DE4117575C2 - Vorrichtung zur unterirdischen Herstellung von Kanälen, Stollen o. dgl. im Vorpreßverfahren - Google Patents
Vorrichtung zur unterirdischen Herstellung von Kanälen, Stollen o. dgl. im VorpreßverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von unterirdischen Kanälen im
Vorpreßverfahren, mit einem vorschiebbaren Arbeitsrohr und mit mindestens zwei
selbständigen, getrennt voneinander arbeitenden Bohrgeräten, die vom Arbeitsrohr
umschlossen sind, wobei die Bohrgeräte unabhängig voneinander und vom Arbeitsrohr
parallel zur Längsachse des herzustellenden Kanals verschiebbar und die Bohrköpfe um
eine axiale Achse drehbar sind, sowie mit Einrichtungen zum Abfördern des Haufwerks,
und zum Einbringen des
Kanalausbaus.
Seit langem besteht, vor allem im innerstädtischen Bereich, der Wunsch,
Abwasserleitungen und sonstige Kanäle, Stollen od. dgl. auch dann in
geschlossener Bauweise, d. h. weitestgehend ohne Aufgrabungen herzustellen,
wenn es sich um nicht begehbare Querschnitte handelt. Es ergibt sich auch
die Notwendigkeit, Altkanäle od. dgl. zu sanieren bzw. aufzuweiten, ohne
Aufgrabungen im größeren Umfang durchführen zu müssen.
Die geschlossene bzw. unterirdische Bauweise bietet dann besondere
Schwierigkeiten, wenn es sich um unrunde, also nicht kreisförmige
Querschnitte bei Hohlräumen, Kanälen, Stollen od. dgl. handelt.
Der JP-A-1-187 288 ist nur ein einzelner ovaler Schildbagger zu entnehmen.
Mit dem ovalen Mantel dieses Baggers ist an dessen Stirnrand ein
Schneidwerkzeug in Form eines biegsamen Kettenschneiders fest verbunden.
An der mit dem gleichen Mantel fest verbundenen Querwand des Baggers sind
weitere Schneidwerkzeuge befestigt. Es handelt sich um ein Paar
Hauptschneider und um ein Paar Nebenschneider. Beim Aushöhlungs-Fortschritt
werden ovale Segmente zur Bildung eines Tunnels hinter dem Mantel
eingebracht. Demgegenüber stellt die vorliegende Erfindung die
Weiterentwicklung einer Vorrichtung mit einem von den Bohrgeräten
unabhängigen, sie umschließenden Arbeitsrohr dar. Dazu kommt, daß gemäß
der Erfindung mindestens zwei selbständige, voneinander getrennt parallel
zur Achsrichtung des herzustellenden Kanals hin- und herbewegliche
Bohrgeräte od. dgl. mit einer zur Längsachse des herzustellenden Kanals
parallelen Achse, insbesondere Drehachse, vorgesehen sind, die - bevorzugt
schrittweise - in einem von den Bohrgeräten unabhängigen sowie unabhängig
von diesen verschiebbaren Arbeitsrohr verschoben bzw. vorgeschoben werden.
Demgegenüber werden gemäß der JP-PS 1-187 288 - wie oben bereits
beschrieben - die Schneidwerkzeuge gleichzeitig mit dem fest damit in
Verbindung stehenden Rohr bewegt. Beim Bekannten sind demgemäß nicht nur
höhere Vorschub- und Bearbeitungs-Leistungen, sondern auch ein der Form
nach genau festgelegter Vortrieb gegeben, wogegen bei
der Erfindung im Hinblick auf die weitgehende Unabhängigkeit von
Bohrgeräten und Arbeitsrohr - u. zw. was die Anordnung als auch die
Beweglichkeit betrifft - große Freiheiten beim Einsatz der Vorrichtung
existieren, so daß nicht nur Energie
gespart, sondern auch die Art des Vortriebs stark variiert werden kann.
