DE1283862B - Propulsion shield - Google Patents
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- E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
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Description
Die Erfindung betrifft einen Vortriebsschild mit an der Ortsbrust arbeitenden umlaufenden Abbauwerkzeugen und mit einer hinter diesen Werkzeugen angeordneten Stützwand.The invention relates to a propulsion shield on the face working rotating excavation tools and with one arranged behind these tools Retaining wall.
Bei bekannten Vortriebsschilden dieser Art (deutsche Patentschrift 84 525) ist hinter den Werkzeugen eine Scheibe angeordnet, die das nicht standfeste Material abstützt. Eine solche Scheibe nimmt aber dem Maschinenführer die Sicht, so daß es beim Abbauen zu unangenehmen Überraschungen kommen kann. Zum Beispiel besteht die Gefahr, daß" an der Geländeoberfläche infolge eines unkontrollierten Nachfließens des Materials Setzungen auftreten. Auch kann in die Hohlräume; die sich bei dem schraubenförmigen Arbeiten der an der Scheibe sitzenden Werkzeuge bilden, unter Umständen Material unkontrolliert nachfließen.With known jacking shields of this type (German patent specification 84 525) a disc is arranged behind the tools, which is not stable Material supports. Such a pane, however, prevents the machine operator from seeing, so that there can be unpleasant surprises when dismantling. For example there is a risk that "on the terrain surface as a result of an uncontrolled After-flow of the material, settlements occur. Can also be used in the cavities; the are formed during the helical work of the tools sitting on the disc, material may flow in uncontrollably.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild der genannten Art so zu gestalten, daß diese Übelstände vermieden werden.The invention is based on the object of providing a propulsion shield called type so that these evils are avoided.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Stützwand in übereinander angeordnete Stützbretter unterteilt ist, die jeweils aus ihrer etwa lotrechten Schließstellung in eine etwa waagerechte Öffnungsstellung verschwenkbar sind.This is achieved according to the invention in that the supporting wall is one above the other arranged support boards is divided, each from its approximately perpendicular closed position can be pivoted into an approximately horizontal open position.
Durch die Erfindung wird der Fortschritt erzielt, daß das mechanische Abbauen unter Kontrolle erfolgt. Man kann also ständig den Arbeitsgang beobachten, jederzeit Proben entnehmen, örtliche Verfestigungen herstellen und Findlinge leicht orten und beseitigen. Dabei erfolgt der übergang vom mechanischen Abbau bei standfester Ortsbrust zum Abbau von Hand bei fließendem Material erforderlichenfalls in kürzester Zeit.The invention makes progress that the mechanical Dismantling is done under control. So you can constantly watch the process, Take samples at any time, establish local solidifications and boulders easily locate and eliminate. The transition from mechanical dismantling takes place with steadfast Face to be excavated by hand with flowing material, if necessary in the shortest possible time Time.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigt F i g. 1 einen Vortriebsschild in einem lotrechten Axialschnitt, F i g. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 und F i g. 3 die Ansicht in Blickrichtung des Pfeiles IH in Fig.1.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown; namely, FIG. 1 a propulsion shield in a vertical axial section, F i g. 2 shows the section along the line II-II in F i g. 1 and F i g. 3 the view in Direction of view of the arrow IH in Fig.1.
