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Aushubschleuse für Drucklüfttiefgründungsarbeiten Bei der Durchführung
von Drucklufttiefgründungsarbeiten ist es seit Anbeginn üblich, den Aushub mittels
Winden in Förderkübeln durch die Schachtrohre in eine Schleusenkammer zu heben und
ihn in einen anhängenden Behälter, die sogenannte Materialhose oder Aushubschleuse,
hineinzukippen, welch letzterer mit zwei Verschlüssen versehen ist, die wechselweise
geöffnet und geschlossen werden. Durch Betätigung dieser Verschlüsse und zwischenzeitliches
Ablassen des Luftdruckes kann der Aushub aus der unter Druck stehenden Schleusenkammer
heraus ins Freie befördert werden. Am gebräuchlichsten sind Schleusen, bei denen
ein Bedienungsmann sich im Innern des Behälters befindet und das Entleeren des Förderkübels
in die Aushubschleuse hinein bewerkstelligt. In den meisten Fällen sind derartige
Schleusen auch für den Personenverkehr eingerichtet, in welchen Fällen man von vereinigten
Personen- und Materialschleusen spricht. Diese Schleusen haben alle den Nachteil,
daß sich der Bedienungsmann innerhalb des Druckraumes befindet und damit in seiner
Arbeitskraft beeinträchtigt ist und bezüglich seines Befindens den ungesunden Verhältnissen
im Druckraume unterliegt. Außerdem müssen derartige Schleusen verhältnismäßig geräumig
sein, was ihre Anschaffungskosten und vor allem die Kosten für die Aufstellung und
den gesamten Betrieb auf der Baustelle wesentlich erhöht, vor allem deshalb, weil
für ihre Aufstellung an oft sehr unzugänglichen Stellen kostspielige und schwere
Krane betrieben werden müssen.
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Zur Vermeidung dieser erheblichen Mängel sind auch schon andere Schleusen
entwickelt worden, . bei denen sich der Bedienungsmann außerhalb befindet und die
meist so arbeiten, daß lediglich eine etwas kleinere Schleusenkammer mit einem Abschluß
gegen den Druckraum' vorgesehen wird, nach -dessen Schließen und Druckablassen der
Förderkübel
oder sein Inhalt Eiach Öffnen eines zweiten Verschlusses aus der Kammer herausgenommen
werden können. Aber auch solche Konstruktionen haben noch Nachtgile, die einen,
indem der nunmehr außen arbeitende Bedienungsmann in den Schleusenraum hineinlangen
und den Kübel mühsam herausziehen muß oder das Auskippen in unhandlicher Lage bewerkstelligt,
die anderen, indem der ganze Kübel oben aus der Kammer herausgezogen wird, was aber
bedingt, daß während des Förderns das Lastorgan zum Heben und Senken des Förderkübels
durch eine Stopfbüchse hindurchgeführt wird, die praktisch nicht dicht zu kriegen
ist, so daß bei solchen Schleusen mit ständigen sehr erheblichen Luftverlusten
gerechnet werden muß, die wieder sehr große Kompressorenanlagen an den Baustellen
nötig machen und außerdem die Senkkastenarbeit direkt gefährden. Auch hat es sich
gezeigt, daß ein Arbeiten mit solchen Schleusen dadurch schwierig ist, daß der Bedienungsmann
nicht mehr in unmittelbarer Verbindung mit den Arbeitern im Senkkasten steht und
das Förderspiel nicht mehr durch die Schachtrohre hindurch beobachten kann. Ein
Fördern mit Klopfsignalen kann nur als ein Notbehelf angesehen werden und führt
auch zu vorzeitiger Beschädigung der Förderkübel, die meist mit großer Wucht auf
den Grund aufgesetzt werden.