So ist es z. B. möglich, eine beliebige Staffelung der Bohrköpfe
vorzunehmen. Je nach Bodenqualität sind die einzelnen Bohrgeräte getrennt
und verschieden weit vorschiebbar. Sie können auch mit verschiedener
Drehzahl betrieben werden. Während nach der vorzitierten
Vorveröffentlichung der Rohrinnenraum hinter den Schneidwerkzeugen durch
die vorerwähnte Querwand verschlossen ist, fehlt bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ein solcher Verschluß, so daß das Abraummaterial durch den
Rohrinnenraum, z. B. durch Absaugen oder Wasserspülung, abtransportiert
werden kann.
Bei der DE-OS 34 21 704 handelt es sich ausschließlich um ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Modifizieren des Querschnittsprofils eines
Stollens od. dgl., also nicht zu dessen Herstellung. Außerdem stehen dabei
die Bohrgeräte nicht wie gemäß der vorliegenden Erfindung parallel, sondern
quer zur Längsrichtung des Stollens und etwa lotrecht zur Stollenwand,
also im Vergleich zur Erfindung um 90° gedreht. Die Bohrköpfe werden
demgemäß in Richtung auf die Stollenwandung bewegt, also nicht wie nach
der Erfindung etwa parallel dazu.
Die WO-A1-8910467 läßt nur ein Einzelgerät mit einem einzigen Bohrkopf
mit mehreren verstellbaren Bohr- bzw. Schneid-Werkzeugen erkennen, der
bzw. dessen Transporttrommel in Zylindern über Rollenlager gelagert ist.
Es geht hier offenbar um die Herstellung von Stollen mit kreisförmigem
Querschnitt, also nicht wie bei der vorliegenden Erfindung um solche mit
unrundem Querschnitt. Es ist nur ein einziges Bohrgerät im Rohr bewegbar,
es sind also nicht wie nach der vorliegenden Erfindung mindestens zwei,
noch dazu selbständige, voneinander getrennt parallel zur Achsrichtung
des herzustellenden Kanals hin- und herbewegliche Bohrgeräte in einem
von den Bohrgeräten unabhängigen Arbeitsrohr angeordnet, das dazu zum
Unterschied von dem zylindrischen Rohr nach dieser Veröffentlichung
unrunden, insbesondere ovalen oder eiförmigen, Querschnitt aufweist. Es
ist somit mit Hilfe des nach dieser PCT-Anmeldung vorbekannten
Gerätes nicht möglich, unrunde Stollenquerschnitte überhaupt bzw.
in so ökonomischer Weise wie nach der vorliegenden Erfindung herzustellen,
zumal die Bohrwerkzeuge am Bohrkopf und dieser wieder im Rohr weitestgehend
verankert sind. Es fehlen also neben einem unabhängigen und unrunden
Arbeitsrohr mehrere Bohrgeräte sowie eine weitgehende Bewegungsfreiheit
der Bohrgeräte zum sie umgebenden Rohr.
Auch die US-PS 4 915 543 kann nicht zur vorliegenden Erfindung führen:
Denn dabei handelt es sich nur um eine einzelne Schild-Tunnel-Maschine,
wobei es nicht um die Herstellung, sondern nur um die Erneuerung bzw.
Aufweitung eines Tunnels geht. Das Schneidwerkzeug ist fix in der
Vorderfront des Schildkörpers gelagert. Es ist weder von einem Arbeitsrohr
mit unrundem Querschnitt noch von frei hierzu beweglichen mehreren
Bohrgeräten die Rede.
Ein Prospekt Soltau vom Januar 1990 über RVS 250 A-System betrifft zwar
die unterirdische Herstellung von Stollen od. dgl. mittels eines
leistungsfähigen Kreiselbrechers, wobei an Stelle der serienmäßigen
Schneckenförderung auch eine Spülförderung als möglich bezeichnet wird.
Auch wird von einem Start- und einem Ziel-Schacht gesprochen. Es geht
aber offenbar um Stollen mit kreisrundem, also nicht wie nach der
vorliegenden Erfindung um solche mit unrundem, insbesondere ovalem oder
eiförmigem, Querschnitt, wobei wieder nur ein einzelnes Bohrgerät
vorgesehen ist. Eine Brücke zur vorliegenden Erfindung ist somit wieder
nicht feststellbar.