Der durch einen Blechzylinder 1 gebildete Schild, dessen schneidenförmige Stirnkante 2 im oberen Bereich vorsteht, enthält in seinem Innern eine kastenförmige Bühne 3, in der eine zum Tunnelprofil achsgleiche Werkzeugwelle 4 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Sie trägt an ihrem vorderen Ende einen Scheibenfräser 5 sowie eine radial angeordnete Schürfspindel 6. Für den Drehantrieb der Werkzeugwelle 4 ist im Innern der Bühne 3 ein Antriebsaggregat 7 vorgesehen. Mittels eines weiteren in der Bühne angeordneten Antriebsaggregates 8 wird die Schürfspindel 6 mit den auf ihr sitzenden Schneidköpfen um ihre Achse gedreht. Der Scheibenfräser wird durch nicht dargestellte Mittel zweckmäßig im entgegengesetzten Sinn gedreht wie die Werkzeugwelle 4.The shield formed by a sheet metal cylinder 1, whose cutting edge 2 protrudes in the upper area, contains a box-shaped stage 3 in its interior, in which a tool shaft 4 coaxially to the tunnel profile is mounted displaceably in the axial direction. At its front end it carries a disk milling cutter 5 and a radially arranged scraper spindle 6. A drive unit 7 is provided in the interior of the stage 3 for the rotary drive of the tool shaft 4. By means of a further drive unit 8 arranged in the stage, the scraper 6 with the cutting heads seated on it is rotated about its axis. The disk milling cutter is expediently rotated in the opposite direction as the tool shaft 4 by means not shown.
Zum Vortreiben des Schildes 1 dienen mehrere Vortriebspressen 9, die auf der Innenseite des Schildes angeordnet sind und deren Kolbenstangen sich über je einen Schuh 10 in axialer Richtung gegen den Tübbingausbau 11 stützen. Die Vortriebspressen 9 sind zu mehreren Gruppen zusammengeschaltet, die zum Zweck des Ausrichtens des Schildes einzeln betätigt werden können.To propel the shield 1, several jacking presses 9 are used are arranged on the inside of the shield and their piston rods are over each support a shoe 10 in the axial direction against the segment lining 11. The jacking jacks 9 are interconnected to form several groups for the purpose of aligning the Shield can be operated individually.
Zum Aufnehmen des von den Werkzeugen 5 und 6 gelösten Gutes dienen zwei Kratzerketten 12, die im Innern des Schildes 1 dicht über dem unteren Bereich seiner Zylinderfläche beiderseits -der lotrechten Axialebene nahe hinter der schneidenförmigen Stirnkante 2 des Schildes gegenläufig nach der Mitte hin bewegt werden. Das hiermit zusammengekratzte Gut wird alsdann zwischen den nach hinten ansteigend bewegten Ketten 12 einem Steilförderband 13 zugeführt, das in einem Ausschnitt der Bühne 3 das hochgeförderte Gut auf ein nach hinten abförderndes Band 14 abgibt. Das Steilförderband 13 ist auf seiner Unterseite von einem Blechmantel 15 umschlossen, der einen 'feil eines wasserdichten Abschlusses des hinter der Ortsbrust 16 befindlichen Raumes von dem fertiggestellten Tunnel bildet. Zum Abfördern des Ausbruchmaterials ist in diesem Abschiüß eine Öffnung 17, durch welche das Steilförderband 13 hindurchtritt, und ein Wasserschloß vorgesehen. .Dieses bewirkt, daß beim Anfallen großer Wassermengen an der Ortsbrust diese durch den im ausgebauten Tunnel herrschenden überdruck zurückgestaut werden.To pick up the material loosened by the tools 5 and 6, two scraper chains 12 are used, which are moved in the interior of the shield 1 just above the lower area of its cylindrical surface on both sides - the vertical axial plane close to the cutting edge 2 of the shield in opposite directions towards the center. The material thus scraped together is then fed to a steep conveyor belt 13 between the chains 12, which move upwards towards the rear, which in a section of the stage 3 delivers the upwardly conveyed material to a belt 14 which is conveyed to the rear. The steep conveyor belt 13 is enclosed on its underside by a sheet metal jacket 15 , which forms a 'for a watertight closure of the space located behind the face 16 of the completed tunnel. To convey away the excavated material, an opening 17, through which the steep conveyor belt 13 passes, and a water lock are provided in this section. This has the effect that if large amounts of water fall on the face, they are backed up by the overpressure in the built tunnel.
Auf der Oberseite der Bühne 3 ist der dichte Abschluß mit einer Personenschleuse versehen, deren Schleusentüren mit 18 bezeichnet sind.On the top of the stage 3, the tight seal is provided with a security lock, the lock doors of which are denoted by 18.
