EP0759117B1 - Device for driving a tunnel or drain pipe - Google Patents
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- EP0759117B1 EP0759117B1 EP95915162A EP95915162A EP0759117B1 EP 0759117 B1 EP0759117 B1 EP 0759117B1 EP 95915162 A EP95915162 A EP 95915162A EP 95915162 A EP95915162 A EP 95915162A EP 0759117 B1 EP0759117 B1 EP 0759117B1
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- E21D9/13—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms using hydraulic or pneumatic conveying means
Definitions
- the invention relates to an arrangement for propelling a Tunnel or sewer pipe in the preamble of Claim 1 specified version.
- the invention has for its object an arrangement to improve the type specified at the beginning, that even on floors with soft plastic and liquid consistency prevents overburden breakthrough and the earth pressure in front of the head is kept constant can be.
- the solution according to the invention is based on the idea on the exit side of the with the cutting space of the jacking head connected transport pipe a back pressure build up, even with soft plastic overburden a first pressure maintenance adapted to the propulsion.
- a pressure-tight lockable Stone trap and the pressure-tight lockable Suction side of a thick matter pump can be connected and that the thick matter pump on the pressure side with a successive extendable conveyor line for the overburden is, the thick matter pump as a hydraulically operated Piston pump with one or two delivery cylinders is formed, the feed cylinder in a pressure-tight closable material feed container opens or open into which a connected to the delivery line, alternately to the conveyor cylinder or cylinders connectable pipe slide engages.
- the pressure tight Formation of the overburden transport route to the suction side the thick matter pump allows for given propulsion the adaptation of the back pressure to earth pressure, namely regardless of the consistency of the overburden.
- the thick matter pump can create an additional overpressure for removal of the overburden is available through the conveyor line put.
- the stone trap according to the invention before Suction side of the thick matter pump, which is also hermetic completed, ensures that it is along the delivery line to no blockers that are difficult could be found.
- the thick matter pump is appropriately in the against Jacking head attached to the pipe section.
- the thick matter pump and its preferably hydraulic Drive units can be separated at one interface and mountable in two adjacent pipe sections his.
- the stone trap is expediently rigid flanged the outlet end of the transport pipe, while the compensator between the stone trap and the suction side of the thick matter pump is.
- An advantageous embodiment of the invention provides before that the stone trap one in a pressure tight with a removable cover that can be closed on the entry side to the delivery pipe and on the outlet side to the suction side the pot connected to the thick matter pump Sieve grid, the solid, like stones or root pieces over a certain size that too could lead to a blockage of the delivery line, holds back.
- the stone trap can also be used as a cross slide trained, tapering in the passage opening and / or a passage channel for a screen grid have the overburden canal. In the case of cleaning the Cross slide moved so that the passage channel of is accessible from the outside for cleaning purposes.
- the thick matter pump and / or their drive units on one side vertical plane of symmetry of the tunnel tubes arranged offset.
- To prevent the head from rolling around the Avoiding the longitudinal axis is according to an advantageous Embodiment of the invention on the free side of the A counterweight for the mass balance arranged.
- the tunnel boring machine shown in the drawing is for the production of micro tunnels and Small tunnels determine which tunnel or sewage pipes using the pipe jacking process from a starting shaft 10 with the help of a hydraulic actuatable press slide 12 in a tunneling section 14 are introduced.
- the head 16 essentially consists of a cylindrical shield jacket 18, one the shield jacket frontal, motor-driven, with Cutting teeth 20 equipped scraper 22 and one with a motor-driven screw conveyor 24 equipped, on the entry side into the cutting space 26 of the Head 16 engaging through the partition 28th of the cutting space reaching through to the rear transport tube 30 for the overburden accumulating in the cutting space 26 32.
- a pressure-tight sealable by means of a cover 34 Flanged stone trap 36 At the outlet end of the transport pipe 30 is a pressure-tight sealable by means of a cover 34 Flanged stone trap 36, the outlet port 38 via a flexible compensator 40 with the suction space located in a material feed container 42 a two-cylinder thick matter pump 44 connected is.
- the material feed container 42 is by means of a Lid 46 can be closed pressure-tight.
- the conveyor cylinders 48 of the thick matter pump 44 open into the material feed container at the end 42. Your pistons are push-pull hydraulically displaceable with the help of the hydraulic cylinders 50.
