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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Schildmaschinen und genauer eine Erddruckschildmaschine ohne Diskenmeißelanordnung.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Gegenwärtig benutzen bestehende Erddruckschildmaschinen in diesem Land oder im Ausland alle in ihrem Schneidesystem eine Diskenmeißelanordnung. Bei zylinderförmigen Schildmaschinen führt der Diskenmeißel eine kreisförmige Bewegung aus, während der Diskenmeißel bei Schildmaschinen mit einer rechteckigen, ovalen oder anderen besonderen Form eine planare Bewegung über einen Kurbelverbindungsaufbau, einen Schwenkaufbau oder einen Profilieraufbau ausführt. Je nach dem geologischen Zustand und den technischen Anforderungen sind an dem Schneidkopf verschiedene Arten von Schneidelementen wie etwa ein Wälzfräser, ein Meißel oder ein Schäler angebracht. Die Schneidelemente bewegen sich zusammen mit dem Schneidkopf, und es wird keine aktive Drehung der Schneidelemente gestattet. Da die Arbeitsgeschwindigkeit des Schneidkopfs sehr gering ist (einige wenige Drehungen pro Minute), ist dann die lineare Schneidegeschwindigkeit der Schneidelemente sehr gering, was die Schneidleistungsfähigkeit begrenzt. Und da die Positionen der verschiedenen Schneidelemente an dem Schneidkopf unterschiedlich sind, unterscheidet sich die lineare Schneidegeschwindigkeit der verschiedenen Schneidelemente stark, weshalb sich die Lebensdauer der verschiedenen Schneidelemente stark unterscheidet.
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KURZDARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Um die Probleme bei bestehenden Erddruckschildmaschinen, die einen Schneidkopf und Schneidelemente benutzen, zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Erddruckschildmaschine ohne Diskenmeißelanordnung bereit. Die Schildmaschine umfasst keinen Diskenmeißel, und jedes Schneidelement kann sich unabhängig drehen.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden das Obige und andere Ziele und Vorteile durch das Folgende erreicht:
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Erddruckschildmaschine ohne Diskenmeißelanordnung bereit, die eine Schneideinheit, ein Wellenelement, ein spiralförmiges Abbaumaterialsammelelement, eine Erddruckabstützungskammer, ein Verteilergetriebe, ein Reduktionsgetriebe, einen Antriebsmotor, einen Abbaumaterialförderer, eine Trenneinheit für die Erddruckabstützungskammer, eine Gleitstütze, einen Teleskopzylinder, einen Vortriebszylinder, eine Schleusenkammer, eine vordere Schildeinheit, eine mittlere Schildeinheit, eine hintere Schildeinheit und eine mittlere Schildplatte umfasst; wobei die Trenneinheit für die Erddruckabstützungskammer durch ein bewegliches Trennelement und ein stationäres Trennelement gebildet ist, die vordere Schildeinheit an einem vorderen Ende der vorderen Schildeinheit eine Schneideinheit umfasst, wobei die Schneideinheit einen Schneidkopf und mehrere Schneidezähne, die an dem Schneidkopf verteilt sind, umfasst, wobei das Wellenelement zwei distale Enden aufweist, die jeweils fest mit dem Schneidkopf und einer Kraftübertragungseinheit verbunden sind, wobei die Kraftübertragungseinheit durch das Verteilergetriebe, das Reduktionsgetriebe und den Antriebsmotor gebildet ist, wobei das Verteilergetriebe mit dem Reduktionsgetriebe und dem Antriebsmotor verbunden ist; wobei bei der Kraftübertragungseinheit, die an einem oberen Abschnitt der Erddruckschildmaschine positioniert ist, ein vorderes Ende des Verteilergetriebes fest mit dem beweglichen Trennelement der Trenneinheit für die Erddruckabstützungskammer verbunden ist, während das Reduktionsgetriebe und der Antriebsmotor, die mit dem Verteilergetriebe verbunden sind, durch einen Gleitaufbau gestützt werden, und der Teleskopzylinder mit einem hinteren Ende des Gleitaufbaus verbunden ist.