Hinter der Schürfspindel 6 sind Stützbretter 19 bis 26 in waagerechter Lage derart angeordnet, daß sie, wie F i g. 1 zeigt, zusammen eine Stützwand bilden können. In Höhe der Tunnelachse sind zwei Stützbretter 22, 23 beiderseits der Werkzeugwelle 4 angeordnet, während darüber und darunter die Stützbretter 19, 20, 21 bzw. 24, 25, 26 sich über die ganze Breite des betreffenden Abschnittes des Tunnelquerschnittes erstrecken. An den Enden der Stützbretter sind die dreieckigen Zwickelräume durch fest an dem Schild 1 sitzende Wandstücke 27 ausgefüllt.Behind the scraper 6 are support boards 19 to 26 in a horizontal position Position arranged such that they, as F i g. 1 shows, together form a retaining wall can. At the height of the tunnel axis are two support boards 22, 23 on both sides of the tool shaft 4 arranged, while above and below the support boards 19, 20, 21 and 24, 25, 26 extend over the entire width of the relevant section of the tunnel cross-section extend. The triangular gusset spaces are through at the ends of the support boards Wall pieces 27 firmly seated on the shield 1 are filled.
Jedes Stützbrett wird von zwei hydraulischen Stützpressen gehalten, deren Zylinder 28 im Innern des Schildrumpfes befestigt sind. Die Stützbretter sind an den Enden von je zwei in den Zylindern 28 geführten Stangen 29 mit Hilfe von Gelenken 30 mit waagerechten Querachsen gelagert. Zum Verschwenken der Stützbretter in diesen Gelenken dienen Kolben-Zylinder-Antriebe 31, deren Zylinder bzw. Kolbenstangen an den Stangen 29 bzw. an den Stützbrettern angelenkt sind. Mittels der Kolben-Zylinder-Antriebe 31 können die Stützbretter 19 bis 26 in der aufgerichteten Lage gemäß F i g. 1 gehalten werden. Hierbei bilden sie unmittelbar hinter der Schürfspindel 6 eine sich über den ganzen Innenquerschnitt des Schildes 1 erstreckende Stützwand. Die hydraulischen Einrichtungen 28, 29 und 31 sind so kräftig, daß sie die Stützbretter in dieser Lage auch unter dem Druck von etwa fließendem Material zu halten vermögen.Each support board is held by two hydraulic support presses, the cylinders 28 of which are fastened inside the shield hull. The support boards are mounted at the ends of two rods 29 each guided in the cylinders 28 by means of joints 30 with horizontal transverse axes. To pivot the support boards in these joints, piston-cylinder drives 31 are used, the cylinders or piston rods of which are hinged to the rods 29 or to the support boards. By means of the piston-cylinder drives 31, the support boards 19 to 26 in the upright position according to FIG. 1 are held. Immediately behind the scraper 6, they form a supporting wall extending over the entire inner cross-section of the shield 1. The hydraulic devices 28, 29 and 31 are so powerful that they are able to hold the support boards in this position even under the pressure of about flowing material.
