DE1784928A1

DE1784928A1 - Befestigungsvorrichtung fuer eine Ringspaltdichtung fuer ein Vortriebsschild

Info

Publication number: DE1784928A1
Application number: DE19651784928
Authority: DE
Inventors: Winberg Douglas F; Hattrup John S
Original assignee: Robbins Co
Current assignee: Robbins Co
Priority date: 1964-12-01
Filing date: 1965-12-01
Publication date: 1972-03-09
Also published as: DE1784928C3; DE1534659B1; US3410098A; DE1784928B2; GB1128765A; GB1128766A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Ringspaltdichtung für ein Vortriebsschild, wobei die Ringspaltdiohtung metallene Federelenwnte aufweist, welche an der Innenfläche dee Schildschw&nzes in Umfangsrichtung nebeneinander befestigt tsind und von denen Jedes einen »ach hinten und innen gerichteten DichtungsabeohnJtt aufweist, der auf der Auasenflache der Tunnelausiclaiiiiing gleitet und zwiechan dem und dem Schildschwans ein elastlßch nachgiebiger Polster Angeordnet 1stο

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Eine Ringspaltdichtung dieser Ausbildung ist durch die USA»Patentschrift 794 6.33 bekannt, wobei in der bekannten Ringspaltdichtung ein luftgefUlltes Polster verwendet wird. Es sind jedoch bereits auch Polster aus Schaumgummi bekannt (DAS 1 197 914)„

Erfindung liegt dl© Aufgabe zugrunde« eine Befestigungsvorrichtung für eine derartige Ringspaltdichtung zu schaffen* die bei siniraaleüi Pla'czbedarf ein sicheren Halten und ein einfaches Auswechseln einzelner Dichtungsabschnitte ermöglicht.

Die Befestigungsvorrichtung ist erfindungsgeraäss dadurch gekennzeichnet, dass die Passungen für die Federelemente durch eine Hehrzahl von Blöcken gebildet werden» welche im Abstand rings um die Innenfläche des Vortriebsschilds ange« ordnet sind, sowi« durch einen verhältnismässig schmalen Stab, welcher die Zwischenräume zwischen den Blöcken Überbrückt und abschliesst, wobei die abgeschlossenen Zwischenräume die Fassungen bilden, und dass zur lösbaren Befestigung von Zungen der Federe letnent β in den Fassungen Kelle dienen» welche zwischen jeder Zunge und dem benachbarten feil der Innenfläche des Vortriebsschilds einsetzbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stehen Klammz&pfen von der Innenfläche des Vortriebsschilds in die Bahn von kurzen, in den Federel«menten angeordneten weiteren Schlitzen

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vor und Jeder Zapfen trägt eine Klemmeinrichtung» welohe breiter ist als der betreffende Schlitz und ruht auf der Oberfläche des Befestigungsteiles in der Nachbarschaft des Schlitzes auf.

Ferner verläuft ®in Abstandssfcab rings um die Innenseite des Schilds zwischen diesem und dem Befestigungsteil des Diohfcungsabschnitfcs und isfc an dem Eefestigungsteil befestigt.

dsr Figuren uivd die Erfindung beispielsweise näher erläutert» Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Vortriebsschilds im Längs schnitt ,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt einer Bingspaltdichtung, welche zwischen dem Schildschwanz und dem Vorderteil der benachbarten, vorher errichteten Tunnelauskleidung verwendbar ist,

Figo 3 einen Schnitt längs der Linie 3-5 der Fig. 2,

Pig«, 4 einen Querschnitt durch den Vortriebsschild im wesentlichen längs der Linie 4-4 in Figur 1, wobei die Tunnelauskleidung und die verschie-

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denen Bestandteils der Tunnelbaumsohine zwecks Klarheit der Darstellung weggelassen sind,

Figo 5 eine der Figur 2 ähnliche Ansisht im wesentlichen längs der Linie 5-5 in den Figuren 4 und 6, in welcher eine abgeänderte AusfUhrungsform des elastischen Körpers dargestellt ist_s welcher die Dichtungslippe des Dichtungsrings gegen die Außenfläche der Tunnelauskleidung druckt,

