CH628705A5

CH628705A5 - Messerschild.

Info

Publication number: CH628705A5
Application number: CH141178A
Authority: CH
Inventors: Eberhard Unger
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1977-02-12
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1982-03-15
Also published as: US4143519A; FR2380414A1; DE2706024A1; DE2706024C2; ES466873A1; PL114032B1; JPS53100632A; FR2380414B1; PL204528A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Messerschild, bestehend aus quer zur Vortriebsrichtung nebeneinander angeordneten Teilschilden , aufgebaut aus Stützrahmen und hieran verschiebbar 30 abgestützten Vortriebsmessern, die mittels an den Stützrahmen abgestützer Pressen vorpressbar sind.

Für den Vortrieb von Tunneln, Stollen u. dgl. werden Messerschilde eingesetzt, deren Vortriebsmesser jeweils mittels gesonderter, an dem gemeinsamen Stützrahmen abgestützter hydraulischer Pressen vortreibbar sind, wobei der Stützrahmen das Widerlager für die Pressen bildet. Solche Messerschilde benötigen kein äusseres Widerlager, wie z. B. den Tunnelausbau, für die Abstützung der den Stützrahmen und die Vortriebsmesser vortreibenden Pressen. 40

Es ist auch schon bekannt, den Hohlraum für das Einbringen einer Beton-Gewölbedecke eines Tunnels im Messerschild-Vor-triebsverfahren herzustellen und dabei einen Messerschild einzusetzen, der aus mehreren, quer zur Vortriebsrichtung nebeneinander angeordneten und zu einer Gelenkkette gekoppelten 45 Stützrahmen besteht, die jeweils mit Vortriebsmessern ausgerüstet sind (DE-OS 2 407 584).

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Messerschild der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich auch breite Tunnelstrecken oder sonstige Hohlräume in wirtschaftlicher 50 Weise auffahren lassen, wobei sichergestellt sein soll, dass die auf Reibungsschiuss beruhende Widerlagerfunktion der j eweils der Pressenabstützung dienenden Schildteile selbst bei hohen Pressenkräften gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass 5S die benachbarten Stützrahmen der Teilschilde über Schreitvorrichtungen, wie insbesondere hydraulische Schubkolbengetriebe, miteinander gekoppelt sind.

Erfindungsgemäss besteht also der Messerschild aus mehreren quer zur Vortriebsrichtung nebeneinander angeordneten 60 Teilschilden, deren Stützrahmen aber über die Schreitvorrichtungen bzw. die hydraulischen Schubkolbengetriebe so gekoppelt sind, dass beim Vorschub des einen Stützrahmens der oder die ihm benachbarten Teilschilde und deren Stützrahmen das Vorschubwiderlager bilden kann bzw. können. Die Gefahr, dass 65 beim Nachholen des Stützrahmens mit Hilfe der den Vortriebsmessern zugeordneten hydraulischen Pressen die mit Reibschluss am Erdreich anliegenden und das Pressenwiderlager bildenden

Vortriebsmesser zurückgezogen werden,' ist daher nicht gegeben. Die Schreitvorrichtungen, die vorzugsweise als doppeltwirkende hydraulische Schubkolbengetriebe ausgebildet sind, können allein oder auch im Zusammenwirken mit den hydraulischen Pressen der Vortreibsmesser für das Nachholen der Stützrahmen eingesetzt werden. Andererseits können die Schubkolbengetriebe aber beim Vorpressen der Vortriebsmesser auch eine Stützfunktion ausüben, indem sie den Stützgraben, dessen Vortriebsmesser vorgepresst werden, abstützen und damit verhindern, dass dieser Stützrahmen unter der Wirkung der Presszylinderkräfte entgegen der Vortriebsrichtung zurückgedrückt wird. Aufgrund der verbesserten Widerlagerfunktion ist es auch möglich, gleichzeitig mehrere Vortriebsmesser eines Teilschildes vorzupressen, ohne dass die Gefahr besteht, dass der zugeordnete Stützrahmen unter den hohen Pressenkräften zurückgedrückt wird.

Um eine zuverlässige Abstützung der über die Schreitvorrichtung gekoppelten Stützrahmen und eine einwandfreie, verkantungsfreie Führung der Stützrahmen beim Nachholen desselben zu gewährleisten, empfielt es sich, die benachbarten Stützrahmen sowohl im Sohlbereich als auch im Firstbereich über jeweils mindestens eine Schreitvorrichtung zu koppeln. Falls der Messerschild drei oder mehr nebeneinanderstehende Teilschilde umfasst, lässt sich die Anordnung in vorteilhafter Weise so treffen, dass der Stützrahmen des oder der innenliegenden Teilschilde jeweils mit den beiden benachbarten Stützrahmen über Schreitzylinder gekoppelt sind. Die am Ende des Messerschildes stehenden Teilschilde sind dagegen mit ihren Stützrahmen nur einseitig mit dem rechts oder links stehenden Stützrahmen gekoppelt.