- the control of the thick matter pump 44 takes place via a hydraulic unit 58 and an electrical one Control unit 60.
- the stone trap 36 shown in Fig. 5a and b consists in essentially from a cylindrical pot 82 with a inlet-side flange connection 84 for the transport pipe 30 and a laterally outgoing output Outlet connector 38, and a screen grid 86, the back closed by the lid 34 and with this is rigidly connected and funnel-like at the front flange-side inlet opening 88 is open.
- This arrangement ensures that only such Overburden that fits through the screen grid 86 the thick matter pump 44 is forwarded for removal becomes. Larger pieces arriving with the overburden 32 collect in the screen grid 86 and can be removed of the lid 34 together with the screen grid 86 from the Stone trap 36 to be removed.
- the starting shaft 10 manufactured in the lowering process and the press slide 12 positioned within the starting shaft.
- the head 16 with the help of the press slide 12 a bit into the tunneling section shifted in and the resulting overburden from the Starting shaft removed.
- step by step they become Pipe pieces 62 lowered in the starting shaft 10 and with the Press carriage pressed into the tunneling section 14.
- the Thick matter pump 44 mounted over the stone trap 36 is connected to the transport pipe 30.
- the pressure side outgoing feed line at the thick matter pump 44 56 is a two-armed articulated tube 64 and the vertical Line piece 66 via the starting shaft 10 after led outside.
- each piece of pipe 62 is another Line section 68 inserted into the starting shaft 10 and coupled into the delivery line 56.
- the feed the machine then takes place via the press slide 12 gradually by one piece of pipe length.
- the propulsion is carried out by suitably positioned sensors 70, 72, 74 the pressure in the cutting space 26 of the head 16, at the entrance to the stone trap 36 and inside of the suction space 42 measured and monitored.
- About constipation within the thick matter pump 44 and the delivery line 56 to avoid oversized stones and Roots and other contaminants in the soil could be intercepted with the help of the stone trap 36.
- By continuously measuring the earth pressure over the Pressure sensors 72, 74 in front of and behind the stone trap 36 ensures that a tamper is immediately detected and can then be eliminated.
- the stone trap can for this purpose on its cover 34 slightly opened and getting cleaned. This can either be automatic or done manually.
- the frictional resistance fluctuate in the delivery line 56 and partially can be very high is at the entrance of the delivery line 56 an injection ring nozzle 76 is provided, via which a Lubricant or water injected into the delivery line can be.
- both the thick matter pump 44 and the hydraulic unit 58 must be accessible for repair purposes, they are one-sided while leaving a free space 78 arranged to the tunnel vertical axis.
- counterweights 80 By additionally in the relevant piece of pipe 62 attached counterweights 80 a mass balance is effected in order to prevent the Preventing head 16.
- the invention refers to an arrangement for propelling a Tunnel or sewer pipe along one of one Starting shaft 10 to a heading section leading to a target shaft 14.
- the arrangement is especially for that Production of micro tunnels or small tunnels, where train by train pipe sections 62 into the tunneling section against a driving head arranged on the face 16 can be pressed.
- For removing the overburden 32 is one in the cutting space 26 of the head engaging screw conveyor provided at the outlet-side end one behind the other pressure-tight lockable stone trap 36 and the pressure-tight lockable Suction side 42 of a thick matter pump 44 can be connected are, while the thick matter pump 44 pressure side with a successively extendable delivery line 56 for the overburden is connected.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs des im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Fassung.The invention relates to an arrangement for propelling a Tunnel or sewer pipe in the preamble of Claim 1 specified version.
