CUTTER HEAD FOR ADVANCING PREFABRICATED CONCRETE PIPES FOR THE CONSTRUCTION OF GALLERIES OR TUNNELS

Abstract: 1. A cutter head for advancing prefabricated concrete pipes for the construction of galleries or tunnels, the concrete pipes being advanced in succession in the form of a continuous pipeline by a feed device from a pressure pit to a trench lined with vertical timbering panels and an uncleared part of the trench is cut by a tubular cutter head and the cut material is removed by an excavator, characterised in that the upper surface of the cutter head (2) is formed with an excavated-earth openning (12).

Description: Schneidkopf für den Vortrieb vorgefertigter Betonrohre zur Herstellung von Stollen oder Tunneln Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf für den Vortrieb vorgefertigter Betonrohre zur Herstellung von Stollen oder Tunneln, wobei die Betonrohre von einer Pressgrube aus mittels einer Vortriebseinrichtung aufeinanderfolgend in einem mit lotrechten Verbautafeln ausgerüsteten Graben als zusammenhängender Rohrstrang vorgetrieben werden und ein nicht freigelegter Teil des Grabens durch einen rohrförmigen Schneidkopf angeschnitten wird. Beim Herstellen von Stollen oder Tunneln aus vorgefertigten Betonrohren wird in Abhängigkeit von der Mächtigkeit des Erdreichs über den Betonrohren entweder in geschlossener oder offener Bauweise gearbeitet. Bei einer Mächtigkeit bis zum zwei- bis dreifachen Rohrdurchmesser wird häufig die offene Grabenbauweise angewendet. Bei der bekannten offenen Grabenbauweise wird ein relativ breiter Graben ausgehoben, wobei entweder der natürliche Böschungswinkel zu berücksichtigen ist, oder die Grabenwandung durch zusätzliche Ausbauten, beispielsweise lotrechte Verbauplatten, gesichert werden muss. Die Rohre werden mittels eines Kranes, der auf einer neben dem Graben erforderlichen Bahn verfährt, von oben in den Graben gelegt. Nach dem Eimlegen der Rohre wird der Graben ausgefüllt und das Gelände eingeebnet. Um die Platzerfordernisse zu verringern und die Verlegeleistung zu steigern, ist aus der DE-AS 16 58 772 bekannt geworden, Betonrohre von einer Pressgrube aus mittels einer hydraulischen Vortriebseinrichtung aufeinanderfolgend in einem im Querschnitt etwa V-förmigen Graben als zusasmmenhängenden Rohrstrang vorzutreiben, wobei ein nicht freigelegter Teil des Grabens durch den Schneidkopf angeschnitten wird. Diese hydraulische Vortriebsweise in einem offenen Graben mit natürlichem Böschungswinkel hat sich dort bewährt, wo ein genügend breiter Raum für den im Querschnitt V-förmigen Graben zur Verfügung steht. Um einen Vortrieb auch bei schmalen Bauflächenbreiten zu ermöglichen, ist aus der DE P 33 14 813 bekannt, die Breite des mit lotrechten Verbautafeln ausgerüsteten Grabens gleich oder kleiner als den Aussendurchmesser der Betonrohre zu gestalten, wobei die Verbautafeln auf jeder Grabenseite bei einer dem Aussendurchmesser entsprechenden Breite des Grabens eine bis zu den Seitenlinien der Betonrohre reichende, oder bei einer geringeren Breite des Grabens eine bis knapp über die Betonrohre reichende Bautiefe erhalten. Bei dieser offenen Bauweise bildet sich vor dem Schneidkopf eine Endböschung, deren Böschungswinkel etwa an der unteren Stelle des Schneidkopfes ansetzt. Beim Vortrieb schneidet der Schneidkopf auch die Endböschung an. Das vom Schneidkopf angeschnittene Material muss jedoch nach vorn auf die Endböschung geschaufelt oder geschoben werden, damit es vor dem Schneidkopf von einem Bagger ausgehoben werden kann. Anderseits ist aus der DE-OS 23 22 468 ein Schneidkopf bekannt, der mit einem von der Sohle bis zur Kopflinie schräg verlaufenden Verdrängerboden ausgerüstet ist, der in geschlossener Vortriebsweise durch das Erdreich gepresst wird und dabei das Erdreich maulwurfartig nach oben drückt. Für eine offene Vortriebsweise mit Baggeraushub ist dieser Schneidkopf nicht geeignet, weil ihm ein Raum fehlt, in den das angeschnittene Erdreich gedrängt wird und aus dem es mittels eines Baggers ausgehoben werden kann. