Schürf- und Fördereinrichtung einer unterirdisch arbeitenden Vortriebsvorrichtung für Rohrleitungen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schürf- und Fördereinrichtung einer unterirdisch arbeitenden Vortriebsvorrichtung für Rohrleitungen mit vorzugsweise nicht-begehbarem Nennquerschnitt, die von einem Preßschacht aus in das anstehende Erdreich eingetrieben wird und aus einem Schürfkopf und wenigstens einem diesen vorpressenden Nachläufer und nachgepreßten Produktrohrschüssen besteht, wobei im Stirnbereich des Schürfkopfes eine Schürfscheibe umläuft, die von einer Welle in Umlauf versetzt wird, wobei die Welle mit Abstand von einem Förderrohr umgeben ist, dessen Wand im Bereich des Schürfkopfes gegenüber dessen Außenzylindermantel abgeschottet ist, wobei im Förderrohr Fördermittel zum Zurückfördern des Schürfgutes in Richtung auf den Schacht vorgesehen sind und wobei im Förderquerschnitt zwischen der Welle und der Förderrohrwand gegen Grundwassereinbrüche wirkende Schleusenmittel vorgesehen sind.

[0002] Ein derartiges Schleusenmittel ist bekannt aus der EP-A 0 100 748. Das Schleusenmittel besteht aus einer in der Förderrohrwand randseitig fest eingespannten Membran, mittels der eine Abschottung gegen Wassereinbrüche erzielt werden soll. Die Standfestigkeit einer solchen Membran ist jedoch begrenzt. Die Membran wird eingesetzt im Rahmen einer Fördervorrichtung, die Bestandteil einer Vorrichtung zum Vortreiben von Produktrohren oder Rohrschüssen aus Rohren mit nicht-begehbaren Rohrnennweiten ist. Das Vortreiben der Rohrleitungen mit Hilfe der Vortriebsvorrichtung erfolgt von einem in den Boden abgesenkten Preßschacht aus. Vom Preßschacht aus ist durch das Förderrohr hindurch bis zu einem Schürfkopf eine Welle geführt, die eine Schürfscheibe innerhalb des Schürfkopfes dreht, wodurch anstehendes Erdreich abgetragen wird. Das abgetragene Erdreich wird von der die Welle umgebenden Förderschnecke nach hinten zum Preßschacht zurückgefördert. Von dort wird es zur Oberfläche gebracht und abtransportiert. Damit das abgetragene Erdreich nicht zwischen einen Außenzylindermantel des Schürfkopfes und die nachgedrückten Produktrohre einerseits und das Förderrohr kleineren Durchmessers andererseits gelangen kann, ist der Außenzylindermantel des Schürfkopfes gegenüber dem Förderrohr abgeschottet mittels einer kegelstumpfförmigen Ortsbrust.

[0003] Aus der NL-A 7 905 512 ist es bekannt, wenigstens zwei auf Abstand angeordnete Schleusenmittel vorzusehen, die abwechselnd geöffnet oder geschlossen werden können. Die Schleusenmittel bestehen aus Scheibenpaaren, wobei jeweils eine Scheibe eine Durchgangsöffnung hat und die andere Scheibe einen Ausschnitt. Beim Drehen der Scheibe mit dem Ausschnitt, beispielsweise zusammen mit der umlaufenden Förderschnecke, kann diese Scheibe den Durchlaß periodisch öffnen und schließen. Sind die Scheiben mit dem Ausschnitt in der Drehlage gegeneinander versetzt, dann öffnen sich die Schleusenmittel wechselweise. Der Aufbau ist beim Auftreten von Steinen empfindlich gegen ein Verstopfen. Der Durchlaßquerschnitt ist ständig teilweise abgeschottet. Diese Teilabschottung ist unvermeidlich.

[0004] Aus der US-A 1 741 497 ist es bekannt, bei kerdbohrmaschinen den Raum zwischen einem Bohrrohr und dem umgebenden Gehäuse mittels eines aufblasbaren Verschlusses zu schließen. Dieser aufblasbare Verschluß füllt den zu verschließenden Raum auch im Ruhezustand ständig teilweise an. Der zu verschließende Raum dient nicht dem ständigen Fördern von abzutragendem Erdreich. Deshalb stört es nicht, wenn der Verschluß den Hohlraum ständig teilweise und im Bedarfsfalle ganz verschließt.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der eine bedarfsgerecht dosierte Abschottung möglich ist, die einen Bereich ohne Abschottung über eine Teilabschottung bis hin zur Totalabschottung umfaßt.