Anordnungen der vorstehenden Art, die nach dem Rohrpressungsverfahren (Pipe Jacking) arbeiten, werden häufig zur Herstellung von Mikrotunneln und Kleintunneln bis etwa 3 m Durchmesser und Längen bis ca. 800 m verwendet. Dabei wird ein getriebener Vortriebskopf durch den Preßschlitten bei ständiger Ergänzung von zusätzlichen Rohrstücken durch das Erdreich gedrückt. Der anfallende Abraum wird bisher entweder über Förderbänder, Loren oder durch Ausspülen (Spülförderung) nach außen gefördert. Dabei ist der Bandaustrag relativ aufwendig, wenn man berücksichtigt, daß die Bänder beim Nachschieben der Rohrstücke ständig verlängert werden müssen. Hinzu kommt der relativ große Platzbedarf einer Bandförderanlage. Der Austrag über Loren und Schienen ist zwar einfach, aber recht zeitaufwendig, da der Vortriebskopf nur dann arbeiten kann, wenn die Lore vor Ort ist. Bei kiesig-körnigem Boden, aber auch bei hartem Gestein, wird Spülförderung angewendet. Dabei fließt die Trägerflüssigkeit oder Suspension mit hoher Geschwindigkeit durch den Schneidraum des Vortriebskopfs und reißt etwa 15% des Umlaufvolumens an Abraum mit. Überirdisch wird die Trägerflüssigkeit über Zyklone, Filter usw. vom Abraum getrennt und fließt dem Kreislauf wieder zu. Diese Methode ist aufwendig, übertägig platzraubend und nicht für alle Böden geeignet. Bei sehr weichen, feinkörnigen, beispielsweise lehm- oder tonhaltigen Böden hat sich die Haltung des Erddruckes als problematisch erwiesen. Es werden deshalb sogenannte Erddruckschilde verwendet, bei denen es darauf ankommt, daß sich der Vorschub und der Abtransport des abgeförderten Materials exakt die Waage halten, so daß weder eine Hebung des Bodens noch eine Bodensetzung auftreten kann. Diese Bedingung kann jedoch nur dann eingehalten werden, wenn der Abraum gegenüber der Austragschnecke noch so viel Reibung aufweist, daß der Erddruck gehalten werden kann. Dies gilt zwar für steifplastische und plastische Böden, nicht jedoch für Böden mit weichplastischer oder flüssiger Konsistenz, die über die Austragschnecke nicht genügend Reibung aufbauen können.Arrangements of the above type, according to the pipe pressing process (Pipe Jacking) will be common for the production of micro tunnels and small tunnels up to about 3 m in diameter and lengths up to about 800 m. A driven head is driven through the press slide with constant addition of additional Pipe pieces pushed through the ground. The accumulated overburden is so far either via conveyor belts, Loren or by rinsing (flushing promotion) after promoted outside. The tape discharge is relatively complex, if you take into account that the tapes at Pushing the pipe sections are constantly extended have to. Added to this is the relatively large space requirement for one Belt conveyor system. The discharge via wagons and rails is simple, but quite time-consuming because of the head can only work if the lore is in front Place is. With gravelly-granular soil, but also with hard Rock, rinse aid is applied. Here the carrier liquid or suspension flows with high Speed through the cutting area of the head and tears about 15% of the volume in circulation With. The carrier fluid becomes above ground via cyclones, Filters etc. separated from the overburden and flows to it Cycle again. This method is time-consuming bulky and not suitable for all floors. For very soft, fine-grained, for example loam or clayey soils has the attitude of earth pressure proven problematic. Therefore it will so-called earth pressure shields used, in which it depends on the fact that the feed and the removal precisely balance the material that has been removed, so that neither an elevation of the ground nor a subsidence can occur. However, this condition can only be observed if the overburden is opposite the discharge screw still has so much friction that the earth pressure can be maintained. This is true for rigid plastic and plastic floors, but not for Floors with soft plastic or liquid consistency, not enough friction over the discharge screw can build.
