DE2617782A1

DE2617782A1 - Schneidschuhanordnung fuer eine rohrvorpresseinrichtung

Info

Publication number: DE2617782A1
Application number: DE19762617782
Authority: DE
Inventors: Hans Juette; Helmut Weber
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1976-04-23
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1977-11-03
Also published as: US4112696A; GB1544364A; FR2349091A1; JPS52130112A; ES458125A1; FR2349091B1

Description

Patentanmeldung

der !"irma

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen

Schneidschuhanordnung für eine Rohrvorpreßeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Schneidschuhanordnung für eine Rohrvorpreßeinrichtung, die mit einer Preßstation zum Vorpressen des am vorderen Ende den Schneid schuh aufweisenden, durch rückwärtiges Ansetzen von RohrSchüssen abschnittsweise verlängerbaren Rohres versehen ist.

Mir das Verlegen von Rohren, insbesondere von Versorgungsleitungen, Abwasserkanälen u.dgl., im Erdreich bedient man sich des Vorpreßverfahrens, bei dem die Rohre abschnittsweise von einer Baugrube oder einem Schacht aus mittels einer hydraulischen Preßstation in das Erdreich vorgepreßt werden.

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Vor dem vorderen Rohrschuß des vorzupressenden Rohrstranges ist ein mit einer keilförmigen Schneide versehener Schneidschuh angeordnet, der beim Vorpressen des Bohrstranges in das Erdreich gepreßt wird und in dessen Schutz eine Vortriebs- und/oder Lademaschine arbeiten kann. Bei größeren Rohrlängen ist es im allgemeinen erforderlich, in den Rohrstrang Zwischenpreßstationen einzuschalten.

Es ist bei diesen Rohrvorpreßeinrichtungen auch bekannt, zwischen dem Schneid schuh und einem sich gegen den vorderen Rohrschuß des Rohrstranges abstützenden Druckring hydraulische Pressen einzuschalten, die ein getrenntes Vorpressen des Schneidschuhes gegenüber dem Rohrstrang ermöglichen und außerdem eine gewisse Richtungslenkung zulassen.

Bei den bekannten Rohrvorpreßeinrichtungen besteht der Nachteil, daß sich unter den außerordentlich hohen Vorpreßkräf- ten im Bereich vor der Schneidkante des Schneidschuhes etwa birnenförmige Druckzonen im Erdreich ausbilden, die bei schlagartiger Entspannung zu einem Ausfließen des Erdreiches und dadurch zu einem Zuschütten des Schneidschuh-Innenraumes führen können. Weiterhin können sich im Vorpreßbetrieb Schwierigkeiten dadurch ergeben, daß der unter erheblichem Ereß- druck in das Erdreich vorgeschobene Schneidschuh gegen ein Hindernis, z.B. gegen einen festen Gesteinseinschluß des Erdreiche«, «tößt, was zu einer einseitigen Belastung des Schneidschuhes und damit auch des vorzupressenden Rohrstranges und vor allem zu einer Versteuerung des Rohrstranges führen kann. _Mm4/03e2

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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Eohrvorpreßeinrichtungen, die sich also aus der Druckzonenbildung im Schneidschuhbereich und/oder beim Auftreffen des Schneidschuhes auf ein Bodenhindernis ergeben, zu beheben.

Gemäß der Erfindung sind an dem Schneidschuh relativ zu diesem in Vorpreßrichtung ausfahrbare Vortriebsmesser angeordnet. Vorzugsweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß die Vortriebsmesser einen den Schneidschuh umschließenden zylindrischen Außenmantel bilden, wobei sie jeweils mit einer gesonderten Ausschubvorrichtung, vorzugsweise einem am Schneidschuh abgestützten Ereßzylinder, versehen sind. Besonders zweckmäßig ist eine Anordnung, bei der der Schneidschuh zusammen mit den Vortriebsmessern mittels hydraulischer Pressen, die unmittelbar oder über einen Druckring gegen den Hohrstrang abgestützt sind, vorpreßbar ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind erheblich. Da die Vortriebsmesser einzeln, gruppenweise oder auch gemeinsam gegenüber dem Schneidschuh in Vorpreßrichtung in das Erdreich vorgepreßt werden können, läßt sich eine Druckbildung vor dem Schneidschuh weitgehend verhindern oder zumindest so weit herabsetzen, daß ein unerwünschtes Auslaufen der Ortsbrust und ein Zuschütten des Schneidschuh-Innenraumes wirksam verhindert werden. Außerdem läßt sich mit dieser Maßnahme die Steuerung des Schneidschuhes erheblich vereinfachen und verbessern, weil einseitige Belastungen des