In "Engineering News-Record" Band 174, Nr. 24, S. 189 und 190, ist eine Kombination
aus Bergbaumaschine und Tunnelschild dargestellt, die für kreisrunde Bohrungen
geeignet ist, wobei die Bohrkopfenden in derselben Ebene liegen und ein möglicher
Vorschub der Bohrköpfe über den Rand des Tunnelschilds hinaus nicht geoffenbart ist.
Die DE-OS 31 35 533 betrifft eine Vorrichtung zum Vortrieb von Tunnels, Stollen,
Strecken und dergl. mit nicht kreisförmigem Profil, die jedoch lediglich aus einer
Abbaueinrichtung und einem dieser nachgeschalteten Nachlaufschild besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art
bereitzustellen, mit der die Herstellung von unrunden Profilen auch bei nicht
begehbaren Kanalquerschnitten auf einfache Weise und bei sicherer Beherrschung der
Ortsbrust möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch
gelöst, daß das die Bohrgeräte umschließende Arbeitsrohr einen unrunden
Querschnitt aufweist, und daß die Bohrköpfe der Bohrgeräte über den vorderen Rand
des Arbeitsrohres verschieden weit vorschieb- und rückziehbar sind.
Vorteilhaft sind dabei die Bohrgeräte mit dem Arbeitsrohr vorschiebbar und gegebenenfalls
übereinander angeordnet. Bevorzugt wird weiters die Steuerung der
Gesamtvorrichtung von einer Zentralstelle aus. Für die Praxis ergibt
sich eine sehr günstige Abwicklung der Kanalherstellung, wenn eine,
zweckmäßig im wesentlichen im Arbeitsschacht anzuordnende,
Vortriebseinrichtung, vorteilhaft eine hydraulische Preßeinrichtung,
vorgesehen ist, welche dem Vorschub von die Kanalwand stützenden
Hohlfertigteilen mit unrundem, z. B. ovalem oder eiförmigem Querschnitt
sowie gegebenenfalls des Arbeitsrohrs dient. Bei der Herstellung der
Kanäle, Stollen od. dgl. ist anzustreben, die geschaffenen Kanäle od. dgl.
vor Wasser, Verunreinigungen usw. zu schützen, die aus dem den Kanal u. dgl.
umgebenden Erdreich u. dgl. in die Kanäle gelangen könnten. Um eine demgemäß
erwünschte Abdichtung zu schaffen, ist es erfindungsgemäß von Vorteil,
wenn die benachbarten Ränder der Hohlfertigteile mit unrundem Querschnitt
sowie des Arbeitsrohres mit unrundem Querschnitt weitgehend dichtend
ineinandergreifen, z. B. der Rand des ersten Hohlfertigteils den beim
Vorschub hinteren Teil des Arbeitsrohres zum Teil untergreift und
zweckmäßig auch die weiteren Hohlfertigteile dicht an die beim Vorschub
vorangehenden Hohlfertigteile anschließbar sind, z. B. durch Über- bzw.
Untergreifen der Ränder. Der Vortrieb wird erleichtert und damit der
Energieaufwand zusätzlich reduziert, wenn der beim Vorschub vordere Rand
des Arbeitsrohres mit unrundem Querschnitt als Schneide ausgebildet ist.
Die unrunde, z. B. ovale oder eiförmige, Querschnittsform der Kanäle,
Stollen od. dgl. läßt sich auf verschiedene Weise erreichen: Einerseits
können die Bohrgeräte od. dgl. bzw. ihre Bohrköpfe verschieden große, bei
Verwendung von mindestens drei Bohrgeräten bzw. Bohrköpfen gegebenenfalls
gleich große Durchmesser aufweisen. Andererseits können sie in
verschiedener Weise übereinander, nebeneinander bzw. gestaffelt angeordnet
sein, was die Anordnung ihrer Querschnitte betrifft. Auch Kombinationen
dieser Maßnahmen können zum gewünschten Ziel, z. B. beliebig gestaltete
Kanalquerschnitte, führen. Dabei können erfindungsgemäß bei Verwendung
von übereinander angeordneten Bohrköpfen der Bohrgeräte mit verschieden
großen Durchmessern die Drehachsen der Bohrköpfe etwa parallel zur
Längsachse des (herzustellenden) Kanals od. dgl. angeordnet sein und bei
Benutzung von mindestens drei Bohrgeräten der Bohrkopf mit größerem bzw.
größtem Durchmesser zwischen Bohrköpfen mit kleinerem Durchmesser
angeordnet sein. Im speziellen können die Längsachsen von zwei oder mehr
Bohrgeräten etwa lotrecht übereinander angeordnet sein, wodurch sich ovale
bzw. eiförmige Kanalquerschnitte mit lotrecht stehender Hauptachse ergeben.