[0006] Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schleusenmittel aus wenigstens einem mittels eines strömungsfähigen Mediums aufweitbaren Ringbalg bestehen, durch den sich die Welle hindurch erstreckt und mit dem entsprechend dem Abschottungsbedarf und dem Ausmaß des Aufweitens der Förderquerschnitt ganz oder teilweise verschlossen wird oder völlig offen bleibt.

[0007] Damit ist eine einstellbare Grundwasserschleuse im Förderbereich des abgetragenen Erdreiches geschaffen. Mit Hilfe des über den Ringbalg einstellbaren Durchlaßquerschnittes ist es möglich, bei zunehmendem Wasserandrang den Durchlaßquerschnitt, damit den Gesamtdurchlaß an Wasser und Erdreich und somit Bodenerosionen an der Ortsbrust zu vermindern bis zu einer Totalabschottung. Ist der Wasserandrang geringer, dann kann mit größerem Durchlaßquerschnitt gearbeitet werden; der dem Grundwasser entgegenwirkende Druck läßt sich auf diese Weise so einstellen, daß vor der Ortsbrust keine Bodenerosionen infolge eines Wassereinbruches auftreten. Bei einem geringeren Wasseranteil kann die Erdreichförderung erhöht und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Vortriebsvorrichtung verbessert werden. Mit Hilfe des aufweitbaren Ringbalges läßt sich also die Arbeitsgeschwindigkeit optimal anpassen an die vor Ort herrschenden Arbeitsbedingungen, insbesondere die Grundwasserverhältnisse.

[0008] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in einem gegenseitigen Abstand zwei Ringbälge vorgesehen sind. Mit zwei auf Abstand angeordneten Ringbälgen läßt sich die Abschottungswirkung bei starkem Grundwasseranfall und Druck verstärken.

[0009] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringbälge zur Ausbildung einer Abschottung periodisch gegensinnig schleusenbildend aufweitbar und wieder zurückziehbar sind. Durch das periodische gegensinnige Zurückziehen und Aufweiten der Ringbälge läßt sich ein absatzweiser Schleusenbetrieb einführen, wobei die Abschottung immer besser wird, je mehr Ringbälge nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jeweils im Abstand voneinander vorgesehen sind. Immer wenn beispielsweise beim Einsatz von zwei Ringbälgen ein Ringbalg in seinem Wirkbereich eine Abschottung herbeiführt, hebt der andere Ringbalg die Abschottung auf. In dem Raum zwischen den beiden Ringbälgen läßt sich dabei das abgetragene Erdreich und Wasser in einem Arbeitstakt sammeln und im anderen Arbeitstakt abführen. Jeweils ein Ringbalg führt eine Totalabschottung herbei.

[0010] Das Zurückfördern des Schürfgutes kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erfolgen, daß auf der Welle eine Förderschnecke vorgesehen und der Arbeitsbereich der Ringbälge frei ist von Förderschneckenteilen. Eine einfache und zweckmäßige Förderart ist damit mit einer im Querschnitt regelbaren Grundwasserschleuse kombiniert.

[0011] Der Ringbalg kann sowohl von innen nach außen als auch von außen nach innen wirken. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist aber vorgesehen, daß der oder die Ringbälge an der Förderrohrwand angeordnet und von dort aus nach innen aufweitbar sind. Das Anschließen des strömungsfähigen Mediums läßt sich so leichter bewerkstelligen.

[0012] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das strömungsfähige Medium Preßluft oder eine Flüssigkeit ist. Als Flüssigkeit kommt nach einer Weiterbildung der Erfindung vor allem eine inkompressible Flüssigkeit, wie eine Hydraulikflüssigkeit, in Betracht. Mit einer inkompressiblen Flüssigkeit läßt sich gegebenenfalls eine feinere Regulierung oder Dosierung der Menge des strömungsfähigen Mediums im Ringbalg erreichen.

[0013] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zufluß des strömungsfähigen Mediums zu den Ringbälgen regelbar ist mittels Schleusenventilen in das Medium zuführenden Leitungen. Solche Schleusenventile können sowohl Druck- als auch Mengenregelventile sein, die vom Preßschacht oder von einer Übertage-Station aus ferngesteuert werden.

