DE1220460B - Driving shield for creating tunnels in rolling soil - Google Patents
Driving shield for creating tunnels in rolling soilInfo
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0607—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering
Description
Vortriebsschild zum Herstellen von Tunneln in rolligen Böden Die Erfindung betrifft einen Vortriebsschild zum Herstellen von Tunneln in rolligen Böden, der in seinem vorderen Teil mit Schneiden versehene horizontale Zwischenbühnen aufweist, auf denen sich der an der Ortsbrust anstehende Boden abstützt.Propulsion shield for creating tunnels in rolling soils The invention relates to a jacking shield for creating tunnels in cohesive soils, the has horizontal intermediate platforms provided with cutting edges in its front part, on which the soil at the face is supported.
Es sind Vortriebsschilde zur Herstellung von Tunneln in rolligen Böden bekannt, :die in ihren vorderen Teil mit starr am Vortriebsschild befestigten horizontalen Zwischenbühnen :ausgestattet sind. Der .an der Ortsbrust befindliche, unter seinem natürlichen Böschungswinkel abfallende rollLge Boden stützt sich hierbei jeweils auf die Zwischenbühnen.They are jacking shields for the construction of tunnels in rolling soils known: the horizontal in their front part with rigidly attached to the propulsion shield Intermediate stages: are equipped. The one on the face, under his natural slope angle sloping rollLge ground is supported here in each case on the intermediate stages.
Der Widerstand des Bodens gegen das Eindringen des mit Zwischenbühnen ausgestatteten, vorn mit Stahlschneiden versehenen Vortriebsschil.des ist sehr groß, so :daß der Vortriebsschild und insbesondere seine Vortriebspressen sehr kräftig bemessen werden müssen. Der Widerstand des Bodens gegen das Eindringen des Vortriebsschildes wird maßgeblich durch den Reibungswiderstand des an den Flächen der Zwischenbühnen entlanggleitenden rolligen Bodens hervorgerufen.The resistance of the floor to the penetration of the intermediate stages equipped jacking shield with steel cutting edges at the front is very large, so: that the jacking shield and especially its jacking jacks are very powerful must be measured. The resistance of the soil to the penetration of the shield is determined by the frictional resistance of the on the surfaces of the intermediate stages caused by rolling ground sliding along.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Eindringen des Schildes entgegenwirkende Widerstandskraft des Bodens zu senken. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Vortriebsschild der eingangs angegebenen Art die Schneiden der Zwischenbühnen unbeweglich mit dem Schild verbunden sind und :die eigentlichen Zwischenbühnen jeweils durch einen oder mehrere an die Schneide anschließende Bandförderer gebildet sind, deren Förderrichtung in Schildlängsrichtung verläuft. Hierdurch wird der Reibungswiderstand :des Bodens an den Zwischenbühnen und :damit der Eindringwiderstand wesentlich vermindert.The invention is based on the problem of the penetration of the shield to lower the counteracting resistance of the soil. According to the invention this The object is achieved in that in a propulsion shield of the type specified above the cutting edges of the mezzanines are immovably connected to the shield and: the actual intermediate platforms each by one or more adjoining the cutting edge Belt conveyors are formed, the conveying direction of which runs in the longitudinal direction of the shield. This increases the frictional resistance: of the floor at the intermediate stages and: thus the resistance to penetration is significantly reduced.
Weitere Merkmale des Gegenstandes der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.Further features of the subject matter of the invention can be found in the subclaims evident.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Schild im Längsschnitt, F i g. 2 den Schild teils in Vorderansicht und teils im Querschnitt, F i g. 3 eine Zwischenbühne teils in Draufsicht und teils im Horizontalschnitt, F i g. 4 die Zwischenbühne nach F i g. 3 im Schnitt längs der Linie A -A und F i g. 5 die Zwischenbühne nach F i g. 3 im Schnitt längs der Linie B-B.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown. It shows F i g. 1 the shield in longitudinal section, F i g. 2 shows the shield partly in a front view and partly in cross-section, F i g. 3 shows an intermediate stage partly in plan view and partly in horizontal section, FIG. 4 the intermediate stage according to FIG. 3 in section along the line A-A and F i g. 5 the intermediate stage according to FIG. 3 in section along the line BB.