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schneidkopf der gattungsgemässen Art derart auszubilden, dass das vom Schneidkopf angeschnittené¯Mate- rial nicht mehr nach vorn auf die Endböschung geschaufelt oder geschoben werden muss, um von einem Bagger ausgehoben werden zu können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schneidkopf an seinem oberen Mantelteil mit einer Aushuböffnung versehen ist, durch welche das angeschnittene Material unmittelbar aus dem Schneidkopf von einem Aushubgerät ausgeräumt werden kann. Die bisherige Schaufel- oder Schiebearbeit und das hierfür erforderliche Gerät und Personal kann entfallen. Besonders günstige Arbeitsverhältnisse werden gechaffen, wenn die Aushuböffnung in ihrer Breite knapp der lichten Grabenbreite entspricht und sich über die gesamte Länge des Schneidkopfes erstreckt. Vorzugsweise ist der Schneidkopf mit einer die Aushuböffnung abdekkenden und lösbar am Rand der Aushuböffnung befestigbaren Haube versehen. Der Schneidkopf kann daher mit aufgesetzter Haube auch für die geschlossene Bauweise verwendet werden. Der Austausch eines offenen Schneidkopfes gegen einen geschlossenen, oder umgekehrt, ist bei wechselnder Bauweise, wie sie in der Praxis vorkommt, nicht mehr erforderlich, sondern der erfindungsgemäss ausgebildete Schneidkopf kann einfach und schnell umgerüstet werden. Um das Eindringen von eventuell anstehendem Grundwasser in den vorgepressten Rohrstrang zu verhindern, ist zweckmässig im Schneidkopf eine Schottenwand lösbar angeordnet, die mit einer von der unteren Mantellinie am vorderen Ende ausgehenden und keilförmig zum rückwärtigen Ende hin bis etwa zum halben Durchmesser ansteigenden Leitplatte versehen ist. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch eine Rohr vortriebsstrecke, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Ansicht auf das vordere Ende des Schneidkopfes in einem grösseren Massstab, Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 in einem Längs schnitt, Fig. 4 eine dem Schneidkopf der Fig. 2 zugeordnete Haube in einer Vorderansicht und Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 4 in einem mittleren Längsschnitt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung werden mehrere Betonrohre 1 von einer Pressgrube 8 aus mittels einer hydraulischen Vortriebseinrichtung 9 an der Sohle eines Grabens 3 vorgedrückt, wobei der am vorderen Ende befindliche steuerbare Schneidkopf 2 den nicht freigelegten Tei des Grabens 3 anschneidet. Die Pressgrube 9 kann in üblicher Weise mit einer Vorpressschiene 10 und einem Widerlager 11 für die hydraulische Vortriebseinrichtung 9 ausgerüstet sein. Der Schneidkopf 2 ist in üblicher Weise doppelwandig ausgebildet, mit Steuerzylindern ausgerüstet und liegt unter Zwischenlage eines Druckrings 7 gegen das Stirnende des vorderen Betonrohres 1 an. Am Kopfende des Rohrstranges, vor dem Schneidkopf 2, erfolgt der Aushub des Grabens 3 mittels eines Grabenbaggers o. dgl. Nach Aushub eines geeigneten Profils werden die Grabenwände durch Verbautafeln 4 gesichert. Vorzugsweise werden Verbaueinheiten verwendet, die aus zwei parallel angeordneten und durch Spreizorgane 5 in dem vorgesehenen Abstand gehaltenen