[0014] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß beim Einsatz von Preßluft als strömungsfähiges Medium diese außer der besonders geregelten Zufuhr zu den Ringbälgen ständig in den Schürfbereich des Schürfkopfes vor der Ortsbrust eindrückbar ist. Das Medium Preßluft hat damit den Vorteil einer Doppelwirkung, indem es in den Ringbälgen und im Bereich Schürfbereich wirksam ist. Durch das ständige Eindrücken von Preßluft in den Schürfbereich des Schürfkopfes wird bereits ein an sich bekannter Rückhaltedruck auf anstehendes Wasser ausgeübt.

[0015] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Spülleitung vorgesehen ist, mittels der Spülwasser in Vortriebsrichtung gesehen, vorzugsweise jeweils vor den Wirkbereichen der Ringbälge, in diese Wirkbereiche einspritzbar ist. Sollte sich bei der Rückführung von abgetragenem Erdreich eine Verstopfung ergeben, dann wird diese durch das eingedrückte Spülwasser beseitigt.

[0016] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abstand zwischen zwei Wirkbereichen der Ringbälge etwa der axialen Länge zweier Schneckengänge auf der Welle entspricht. Ein derartiger Abstand der Wirkbereiche hat sich für einen störungsfreien Betrieb als geeignet erwiesen.

[0017] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringbälge aus flexiblem, hochzähem Kunststoff, wie Pur-Zell oder Zell-Vulcolanschaum, bestehen. Ein derartiges Material hat sich für den rauhen Betrieb beim unterirdischen Vortreiben von Rohren mit nicht-begehbaren Rohrnennweiten als außerordentlich geeignet erwiesen.

[0018] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 den Schürfteil einer unterirdisch arbeitenden Vorrichtung zum Vortreiben von Rohrleitungen mit einer ringbalgförmigen Grundwasserschleuse in voll geöffneter, halb geöffneter und geschlossener Stellung, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine Vorrichtung nach Fig. 1 mit einem Ringbalg als Grundwasserschleuse, wobei der Vortrieb aus einem Preßschacht heraus erfolgt,

Fig. 5 bis 7 eine Vorrichtung mit zwei im Gegentakt betriebenen ringbalgförmigen Grundwasserschleusen im Taktbetrieb.

[0019] Der in Fig. 1 dargestellte Schürfteil 1 einer Vorrichtung zum unterirdischen Vortreiben von Rohrleitungen besteht aus einem Schürf- oder Steuerkopf 3 und einem in der Vortriebsrichtung nach Pfeil 5 dem Schürfkopf nachlaufenden Nachläufer 7. Dem Nachläufer 7 sind wiederum Rohrschüsse 9 nachgesetzt, die aus dem in Fig. 4 dargestellten Preßschacht 10 heraus mittels einer Vortriebsvorrichtung 11 dem Nachläufer 7 und dem Schürfkopf 3 hinterhergedrückt werden. Dieses Vortriebsverfahren durch Vorpressen einzelner, hintereinander gesetzter Rohrschüsse 9 und diesen vorlaufender Nachläufer 7 und Schürfköpfe 3 ist bekannt, ebenso wie die Möglichkeit, den Schürf- oder Steuerkopf 3 vor dem Nachläufer 7 in der Vortriebsrichtung zu steuern. Einzelheiten der gegeneinander anliegenden Druckflächen der einzelnen Rohrteile und die Steuerungsvorrichtung für den Schürf- bzw. Steuerkopf 3 sind deshalb nicht näher erläutert.

[0020] Innerhalb des Schürfkopfes 3 befindet sich eine kegelstumpfförmig aufgeweitete Ortsbrust 12. Diese Ortsbrust endet an der Stirn 13 des Schürfkopfes 3, der nach vorn hin eine Öffnung 14 aufweist, in der eine Schürfscheibe 15 umlaufen kann. Diese Schürfscheibe 15 ist an dem vorderen Ende 16 einer Welle 17 angeordnet, die von der Vortriebsvorrichtung 11 im Preßschacht 10 in Umlauf versetzt wird. Auf der Welle 17 ist eine Förderschnecke 18 angeordnet, mit der von der Schürfscheibe 15 abgetragenes Erdreich zum Preßschacht zurückgefördert wird.

[0021] Die Welle 17 mit der auf ihr angeordneten Förderschnecke 18 läuft in einem Förderrohr 19 um. Dadurch kann das abgetragene Erdreich innerhalb der Rohrschüsse 9 und des Nachläufers 7 sicher geführt zum Preßschacht 10 geleitet werden. Die Welle 17 mit der Förderschnecke 18 und das Förderrohr 19 sind unterteilt in zusammenfügbare Teilstücke, deren Länge der Länge der Rohrschüsse entspricht. Die Teilungen sind durch mit T bezeichnete Striche angedeutet und in ihrer Bauweise bekannt.