Im Sch,ildschneidring 1 (F .i g. 1 und 2) befinden sich starre Schneiden 2 und die hinter diesen angeordneten Bandförderer 3, welche Zwischenbühnen bilden, die zur Horizontalaussteifung dienen und den vorderen Schildraum in einzelne Zellen unterteilen. Die vom Schild schneidring 1 begrenzte Fläche wird in der Mitte durch eine Zwischenwand 4, an der die Bandförderer befestigt .sind, lotrecht geteilt. Die Bandförderer 3 können durch Zahnstangen 5, :die mit den Preßstempeln der Vortriebspresse 6 und mit der Antriebstrommel 32 am Abwurfende jedes Bandförderers verbunden sind, verschoben werden. Die Zahnstange 5 ist mit .dem Preßstempel 1 der Vortriebspresse 6 durch eine Gabel 7 und einen Bolzen 8 verbunden. Im Bereich zwischen dem Bandförderer 3 und :dem Steg des Stützringes 9 werden die Zahnstangen 5 durch Laschen 10, die an Auflageblechen 26 befestigt sind, gegen Beschädigungen geschützt.In the shield cutting ring 1 (Figs. 1 and 2) there are rigid blades 2 and the belt conveyor 3 arranged behind them, which form intermediate platforms that serve for horizontal stiffening and divide the front shield space into individual cells. The area bounded by the shield cutting ring 1 is divided vertically in the middle by a partition 4 to which the belt conveyor is attached .sind. The belt conveyor 3 can be displaced by toothed racks 5: which are connected to the rams of the advancing press 6 and to the drive drum 32 at the discharge end of each belt conveyor. The rack 5 is connected to the ram 1 of the jacking press 6 by a fork 7 and a bolt 8. In the area between the belt conveyor 3 and: the web of the support ring 9, the toothed racks 5 are protected against damage by tabs 10 which are fastened to support plates 26.
Im hinteren Teil :des Schildschrneidringes 1 ist an einer in Schildlängsrichtung verschiebbaren Laufkatze 11 ein um die Schildlängsachse schwenkbarer Arm gelagert, der :an einer in Armlängsrichtung ausfahrbaren Stange 12 einen Kübel 13 trägt, mit dessen Hilfe der abgebaute Boden, der von :den Bandförderern 3 abgeworfen wird, .auf den zum Abtransport dienenden Bandförderer 14 verladen wird. Die Laufkatze 11 läuft auf Rollen 22, die an einem Rahmen 23 des Schildes befestigt sind. Der Bewegungsraum des Kübels 13 wird im unteren Schildteil nach hinten durch ein Leitblech 24 .abgeschlossen. Um ein Verschüttendes Bandförderers 14 von den Seiten her zu verhüten, sind am Steg des Stützringes 9 mit Rüttlern ausgestattete Förderbleche 15 angebracht.In the rear part: the shield cutting ring 1 is on one in the shield longitudinal direction displaceable trolley 11 mounted an arm pivotable about the longitudinal axis of the shield, which: carries a bucket 13 on a rod 12 which can be extended in the longitudinal direction of the arm, with whose help the excavated soil, which is thrown from: the belt conveyors 3, . is loaded onto the belt conveyor 14 used for removal. The trolley 11 runs on rollers 22 which are attached to a frame 23 of the sign. Of the Movement space of the bucket 13 is in the lower part of the shield to the rear by a guide plate 24. Completed. To avoid spillage of the belt conveyor 14 from the sides prevent, are on the web of the support ring 9 equipped with vibrators conveyor plates 15 attached.
Zur Herstellung der Tunnelröhre 16 wird Beton mittels des Rohres 17 in den Raum zwischen dem Schildschwanz 18 und der im Tunnelinneren verschiebbaren Schalung 19 eingebracht und dann mit Hilfe der Stempel der Vortriebspressen 6 und des Druckringes 20 verdichtet. Bei Verwendung von Fertigteilen, beispielsweise Stahlbetonfzrtigtellen, wird in üblicher Weise verfahren.To produce the tunnel tube 16, concrete is poured by means of the pipe 17 in the space between the shield tail 18 and the inside of the tunnel which can be displaced Formwork 19 introduced and then with the help of the punch of the jacking presses 6 and of Pressure ring 20 compressed. When using prefabricated parts, for example, reinforced concrete vehicle parts, is carried out in the usual way.
