PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202006013839U1 07.12.2006
Titel Stollenvortriebsvorrichtung zum Durchbauen von Abwasserkanälen
Anmelder Himmel & Hennig Bauunternehmen GmbH & Co. KG, 56283 Halsenbach, DE
Vertreter Becker und Kollegen, 40878 Ratingen
DE-Aktenzeichen 202006013839
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 07.12.2006
Registration date 02.11.2006
Application date from patent application 09.09.2006
IPC-Hauptklasse E21D 9/06(2006.01)A, F, I, 20060909, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchbauen von Abwasserkanälen in einer unterirdischen Stollenbauweise, wobei der voranzutreibende Stollen einen recheckigen Querschnitt aufweist und hinter der Ortsbrust zur Ausbruchsicherung ein aus Holzbohlen und/oder Betonteilen bestehender rechteckiger Ausbau eingebracht wird.

Soweit Abwasserkanäle unter Einbeziehung der einzelnen Hausanschlüsse in einer derartigen unterirdischen Stollenbauweise durchgebaut werden, erfolgt der Vortrieb der Stollen an der Ortsbrust in der Regel dadurch, dass das anstehende Material händisch gelöst und in Kübel geladen wird, welche dann zu den Startbaugruben für die entsprechenden Stollenabschnitte gezogen werden. Die Sicherung des Ausbruchquerschnittes erfolgt dabei in der Regel mit Holzbohlen, die je nach dem Abbaufortschritt und der Ausbrüchigkeit des anstehenden Materials frühzeitig im Bereich der Ortsbrust eingebracht werden müssen. Somit ist mit dem bekannten Stollenbau der Nachteil eines nur sehr langsamen Vortriebsfortschrittes sowie nur geringer Mechanisierungsmöglichkeiten verbunden. Es kommt hinzu, dass aufgrund des Zwanges, den Ausbau frühzeitig einzubringen, häufig nicht auf Normteile zurückgegriffen werden kann, vielmehr der Ausbau dem jeweiligen Abbaufortschritt beziehungsweise der Ausbruchlage anzupassen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen zur Verfügung zu stellen, die einen größeren Abbaufortschritt und damit eine entsprechende Leistungssteigerung beim Stollenvortrieb ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken eine Vorrichtung vor, die aus einem dem rechteckigen Ausbauquerschnitt angepassten, als ganzem vorschiebbaren Ausbauelement besteht, welches in seinem vorderen, in Vortriebsrichtung weisenden Bereich als Schneidschuh mit einem vorkragenden Firstbereich ausgebildet ist und in seinem hinteren Bereich eine Ausbaukammer aufweist, in der ein als Widerlager für wenigstens einen an dem Ausbauelement angeschlagenen Vorschubzylinder dienender Druckring verschiebbar angeordnet ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass die Ausbauarbeit von der Vortriebsarbeit entkoppelt ist. Die Ausbildung der Ausbaukammer ermöglicht es, das Ausbauelement unter Abstützung gegen den bestehenden Ausbau des bereits erstellten Stollens vorzuschieben, bis die Längserstreckung der Ausbaukammer aufgebraucht und der Druckring am Ende der Ausbaukammer angelangt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druckring in der Ausbaukammer in Richtung der Ortsbrust vorgezogen, und im Bereich der Ausbaukammer kann dann der weiterhin aus Holzbohlen oder Betonteilen bestehende Ausbau eingebracht werden. Da das Vorschieben des Ausbauelementes geregelt vor sich geht, kann jeweils nach Erreichen eines definierten Vorschubes der Ausbau in die Ausbaukammer eingebracht werden, womit der Vorteil verbunden ist, dass Normteile verwendet werden können, weil ein jeweils feststehender Stollenabschnitt entsprechend der Ausbaukammer ausgebaut werden kann. Soweit beim weiteren Vorschub des Ausbauelementes sich das Ausbauelement gegen den eingebrachten Ausbau abstützt, so sorgt der gegen den Ausbau anliegende Druckring für eine Verteilung des Druckes, so dass der eingebrachte Ausbau nicht beeinträchtigt wird. Die Ausbildung des vorderen Firstbereiches als Schneidschuh erleichtert zudem das Hereingewinnen des anstehenden Materials, weil der Schneidschuh eine definierte Fläche der Ortsbrust vorgibt, die gegebenenfalls beim Vorschieben des Ausbauelementes zumindest teilweise bereits selbstständig ablöscht, so dass die Gewinnungsarbeit erleichtert ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ausbauelement aus einem vorderen, den vorkragenden Firstbereich aufweisenden Schneidschuh und aus einem mit dem Schneidschuh überlappenden und den Druckring aufnehmenden hinteren Rechteckrohr besteht. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass der Schneidschuh und das Rechteckrohr gegeneinander ausgerichtet werden können, womit eine bessere Richtungssteuerung des Ausbauelementes gegeben ist.

