bei schmalen Bauflächenbreiten
zu ermöglichen, ist aus der DE 33 14 813 C1 bekannt, die Breite des mit lotrechten
Verbautafeln ausgerüsteten Grabens gleich oder kleiner als den Außendurchmesser der
Rohre zu gestalten, wobei die Verbautafeln auf jeder Grabenseite bei einer dem Außendurchmesser
entsprechenden Breite des Grabens eine bis zu den Seitenlinien der Rohre reichende,
oder bei einer geringeren Breite des Grabens eine bis knapp über die Rohre reichende
Bautiefe erhalten. Bei dieser offenen Bauweise bildet sich vor dem Schneidkopf eine
Endböschung, deren Böschungswinkel etwa an der unteren Stelle des Schneidkopfes ansetzt.
Beim Vortrieb schneidet der Schneidkopf auch die Endböschung an. Das vor dem Schneidkopf
angeschnittene Material muß jedoch nach vorn auf die Endböschung geschaufelt oder
geschoben werden, damit es vor dem Schneidkopf von einem Bagger ausgehoben werden
kann.
[0004] Andererseits ist aus der DE-OS 23 22 468 ein Schneidkopf bekannt, der mit einem von
der Sohle bis zur Kopflinie schräg verlaufenden Verdrängerboden ausgerüstet ist, der
in geschlossener Vortriebsweise durch das Erdreich gepresst wird und dabei das Erdreich
maulwurfartig nach oben drückt. Für eine offene Vortriebsweise mit Baggeraushub ist
dieser Schneidkopf nicht geeignet, weil ihm ein Raum fehlt, in den das angeschnittene
Erdreich gedrängt wird und aus dem es mittels eines Baggers ausgehoben werden kann.
[0005] Die gattungsgemäße Einrichtung für die offene Bauweise ist in der EP 0 206 371 A1
näher beschrieben und ist im Oberbegriff des Hauptanspruchs detailliert berücksichtigt
worden. Der Vorteil einer Aushuböffnung im Schneidkopf ist darin zu sehen, dass das
vom Schneidkopf angeschnittene Material direkt von einem Bagger ausgehoben werden
kann.
[0006] Des weiteren ist nach der DE 38 11 036 A1 eine Rohrvorpresseinrichtung mit einem
dem Rohrstrang vorgeschalteten, einen Schneidschuh aufweisenden Arbeitsrohr bekannt,
bei welcher das gelöste Bodenmaterial durch eine durch eine Schottenwand geführte
und in einem Anschlussrohr angeordnete Abfördereinrichtung abgefördert bzw. abgepumpt
wird.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abfördern von Haufwerk
gemäß der im Oberbegriff des tragenden Anspruchs 1 angegebenen Gattung anzugeben,
mit der auch bei beengten Oberflächenplatzverhältnissen das Abfördern des vom Schneidkopf
angeschnittenen Bodenmaterials auf wirtschaftliche Weise möglich ist.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, im oberen Mantelteil des ersten,
dem Schneidkopf nachfolgenden Nachlaufrohres eine Einfüllöffnung für das mit dem Aushubgerät
aus den Schneidkopf ausgehobene Material zur Übergabe an das innerhalb des Rohrstranges
geführte und bis in die Pressgrube reichende Transportsystem vorgesehen ist.
[0009] Auf diese Weise entfällt jede kostenaufwendige Überlegung für den Materialtransport,
insbesondere bei engen räumlichen Verhältnissen. Ungeachtet der Transportverhältnisse
bestimmt der Rohrvortrieb allein die benötigte räumliche Breite, wobei dennoch in
Abhängigkeit des Rohrquerschnitts Großgeräte zum Einsatz kommen. Besonders günstige
Arbeitsverhältnisse können geschaffen werden, wenn die Aushuböffnung und die Einfüllöffnung
in ihrer Breite knapp der lichten Grabenbreite entsprechen.