Jede der Schneiden 2 der Zwischenbühnen (F i g. 3) ist einerseits .am Schildschneidring 1 und andererseits an der lotrechten Zwischenwand 4 befestigt. An ,der Zwischenwand 4 und an Seitenblechen 27, die am Schildschneidring 1 befestigt sind und Aussteifungsrippen 28 aufweisen,. sind außerdem Rohrrahmen 29 für die Bendförderer 3 angebracht, die .in Schildlängsrschtung ausxichbar sind und es gestatten, die Förderbänder 30 mittels der Spannmuffen 31 zu spannen. An jedem der Rahmen 29 sind die am Abwurfende des Förderbandes angeordnete Antriebstrommel 32 und die Umlenktromm@el 33,gelagert.Each of the cutting edges 2 of the intermediate platforms (FIG. 3) is attached to the shield cutting ring 1 on the one hand and to the vertical partition 4 on the other. On, the partition 4 and on the side plates 27, which are attached to the shield cutting ring 1 and have stiffening ribs 28 ,. In addition, tubular frames 29 are attached for the bend conveyor 3, which can be extended in the longitudinal direction of the shield and allow the conveyor belts 30 to be tensioned by means of the clamping sleeves 31. The drive drum 32 arranged at the discharge end of the conveyor belt and the deflecting drum 33 are mounted on each of the frames 29.
Der Bandförderer wird nach dem Einstellen in seiner Lage fixiert, indem die Achsenden der Umlenktrommel33 und der Antniebstromme132 das Horizontalschlitze eingeführt werden, die in den lotrechten Rippen 34 des Bleches 27 und in den Laschen 35 der lotrechten Zwischenwand 4 vorgesehen sind, worauf Verriegelungsstücke 36 angebracht werden. An das längere Achsenende 40 der Antriebstrommel 32 ist eine hydraulisch fernbetätigte Reibungsbremse 37 mit Spielraum angeschlossen, die ebenfalls an der Unterseite des Seitenbleches 27 befestigt ist.The belt conveyor is fixed in its position after setting, by the axle ends of the deflection drum33 and the Antniebstromme132 the horizontal slots are introduced in the vertical ribs 34 of the plate 27 and in the tabs 35 of the vertical partition 4 are provided, whereupon locking pieces 36 be attached. At the longer axle end 40 of the drive drum 32 is a hydraulically remote-controlled friction brake 37 connected with play, which also is attached to the underside of the side plate 27.
Der Ringkolben der Bremse 37 überträgt den Druck auf den Reibring 38, der mit dem Achsende 40 drehfest verbunden ist.The ring piston of the brake 37 transfers the pressure to the friction ring 38, which is connected to the axle end 40 in a rotationally fixed manner.
Um die Drehzahl der Antriebstrommel 32 und die Geschwindigkeit des Förderbandes 30 des Bandförderers 3 zu ändern, ist außer der Reibungsbremse 37 ein Wechselgetriebe 21 vorgesehen.To the speed of the drive drum 32 and the speed of the To change the conveyor belt 30 of the belt conveyor 3, apart from the friction brake 37, a Change gear 21 is provided.
Durch Verschieben des Rädervorgeleges 41 längs der Namen der Antriebswelle 42 kann die Antriebsfirommel 32 mit.drei verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden. Zum Verbinden der Antriebswelle 42 des Wechselgetriebes 21 mit dem Achsende 40 der Antriebstrommel .dient eine mit einer Feder versehene Klinkenkupplung 43, die es gestattet, die Drehbewegung der Antriebswelle 42 auf das Achsende 40 der Antriebstrommel in nur einer Richtung zu übertragen. Auf der Welle 39 des Wechselgetriebes 21 ist das Antriebsritzel 44 befestigt, das mit Hilfe der ZAn sbange 5, die in dem Kitzel 44 kämmt, gedreht wird.By moving the gear train 41 along the names of the drive shaft 42, the drive pulley 32 can be driven at three different speeds. To connect the drive shaft 42 of the gearbox 21 to the axle end 40 of the drive drum, a spring-loaded ratchet coupling 43 serves to transfer the rotational movement of the drive shaft 42 to the axle end 40 of the drive drum in only one direction. On the shaft 39 of the gearbox 21 , the drive pinion 44 is attached, which is rotated with the help of the ZAn sbange 5, which meshes in the tickle 44.
An .dem Rohrrahmen 29 sind Zwischenrollen 45 gelagert und im vorderen Querrohr 46 des Rahmens 29 verkürzte Rollen 47 eingebaut, die das Förderband 30 unterstützen. Um einen seitlichen D.urchhang des Bandes 30 zu vermeiden, sind am Rahmen 29 noch seitlich Rollen 48 angebracht.On .dem tubular frame 29 intermediate rollers 45 are mounted and in the front Cross tube 46 of frame 29 fitted with shortened rollers 47 that support the conveyor belt 30 support. In order to prevent the belt 30 from sagging to the side, am Frame 29 still attached to the side with rollers 48.