Fig. β eine Teildraufsicht, betrachtet von innerhalb der Schal® des Schilds nach aussen gegen eine der Abdichtungseinheiten*

Fig. 7 einen Teilechnltfc längs der Linie 7-7 in Figur 6,

Flg. 8 eine perspektivische Ansieht eines Federelements und seiner Halterung«

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines der flachköpfigen Haltestifte für die Federelemente»

Flg.10 eine Schrägansicht eines der Kelle, welcher zum Festlegen eines Federeleraents verwendet wird,

Fig. 11 einen Querschnitt des Polsters» wobei eine bevorzugte Ausbildung desselben dargestellt ist, und

Fig. 12 einen Querschnitt der vom Vortriebsschild abgenommenen Sohtnutzdlohtung.

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Bio in Figur 1 dargestellte Tunnelbaumaschine welet einen Vortriebsschild S auf, welcher durch eine allgemein zylindrische Schale 10 mit einem eine Schneidkante 12 aufweisenden Vorderteil» einem Schildschwanz 14 und einen das Innere der Schale 10 «wischen deren Enden quer überspannenden Bohrkopfträger CS gekennzeichnet ist. Ein drehbarer Bohrkopf C 1st in der Vorderwand 16 des Bohrkopfträgers CS vorzugsweise mittels eines ringförmigen Lagers 18 gelagert·

DA« Torderfläche des Bohrkopfs C 1st mit einer Mehrzahl von Messern oder Schneiden versehen* von welchen einige mit 20 bezeichnet sind. Die Sohneiden 20 sind in verschiedenen Abständen von der Mitte das Bohrkopfes C angeordnet und wenn sich dor Bohrkopf C dreht, schneiden die Schneiden konzentrische Rillen in die Fläche des Tunnels, was ein Abbrechen der Tunnelfläche bis zur Schneidtiefe ergibt. Der Bohrkopf C wird durch eine Mehrzahl von Antriebsrädern 22 gedreht, weiche mit einem grossen Getrieberad 24 in Eingriff stehen, das einen einst; Uckigen Teil ües Inneren Lauf rings 26 bildet, und das Getrieberad 24 Ist in geeigneter Weise, beispielsweise mittels einer Reihe von Muttern und Bolzen, am Bohrkopf C befestigt» Die Antriebskraft wird von einer Mehrzahl von Motoren M geliefert, mit welchen die Antriebsradsr 22 antrlebsmässig verbunden sind.

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Eine Mehrzahl von Schaufeln B sind um den Umfang dee Bohr kopfes C herum angeordnet Allgemein öffnen sich die Schaufeln B In Drehrichtung dos Bohrkopfes C. um das abgebaute Material vom Boden und von der Tunnelfläch« bei Drehung und Vorwärts bewegung des Bohrkopfos C in dia Arbeitsfläche des Tunnels aufzugreifen Die Schaufeln B haben radial nach innen ateh*»nd»» Entladung.* Gleittöile, deren finer bei 26 in Figur 1 dargifit <» L1 t 1st welche das abgebaute Material in einen Aufnahmeförderer 28 innerhalb einer mittigen Öffnung oder öinfir Durchführung '}0 geben > dia sich durch den Bohrkopfträgor CS er3trockt Eine· Leitwand 32 dient -zur Führung des abgebauten Materials auf den Förderer 28»

Der dargestellte und oben kur.c beschriebene Bohrkopf auf bau stellt teilweise den Gegenstand der Patentanmeldung R 38 02k V/t9f der Anmelderin dar.