Sämtliche Teilschilde können die gleiche Bauhöhe und Baubreite aufweisen. Bei drei oder mehr nebeneinander angeordneten Teilschilden kann es aber auch zweckmässig sein, den bzw. die innenliegenden Teilschilde, die jeweils beidseitig über die Schreitvorrichtungen mit den Nachbarschilden gekoppelt sind, in der Baubreite grösser zu bemessen als die aussenliegenden, nur einseitig mit einem Nachbarschild gekoppelten Teilschilde. Der Vorschub des die grössere Baubreite und damit das höhere Gewicht aufweisenden Stützrahmens des innenliegenden Teilschildes lässt sich ohne Schwierigkeit durch die zu dessen beiden Seiten angreifenden und an den beiden benachbarten Teilschilden abgestützten Schreitvorrichtungen bewerkstelligen.

Der erfindungsgemässe Messerschild lässt sich allgemein für-das Auffahren unterirdischer Hohlräume, wie z. B. Tunnel, Stollen u. dgl., insbesondere aber für die Erstellung von solchen unterirdischen Bauwerken mit Vorteil einsetzen, die, wie z. B. U-Bahnhöfe, Tiefgaragen u. dgl. eine grosse Baubjeite aufweisen. Dabei lassen sich Teilschilde in beliebiger Anzahl zu einer Messerschild-Reihe nebeneinanderstellen, wobei die Stützrahmen der benachbarten Teilschilde jeweils über die Schreitvorrichtungen gekoppelt werden. Mit besonderem Vorteil lässt sich der erfindungsgemässe Messerschild für die abschnittweise Erstellung einer Betondecke einsetzen. Hierbei kann mit jedem Stützrahmen der nebeneinanderstehenden Teilschilde ein nach- ~ ziehbares Schalungssegment gekoppelt sein, derart, dass die einzelnen Schalungssegmente unabhängig voneinander vorziehbar sind. Bei Erstellung einer Betondecke für Tunnelbauwerke u. dgl. kann es auch zweckmässig sein, die Bauhöhe der einzelnen Teilschilde erheblich grösser zu bemessen als die Stärke der herzustellenden Betondecke, jedoch kleiner als die lichte Höhe des fertigen Bauwerks. Damit ergibt sich hinter dem Messerschild unterhalb der Betondecke ein ausreichend gross bemessener Arbeitsraum für die Durchführung der Betonierarbeiten, die Zuführung des Betons sowie gegebenenfalls auch für die Hauf-werksabförderung und den Materialtransport.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 ein Messerschild gemäss der Erfindung im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 den Messerschild gemäss den Fig. 1 und 2 in einer Teildraufsicht, teilweise im Horizontalschnitt.

Der dargestellte Messerschild dient zur Erstellung der Betondecke 10 eines unterirdischen Bauwerkes, wie z. B. eines U-Bahnhofes. Sie umfasst mehrere, quer zur Vortriebsrichtung V nebeneinander angeordnete Teilschilde 11,12,13 usw., die jeweils einen Stützrahmen 14 aufweisen. Die Stützrahmen 14 bestehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus in Vor-triebsrichtung V im Abstand hintereinander angeordneten Rahmenteilen 15 und 16, die, wie bekannt und in der Zeichnung nicht näher dargestellt, über Längs und/oder Diagonalverstrebungen zu einem starren Rahmengestell verbunden sind.

Die einzelnen Teilschilde und deren Stützrahmen sind kastenförmig ausgebildet. Sie weisen jeweils an der Sohle 18 und an dem First 19 Vortriebsmesser 17 auf, die an den zugehörigen Stützrahmen 14 in Parallelanordnung nebeneinander abgestützt und verschiebbar geführt sind. Die beiden äusseren Teilschilde, von denen in Fig. 2 nur der linke Teilschild 11 gezeigt ist, weisen an ihrer der Ausbruchs-Seitenwandung 20 zugewandten Seite ebenfalls Vortriebsmesser 17 auf. Jedem Vortriebsmesser 17 ist ein doppelt wirkender hydraulischer Presszylinder 21 zugeordnet, der, wie vor allem Fig. 1 zeigt, gelenkig zwischen Vortriebsmesser und Stützrahmen eingeschaltet ist. Es ist infolgedessen möglich, die Vortriebsmesser 17 einzeln oder gruppenweise mit Hilfe der Pressen 21 in Vortriebsrichtung vorzupressen, wobei sich die Pressen gegen den Stützrahmen 14 abstützen. Letzterer stützt sich mit Reibschluss an den stehenden Vortriebsmessern ab, die ihrerseits reibungsschlüssig an dem Erdreich anliegen. Sobald sämtliche Vortriebsmesser 17 eines Teilschildes um den Presszylinderhub vorgepresst sind, kann der zugeordnete Stützrahmen 14z. B. dadurch nachgeholt werden, dass die Presszylinder 21 in entgegengesetzter Richtung vom hydraulischen Druck beaufschlagt werden. Beim Nachziehen des Stützrahmens bilden dann die mit Reibschluss am Erdreich anliegenden Vortriebsmesser 17 das Widerlager für die drückbeaufschlagten Presszylinder 21.