[0010] Da die Aushuböffnung und die Einfüllöffnung jeweils mit entsprechenden Hauben verschließbar
ausgebildet sind, kann ohne großen Umrüstaufwand die gesamte Vorrichtung nicht nur
in offener, sondern auch in geschlossener Bauweise eingesetzt werden.
[0011] Um das Eindringen von eventuell anstehendem Grundwasser in den verpressten Rohrstrang
zu verhindern, ist zweckmäßigerweise im Schneidkopf eine Schottenwand angeordnet,
die lösbar ausgebildet ist. Die Schottenwand ist mit einer von der unteren Mantellinie
am vorderen Ende ausgehenden und keilförmig zum rückwärtigen Ende hin bis etwa zum
halben Durchmesser ansteigenden Leitplatte versehen.
[0012] Ein besonderer Vorteil ist in dem Transportsystem zu sehen, welches außerhalb der
Grabenbreite keinen Platzbedarf erfordert. Die Auswahlkriterien im Hinblick auf die
Wahl und Ausgestaltung des Transportsystems werden durch die örtlichen Begebenheiten,
durch anfallende Materialmenge, durch Aushubgeräte, durch Rohrquerschnitt und -längen
ermittelt. Grundsätzlich sind die üblichen, bekannten Materialtransportverfahren einzusetzen.
Diese Auswahl betrifft sowohl diskontinuierliche wie auch kontinuierliche Transportverfahren,
beispielsweise hydraulische Förderverfahren oder Bandanlagen.
[0013] Bei der Auswahl des Aushubgerätes in Form eines Baggers können die Verbautafeln bei
lotrechter oder V-förmiger Anordnung und unter Berücksichtigung, dass die Einfüllöffnung
in ihrer Breite knapp der lichten Grabenbreite entspricht, als seitliche Trichterwände
verwendet werden. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch vorstellbar, dass zur
besseren Übergabe des abzufördernden Materials in oder auf das Transportsystem innerhalb
des Rohrstranges eine spezielle, trichterartige Einlaufschurre in die Einfüllöffnung
einsetzbar ist.
[0014] Da bei dieser Lösung, die Einfüllöffnung im ersten, dem Schneidkopf nachfolgenden
Nachlaufrohr anzuordnen, eventuell ein Nachteil in technischer und auch wirtschaftlicher
Form auftreten kann, bietet sich im Rahmen der Erfindung eine weitere vorteilhafte
Lösung an. Diese Lösung ist insbesondere darauf abgestellt, dass bei einem in einem
verbauten oder nicht verbauten Graben verlaufenden Rohrstrang im Anschluss an die
Aushuböffnung eine schließbar ausgebildete Einfüllöffnung für das mit dem Aushubgerät
aus dem Schneidkopf ausgehobene Material zur Übergabe an das innerhalb des Rohrstranges
geführte und bis in die Pressgrube reichenden Transportsystem vorgesehen ist, wobei
der Einfüllöffnung ein zusätzliches durch eine abgekapselte Öffnung in der Schottwand
reichendes Transportmittel nachgeschaltet ist.
[0015] Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Rohrvorpresseinrichtung ist darin zu
sehen, dass die erforderliche Bearbeitung des aus Stahlblech bestehenden Schneidkopfes
für eine Einfüllöffnung einfacher ist, wobei ein besonderes Merkmal darin besteht,
den Schneidkopf ohne große Probleme durch Verschließen der Einfüllöffnung unirüsten
zu können. Um die Übergabe des Aushubmaterials in die Einfüllöffnung durch eine Baggerschaufel
voll zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die Einfüllöffnung mit einer allseits umschließenden
Einlaufschurre zu versehen. Je nach Ausführung der Rohrvorpresseinrichtung, insbesondere
im Hinblick auf den Rohrquerschnitt, erweist es sich als Vorteil, der Einfüllöffnung
ein Transportmittel nachzuschalten, um eine zweckmäßige Übergabe auf das im Rohrstrang
vorgesehene Transportsystem zu gestalten. Unabhängig von der Wahl des Transportmittels
ist die im oberen Bereich der Schottwand befindliche Öffnung so abzukapseln, dass
vornehmlich das Eindringen von Wasser in den Rohrstrang vermieden wird.
