EP0759117B2 - Anordnung zum vortrieb eines tunnel- oder abwasserrohrs - Google Patents

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EP0759117B2
EP0759117B2 EP95915162A EP95915162A EP0759117B2 EP 0759117 B2 EP0759117 B2 EP 0759117B2 EP 95915162 A EP95915162 A EP 95915162A EP 95915162 A EP95915162 A EP 95915162A EP 0759117 B2 EP0759117 B2 EP 0759117B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
arrangement according
thick matter
matter pump
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95915162A
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English (en)
French (fr)
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EP0759117B1 (de
EP0759117A1 (de
Inventor
Rolf Dose
Arnold Diehl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Original Assignee
PUTZMEISTERAKTIENGESELLSCHAFT
PUTZMEISTERAG
Putzmeister AG
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Publication date
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Application filed by PUTZMEISTERAKTIENGESELLSCHAFT, PUTZMEISTERAG, Putzmeister AG filed Critical PUTZMEISTERAKTIENGESELLSCHAFT
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/124Helical conveying means therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • E21B7/208Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes using down-hole drives
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/13Devices 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 propulsion a tunnel or sewage pipe in the preamble of claim 1 specified version.
  • the Discharge via wagons and rails is easy, but quite time-consuming, because the head only then can work when the lorry is on site. With gritty-grainy Soil, but also with hard rock, will promote flushing applied.
  • the flows Carrier liquid or suspension at high speed through the cutting space of the head and carries about 15% of the circulating volume with overburden.
  • the carrier liquid becomes above ground via cyclones and filters etc. separated from the overburden and flows into the cycle back to.
  • This method is time-consuming bulky and not suitable for all floors. at very soft, fine-grained, for example loam or clayey soils has the attitude of earth pressure proven problematic.
  • the invention has for its object a Arrangement of the type specified above to improve that even on floors with soft plastic and liquid consistency Avoidance of overburden breakthrough and earth pressure the head can be kept constant.
  • the solution according to the invention is based on the Thoughts out on the exit side of the with the Cutting area of the transport pipe connected to the head to build up a back pressure that also with soft plastic overburden adapted to the advance First pressure maintenance enabled.
  • the outlet-side end of the transport pipe one behind the other a pressure-tight lockable stone trap and the suction side of a slurry pump can be closed in a pressure-tight manner can be connected and that the thick matter pump pressure side with a successively extendable delivery line is connected for the overburden, the thick matter pump as a hydraulically operated piston pump is designed with one or two delivery cylinders, whose delivery cylinder can be closed in a pressure-tight manner
  • Material feed container opens or ends in which one connected to the delivery line, alternately connectable to the delivery cylinder or cylinders Pipe slide engages.
  • the pressure-tight training the overburden transport route to the suction side of the Thick matter pump enables the given propulsion Adaptation of the counter pressure to earth pressure, and regardless of the consistency of the overburden.
  • the Thick matter pump can have an additional overpressure for the removal of the overburden through the conveyor line provide.
  • the thick matter pump is expedient in that against the head of the pipe mounted.
  • the thick matter pump and its preferably hydraulic drive units on one Interface separable and in two neighboring Pipe pieces can be assembled.
  • the transport tube of the jacking head an elastic or articulated bendable compensator to connect with the thick matter pump.
  • the stone trap is rigid at the exit end of the transport pipe flanged while the compensator between the stone trap and the suction side of the Thick matter pump is arranged.
  • Pressure monitoring can be carried out along the Overburden transport route at least two intervening in this Pressure sensors are arranged. Earth pressure monitoring takes place advantageously by a pressure sensor engaging in the cutting area. Two additional pressure sensors can be used immediately be placed in front of and behind the stone trap. at Exceeding a predetermined pressure drop along the stone trap can indicate the presence of a Stopfers are closed, making an interruption of tunneling for the purpose of cleaning the stone trap makes necessary.
  • An advantageous embodiment of the invention stipulates that the stone trap with a pressure-tight 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 arranged screen grid, the solid, such Stones or root pieces of a certain size, which could lead to a blockage of the delivery line, restrains.
  • the stone trap can also be used as a cross slide trained, in passage opening tapering and / or containing a screen Have passage channel for the overburden channel. In case of cleaning the cross slide is moved so that the passage channel from the outside for cleaning purposes is accessible.