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Die neue Erfindung, welche alle die geschilderten Mängel vermeiden
und darüber hinaus eine Leistungsverbesserung erzielen will, befaßt sich gleichfalls
mit einer Aushubschleuse für Drucklufttiefgründungsarbeiten, bei der sich der Bedienungsmann
im Freien und außerhalb der Kammer befindet_ Im ihrigen aber unterscheidet sie sich
von bisher bekannten Ausführungen vor allem dadurch, daß die in senkrechter Verlängerung
der Schachtrohre angeordnete stehende Hauptkammer mit einer seitlich, meist schräg
nach unten angeordneten Kammer versehen ist, in die der aus den Schachtrohren kommende
Förderkübel oder sein Inhalt durch beliebige geeignete Mittel zum Zweck der Ausschleusung
hinübergeführt bzw. ausgekippt wird. An beliebigen geeigneten Stellen dieser Haupt-
und Nebenkammer befinden sich Durchlaßöffnungen mit Verschlüssen, die zweckmäßigerweise
gegen den Druck öffnen und zum Zweck des Durchschleusens wechselweise von Hand oder
aber Ball) oder voll selbständig gesteuert werden. Der Befehl für die Steuerhandhabung
kann durch den Förderkübel selbst gegeben werden, wenn er an einer zweckentsprechenden
mechanischen Einrichtung vorbeigleitet. Es kann aber auch an der Winde ein Schallapparat
ähnlich einem Spindelendschalter oder einem Kopierapparat vorgesehen sein, der mit
elektrischen Hilfsmitteln die Kommandos gibt; durch die die einzelnen Handhabungen
durch elektrische, hydraulische oder zweckmäßigerweise pneumatische Hilfsmittel
ausgeführt werden.
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In den Abb. i bis 3 sind drei verschiedene Beispiele
solcher Schleusen dargestellt, wobei auch noch andere Ausführungsarten denkbar sind.
In allen Abbildungen bedeuten übereinstimmend i die Schachtrohre, 2 die senkrechten
Schleusenkammern, die stehend über den Schachtrohren angeordnet sind und seitlich
angeordnete Kammern 3 besitzen. 4 zeigt jeweils den Förderkübel in verschiedenen
Lagen, die zur Unterscheidung mit 4', 4' usw. bezeichnet sind. 5 deutet die Trommel
einer Förderwinde an, die zweckmäßigerweise selbst außerhalb der Kammer angeordnet
ist und deren Trommelwelle durch eine Stopfbüchse in das Innere der Schleuse geführt
wird. 7 und 9 sind die- Durchlaßöffnungen für den Förderkübel oder seinen
Inhalt,
die durch zugehörige Verschlüsse 6 und 8 abgeschlossen werden können
und die sich je nach Art der Kübelbewegung und der Konstruktion an verschiedenen
Stellen der Kammern 2 und 3 befinden können.
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Im übrigen unterscheiden sich die drei gezeigten Beispiele wie folgt:
Bei der Ausführung nach Abb. i wird für die Förderung ein Kippkübel benutzt, der
in an und für sich bekannter Art in einem geführten Bügel io hängt und in diesem
durch eine beliebige Verriegelung i i gehalten ist. Wenn der Kübel hoch kommt, wird
diese Verriegelung durch eine geeignete Vorrichtung 12 ausgelöst, wobei der Bügel
io geradeaus weiter fährt in die Lage io', der Kübel selbst aber unter Vermittlung
einer . geeigneen Führung 13, 14 in die Kipplagen 4, 4' übergeführt wird,
so daß er seinen Inhalt in die Kammer 3
hinein entleert. Diese Kammer besitzt
außer dem bereits erwähnten Verschluß 8 noch eine Zurückhalteklappe 15, die in bereits
bekannter Weise mit der Verschlußklappe 8 zusammenwirkt und es ermöglicht, mehrere
Kübelinhalte zusammenkommen zu lassen und diese hernach gemeinsam auszuschleusen,
ohne dabei die Dichtungsflächen des Verschlusses 8 in der Öffnung 9 zu verunreinigen.
