DE2710959C2 - Process for the production of pipe structures, such as canals or supply lines - Google Patents
Process for the production of pipe structures, such as canals or supply linesInfo
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Description
Zahnrad 32, das ein in der Mitte angeordnetes Antriebszahnrad 33 kämmt, das von dem Motor 7 durch die Nabe des Grundgestells 3 angetrieben wird. Falls erwünscht, kann das Antriebszahnrad 33 auch von einem eigenen Motor oder über ein Drehzahländerungsgetriebe T angetrieben werden. Ebenso können, falls gewünscht, die einzelnen Zahnräder 32 von eigenen Motoren angetrieben werden.Gear wheel 32 which meshes with a centrally arranged drive gear 33 which is driven by the motor 7 through the hub of the base frame 3. If desired, the drive gear 33 can also be driven by its own motor or via a speed change gear T. If desired, the individual gear wheels 32 can also be driven by their own motors.
Am besten haben die einzelnen Zahnräder 32 und das Antriebszahnrad 33 eine Schrägverzahnung, da sie in losgebrochenem Material arbeiten. Ferner ist es vorteilhaft, die anderen Flächen der Zahnräder 32 und 33 aus einem sehr harten Werkstoff zu formen oder mit einem harten Werkstoff zu beschichten, so daß die Zahnräder als Brecher für alle Erdreich- und Gesteinsbrocken wirken, die zwischen sie geraten. Die Schrägverzahnung ermöglicht dann ein Entweichen des gebrochenen Materials. It is best to have the individual gears 32 and the drive gear 33 helical teeth, as they are in work with broken material. It is also advantageous to shape the other surfaces of the gears 32 and 33 from a very hard material or with a to coat hard material so that the gears act as a breaker for all chunks of earth and rock, who get between them. The helical teeth then allow the broken material to escape.
In Vorschubrichtung hinter den Zahnrädern 32 weisen die Formwerkzeuge jeweils eine Formhülse 34 auf, die mit dem jeweiligen Zahnrad 32 verkeilt oder mit diesem aus einem Stück gefertigt ist und die eine schnecken- oder schraubenförmige Außenfläche 35 hat, die am besten ebenfalls aus einem sehr harten Werkstoff hergestellt oder mit einem solchen beschichtet ist Die Formhülsen 34 ruhen auf der zylindrischen Außenfläche 36 der jeweiligen Formwerkzeuge 28, 29, 30, während ihre eigene schnecken- oder schraubenförmige Außenfläche 35 an dem umgebenden Erdreich oder Erdreichgemisch zur Bildung der Rohrbauwerke 38,39,40 bzw. 41 anliegt Die Umdrehung der Hülsen 34 ist mit dem Vorschub der Vortriebseinrichtung und der Steigung der Schnecken- oder Schraubengänge korreliert, um ein Verschmieren der Wände der Rohrbauwerke 38—41 zu vermeiden.In the feed direction behind the gears 32, the molding tools each have a molding sleeve 34, which is wedged with the respective gear 32 or made in one piece with this and the one Has helical or helical outer surface 35, which is also best made of a very hard material is manufactured or coated with such the form sleeves 34 rest on the cylindrical outer surface 36 of the respective forming tools 28, 29, 30, while their own helical or helical outer surface 35 on the surrounding soil or soil mixture to form the pipe structures 38,39,40 or 41 is applied The rotation of the sleeves 34 is with the advance of the propulsion device and the pitch of the helical or screw threads correlated to smearing of the walls of the pipe structures 38-41 avoid.