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Bei der Kraftübertragungseinheit, die an einem unteren Abschnitt der Erddruckschildmaschine positioniert ist, ist ein vorderes Ende des Verteilergetriebes fest mit einer Stützplatte für den mittleren Schild verbunden, während das Reduktionsgetriebe und der Antriebsmotor, die mit dem Verteilergetriebe verbunden sind, durch einen Halterahmen gehalten werden, wobei ein unteres Ende des Halterahmens fest mit einem hinteren Ende der mittleren Schildeinheit verbunden ist; wobei das Wellenelement, das mit der Kraftübertragungseinheit in dem unteren Abschnitt der Erddruckschildmaschine verbunden ist, mit dem spiralförmigen Abbaumaterialsammelelement verbunden ist, wobei ein Einlass des Abbaumaterialförderers an einem hinteren Ende des spiralförmigen Abbaumaterialsammelelements positioniert ist, wobei an der Platte für den mittleren Schild ein Einwegventil bereitgestellt ist; wobei die Schneideinheit in einer Projektion eines senkrechten Querschnitts der vorderen Schildeinheit eine Matrixanordnung aufweist.
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Das bewegliche Trennelement ist durch mehrere Schraubverbinder mit dem stationären Trennelement und der vorderen Schildeinheit verbunden.
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Der Gleitaufbau ist durch die Gleitstütze, ein Gleitelement und eine Führungsschiene gebildet; das Reduktionsgetriebe und der Antriebsmotor sind fest an der Gleitstütze positioniert, das Gleitelement ist an einem unteren Ende der Gleitstütze bereitgestellt und steht mit der Führungsschiene in Eingriff, die Führungsschiene ist fest mit einem Halterahmen für den mittleren Schild verbunden, und ein hinteres Ende der Gleitstütze ist mit dem Teleskopzylinder verbunden.
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Die vorliegende Erfindung weist die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf:
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1. Hohe Schneidleistungsfähigkeit
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Die Schneidleistungsfähigkeit steht in einem engen Zusammenhang mit der linearen Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs. Zum Beispiel wird eine Meißelscheibe einer Schildmaschine, die einen Durchmesser von 4 m aufweist, eine passende Umdrehungsgeschwindigkeit von 3 U/min aufweisen und wird dann die durchschnittliche lineare Geschwindigkeit des Schneidelements an der Meißelscheibe 0,314 m/s betragen. Andererseits beträgt die passende Umdrehungsgeschwindigkeit für das Schneidelement der Schildmaschine ohne Diskenmeißelanordnung, das zu einer unabhängigen und aktiven Drehung fähig ist, 30 U/min, und wird die durchschnittliche lineare Geschwindigkeit des Schneidelements dann 1,256 m/s betragen, wenn der Trägheitsradius 400 mm beträgt; somit beträgt die durchschnittliche lineare Geschwindigkeit das Vierfache des Schneidewerkzeugs mit einer herkömmlichen Gestaltung.
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2. Ausgeglichene Lebensdauer
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Da bei einer Schildmaschine mit einer Meißelscheibe die Positionen der einzelnen Schneidelemente an der Meißelscheibe entlang deren radialer Richtung unterschiedlich sind, sind die Schneidewege der einzelnen Schneidelemente, die durch die Meißelscheibe angetrieben werden, unterschiedlich, weshalb die Rate der Abnutzung jedes Schneidelements unterschiedlich ist. Das Schneidelement entlang des Außenumfangs der Meißelscheibe wird eine schnellere Abnutzungsrate aufweisen, während das Schneidelement entlang des Innenumfangs der Meißelscheibe eine langsamere Abnutzungsrate aufweisen wird. Entsprechend wird häufiger ein Austausch erforderlich sein und wird die Betriebsleistungsfähigkeit nachteilig beeinflusst.
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Bei der Schildmaschine ohne Meißelscheibenanordnung wird jedes einzelne Schneidelement aktiv und unabhängig gedreht. Die Umdrehungsgeschwindigkeiten aller Schneidelemente sind gleich, und deshalb sind die linearen Geschwindigkeiten aller Schneidelemente im Allgemeinen gleich. Entsprechend wird die Lebensdauer aller Schneidelemente ungefähr die gleiche und wird ein Massenaustausch der Schneidelemente ermöglicht, was eine extreme Zeitersparnis beim Austausch mit sich bringt und die Grableistungsfähigkeit der Schildmaschine erhöht.