[0022] Die Förderschnecke 18 weist innerhalb des Nachläufers 7 einen Unterbrechungsbereich 20a auf. An der Wand des Förderrohres ist innerhalb des Unterbrechungsbereiches 20a ein als Grundwasserschleuse wirkender, schlauchartiger Ringbalg 21 angeordnet. Der Ringbalg 21 besteht aus einem flexiblen, hochzähen Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff. Der Ringbalg 21 ist so ausgebildet, daß er durch Einleiten eines strömungsfähigen Mediums nach innen aufgeweitet werden kann, und zwar in den Querschnitt 22 des Förderrohres 19 hinein in Richtung auf die Welle 17. Es wäre aber auch denkbar, falls notwendig oder gewünscht, den Ringbalg 21 an der Welle 17 zu befestigen und nach außen in Richtung auf die Wand des Förderrohres 19 aufzuweiten. In beiden Fällen wirkt der Ringbalg 21 als Schleusenteil, mit dessen Hilfe der Durchlaßquerschnitt des Rohres 22 verändert werden kann.

[0023] Das Aufweiten des Ringbalges 21 kann entweder mit Hilfe von Preßluft oder einer Flüssigkeit erfolgen. Als strömungsfähiges flüssiges Medium kommt vorzugsweise eine inkompressible Flüssigkeit, beispielsweise Hydraulik-Flüssigkeit, in Betracht.

[0024] Der Unterbrechungsbereich 20a für den Ringbalg 21 muß im Bereich des schürfkopfseitigen Endes 23 des Förderrohres vorgesehen sein. Sein Abstand von der Schürfscheibe sollte 1,0 m betragen, kann aus konstruktiven Gründen aber auch weiter hinten angeordnet werden.

[0025] Das strömungsfähige Medium wird über eine Rohrleitung 24 vom Preßschacht 10 her herangeführt. Ist das Medium eine Hydraulik-Flüssigkeit, dann ist das Rohr 24 hinter einem Durchflußmengen-Meßventil 25 an einer mit 26 bezeichneten Stelle geschlossen. Ist das Aufweitmedium jedoch Luft, dann ist das Rohr 24 mit einem Rohrteil 24a weitergeführt, bis es schließlich in dem Schürfraum 27 vor der Ortsbrust 12 mündet. In einer Abzweigung von dem Rohrbereich 24a, die zum Ringbalg 21 führt, befindet sich ein Druckregelventil 28, mit dem sich der Druck innerhalb des Ringbalges 21 einstellen läßt. Gegebenfalls genügt auch eines der als Schleusenventile arbeitenden Ventile 25 und 28. Durch eine Austrittsöffnung 24b am Ende des Rohrteiles 24a wird der Schürfraum 27 zusätzlich mit Druckluft beaufschlagt, wodurch Bodenerosionen vor der Schürfscheibe 15 verhindert oder vermindert werden.

[0026] Um sicherzugehen, daß es im Unterbrechungsbereich 20a keine bleibenden Verstopfungen gibt, ist eine Spülwasserleitung 29 vorgesehen, die vorzugsweise vor dem Unterbrechungsbereich 20a, jedoch in dessen Nähe, in den Innenraum 31 des Förderrohres 19 mündet. Die Einspritzrichtung über die Öffnung 32 ist schräg nach hinten gelegt, so daß das Spülwasser unmittelbar in den Bereich vor dem Ringbalg 21 einspritzt.

[0027] Das Schleusenteil in Form des Ringbalges 21 soll den Querschnitt 22 im Innenraum 31 des Förderrohres 19 in gewünschtem Ausmaß verschließen können, um so eine Anpassung an die Fließfähigkeit des geschürften Erdreiches herbeizuführen. Enthält das geschürfte Erdreich einen höheren Grundwasseranteil, dann ist seine Fließfähigkeit größer als bei einem kleineren Grundwasseranteil. Außerdem ist die Förderfähigkeit des Erdreiches aufgrund seiner Zusammensetzung bereits unterschiedlich. Um hier eine optimale Anpassung zu erhalten und damit zu optimalen Vortriebsgeschwindigkeiten zu kommen, ist der Ringbalg aufblasbar, und Fig. 2 zeigt, daß der Ringbalg 21 beispielsweise den Querschnitt 22 des Innenraumes 31 des Förderrohres 19 zur Hälfte verschließt. Fig. 3 zeigt, wie der Ringbalg 21 derart aufgeweitet ist, daß er sich an die Welle 17 anlegt. Das bedeutet einen vollständigen Verschluß des Querschnittes 22, beispielsweise bei Arbeitspausen oder bei plötzlich einbrechendem Grundwasser. Die Standfestigkeit eines solchen Ringbalges aus flexiblem, zähem und hochfestem Kunststoff reicht aus für alle im Kanalbaubetrieb insbesondere bei nicht-begehbaren Rohrnennweiten auftretenden Anforderungen.

