DE2635405B2

DE2635405B2 - Anordnung zur Staubabsaugung beim Vortrieb von Tunneln und Strecken mit Hilfe von Vortriebsmaschinen

Info

Publication number: DE2635405B2
Application number: DE19762635405
Authority: DE
Inventors: Hanns Christian Ing.(Grad.) 6394 Graevenwiesbach Ludwig
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1976-08-06
Filing date: 1976-08-06
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2635405A1; DE2635405C3

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anordnung zur Staubabsaugung von Tunneln und Strecken mit Hilfe von Vortriebsmaschinen, insbesondere Teilschnittmaschinen, bestehend aus einer am Streckenstoß verlegten, in Nähe der Ortsbrust zweifachen Abluftluttenleitung, einer am Streckenstoß verlegten Frischluftluttenleitung, einer der Abluftluttenleitung vorgeschalteten Absaugeinrichtung und einer der Frischluftluttenleitung vorgeschalteten Frischluftluttenleitung, wobei die Frischluftluttenleitung ein Frischluftgebläse, die Abluftluttenleitung ein Absauggebläse und die Abluftluttenleitung mit zumindest einem Staubabscheider integriert ist.

Bei einer bekannten gattungsgemäßen Anordnung (Glückauf 108, 1972, Nr. 19, S. 870) ist die zweifache Abluftluttenleitung beidseits der Teilschnittenmaschine bis in den Bereich der Ortsbrust geführt und weist fort in Form von Luttenmündungen die Ansaugöffnungen auf. Die Frischluft tritt aus der demgegenüber zurückversetzten Mündung der Frischluftluttenleitung über die Frischluftleiteinrichtung aus. Die aus dem Staubabscheider austretende gereinigte Luft erzeugt zusammen mit der, die aus der Frischluftluttenleitung austritt, einen Überdruck, der eine Luftströmung in Richtung der Tunnelmündung herbeiführt Die Frischluftleiteinrichtung ist ein die Luttenleitung fortsetzender zylindrischer Körper mit radialen Austrittsöffnungen. Dabei erfolgen der Austritt der Frischluft aus der Frischluftleiteinrichtung und aus dem Staubabscheider ohne besondere Rücksicht auf die Form des Tunnelquerschnittes und in bezug auf die Verteilung über den Tunnelquerschnitt mehr oder weniger unkontrolliert und auch ohne wesentlichen funktionellen Zusammenhang mit der Absaugung. Häufig wird sogar Staub aufgewirbelt Auch stört daß die entstaubte Luft alsbald hinter der Vortriebsmaschine wieder in den Tunnel geblasen wird. Im übrigen resultiert aus der Anordnung der beschriebenen Bauteile eine beachtliche Profilbeschränkung des Tunnels bzw. der Strecke im Bereich der Ortsbrust, wodurch die Arbeiten an der Ortsbrust und im Bereich der Vortriebsmaschine beeinträchtigt werden. Zwar ist vorgeschlagen worden, die Anordnung zur Staubabsaugung beim Vortrieb von Tunneln und Strecken mit der Vortriebsmaschine zu integrieren, diese Maßnahmen sind jedoch sehr aufwendig und nicht bei allen Vortriebsmaschinen verwirklicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung so weiter auszubilden, daß eine sichere und definierte Staubabsaugung ohne unkontrollierte Staubaufwirbelung vor der gesamten Ortsbrust erfolgt, und zwar möglichst ohne Profilbe- «,chränkung des Tunnels bzw. der Strecke und damit ohne Beeinträchtigung der arbeitenden Vortriebsmaschine. Darüber hinaus coil en jirht werden, daß durch den gesamten Tunnel bzw. durch die gesamte Strecke Frischluft nachströmt und auch die Vortriebsmaschine umströmt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Frischluftleiteinrichtung aus einem im oberen Tunnelquerschnitt bzw. Streckenquerschnitt angeordneten, bogenförmigen Frischluftverteilerkanal mit über die Kanallänge verteilten Frischluftaustrittsöffnungen besteht, aus denen die Frischluft als Frischluftströmung zur Ortsbrust hin schräg zur Sohle gerichtet austritt, daß die Absaugeinrichtung aus einem ebenfalls im oberen Streckenquerschnitt angeordneten bogenförmigen Absaugkanal mit über die Kanallänge verteilten Absaugöffnungen besteht, welcher Absaugkanal oberhalb des Frischluftverteilerkanals angeordnet ist, daß außerdem die Frischluftluttenleitung und die Abluftluttenleitung längenverstellbar ausgeführt und die Frischluftleiteinrichtung mit der Frischluftluttenleitung sowie die Abssaugvorrichtung mit der Abluftluttenleitung auf Schienen an den Stoßen verfahrbar sind, und daß endlich das Absauggebläse für eine größere Förderleistung ausgelegt oder einstellbar ist als das Frischluftgebläse. Im allgemeinen sind das Absauggebläse und das Frischluftgebläse betriebsmäßig entsprechend einstellbar. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl der Frischluftverteilerkanal als auch der Absaugkanal im Bogen über 180° geführt, was sich zumindest dann empfiehlt, wenn ein Tunnel bzw. eine