Zwecks ökonomischer Arbeitsweise sind vorteilhaft die, insbesondere
langgestreckten, Bohrgeräte innerhalb des Arbeitsrohres in der
Vorschubrichtung gesehen gestaffelt angeordnet, so daß die Bohrköpfe
verschieden weit gegenüber dem beim Vorschub vorderen Rand des
Arbeitsrohres vorstehen, wobei zweckmäßig das jeweils obere Bohrgerät
gegenüber dem jeweils unteren Bohrgerät vorsteht. Eine für den
Vortrieb günstige Gestaltung der Vorrichtung im zuletzt gezeichneten
Rahmen wird erreicht, wenn bei übereinander angeordneten Bohrgeräten die
unteren Kantenränder der Bohrköpfe etwa in einer gedachten Ebene angeordnet
sind, die mit der Sohle des Kanals, Stollens od. dgl. einen zur
Vorschubrichtung offenen spitzen Winkel, z. B. von etwa 65°, einschließt.
Bevorzugt ist der Querschnitt des Arbeitsrohres und damit des
herzustellenden Kanals od. dgl. etwa elliptisch oder eiförmig.
Für die Herstellung der Kanäle, Stollen usw. ist es günstig, wenn gemäß
der weiteren erfinderischen Gestaltung der Vorrichtung die, insbesondere
hydraulische, Vortriebseinrichtung aus einer, z. B. mindestens zwei
Hydraulik-Kolben aufweisenden, Preßanlage mit einem auf die Hohlfertigteile
mit unrundem Querschnitt bzw. das Arbeitsrohr mit unrundem Querschnitt
im Bereich von deren beim Vorschub hinteren Rand zur Wirkung gelangenden
Druckring besteht. Das Gewicht der Vorrichtung läßt sich reduzieren, wenn
das Arbeitsrohr mit unrundem Querschnitt, insbesondere innen,
Versteifungsrippen aufweist, die vorteilhaft etwa in queraxialen Ebenen
verlaufen.
Es ist vorteilhaft, wenn der Arbeitsrohrinnenraum innerhalb von
Versteifungsrippen bzw. außerhalb des Bohrgeräte- bzw. Bohrkopfmantels
frei ist. Es ist dann das Abraummaterial weitgehend durch den
Rohrinnenraum, z. B. durch Absaugen oder Wasserspülung, leicht
abzutransportieren.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es werden
verschiedene erfindungsgemäße Vorrichtungen veranschaulicht.
Dabei zeigen in schematischer Form die Fig. 1 und 2 eine Vorrichtung mit zwei
Bohrgeräten im Längs- bzw. Querschnitt, die Fig. 3 bis 7 im Längsschnitt (Fig. 3), im
Querschnitt (Fig. 4 und 5), in axionometrischer Darstellung (Fig. 6) und in einem Teil-
Längsschnitt eine Vorrichtung mit zwei Bohrgeräten, die Fig. 8 im Teil-Längsschnitt ein
Arbeitsrohr mit vorteilhaft gehärteter Schneide an dessen Stirnseite mit dem weitgehend
dichten Anschluß an ein Beton-Stützrohr für den hergestellten Kanal und die Fig. 9 stark
schematisch einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit vier Bohrgeräten bzw.