Der Förderer 28 besteht vorzugsweise aus aneinander angelenkten Metallgliedern_t welche ein dauerhaftes Band bilden, welches den Stößen des abgebauten Materials widerstehen kann, das aus den Gleitbahnen 26 darauf fällt- Der Förderer leitet das abgebaute Material auf einen längeren Förderer 34 welcher ein endloses Band aus Kautschuk oder einem ähnlichen Material aufweist Der Förderer 34 ist teilweise in einem Aufrichtrohr 36 und teilweise in einem Förderrohr 38 angeordnet, welches sich

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aus dom Aufrichtrohr "}6 nach rückwärts erstreckt und an seinem rückwärtigpη Ende mit einem Trichteraufqatsz ho k ommun i ζ i e r t

Eino geeignete Abdichtung, zwoelanäßj gerweise j η Form einer biegsamen Rirghülse k?.. verbindet das Aufrichtrohr j6 und das Pörderx'Ohr 38- Innerhalb dee Gehäuses des Trichterauf satsos 40 gibt der Förderer 3^ das abgebaute Material in einen von zwei Auslafltriohtern HI.. H2- Aufrichtrohr j6, Förderrohr 38, Tri chterauf eat» '♦() und Trichter H1 , H2 bilden zusammen die sogenannte Mat«ria3kammer durch welche das abgebaute Material aus d·« Bereich der Tunnelfläche «inn Tunnelförderer TC gebracht wird > Der Tunnelförderer TC bringt ds.s abgebaute Material an «in· vorzugsweise außer« halb dee Tunneln angeordnete Ausle0ste.il·.

Ein nnch vorne stehender Vorsprung kk dee Förderrohres 38 ist innerhalb des dargestellten Aufrichterohrs j6 am Bohrkopfträger CS an der in Figur 1 mit k6 bezeichneten Stell© kardanisch gelagert Das rückwärtige Ende der Materialkammer wird durch einen seitlichem Abstand aufweisende Laufwerke kQ gehalten, welche zwischen Flanschen angeordnete, atif Schiene» 50 laufend«-; Räder aufweisen, wobfi die Räder ihrerseits in üblicher Weise gehalten und ausgefahren werden, wenn nötig,

Der Tunnel wird ausgok) **ldet, während er gegraben wird, und

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dip' AtJ.««kl.^idung, wf>-3«.h© »31gom«in mit L besK^i^hnet und durch iiine Reiht' von axisJ ansinandf-ratoßfnden Ringen aus in \)ra fangsri-.ehtiing anei »« ndörstoßmid«·-^ Segmenten g<>k«nn.«u i<ibn<^! t i st_; wird allgemein rückwärts vom S hi ld S₁ jedoch ππ> ;*r dem Schutz; dt»e Hinterteils lh d~r Scbnle 10 konf. Jnui «rli «;b erriohtet Als Aufrifhtinr bezel chrint;- mofhan-Asrho Einri rhtungwn wPird«'!! zur Handhabung d<ii Atinkleidungssegmt»ni e LS wahrend der Aufrichtung jtdse n<^;u»n Rings verwendet« Der dargestf] 1t»* Aufric-htmeehpsiismus w^ü.et zwei Auf*rir.hteinhejt<»n El bs;w E2 i^uf, wie aus Figur 1 *rsi«? lit lieh- Solche MechRni siaen si eilen teilweise den Gegenstand dar Patentanmeldung R 38 OZH V/19 t der AnmeJderin dar.

Das Schiebenf Vortr^iben oder Vorwärtsbewegen des Schilde S und der von demselben getragenen drehbaren Bohrkopf'^ C wird mittels hydraulischer Ramroböcke oder Druckkolben R durchgo führt, welche am Schild befestigt sind und eine Gegenwirkung auf die vorher errichtete Tunnelauskleidung ausüben» Die hydraulischen Druckkolben R sind im Abstand um den Umfang des Bohrkopfträgers CS der Innenfläche des Hinterteils 14 benachbart angeordnet, Wie in der genannten Patentanmeldung R 38 023 V/19 f ausführlich beschrieben, ist das unterste Paar von Druckkolben R vorzugsweise bündig mit der rückwärtigen Fläche des Bohrkopfträgers S angeordnet und die anderen Druckkolben R sind gegen diese Fläche um wachsende Beträge versetzt, ausgehend von dem unteren Paar auf beiden

