Tunnelschild mit einem Schneidkopf zur Bodengewinnung Die Erfindung
betrifft einen Tunnelschild mit einem Schneidkopf zur Bodengewinnung, der Schräm-oder
Schälwerkzeuge aufweist und um eine zur Schildlängsachse parallele Drehachse mittels
eines Antriebs drehbar ist. Bei bekannten Tunnelschilden dieser Art weist der Schneidkopf
in Schildlängsrichtung gesehen den Umriß eines Vollkreises auf, der den gesamten
kreisförmigen Querschnitt des Tunnels an der Ortsbrust überdeckt. Dieser Schneidkopf
rotiert in einer Richtung und ist in Drehrichtung mit Messern od. dgl. versehen,
die den Boden abschrämen oder abschälen. Derartige Tunnelschilde haben sich bei
geologisch gleichmäßigem Untergrund, d. h. wenn an der Ortsbrust homogenes Material,
beispielsweise Ton oder Mergel, ansteht, bewährt. In geologisch ungleichmäßigem
Untergrund entstehen jedoch Schwierigkeiten. Das gilt insbesondere dann, wenn die
Ortsbrust aus verschiedenen Bodenarten, beispielsweise Ton mit Sandschichten, besteht.
Hinzu kommt, daß bei Auftreten schwerer Hindernisse im Boden, wie z. B. größere
Findlinge, der die gesamte Ortsbrust überdeckende Schneidkopf das Hereingewinnen
dieser Hindernisse außerordentlich erschwert. Hinzu kommt ferner, daß bei Druckluftschildvortrieben
etwa im unteren Teil der Ortsbrust auftretende wasserführende Sandschichten durch
die Druckluft nicht so weit ausgetrocknet werden können, daß sie lotrecht stehen.
Sie werden unter Umständen im unteren Viertel der Ortsbrust eine wasserdurchsetzte
Böschung bilden, in der sich bei den bekannten Tunnelschilden der Schneidkopf festfährt.
Der Schneidkopf, der sich ständig in einer Richtung dreht, kann außerdem, insbesondere
wenn die Schräm- oder Schälwerkzeuge auf Hindernisse stoßen, ein sogenanntes Rollen
des gesamten Schildes, d. h. eine Drehung des Schildes um seine Längsachse, herbeiführen.
Dieses Rollen des Schildes ist außerordentlich unerwünscht, da damit eine Schiefstellung
von im Schild montierten Arbeitsbühnen und Fördereinrichtungen verbunden ist. Im
Ergebnis arbeiten bei den bekannten Tunnelschilden mit Bodengewinnungseinrichtung
diese Einrichtungen in geologisch ungleichmäßigen Böden nicht einwandfrei.Tunnel shield with a cutting head for soil reclamation The invention
relates to a tunnel shield with a cutting head for soil reclamation, the Schräm or
Has peeling tools and about an axis of rotation parallel to the longitudinal axis of the shield by means of
a drive is rotatable. In known tunnel shields of this type, the cutting head
seen in the longitudinal direction of the shield on the outline of a full circle, the entire
circular cross-section of the tunnel covered on the face. This cutting head
rotates in one direction and is provided with knives or the like in the direction of rotation,
which cut or peel off the soil. Such tunnel shields have
geologically uniform subsoil, d. H. if the material on the face is homogeneous,
for example clay or marl, pending, proven. In geologically uneven
However, underground difficulties arise. This is especially true if the
The face consists of different types of soil, for example clay with layers of sand.
In addition, when severe obstacles occur in the ground, such. B. larger
Boulders, the cutting head that covers the entire face
these obstacles are extremely difficult. In addition, there is also the fact that with compressed air shield drives
water-bearing sand layers occurring approximately in the lower part of the face
the compressed air cannot be dried out so far that they are perpendicular.
Under certain circumstances, you will become a water-infiltrated face in the lower quarter of the face
Form a slope in which the cutting head gets stuck in the known tunnel shields.
The cutting head, which is constantly rotating in one direction, can also, in particular
when the cutting or peeling tools encounter obstacles, a so-called rolling
the entire shield, d. H. cause a rotation of the shield around its longitudinal axis.