Die Rohrbauwerke 38—4i haben eine schnecken- oder schraubenförmige Innenfläche 42. Durch den Zusatz geeigneter Bindemittel, wie härtbares Kunstharz, Beton sowie Zusätze und Zuschläge, wird das Gemisch zu einem tragfähigen Baustoff stabilisiert Am besten wird ein Epoxid-Material an einer der Knetplatten 10—12 durch die Kanäle 43 an der stationären Knetplatte 12 zugeführt Durch die Kanäle 44 wird dann hinter den Randschurzen 45 der Schenkel eines jeden U-Rohres, -unmittelbar bevor das Erdbereich-Epoxidharz-Gemisch mit den schnecken- oder schraubenförmigen Oberflächen 35 in Berührung kommt ein Katalysator zugeführt so daß das katalysierte Erdreich-Epoxidharz-Gemisch in der Zeit in der es von den Formwerkzeugen in den Rohrbauwerken 38—41 geformt wird, ausgehärtet Der stabilisierte, verfestigte Boden bildet dann dauerhafte, mit dem Erdreich organisch verbundene schnecken- oder schraubenförmige Flächen 42 an der Innenfläche der Kanäle. Die Schurze dienen auch zur Sicherung der Kämmzone der Zahnräder 32 und des Antriebszahnrades 33.The pipe structures 38-4i have a helical or helical inner surface 42. By the addition suitable binders, such as hardenable synthetic resin, concrete and additives and surcharges, the mixture stabilized to a stable building material It is best to use an epoxy material on one of the kneading plates 10-12 is fed through the channels 43 on the stationary kneading plate 12 behind the aprons 45 of the legs of each U-tube, -immediately before the soil-epoxy resin mixture a catalyst comes into contact with the helical or helical surfaces 35 fed so that the catalyzed soil-epoxy resin mixture in the time in which it is removed from the molds is formed in the pipe structures 38-41, hardened The stabilized, solidified soil then forms permanent helical or helical surfaces 42 organically connected to the soil on the inner surface of the channels. The aprons also serve to secure the meshing zone of the gears 32 and the drive gear 33.
Im Inneren der Rohrbauwerke greift eine Vorschubvorrichtung 50 an den Formwerkzeugen 28—30 an. Jede Vorschubvorrichtung 50 besteht aus einem zylindrischen Gestell oder einer zylindrischen Hülse 51 mit ei- eo ner zylindrischen Außenfläche 52, die eng, aber locker in der schnecken- oder schraubenförmigen Fläche 42 sitzt.Inside the pipe structures, a feed device 50 engages the forming tools 28-30. Every Feed device 50 consists of a cylindrical frame or a cylindrical sleeve 51 with ei- eo A cylindrical outer surface 52 that fits snugly but loosely in the helical or helical surface 42.
Die Hülsen 51 haben ebenfalls eine schnecken- oder schraubenförmige Innenfläche sowie acht Schlitze 56, 56', 57,57', die auf weit voneinander abstehenden Sehnenlinien C zur zylindrischen Außenfläche 52 angeordnet sind und vier Paare von Vorschuböffnungen bilden. Jede Vorschuböffnung hat ein Vorschubzahnrad 58, das sich durch die öffnung erstreckt und in die schnekken- oder schraubenförmige Innenfläche 42 der Rohrbauwerke 38—41 eingreift in der sich die Vorschubvorrichtung befindet Das Vorschubzahnrad 58 oder mehrere solcher Vorschubzahnräder werden von einer geeigneten Antriebsvorrichtung, wie auf der Hülse 51 montierten Achsmotoren 59, angetrieben.The sleeves 51 also have a helical or helical inner surface and eight slots 56, 56 ', 57, 57', which are arranged on widely spaced chord lines C to the cylindrical outer surface 52 and form four pairs of feed openings. Each feed opening has a feed gear 58, which extends through the opening and into the helical or helical inner surface 42 of the pipe structures 38-41 engages in which the feed device is located. The feed gear 58 or more such feed gears are driven by a suitable drive device, such as on the sleeve 51 mounted axle motors 59, driven.