Wenn bei standfestem Material der Abbau mittels der Werkzeuge 5, 6 erfolgen soll, werden die Stützbretter 19 bis 26 .mittels der Kolben-Zylinder-Antriebe 31 jalousieartig um etwa 90° nach hinten geschwenkt. Man kann daher von der Bühne 3 aus durch Fenster in der Abschlußwand und durch die großen Spalte zwischen den zurückgekippten Stützbrettern die Ortsbrust sowie das Arbeiten der Werkzeuge beobachten. Demzufolge ist es möglich, sofort einzugreifen, wenn Gefahr besteht. So kann man, wenn einzelne Stellen der Ortsbrust zum Fließen neigen, durch geeignete Maßnahmen eine begrenzte Verfestigung des Materials bewirken. Etwa auftretende Findlinge können leicht ermittelt und alsdann beseitigt werden. Zu diesem Zweck ist innerhalb des Schildes 1 im Bereich seines Scheitels ein Hebezeug, beispielsweise eine an einer Längsschiene verfahrbare Katze 32, angebracht. Ein ähnliches Hebezeug 33 befindet sich in dem ausgebauten Tunnelteil. Außerdem ermöglichen es die zurückgeklappten Stützbretter, von der Ortsbrust Proben zu entnehmen.If, in the case of stable material, the dismantling by means of the tools 5, 6 is to take place, the support boards 19 to 26 .mittel the piston-cylinder drives 31 pivoted backwards by about 90 ° like a blind. You can therefore get off the stage 3 through windows in the end wall and through the large gaps between the With the support boards tipped back, observe the face and the work of the tools. As a result, it is possible to intervene immediately if there is danger. So you can if individual parts of the face tend to flow, take suitable measures cause limited solidification of the material. Any boulders that occur can easily determined and then be eliminated. To this end is within the shield 1 in the region of its apex a hoist, for example a trolley 32, which can be moved on a longitudinal rail, is attached. A similar hoist 33 is located in the removed part of the tunnel. In addition, the folded back make it possible Support boards to take samples from the face.
Der mechanische Abbau erfolgt beispielsweise so, daß der Schild 1 mittels der Vortriebspressen 9 einen Vorschub erhält und hierbei die Schürfspindel 6, die sich um ihre eigene Achse, nicht aber zunächst um die Tunnelachse dreht, sowie der Scheibenfräser 5 mitgenommen werden. Nach Beendigung des Vorschubes wird die Schürfspindel 6 um die Tunnelachse im vollen Winkelbereich von 360° gedreht, so daß eine Scheibe mit dem lichten Durchmesser des Schildes und einer dem Vorschub entsprechenden Dicke abgebaut wird. Bei sicherem Material kann man aber, um Zeit zu sparen, stattdessen schraubenförmig abbauen, indem die Schürfspindel 6 während des Vorschubes des Schildes 1 um die Achse des Schürfspindelträgers 4 gedreht wird. Hierbei treten verhältnismäßig geringe Vorschubkräfte in den Vortriebspressen 9 auf, so daß der Tübbingausbau 11 entsprechend gering beansprucht wird. Eine weitere Möglichkeit für den mechanischen Abbau besteht darin, daß nacheinander zuerst der Schild 1 vorgefahren, dann die Schürfspindel 6 und der Scheibengräser 5 mit der Werkzeugwelle 4 vorgetrieben werden und erst danach die Schürfspindel 6 um die Tunnelachse gedreht wird. Wenn man eine größere überdeckung des Arbeitsvorganges durch den Schild wünscht, kann man die Schürfspindel 6 auch in einer entsprechend weit zurückverlegten Stellung arbeiten lassen.The mechanical dismantling takes place, for example, in such a way that the shield 1 by means of the jacking presses 9 receives a feed and here the scraper spindle 6, which rotates around its own axis, but not initially around the tunnel axis, as well as the side milling cutter 5 are taken along. After the end of the feed the scraper 6 rotated around the tunnel axis in the full angular range of 360 °, so that one disc with the inside diameter of the shield and one with the feed corresponding thickness is reduced. With safe material, however, you can save time To save, instead, mine helically by cutting the scraper 6 during the advance of the shield 1 is rotated about the axis of the scraper support 4. Here, relatively low feed forces occur in the jacking presses 9 so that the segment lining 11 is stressed correspondingly low. Another The possibility for mechanical degradation is that one after the other the Shield 1 drove up, then the scraper 6 and the disc grasses 5 with the Tool shaft 4 are driven forward and only then the scraper 6 around the tunnel axis is rotated. If you have a larger coverage of the work process by the shield if you wish, you can move the scraper 6 in a correspondingly far back Let position work.
Das von den Werkzeugen gelöste Gut wird mittels der Kratzerketten 12, des Steilförderbandes 13 und des Förderers 14 wegtransportiert.The material loosened by the tools is transported away by means of the scraper chains 12, the steep conveyor belt 13 and the conveyor 14.