This rolling of the shield is extremely undesirable because it causes a misalignment
connected by working platforms and conveyors mounted in the shield. in the
Result work with the known tunnel shields with soil reclamation equipment
these facilities do not work properly in geologically uneven soils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tunnelschild der eingangs
angegebenen Art zu schaffen, der auch im geologisch ungleichmäßigen Untergrund und
im Untergrund mit Hindernissen einwandfrei arbeiten kann.The invention is based on the object of a tunnel shield of the initially
specified type, which also in geologically uneven subsoil and
can work properly in the ground with obstacles.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich der Schneidkopf
in bezug auf seine Drehachse nur über einen Sektor des Schildquerschnitts erstreckt,
z. B. Halbkreisform hat, und um seine Drehachse hin- und herdrehbar ist. Infolge
dieser sektorförmigen Ausbildung überdeckt der Schneidkopf in Ruhestellung z. B.
bei Halbkreisform nur etwa die obere Hälfte der Ortsbrust. Sofern der untere Teil
der Ortsbrust ganz oder teilweise aus wasserführendem Sand besteht, wird man diesen
halbkreisförmigen Schneidkopf lediglich um 90° hin-und herdrehen, demzufolge also
nur einen oberen Sektor mit einem 7.entriwinkel von etwa 270° abschrämen oder abschälen.
Der verbleibende untere Sektor von 90° sowie das abgeschrämte Material können dann
unschwer durch einen Lader oder Förderer, beispielsweise einen Wurfschaufellader,
der unterhalb des halbkreisförmigen Schneidkopfes im Schild angeordnet ist, aufgenommen
und gefördert werden. Der halbkreisförmige Schneidkopf dient dabei dem oberen Teil
der Ortsbrust mit einem Sektor von etwa 90° als ständiger Brustverbau. Ein Festfahren
des Schneidkopfes in dem gelösten nassen Sand im unteren Teil der Ortsbrust ist
damit ziemlich sicher ausgeschlossen. Der Schneidkopf kann unschwer so gedreht werden,
daß das Entfernen von Hindernissen, wie größeren Findlingen od. dgl., im Bereich
der gesamten Ortsbrust möglich ist, denn sein Antrieb ist entsprechend eingerichtet.
Infolge dieser Auslegung des Antriebs ist es auch möglich,. daß z. B. bei homogenen
Böden durch Drehbewegungen des Schneidkopfes um etwa 180° die gesamte Ortsbrust
abgeschrämt werden kann. Dadurch, daß sich der Schneidkopf in beiden Richtungen
drehend bewegt, wird auch ein Rollen des Schildes mit Sicherheit vermieden. Der
Antrieb des Schneidkopfes kann ähnlich gestaltet werden wie der bekannte Antrieb
eines sogenannten Erektors für das Versetzen des Tübbings der Tunnelauskleidung,
der
ebenfalls in zwei Richtungen arbeiten kann, oder auch auf andere
Weise gestaltet sein.According to the invention this object is achieved in that the cutting head
with respect to its axis of rotation extends only over a sector of the cross-section of the shield,
z. B. semicircular shape, and is rotatable back and forth about its axis of rotation. As a result
this sector-shaped training covers the cutting head in the rest position z. B.
with a semicircular shape only about the upper half of the face. Unless the lower part
If the working face consists wholly or partly of water-bearing sand, one becomes this
Simply rotate the semicircular cutting head back and forth by 90 °, therefore
Chamfer or peel off only an upper sector with a 7th tri angle of about 270 °.
The remaining lower sector of 90 ° and the beveled material can then
easy with a loader or conveyor, for example a throwing shovel loader,
which is arranged below the semicircular cutting head in the shield, added
and be promoted. The semicircular cutting head is used for the upper part
the working face with a sector of around 90 ° as a permanent face shoring. Getting stuck
of the cutting head is in the loosened wet sand in the lower part of the working face
thus almost certainly excluded. The cutting head can easily be rotated
that the removal of obstacles, such as larger boulders or the like. In the area
the entire face is possible because its drive is set up accordingly.