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Schneid schuhe s verhindert werden können. !Falls einzelne Vortriebsmesser beim Vorschub auf einen ungewöhnlichen Widerstand, z.B. einen Gesteinseinschluß im Erdboden, stoßen, so können Überdruckventile, Druckmeßgeräte oder sonstige Überwachungs- und/oder Anzeigegeräte dies z.B. an eine Zentrale melden. Durch Ausfahren der benachbarten Vortriebsmesser läßt sich dann die Größe des auftretenden Widerstandes feststellen. Εε ist daher möglich, rechtzeitig Maßnahmen zu treffen, um das Hindernis im Erdboden zu beseitigen, bevor noch der Schneidschuh aus seiner Sollrichtung abgelenkt worden ist. Vorteilhaft ist auch, daß bei ausgefahrenen Vortriebsmeseern der Schneid schuh in einen durch die Vortriebsmesser umschlossenen Raum hineingepreßt wird, so daß insgesamt auch die Ereßkräfte für das Vorpressen des Schneidschuhes vermindert werden. Außerdem ergibt sich eine Verringerung der Schneidechuhreibung.

In baltlicher Hinsicht besonders zweckmäßig ist eine Anordnung, bei der der ringförmige ßchneidschuh eine zylindrische Mantelfläche mit einem Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des vorzupressenden fiohres. Auf der Schneidschuh-Mantelflache liegen die vorschiebbaren Vortriebsmesser auf. Dabei sind die Vorschubvorrichtungen zweckmäßig unterhalb der Schneidschuh-Mantelfläche angeordnet, wobei letztere öffnungen aufweist, durch welche die Vortriebsmesser mit den Vorschubvorrichtungen verbindende Kupplungsorgane hindurchfassen. Vorzugsweise sind die Vor-

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schubvorrichtungen zwischen den Schneid schuh aussteifenden Stegblechen od.dgl. angeordnet.

Die Vortriebsmesser weisen zweckmäßig eine Länge auf, die etwa gleich der axialen Länge des Schneid schuhes ist, so daß sie im eingefahrenen Zustand den Schneidschuh im wesentlichen auf ganzer Länge überdecken. Wie erwähnt, empfiehlt es sich, dem Schneidschuh gesonderte hydraulische Fressen zuzuordnen, die eine Eichtungssteuerung des Schneid schuhe s ermöglichen. Vorzugsweise sind diese Pressen gegen einen Druckring abgestützt, der sich seinerseits an dem vorderen Rohrschuß des vorzupressenden Rohrstranges abstütst. Die Anordnung wird zweckmäßig so getroffen, daß der ßchneidschuh mit seinem rückwärtigen Ende den Druckring übergreift, wobei die hydraulischen Pressen zwischen dem Druckring und dem Schneidschuh liegen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeiepiel der Erfindung im Längsschnitt durch das vordere, im Bereich der Ortsbrust liegende Ende des vorzupressenden Bohrstranges und des hier angeordneten Sehneidechuhes dargestellt.

Vie beim Eohrvorpreßverfahren üblich, wird der au* eineeinen Rohrschüseen, im allgemeinen Betonrohren 10 bestehende Bohrstrang von einer hydraulischen Preßstation (nicht dargestellt) aus in das Erdreich vorgepreßt, die in allgeneinen in einer Baugrube oder einem Schacht od.dgl. angeordnet ist. Inabesondere bei größeren Rohrlängen können in den Bohrstrang sogenannte Zwischenpreßstationen eingeschaltet werden, so

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daß der Bohrstrang von den einzelnen Preßstationen aus abschnittsweise in Pfeilrichtung V" vorgepreßt werden kann. Sobald der Bohrstrang um etwa die Länge eines Bohrschusses vorgepreßt ist, wird ein neuer Bohrschuß in die Baugrube od.dgl. eingebracht und an das hintere Ende des Bohrstranges angesetzt, worauf der verlängerte Bohrstrang über die am rückwärtigen Ende angeordnete Hauptpreß station und gegebenenfalls die in den Bohrstrang eingeschaltete Zwischenpreßstation bzw. ZwischenpreßStationen erneut vorgepreßt wird. Das Bohrvorpreßverfahren ist insoweit bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.