Verbautafeln 4 bestehen. Ist ein Stück des Grabens mit einer entsprechenden Breite ausgehoben worden, wird die Verbaueinheit mit dem Bagger eingesetzt und, gegebenenfalls nach weiterem Aushub, bis zu der vorgesehenen Einbautiefe nach unten gedrückt. Wie insbesondere die Fig. 2 bis 4 zeigen, ist der Schneidkopf 2 an seinem oberen Mantelteil mit einer Aushuböffnung 12 versehen, durch welche das vom Schneidkopf 2 angeschnittene Material 6 mittels eines Aushubgerätes bzw. eines Baggers unmittelbar aus dem Schneidkopf 2 nach oben ausgehoben werden kann. Die Aushuböffnung 12 muss daher zumindest so gross sein, dass der Greifer des Aushubgerätes hindurchpasst. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Breite der Aushuböffnung 12 knapp der lichten Breite des Grabens 3, und ihre Länge erstreckt sich über die gesamte Länge des Schneidkopfes 2, der somit eine trogförmige Gestalt aufweist. Der Schneidkopf 2 ist mit einer die Aushuböffnung 12 abdeckenden Haube 13 versehen. Diese entspricht dem doppelwandigen Rohrprofil des Schneidkopfes 2 und ist an ihren beiden seitlichen Rändern lösbar am Schneidkopf 2 zu befestigen. In den Fig. 4 und 5 ist die Haube 13 zur zeichnerischen Vereinfachung nur einwandig dargestellt; zwischen der vorhandenen Doppelwand können, ebenso wie beim Schneidkopf 2, Steuerzylinder angeordnet sein. Der Lagerung dienen beispielsweise an den seitlichen Rändern der Aushuböffnung 12 angebrachte Konsolen 14, auf denen sich entsprechend ausgebildete Seitenschenkel 15 der Haube 13 abstützen. Zur lösbaren Befestigung sind die Konsolen 14 und Seitenschenkel 15 z. B. mit Bohrungen 16 für Schraubbolzen o. dgl. versehen. Der Schneidkopf 2 kann mit aufgesetzter Haube 13 für die geschlossene und mit abgenommener Haube 13 für die offene Bauweise verwendet werden. Für den Fall, dass im Graben Grundwasser ansteht, kann dessen Eindringen in den Rohr strang durch eine im Schneidkopf 2 lösbar befestigte Schottenwand 17 verhindert werden. Dieser ist eine Leitplatte 18 zugeordnet, die von der unteren Mantellinie am vorderen Ende des Schneidkopfes 2 ausgehend keilförmig zur Schottenwand 17 hin bis etwa zum halben Durchmesser ansteigt.

Claims: Patentansprüche 1. Schneidkopf für den Vortrieb vorgefertigter Beton rohre zur Herstellung von Stollen oder Tunneln, wobei die Betonrohre von einer Pressgrube aus mit tels einer Vortriebseinrichtung aufeinanderfolgend in einen mit lotrechten Verbautafeln ausgerüsteten Graben als zusammenhängender Rohr strang vorgetrieben werden und ein nicht freigelegter Teil des Grabens durch einen rohrförmigen Schneidkopf angeschnitten und das angeschnittene Material mit einem Bagger ausgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (2) an seinem oberen Mantelteil mit einer Aushuböffnung (12) versehen ist. 2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushuböffnung (12) in ihrer Breite knapp der lichten Grabenbreite entspricht und sich über die gesamte Länge des Schneidkopfes (2) erstreckt. 3. Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schneidkopf (2) mit einer die Aus huböffnung (12) abdeckenden und lösbar am Rand der Aushuböffnung (12) befestigbaren Haube (13) verse hen ist. 4. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schneidkopf (2) eine Schotten wand (17) lösbar angeordnet ist, die mit einer von der unteren Mantellinie am vorderen Ende ausgehenden und keilförmig zum rückwärtigen Ende hin bis etwa zum halben Durchmesser ansteigenden Leitplatte (18) verse hen ist.

Inventors: BENEDIKT WEISS
Applicants: BENEDIKT WEISS
Application year: 1986
Main classification: E21D10
IPC codes: E21D9, E02D29, E02D17