DE3541674C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abführen und Fördern von Materialien über eine Rohrleitung und einem anschließenden Austragsrohr, bei dem am Austragsrohran­ fang den Materialien ein Schmiermittel zugeführt wird.

Zum Abtransport des Abraums von Vortriebseinrichtungen im Tunnelbau oder Rohrvorpressungen ist es bereits be­ kannt, dem Abraum Wasser zuzugeben, um so den Abraum pumpfähig zu machen. Gemäß einem Verfahren nach der US-PS 45 10 958 ist es außerdem bekannt, einem durch eine Pumpe geförderten fließfähigen Materialstrang Schmiermittel zuzuführen. Die Zuführung erfolgt dabei im Bereich eines Durchmessersprungs am Anfang des Aus­ tragsrohres. Abgesehen davon, daß auf einer Deponie eine umständliche Abtrennung und Klärung des den Mate­ rialien beigefügten Wassers erforderlich wird, wird durch die Vermischung des Schmiermittels mit den fließ­ fähigen Materialien die reibungsmindernde Eigenschaft des Schmiermittels mindestens teilweise aufgehoben. Bei Einrichtungen nach der DE-AS 25 56 283 und der US-PS 42 63 926 ist es weiter bekannt, die Reibung fließfähi­ ger Materialien durch Zusetzen von Additiven bzw. fließ­ widerstandsreduzierenden Teilchen zu verringern. Jedoch wird auch dort durch eintretende Vermischung der Addi­ tive bzw. der Teilchen mit den Materialien der Effekt der Reibungsminderung weitgehend aufgehoben. Schließ­ lich ist es nach der DE-OS 17 81 482 noch bekannt, widerstandsmindernde Suspensionen in Flüssigkeitssäu­ len unter Inkaufnahme der vorerwähnten Nachteile ein­ zubringen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Trocken­ förderung eines Materialstrangs in Rohrleitungen zu schaffen.

Der Erfindung gemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein fester Materialstrang durch eine Presse gebil­ det und durch diese in das Austragsrohr eingeschoben wird und daß beim Vorschub hinter der Pressenaustritts­ öffnung mindestens teilweise auf der Umfangsfläche des Materialstrangs eine Auflage aus einem Schmiermittel aufgespritzt und der Materialstrang durch die Auflage im Austragsrohr gleitend gestützt wird. Bevorzugt wird der Materialstrang über die gesamte Umfangsfläche mit Schmiermittel umspritzt. Durch die Verfahrensschritte ist das Schmiermittel außen auf den Materialstrang aufgebracht, während der Materialstrang selbst frei von Schmiermittel bleibt. Es versteht sich, daß hier­ durch der erforderliche Schmiermittelanteil gering ist und daß durch Fortfall einer Vermischung von Schmier­ mitteln und Abraum der Arbeitsaufwand verringert wird. Außerdem befindet sich das Schmiermittel im Gegensatz zu den bekannten Beimischungen exakt zwischen den auf­ einandergleitenden Begrenzungsflächen von Material­ strang und Austragsrohr, also dort, wo die Reibung auf­ tritt. Als Schmiermittel können beliebige, zweckmäßig dem Strangmaterial angepaßte Stoffe, z. B. Bentonit, Asche, Fette und Öle sowie Kunststoffe mit Gleiteigen­ schaften dienen.

Es ist vorgesehen, daß der Materialstrang beliebig, be­ vorzugt konzentrisch mit Schmiermitteln umspritzt ist, um so umlaufend leichtgleitend im Austragsrohr ver­ schiebbar zu sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, z. B. bei Materialsträngen mit großen Durchmessern bzw. Gewichten, den Materialstrang mit zum unteren Um­ fangsflächenteil zunehmender Dicke exzentrisch zu um­ spritzen. Auf diese Weise wird der Schwerkraft des Ma­ terialstrangs durch eine an vorbestimmten Stellen ver­ stärkte Schmiermittelschicht Rechnung getragen.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist zwischen der Austrittsöffnung einer Presse und dem Austragsrohr eine Düse für die Zuführung des Schmiermit­ tels angeordnet. Beim Verlassen der bevorzugt als Kol­ benpumpe gebildeten Presse wird so auf dem Materialstrang das Schmiermittel aufgebracht und ein leichtgleitender Zustand für diesen im gesamten Austragsrohr erreicht. Es besteht auch die Möglichkeit, an der Pumpenaustritts­ öffnung ein im Durchmesser geringfügig größeres Austrags­ rohr anzuordnen und im Bereich des Durchmessersprungs von Austrittsöffnung und Austragsrohr das Schmiermittel zuzuführen. Diese Ausgestaltung der Vorrichtung erlaubt eine beliebige Anzahl um gleiche oder verschiedene Win­ kelgrade versetzte Zuführungsstellen im Bereich des Durchmessersprungs vorzusehen, wodurch eine gleichmäßige oder eine vorbestimmte Verteilung des Schmiermittels er­ zielbar ist.

Es ist möglich, das Schmiermittel kontinuierlich oder periodisch dem Materialstrang zuzuführen. Hierbei kann das Schmiermittel mittels Dosierpumpen über die Düse bzw. Durchmessersprung auf dem Materialstrang auf­ gebracht werden. Zweckmäßig sind die Dosierpumpen zum Kolbenpumpenzylinder parallelliegend ausgebildet. Die Dosierpumpen können dabei durch einen getrennten An­ trieb oder aber durch einen gemeinsamen Antrieb für die als Presse dienende Kolbenpumpe und Dosierpumpe betätig­ bar sein.