An dem vorderen, im Bereich der Ortsbrust 11 liegenden Ende des fiohrschusses 10 ist ein Schneidschuh 12 angeordnet. Der Schneidschuh 12 besteht aus einem geschlossenen zylindrischen Bing 13, der an seiner d.er Ortsbrust 11 zugewandten Seite eine keilförmige Schneide 14 aufweist. Mit 15 sind radiale Stegbleche bezeichnet, welche mit dem zylindrischen Schneid-BChuhmantel 16 verschweißt sind und damit den Schneidschuh aussteifen. Der Schneidschuhmantel 16 weist eine rückwärtige Verlängerung 16* auf, welche einen Druckring 17 übergreift, der eich gegen die vordere Stirnfläche 10' des vorderen fiohr- •chusse· 10 abstützt. Der Druckring 17 kann ein Kastenprofil aufweiten; er weist einen Bingkragen 18 auf, der in eine umlaufende rfcirnceitige Ausnehmung des Eohrschußses 10 ein faßt. Zwischen dem Druckring 17 und dem Schneidschuh 12 sind mehrere über den Umfang verteilt angeordnete hydraulische Preseen 19 angeordnet, die mit ihren Kolbenstangen an,dem

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Stegblech 15 θ es Druckeinges angreifen und mit denen eier
Druckring unabhängig von dem Rohrstrang vorpreßbar ist. Mit Hilfe dieser Pressen 19 ist auch eine gewisse Richtungssteuerung beim Rohrvorpressen möglich, wie dies an sich bekannt ist.

Der zylindrische Schneidschuh 12 trägt auf seiner Mantelfläche 16 eine Vielzahl von parallel nebeneinander angeordneten Vortriebsmessern 20, die gemeinsam einen den Schneidschuh umschließenden Außenmantel bilden und jeweils ^m^> einer Ausschubvorrichtung, vorzugsweise einem hydraulischen Preßzylinder 21, versehen sind. Jedem Vortriebsmesser 20 ist ein gesonderter Preßzylinder 21 zugeordnet, der über ein Gelenk 22 an der rückwärtigen Stegwand 15 angeschlossen ist und dessen Kolbenstange 23 über ein Gelenk 24 mit einem Anschlußorgan 25 des betreffenden Vortriebsmessers 20 verbunden ist. Die Anschlußorgane 25 sind an der Unterseite der Vortriebsmesser 20 befestigt; sie durchgreifen Schlitzöffnungen 26
an der Mantelfläche 16 des Schneidschuhes. Die Anschlußorgane 25 bestehen zweckmäßig aus Konsolen oder Gabelstücken, an welchen die Kolbenstangen 23 angelenkt sind.

Durch Druckbeaufschlagung der Preßzylinder 21 lassen sich
flie Vortriebsmesser 20 einzeln or*er gruppenweise in Vortriebsrichtung V in den Stoß 11 vorpressen. In der Zeichnung sind zwei ausgefahrene Vortriebsmesser 20 erkennbar, während die übrigen Vortriebsmesser eingefahren sind, wobei ihre vorde-

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reu Schneiden 20' etwa an dem vorderen Ende der Schneide 14-dee Sehneidschuhes liegen. Die Länge der Vortriebsmesser 20 ist etwa gleich der Länge des Schneidschuhes einschließlich der rückwärtigen Verlängerung 16* desselben. Der Außendurchmesser der Schneidschuh-Mantelflache 16 ist um etwa die Dicke der Vortriebsmesser 20 kleiner als der Außendurchmesser der Eohrschüsse 10.