[0028] Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform einer Schürf- und Fördereinrichtung mit dem Steuerkopf 3 und dem Nachläufer 7a. Der Steuerkopf 3 und der Nachläufer 7a werden auch in diesem Fall mit Hilfe der nachgesetzten Rohrschüsse 9 aus dem Preßschacht 10 mittels der Vortriebsvorrichtung 11 (Fig. 4) in das anstehende Erdreich vorgetrieben. Die Zylinderaußenwand 65 des Steuerkopfes 3 hat einen Durchmesser, der dem der Außenwand 66 des Nachläufers 7a und der Außenwand 67 der nachgesetzten Rohrschüsse 9 entspricht. Innerhalb des Nachläufers 7a befindet sich das Förderrohr 19, in dem die Welle 17 drehbar ist, die die Förderschnecke 18 trägt.

[0029] Die Welle 17 treibt im Bereich der Stirn 13 des Steuerkopfes 3 die Schürfscheibe 15 an. Das Förderrohr 19 mündet innerhalb des Steuerkopfes 3 in die sich kegelstumpfförmig aufweitende Ortsbrust 12.

[0030] Die Förderschnecke 18 weist innerhalb des Nachläufers 7 Unterbrechungsbereiche 20b und 20c auf. In der Wand 19a des Förderrohres 19 sind in den Unterbrechungsbereichen 20c und 20b schlauchförmige Ringbälge 39, 41 vorgesehen. Diese Ringbälge 39, 41 bestehen wieder aus einem flexiblen, hochzähen Kunststoff, beispielsweise einem Schaumkunststoff. Die Ringbälge 39, 41 sind derart ausgebildet, daß sie beim Einblasen von Preßluft derart in den Innenraum 31 des Förderrohres 19 aufweitbar sind, daß sie von außen her die Welle 17 umschließen. Aus diesem Abschottungszustand sind sie jedoch auch zurückziehbar an die Wand 19a des Förderrohres 19, so daß gefördertes Erdreich an ihnen vorbei weitergefördert werden kann. Die Ringbälge 39 und 41 werden mit Preßluft versorgt über die Leitung 24, die über eine Öffnung 24b in den Schürfraum 27 vor der Ortsbrust 12 mündet. Es sind Auf/Zu-Schleusenventile 49 und 51 vorgesehen, mittels der die Preßluft in die beiden Ringbälge 49 und 51 einleitbar ist. Die Auf/Zu-Schleusenventile 49 und 51 weisen auch eine nicht dargestellte Luftablaßstellung auf, über die die Preßluft aus den Ringbälgen in den Hohlraum 33 zwischen der Außenwand des Außenläufers 7a und dem Förderrohr 19 abblasbar ist.

[0031] Weiterhin ist eine Spülwasserleitung 29 vorgesehen, mittels der Spülwasser über Mündungen 55 und 57 in die Unterbrechungsbereiche 20b, 20c einspritzbar ist. In der Spülwasserleitung 29 sind Auf/Zu-Ventile 59 und 61 angeordnet. Die Rohrmündungen 55 und 57 sind so gehalten, daß einfließendes Spülwasser so in die Unterbrechungsbereiche 20b, 20c einspritzt, daß es aufgestautes Erdreich in Richtung auf den Preßschacht 10 löst und vortreibt. Die Auslässe 55 und 57 befinden sich dabei vorzugsweise, in Vortriebsrichtung gesehen, vor den Unterbrechungsbereichen 20b und 20c.

[0032] In Längsrichtung der Schneckenfördereinrichtung lassen sich drei Förderräume I, II und 111 unterscheiden. Der Förderraum I befindet sich in Vortriebsrichtung vor der ersten von dem Ringbalg 39 gebildeten Schleuse A. Es folgt dann der Förderraum II zwischen den Schleusen A und B, wobei die Schleuse B von dem Ringbalg 41 bildbar ist. Der Förderraum III befindet sich in Vortriebsrichtung hinter der Schleuse B und führt zu dem Preßschacht 10.

