DE1255129B - Vorrichtung zum unterirdischen Vortreiben von Tunneln - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

EOIg

Deutsche Kl.: 19 f-3/02

Nummer: 1255 129

Aktenzeichen: K 50139 V/19 f

Anmeldetag: 5. Juli 1963

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum unterirdischen Vortreiben von Tunneln, bestehend aus einem Vortriebsschild, der im Querschnitt eine etwa n-förmige Gestalt hat und in dem auf beiden Seiten im Bereich des oberen Teiles der Seitenwände eine sich in Schildlängsrichtung erstreckende Laufschiene angeordnet ißt, und aus mehreren Hebeböcken, die an den Laufschienen unabhängig voneinander verschiebbar gelagert sind und den Schild gegen die Tunnelsohle abstützen.

Bei einer bekannten Tunnelvortriebsvorrichtung dieser Art ist an jeder Laufschiene nur ein Hebebock und außerdem in der Mitte des Vortriebsschildes ein hochklappbarer Hebebock befestigt. Beim Vortreiben des Schildes wird der Schild durch die beiden seitliehen Hebeböcke abgestützt, die somit nicht mit vorgeschoben werden. Am Ende der Vorschubbewegung des Schildes sind die beiden seitlichen Hebeböcke am hinteren Teil ihrer Laufschienen angelangt. Nunmehr wird der mittlere Hebebock ausgefahren, ao um den ruhenden Schild abzustützen, worauf die seitlichen Hebeböcke eingezogen und an den Laufschienen wieder nach vorn geschoben werden. Das Arbeitsspiel kann dann wieder von neuem beginnen. Für die Dauer des Schildvortriebes wird der mittlere Hebebock an die Decke des Schildes hochgeklappt, um die Vortriebsarbeiten nicht zu behindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dieser bekannten Vorrichtung die Richtungsstabilität des Schildes beim Vortreiben und seine Standsicherheit zu verbessern sowie die Schildmitte ständig von einem Hebebock frei zu halten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art an jeder der beiden Laufschienen mehrere Hebeböcke gelagert sind. Hierdurch wird erreicht, daß der Schild auf jeder Schildseite durch mehr als einen Hebebock abgestützt werden kann und die Hebeböcke an den hierfür geeignetsten Stellen aufgestellt werden können. Beim Vorschieben einzelner Hebeböcke sind immer weitere Hebeböcke zum Abstützen des Schildes vorhanden, ohne daß dazu ein zusätzlicher Hebebock in Schildmitte erforderlich ist. Außerdem ist es möglich, den Vortriebsschild zu neigen oder zu verkanten, wenn dies, z. B. bei einer Richtungsänderung, erforderlich sein sollte.

Es ist zweckmäßig, Haltevorrichtungen vorzusehen, welche die Hebeböcke festhalten, damit sie sich beim Vortreiben des Schildes nicht zusammen mit diesem vorwärts bewegen. Vorzugsweise ist jeder der beiden Laufschienen eine Haltevorrichtung zugeordnet, die an dem vordersten Hebebock angreift. Diese Haltevorrichtung zum unterirdischen Vortreiben von Tunneln

Anmelder:

Maxwell F. Kemper, Los Angeles, CaUf.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke

und Dipl.-Ing. H. Agular, Patentanwälte,

München 27, Pienzenauer Str. 2

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 23. Mai 1963 (282 771)

vorrichtungen können dann jeweils einen Bügel aufweisen, der an dem oberen Teil des vordersten Hebebockes befestigt ist und den oder die hinteren Hebeböcke überbrückt und mit einem ortsfesten Anker im Bereich des bereits aufgefahrenen Tunnels über ein Verbindungsglied verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Vortriebsvorrichtung nach der Erfindung, die sich in der Ausgangsstellung für einen neuen Vorschub des Schildes befindet,