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3. Gut steuerbare Richtung
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Da bei einer Schildmaschine mit einer Meißelscheibe das Trägheitsmoment des Diskenmeißels sehr groß ist, kann es zu einer Drehung der Schildmaschine entlang der Drehrichtung des Diskenmeißels kommen. Um diese Drehabweichung zu korrigieren, muss der Diskenmeißel umgekehrt werden. Obwohl diese abwechselnde Vorwärts- und Rückwärtsdrehtätigkeit den Grabprozess in der Vorwärtsrichtung stabilisieren kann, wird ein gewisser Schwierigkeitsgrad für die Steuerung verursacht. Ohne geschickte Steuerung wird es zu einem verhältnismäßig großen Abweichungsgrad in Bezug auf die Richtung der Grabung kommen.
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Bei der Schildmaschine der vorliegenden Erfindung sind die Blätter der spiralförmigen Abbaumaterialsammelelemente an den verschiedenen Wellenelementen in einer entgegengesetzten Richtung angeordnet, so dass die Drehrichtung der verschiedenen Wellenelemente in der entgegengesetzten Richtung verläuft, so dass das Trägheitsmoment der Schneidelemente der verschiedenen Wellenelemente ausgeglichen wird und daher eine Drehbewegung der Schildmaschine vermieden wird, ohne dass jegliche zusätzlichen korrigierenden Maßnahmen erforderlich sind.
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4. Starke Anpassbarkeit an den Querschnitt der Tunnelgrabungsfläche
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Bei der Schildmaschine mit einer Meißelscheibe weist die geeignetste Grabungsfläche einen runden Querschnitt auf. Für besondere Querschnittbedingungen wie etwa einen rechteckigen oder einen ovalen Querschnitt wird ein komplizierter Aufbau wie etwa ein Kurbelverbindungsaufbau, ein Schwenkaufbau oder ein Profilieraufbau verwendet, um den Schneideweg des Schneidwerkzeugs zu steuern. Im Gegensatz dazu sind bei der Schildmaschine der vorliegenden Erfindung, die keinerlei Meißelscheibenanordnungen umfasst und für die Schneideinheiten eine Matrixanordnung aufweist, nur Änderungen an der Matrixanordnung nötig, um verschiedenen komplizierten Querschnittformen der Grabungsfläche zu entsprechen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Darstellung des Aufbaus einer Erddruckschildmaschine nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Schnittansicht entlang von A-A in 1.
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3 ist eine Darstellung der Verteilung der Schneideinheiten bei einer rechteckigen Erddruckschildmaschine nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Darstellung der Verteilung der Schneideinheiten bei einer zylinderförmigen Erddruckschildmaschine nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Ausführungsform 1
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Nach dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Erddruckschildmaschine einen rechteckigen Aufbau auf und wird keine Diskenmeißelanordnung eingesetzt. Die Erddruckschildmaschine nach dieser bevorzugten Ausführungsform ist für Tunnelgrabungen, bei denen der Tunnel einen rechteckigen Querschnitt aufweist, ausgeführt, was in 1 bis 3 der Zeichnungen gezeigt ist.
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Nach der Erddruckschildmaschine dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Elektromotor als Antriebsmotor 7 eingesetzt und wird ein flexibler Förderer mit einer Kratzeranordnung als Abbaumaterialförderer 9 eingesetzt.
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Nach dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Erddruckschildmaschine eine Schneideinheit 1, ein Wellenelement 2, ein spiralförmiges Abbaumaterialsammelelement 3, eine Erddruckabstützungskammer 4, ein Verteilergetriebe 5, ein Reduktionsgetriebe 6, einen Antriebsmotor 7, einen Abbaumaterialförderer 9, eine Trenneinheit für die Erddruckabstützungskammer, eine Gleitstütze 25, einen Teleskopzylinder 26, einen Vortriebszylinder 16, eine Schleusenkammer 27, eine vordere Schildeinheit 13, eine mittlere Schildeinheit 14, eine hintere Schildeinheit 15 und eine mittlere Schildplatte 32.