Bei einem Vortriebskopf einer Tunnelvortriebsmaschine, der ein mit einer Förderschnecke bestücktes Transportrohr für den Abtransport des Abraums aufweist, ist es an sich bekannt (DE-A 3330635), an das austrittseitige Ende des Transportrohrs eine Siebeinrichtung anzuschließen, der eine Materialschleuse nachgeschaltet ist. Aus der Siebeinrichtung fallen Wasser- und Feinmaterial in einen darunter liegenden Sammelbehälter, der über einen Ausgang entleerbar ist.With a tunnel head of a tunnel boring machine, which is a transport pipe equipped with a screw conveyor has for the removal of the overburden, it is known per se (DE-A 3330635), to the outlet side To connect a screening device at the end of the transport pipe, which is followed by a material lock. Water and fine material fall out of the screening device into a collecting container underneath, which over an outlet can be emptied.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei Böden mit weichplastischer und flüssiger Konsistenz ein Abraumdurchbruch vermieden und der Erddruck vor den Vortriebskopf konstant gehalten werden kann.The invention has for its object an arrangement to improve the type specified at the beginning, that even on floors with soft plastic and liquid consistency prevents overburden breakthrough and the earth pressure in front of the head is kept constant can be.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem is the in claim 1 specified combination of features proposed. Beneficial Refinements and developments of the invention result from the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, auf der Austrittsseite des mit dem Schneidraum des Vortriebskopfes verbundenen Transportrohrs einen Gegendruck aufzubauen, der auch bei weichplastischem Abraum eine dem Vortrieb angepaßte Erstdruckhaltung ermöglicht. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß an das austrittsseitige Ende des Transportrohrs hintereinander eine druckdicht verschließbare Steinfalle und die druckdicht verschließbare Saugseite einer Dickstoffpumpe anschließbar sind und daß die Dickstoffpumpe druckseitig mit einer sukzessive verlängerbaren Förderleitung für den Abraum verbunden ist, wobei die Dickstoffpumpe als hydraulisch betätigbare Kolbenpumpe mit einem oder zwei Förderzylindern ausgebildet ist, deren Förderzylinder in einen druckdicht verschließbaren Materialaufgabebehälter mündet bzw. münden, in welchen ein an die Förderleitung angeschlossener, abwechselnd an den oder die Förderzylinder anschließbarer Rohrschieber eingreift. Die druckdichte Ausbildung der Abraumtransportstrecke bis zur Saugseite der Dickstoffpumpe ermöglicht bei gegebenem Vortrieb die Anpassung des Gegendrucks an den Erddruck, und zwar unabhängig von der Konsistenz des Abraums. Die Dickstoffpumpe kann einen zusätzlichen Überdruck zum Abtransport des Abraums durch die Förderleitung zur Verfügung stellen. Die erfindungsgemäße Steinfalle vor der Saugseite der Dickstoffpumpe, die gleichfalls hermetisch abgeschlossen ist, sorgt dafür, daß es entlang der Förderleitung zu keinen Stopfern, die nur schwer auffindbar wären, kommen kann.The solution according to the invention is based on the idea on the exit side of the with the cutting space of the jacking head connected transport pipe a back pressure build up, even with soft plastic overburden a first pressure maintenance adapted to the propulsion. To achieve this, according to the invention proposed that at the exit end of the Transport tube one behind the other a pressure-tight lockable Stone trap and the pressure-tight lockable Suction side of a thick matter pump can be connected and that the thick matter pump on the pressure side with a successive extendable conveyor line for the overburden is, the thick matter pump as a hydraulically operated Piston pump with one or two delivery cylinders is formed, the feed cylinder in a pressure-tight closable material feed container opens or open into which a connected to the delivery line, alternately to the conveyor cylinder or cylinders connectable pipe slide engages. The pressure tight Formation of the overburden transport route to the suction side the thick matter pump allows for given propulsion the adaptation of the back pressure to earth pressure, namely regardless of the consistency of the overburden. The thick matter pump can create an additional overpressure for removal of the overburden is available through the conveyor line put. The stone trap according to the invention before Suction side of the thick matter pump, which is also hermetic completed, ensures that it is along the delivery line to no blockers that are difficult could be found.
Die Dickstoffpumpe wird zweckmäßig in das gegen den Vortriebskopf anliegenden Rohrstück montiert. Dabei können die Dickstoffpumpe und ihre vorzugsweise hydraulischen Antriebsaggregate an einer Schnittstelle auftrennbar und in zwei benachbarten Rohrstücken montierbar sein. Um mit dem Vortriebskopf auch Kurven durchfahren zu können, ist es zweckmäßig, das Transportrohr des Vortriebskopfes mit einem elastisch oder gelenkig verbiegbaren Kompensator mit der Dickstoffpumpe zu verbinden. Zweckmäßig ist dabei die Steinfalle starr an das austrittsseitige Ende des Transportrohrs angeflanscht, während der Kompensator zwischen der Steinfalle und der Saugseite der Dickstoffpumpe angeordnet ist. The thick matter pump is appropriately in the against Jacking head attached to the pipe section. Here can the thick matter pump and its preferably hydraulic Drive units can be separated at one interface and mountable in two adjacent pipe sections his. To drive through bends with the jacking head to be able to, it is appropriate to the transport pipe of the head with an elastic or articulated to connect the bendable compensator to the thick matter pump. The stone trap is expediently rigid flanged the outlet end of the transport pipe, while the compensator between the stone trap and the suction side of the thick matter pump is.