Bohrköpfen, die Fig. 10 mit acht Bohrgeräten bzw. Bohrköpfen sowie entsprechend
angepaßtem Arbeitsrohr bzw. entsprechend geformtem Kanal-Querschnitt. Gleiche bzw.
entsprechende Teile sind in den einzelnen Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Gemäß den Fig. 1 und 2 sind zwei langgestreckte Bohrgeräte 1, 2 mit
Bohrköpfen 3, 4 in einem Arbeitsrohr 5 einer Vorrichtung 6 zur
unterirdischen Herstellung von horizontalen Kanälen 7 gegeneinander
versetzt angeordnet, wobei das Arbeitsrohr und der (herzustellende) Kanal
einen etwa eiförmigen Querschnitt aufweisen (Fig. 2). Hinter dem
Arbeitsrohr 5 sind bereits die Wände des roh hergestellten Kanals 7
stützende, z. B. aus Beton bestehende, Hohlfertigteile 3, 9 eingebracht
worden.
Die Fig. 3 bis 7 lassen ein Ausführungsbeispiel mit drei Bohrgeräten
1, 2 und 10 sowie mit zugehörigen Bohrköpfen 3, 4 und 11 erkennen, die
in einem Arbeitsrohr 5 mit etwa elliptischem Querschnitt gemäß den Fig. 4
und 5 gestaffelt angeordnet sind, wobei die Staffelung gemäß Fig. 7
so erfolgen kann, daß bei übereinander angeordneten Bohrgeräten 1, 2, 10
die unteren Kantenränder 13, 14, 15 der Bohrköpfe 3, 4, 11 etwa in einer
gedachten Ebene 16 angeordnet sind, die mit der Sohle 17 des Kanals 7,
Stollens od. dgl. einen zur Vorschubrichtung 18 offenen spitzen Winkel
α, z. B. von etwa 65°, einschließt. Aus den Fig. 3 und 6 sind noch weitere
stützende Hohlfertigteile 19, 20 ersichtlich. Die Fig. 3 und 6 zeigen
außerdem den Arbeitsschacht bzw. Startschacht 21, die Fig. 3 darüber
hinaus die vorteilhaft hydraulische Preßanlage 22 mit zwei Preßkolben
23, 24 und einen Druckring 25, der auf die Hohlfertigteile und damit auf
den Arbeitsschacht vorschiebend wirkt (Pfeil 18!). Gemäß Fig. 5 kann
im hergestellten Kanal 7, z. B. oben, ein Reserveraum freibleiben, der
für verschiedene Zwecke, z. B. Wasserleitungen, Kabel usw., später zur
Verfügung steht.
Die Fig. 8 veranschaulicht die dichtenden Kontaktflächen 26, 27 zwischen
dem Arbeitsrohr 5 und dem anschließenden stützenden Hohlfertigteil 7,
z. B. aus Beton. Das Arbeitsrohr 5 besitzt zwecks Intensivierung des
Vortriebs eine verstärkte Schneide 28. Um das Arbeitsrohr dünn und leicht,
aber dennoch widerstandsfähig auszuführen, können Verstärkungsrippen
29 od. dgl. vorgesehen werden.
Fig. 9 gibt noch schematisch den Querschnitt einer weiteren
Ausführungsvariante mit vier Bohrgeräten 1, 2, 10, 30 bzw. Bohrköpfen
3, 4, 11, 31 und einem diese umhüllenden Arbeitsrohr 5 mit etwa dreieckigem
Querschnitt mit gerundeten Ecken 32, 33, 34 wieder.
Wie ersichtlich, weisen bei sämtlichen Ausführungsformen die Bohrgeräte
bzw. die Bohrköpfe verschieden große Durchmesser auf. Es lassen sich
jedoch auch dann Kanäle u. dgl. mit unrundem Querschnitt herstellen, wenn
die Durchmesser der Bohrgeräte bzw. Bohrköpfe u. dgl. gleich groß sind,
wenn zwei oder mehr solche Geräte, z. B. gestaffelt bzw. gegeneinander
versetzt, benutzt werden. Fig. 10 zeigt schematisch im Schnitt eine solche
Ausführung im Querschnitt, wobei die Bohrvorrichtungen mit 1, 2 und 35
bis 41, das umhüllende Arbeitsrohr mit 42 bezeichnet wurden. Die Bohrköpfe
können dabei gleich, aber auch verschieden groß sein.