Zur Stabilisierung des Schneidschuhes ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass der Schneidschuh wenigstens einen seine Firstwand, seine Seitenwände und seine Bodenwand abstützenden und aus einzelnen Ausbauschienen zusammengesetzten Ausbaurahmen aufweist.

Soweit vorgesehen sein kann, dass der Ausbaurahmen mit Abstand zu dem vorderen Ende der Wände des Schneidschuhs angeordnet ist und von dem nach Innen hochstehenden Profil der Ausbauschienen jeweils schräg zur vorderen Wandkante verlaufende Gleitbleche angeordnet sind, ist hiermit der Vorteil verbunden, dass damit die Hereingewinnung des Materials an der Ortsbrust beim Vorschub des Ausbauelementes unterstützt wird, weil das Material durch die sich in die Ortsbrust sich hineinschiebenden Gleitbleche gelöst und längs der Gleitfläche in den freien Querschnitt des Schneidschuhes gefördert wird.

Zur Verbindung mit dem nachgeschalteten Rechteckrohr kann vorgesehen sein, dass der Schneidschuh auf seinem Umfang zum nachgeschalteten Rechteckrohr überstehende Bleche zu überlappenden Aufnahme der Wände des Rechteckrohres aufweist.

Entsprechend kann vorgesehen sein, dass das mit einer Firstwand, Seitenwänden und einer Bodenwand ausgebildete Rechteckrohr in seinem vorderen, mit dem Schneidschuh überlappenden Bereich jeweils mindestens um die Wandstärke der von dem Schneidschuh abragenden Bleche nach innen einspringende First-, Seiten- und Bodenwandbereiche aufweist.

Zur Verbesserung einer zur Ausrichtung des Schneidschuhs und Steuerung des Ausbauelementes während des Vorschubes kann vorgesehen sein, dass zwischen den von dem Schneidschuh abragenden Blechen und den einspringenden Wandbereichen des Rechteckrohres ein umlaufender Rollring aus einem elastischen Material angeordnet ist.

Zur Versteifung des Rechteckrohres kann vorgesehen sein, dass das Rechteckrohr in seinem vorderen, die einspringenden Wandbereiche aufweisenden Abschnitt einen aus einzelnen Ausbauschienen zusammengesetzten Ausbaurahmen aufweist.

Aufgrund der Anordnung des Ausbaurahmens im Rechteckrohr ist die Möglichkeit gegeben, dass nach einem Ausführungsbeispiel an dem den Schneidschuh abstützenden Ausbaurahmen und dem die einspringenden Wandbereiche des Rechteckrohres abstützenden Ausbaurahmen jeweils sich an den beiden Ausbaurahmen abstützende Steuerzylinder angeschlagen sind.

Hinsichtlich der Anordnung der Ausbaukammer und des Druckringes kann vorgesehen sein, dass das Rechteckrohr an seinem dem Schneidschuh abgewandten Ende jeweils an seine Firstwand, an seine Seitenwände und an seine Bodenwand anschließende Bleche zur Ausbildung der nach hinten verlängerten Ausbaukammer aufweist und der Druckring an den die Ausbaukammer bildenden Blechen verschiebbar angeordnet ist; entsprechend kann vorgesehen sein, dass sich zwischen dem Druckring und dem vorderen Ausbaurahmen des Rechteckrohres abstützende, doppelt wirkende Vorschubzylinder mit Nachziehfunktion angeordnet sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Befestigung und Abstützung der Vorschubzylinder in den Eckbereichen von Druckring und Ausbaurahmen Versteifungsbleche angeordnet sind.

Soweit vorgesehen sein kann, dass an den Firstwänden von Schneidschuh und Rechteckrohr jeweils wenigstens eine Gewindebuchse angeordnet ist, können hier Vorrichtungen zur Gewinnung beziehungsweise zur Förderung an der Firstwand hängend angeordnet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

1 eine Stollenvortriebsvorrichtung mit einem Ausbauelement in einer schematischen Seitenansicht,

2 den Schneidschuh des Ausbauelementes in einer Einzeldarstellung in einer Ansicht gemäß 1,

3 das Rechteckrohr mit Ausbaukammer des Ausbauelementes in einer Ansicht gemäß 1.