[0016] Die einfachste und technisch am wenigsten aufwendige Lösung für ein solches Transportmittel
scheint ein schräg verlaufendes Schurrenblech zu sein, das bei Bedarf aktivierbar
sein sollte. Der Einsatz einer kontinuierlichen Fördereinrichtung könnte u.a. mit
dem Vorteil verbunden sein, bei einer Wagenförderung größere Einheiten verwenden zu
können, da eine größere Förderhöhe vorhanden wäre.
[0017] Insgesamt liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung in der Möglichkeit, den Schneidkopf
durch Verschließen der Einfüllöffnung im Bedarfsfall als auch, wenn erforderlich,
die Aushuböffnung verschließbar zu gestalten und ohne Bearbeitung des Nachlaufrohres
diese Einheiten für unterschiedliche Rohrvorpressverfahren verwenden zu können.
[0018] Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und
werden im nachfolgenden näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematisiert dargestellte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Ausführungsbeispiels
eines Schneidkopfes mit Auslauföffnung und einer Einfüllöffnung im ersten Nachlaufrohr,
- Figur 2
- eine schematisiert dargestellte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Schneidkopfes
mit Einfüllöffnung und nachgeschaltetem Schurrenblech,
- Figur 3
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schneidkopfes mit Einfüllöffnung und nachgeschaltetem
kontinuierlichem Fördermittel und
- Figur 4
- eine teilweise Draufsicht auf das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel.
[0019] Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführung werden mehrere Rohre 1 von einer
Pressgrube 5 aus mittels einer hydraulischen Vortriebseinrichtung 6 an der Sohle eines
Grabens 3 vorgedrückt, wobei der am vorderen Ende befindliche steuerbare Schneidkopf
2 den nicht freigelegten Teil des Grabens 3 anschneidet. Die Pressgrube 5 kann in
üblicher Weise mit einer Vorpressschiene 7 und einem Widerlager 8 für die hydraulische
Vortriebseinrichtung 6 ausgerüstet sein. Der Schneidkopf 2 ist in üblicher Weise doppelwandig
ausgebildet, mit Steuerzylindern ausgerüstet und liegt unter Zwischenlage eines Druckringes
9 gegen das Stirnende des vorderen, als Nachlaufrohr 1 ausgebildeten Rohres an. Die
Seitenwände des Grabens 3 werden durch Verbautafeln 4 gehalten, die sich in nicht
näher dargestellter Weise durch die gegenüberliegenden Verbautafeln 4 abstützen.
[0020] Für den Fall, dass im Graben Grundwasser ansteht, kann dessen Eindringen in den Rohrstrang
durch eine im Schneidkopf 2 lösbar befestigte Schottenwand 11 verhindert werden. Der
Schottenwand 11 ist eine Leitplatte 12 zugeordnet, die von der unteren Mantellinie
am vorderen Ende des Schneidkopfes 2 ausgehend keilförmig zur Schottenwand 11 hin
bis zum halben Durchmesser ansteigt.
[0021] Das durch den Schneidkopf 2 angeschnittene und auszuhebende Material ist als Aushubmaterial
13 bezeichnet. Der als Aushubgerät vorgesehene, nicht dargestellte Bagger greift mit
seiner Schaufel durch die Aushuböffnung 10 in der oberen Mantelfläche des Schneidkopfes
2 und transportiert das Material durch die Einfüllöffnung 14 innerhalb der oberen
Mantelfläche des dem Schneidkopf 2 nachfolgenden und als Nachlaufrohr 1 bezeichneten
Rohres zu dem entsprechenden Transportsystem 15 innerhalb des Rohrstranges. Bei dem
in der Figur 1 dargestellten Wagen, der mit 15 bezeichnet ist, handelt es sich nur
um ein Ausführungsbeispiel, wobei der Wagen 15 nur symbolhaft als eines von verschiedenen
Transportsystemen zu gelten hat.