F i g. 2 einen der F i g. 1 entsprechenden Schnitt, der die Vorrichtung zeigt, nachdem der Schild vorgeschoben worden ist,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in der

Fig. 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung im wesentlichen in der in F i g. 1 dargestellten Stellung,

F i g. 5 einen vergrößerten Teilschnitt durch einen der zum Tragen des Vortriebsschildes dienenden Hebeböcke,

F i g. 6 einen vergrößerten Einzelschnitt desjenigen Hebebockabschnittes, mit dem die Druckflüssigkeitsleitungen verbunden sind,

F i g. 7 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Linie7-7 in der Fig. 1,

Fig. 8 eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführung eines zum Tragen des Vortriebsschildes dienenden Hebebockes, wobei der Vortriebsschild im Schnitt und der Hebebock in Ansicht dargestellt ist, und

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Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt des in hintersten Hebebockes befestigt ist. Der aus den

F i g. 8 dargestellten Hebebockes. Stangen 20a und dem Quersteg 20c gebildete Bügel D

Die Tunnelvortriebsvorrichtung weist einen aus läßt die freie Bewegung des hinteren Hebebockes zu.

Stahl bestehenden langen Vortriebsschild Λ hufeisen- Sind die Hebeböcke, wie in den Fig. 1 und 7 dar-

förmiger Form auf, der in das Gebirge vorgetrieben 5 gestellt, nach vorn geschoben, um den Vortriebsschild

wird, um die Ortsbrust F (Fig. 1 und 2) abzubauen. für einen Vorschub zu tragen, dann stoßen die Wagen

Der vordere Abschnitt 1 des Vortriebsschildes A 20 aneinander an. Da der vorderste Wagen 20 and ist auf seiner Innenseite verstärkt und enthält Vor- sein Hebebock durch den Bügel D, Seil 2Oe und richtungen, die den Vortriebsschild in das Gebirge Schloß 20/ zurückgehalten werden, bleiben die Hebevortreiben. Der hintere Abschnitt 2 des Vortriebs- io bocke in aufrechter Stellung stehen, wenn der Vorschildes bildet den die Tunnelauskleidung B, die triebsschild durch die Pressen 7 vorgeschoben wird, fortschreitend mit dem Vortrieb des Vortriebsschildes Jeder Hebebock ist so ausgebildet, daß sein Fußerrichtet wird, übergreifenden Schildschwanz. teil hydraulisch ein- und ausgefahren werden kann.

Der Vortrieb des Vortriebsschildes erfolgt durch Nach dem Einfahren und nach dem Abheben des vier hydraulische Vorschubpressen 7, die sich in 15 Fußteäles vom Boden kann jeder Hebebock an der Längsrichtung auf der Innenseite des vorderen Ab- Laufschiene an diejenige Stelle geschoben werden, schnittes 1 des Vortriebsschildes erstrecken und die an der eine Abstützung für den Vortriebsschild bein gleich weiten Abständen voneinander fest ange- nötigt wird. An dieser Stelle wird dann das Fußteil bracht sind. Die Kolbenstangen 8 der Pressen 7 er- ausgefahren, so daß es wieder in Berührung mit dem strecken sich nach hinten und liegen an dem vorde- 20 Boden kommt.

ren Abschnitt der Auskleidung B an, die als Wider- Die Hebeböcke 15 und 16 haben die gleiche Auslager dient. führung. Jeder Hebebock weist ein rohrförmiges Ge-

DerVortriebsschild wird durch vier Hebeböcke 15, häuse 23 auf, dessen oberes Ende, wie bereits er-

16 abgestützt. In Tragstellung stehen die Hebeböcke wähnt, durch den Zapfen 22 mit einem der Wagen 20 15 und 16 auf Blöcken 14 auf. 25 drehbar verbunden ist und in welchem ein feststehen-

In Längsrichtung sich erstreckende Laufschienen des Kolbenaggregat 24 und ein beweglicher Zylinder