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ι·ιΐ cits a sc-1 ben na«h> oben fortschreitend wob···» χ die obersten drei Oru'kkolbivn R aß¹ «stärksten und uüj glai.h« Betrüge vor si'lf.l Άχϊχό ■ Dadurch ist es möglich, cli« Maschine während der Aufrichtung der Tunnt'iauskloidung· T, ohn*« Anh?)-¹. tun koiitinuier J, I« h ν υ i^vwär 1..-i übevegpii

Di*· FiiiH rhi ungon zur B^%örd»»fung der Tunnc« Lauski βidung-s Ab -^hnirf- LS von einer «n df*r Erdoborf.1 äch« ßnlegenen Arb<?i<o itf-1.1» f<n » IiJ' Stolle im Beroir-h d^r Absohni. r t 3 Aut*rir-hfc«r El EP. y-.i-un bt> ί ppj t^j i awais * aus i-'ner liJnrJ <:htun%* K2 ba3tehf»n., die ο Ί--, in d«r Höh<r> vt+r laufenden Schir.n-tn und Lau f'i/erk^n besteht _t. wl<> Jn Figur I dargösi'^Llt In üblicher Weise τ/erdfii we J fco ro S< hierienabsfhii it te an diese Anordnung 52 angefügt wenn es zur Anpassung an das Fortschreiten der TunnoI baumaschine nötig is.

l/i.e in der genannten Patentanmeldung R 38 02.3 V^I9 f ausfuhr = lieh »»rläutert, stehen lediglich die Materialkammer mit dem Aufrichterohr 36, dem Förderrohr 38, dem Trichteraufsatz ho und df>n Trichtern HI, H2. das Innere des Bohrkopf trägers CS, der Bereich zwischen dom Bohrkopfträger CS und der Tunnelfläche sowie der Ringraum,, welcher unmittelbar den Schild S und den vorderen Teil der Tunnelauskleidung L umgibt, unter Druck Der Tunnel aolbst rückwärts vom Bohrkopfträger CS und innerhalb der Umhüllung der Auskleidung L ist durchwegs offen und kommunlelert an seinem MUndunge» oder Eingangeende mit

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der Atmosphäre . DaSwr werden mit Ausnahm» der genannten BirrüJU'he die verschieden >n Tunnel bauvorgängf» unfoi ^ phärtmdruck auagefüiir ·

Di*; Rückwand 5^ der Anordnung» w«ioh« aug d^iji Bohrkopf CS und einem ringförar,g*»n Dx'Ui-kkalbenfuß RP, d*r am Bohrkopf· träger CS befestig· in·*: und von diesem n^ch rü) kwärt·& st;v<hr· brtstfth*".. bildet aiiu* Dichtitngswnndawlachen den unter Druck stehenden und den nicht untor Druek stehenden Bnrelchen-Luftdichte Abdicht urig-*a sind *wisch.MTi don Mt_ttori»n M und der i)ich.fcungsⁱ7and 5^ ond fbenso /winrhfvn rinn Drii'krylindern und der Di«htungßwand H4 engeordrir»*· Di« Verbindung des Aufrfthfe rohj-8 36 mit dem Bcjhrkopfträgsr CS iai ebenfalls luftdicht und aiK-h dia große Abdi.^hi'iuig hZ, xielch« das Atafr i r.hterohr 36 und das Förderrohr 38 miteinander verbindet, ist eine Drtickabdichtung» d_nh, 3ie ist abfinfalls luftdicht

Die Trichter Ht, H2 weisen jeweils ein oberes und ein unteres Tor aufo Jedes dieser Tore ist geeignet ausgebildet_v damit es im geschlossenen Zustand völlig abgedichtet ist» und während jeder Stufe dee Tunnelbauvorgangs ist mindestens ein Tor jedes Trichters HI, H2 verschlossen.

Eine luftdichte Abdichtung wird auch zwischen der Innenfläche des Hinterteils 1^ und der Außenfläche der Tunnelauskleidung L in den Bereich, in dem der Hinterteil 14 den Vorderteil der

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Auskleidung L konzentrisch umgibt,- aufrechterhalten.

Erfindungsgemäss besteilt die Abdichtungsanordnung SS für diesen Bereich aufs einer oder mehreren Hingspaltdichtungen PS und vorzugsweise einer Schmutzabdichtung DS.