Die Verschlüsse 6 und 8, ebenso wie die Zurückhalteklappe 15 sind zweckmäßigerweise
mit Gegengewichten versehen und können durch beliebige Mittel in Abhängigkeit voneinander
halb oder voll selbsttätig betrieben werden, wie dies schon oben angedeutet wurde
und dem Ausschleusungsvorgang entspricht. Bei der vorliegenden Schleuse würden bei
geöffnetem Verschluß 6, 7 und bei geschlossenem Verschluß 8, 9 und auch geschlossener
Klappe 15 mehrere Kübelinhalte hintereinander durchAuskippen in den Schleusenraum
3 entleert werden. Daraufhin wäre bei hochstehendem Kübel 4 der Verschluß 6, 7 zu
schließen, die Druckluft aus den
Kammern 2 und 3 abzulassen und durch Nacheinanderbetätigen
der Vorrichtungen 8, 9 und r5 der Inhalt nach außen zu entleeren, worauf der Auslaß
wieder zu schließen, die Kammern 2, 3 unter Druck zusetzen und der Verschluß 6,
7 zu öffnen wäre, so daß das Förderspiel von neuem beginnen kann.
Es muß immerhin
erwähnt werden, daß diese Einrichtung sich bei schwerem, z. B. Lehmboden, nicht
eignet, weil ein vollständiges Entleeren des Kübels. beim Auskippen in die Lage
4' nicht unbedingt gewährleistet ist.
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Dieser einzige Mangel wird durch eine Korntstruktion nach Abb. 2 vermieden,
bei der nicht nur der Inhalt, sondern der Kübel selbst ausgeschleust
wird.
Infolgedessen ist auch die Zurückhalteklappe 15 hier entbehrlich, der Kübel wird,
wie vorher auch, bis in seine Höchstlage 4' gehoben und daraufhin in die Lage 4...
gedrückt, zu welchem Zweck ein Teil der Führung 16 beweglich ausgebildet und beispielsweise
durch einen Preßluftzylinder 17 mit zugehörigem Kolben auf Kommando hin und her
geschwenkt wird. Der Vorgang ist in diesem Fall so, daß nach Erreichen der Kübellage
4' der Verschluß 6, 7 geschlossen und die Luft in den Kammern 2 und 3 abgelassen
wird, worauf der Verschluß 8, 9 zu öffnen ist. Der Kübel wird dann durch beliebige
Vorrichtungen 16, 17 in die Schräglage 4... gedrückt und wieder abgelassen, so daß
er unter Vermittlung einer Führung 18 durch die Öffnung 9 austreten kann,. wobei
es in den meisten Fällen genügt, daß sein unteres Ende, welches hier zweckmäßigerweise
mit Bodenentleerung versehen ist, zugänglich wird, geöffnet und entleert werden
kann. Es besteht hier ohne weiteres die Möglichkeit, auch bei schwerem Boden in
der üblichen Weise nachzuhelfen. Zur Wiederholung des Förderspiels wird der Kübel
4 wieder in seine Höchstlage 4" und 4' zurückgezogen, wobei die Vorrichtungen 16
und 17 umgekehrt wirken. Der Verschluß 8, 9 wird geschlossen, neuer Druck
auf die Kammern 2, 3 ermöglicht ein Öffnen des Verschlusses 6, 7 und ein Ablassen
des Kübels in den Schacht. In dieser Abbildung ist als Beispiel auch eine Möglichkeit
gezeigt, wie der Kübel 4 unter Vermittlung eines zweiarmigen Hebels i9 mit Gestänge
2o und Hebel 21 das selbsttätige Schließen des Deckels 6 bewerkstelligen kann, wenn
er durch die Öffnung 7 hindurchgelangt ist. In ähnlicher Weise kann z.'B. auch der
Verschluß 8 bedient werden, wenn der Kübel von der Lage .' in die Lage 4... verschoben
wird, oder wenn er sich aus letzterer Lage absenkt.
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Die Abb. 3 unterscheidet sich von der in Abb. 2 gezeigten Ausführung
nur dadurch, daß an Stelle der Führung 16 ein anderes schwenkbares Führungsteil
22 vorgesehen ist, welches ebenfalls in beliebiger Weise von einem Preßluftzylinder
oder irgendeiner anderen Vorrichtung zwischen den Lagen 22 und 22' hin und her verschoben
werden kann. In der einen Lage kann der aus dem Schacht aufsteigende Förderkübel
4 vorbeifahren, in der anderen Lage wird er beim Senken durch diese Führung in die
Nebenkar4mer 3 umgeleitet, um, wie im vorherigen Falle, ausgeschleust zu werden.