Zur Drucküberwachung können entlang der Abraumtransportstrecke mindestens zwei in diese eingreifende Drucksensoren angeordnet werden. Die Erddrucküberwachung erfolgt dabei vorteilhafterweise durch einen in den Schneidraum eingreifenden Drucksensor. Zwei weitere Drucksensoren können unmittelbar vor und hinter der Steinfalle angeordnet werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckabfalls entlang der Steinfalle kann auf das Vorhandensein eines Stopfers geschlossen werden, der eine Unterbrechung des Vortriebs zum Zwecke der Reinigung der Steinfalle erforderlich macht.For pressure monitoring, along the overburden transport route at least two intervening in this Pressure sensors are arranged. Earth pressure monitoring is advantageously carried out by an in pressure sensor engaging the cutting area. Two more Pressure sensors can be located directly in front of and behind the Stone trap can be arranged. If one is exceeded predetermined pressure drop along the stone trap can conclude that there is a tamper, which is an interruption of tunneling for the purpose cleaning the stone trap.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Steinfalle ein in einem druckdicht mit einem abnehmbaren Deckel verschließbaren, eintrittsseitig an das Förderrohr und austrittsseitig an die Saugseite der Dickstoffpumpe angeschlossenen Topf angeordnetes Siebgitter aufweist, das Festkörper, wie Steine oder Wurzelstücke über einer gewissen Größe, die zu einer Verstopfung der Förderleitung führen könnten, zurückhält. Zur Reinigung des Siebgitters ist bei angehaltenem Vortrieb der Deckel abzunehmen. Alternativ dazu kann die Steinfalle auch einen als Querschieber ausgebildeten, sich in Durchtrittsöffnung verjüngenden und/oder ein Siebgitter enthaltenden Durchlaßkanal für den Abraumkanal aufweisen. Im Reinigungsfall wird der Querschieber so verschoben, daß der Durchlaßkanal von außen her zu Reinigungszwecken zugänglich ist.An advantageous embodiment of the invention provides before that the stone trap one in a pressure tight with a removable cover that can be closed on the entry side to the delivery pipe and on the outlet side to the suction side the pot connected to the thick matter pump Sieve grid, the solid, like stones or root pieces over a certain size that too could lead to a blockage of the delivery line, holds back. To clean the sieve grate is stopped Propulsion to remove the cover. Alternatively the stone trap can also be used as a cross slide trained, tapering in the passage opening and / or a passage channel for a screen grid have the overburden canal. In the case of cleaning the Cross slide moved so that the passage channel of is accessible from the outside for cleaning purposes.
Um für Wartungszwecke einen Freiraum zwischen Dickstoffpumpe und Rohrwand freizuhalten, wird vor allem bei Tunnelrohren mit kleinem Durchmesser die Dickstoffpumpe und/ oder ihre Antriebsaggregate einseitig zur vertikalen Symmetrieebene der Tunnelrohre versetzt angeordnet. Um ein Verrollen des Vortriebskopfes um die Längsachse zu vermeiden, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf der Freiraumseite des Rohrstücks ein Kontergewicht für den Massenausgleich angeordnet.To leave a space between the thick matter pump for maintenance purposes and keeping pipe wall clear is most important for small diameter tunnel pipes the thick matter pump and / or their drive units on one side vertical plane of symmetry of the tunnel tubes arranged offset. To prevent the head from rolling around the Avoiding the longitudinal axis is according to an advantageous Embodiment of the invention on the free side of the A counterweight for the mass balance arranged.