Jede Vorschubvorrichtung 50 enthält mindestens einen Hydraulikzylinder 60, der zwischen der Hülse 51 und dem festen Teil des zugehörigen Formwerkzeugs angreift Zwischen den Vorschubvorrichtungen 50 und den zugehörigen Formwerkzeugen muß eine gewisse Winkelbewegung möglich sein, damit die Vorschubvorrichtungen 50 eine Schubdifferenz ausüben können, durch die die Vortriebseinrichtung gesteuert wird. Es empfiehlt sich, für diesen Zweck Universalgelenke 61 zu verwenden und die Zylinder 60 mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Systems zu steuern.Each feed device 50 contains at least one hydraulic cylinder 60 which is inserted between the sleeve 51 and engages the fixed part of the associated forming tool between the feed devices 50 and the associated molding tools must be able to move a certain amount of angle so that the feed devices 50 can exert a thrust differential by which the propulsion device is controlled. It it is recommended to use universal joints 61 for this purpose and the cylinders 60 with the aid of the following to control the system described.
Zu dem Yortriebssystem gehört ferner eine endlose Fördereinrichtung (F i g. 1) mit einer Zugangs- oder Arbeitszone 71 in Bodenhöhe. Die Fördereinrichtung umfaßt auch mindestens ein Paar der parallelen Rohrbauwerke 38—41, die von dem Bohrkopf geformt und paarweise durch jeweils eines der U-Rohre 16 oder 17 verbunden werden.The drive system also includes an endless conveyor device (FIG. 1) with an access or work zone 71 at floor level. The conveyor also includes at least a pair of the parallel pipe structures 38-41, which are formed by the drill head and connected in pairs by one of the U-tubes 16 or 17 each will.
Wenn ein Rohrpaar verwendet wird, dient es sowohl zum Speisen der Vortriebseinrichtung als auch zum Entfernen des beim Formen der Rohrbauwerke 38—41 anfallenden überschüssigen Erdreichs. Je nach den Umständen kann jedoch auch ein Förderer 70 in einem Rohrpaar zur Versorgung der Vortriebseinrichtung und ein zweiter Förderer 70' in dem anderen Rohrpaar zum Zu- und Abführen von Schüttgut beispielsweise zum Zuführen von Verfüllmaterial und zum Abtransport von Erz im Untertagebergbau, verwendet werden.If a pair of pipes is used, it serves both to feed the propulsion device and to remove it of the excess soil that arises when the pipe structures 38-41 are formed. Depending on the circumstances however, a conveyor 70 in a pair of pipes for supplying the propulsion device and a second conveyor 70 'in the other pair of pipes for supplying and removing bulk material, for example for Feeding backfill material and transporting ore in underground mining.
Der Förderer 70 besteht aus einer unbestimmten Anzahl von Förder- oder mobilen Transporteinheiten 72, deren Anzahl von der Länge des Systems abhängt Zusätzliche Einheiten können in der Arbeitszone 71 hinzugefügt werden, wenn dies im Laufe des Vortriebs erforderlich wird. Zu diesem Zweck ist bei dem »endlosen« Förderer in der Arbeitszone 71 eine Wartungsschleife 73 vorgesehen, die das Entfernen, Entleeren oder Warten rückkehrender Fördereinheiten sawie das Füllen, Bedienen und Einfügen mobiler Fördereinheiten zum Absenden an die Vortriebseinrichtung ermöglichtThe conveyor 70 consists of an indefinite number of conveyor or mobile transport units 72, the number of which depends on the length of the system Units can be added in the work zone 71 if this is necessary in the course of the advance will. For this purpose, the "endless" conveyor in work zone 71 has a maintenance loop 73 provided that the removal, emptying or servicing of returning conveyor units as the filling, Operation and insertion of mobile conveyor units for sending to the jacking device enabled
Jede mobile Fördereinheit 72 besteht aus einem Gehäuse 75 und einer Anzahl Zahnräder 76, die nachgiebig, z. B. mit Hilfe der bei 77 schematisch dargestellten Federaufhängung, an dem Gehäuse befestigt sind. Eines oder mehrere dieser Zahnräder werden von einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einem elektrischen Ashsi-KKor 78, angetrieben.Each mobile conveyor unit 72 consists of a housing 75 and a number of gears 76 which are flexible, z. B. with the aid of the spring suspension shown schematically at 77, are attached to the housing. One or more of these gears are from a suitable device, for example an electric Ashsi-KKor 78, powered.