17 sind am oberen Teil des vorderen Vortriebsschild- 25 angeordnet sind. Dieser Zylinder 25 ragt aus dem abschnittes 1 in einem seitlichen Abstand zur Längs- unteren Ende des Gehäuses 23. Der Zylinder 25 ist mittellinie des Vortriebsschildes angeschweißt oder an seinem oberen Ende durch eine Ringscheibe 26 anderweitig befestigt. An diesen Laufschienen 17 30 und an seinem unteren Ende durch einen Deckel 27 sind die Hebeböcke 15 und 16 so gelagert, daß der geschlossen. Der Kolben 28 des Kolbenaggregates 24 Vortriebsschild beim Vortrieb relativ zu den Hebe- ist zwischen den geschlossenen Enden des Zylinders bocken verschoben werden kann und daß auch die 25 angeordnet, während die Kolbenstange 29 die Hebeböcke gegenüber dem ruhenden Vortriebsschild Ringscheibe 26 durchsetzt. Eine von der Ringscheibe verschoben werden können. Jede Laufschiene 17 35 26 getragene Dichtung 30 bildet einen Abschluß um weist einen Steg 18 auf, der an der Innenfläche des die Kolbenstange.

Vortriebsschildes angeschweißt und nach unten ge- In der dargestellten Ausführung besteht die KoI-

richtet ist. An der unteren Kante des Steges 18 ist benstange 29 aus konzentrischen Rohren 31 und 32,

ein Flansch 19 angeschweißt, der einen Wagen 20 die Flüssigkeitsdurchlässe 33 und 34 bilden, welche

trägt, der mit einer oberen und einer unteren Gruppe 4< > in den Zylinder oberhalb bzw. unterhalb des Kolbens

von Rollen 21 versehen ist, die auf der Oberseite 28 führen. Das obere Ende der Kolbenstange 29 wird

bzw. an der Unterseite des Flansches 19 laufen. von einer Zwischenwand 35 getragen, die im oberen

Jeder Wagen 20 trägt einen Hebebock 15,16, der Teil des Gehäuses 23 befestigt ist. Durchlässe 33'

mit dem Wagen durch einen Zapfen 22 schwenkbar und 34' in der Zwischenwand 35 stehen mit den

verbunden ist. 45 Durchlässen 33 bzw. 34 in der Kolbenstange 29 in

Nach einem Vorschub des Vortriebsschildes kön- Verbindung. Die über die Durchlässe 33' und 33 zu-

nen die Hebeböcke leicht in Schildlängsrichtung geführte Druckflüssigkeit strömt oberhalb des KoI-

nach vorn verschoben und als Träger für den Vor- bens 28 in den Zylinder 25, so daß der Zylinder 25

triebsschild neu eingestellt werden, und zwar als in das Gehäuse 23 eingefahren wird, während die

Vorbereitung des Vortriebsschildes für einen neuen 5° unterhalb des Kolbens befindliche Flüssigkeit über

Vorschub. Die Hebeböcke können an ihren Zapfen die Durchlässe 34 und 34' zurück zur Druckflüssig-

22 in Stellungen geschwenkt werden, in denen sie keitsquelle strömt. Wird Druckflüssigkeit über die