Hingspaltdiclitung FS weist «ine Reihe von in Umfangsrichtung mit den Enden anelnanderstossenden Segmenten 56 auf (Figur 4}. Jedes Segment 56 besteht aus einem metallenen P#dereleraent 58 und einem zugeordneten Polster 60, 6O¹.

Jedes Federeieraenfc besitzt gemäss Figur 5 einen vorderen Befestlgungsrand 62, der lösbar in eine an der Innenfläche des SchildSchwanzes 14 angebrachte Fassung einsetzbar ist. Das F®der0le»ment ist im Bereich eeinos Dichtungsabschnitts 64, 66 geschlitzt« Die Schlitze, von welchen einige mit 68 bezeichnet sind, öffnen sich nach rückwärts und verlaufen allgemein parallel zur Mittelachse SA (Figuren 1 und 4) der Ringopalt-4ieht·iingo Die Schlitze 68 teilen den Zwischenteil 66 und den freien Randteil 64 des Federelements 58 in eine Mehrzahl von verhäiltnistnässlg biegsamen Fingern, von welchen einige mit 70 bezeichnet sind.

Der Umfang der Federelesnente 58 im Bereich dee Dichtungsabschnitts 64 ist geringer als der Umfang des Federelements 58 im Bereich des Befestigungsranda 62. Infolge dieses Umfangsunterschiedes sind die rückwärtigen Teile der Finger enger beieinander als die vorderen Teile der Finger 70 und die Schlitze 68 zwischen den Fingern 70 sind In ihren rückwärtigen Teilen enger als in Ihren vorderen Teilen» Die Tunnelauskleidung 1$ ist nicht genau zylindrisch, sondern hat

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einen etwas veränderlichen Durchmesser und Umfang über ihre Längserstreokung. Wenn sich der Schild während des Tunnelbaubetriebs vorwärtsbewegt, wobei die Dichtungsflächen der Finger 70 in OleitberUhrung mit der Tunnelauskleidung L stehen, wird daher Jeder Finger 70 entweder radial nach innen oder nach aussen bewegt» was davon abhängt, ob der Radius der Tunnelauskleidung längs seiner Berührungslinie mit derselben während der geradlinigen Bewegung dieses Fingers 70 zunimmt oder abnimmt. Gleichzeitig ändert sich der Abstand zwischen den Fingern« Wie jedoch ersichtlich 1st, wird ein Xontakt des Dichtungsabschnitta 64 Infolge der Biegsamkeit des Federelements 58» wo dieser die Auskleidung L berührt» im wesentlichen stets aufrechterhaltene Der durch das Polster 60, 60* ausgeübte Druck bringt den freien Dichtungsabschnitt 58 im wesentlichen zur Anlage an der Aussenfläche der Tunnelauskleidung Lo

Das Polster 60, 6o^f füllt im wesentlichen den Raum zwischen dem Mittelteil 68 des Federelements 58 und dem angrenzenden Schildschwans 14 aus. Das Plster 60, 60' besitzt in der dargestellten AusfUhrungsform einen allgemeinen dreieckigen oder keilförmigen Querschnitt» wobei der Scheitel nach vorne gerichtet ist und sich im wesentlichen zur Verbindungsstelle des Zwischenteils 66 mit dem Befestigungsrand 62 des Feder·* elements 58 hin erstreckt.

Das Polster 60 kann als Luftblasenabschnitt ausgebildet sein. In den Figuren 2 und 3 sind Luftzuleitungsrohre 74» 76 dargestellt, welche sich von einer Druokluftquelle im Bohrkopfträger CS nach rückwärts durch einen zwischen den

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geschlossenen Enden eines Paares von nebeneinanderliegenden Luftblasenabschnitten des vorderen Druckabdichtungsringes FS gebildeten Spalt nach rückwärts erstrecken und an ihren jeweiligen rückwärtigen Enden jeweils mit einem anderen von zwei nebeneinanderliegenden Lüftblasenabsohnitten der hintersten Ringspaltdichtung PS zu verbinden sind.