Da bei schwankender Abraumkonsistenz auch die Reibung in der Förderleitung variiert und teilweise sehr hoch sein kann, ist es vorteilhaft, in der Nähe des Druckausgangs der Dickstoffpumpe eine Gleitmittelinjektion in die Förderleitung vorzusehen. Dort kann ein spezielles Gleitmittel, oder auch nur Wasser, kontinuierlich in die Förderleitung injiziert und ein Gleitfilm zwischen Fördermaterial und Rohrinnenwand aufgebaut werden.Since there is fluctuating overburden consistency, there is also friction varies in the delivery line and sometimes very high it may be advantageous to be close to the print outlet the slurry pump a lubricant injection to be provided in the delivery line. There can be a special one Lubricant, or just water, continuously injected into the delivery line and a sliding film between Conveying material and inner pipe wall can be built.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine nach dem Rohrpreßverfahren arbeitende Tunnelvortriebsmaschine in schaubildlicher Darstellung;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Vortriebsmaschine nach Fig. 1;
- Fig. 3a bis d
- Schnitte entlang den Schnittlinien A-A, B-B, C-C und D-D der Fig. 2;
- Fig. 4
- eine vergrößerte Darstellung der Fig. 3d,
- Fig. 5a und b
- einen Längsschnitt durch die Steinfalle nach Fig. 2 und einen Schnitt entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig. 5a.
- Fig. 1
- a tunnel boring machine working according to the pipe pressing method in a diagram;
- Fig. 2
- a side view of the tunneling machine of FIG. 1;
- 3a to d
- Sections along the section lines AA, BB, CC and DD of Fig. 2;
- Fig. 4
- 3 shows an enlarged illustration of FIG. 3d,
- 5a and b
- a longitudinal section through the stone trap of FIG. 2 and a section along the section line 5-5 of FIG. 5a.
Die in der Zeichnung dargestellte Tunnelvortriebsmaschine
ist für die Herstellung von Mikrotunneln und
Kleintunneln bestimmt, bei welchen Tunnel- oder Abwasserrohre
im Rohrpressungsverfahren (Pipe Jacking) von
einem Startschacht 10 aus mit Hilfe eines hydraulisch
betätigbaren Preßschlittens 12 in eine Vortriebsstrecke
14 eingebracht werden.The tunnel boring machine shown in the drawing
is for the production of micro tunnels and
Small tunnels determine which tunnel or sewage pipes
using the pipe jacking process from
a starting
Der Vortriebskopf 16 besteht im wesentlichen aus einem
zylindrischen Schildmantel 18, einer den Schildmantel
stirnseitig begrenzenden, motorisch angetriebenen, mit
Schneidzähnen 20 bestückten Schürfscheibe 22 und einem
mit einer motorisch angetriebenen Förderschnecke 24
bestückten, eintrittsseitig in den Schneidraum 26 des
Vortriebskopfs 16 eingreifenden, durch die Trennwand 28
des Schneidraums nach hinten hindurchgreifenden Transportrohr
30 für den im Schneidraum 26 anfallenden Abraum
32. Am austrittsseitigen Ende des Transportrohrs
30 ist eine mittels eines Deckels 34 druckdicht verschließbare
Steinfalle 36 angeflanscht, deren Auslaßstutzen
38 über einen biegsamen Kompensator 40 mit dem
in einem Materialaufgabebehälter 42 befindlichen Saugraum
einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe 44 verbunden
ist. Der Materialaufgabebehälter 42 ist mit Hilfe eines
Deckels 46 druckdicht verschließbar. Die Förderzylinder
48 der Dickstoffpumpe 44 münden stirnseitig in den Materialaufgabebehälter
42. Ihre Kolben sind im Gegentakt
hydraulisch mit Hilfe der Hydrozylinder 50 verschiebbar.