Schließlich ist noch vorgesehen, den Materialstrang über Öffnungen im Vortriebsschild durch den Vorpreß­ druck des an der Ortsbrust angestellten Vortriebsschilds zu bilden und zu bewegen. Es hat sich weiter gezeigt, daß verfahrensgemäß behandelte Materialstränge einfach in oder aus Druckräumen, Druckbehältern od. dgl. ge­ fördert werden können, wobei die Materialstränge selbst als Dichtung in dem durch die Druckwand geführten Aus­ tragsrohr wirken.

Das Maßgebliche der Erfindung wird darin gesehen, den Materialstrang lediglich im Bereich seiner Umfangsflä­ che mit einem Schmiermittelauftrag zu versehen, während der Materialstrang innen frei von Schmiermitteln bleibt.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung ver­ deutlicht. Es bedeutet

Fig. 1 eine Vorrichtung im Schnitt und

Fig. 2 einen Teilschnitt einer Vorrichtung, vergrößert.

In den Figuren sind mit 1 ein Kolbenpumpenzylinder und mit 2 ein in diesem längsbeweglicher Kolben bezeich­ net. Der Kolbenpumpenzylinder 1 ist mit einer Zuführungs­ öffnung 3 für Abraum versehen. Mit 4 ist ein Austrags­ rohr bezeichnet, das in bekannter Weise auf einer Depo­ nie (nicht gezeigt) endet. Zwischen der Austrittsöff­ nung 5 des Kolbenpumpenzylinders 1 und dem Austragsrohr 4 ist mindestens eine Düse 6 ausgebildet, über die er­ findungsgemäß ein Schmiermittel 9, bei Erdreichabraum z. B. Bentonit, auf die Umfangsfläche des Material­ strangs 7 aufspritzbar ist. Als Düse 6 dient beim Aus­ führungsbeispiel ein durch ein gegenüber der Austritts­ öffnung 5 geringfügig im Durchmesser größeres Rohrstück 8 gebildeter Durchmessersprung, in dessen Bereich das Umspritzen des Materialstrangs 7 mit Schmiermittel 9 er­ folgt. Das Schmiermittel 9 wird hierzu mittels einer Kolbenpumpe 10 über eine Rohrleitung 11 und Öffnung 12 in den spaltförmigen Durchmessersprung gefördert. Der Kolben 13 der Kolbenpumpe 10 kann einen unabhängigen Antrieb aufweisen oder aber mit dem Antrieb des Kolbens 2 verbunden sein. Es versteht sich, daß der Durchmesser und/oder der Hub der Kolbenpumpe 10 eine Dosierung des Schmiermittels 9 erlaubt. Die Kolbenpumpe 10 kann auch einen unabhängigen Antrieb aufweisen und gegebenenfalls durch veränderte Hubfolge mehr oder weniger Schmiermit­ tel 9 zum Bereich des Durchmessersprungs zuführen.

In Fig. 1 befindet sich der Kolben 2 in seiner äußeren Endstellung. Durch Zurückführen des Kolbens 2 in die an­ dere Endstellung kann über die Zuführungsöffnung 3 Ab­ raum in den Kolbenpumpenzylinder 1 eingebracht werden, der beim Vorbewegen des Kolbens 2 und Verlassen der Austrittsöffnung 5 mit Schmiermittel 9 umspritzt und in das Austragsrohr 4 eingeschoben wird. Dabei ist das Aus­ tragsrohr 4 in seiner lichten Weite der Durchmes­ sergröße der Düse 6 bzw. dem Durchmessersprung entsprechend ausge­ führt, um störende Materialquetschungen auszuschließen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Abführen und Fördern von Materialien über eine Rohrleitung und einem anschließenden Austrags­ rohr, bei dem am Austrittsrohranfang den Materialien ein Schmiermittel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein fester Materialstrang durch eine Presse gebil­ det und durch diese in das Austragsrohr eingeschoben wird und daß beim Vorschub hinter der Pressenaustritts­ öffnung mindestens teilweise auf der Umfangsfläche des Materialstrangs eine Auflage aus einem Schmiermittel aufgespritzt und der Materialstrang durch die Auflage im Austragsrohr gleitend gestützt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstrang über die gesamte Umfangsfläche mit Schmiermittel umspritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Materialstrang konzentrisch mit Schmiermit­ tel umspritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Materialstrang exzentrisch mit zum unteren Umfangsteil zunehmender Dicke mit Schmiermittel umspritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel Bentonit, Asche, Fette und Öle sowie Kunststoffe dienen.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Austrittsöffnung (5) eine Presse (1, 2) und dem Aus­ tragsrohr (4) eine Düse (6) für die Zuführung des Schmiermittels (9) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (6) in an sich bekannter Weise als Ringdü­ se ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Pressenaustrittsöffnung (5) ein im Durch­ messer geringfügig größer ausgebildetes Austragsrohr (4) anschließt und daß im Bereich des Durchmessersprungs von Austrittsöffnung (5) und Austragsrohr (4) das Schmier­ mittel (9) zuführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schmiermittel (9) mittels einer Do­ sierpumpe (10) über die Düse (6) oder dem Durchmesser­ sprung auf den Materialstrang (7) aufbringbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dosierpumpe (10) zum Kolbenpumpenzylinder (1) parallelliegend ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dosierpumpe (10) einen von der Kolbenpumpe (1, 2) unabhängigen Antrieb aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dosierpumpe (10) und die Kol­ benpumpe (1, 2) durch einen gemeinsamen Antrieb be­ tätigbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Materialstrang (7) über Öffnungen in einem Vortriebsschild durch den Vorpreßdruck des an der Ortsbrust angestellten Vortriebsschildes gebildet und vorbewegbar ist.