Das aus 1 ersichtliche Ausbauelement 10 ist zweiteilig aufgebaut mit einem vorderen Schneidschuh 11 und einem daran anschließenden Rechteckrohr 12. Von dem vorderen Schneidschuh ist die obere Firstwand 13 und die untere Bodenwand 14 erkennbar, die aber über den Rechteckquerschnitt des Schneidschuhs vervollständigende Seitenwände miteinander verbunden sind. Die obere Firstwand 13 hat einen vorkragenden Firstbereich 15, der sich beim Vorschub des Schneidschuhs zunächst in die anstehende Ortsbrust hinein schiebt. Entsprechend weisen die Seitenwände schräg stehende Endkanten 33 auf. Zur Abstützung der Firstwand 13, der Bodenwand 14 sowie der Seitenwände gegeneinander ist in dem Rechteckquerschnitt des Schneidschuhs 11 ein aus einzelnen Ausbauschienen 17, die als Doppel-T-Träger ausgebildet sein können, zusammengesetzter Ausbaurahmen 16 angeordnet. Von den nach innen hochstehenden Profilen der Ausbauschienen 17 verlaufen schräg zur vorderen Wandkante angeordnete Gleitbleche 18, die jeweils schiefe Ebenen ausbilden, so dass die Ortsbrust beim Einschieben des Schneidschuhs gegebenenfalls zumindest teilweise selbstständig abböscht und so die Hereingewinnung des Materials an der Ortsbrust unterstützt wird.

In Richtung auf das nachfolgende Rechteckrohr 12 weist der Schneidschuh 11 an seinen Wänden 13, 14 wie auch an den Seitenwänden jeweils nach hinten verlängerte Bleche 19 auf, die somit einen Überlappungsbereich bilden, in welchem das nachfolgende Rechteckrohr 12 mit seinen Wänden eingeschoben ist. Hierzu weisen in diesem Bereich die aus der Zeichnung ersichtliche Firstwand 20 und die Bodenwand 21 des Rechteckrohrs 12, aber auch die nicht weiter ersichtlichen Seitenwände nach innen eingezogene Wandbereiche 22 auf, die die von dem Schneidschuh 11 abragenden Bleche 19 übergreifen. Zwischen den Blechen 19 und den eingezogenen Wandbereichen 22 ist ein beispielsweise aus einem elastischen Material bestehender Rollring 23 angeordnet. Somit ist eine Beweglichkeit von Schneidschuh 11 zum Rechteckrohr 12 verwirklicht, die dazu genutzt werden kann, die Richtungssteuerung des Ausbauelementes beim Vortrieb zu verbessern. Hierzu ist in dem vorderen, die eingezogenen Wände 22 aufweisenden Bereich des Rechteckrohres 12 ein wiederum aus Ausbauschienen 17 zusammengesetzter Ausbaurahmen 24 angeordnet. Zwischen diesem Ausbaurahmen 24 und dem Ausbaurahmen 16 des Schneidschuhs 11 sind vorzugsweise in den Ecken des Rechteckquerschnitts angeordnete Steuerzylinder 30 angeschlagen, mittels derer der Schneidschuh 11 gegenüber dem Rechteckrohr 12 ausrichtbar ist.

In dem dem Schneidschuh 11 abgewandten Bereich schließen an die Wände 20, 21 und die nicht ersichtlichen Seitenwände des Rechteckrohrs 12 nach hinten verlängerte Bleche 32 an, die eine Ausbaukammer 25 ausbilden. In dieser Ausbaukammer ist an den Blechen 32 gleitend ein stabiler Druckring 27 verschiebbar angeordnet.

Zwischen dem Druckring 27 und dem Ausbaurahmen 24 des Rechteckrohres 12 sind an entsprechend angebrachten Verstärkungsblechen 28 vorzugsweise in den oberen Ecken des Rechteckquerschnitts angebrachte doppelt wirkende, und daher eine Nachziehfunktion aufweisende, Vorschubzylinder 29 angeschlagen, deren Funktion noch erläutert wird. Schließlich ist in der jeweiligen Firstwand 13 beziehungsweise 20 von Schneidschuh 11 und Rechteckrohr 12 eine Gewindebuchse 31 eingelassen, die zur Aufhängung von geeigneten Arbeitsmaterialien, Fördermitteln oder Gewinnungsmitteln herangezogen werden kann.

In 1 ist diejenige Arbeitsstellung des Ausbauelementes 10 dargestellt, in welcher ein erneuter Vorschubzyklus für das Ausbauelement 10 beginnen kann. Insofern steht der Druckring 27 an dem vorderen Ende der durch die Bleche 32 gebildeten Ausbaukammer 25, und die Ausbaukammer 25 ist mit Holzbohlen 26 im Rechteckquerschnitt ausgebaut. In dieser Lage stützt sich der Druckring 27 gegen die Stirnflächen der den Ausbau bildenden Holzbohlen 26 ab.