Es versteht sich, daß die Vorschubzahnräder 58 der Vorschubvorrichtuiigen 50 und die Zahnräder 76 der mobilen Fördereinheiten 72 mit einer Schrägverzahnung versehen sind. Sie bewegen sich daher im wesentlichen linear durch die Rohrbauwerke 38—41, so daß die Hauptteile der Vorschubvorrichtungen 50 und die mobilen Fördereinheiten 72 nicht spiralförmig durch das System bewegt werden, sondern dieses axi^il vnit nur gelegentlicher, unbedeutender Drehung in Bezug auf die schnecken- oder schraubenförmigen Flächen durchlaufen. It will be understood that the feed gears 58 of the feed devices 50 and the gears 76 of the mobile conveyor units 72 are provided with helical teeth. They are therefore essentially moving linearly through the pipe structures 38-41, so that the Major parts of the feed devices 50 and the mobile conveyor units 72 do not spiral through the System are moved, but this axi ^ il vnit only occasional, insignificant rotation with respect to the helical or helical surfaces.
Jedes Gehäuse 75 einer mobilen Fördereinheit hat eine Wartungszone 77 und eine Transportzone 78. Die Wartungszone 77 kann eine geeignete Zugangsöffnung 79 oder eine Einrichtung zum Einsetzen einer Strom-Each housing 75 of a mobile conveyor unit has a maintenance zone 77 and a transport zone 78. The Maintenance zone 77 may have a suitable access opening 79 or a device for inserting a power supply
5 6 ;<5 6; <
quelle, wie einer Batterie (nicht dargestellt), für das An- eine Fehlersicherung vorzusehen, die den Betrieb der 'source, such as a battery (not shown), to provide a fail-safe device for the connection, which enables the operation of the '
triebssystem, einer codierten »Steuerinformation« für Vortriebseinrichtung bei einer fehlerhaften Arbeitswei-drive system, coded »control information« for the jacking device in the event of a faulty working process.
die Lenkung oder Regulierung der Vortriebseinrichtung se eines Bauteils unterbricht, bis über das Fördersystemthe steering or regulation of the propulsion device se of a component is interrupted until it reaches the conveyor system
oder ähnliche Betriebsteile haben. 70 Korrekturbefehle eingegeben worden sind und deror have similar operational parts. 70 correction commands have been entered and the
zum Entleeren und Einfüllen von Material für die Ver- Das Steuergerät 81 wird somit durch die von dem ΐίfor emptying and filling of material for the The control unit 81 is thus controlled by the ΐί
sorgung der Vortriebseinrichtung oder zur Entnahme Fördersystem 70 übermittelten Informationen über dieSupply of the jacking device or for removal of the conveyor system 70 transmitted information about the
von Material, das von der Vortriebseinrichtung heran- von der Vortriebseinrichtung einzuschlagende Rich- [;.of material that is to be driven from the jacking device to the direction of the jacking device.