[0033] Fig. 5 zeigt nun einen Förderzustand, in dem die Schleuse A durch Aufblasen des Ringbalges 39 geschlossen ist. Auch die Spülwasserventile 59 und 61 sind geschlossen. Das Schleusenventil 49 ist geöffnet, das Schleusenventil 51 ist geschlossen. Die Druckluft strömt außer in den Ringbalg 39 auch noch durch die Ortsbrust 12. Die Schleuse B ist geöffnet. Dreht sich nun die Welle 17, dann fördert die Schürfscheibe 15 abgetragenes Erdreich in den Raum I bis vor die Schleuse A. Erdreich, das sich in den Förderräumen II und III befand, wird von der Förderschnecke 18 zum Preßschacht 10 weggeführt.

[0034] Ist der Förderraum II geleert, dann wird durch Schließen des Schleusenventiles 49 die Luft aus dem Ringbalg 39 in den Raum 33 entleert, und der Ringbalg zieht sich in Richtung auf die Wand des Förderrohres 19 zurück. Die Schleuse A ist damit geöffnet. Zugleich wurde das Schleusenventil 51 geöffnet. Damit hat sich der Ringbalg 41 aufgeweitet, und er umschließt nun fest die Welle 17. Bei diesem in Fig. 6 dargestellten Arbeitszustand fördert die Schürfscheibe 15 abgetragenes Erdreich an der Schleuse A vorbei bis zur Schleuse B. Damit füllt sich der Förderraum II auf. Aus dem Förderraum 111 wird abgetragenes Erdreich weiter in Richtung auf den Preßschacht 10 weggeführt.

[0035] Ist der Förderraum II aufgefüllt, dann wird wieder die Schleuse B geschlossen, während sich die Schleuse A öffnet. Durch dieses gegensinnige Öffnen und Schließen erfolgt ein periodisches Auffüllen und Entleeren des Förderraumes II. Dieses gegensinnige Öffnen und Schließen kann nach einem fest vorgegebenen Takt automatisch gesteuert werden; es ist aber auch möglich, die Taktlänge von der Geschwindigkeit des Verfüllens durch besondere Sonden einzeln zu bestimmen und teilgeschlossene Zwischenstellungen einzuführen.

[0036] Es hat sich als geeignet erwiesen, den Abstand zwischen zwei Schneckenunterbrechungen 20b, 20c bzw. zwei Schleusen A, B in axialer Länge etwa auf die Länge von zwei Schneckengängen zu bemessen. Es ist ohne weiteres möglich, weitere Schleusen nachzuschieben, um evtl. noch eine größere Dichtung herbeizuführen.

[0037] Fig. 7 zeigt nun einen Zustand, wo evtl. das abgetragene Erdreich die Unterbrechungsbereiche 20b und 20c verstopft hat. In diesem Fall werden die Spülwasserventile 59 und 61 bei geöffneten Schleusen A, B geöffnet, so daß das Spülwasser in der Förderrichtung in die Unterbrechungsbereiche 20b, 20c einspritzen kann, bis sich das verfestigte Erdreich durch Aufschwemmen gelöst hat und dann in Richtung auf den Preßschacht 10 weiter gefördert werden kann.

Ansprüche

1. Schürf- und Fördereinrichtung an einer unterirdisch arbeitenden Vortriebsvorrichtung (11) für Rohrleitungen mit vorzugsweise nicht-begehbarem Nennquerschnitt, die von einem Preßschacht (10) aus in das anstehende Erdreich eingetrieben wird und aus einem Schürfkopf (3) und wenigstens einem diesen vorpressenden Nachläufer (7, 7a) und nachgepreßten Produktrohrschüssen (9) besteht, wobei im Stirnbereich (12) des Schürfkopfes (3) eine Schürfscheibe (15) umläuft, die von einer Welle (17) in Umlauf versetzt wird, wobei die Welle (17) mit Abstand von einem Förderrohr (19, 29) umgeben ist, dessen Wand (19) im Bereich des Schürfkopfes (3) gegenüber dessen Außenzylindermantel (65) abgeschottet ist, wobei im Förderrohr (19) Fördermittel (18) zum Zurückfördem des Schürfgutes in Richtung auf den Schacht (10) vorgesehen sind, und wobei im Förderquerschnitt zwischen der Welle (17) und der Förderrohrwand (19a) gegen Grundwassereinbrüche wirkende Schleusenmittel (21) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenmittel (21) aus wenigstens einem mittels eines strömungsfähigen Mediums aufweitbaren Ringbalg bestehen, durch den sich die Welle (17) hindurch erstreckt und mit dem entsprechend dem Abschottungsbedarf und dem Ausmaß des Aufweitens der Förderquerschnitt (22) ganz oder teilweise verschlossen wird oder völlig offen bleibt.

2. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gegenseitigen Abstand zwei Ringbälge (39, 41) vorgesehen sind.

3. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringbälge (39, 41) zur Ausbildung einer Abschottung periodisch gegensinnig schleusenbildend aufweitbar und wieder zurückziehbar sind.

4. Schürf- und Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (17) eine Förderschnecke (18) vorgesehen und der Arbeitsbereich der Ringbälge (39, 41) frei ist von Förderschneckenteilen.

5. Schürf- und Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Ringbälge (21, 39, 41) an der Förderrohrwand (19) angeordnet und von dort aus nach innen aufweitbar sind.

6. Schürf- und Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsfähige Medium Preßluft oder eine Flüssigkeit ist.

7. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsfähige Medium eine inkompressible Flüssigkeit ist.

8. Schürf- und Fördereinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß des strömungsfähigen Mediums zu den Ringbälgen (21, 39, 41) regelbar ist mittels Schleusenventilen (25, 28, 49, 51) in das Medium zuführenden Leitungen (24).

9. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz von Preßluft als strömungsfähiges Medium diese außer der besonders geregelten Zufuhr zu den Ringbälgen (21, 39, 41) ständig in den Schürfbereich (17) des Schürfkopfes (3) von der Ortsbrust (12) eindrückbar ist.

10. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spülleitung (29) vorgesehen ist, mittels der Spülwasser, in Vortriebsrichtung gesehen, vorzugsweise jeweils vor den Wirkbereichen (20a bis 20c) der Ringbälge, in diese Wirkbereiche (20a bis 20c) einspritzbar ist.

11. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei Wirkbereichen (20b, 20c) der Ringbälge etwa der axialen Länge zweier Schneckengänge auf der Welle (17) entspricht.

12. Schürf- und Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbalg (21) aus flexiblem, hochzähem Kunststoff, insbesondere flexiblem, hochzähem Schaumkunststoff, besteht.

Revendications

1. Dispositif de creusement et d'extraction d'une installation d'avance (11) travaillant sous terre pour des conduites avec, de préférence, une section nominale non praticable, qui est percée depuis un puits aggloméré (10) dans le sous-sol existant et se compose d'une tête de creusement (3) et au moins d'un corps suiveur (7, 7a) pressant celle-ci vers l'avant et de viroles tubulaires de produit (9), un disque de creusement (15) tournant à cette occasion dans la zone frontale (12) de la tête de creusement (3), qui est déplacé en rotation par un arbre (17), l'arbre (17) étant, à cette occasion entouré à une certaine distance par un tube d'extraction (19, 29), dont la paroi (19) est cloisonnée vis-à-vis de son enveloppe extérieure (65) cylindrique, dans la zone de la tête de creusement (3), des moyens de transports (18) étant à cette occasion prévus dans le tube d'extraction (19) pour ramener le produit issu du creusement en direction du puits (10) et des moyens de sas (21) étant prévus à cette occasion dans la section de l'extraction, entre l'arbre (17) et la paroi de tube de transport (19a), agissant contre les irruptions d'eau souterraine, caractérisé en ce que le moyen de sas (21) se compose d'au moins un soufflet annulaire extensible au moyen d'un fluide capable de s'écouler, à travers lequel s'étend l'arbre (17) et avec lequel il est partiellement ou complètement obturé ou reste complètement ouvert, en fonction du besoin de cloisonnement et de la taille de l'élargissement de la section de l'extraction (22).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux soufflets annulaires (39, 41) sont prévus à distance réciproque.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les soufflets annulaires (39, 41) sont périodiquement extensibles et rétractables à nouveau, à contre sens et en formant un sas, pour réaliser un cloisonnement.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que'une vis d'extraction (18) est prévue sur l'arbre (17) et que la zone de travail des soufflets annulaires (39, 41) est exempte des parties de vis d'extraction.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou les soufflet(s) annulaire(s) (21, 39, 41) sont disposés sur la paroi de tube d'extraction (19) et sont extensibles à partir de là vers l'intérieur.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluide capable de s'écouler est de l'air comprimé ou un liquide.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fluide capable de s'écouler est un liquide incompressible.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'amenée aux soufflets annulaire (21, 39, 41) de fluide capable de s'écouler est susceptible d'être réglée au moyen de soupapes de sas (25, 28, 49, 51) situées dans les conduites (24) amenant le fluide.