Wie in Figur 2 gezeigt, weist jeder Luftblasenabschnitt/ in radialer Richtung betrachtet, eine innere Wand 78» eine äussere Wand 80 und eine verbindende Rückwand 82 auf. Sie weist ausserdem zwei nicht dargestellte Endwandungen auf* Die vorderen Randteile der Wände 78, 80 treffen sich, um den obengenannten Scheitel zu bilden» Dazwischen erstreckt sich die Rückwand 82 und verbindet mittlere Teile der Wände 78₄ 80 an «ilni»r Stelle, welche näher an den hintersn Rändern alii mi den vorder ©η Rändern dieser Wände 78, 80 liegt. Die äusaere Wand 80 1st nicht an der Innenfläche des Schildsuhwanzes 14 befestigt, aber die innere Wand 78 ist vorzugsusise an der Aussenfläch.* des Pedertlements 58 gebunden (Figur 2).

Das Polster kann auch aus einem biegsamen Schaumstoff h«rgesfeellfe sein« Wie aus Figur Xl zu entnehmen 1st, kann das Polst-er fcO³ einen Kern 84 aus &£fenporigem SJrethannchaum oder dergleichen aufweisen* welcher durch 3chihten 86, 88 90 '/on offenporigem Neoprenschauai bedeckt ist. EInti Hülle 92 ems beispielsweise undurchlässiger, wasserdichter Neeprenfolie deckt den rückwärtigen Wandten des Körpers 6θ" ab und 1st an diesem gebunden oder festgeklebt, welcher TeA sonst otVm X ie gen würde,, Di* übrigen Aussenf lachen des Polsters 00* sind vorzugsweise entw«ä«r mit dam selben Material abgedeckt oder mit einer g$ejlgnefcen wasserdicht machenden Substanz bestrichen, um Bio gegdin das Eindringen von Wasser abzudichten.

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Das offenporige Kunstßtoffmaterial saugt Wasser wie ein Schwamir auf und daher muss eine wasserdichte HUlIe vorgesehen «erden. Kunststoffe mit geschlossenen Poren sind im wesentlichen wasserdicht, werden jedoch zur Herstellung des Polsters 60' nioht bevorzugt, da sie zum Hartwerden neigen oder unter Belastung eine feste Form annehmen» Die offenporigen Schaumstoffe absorbieren Wasser» sind Jedoch elastisch und nehmen ihre ursprünglichen Formen ein, wenn die auf ihnen ruhende Belastung weggenommen wird, Die Endflächen der Abschnitte des Polsters 60' sind vorzugsweise nicht abgedichtet. Dies hat seinen Grund darin, dass Irgendwelches Wasser« das seinen Weg in diese Abschnitte findet, an den Enden dieser Abschnitte intwetchen kanne

Zwei Arten von offenporigen Kunststoffen werden aus folgenden Gründen verwendet. Beispielsweise kann während gewisser Stufen des Tunnelbaubetri-sbs der Schildschwanz 14 gegen die Tunnelauskleidung L bewegt werden, bis eine tatsächliche Berührung zwischen de? Innenfläche eines radial innen am Federelement anliegenden Befestigungsstabes 110 (Figur 2) für das Federelement und der Aussenflache der Tunnelauskleidung L hergestellt ist. Xn dem Bereich» in welchem dies eintritt, muss das Polster 60^f in dar Lage sein* sich in einem engen Raum "zusammenzuquetsohen", Es ist weiter erwünscht, dass der federnde Körper in seinen Randteilen zäh ist. Der Neoprenschaura ist genügend zäh, lässt sich aber nicht in dem gewUnach ten Ausmass zusammendrucken» Der Urethanschaum oder dergleichen lässt eich genügend zusammendrücken, lässt jedoch di© gewünschte Zähigkeit vermissen. Dl© Verwendung von Hecpren- und Urefcbanschaurn oder dergleichen zusammen in dsr dargestellten und beschriebenen Weise ergibt einen zusammenge-