[0022] Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden mehrere Betonrohre 1 von
einer Pressgrube 5 aus mittels einer hydraulischen Vortriebseinrichtung 6 auf der
Sohle eines Grabens 3 vorgedrückt, wobei der am vorderen Ende befindliche steuerbare
Schneidkopf 2 den nicht freigelegten Teil des Grabens 3 anschneidet. Die Pressgrube
5 kann in üblicher Weise mit einer Vorpressschiene 7 und einem Widerlager 8 für die
hydraulische Vortriebseinrichtung 6 ausgerüstet sein. Der Schneidkopf 2 ist üblicherweise
doppelwandig ausgebildet. Er ist mit einem Steuerzylinder ausgerüstet und liegt unter
Zwischenlage eines Druckringes 9 gegen das Stirnende des vorderen, als Nachlaufrohr
1 ausgebildeten Stahlbetonrohres an. Die Seitenwände des Grabens 3 können durch Verbautafeln
gehalten werden.
[0023] Das Eindringen von Grundwasser in den Rohrstrang wird durch eine im Schneidkopf 2
lösbare Schottwand 11 verhindert. Der Schottwand 11 ist eine Leitplanke 12 zugeordnet,
die von der unteren Mantellinie am vorderen Ende des Schneidkopfes 2 ausgehend keilförmig
zur Schottwand 11 hin bis ca. zum halben Durchmesser ansteigt.
[0024] Das durch den Schneidkopf 2 angeschnittene und auszuhebende Material ist als Aushubmaterial
13 bezeichnet. Der als Aushubgerät vorgesehene, nicht dargestellte Bagger greift mit
seiner Schaufel durch die Aushuböffnung 10 in der oberen Mantelfläche des Schneidkopfes
2 und transportiert das Material in die innerhalb der oberen Mantelfläche des der
Aushuböffnung 10 im Schneidkopf 2 nachfolgenden Einfüllöffnung 14. Die Einfüllöffnung
14 ist allseits mit einer lösbaren Einlaufschurre 16 umgeben. Unterhalb der Einfüllöffnung
14 ist ein zusätzliches Fördermittel vorgesehen, welches durch eine in der Schottwand
11 abgekapselte Öffnung 18 greift, um das gelöste Aushubmaterial in das im Rohrstrang
befindliche Transportsystem 15 in Form eines Wagens oder beispielsweise Bandförderung
zu übergeben. Nach dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um
ein Schurrenblech 17, während es sich in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 und
Figur 3 um ein kontinuierlich arbeitendes Fördermittel, beispielsweise um ein Fördeband
19 handelt.
[0025] Wie aus der Draufsicht nach Figur 4 zu entnehmen ist, ist das Förderband 19 in der
Breite so gestaltet, dass das Aushubmaterial mittig auf das Förderband 19 geführt
wird. Das Förderband 19, das u.a. auch als Kettenkratzerband ausgebildet sein kann,
weist eine Antriebsrolle 21 mit einem Antrieb 20 und einer Umkehrrolle 22 auf. Durch
die Positionierung des Förderbandes 19 unterhalb des oberen Mantelbereichs des Rohrstranges
ist es möglich, große, dem Querschnitt des Rohrstranges angepasste Fördermittel 15
einzusetzen.