9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, dans le cas d'utilisation d'air comprimé pour le fluide capable de s'écouler, cet air est constamment admissible sous pression dans la zone de creusement (17) de la tête de creusement (3) du front d'attaque (12), à l'exception de l'amenée spéciale réglée aux soufflets annulaires (21, 39, 41).

10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une conduite de rinçage (29) est prévue au moyen de laquelle de l'eau de rinçage est susceptible d'être injectée, vu dans le sens d'avancement, de préférence chaque fois devant les zones d'action (20a à 20c) des soufflets annulaires, dans ces zones d'action (20a à 20c).

11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance entre deux zones d'action (20b, 20c) des soufflets annulaires correspond approximativement à la longueur axiale de deux pas de vis sur l'arbre (17).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le soufflet annulaire (21) est composé d'une matière plastique flexible à haute dureté, en particulier une mousse de matière plastique flexible à haute dureté.

Claims

1. Excavating and conveying equipment at an underground advancing equipment (11) for pipe ducts of preferably inaccessible nominal cross-section, which equipment is driven from a press shaft (10) into the soil that is present and consists of an excavator head (3), at least one follower (7, 7a) pressing this forward and product pipe lengths (9) pressed on from behind, wherein an excavator disc (15) is set into rotation by a shaft (17) and rotates in the end region (12) of the excavator head (3), wherein the shaft (17) is surrounded at a spacing by a conveyor pipe (19, 29), the wall (19) of which is partitioned off in the region of the excavator head (3) from the outer cylindrical shell (65) thereof, wherein conveyor means (18) for the rearward conveying of the excavated material in the direction of the shaft (10) are provided in the conveyor pipe (19) and wherein sluice means (21) acting against inrushes of ground water are provided between the shaft (17) and the conveyor pipe wall (19a), characterised thereby, that the sluice means (21) consist of at least one annular bellows, which is distendable by means of a flowable medium and through which the shaft (17) extends and by which the conveying cross-section (22) is closed entirely or partially or remains fully open in accordance with the need for partitioning and the extent of the distension.

2. Excavating and conveying equipment according to claim 1, characterised thereby, that two annular bellows (39, 41) are provided at a mutual spacing.

3. Excavating and conveying equipment according to claim 2, characterised thereby, that the annular bellows (39, 41) are for the formation of a partition periodically distensible in opposite sense while forming a sluice and again retractable.

4. Excavating and conveying equipment according to either claim 1 or claim 2, characterised thereby, that a conveyor worm (18) is provided on the shaft (17) and the operating range of the annular bellows (39, 41) is free of conveyor worm parts.

5. Excavating and conveying equipment according to either claim 1 or claim 2, characterised thereby, that the or each annular bellows (21, 39, 41) is or are arranged at the conveyor pipe wall (19) and distensible inwardly from there.

6. Excavating and conveying equipment according to either claim 1 or claim 2, characterised thereby, that the flowable medium is compressed air or a liquid.

7. Excavating and conveying equipment according to claim 6, characterised thereby, that the flowable medium is an incompressible liquid.

8. Excavating and conveying equipment according to either claim 1 or claim 2, characterised thereby, that the inflow of the flowable medium to the annular bellows (21, 39, 41) is regulable by means of sluice valves (25, 28, 49, 51) in ducts (24) supplying the medium.

9. Excavating and conveying equipment according to claim 6, characterised thereby, that on the use of compressed air as the flowable medium, this is - apart from the specially regulated feed to the annular bellows (21, 39, 41) - constantly impressible from the face shield (12) into the excavating range (17) of the excavator head (3).

10. Excavating and conveying equipment according to claim 1, characterised thereby, that a rinsing duct (29) is provided, by means of rinsing water is injectable into the operating ranges (20a to 20c) of the annular bellows, preferably in front of these operating ranges (20a to 20c) as seen in direction of advance.

11. Excavating and conveying equipment according to claim 2, characterised thereby, that the spacing between two operating ranges (20b, 20c) of the annular bellows about corresponds to the axial length of two worm pitches on the shaft (17).

12. Excavating and conveying equipment according to claim 1, characterised thereby, that the annular bellows (21) consists of flexible and highly tough synthetic material, in particular of flexible and highly tough synthetic foam material.

Zeichnung