gefördert wird. tung, die Entnahme von Material aus den Speicherzc- :}-.\ is promoted. processing, the removal of material from the Speicherzc- : } -. \
angeordnet, daß sie, falls notwendig, mit den verlange- nung von Material von dem Vortriebsgerät über diearranged that they, if necessary, with the demand for material from the jacking device over the
rungen 75a zwischen den Zahnradsätzen aneinandersto- Speicherzonen zurückkehrender mobiler Fördereinhei-stanchions 75a between the sets of gears against one another - storage zones of returning mobile conveyor units
ßen. Falls daher bei einer mobilen Fördereinheit einmal ten, die Änderung der zurückgeführten Menge des Ep-eat. Therefore, if the change in the returned amount of ep-
der Vorschubantrieb ausfällt, wird sie von der nachfol- oxidharzes oder anderer Stabilisierungsmittel im FalleIf the feed drive fails, it will be replaced by the subsequent oxide resin or other stabilizing agent in the event
genden Fördereinheit vorwärtsgeschoben. 15 des Auftretens anderer Erdreichinformationen sowiemoving conveyor unit is pushed forward. 15 the occurrence of other soil information as well as
telbohrung der Hülsen 51 der Vorschubvorrichtunger. wendig sind. ■-.'- telbohrung the sleeves 51 of the feed device. are agile. ■ -.'-
50 hindurchgehen. Wie in den Rohrbauwerken 38—41 Andererseits oder für den Notfall kann das Steuerge-50 go through. As in pipe structures 38-41, on the other hand, or for emergencies, the control
und in den U-Rohren 16 und 17 kämmen die Zahnräder 20 rät für die Abgabe und den Empfang von Informationenand in the U-tubes 16 and 17 mesh the gears 20 advises for the delivery and reception of information
76 der mobilen Fördereinheit 72 die schnecken- oder auch ein für Sende-und Empfangsbetrieb eingerichtetes76 of the mobile conveyor unit 72, the screw or one set up for transmission and reception operation
schraubenförmigen Innenflächen 53 der Hülsen 51 der Funkgerät enthalten.helical inner surfaces 53 of the sleeves 51 of the radio device contain.
gung der mobilen Fördereinheiten 72 durch das Innere gemäß der Erfindung eingesetzten Vortriebseinrichtungsupply of the mobile conveyor units 72 through the interior according to the invention used propulsion device
der Vorschubvorrichtung. 25 Ut :n F i g. 5 dargestellt Es enthält ein U-Rohr 117, dasthe feed device. 25 Ut: n F i g. 5 It contains a U-tube 117 which
Das U-Rohr 17 trägt an der Vorderfläche einen Steu- die Formwerkzeuge 128 für zwei große Rohrbauwerke erkasten 81, in dem die Steuerungen für den Bohrkopf 5, 138 und M?> miteinander verbindet, in denen sich ein die Knetscheiben 10—12, die Zuführung des Bodensta- endloser Förderer 170 bewegt, sowie ein verhäätnismäbilisierungsmittels durch die Kanäle 43 und 44, das An- Big kleines Formwerkzeug 128a für ein einziges Rohrtriebszahnrad 33 und die verschiedenen Vorschubvor- 30 bauwerk d. Diese drei RohrbauwerSe sind am besten richtungen 50 in den Rohrbauwerken 38,39, 40 und 41 auf Radien unter einem Winkel von ί 20° angeordnet, untergebracht sind. Bei dem in F i g. 5 dargestellten System kann das klei-On the front surface of the U-tube 17 carries a control tool 128 for two large pipe structures 81, in which the controls for the drill head 5, 138 and M?> Connect to one another, in which the kneading disks 10-12, Infeed of the bottom-end endless conveyor 170, as well as a proportioning agent through the channels 43 and 44, the small forming tool 128a for a single tubular drive gear 33 and the various feed front structure d. These three pipe structures are best arranged in directions 50 in pipe structures 38, 39, 40 and 41 on radii at an angle of ί 20 °. In the case of the FIG. 5, the system shown can