nicht im Wege sind. Durchlässe 34 und 34' in den Zylinder 25 unterhalb

Eine Haltevorrichtung verhindert eine Bewegung des Kolbens 28 geleitet, dann wird der Zylinder ausder Hebeböcke beim Vorschub des Vortriebsschildes. 55 gefahren, während die oberhalb des Kolbens vornan-Zu diesem Zweck sind am Wagen 20 des auf jeder dene Flüssigkeit über die Durchlässe 33 und 33' zur Seite des Vortriebsschildes vorhandenen vorderen Druckflüssigkeitsquelle zurückfließt.
Hebebockes zwei Stangen 20 a befestigt, die sich von Jeder Hebebock 15 und 16 wird von einem von der Befestigungsstelle 20 b an dem Wagen 20 des fol- Hand betätigbaren Ventil 36 gesteuert, das auf dem genden Hebebockes vorbei nach hinten erstrecken. ^6o zugehörenden Hebebock angebracht und über eine Die Stangen 20a haben an ihrem hinteren Ende einen Rohrleitung 41 mit den in dem Hebebock vorhande-Quersteg 20 c, an dem die Stangen befestigt sind und nen Durchlässen 33' und 33 verbunden ist. Eine ähnder mittels eines Hakens 20d an einem Seil 2Oe be- liehe Rohrleitung 42 verbindet das Ventil 36 mit dea festigt werden kann. Dieses Seil führt zu einem Nach- in dem Hebebock vorhandenen Durchlässen 34' und stellschloß 20/, das an der Auskleidung B an der ⁵5 34. Eine Zuführsammelleitung 39 und eine Rücklauf-Stelle 20 g verankert ist. Die Stangen 20 a werden Sammelleitung 44 sind an jeder Seitenwand des Vorgleitend von einem Querträger 20 h getragen, der am triebsschildes befestigt und sind über biegsame Wagen 20 des auf jeder Seite des Vortriebsschildes Schläuche 40 bzw. 43 mit den Ventilen 36 für das

Claims (6)