In dieser Stellung werden die Vorschubzylinder 29 betätigt, die sich gegen den durch die Holzbohlen 26 festgesetzten Druckring 27 abstützen und über die Vorschubzylinder 29 das Rechteckrohr 12 sowie den Schneidschuh 11 in Vorschubrichtung vordrücken. Mit zunehmendem Vorschub schieben sich die die Ausbaukammer 25 bildenden Bleche 32 an den Holzbohlen 26 nach vorne, bis der Druckring 27 eine hintere Stellung am Ende der Bleche 32 erreicht hat. Aus dieser Endstellung wird der Druckring 27 mittels der Nachziehfunktion der Vorschubzylinder 29 wieder in die Ausgangsstellung am vorderen Ende der Ausbaukammer 25 vorgezogen, und zwischen die dadurch freigegebenen Bleche 32 der Ausbaukammer 25 kann nun der nächste Abschnitt des Stollens mit weiteren Holzbohlen 26 oder anderen geeigneten Ausbauteilen ausgebaut werden. Danach kann der Vortriebszyklus von vorne beginnen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Durchbauen von Abwasserkanälen in einer unterirdischen Stollenbauweise, wobei der vorzutreibende Stollen einen rechteckigen Querschnitt aufweist und hinter der Ortsbrust zur Ausbruchsicherung ein aus Holzbohlen (26) und/oder Betonteilen bestehender rechteckiger Ausbau eingebracht wird, wobei die Vorrichtung aus einem dem rechteckigen Ausbauquerschnitt angepassten, als ganzem vorschiebbaren Ausbauelement (10) besteht, welches in seinem vorderen, in Vortriebsrichtung weisenden Bereich als Schneidschuh (11) mit einem vorkragenden Firstbereich (15) ausgebildet ist und in seinem hinteren Bereich eine Ausbaukammer (25) aufweist, in der ein als Widerlager für wenigstens einen an dem Ausbauelement (10) angeschlagenen Vorschubzylinder (29) dienender Druckring (27) verschiebbar angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbauelement (10) aus einem vorderen, den vorkragenden Firstbereich (15) aufweisenden Schneidschuh (11) und aus einem mit dem Schneidschuh (11) überlappenden und den Druckring (27) aufnehmenden hinteren Rechteckrohr besteht. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidschuh (11) wenigstens einen seine Firstwand (13), seine Seitenwände und seine Bodenwand (14) abstützenden und aus einzelnen Ausbauschienen zusammengesetzten Ausbaurahmen (16) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausbaurahmen (16) mit Abstand zu dem vorderen Ende der Schneidschuhwände angeordnet ist und von dem nach Innen hochstehenden Profil der Ausbauschienen (17) jeweils schräg zur vorderen Wandkante verlaufende Gleitbleche (18) angeordnet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidschuh (11) auf seinem Umfang zum nachgeschalteten Rechteckrohr (12) überstehende Bleche (19) zu überlappenden Aufnahme der Wände (20, 21) des Rechteckrohres (12) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einer Firstwand (20), Seitenwänden und einer Bodenwand (21) ausgebildete Rechteckrohr (12) in seinem vorderen, mit dem Schneidschuh (11) überlappenden Bereich jeweils mindestens um die Wandstärke der von dem Schneidschuh (11) abragenden Bleche (19) nach innen einspringende First-, Seiten- und Bodenwandbereiche (22) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den von dem Schneidschuh (11) abragenden Blechen (19) und den einspringenden Wandbereichen (22) des Rechteckrohres (12) ein umlaufender Rollring (23) aus einem elastischen Material angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechteckrohr (12) in seinem vorderen, die einspringenden Wandbereiche (22) aufweisenden Abschnitt einen aus einzelnen Ausbauschienen (17) zusammengesetzten Ausbaurahmen (24) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den Schneidschuh (11) abstützenden Ausbaurahmen (16) und dem die einspringenden Wandbereiche (22) des Rechteckrohres (12) abstützenden Ausbaurahmen (24) jeweils sich an den beiden Ausbaurahmen abstützende Steuerzylinder angeschlagen sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechteckrohr (12) an seinem dem Schneidschuh (11) abgewandten Ende jeweils an seine Firstwand (20), an seine Seitenwände und an seine Bodenwand (21) anschließende Bleche (32) zur Ausbildung der nach hinten verlängerten Ausbaukammer (25) aufweist und der Druckring (27) an den die Ausbaukammer (25) bildenden Blechen (32) verschiebbar angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Druckring (27) und dem vorderen Ausbaurahmen (24) des Rechteckrohres (12) abstützende, doppelt wirkende Vorschubzylinder (29) mit Nachziehfunktion angeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung und Abstützung der Vorschubzylinder (29) in den Eckbereichen von Druckring (27) und Ausbaurahmen (24) Versteifungsbleche (28) angeordnet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an den Firstwänden (13, 20) von Schneidschuh (11) und Rechteckrohr (12) jeweils wenigstens eine Gewindebuchse (31) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbauschienen (17) als Doppel-T-Träger ausgebildet sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com