Zusammenfassend ist somit zu resümieren: Die Erfindung beinhaltet ein
Mehrlochbohrverfahren zur Herstellung von nicht kreisförmigen
unterirdischen, vorzugsweise waagrechten, Öffnungen bzw. Kanälen mit
solchen Querschnitten. Dies wird durch Bündelung von mehreren
Bohrvorrichtungen und Vortriebsanlagen mit an sich kreisförmigem
Querschnitt erreicht, die in längsaxialer Schreitbewegung den Vortrieb
bewirken. Es wird hierdurch möglich, beispielsweise Eiprofile im
Bohrverfahren herzustellen oder bzw. und diesen durch weitere Bohrung
zu überlagern, die ihrerseits die Herstellung von Reserveräumen für
zukünftige städtische Makro-Haustechniken oder weitere Haustechniken
ermöglichen und somit auch einen Sammelkanal für Versorgungsleitungen
ergeben können. Insbesondere geht es erfindungsgemäß um ein Verfahren
zur unterirdischen Herstellung von vorzugsweise horizontalen Öffnungen
bzw. Kanälen bzw. Stollen od. dgl. im Boden mit Querschnitten, die sich
aus Kreisprofilen mit etwa 1000 mm Durchmesser erzeugen lassen. Dabei
fährt von einem Aufnahmeschacht aus ein Bündel von mindestens zwei
Bohrvorrichtungen und bzw. oder Vortriebsanlagen in längsaxialem
Schreitrhythmus die Öffnung auf und der dadurch entstandene Hohlraum
wird durch Versetzen oder Nachpressen von Fertigteilen vorzugsweise aus
Beton, statisch gesichert. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann der
entstehende Hohlraum bzw. Kanal od. dgl. mit Spritzbeton oder einer
Gleitverpressung ausgekleidet bzw. verfestigt werden. Das Bohrgut wird
mit Saug- und bzw. oder Luftförderung an die Oberfläche gebracht.
Vorzugsweise dient das Verfahren dem Bau von Profilkanälen, wie sie im
städtischen Tiefbau benötigt werden. Erfindungsgemäß wird hierfür ein
Mehrlochbohrverfahren unter Einsatz von in der Praxis üblichen Bohrgeräten
bis etwa 1000 mm Durchmesser angewendet. Damit ist es beispielsweise
möglich, Öffnungen bzw. Kanäle unterirdisch herzustellen, die den
bekannten Ei-, Maul- oder Sonderprofilen sehr nahe kommen und große
hydraulische Vorzüge überall dort aufweisen, wo über längere Zeiträume
mit dem Trockenwetterabfluß gerechnet werden muß. Der Wunsch,
im innerstädtischen Bereich tiefliegende Abwasserleitungen in
geschlossener Bauweise herzustellen, d. h. ohne Aufgraben der Straße,
ohne lang andauernde Belästigung der Anrainer durch Staub, Schmutz und
Lärm und ohne Behinderung der Durch- und Zufahrt das Kanalbauwerk zu
errichten, ist durchaus verständlich, wenn man bedenkt, wieviele Kabel-
und Rohrleitungen in der Straße liegen und wenn man bedenkt, wie die
Bevölkerung und der Verkehr durch eine offene Bauweise tangiert werden.
Große Querschnitte - d. h. vor allem begehbare Kanäle, Stollen usw. -
werden schon seit langer Zeit auch im bergmännischen Vortrieb hergestellt,
kreisförmige Kanäle im Bohrverfahren aufzufahren ist gleichfalls nicht
neu. Gegenstand der Erfindung ist ein Mehrloch-Bohrverfahren, bei dem
Bohrvorrichtungen und Vortriebsanlagen in gebündelter Form und steuerbare
Vortriebsmaschinen für Kreisprofile zur Herstellung von nicht
kreisförmigen, d. h. unrunden, verrohrten horizontalen Bohrungen im Boden
eingesetzt werden. Die Bündelung mehrerer Bohrköpfe erfolgt, wie vor
allem die Fig. 2, 4, 5, 9 und 10 zeigen, in einem Arbeitsrohr in der für
den jeweils gewünschten Kanalquerschnitt erforderlichen Kombination von
Bohrgeräten bzw. Bohrköpfen, u. zw. was deren Zahl und Durchmesser
betrifft, für die Herstellung von Profilkanälen im Preßverfahren. Bei der Verbindung
von z. B. zwei Bohrgeräten in einem Arbeitsrohr (Fig. 2) kann das
Hauptbohrgerät eine vorgeschobene Position (Fig. 1) einnehmen. Die Anlagen
im Arbeitsrohr können auch mit eigenbeweglichen Sub- bzw. Hilfswerkzeugen
ergänzt werden, die der Sicherungstechnik dienen (Gleitverspressung).