Strecke mit kreisrunden Querschnitt ausgefahren werden. In anderen Fällen wird man die Bogenform der Querschnittsform des Tunnels bzw. der Strecke anpassen.

Arbeitet man mit der erfindungsgemäßen Anordnung, so werden besondere Effekte erzielt Tatsächlich erreicht man die Ausbildung einer stabilen, drallförmigen Luftströmung vor der Ortsbrust, wobei die Drallachse mehr oder weniger horizontal, wenn auch bogenförrrig verläuft Im Ergebnis erfolgt die Staubabsaugung vor der Ortsbrust im Sinne einer Umkehrluftspülung. Gleichzeitig wird, weil das Abluftsauggebläse für eine größere Förderleistung ausgelegt oder eingestellt ist als das Frischluftfördergebläse, durch diese Drallströmung Frischluft über den gesamten Tunnelquerschnitt bzw. Streckenquerschnitt nachgesaugt, wobei diese Frischluft auch die Gewinnungsmaschine umströmt

Um bei der erfindungsgemäßen Anordnung Profilbeschränkungen möglichst zu vermeiden ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß der rrischluftverieüerkariäi mit seinen freien Enden an die Frischluftluttenleituvig angeschlossen ist, die zwei Frischluftluttenstränge aufweist, welche folglich im Bereich der Stöße verlaufen und kaum stören. Umgekehrt ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung der Absaugkanal im Bereich der Firste an die Abluftluttenleitung angeschlossen, die ebenfalls mit zwei Absaugsträngen ausgerüstet ist, die wenig störend im Bereich der Firste geführt sind. Folglich bleibt praktisch der gesamte Streckenquerschnitt für die Vortriebsmaschine frei, die darüber hinaus brückenartig von dem Frischluftverteilerkanal bzw. dem Absaugkanal überfaßt ist. Die beschriebene Ausführungsform hält aber nicht nur die Profilbeschränkung klein, sie ist gleichzeitig strömungstechnisch vorteilhaft, und zwar sowohl bezüglich der Frischluftzuführung als auch bezüglich der Abluftabsaugung. Es werden symmetrische Strömungsverhältnisse erzielt, die zur Stabilität der beschriebenen Drallströmung beitragen. Zur Stabilität der beschriebenen Drallströmung trägt außerdem der Vorschlag bei, die Frischluftaustrittsöffnungen des Frischluftveruilerkanals mit Leitblechen zu versehen, die die beschriebene Strömungsrichtung schräg zur Sohle, zur Ortsbrust hin, sicherstellen. Die Montage der erfindungsgemäßen Anordnung kann auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Befestigung der beschriebenen Bauelemente an den Ausbauteilen, an mitgeführten Schienen od. dgl. erfolgen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, den Frischluftverteilerkanal sowie den Absaugkanal zu einem einheitlichen brückenartigen Bauteil zusammenfassen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schem?tischer Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 den Schnitt A-A durch den Gegenstand nach m Fig! und