Wahlweise kann auch in bekannter Weise ein Abbau von Hand erfolgen, wobei im Fall von nicht oder wenig standfähigem Material die Stützbretter 19 bis 26 nacheinander zurückgeklappt werden.Optionally, dismantling by hand can also be carried out in a known manner, with the support boards 19 to 26 being folded back one after the other in the case of material that is not or not very stable.
Die Umstellung von dem mechanischen Abbau auf den Handbetrieb kann in kurzer Zeit erfolgen. Hierzu werden die Stützbretter 19 bis 21 und 24 bis 26 vorgeschoben, die Schürfspindel wird, nachdem sie mit einer Umdrehung ohne Vorschub die Ortsbrust 16 geebnet hat, in eine waagerechte Lage gedreht und durch die Lücke zwischen den Brettern 21 und 24 nach hinten herausgezogen und alsdann ausgebaut. Darauf werden auch die Stützbretter 22, 23 nach vorn geschoben. Hiermit ist zunächst eine Stützwand zum Absichern gegen Fließen des Materials an der Ortsbrust geschaffen.The switch from mechanical dismantling to manual operation can be done in a short time. For this purpose, the support boards 19 to 21 and 24 to 26 advanced, the scraper will after going one revolution with no feed the face 16 has leveled, turned into a horizontal position and through the gap pulled out between the boards 21 and 24 to the rear and then expanded. The support boards 22, 23 are then pushed forward. Herewith is first a retaining wall was created to protect against the flow of material on the working face.
Nach jedem Vorschub des Schildes 1 wird ein neuer Ring von Tübbingen 34 an den Tübbinb ausbau 11 angesetzt. Zum Hochfördern der einzelnen Tübbinge dient ein Ring 35, der mit Rollen 36 auf einer Ringschiene 37 in der Nähe des Zylindermantels des Schildrumpfes drehbar gelagert ist. An diesem Ring kann eine Vorrichtung 38 zum Versetzen der Tübbinge angebracht werden. Mittels dieser Vorrichtung können die Tübbinge montagegerecht an die Einbaustelle gebracht werden, wobei das Anheben durch Drehen des Ringes 35 erfolgt. Zur diesem Zweck ist der Ring mit einer Triebstockverzahnung ausgerüstet, in welche ein von einem Motor 39 angetriebenes Triebstückrad 40 eingreift. Mittels dieses Ringes, der die Bühne 3 und die Steilförderanlage 13 mit genügendem Abstand umgreift, können die Tübbinge ohne Behinderung durch diese Einbauteile hochgefördert werden.After each advance of the shield 1 , a new ring of segments 34 is attached to the Tübbinb expansion 11. A ring 35, which is rotatably mounted with rollers 36 on a ring rail 37 in the vicinity of the cylinder jacket of the shield body, is used to convey up the individual segments. A device 38 for moving the segments can be attached to this ring. By means of this device, the segments can be brought to the installation site so that they are ready for assembly, the lifting being carried out by turning the ring 35. For this purpose, the ring is equipped with a pinion gear, in which a pinion gear 40 driven by a motor 39 engages. By means of this ring, which surrounds the stage 3 and the steep conveyor system 13 at a sufficient distance, the segments can be conveyed up through these built-in parts without hindrance.
Der Schild 1 ist an seinem Schwanzende mittels eines Dichtungsringes 41 gegenüber dem Tunnelausbau abgedichtet. Der Schild weist ferner nicht dargestellte Hilfseinrichtungen auf, wie z. B. eine Schlammwasserpumpe, ein Steuerpult für elektrische und hydraulische Schalter sowie einen angehängten Schlitten zum Mitführen sonstiger zusätzlicher Geräte.The shield 1 is at its tail end by means of a sealing ring 41 sealed against the tunnel lining. The shield also has not shown Auxiliary equipment, such as B. a sludge water pump, a control panel for electrical and hydraulic switches as well as an attached slide for carrying other items additional devices.
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| GB1086343A (en) | 1967-10-11 |
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