Im Rahmen dieser eigenständigen Vorrichtungen kann auch eine
Führungseinrichtung für die Stellung der Bohrgeräte vorgesehen werden,
wobei eigene Vorschubkräfte für die Verlagerung und Steuerung freigesetzt
werden. Durch den Vor- und Rückzug der Geräte ergibt sich eine längsaxiale
Schreitmöglichkeit, die das Zusammenwirken der Ober- und Unterseite
regelt. Neben den sonstigen Installationen verbleibt genügend Freiraum
für die Steuerung und Vermessung. Die Anlage im Bereich des Arbeitsrohres
kann auch gegen Wasserzufluß abgeschottet werden (siehe z. B. Fig. 8!).
Eine bevorzugte Form der Ausführung nach der Erfindung beinhaltet die
Anordnung von drei Bohrgeräten beispielsweise nach den Fig. 3, 4, 5 und
7, deren Achsen in einer lotrechten Ebene übereinander liegen. Die
mittlere und die untere Bohrung kann der Herstellung eines Ei-Profiles
für die Abwasserleitung dienen, die obere Bohrung kann als Bypass- und
Reserveraum (Fig. 5!) für zukünftige städtische Makro-Haustechniken oder
noch weitere Haustechniken aufgefahren werden, wobei auch die Versorgung
von Stadtteilen mit Nutzwasser erleichtert werden kann. Das
erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtungen nach der Erfindung
gestatten auch die unterirdische Wiederherstellung bzw. Sanierung
einsturzgefährdeter Kanäle, indem in und über das vorhandene Profil ein
neuer Kanal gebohrt wird. Dadurch kann bei Bedarf eine Profilerweiterung
erreicht werden, ohne daß die Proportion des gegebenen Querschnittes
wesentlich verändert werden muß. Für die Durchführung der Bohrarbeiten
werden lediglich Arbeitsschächte (21, Fig. 3 und 6!) im Abstand von
mehreren hundert Metern benötigt, je nach Querschnitt und Bodenart. Über
diese Schächte erfolgt auch der Abtransport des Bohrgutes, das
gegebenenfalls mit Luft- oder Saugförderung an die Oberfläche gebracht
wird. Die Schächte werden schließlich als Einstiegs-, Revisions-,
Kreuzungs- und Abzweigbauwerke ausgebaut und dienen somit als verbleibende
betriebliche Einrichtung.
Es können beispielsweise Bohrgeräte verwendet werden, die den Geräten
nach der DE-OS 39 01 921, DE-OS 35 05 505 und der DE-OS 35 37 379 ähnlich
sind bzw. entsprechen.