Messerschilde der vorstehend beschriebenen Art sind an sich bekannt. Bei dem dargestellten Messerschild besteht die Besonderheit darin, dass mehrere Teilschilde nebeneinander angeordnet sind und zusammen einen Schildraum bilden, dessen Breite gleich der Breite des zu erstellenden Bauwerks ist. Dabei sind die benachbarten Teilschilde im oberen und unteren Bereich über doppelt wirkende hydraulische Schubkolbengetriebe gekoppelt, deren Zylinder über Gelenkanschlüsse 23 mit dem einen Stützrahmen und deren Kolbenstangen über Gelenkanschlüsse 24 mit

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dem benachbarten Stützrahmen verbunden sind. Soll z. B. der Stützrahmen 14 des Teilschildes 12 in Vortriebsrichtung V vorgepresst werden, so lässt sich dies mit Hilfe der vier hydraulischen Schubkolbengetriebe 22 bewerkstelligen, die sich an dem Stützrahmen 14 der beiden benachbarten Teilschilde 11 und 13 abstützen. In gleicher Weise können die Stützrahmen 14 der anderen Teilschilde mittels der Schubkolbengetriebe 22 nachgeholt werden. Zugleich mit den Schubkolbengetrieben 22 können die hydraulischen Pressen 21 für das Nachholen der Stützrahmen herangezogen werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Stützrahmen 14 nur mit den Schubkolbengetrieben 22 nachzuholen, wobei die Pressen 21 auf drucklosen Zustand geschaltet werden.

Beim Vorpressen der Vortriebsmesser 17 mit Hilfe der Pressen 21 kann der betreffende Stützrahmen 14 über die Schubkolbengetriebe 22 gegen den oder die benachbarten Stützrahmen abgestützt werden, indem die Schubkolbengetriebe 22 hydraulisch verriegelt werden.

Mit jedem Teilschild 11 bis 13 ist ein Schalungssegment 25 gekoppelt, welches mittels hydraulischer Zylinder 26 mit dem Stützrahmen 14 nachziehbar verbunden ist. Die Schalungssegmente 25 bilden die Stirnschalung für die Betonierarbeiten. Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass die Bauhöhe der Teilschilde und der Schalungssegmente 25 erheblich grösser ist als die Stärke der einzubringenden Betondecke 10, so dass unterhalb der Betondecke ein ausreichend hoch bemessener Arbeitsraum 27 für die Durchführung der Betonierarbeiten, den Haufwerks- und Materialtransport u. dgl. verbleibt. Die Betondecke 10 wird abschnittsweise betoniert. Dabei wird die Innenschalung von Schalungsgerüsten, Schalungswagen o. dgl. 28 und die Aussen-schalung von Nachlaufmessern 29 gebildet, die an den die Streckenfirste sichernden Messern 17 angeordnet sind. Die Schalungselemente 28 der Innenschalung können mit der Stirnschalung 25 verbunden sein, so dass sie zusammen mit dieser mit Hilfe der Zylinder 26 vorgezogen werden kann.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen sämtliche Teilschilde 11,12,13 usw. dieselbe Baubreite auf. Es besteht aber auch die Möglichkeit, Teilschilde unterschiedlicher Baubreite einzusetzen, wobei zweckmässig die innenliegenden Teilschilde eine grössere Baubreite erhalten als die aussenliegenden Teilschilde. Auch ist es möglich, die benachbarten Stützrahmen mittels lösbarer mechanischer Kupplungen zu einem starren Stützgestell zu koppeln, welches als Baueinheit vorgeholt werden kann. Beispielsweise können die Stützrahmen der innenliegenden Teilschilde 12 und 13 zu einem Stützgestell gekoppelt werden, welches mit Hilfe der sich an den beiden benachbarten Teilschilden abstützenden Schubkolbengetriebe 22 als Einheit vorgerückt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Messerschild, bestehend aus quer zur Vortriebsrichtung nebeneinander angeordneten Teilschilden, aufgebaut aus Stützrahmen ( 14) und hieran verschiebbar abgestützten Vortriebs- 5 messern (17), die mittels an den Stützrahmen abgestützter Pressen vorpressbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Stützrahmen (14) der Teilschilde (11,12,13, usw.) über Schreitvorrichtungen (22) miteinander gekoppelt sind.
2. Messerschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 10 dass die benachbarten Stützrahmen (14) sowohl im Sohlbereich als auch im Firstbereich über jeweils mindestens eine Schreitvorrichtung (22), z. B. ein hydraulisches Schubkolbengetriebe, miteinander gekoppelt sind.
3. Messerschild nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekenn- 15 zeichnet, dass die innenliegenden Teilschilde (12) eine grössere Baubreite haben als die aussenliegenden Teilschilde (11).
4. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrahmen (14) benachbarterTeil-schilde lösbar miteinander gekoppelt sind. 20
5. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei abschnittsweiser Erstellung einer Betondecke (10) mit jedem Stützrahmen (14) ein nachziehbares Schalungssegment (25, 28) gekoppelt ist. ~