Fig.3 den Schnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Anordnung ist zur Staubabsaugung beim Vortrieb von Tunneln, Strecken " ; u. dgl. 1 bestimmt, wenn dieser Vortrieb mit Hilfe von Vortriebsmaschinen 2 erfolgt. Im Ausführungsbeispiel ist strichDunktiert eine solche Vortriebsmaschine 2 in Form einer Teilschnittmaschine dargestellt worden. Die Anordnung besteht aus einer Abluftluttenleitung 3, einer Frischluftluttenleitung 4, einer der Abluftluttenieitung 3 vorgeschalteten Absaugeinrichtung 5 und einer der Frischluftluttenleitung 4 vorgeschalteten Frischluftleiteinrichtung 6. Die Frischluftluttenleitung 4 ist mit einem Frischluftgebläse 7 versehen, die Abluftluttenieitung 3 mit einem Absauggebläse 8. Im übrigen ist die Abluftluttenieitung 3 mit einem Staubabscheider 9 integriert, im Ausführungsbeispiel handelt es sich um zwei Trockenabscheider in Form von Zyklonen.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 bis 3 entnimmt man, daß die Frischluftleiteinrichtung 6 aus einem im oberen Tunnelquerschnitt bzw. Streckenquerschnitt angeordneten, bogenförmigen Frischluftverteilerkanal 10 mit über die Kanallänge verteilten Frischluftaustrittsöffnungen 11 besteht. Die Frischluft tritt aus diesem Frischluftverteilerkanal 10 in besonderer Weise aus, nämlich schräg zur Sohle 12 hin, gleichzeitig aber zur Ortsbrust 13 hin. Die Absaugeinrichtung 5 besteht aus einem ebenfalls bogenförmigen Absaugkana! !4 mit über die Kanaüänge verteilten Absaugöffnungen 15. Dieser Absaugkanal 14 ist oberhalb des Frischluftverteilerkanals 10 angeordnet. Das Absauggebläse 8 bzw. das Frischluitgebläse 7 arbeiten in besonderer Weise. Und zwar ist das Absauggebläse 8 für eine größere Förderleistung ausgelegt oder einstellbar als das Frischluftgebläse 7. Beide Gebläse 7, 8 können betriebsmäßig einstellbar sein. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung verlaufen der bogenförmige Frischluftverteilerkanal 10 sowie der ebenfalls bogenförmige Absaugkanal 14 über etwa 180°, und zwar angepaßt dem Tunnelquerschnitt. Bei der beschriebenen Anordnung und Betriebsweise entsteht eine besondere, drallförmige Luftströmung, die in F i g. 1 angedeutet worden ist. Dadurch wird im Arbeitsbereich vor Ort eine Umkehrspülung verwirklicht, wobei die Ortsbrust 13 selbst als Leitfläche und Stabilisierungsfläche funktioniert. Die eingeblasene Frischluft spült mehr oder weniger von oben nach unten über die gesamte Querschnittsfläche. Beim Auftreffen dieser Frischluft oder Spülluft auf die untere Hälfte der Tunnelröhre oder Streckenröhre wird die Luft durch dün beschriebenen Anströmwinkel zur Ortsbrust 13 hin abgelenkt. Sie steigt an der Ortsbrust 13 in die obere Hälfte des Streckenquerschnittes bzw. Tunnelquerschnittes, wobei diese Strömung den an der Ortsbrust 13 vorhandenen Staub mitreißt, der folglich dem Absaugkanal 14 zugeführt wird. Die Leistungsabstimmung der Gebläse 7,8 wird zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß das Absauggebläse 8 oder die Absauggebläse 8 Vi des gesamten Luftbedarfs absaugen. Werden dann nur zwei Orittel des Luftbedarfs über das Frischluftgebläse 7 bzw. die Frischluftgebläse 7 wieder eingeblasen, so strömt notwendigerweise das verbleibende Drittel über den freien Tunnelquerschnitt oder Streckenquerschnitt nach. Beim Auftreffen dieser nachströmenden Luft auf die beschriebene Drallströmung wird der Spieltffekt noch verbesjert. Es können im Arbeitsbereich der Vortriebsmaschine 2 praktisch keine Staubeinwirkungen auftreten, die Vorschriften über den Schutz gegen gesundheitsgefährlichen mineraüsciien Staub können ohne weiteres erfüllt werden.