  • a counterweight on the free side of the pipe section arranged for mass balance.
  • a lubricant injection to be provided in the delivery line.
  • the tunnel boring machine shown in the drawing is for the production of micro tunnels and small tunnels determines which tunnel or Wastewater pipes using the pipe compression process (pipe Jacking) from a starting shaft 10 with the help of a hydraulically actuated press slide 12 in a tunneling section 14 are introduced.
  • pipe compression process pipe Jacking
  • the head 16 essentially consists from a cylindrical shield jacket 18, one of the Shield jacket delimiting on the face, motorized driven, equipped with cutting teeth 20 Scraper disc 22 and one with a motor driven Conveyor screw 24 equipped on the entry side engaging in the cutting space 26 of the head 16, through the partition 28 of the cutting space rearward reaching transport pipe 30 for the spoil 32 accumulating in the cutting space 26.
  • Am exit end of the transport tube 30 is a can be closed in a pressure-tight manner by means of a cover 34 Flanged stone trap 36, the outlet port 38 via a flexible compensator 40 with the in a material feed container 42 located suction space 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 front Material feed container 42. Your pistons are in the Hydraulic push-pull with the help of hydraulic cylinders 50 displaceable. Inside the material feed bin 42 is an S-shaped curved pipe switch 52, the inlet-side opening alternately in front of the Cylinder openings of the feed cylinder 48 pivoted is and its exit end 54 via a Pipe rotary connection to a delivery line leading to the outside 56 is connected.
  • the control of the Thick matter pump 44 takes place via a hydraulic unit 58 and an electrical control unit 60.
  • the stone trap 36 shown in FIGS. 5a and b consists essentially of a cylindrical pot 82 with an inlet-side flange connection 84 for the transport pipe 30 and a laterally outgoing outlet outlet 38, and a screen 86, which is closed on the back by the cover 34 and is rigidly connected to it and at the end funnel-like towards the flange-side inlet opening 88 is open.
  • This arrangement ensures that only such overburden that fits through the screen grid 86 to the thick matter pump 44 for removal is forwarded. With the overburden 32 arriving larger pieces collect in the sieve grid 86 and by removing the cover 34 together with the screen grid 86 from the stone trap 36 be removed.
  • the starting shaft is opened 10 manufactured in the lowering process and the Press slide 12 in position within the starting shaft brought. Then the head 16 with With the help of the press slide 12 a little way into the tunneling section shifted in and the accruing Overburden removed from the starting shaft. step by step then the pipe pieces 62 in the starting shaft 10 lowered and with the press slide into the tunneling section 14 pressed.
  • the thick matter pump 44 is mounted, the connected to the transport pipe 30 via the stone trap 36 becomes.
  • the pressure side on the thick matter pump 44 outgoing conveyor line 56 is a two-armed Articulated tube 64 and the vertical line piece 66 led to the outside via the starting shaft 10.
  • each pipe section 62 becomes a further line section 68 introduced into the starting shaft 10 and into the delivery line 56 engaged.
  • the machine feed then takes place gradually over the press slide 12 one tube length each.
  • 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 the suction chamber 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 that are in the ground could be intercepted with the help of the stone trap 36.
  • the stone trap can be easily opened on its cover 34 for this purpose and be cleaned. This can be done automatically or done manually.
  • an injection ring nozzle 76 is provided, via which a lubricant or water enters the delivery line can be injected.
  • the invention relates to an arrangement for Driving along a tunnel or sewage pipe one from a starting shaft 10 to a target shaft leading heading section 14.
  • the arrangement is in front especially for the production of micro tunnels or small tunnels determined where step by step pipe pieces 62 in the tunneling section against one arranged at the front Propulsion head 16 are pressed.
  • To the Removal of the overburden 32 is one in the cutting area 26 of the feed head engaging screw conveyor provided at the outlet end a stone trap that can be closed in a pressure-tight manner 36 and the pressure side closable suction side 42 a thick matter pump 44 can be connected while the thick matter pump 44 on the pressure side with a successive extensible conveyor line 56 connected for the overburden is.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs des im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Fassung.
Anordnungen der vorstehenden Art, die nach dem Rohrpressungsverfahren (Pipe Jacking) arbeiten, Sind bekannt (DE 34 03 890 C1). Sie 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.
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.
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.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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.
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.
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.