Anschließend wird die Wirkungsweise näher erläutert.The mode of operation will then be explained in more detail.
Nach Beendigung eines vorhergehenden Schildvortriebhubes wird gleichzeitig mit dem Zurückziehen der Preßstempel der Vortriebspressen 6 mit dem Druckring 20 und der verschiebbaren Schalung 19 in den Raum zwischen dem Schildschwanz 18 wund der Schalung 19 erneut Beton über das Rohr 17 eingebracht.After completion of a previous shield tunneling stroke, simultaneously with the retraction of the rams of the jacking presses 6 with the pressure ring 20 and the sliding formwork 19 in the space between the shield tail 18 sore the formwork 19 again placed concrete via the pipe 17.
Inzwischen wird je nach den bodenmechanischen Kennwerten des Bodens das Rädervorgelege 41 des Wechselgetriebes 21 fernumgeschaltet und in die erforderliche Lage gebracht.In the meantime, depending on the soil mechanical characteristics of the soil, the gear reduction 41 of the gearbox 21 is remotely switched and brought into the required position.
Wenn der rollige Boden eine .geringe Haftfähigkeit aufweist, wird das Rädervorgelege 41 in die mittlere Stellung gebracht, bei der die Geschwindigkeit des Förderbandes .30 .glesah der VersteRungsgeschwindigkeit der Zahnstange 5, d. h,. der SchilldvOrtricbs-P cr, schwindigkeit, ist.If the rolling ground has a low level of adhesion, will brought the gear reduction 41 in the middle position at which the speed of the conveyor belt .30. The adjustment speed of the rack 5, i. H,. the SchilldvOrtricbs-P cr, speed, is.
Wenn die Haftfähigkeit des Bodens noch weiter sinkt, so wird das Rädervorgelege 41 so verstellt, daß es nicht mit anderen 'Zahnrätl;em ,im Einriff steh. Hierbei wird keine Zwangsbewegung von der Zahnstange 5 auf den Bandförderer 3 übertragen. In diesem Fall beginnt die Reibungsbremse 37 zu arbeiten, in die, je nach dem Haftfähi gkeitswert des Bodens, entsprechender Flüssigkeitsdruck übertragen wird. Im äußersten Fall kann,das Förderband 30 des Bandförderers mit Hilfe der Bremse 37 stillgesetzt werden.If the adhesion of the floor drops even further, the gear transmission will be 41 adjusted so that it does not interfere with other gears. Here no forced movement is transmitted from the rack 5 to the belt conveyor 3. In this case, the friction brake 37 begins to work, in which, depending on the adhesiveness the value of the soil, the corresponding liquid pressure is transmitted. In the extreme Case can, the conveyor belt 30 of the belt conveyor with the aid of the brake 37 stopped will.
Wenn :dagegen der Boden eine höhere Haftfähigkeit besitzt, so wird das Rädervorgelege 41 des Wechselgetriebes 21 in die äußerste rechte Stellung gebracht, in welchem Fall die Geschwindigkeit des Bandes 30 die Verstellgeschwindigkeit der Zahnstange 1,5- bis 2mal übertrifft.If: on the other hand, the floor has a higher adhesive capacity, so will the gear reduction 41 of the gearbox 21 brought into the extreme right position, in which case the speed of the belt 30 is the adjustment speed of the Rack 1.5 to 2 times superior.
Wenn die Zellen schnell entleert werden müssen, wird das Rädervorgelege 41 in die äußerste linke Lage gebracht. In diesem Fall übertrifft die Geschwindigkeit des Bandes 30 die Verstellgeschwindigkeit der Zahnstange 3- bis 4mal.If the cells need to be emptied quickly, the gear reducer is used 41 brought to the extreme left position. In this case, the speed exceeds of the belt 30 the adjustment speed of the rack 3 to 4 times.
Da die Wechselgetriebe 21 und die Bremsen 37 von einem Pult aus gesteuert werden, kann der Vorgang leicht automatisiert werden.Since the change gears 21 and the brakes 37 are controlled from a console the process can be easily automated.
Die Stempel der V.ortriebspressen werden in Bewegung gesetzt, nachdem die erforderliche Getriebestufe eingeschaltet oder ein bestimmter Druck in der Bremse 37 .geschaffen worden isst.The punches of the V. jacking presses are set in motion after the required gear stage is switched on or a certain pressure in the brake 37. Has been created eats.