Auch hier kann das Hinundherschwenken des Führungsteils gegebenenfalls auch durch
die Kübelbewegung selbst eingeleitet werden.
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Um die Schwierigkeit des Fahrens mit der außerhalb der Kammer liegenden
Winde zu vermeiden, ist an dieser eine Höhenzeigervorrichtung vorgesehen, die zweckmäßigerweise
aus einer Skala oder einem Zifferblatt besteht mit darauf eingetral;enenTiefen von
o bis 30 m. Außerdem ist ein verstellbarer Schieber oder Schleppzeiger vorgesehen,
der je nach dem Fortschreiten der Gründungsarbeit von Hand verstellt wird und somit
dem Windenführer deutlich die jeweilige Tiefe anzeigt, in die der Kübel gefördert
werden muß. Er kann also genau nach der Skala fahren und danach seine Geschwindigkeiten
einrichten und kurz vor Erreichen der Ziele, also des tiefsten oder höchsten Punktes,
die Fahrt verlangsamen. Es bleibt zu erwähnen, daß diese Tätigkeit auch ähnlich
wie im Aufzugsbau bekannt durch Fahrtverzögerung eines Doppelnutmotors oder sonstwie
selbsttätig erreicht werden kann. Jedenfalls ist es mit einer solchen Vorrichtung
möglich, auch beim Blindfahren sehr genau zu steuern.
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Die Vorteile von Aushubschleusen der geschilderten Art gehen aus dem
vorerwähnten zum großen Teil schon hervor. Zunächst werden Schleusen dieser Art
wesentlich billiger und auch leichter ausfallen als solche mit innen fahrendem Windenführer,
was, wie schon erörtert, für die Bereithaltung von Kranen für die Montage oder das
Versetzen beim Aufstocken von erheblicher Bedeutung ist.
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Der weitere große Vorteil, daß der Bedienungsmann im Freien arbeiten
kann, wird aber nicht erkauft durch den Nachteil des Blindfahrens bzw. sind Mittel
an die Hand gegeben, auch so die Bedienung zuverlässig zu gestalten und Beschädigungen
am Förderkübel zu vermeiden.
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Sodann ist sehr wesentlich, daß bei derartigen Schleusen hohe Geschwindigkeiten,
auch größere Traglasten eingeführt werden können, so daß durch beide, Mittel.-die
Förderleistung wesentlich vergrößert werden kann. Darüber hinaus eignet sich die
Konstruktion sehr zur Einführung halb oder voll selbsttätiger Bedienung der einzelnen
Verschlüsse bzw. der schwenkbaren Führungsteile und Lufthähne, so daß durch dieses
selbsttätige Wirken sowohl die Betriebssicherheit verbessert wird, indem der Ablauf
weitgehend vom Bedienungsmann unabhängig ist, als auch die Leistungsfähigkeit durch
Verkürzen der Ausschleusungszeiten abermals verbessert wird.
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Schließlich kommt noch hinzu, daß die Ein- und Ausschleusungszeiten
für einen Bedienungsmann gespart werden, ebenso wie auch besondere Sicherheitsvorkehrungen,
wie Caisson-Manometer, Uhren, Thermometer u. dgl. m., was ebenfalls zur Verbilligung
der Anlage und zu ihrer einfachen und betriebssicheren Tätigkeit beiträgt. Ferner
ist noch zu erwähnen, daß durch halb oder voll selbsttätige Durchführung der einzelnen
Handhabungen die Sicherheit .im Betrieb solcher Schleusen dadurch wesentlich verbessert
wird, daß keine Fehlschaltungen vorkommen können, weil notgedrungen eine Bewegung
nach der anderen in der vorgeschriebenen Reihenfolge vor sich geht.