Bezugszeichenliste
[0026]
- 1
- Nachlaufrohr
- 2
- Schneidkopf
- 3
- Graben
- 4
- Verbautafel
- 5
- Pressgrube
- 6
- Vortriebseinrichtung
- 7
- Verpressschiene
- 8
- Widerlager
- 9
- Druckring
- 10
- Aushuböffnung
- 11
- Schottenwand
- 12
- Leitplatte
- 13
- Aushubmaterial
- 14
- Einfüllöffnung
- 15
- Transportsystem
- 16
- Einlaufschurre
- 17
- Schurrenblech
- 18
- Öffnung in der Schottenwand
- 19
- Förderband
- 20
- Antriebsmotor
- 21
- Antriebswelle
- 22
- Umkehrrolle
1. Rohrvorpresseinrichtung mit einer Einrichtung zum Ausheben und Abfördern von Haufwerk
zum Herstellen eines kombiniert in offener Bauweise und von einer Pressgrube aus im
Rohrvorpressverfahren hergestellten, aus Rohrschüssen bestehenden Rohrstranges für
Stollen oder Tunnel, wobei sich unterhalb eines mit Verbautafeln verbauten Grabens
der Rohrstrang anschließt und die Rohrvorpresseinrichtung einen Schneidkopf aufweist,
der vom sich anschließenden Nachlaufrohr abgeschottet ist, und in dessen oberem Mantelteil
eine Aushuböffnung vorgesehen ist, durch die das vom Schneidkopf angeschnittene Material
mit einem Aushubgerät aushebbar und von diesem einem Transportsystem übergebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Mantelteil des ersten, dem Schneidkopf (2) nachfolgenden Nachlaufrohres
(1) eine Einfüllöffnung (14) für das mit dem Aushubgerät (10) aus den Schneidkopf
(2) ausgehobene Material zur Übergabe an das innerhalb des Rohrstranges geführte und
bis in die Pressgrube (5) reichende Transportsystem (15) vorgesehen ist.
2. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rohrstrang in einem verbauten oder
nicht verbauten Graben verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Mantelteil des Schneidkopfes (2) im Anschluss an die Aushuböffnung
(10) eine schließbar ausgebildete Einfüllöffnung (14) für das mit dem Aushubgerät
aus dem Schneidkopf (2) ausgehobene Material zur Übergabe an das innerhalb des Rohrstranges
geführte und bis in die Pressgrube (5) reichenden Transportsystem (15) vorgesehen
ist, wobei der Einfüllöffnung (14) ein zusätzliches durch eine abgekapselte Öffnung
(18) in der Schottwand (11) reichendes Transportmittel (17, 19) nachgeschaltet ist.
3. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushuböffnung (10) im Schneidkopf(2) und die Einfüllöffnung (14) im ersten
Nachlaufrohr (1) mittels an den Rändern lösbar befestigbarer Hauben verschließbar
ausgebildet sind.
4. Rohrvorpresseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsystem (15) als diskontinuierlich förderndes System, beispielsweise
als Wagenförderung ausgebildet ist.
5. Rohrvorpresseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsystem (15) als kontinuierlich förderndes System, beispielsweise
als hydraulische oder Bandförderung ausgebildet ist.
6. Rohrvorpresseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schneidkopf (2) eine Schottenwand (11) lösbar angeordnet ist, die mit einer
von der unteren Mantellinie am vorderen Ende ausgehenden und keilförmig zum rückwärtigen
Ende hin bis etwa zum halben Durchmesser ansteigenden Leitplatte (12) versehen ist.
7. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushuböffnung (10) und die Einfüllöffnung (14) in ihrer Breite knapp der
lichten Grabenbreite entsprechen, wobei die Verbautafeln (4) seitliche Trichterwände
bilden.
8. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (14) mit einer lösbaren, trichterartigen Einlaufschurre
versehbar ist.
9. Rohrvorpresseinrichtung Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (14) allseits nach oben von einer Einlaufschurre (16) umgeben
ist.
10. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Einfüllöffnung (14) nachgeschaltete und durch die Öffnung (18) im oberen
Bereich der Schottwand (11) führende Transportmittel als Schurrenblech (17) ausgebildet
ist.
11. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schurrenblech (17) beispielsweise durch Vibration zusätzllich aktivierbar
ausgebildet ist.
12. Robrvorpresseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Einfüllöffnung (14) nachgeschaltete Transportmittel als kontinuierlich
arbeitendes Fördermittel, beispielsweise als Band- oder Kettenkratzer-Förderer (19)
ausgebildet ist.
13. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die um die Einfüllöffnung (14) angeordnete Einlaufschurre (16) lösbar mit dem
oberen Mantelteil des Schneidkopfes (2) verbindbar angeordnet ist.
14. Rohrvorpresseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (14) mit einem deckelartigen Blech verschließbar ausgebildet
ist.