Die Stempel der Vortriebspressen 6 stützen sich durch den Druckring 20 .auf den schon eingebrachten Beton der fertigen Tunnelröhre 16 ab und treiben den ganzen Schild voran. Der von den Bandförderern 3 herabfallende und in der unteren Zelle anfallende Boden wird von dem an der Stange 12 befestigten Kübel 13 aufgenommen, :der keine Rückwand gegenüber dem Leitblech 24 hat. Der mit Boden gefüllte Kübel 13 wird längs des Leitbleches 24 so hoch geschwenkt, daß :der Boden über die obere Kants des Leitbleches auf eines der Förderbleche 15 frei-herabfallen kann. Wenn sich auf den Förderblechen 15 der Boden staut, so werden die Rüttler 25 ,eingeschaltet. Wenn -bei nächstfolgendem Vortriebshub in einer der Zellen eine Veränderung der Bodeneigenschaften und des Verhaltens des Bodens festgestellt wird, so wird auch die Geschwindigkeit des Bandes 30 des Bandförderers 3 bzw. der Druck in der Bremse 37 geändert.The punches of the jacking presses 6 are supported by the pressure ring 20 on the concrete already placed in the finished tunnel tube 16 and drive the entire shield forward. The soil falling from the belt conveyors 3 and accumulating in the lower cell is picked up by the bucket 13 attached to the rod 12, which has no rear wall opposite the guide plate 24. The bucket 13 filled with soil is pivoted so high along the guide plate 24 that: the bottom can freely fall over the upper edge of the guide plate onto one of the conveyor plates 15. If the ground builds up on the conveyor plates 15 , the vibrators 25 are switched on. If a change in the soil properties and the behavior of the soil is detected in one of the cells during the next propulsion stroke, the speed of the belt 30 of the belt conveyor 3 or the pressure in the brake 37 is also changed.
Unterschiedliche Geschwindigkeiten der Bandförderer 3 bzw. unterschiedliche Drücke in ihren Bremsen 37 werden vorgegeben, wenn die Arbeitsrichtung des Schildes in der horizontalen oder vertikalen Ebene geändert werden soll.Different speeds of the belt conveyor 3 or different Pressures in their brakes 37 are given when the working direction of the shield should be changed in the horizontal or vertical plane.
Der auf den Bandförderer 14 aufgegebene Boden wird weiter anderen Tunnelfördereinrichtungen zugeführt.The soil placed on the belt conveyor 14 continues to change Tunnel conveyors supplied.
Wenn die Steuerung der Schildbewegung, z. B. -in der horizontalen Ebene, mit Hilfe der Bandförderer 3 nicht .ausreichend wirkungsvoll ist, kann durch wahlweises Abbauen des Bodens mittels des Kübels 13 merkbare Hilfe geleistet werden.When the control of the shield movement, e.g. B. -in the horizontal Level, with the help of the belt conveyor 3 is not. Sufficiently effective, can through optional dismantling of the soil by means of the bucket 13 noticeable help can be made.
Da der Kübel 13 sowohl in radialer Richtung wie auch um das Gelenk, in dem er aasgelenkt ist, beweglich ist, kann ein wahlweises Abbauen des Bodens leicht ,durchgeführt werden. Nachdem der ganze Boden im Raum hinter den Zwischenbühnen ausgehoben ist, wird der Kübel 13 etwas angehoben. Damit wird der Vortriebszyklus beendet.Since the bucket 13 is movable both in the radial direction as well as around the joint in which it is articulated, the soil can be easily dismantled as desired. After the entire floor in the space behind the intermediate stages has been excavated, the bucket 13 is raised a little. This ends the advance cycle.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEN23880A DE1220460B (en) | 1963-10-14 | 1963-10-14 | Driving shield for creating tunnels in rolling soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEN23880A DE1220460B (en) | 1963-10-14 | 1963-10-14 | Driving shield for creating tunnels in rolling soil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1220460B true DE1220460B (en) | 1966-07-07 |
Family
ID=7342783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEN23880A Pending DE1220460B (en) | 1963-10-14 | 1963-10-14 | Driving shield for creating tunnels in rolling soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1220460B (en) |
Cited By (4)
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| DE64335C (en) * | Firma F. C. GLASER in Berlin S.W., Lindenstrafse 80 | Device for driving tunnels in soft mountains |
-
1963
- 1963-10-14 DE DEN23880A patent/DE1220460B/en active Pending
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