As a result of this design of the drive, it is also possible. that z. B. with homogeneous
Soils by rotating the cutting head by about 180 ° the entire face
can be cut off. Because the cutting head moves in both directions
when moved in a rotating manner, rolling of the shield is also avoided with certainty. Of the
The drive of the cutting head can be designed similarly to the known drive
a so-called erector for moving the segment of the tunnel lining,
the
can also work in two directions, or in other directions
Be designed wisely.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 einen Schneidkopf, wie er bei dem Tunnelschild nach der
Erfindung zur Verwendung kommt, F i g. 2 einen Axialschnitt durch den Schneidkopf
nach F i g.1, F i g. 3 in den Teilfiguren a, b, c, d schematisch die Arbeitsweise
des Schneidkopfes und F i g. 4 in gegenüber den F i g. 1 und 2 vergrößerter Darstellung
einen Querschnitt durch einen Arm des Schneidkopfes.An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely FIG. 1 shows a cutting head as it is used in the tunnel shield according to the invention, FIG. 2 shows an axial section through the cutting head according to F i g.1, F i g. 3 in the sub-figures a, b, c, d schematically the mode of operation of the cutting head and FIG. 4 in opposite to the F i g. 1 and 2 show an enlarged view of a cross section through an arm of the cutting head.
Der in den Figuren dargestellte Schneidkopf 1 eines Tunnelschildes
hat Halbkreisform und ist um seine mit der Schildlängsachse zusammenfallende Drehachse
hin- und herdrehbar, und zwar so, daß die Ortsbrust ganz oder teilweise bestrichen
wird (vgl. F i g. 3 a bis 3 d). Der Schneidkopf 1 kann darüber hinaus auch zusätzlich
in einer Richtung gleichsinnig rotierend angetrieben sein. Jedenfalls ist er auf
einen Wellenstumpf 5 aufgesetzt und wird in bekannter Weise über Zahnräder, Ritzel
u. dgl. angetrieben. Zum Gewinnen des Bodens ist er in an sich bekannter Weise mit
radialen Schäl- oder Schrämmessern 2 und außerdem mit Umfangsmessern 3 versehen.The cutting head 1 of a tunnel shield shown in the figures
has a semicircular shape and is around its axis of rotation which coincides with the longitudinal axis of the shield
can be rotated back and forth in such a way that the face is wholly or partially coated
(see Fig. 3 a to 3 d). The cutting head 1 can also additionally
be driven rotating in the same direction in the same direction. Anyway, he's up
placed a stub shaft 5 and is in a known manner via gears, pinions
and the like driven. To gain the soil he is with in a known manner
radial paring or shaving knives 2 and also provided with circumferential knives 3.
Im einzelnen weist der Schneidkopf 1 mehrere Arme 6 auf, von denen
einer in F i g. 4 in Umfangsrichtung geschnitten dargestellt ist.In detail, the cutting head 1 has several arms 6, of which
one in FIG. 4 is shown cut in the circumferential direction.
Ein Winkeleisen 7 trägt nach dieser Ausführungsform eine Welle oder
mehrere Bolzen 8, um welche die mit Halteelementen 9 befestigten Messerplatten 10
derart schwenkbar sind, daß je nach Drehrichtung die in der Figur linken oder rechten
Messerplatten Schneidarbeit leisten. Man kann aber auch mit festen Messern oder
Zähnen arbeiten.According to this embodiment, an angle iron 7 carries a shaft or
several bolts 8, around which the cutter inserts 10
are pivotable in such a way that, depending on the direction of rotation, the left or right in the figure
Knife inserts perform cutting work. But you can also use fixed knives or
Working teeth.
Die Arbeitsweise des Schneidkopfes 1 ergibt sich aus den Teilfiguren
der F i g. 3. Von diesen zeigt die F i g. 3 a die Ruhestellung, in welcher der Schneidkopf
1 nur die obere Hälfte der Ortsbrust überdeckt. Die Teilfiguren 3b, c und
d zeigen die Hin- und Herbewegung derart, daß im unteren Teil der Orts-Brust ein
Sektor von etwa 90° nicht vom Schneidkopf bestrichen wird. Hier kann ein Schaufellader
4 arbeiten.The mode of operation of the cutting head 1 results from the partial figures in FIG. 3. Of these, FIG. 3a the rest position in which the cutting head 1 covers only the upper half of the face. The partial figures 3b, c and d show the back and forth movement in such a way that in the lower part of the local chest a sector of about 90 ° is not covered by the cutting head. A shovel loader 4 can work here.