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Die vordere Schildeinheit 13 umfasst an einem vorderen Ende der vorderen Schildeinheit 13 eine Schneideinheit 1. Die Schneideinheit 1 umfasst einen Schneidkopf 11 und mehrere Schneidezähne 12, die an dem Schneidkopf 11 verteilt sind. Ein Wellenelement 2 für den Schneidkopf weist zwei distale Enden auf. Jeder Schneidkopf 11 ist fest mit dem ersten Ende des Wellenelements 2 verbunden, während das zweite Ende des Wellenelements 2 mit einer Kraftübertragungseinheit verbunden ist. Die Kraftübertragungseinheit ist durch das Verteilergetriebe 5, das Reduktionsgetriebe 6 und den Antriebsmotor 7 gebildet, wobei das Verteilergetriebe 5 mit dem Reduktionsgetriebe 6 und dem Antriebsmotor 7 verbunden ist. Die in einem oberen Abschnitt positionierte Kraftübertragungseinheit und die in einem unteren Abschnitt der Erddruckschildmaschine positionierte Kraftübertragungseinheit weisen unterschiedliche Verbindungsbeziehungen mit anderen Teilen oder Elementen der Erddruckschildmaschine auf. Bei der Kraftübertragungseinheit, die an dem oberen Abschnitt positioniert ist, ist ein vorderes Ende des Verteilergetriebes 5 fest mit dem beweglichen Trennelement 30 der Trenneinheit für die Erddruckabstützungskammer verbunden, während das Reduktionsgetriebe 6 und der Antriebsmotor 7, die mit dem Verteilergetriebe 5 verbunden sind, durch einen Gleitaufbau gestützt werden. Das hintere Ende des Gleitaufbaus ist mit dem Teleskopzylinder 26 verbunden. Nach der Erddruckschildmaschine dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Gleitaufbau eine Gleitstütze 25, ein Gleitelement 24 und eine Führungsschiene 23. Das Reduktionsgetriebe 6 und der Antriebsmotor 7 sind fest an der Gleitstütze 25 positioniert. Ein unteres Ende der Gleitstütze 25 ist mit dem Gleitelement 24 verbunden, während das Gleitelement 26 mit der Führungsschiene 23 in Eingriff steht. Die Führungsschiene 23 ist fest mit einem Halterahmen 33 für den mittleren Schild verbunden. Ein hinteres Ende der Gleitstütze 25 ist mit dem Teleskopzylinder 26 verbunden. Alternativ kann an der Führungsschiene ein Schlitz bereitgestellt sein, während ein Gleitblock, der zu dem Schlitz der Führungsschiene komplementär ist, durch Fixieren an einem unteren Ende eines Stützbeins der Gleitstütze 25 bereitgestellt ist.
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Bei der Kraftübertragungseinheit, die in dem unteren Abschnitt positioniert ist, ist ein vorderes Ende des Verteilergetriebes 5 fest mit einer Stützplatte 10 für den mittleren Schild verbunden, während das Reduktionsgetriebe 6 und der Antriebsmotor 7, die mit dem Verteilergetriebe 5 verbunden sind, durch einen Halterahmen 18 gehalten werden. Ein unteres Ende des Halterahmens 18 ist fest mit einem hinteren Ende der mittleren Schildeinheit 14 verbunden. Das Wellenelement, das mit der Kraftübertragungseinheit, die in dem unteren Abschnitt positioniert ist, verbunden ist, ist mit dem spiralförmigen Abbaumaterialsammelelement 3 verbunden. Ein Einlass des Abbaumaterialförderers 9 ist an einem hinteren Ende des spiralförmigen Abbaumaterialsammelelements 3 positioniert. Die Erddruckabstützungskammer 4 ist durch die vordere Schildeinheit 13, das bewegliche Trennelement 30, ein stationäres Trennelement 31 und die Grabungsfläche gebildet. Um die Sicherheit der Arbeiter während des Austauschs der Schneideinheit sicherzustellen, ist an der mittleren Schildplatte 32 ein Einwegventil 29 bereitgestellt. Um die Reibungskraft während des Grabprozesses zu verringern, bilden die Schneidezähne 12 eine spiralförmige Anordnung an dem Schneidkopf 11. In einer Projektion eines senkrechten Querschnitts der vorderen Schildeinheit weist die Schneideinheit 1 eine (wie in 3 gezeigte) Matrixanordnung auf, wobei in 3 jeder der mit einer durchgehenden Linie dargestellten Kreise eine vordere Projektion des Schneidekopfs 11 angibt und jeder der gestrichelt dargestellten Kreise 19 eine Bahn des maximalen Schneideradius der Schneidezähne 12 angibt. Wie in 3 gezeigt kann eine Schneidebahn der Schneideinheit 1 im Grunde die gesamte Grabungsfläche eines Tunnels abdecken.
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Bei der Kraftübertragungseinheit weist das Verteilergetriebe eine bauliche Gestaltung auf, die mit jener des Erzeugnisses der Luoyang Reastar Transmission Co. Limited identisch ist. Das Verteilergetriebe 5 und das Wellenelement 2 können durch eine Keilverbindung oder eine Flanschverbindung oder eine andersartige Verbindung verbunden sein.