I 255129 zugehörende Hebebockpaar verbunden, wie dies schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Die Sammelleitungen 39 und 44 (Fig. 1 und 2) sind mit der Zuführleitung 45 bzw. der Rücklaufleitung 46 verbunden, die mit irgendeiner beliebigen Druckflüssigkeitsquelle (nicht dargestellt) in Verbindung stehen. Jeder Hebebock 15 und 16 ist so ausgeführt, daß das Kolbenaggregat 24 und der Zylinder 25 aus dem Gehäuse 23 herausgenommen und ausgewechselt werden können. Außerdem ist die Ausführung so getroffen, daß ein Luftstrom dem Innenraum des Gehäuses zugeführt werden kann, um Fremdstoffe, die sich zwischen den sich gegenüberstehenden Wänden des Gehäuses 23 und dem Zylinder 25 sammeln, zu entfernen. Wie Fig. 6 zeigt, wird die Kolbenstange 29 in einer Bohrung 47 der Zwischenwand 35 von einer Klemmschraube 48 gehalten, deren Herausschrauben ein Herausziehen des Kolbenaggregates und des Zylinders ermöglicht. Zum Entfernen von Fremdstoffen wird ein Luftgebläse verwendet. Zu »o diesem Zweck ist ein Durchlaß 49 vorhanden, der für gewöhnlich fest verschraubt ist und der über die Zwischenwand 35 in denjenigen Teil des Gehäuses 23 führt, der sich unterhalt) der Zwischenwand 35 befindet. Wird der im Außenende des Durchlasses 49 vorhandene Stopfen herausgeschraubt, dann kann ein Luftstrom über den Durchlaß 49 in das Gehäuse 23 zur Reinigung gerichtet werden. In den Fig. 8 und 9 ist ein abgeänderter Hebebock M dargestellt, der in Gruppen von zwei oder noch mehr Hebeböcken auf jeder Seite des Vortriebsschildes an Stelle der Hebeböcke 15 und 16 verwendet werden kann. Dieser Hebebock M ist den in F i g. 5 dargestellten Hebeböcken 15 und 16 ähnlich mit der Ausnahme, daß der obere Teil des Hebebockes einen Behälter R für Betriebsflüssigkeit aufweist und daß zwei auf dem Hebebock sitzende, von Hand betätigbare Pumpen Rl und Rl verwendet werden, um den Zylinder 25 aus- oder einzufahren. Die Pumpen R1 und R 2 weisen Ventile Vl bzw. Vl auf, die den Flüssigkeitsfluß über die Pumpen steuern. Da der Hebebock M im übrigen den gleichen Aufbau hat wie die Hebeböcke 15 und 16, sind die Bauteile und die Lagerungsteile des Hebebockes M mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Teile der Hebeböcke 15 und 16. Der in F i g. 9 dargestellte hydraulische Strömungskreis weist eine Zuführleitung 50 auf, die aus dem im Kopf des Hebebockes M vorhandenen Vorratsbehälter R zur Handpumpe R1 führt, die bei der dargestellten Stellung des Ventils Vl betätigt werden kann, um Druckflüssigkeit über eine Leitung 51 in die Durchlässe 34' und 34 und unter den Kolben 28 zu drücken, so daß infolgedessen der Zylinder 25 ausgefahren wird. Die Flüssigkeit aus dem oberhalb des Kolbens 28 vorhandenen Raum fließt über die Durchlässe 33 und 33' und die Rohrleitung 53 zur Pumpe Rl, die bei der dargestellten Stellung des Ventils Vl die Rücklaufflüssigkeit über die Rückleitung 54 zum Vorratsbehälter R zurückfließen läßt. 6a Wird die Pumpe R1 betätigt, wenn das Ventil Vl so gedreht worden ist, daß es die Stellung des Ventils Vl (F i g. 9) einnimmt, dann fließt Flüssigkeit über die von der Rohrleitung 50 abzweigende Zuführleitung a, über die Leitung 53 und über die Durchlässe 33' und 33 in den Zylinder 25 oberhalb des Kolbens 28. Infolgedessen wird der Zylinder 25 eingefahren. Es erfolgt ein Rückfluß aus dem unterhalb des Kolbens gelegenen Raum über die Durchlässe 34 und 34', die Leitung 51 und das Ventil Vl. Das Ventil Vl ist so gedreht, daß es die gleiche Stellung einnimmt wie das Ventil Vl in F i g. 9, so daß also der Rückstrom über die zum Vorratsbehälter R führenden Rohrleitungen und 54 erfolgt. Die Tunnelvortriebsvorrichtung enthält mehrere luftbetätigte Pressen 60, die an dem Vortriebsschild A fest verankert sind und die Tragkonsolen 61 aufweisen, welche den Brustverbau 62 tragen. Diese luftbetätigten Pressen geben beim Vorschub des Vortriebsschildes elastisch nach und pressen den Brustverbau 62 ständig gegen die Ortsbrust. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum unterirdischen Vortreiben von Tunneln, bestehend aus einem Vortriebsschild, der im Querschnitt eine etwa n-förmige Gestalt hat und in dem auf beiden Seiten im Bereich des oberen Teiles der Seitenwände eine sich in Schildlängsrichtung erstreckende Laufschiene angeordnet ist, und aus mehreren Hebeböcken, die an den Laufschienen unabhängig voneinander verschiebbar gelagert sind und den Schild gegen die Tunnelsohle abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der beiden Laufschienen (17) mehrere Hebeböcke (15 bzw. 16) gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Haltevorrichtungen vorgesehen sind, welche die Hebeböcke (15, 16) festhalten, damit sie sich beim Vortreiben des Schildes (Λ) nicht zusammen mit diesem vorwärts bewegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Laufschienen (17) eine Haltevorrichtung zugeordnet ist und diese an dem vordersten Hebebock angreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen jeweils einen Bügel (D) aufweisen, der an dem oberen Teil des vordersten Hebebockes befestigt ist und den oder die hinteren Hebeböcke überbrückt und mit einem ortsfesten Anker im Bereich des bereits aufgefahrenen Tunnels über ein Verbindungsglied verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsglied zwischen dem Bügel (D) und dem ortsfesten Anker ein in seiner Länge veränderbares Gestänge dient.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeböcke (15,16) zum Bewirken ihrer Hubbewegung mit hydraulisch zu betätigenden Mitteln ausgestattet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 997 853.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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