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 Reinigungszwekken zugänglich ist.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (14)

  1. Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs entlang einer von einem Startschacht (10) zu einem Zielschacht führenden Vortriebsstrecke (14) mit einem einen zylindrischen Schildmantel (18) und eine stirnseitig um die Zentralachse des Schildmantels drehbare, motorisch antreibbare Schürtscheibe (22) aufweisenden Vortriebskopf (16), mit einem innerhalb des Startschachts an einem Widerlager abstützbaren Pressschlitten (12), der dazu bestimmt ist, eine Anzahl nacheinander über den Startschacht (10) in die Vortriebsstrecke (14) einführbare Rohrstücke (62), deren erstes Rohrstück axial gegen den Schildmantel (18) des Vortriebskopf (16) zur Anlage bringbar ist, axial in Richtung Vortriebsstrecke zu pressen, mit einem über Durchtrittsöffnungen in der Schürfscheibe (22) mit Abraum (32) beaufschlagbaren Schneidraum (26), mit einem vorzugsweise mit einer Förderschnecke oder einem Förderschneckenpaar bestückten Transportrohr (30) für den Abtransport des Abraums (32) aus dem Schneidraum (26), mit einer Abraumtransportstrecke, die Mittel zum austrittsseitigen Anschluss an das Transportrohr aufweist und mit einer Dickstoffpumpe (44) mit druckdicht verschließbareSaugseite (42) wobei die Dickstoffpumpe (44) druckseitig mit einer sukzessive verlängerbaren Förderleitung (56,68,66) für den Abraum (32) verbindbar ist, und wobei die Dickstoffpumpe (44) als hydraulisch betätigbare Kolbenpumpe mit einem oder zwei Förderzylindern (48) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abraumtransportstrecke eine druckdicht verschließbare Steinfalle (36) umfasst, wobei die Steinfalle (36) und die druckdicht verschließbare Saugseite (42) der Dickstoffpumpe (44) hintereinander an das Transportrohr anschließbar sind und dass der oder die Förderzylinder (48) in- einen druckdicht verschließbaren Materialaufgabebehälter (42) mündet, bzw. münden, in welchen ein an die Förderleitung angeschlossener, abwechselnd an den oder die Förderzylinder (48) anschließbarer Rohrschieber (52) eingreift.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickstoffpumpe (44) in das gegen den Vortriebskopf (16) anliegende erste Rohrstück (62) montiert ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickstoffpumpe (44) und ihre vorzugsweise hydraulischen Antriebsaggregate (58) an einer Schnittstelle auftrennbar und in zwei benachbarte Rohrstücke (62) montiert sind.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens zwei entlang der Abraumtransportstrecke angeordnete, in diese eingreifende Drucksensoren (72,74).
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Drucksensor (72,74) unmittelbar vor und hinter der Steinfalle (36) angeordnet ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen in den Schneidraum (26) eingreifenden Drucksensor (70).
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens einen in die Förderleitung (56) eingreifenden Drucksensor.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinfalle (36) ein in einem druckdicht mit einem abnehmbaren Deckel (34) verschließbaren, eintrittsseitig an das Transportrohr (30) und austrittsseitig an die Saugseite (42) der Dickstoffpumpe (44) angeschlossenen Topf angeordnetes Siebgitter aufweist.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinfalle (36) einen als Querschieber ausgebildeten, sich in Durchtrittsrichtung verjüngenden und/oder ein Siebgitter enthaltenden Durchlasskanal für den Abraum (32) aufweist.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickstoffpumpe (44) und/oder ihre Antriebsaggregate (58) gegen die Hochachse des betreffenden Rohrstücks (62) unter Freilassung eines Freiraums (78) seitlich versetzt montiert sind und dass auf der Freiraumseite des Rohrstücks (62) ein Kontergewicht (80) angeordnet ist.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Transportrohr (30) des Vortriebskopfes (16) und Dickstoffpumpe (44) ein elastisch oder gelenkig verbiegbarer Kompensator (40) angeordnet ist.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Steinfalle (36) und Saugseite (42) der Dickstoffpumpe (44) ein elastisch verbiegbarer Kompensator (40) angeordnet ist.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderleitung (56) ein vorzugsweise als Gleitringdüse ausgebildeter Gleitmittelinjektor (76) angeordnet ist.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschlitten (12) ein an die Förderleitung (56) anschließbares Gelenkrohr (64) trägt.
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