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Die Trenneinheit für die Erddruckabstützungskammer umfasst das bewegliche Trennelement 30 und das stationäre Trennelement 31. Das bewegliche Trennelement 30 ist durch Schraubverbindungen mit dem stationären Trennelement 31 und der vorderen Schildeinheit 13 verbunden.
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Ausführungsform 2
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Nach dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Erddruckschildmaschine einen zylinderförmigen Aufbau auf und wird keine Diskenmeißelanordnung eingesetzt. Die Erddruckschildmaschine nach dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist für Tunnelgrabungen, bei denen der Tunnel einen runden Querschnitt aufweist, ausgeführt. 4 bezieht sich auf eine linke Endansicht der Erddruckschildmaschine dieser Ausführungsform.
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Nach der Erddruckschildmaschine dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Hydraulikmotor als Antriebsmotor 7 eingesetzt und wird eine flexible Förderschnecke vom Staffettentyp als Abbaumaterialförderer 9 eingesetzt. Der sonstige strukturelle Aufbau und die Verbindungsbeziehung zwischen verschiedenen Teilen sind jenen bei der Ausführungsform 1 gleich.
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Bei der Ausführungsform 1 kann für den Antriebsmotor 7 auch ein Hydraulikmotor verwendet werden und kann für den Abbaumaterialförderer 9 auch ein flexibler Schneckenförderer vom Staffettentyp verwendet werden.
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Bei der Ausführungsform 2 kann für den Antriebsmotor 7 auch ein Elektromotor verwendet werden und kann für den Abbaumaterialförderer 9 auch ein flexibler Förderer mit einer Kratzeranordnung verwendet werden.
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Nach den obigen Ausführungsformen weist das Verteilergetriebe 5 einen vierfach unterteilten Aufbau auf, das heißt, ein Verteilergetriebe 5 kann gleichzeitig die Drehbewegung von vier Schneideinheiten 1 antreiben. Natürlich kann je nach den baulichen Notwendigkeiten ein Antriebsmotor verwendet werden, um gleichzeitig zwei Schneideinheiten, drei Schneideinheiten, fünf Schneideinheiten oder eine andere Anzahl von Schneideinheiten drehend anzutreiben.
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Nach der Erddruckschildmaschine der vorliegenden Erfindung können neben dem rechteckigen Aufbau bei der Ausführungsform 1 und dem zylinderförmigen Aufbau bei der Ausführungsform 2 andere besondere Formen des Aufbaus wie etwa Vieleckig oder Oval eingesetzt werden, um eine Tunnelgrabung, die einen anderen Querschnitt aufweist, zu erleichtern.
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Die Anzahl der Schneideinheiten kann selektiv je nach dem Bedarf der Tunnelgrabung in Bezug auf den Querschnitt der Grabungsfläche eingerichtet werden.
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Nach der Erddruckschildmaschine ohne Diskenmeißelanordnung benötigen die Schneideinheiten keine Diskenmeißelanordnung als Abstützung; alle Schneideinheiten werden durch die Kraftübertragungseinheit direkt angetrieben, wodurch eine unabhängige aktive Drehung verwirklicht wird.
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Beim Betrieb umfasst eine Schneidetätigkeit der Schneideeinheit 1 eine Drehbewegung (die Haupttätigkeit) und eine Längsvorschubbewegung. Der Antriebsmotor 7 treibt das Wellenelement 2 und die Schneideinheit 1 durch das Reduktionsgetriebe 6 und das Verteilergetriebe 5 drehend an. Das Verteilergetriebe 5 ist zum Zweck der Platzersparnis eingerichtet, damit eine kleinere Anzahl von Antriebsmotoren 7 zum gleichzeitigen drehenden Antrieb einer größeren Anzahl von Schneideinheiten 1 verwendet werden kann, wodurch die sperrige Verteilung von Kraftübertragungseinheiten in der EPB-Schildmaschine gelöst wird. Wie in 1 und 2 der Zeichnungen gezeigt wird die Längsvorschubbewegung der Schneideinheit 1 durch ein Auskleidungssegment 17 aus verstärktem Beton und einen Vortriebszylinder 16 ausgeführt. Wenn der Kolben des Vortriebszylinders 16 nach außen ausgefahren wird, wird das Auskleidungssegment 17 aus verstärktem Beton gedrückt. Da das Auskleidungssegment 17 aus verstärktem Beton durch die Schlämmeverfestigung fest an der Wand des Tunnels fixiert ist, ist seine Stützwirkung auf den Vortriebszylinder 16 ausreichend, um die gesamte Schildmaschine (die die vordere Schildeinheit 13, die mittlere Schildeinheit 14 und die hintere Schildeinheit 15 umfasst) in einer Vorwärtsrichtung vorzutreiben, während gleichzeitig die Längsvorschubbewegung der Schneideinheit 1 angetrieben wird.