Claims (25)
1. Vorrichtung zum Herstellen von unterirdischen Kanälen im Vorpreßverfahren, mit
einem vorschiebbaren Arbeitsrohr und mit mindestens zwei selbständigen, getrennt
voneinander arbeitenden Bohrgeräten, die vom Arbeitsrohr umschlossen sind, wobei
die Bohrgeräte unabhängig voneinander und vom Arbeitsrohr parallel zur Längsachse
des herzustellenden Kanals verschiebbar und die Bohrköpfe um eine axiale Achse
drehbar sind, sowie mit Einrichtungen zum Abfördern des Haufwerks
und zum Einbringen des Kanalausbaus,
dadurch gekennzeichnet, daß
das die Bohrgeräte (1, 2, 10, 30) umschließende Arbeitsrohr (5, 42) einen unrunden
Querschnitt aufweist, und daß die Bohrköpfe (3, 4, 11, 31) der Bohrgeräte (1, 2, 10, 30)
über den vorderen Rand des Arbeitsrohres (5, 42) verschieden weit vorschieb- und
rückziehbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrgeräte (1, 2, 10)
mit dem Arbeitsrohr (5, 42) vorschiebbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gesamtvorrichtung von einer Zentralstelle her steuerbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Bohrgeräte (1, 2, 10) im Arbeitsrohr (5, 42) übereinander angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
richtung zum Einbringen des Kanalausbaus als Vortriebseinrichtung für den Vorschub von die Kanalwand
stützenden Hohlfertigteilen (8, 9, 19, 20) mit unrunden Querschnitt vorgesehen ist
(Fig. 3).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten
Ränder (26, 27) der Hohlfertigteile (8, 9, 19, 20) mit unrundem Querschnitt sowie des
Arbeitsrohres (5) mit unrundem Querschnitt weitgehend dichtend ineinandergreifen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand eines ersten
Hohlfertigteils (8) den beim Vorschub hinteren Teil des Arbeitsrohres (5) zum Teil
untergreift.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren
Hohlfertigteile (9, 19, 20) dicht an die beim Vorschub vorangehenden Hohlfertigteile
anschließbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
beim Vorschub vordere Rand des Arbeitsrohres als Schneide ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bohrgeräte (1, 2, 10, 30) verschieden große Durchmesser haben.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bohrköpfe (3, 4, 11, 31) verschieden große Durchmesser haben.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Verwendung von mindestens drei Bohrgeräten diese gleich große Durchmesser
aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung von mindestens drei Bohrköpfen diese gleich große Durchmesser
aufweisen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bohrköpfe, was die Anordnung ihrer Querschnitte betrifft, zueinander gestaffelt
angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Benutzung von mindestens drei Bohrgeräten (1, 2, 10) mit übereinander
angeordneten Bohrköpfen (3, 4, 11) mit verschieden großen Durchmessern und mit
Drehachsen, die etwa parallel zur Längsachse des (herzustellenden) Kanals angeordnet
sind, der Bohrkopf mit größerem Durchmesser (4) zwischen Bohrköpfen mit kleinerem
Durchmesser (3, 11) angeordnet ist (Fig. 6, 7).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Längsachsen der Bohrgeräte (1, 2, 10) etwa lotrecht übereinander
angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bohrgeräte (1, 2, 10) innerhalb des Arbeitsrohrs (5) in der Vorschubrichtung gesehen
gestaffelt angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils obere
Bohrgerät gegenüber dem jeweils unteren Bohrgerät vorsteht.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei übereinander
angeordneten Bohrgeräten (1, 2, 10) die unteren Kantenränder (13, 14, 15) der Bohrköpfe
(3, 4, 11) etwa in einer gedachten Ebene (16) angeordnet sind, die mit der Sohle (17) des
Kanals (7) einen zur Vorschubrichtung (18) offenen spitzen Winkel (α) einschließt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die gedachte Ebene
(16) einen zur Vorschubrichtung (18) offenen Winkel (α) von etwa 65° einschließt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der
Querschnitt des Arbeitsrohres (5, 42) und damit des herzustellenden Kanals etwa
elliptisch oder eiförmig ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vortriebseinrichtung aus einer Hydraulik-Kolben (23, 24) aufweisenden Preßanlage (22)
mit einem auf die Hohlfertigteile mit unrundem Querschnitt im Bereich von deren beim
Vorschub hinteren Rand zur Wirkung gelangenden Druckring (25) besteht.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vortriebseinrichtung aus einer Hydraulik-Kolben (23, 24) aufweisenden Preßanlage (22)
mit einem auf das Arbeitsrohr mit unrundem Querschnitt im Bereich von dessen beim
Vorschub hinteren Rand zur Wirkung gelangenden Druckring (25) besteht.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das
Arbeitsrohr mit unrundem Querschnitt Versteifungsrippen (29) aufweist, die etwa in
queraxialen Ebenen verlaufen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der
Arbeitsrohrinnenraum innerhalb der Versteifungsrippen (29) und außerhalb des
Bohrgeräte- bzw. Bohrkopfmantels frei ist.
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