Innerhalb des Materialaufgabebehälters 42 befindet
sich eine S-förmig gebogene Rohrweiche 52, deren eintrittsseitige
Öffnung abwechselnd vor die Zylinderöffnungen
der Förderzylinder 48 geschwenkt wird und deren
austrittsseitiges Ende 54 über eine Rohrdrehverbindung
an eine nach außen führende Förderleitung 56 angeschlossen
ist. Die Ansteuerung der Dickstoffpumpe 44
erfolgt über ein Hydraulikaggregat 58 und eine elektrische
Steuereinheit 60.The
Die in Fig. 5a und b gezeigte Steinfalle 36 besteht im
wesentlichen aus einem zylindrischen Topf 82 mit einem
eintrittsseitigen Flanschanschluß 84 für das Transportrohr
30 und einem seitlich abgehenden ausgangsseitigen
Auslaßstutzen 38, sowie einem Siebgitter 86, das rückseitig
durch den Deckel 34 verschlossen und mit diesem
starr verbunden ist und stirnseitig trichterartig zur
flanschseitigen Eintrittsöffnung 88 hin offen ist. Mit
dieser Anordnung wird sichergestellt, daß nur solcher
Abraum, der durch das Siebgitter 86 hindurchpaßt, an
die Dickstoffpumpe 44 für den Abtransport weitergeleitet
wird. Mit dem Abraum 32 ankommende größere Stücke
sammeln sich im Siebgitter 86 und können durch Abnahme
des Deckelsl 34 zusammen mit dem Siebgitter 86 aus der
Steinfalle 36 entfernt werden. The
Zu Beginn der Tunnelarbeiten wird der Startschacht 10
im Absenkverfahren hergestellt und der Preßschlitten 12
innerhalb des Startschachtes in Position gebracht. Sodann
wird der Vortriebskopf 16 mit Hilfe des Preßschlittens
12 ein Stück weit in die Vortriebsstrecke
hinein verschoben und der anfallende Abraum aus dem
Startschacht entfernt. Zug um Zug werden dann die
Rohrstücke 62 im Startschacht 10 abgesenkt und mit dem
Preßschlitten in die Vortriebsstrecke 14 gepreßt. Im
ersten Rohrstück 62 hinter dem Vortriebskopf 16 ist die
Dickstoffpumpe 44 montiert, die über die Steinfalle 36
an das Transportrohr 30 angeschlossen wird. Die druckseitig
an der Dickstoffpumpe 44 abgehende Förderleitung
56 wird über ein zweiarmiges Gelenkrohr 64 und das vertikale
Leitungsstück 66 über den Startschacht 10 nach
außen geführt. Mit jedem Rohrstück 62 wird ein weiterer
Leitungsabschnitt 68 in den Startschacht 10 eingeführt
und in die Förderleitung 56 eingekuppelt. Der Vorschub
der Maschine erfolgt dann über den Preßschlitten 12
schrittweise um jeweils eine Rohrstücklänge. Während
des Vortriebs wird durch geeignet positionierte Sensoren
70, 72, 74 der Druck im Schneidraum 26 des Vortriebskopfs
16, am Eingang der Steinfalle 36 und innerhalb
des Saugraums 42 gemessen und überwacht. Um Verstopfungen
innerhalb der Dickstoffpumpe 44 und der Förderleitung
56 zu vermeiden, werden übergroße Steine und
Wurzeln und sonstige Verunreinigungen, die im Boden
sein könnten, mit Hilfe der Steinfalle 36 abgefangen.
Durch kontinuierliche Messung des Erddruckes über die
Drucksensoren 72, 74 vor und hinter der Steinfalle 36
ist sichergestellt, daß ein Stopfer sofort entdeckt und
anschließend beseitigt werden kann. Die Steinfalle kann
zu diesem Zweck an ihrem Deckel 34 leicht geöffnet und
gereinigt werden. Dies kann entweder automatisch oder
manuell erfolgen.At the start of the tunnel work, the starting
Da bei schwankender Bodenkonsistenz auch der Reibwiderstand
in der Förderleitung 56 schwanken und teilweise
sehr hoch sein kann, ist am Eingang der Förderleitung
56 eine Injektionsringdüse 76 vorgesehen, über die ein
Gleitmittel oder Wasser in die Förderleitung injiziert
werden kann.Because of fluctuating soil consistency, the frictional resistance
fluctuate in the
Da sowohl die Dickstoffpumpe 44 als auch das Hydraulikaggregat
58 für Reparaturzwecke zugänglich sein müssen,
sind sie unter Freilassung eines Freiraums 78 einseitig
zur Tunnelhochachse angeordnet. Durch zusätzlich im
betreffenden Rohrstück 62 angebrachte Kontergewichte 80
wird ein Massenausgleich bewirkt, um ein Verrollen des
Vortriebskopfs 16 zu verhindern.Since both the
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfindung
bezieht sich auf eine Anordnung zum Vortrieb eines
Tunnel- oder Abwasserrohrs entlang einer von einem
Startschacht 10 zu einem Zielschacht führenden Vortriebsstrecke
14. Die Anordnung ist vor allem für die
Herstellung von Mikrotunneln oder Kleintunneln bestimmt,
bei denen Zug um Zug Rohrstücke 62 in die Vortriebsstrecke
gegen einen stirnseitig angeordneten Vortriebskopf
16 gepreßt werden. Zum Abtransport des Abraums
32 ist eine in den Schneidraum 26 des Vortriebskopfs
eingreifende Förderschnecke vorgesehen, an deren
austrittsseitiges Ende hintereinander eine druckdicht
verschließbare Steinfalle 36 und die druckdicht verschließbare
Saugseite 42 einer Dickstoffpumpe 44 anschließbar
sind, während die Dickstoffpume 44 druckseitig
mit einer sukzessive verlängerbaren Förderleitung
56 für den Abraum verbunden ist.In summary, the following can be stated: The invention
refers to an arrangement for propelling a
Tunnel or sewer pipe along one of one