Um die Profilbeschränkung klein zu halten, trägt der Frischluftverteiierkanal 10 an seinen freien Enden die Anschlußeinrichtungen 16 für die Frischluftluttenleitung 4, die aus zwei Frischluftluttensträneen Aa. b besteht.

5 6

Umgekehrt ist der Absaugkanal 14 im Bereich der Firste einem brückenförmigen Bauteil vereinigt sind, welches

17 an die Abluitluttenleitung 3 angeschlossen, die zwei die Vortriebsmaschine 2 überspannt. Dieses Bauelement

Absaugstränge 3,-), b aufweist. Nur angedeutet ist, daß ist auf Schienen 19 an den Stoßen der Strecke bzw. des

den Frischluftaustrittsöffnungen 11 des Frischluftver- Tunnels verfahrbar. Zu diesem Zweck sind die

teilerkanals 10 Leitbleche 18 zugeordnet sein können. — ^r> Frischluftluttenleitung 4 und die Abluftluttenleitung 3

Die F i g. 2 und 3 zeigen, daß im Ausführungsbeispiel der längenverstellbar ausgeführt.
Frischluftverteilerkanal sowie der Absaugkanal 14 zu

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Staubabsaugung beim Vortrieb von Tunneln und Strecken mit Hilfe von Vortriebsmaschinen, insbesondere Teilschnittmaschinen, bestehend aus einer am Streckenstoß verlegten, in Nähe der Ortsbrust zweifachen Abluftluttenleitung, einer am Streckenstoß verlegten Frischluftluttenleitung, einer der Abluftluttenleitung vorgeschalteten Absaugeinrichtung und einer der Frischluftluttenleitung vorgeschalteten Frischluftleiteinrichtung, wobei die Frischluftluttenleitung ein Frischluftgebläse, die Abluftluttenleitung ein Absauggebläse aufweisen und die Abluftluttenleitung mit zumindest einem Staubabscheider integriert ist, dadurch ge-i5 kennzeichnet, daß die Frischluftleiteinrichtung (6) aus einem im oberen Tunnelquerschnitt bzw. Streckenquerschnitt angeordneten, bogenförmigen Frischluftverteilerkanal (10) mit über die Kanallänge verteilten Frischluftaustrittsöffnungen (11) besteht, aus den<n die Frischluft als Frischluftströmung zur Ortsbrust (J3) hin schräg zur Sohle (12) gerichtet austritt, daß die Absaugeinrichtung (5) aus einem ebenfalls im oberen Streckenquerschnitt angeordneten bogenförmigen Absaugkanal (14) mit über die Kanallänge verteilten Absaugöffnungen (15) besteht, welcher Absaugkanal (14} oberhalb des Frischluftverteilerkanals (10) angeordnet ist, daß die Frischluftluttenleitung (4) und die Abluftluttenleitung (3) längenverstellbar ausgeführt und die Frischluftleiteinrichtung (6) mit der Frischluftluttenleitung (4) sowie dir Absaugvorrichtung (5) mit der Abluftluttenleitung (3) auf Schienen (19) an den Stoßen verfahrbar sind, und daß das Absauggebläse (8) für eine größere Förderleistung ausgelegt oder einstellbar ist als das Frischluftgebläse (7).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischluftverteilerkanal (10) mit seinen Enden an die Frischluftluttenleitung (4) angeschlossen ist, die zwei Frischluftluttenstränge (4a, ^aufweist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkan?! (14) im Bereich der Firste (17) an die Abluftluttenleitung (3) angeschlossen ist, die zwei Absaugstränge (3a, b) aufweist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftaustrittsöffnungen (11) des Frischluftverteilerkanals (10) mit Leitblechen (18) versehen sind.