Bei gradlinigem Vortrieb werden die verschiedenen ne Rohrbauwerk d als Durchführung für ein im Verlauf Vorschubvorrichtungen 50 mit der gleichen Geschwin- des Vortriebs zu verlängerndes Signalkabel dienen und digkeit angetrieben, und die jeweiligen Hydraulikzylin- 35 nach Beendigung des Tunnelvortriebs in einen Entwäsder werden im Gleichgewicht gehalten. Wenn die Vor- serungskanal umgewandelt werden, triebsrichtung geändert werden soll, werden ausgewähl- Wie ersichtlich, bietet das Verfahren gemäß der Erfinte Vorschubvorrichtungen mit leicht unterschiedlicher dung besondere Vorteile beim Tunnelvortrieb, ermög-Geschwindigkeit angetrieben, und/oder die Hydraulik- licht die Herstellung einer Anzahl bleibender Rohrbauzylinder werden aus dem Gleichgewicht gebracht 40 werke hinter der Vortriebseinrichtung und gestattet dieWhen driving in a straight line, the various ne pipe structures d serve as a passage for a signal cable to be lengthened in the course of the advancing devices 50 at the same speed, and the respective hydraulic cylinders are kept in equilibrium after the tunnel advance into a drainage system. As can be seen, the method according to the invention offers feed devices with slightly different dung special advantages in tunneling, enabling speed driven, and / or the hydraulic light the production of a The number of permanent tubular building cylinders is unbalanced 40 works behind the jacking device and allows the
ten gewendet werden soll, wie in F i g. 1 dargestellt, wer- Bauarbeiter oder Techniker im Tunnel zu arbeiten brau-ten is to be turned, as shown in FIG. 1, construction workers or technicians will need to work in the tunnel.
den die Hydraulikzylinder 60 in den oberen Rohrbau- chen.the hydraulic cylinders 60 in the upper tubular structures.
werken 38 und 40 unter Druck gesetzt und ihre Kolben- Ferner kann dadurch, daß die Wände der bleibendenworks 38 and 40 are pressurized and their piston- Furthermore, by making the walls of the permanent
und ihre Wirkungsiängen dadurch verkürzt werden. Das montierbaren Schilden, bei denen ein Zusammenbruchand their effective lengths are thereby shortened. The mountable shields that collapse
entstehende Ungleichgewicht führt zu einer Verminde- nicht völlig ausgeschlossen werden kann, entfallen.The resulting imbalance leads to a decrease - it cannot be completely ruled out that it does not apply.
rung des Schneiddrucks an der Unterseite der Bohrmei- tion of the cutting pressure on the underside of the drill bit
ßel 6, wodurch der Bchrkopf nach unten geneigt wird. 50 Hierzu 4 Blatt Zeichnungenßel 6, whereby the cup head is tilted downwards. 50 4 sheets of drawings
viele Achsen gewendet oder gedreht werden, ein- ■':many axes are turned or rotated, a ■ ':
schließlich der oben erwähnten Achsen 38/40, 38/41, :.:vfinally the above mentioned axes 38/40, 38/41, : .: v
39/40,38/39 und 40/41. Der Vortrieb kann daher in jede j Richtung fortschreiten und auch jeder gekrümmten 5539 / 40,38 / 39 and 40/41. The advance can therefore be carried out in every j Advancing direction and also every curved 55
Das Steuergerät 81 steht mit den gesteuerten Organen über Verbindung. Es empfiehlt sich jedoch, die Steu- ; er- und Versorgungsleitungen, Schmierstoffleitungen und dergleichen durch stabile Bauelemente oder Panze- 60The control device 81 is connected to the controlled organs. However, it is recommended that the tax; er and supply lines, lubricant lines and the like by means of stable structural elements or panels
rungen zu schützen, um Beschädigungen zu vermeiden. . Ϊto protect the stanchions to avoid damage. . Ϊ
und die Lenkung der Vortriebseinrichtung verwendet c, and the steering of the jacking device is used c,
werden können, ist die Verwendung von Magnetkarten. Jis the use of magnetic cards. J
die die eingespeicherte Information auf einen Lesekopf 65 |jjwhich the stored information on a read head 65 | jj
in dem Steuergerät 81 beim Durchlaufen durch das be- ?{in the control unit 81 when going through the loading? {
nachbaue U-Rohr 17 übertragen, am besten. |Copy U-tube 17 transferred, best. |
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