Starting
Claims (14)
- An arrangement for driving a tunnel or drain pipe along a driving stretch (14) leading from a starting shaft (10) to a target shaft, comprising a driving head (16), which has a cylindrical shell (18) and a drilling disk (22), which can be rotated on the front side about a center axis of the shell and can be driven by a motor, a number of pipe pieces (62), which can be introduced one after the other through the starting shaft (10) into the driving stretch (14), a first pipe piece (62) of the pipe pieces rests axially against the shell (18) of the driving head (16), a pressing carriage (12), which can be supported on an abutment within the starting shaft (10), and presses the pipe pieces (62) axially in the direction of the driving stretch (14), a cutting chamber (26), which can be loaded with ground spoil (32) through openings in the drilling disk, and a transporting pipe (30) for the removal of the spoil (32) from the cutting chamber (26) to a spoil transporting stretch connected to the transporting pipe on the outlet side, which transporting pipe is preferably equipped with a conveyor worm (24) or a pair of conveyor-worms, characterized in that a stone trap (36), which can be closed off pressure tight, and a vacuum side (42) of a thick matter pump (44), which vacuum side can be closed off pressure-tight, can be connected one after the other to the outlet-side end of the transporting pipe (30), and that the thick matter pump (44) is connected on the pressure side to a successively extendable conveyor line (56, 68, 66) for the spoil (32), the thick matter pump (44) being designed as a hydraulically operatable piston pump with one or two conveyor cylinders (48), the conveyor cylinder or cylinders (48) of which end or ends in a material-feed container, which can be closed off pressure-tight, and into which extends a pipe switch (52) connected to the conveyor line (56) and alternately connectable to one conveyor cylinder or the conveyor cylinders (48).
- The arrangement according to Claim 1, characterized in that the thick matter pump (44) is mounted into the first pipe piece (62) resting against the driving head (16)
- The arrangement according to Claims 1 or 2, characterized in that the thick matter pump (44) and its preferably hydraulic driving aggregates (58) are separatable at a cutting point and can be mounted into two adjacent pipe pieces (62).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 3, characterized by at least two pressure sensors (72, 74) arranged along the spoil transporting stretch and extending into said stretch.
- The arrangement according to Claim 4, characterized in that one pressure sensor (72, 74) is arranged directly in front of or behind the stone trap (36).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 5, characterized by a pressure sensor (70) extending into the cutting chamber (26).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 6, characterized by at least one pressure sensor extending into the conveyor line (56).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 7, characterized in that the stone trap (36) has a screen grid arranged in a pot, which can be closed off pressure-tight with a removable lid (34), and is connected on the inlet side to the transporting pipe (30) and on the outlet side to the vacuum side (42) of the thick matter pump (44).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 7, characterized in that the stone trap (36) has a passage channel for the spoil (32), which passage channel is designed as a cross slide, tapers in passage direction and/or contains a screen grid.
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 9, characterized in that the thick matter pump (44) and/or its driving aggregates (58) are mounted laterally offset, leaving an open space (78) with respect to the vertical axis of the respective pipe piece (62), and that a counterweight (80) is arranged on the open-space side of the pipe piece (62).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 10, characterized in that the transporting pipe (30) of the driving head is connected to the thick matter pump (44) by means of an elastically or hingedly flexible compensator (40).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 11, characterized in that between the stone trap (36) and the vacuum side (42) of the thick matter pump (44) there is arranged an elastically flexible compensator (40).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 12, characterized in that a lubricant injector (76), preferably designed as a slide ring nozzle, is arranged in the conveyor line (56).
- The arrangement according to one of the Claims 1 to 13, characterized in that the pressing carriage (12) carries an articulated pipe (64) connectable to the conveyor line (56).
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