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Während des Tunnelgrabungsprozesses wird das Abbaumaterial, das auf einen Boden der Erddruckabstützungskammer 4 fällt, fortlaufend nach hinten zu dem Einlass des Abbaumaterialförderers 9 bewegt, um die Beseitigung durch das spiralförmige Abbaumaterialsammelelement 3, das im unteren Abschnitt an dem Wellenelement 2 der Kraftübertragungseinheit angebracht ist, zu erleichtern.
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Während des Tunnelgrabungsprozesses sollte die Schneideinheit ausgetauscht werden, wenn sich die Schneideinheit übermäßig abnutzt. Wenn die Schneideinheit ausgetauscht wird, wird zuerst das Abbaumaterial in der Erddruckabstützungskammer 4 entleert. Dann werden die Schraubverbinder so gelockert, dass das bewegliche Trennelement 30 von dem stationären Trennelement 31 und der vorderen Schildeinheit 13 getrennt wird. Die Gleitstütze 25, die Kraftübertragungseinheit im oberen Abschnitt und die Schneideinheit 1 werden durch Zurückziehen des Teleskopzylinders 26 über eine vorherbestimmte Wegstrecke entlang der Führungsschiene nach hinten bewegt, wonach ein Arbeiter die Erddruckabstützungskammer durch einen Zwischenraum zwischen dem beweglichen Trennelement 30 und dem stationären Trennelement 31 betreten kann, um die Schneideinheit auszutauschen.
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Um die Sicherheit des Arbeiters zu gewährleisten, werden je nach dem geologischen Zustand der Grabungsfläche 0 bis 3 Bar Druckluft durch ein Einwegventil 29 in den umschlossenen Raum an dem vorderen Ende der mittleren Schildplatte 32 geblasen, um den Erd- und den Wasserdruck der Grabungsfläche auszugleichen und ein Einstürzen des Tunnels zu verhindern.
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Um ein druckbedingtes Unwohlsein des Arbeiters zu verhindern, wird keine direkte Bewegung zwischen dem Hochdruckzustand und dem Atmosphärenzustand gestattet, sondern ist ein Durchgang durch die Schleusenkammer 27 erforderlich. Nachdem der Arbeiter die Schleusenkammer 27 betreten hat, wird der Druck im Inneren der Schleusenkammer durch Einblasen von Druckluft erhöht. Das Tor 22 kann nur geöffnet werden, wenn der Druck auf ein Niveau erhöht wurde, das jenem der Stelle an dem vorderen Ende der mittleren Schildplatte 32 entspricht, so dass ein sicherer Zugang zu der Stelle an dem vorderen Ende der mittleren Schildplatte 32 sichergestellt ist. Wenn sich der Arbeiter von der Stelle an dem vorderen Ende der mittleren Schildplatte 32 in die Schleusenkammer 27 zurückzieht, kann der Arbeiter die Schleusenkammer 27 nur verlassen, nachdem der Druck im Inneren der Schleusenkammer 27 auf den Atmosphärendruck verringert wurde.
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Zur Bequemlichkeit der Wartung und des Austauschs sind die meisten Teile unter Verwendung von Schraubverbindern verbunden. Zum Beispiel sind der Antriebsmotor 7, das Reduktionsgetriebe 6 und das Verteilergetriebe 5 in dem oberen Abschnitt der Schildmaschine jeweils durch Schraubverbinder verbunden, ist das vordere Ende des Verteilergetriebes 5 durch Schraubverbinder an dem beweglichen Trennelement 30 fixiert, ist das bewegliche Trennelement 30 durch Schraubverbinder mit dem stationären Trennelement 31 und der vorderen Schildeinheit 13 verbunden, sind das Reduktionsgetriebe 6 und der Antriebsmotor 7 durch Schraubverbinder mit der Gleitstütze 25 verbunden, und ist das hintere Ende der Gleitstütze 25 durch Schraubverbinder mit dem Teleskopzylinder 26 verbunden.