Wie erwähnt, kann durch Vorpressen der Vortriebsmesser 20 in das Erdreich verhindert werden, daß sich vor der Schneidkante des Schneidschuhes Druckzonen im Erdreich bilden, die "bei schlagartiger Entspannung zu einem Hineinfließen des Erdreiches in den Schneidschuh und zu einem Zuschütten desselben und der in ihm angeordneten Maschineneinrichtungen führen. Außerdem können d-urch Ausfahren der Vortriebsmesser etwaige vor dem Schneid schuh liegende Hindernisse, wie insbesondere Gesteinseinschlüsse od.dgl., geortet werden, wodurch sich Blockierungen des Schneidschuhes und unerwünschte Eichtungsablenkungen desselben vermeiden lassen. Nachdem sämtliche Vortriebsmesser 20 ausgefahren sind, läßt sich der Schneidschuh mit Hilfe der hydraulischen Pressen 19 im Inneren des von den Vortriebsmessern gebildeten Schildraumes in die Ortsbrust 11 vorpressen. Hierbei sind die hydraulischen Ereßzylinder 21 zweckmäßig auf Druckentlastung bzw. auf Schwinmatellung geschaltet, so daß die Vortriebsmesser 20 . beim Vorpressen des Schneidschuhes nicht mitgenommen werden. Sobald der Schneidschuh um den Zylinderhub vorgepreßt ist,

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kann der gesamte Bohrstrang 10 in bekannter Weise von der Hauptpreßstation oder einer Zwischenpreßstation her vorgepreßt werden.

Die Vortriebsmesser 20 "bestehen zweckmäßig aus kreiseegmentförmigen Blechen, die gemeinsam einen geschlossenen Sehildmantel "bilden. Die Ereßeylinder 21 der Vortriebsmesser liegen geschützt zwischen den Stegblechen 15 «5es Schneidschuhes hinter der eigentlichen Schneide 14. Es versteht sich, daß im Inneren des Schneid schuhes eine Vortriebs- und/oder Lademaschine für den Abbau der Ortsbrust 11 bew. die Bodenabförderung angeordnet werden kann, wie dies beim Vorpreßverfahren bekannt ist.

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(ΐ·) Schneidschuhanordnung für eine Eohrvorpreßeinrichtung, die mit einer Preßstation zum Vorpressen des am vorderen Ende den Schneidschuh aufweisenden, durch rückwärtiges Ansetzen von Eohrschüssen abschnittsweise verlängerbaren Eohres versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schneidschuh (12) relativ zu diesem in Vorpreßrichtung (Pfeil V) ausfahrbare Vortriebsmesser (20) angeordnet sind.

2. Schneidschuhanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmesser (20) einen den Schneidschuh (12) umschließenden Außenmantel bilden und jeweils mit einer Ausschubvorrichtung (21), vorzugsweise einem am Schneidschuh abgestützten Preßzylinder, versehen sind.

5- Schneidschuhanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schneidschuh (12) eine zylindrische Mantelfläche (16) mit einem Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des vorzupressenden Eohres (10), wobei auf der Schneidschuh-Mantelfläche (16) die Vortriebsmesser (20) verschiebbar aufliegen.

M-. Schneidschuhanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtungen (21) unterhalb der Schneidschuh-Mantelfläche (16) angeordnet

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sind und letztere Offmingen (26) aufweist, durch welche die Vor triebsmesser (20) mit den Vor schub vorrichtungen (21) verbindende Kupplungsorgane (25) hindurehfassen.

5. Schneidsehuhanordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtungen (21) zxdLschen den Schneidschuh (12) aussteifenden Stegblechen (15) angeordnet sind.

6. Schneidschuhanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmesser (20) eine Länge aufweisen, die etwa gleich der axialen Länge des Schneidschuhes (12) ist.

7· Schneidschuhanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß d_er d.ie Vortriebsmesser (20) tragende Schneidschuh (12) mittels an ihm angreifender hydraulischer Pressen (19) vorpreßbar ist.

8. Schneidschuhanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidschuh (12) mit seinem rückwärtigen Ende einen gegen den vorderen Rohrschuß (10) abgestützten Druckring (17) übergreift, wobei die hydraulischen Pressen (19) zwischen dem Druckring und dem Schneidschuh angeordnet sind.

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