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federnden Körper, welcher Infolge des verhältnism?isstg grossen Kern» 84 aus gut zusamtnendrUckbarem Material :Ui (lern gewünschten Auna&ss zusammendrückbar ist und Jn seinen Rendfceilen infolge dor Verwendung des zäheren der zwei Materialien, d. ho des Neopren* zur Bildung der Randteile in diesen Randteilen die gewünschte Zähigkeit aufweist. Der Federetahl für die Fed®relem©nf;e 58 und der Schaumstoff für daß Polster 6Cl¹¹ werden ε ο gewählt _fi dass sie in einem Raum vf^forrnbar sind, welcher iia wesentlichen gleich der Summe d©r Dicke des Stabes 110 und der Teile 108 ist, und dass sie sodann im wesentlichen ihr« ursprünglichen Formen wied-sv einnehmenj. v?«nn die auf ihnen "ruhende Belastung weggenommen wird. Der StEb 5,10 verhindert eina w@it«r« Verformung der Dichfeungoabschnitf?© und schUtst daher diese vor einer Beschädigung.

Wie in den Figuren 5 und 11 dargestellt, besitzt die abgemandelte Ausführungsfcrm dfjs bolsters 60^ü ebenfalls «inen allgemein dreieckigen od^r keilförmigen Querschnitt und die InnenfläetTo jedes Abschnj>tts des PßXsi;erß βθ^! ist v©rsugaweise an d@r Aussenfläcfe« des zygehorigen Federel^ments 58 gebundene Vorzugsweise is*· weiter eine Pglie 95 (Figur 5) aus einem undurchlässigen Material» wie baispielsweiß« Neoprenfolie, an der Aussenf läclie jedes Federelemenfes 58 gebunden und sedann ist das Polster mit der Folie 93 verbunden· Die Folie 93 bildet eln©n Daiam gegen eine Strömung aus den offenen Foren des Polsters 60^f radial nach innen durch die Schlitze 68β

Sin rückwärtiger Teil 94 der Hülle 88 1st mit der Aussenflache des Dichtungsabschnit ;s 64 des Federelements 58 verbunden« wie in Figur 5 dargestellt. Wie ebenfalls aus Figur

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ersiehtlieh₅ erstreckt sich die Hülle 92 v©n der Innenfläche des Schildsehwanzes 14 nach unten zur Aussenflache des Dichtußgsabschnitts 64» Die rückwärtigen Teil® der Schlitze 68 sind vorzugsweise mit? Neoprenkltt oder einem ähnlichen^ gegen Wasser abdichtenden Material gefüllt, wie bei 9β in Figur β dargestellt ist₀

Das Polster 60" drückt in gleicher Meise wie das Polster 6o die Finger 70 gegen dia Turme!auskleidung L und hält auf dit se Weis® di® Iim@n£ läofeen des· Finger 70 ira Bereich des Dichtungsabschnltts 6k, in dichtender Berührung mit d«s* Auss@iiflM,ch@ d©s» Auekleidung L_e unabhängig von der Form dös Polsters bilden die Feder@l©na®nt© 58 und das Polster 60, 60⁹ susamm@n eine im wesentlichen undurchlässig® Wand od@r Sperre zwischen dem SchildscsLws-xts lh und der Tunnei&usftleidung L«

Die Befestigung der Sdgmente defs Dichtungsringes wir<l im folgenden besoiiriebtn· Wi© in den Figuren 6 und 8 gezeigt „ ist der Befestlgungsrand 62 des Federelemünts 58 auiig®- scfcnitt©n,t, um eine Mehrzahl ^r#on nach vorne stehenden Zungen 100 zu bild^iic Ein Abstandsstab 102 erstreckt sich vom FedereleiMnt 58 nach aitss@n und ist an diesem beispielsweise durch Nieten 104 befestig,^ ]«ach v@m@ offene, nicht durchgehende Schlitz« 106 könpiin .^f3mjohl in Arno. Abstandsstab 102 als auch in die eingezogenen Teile des Bef@stigungsrands 62» «reiche zwischen den 2,yng^n 100 angeordnet sind« zu ein^m später zu erläuteernd&n Zvieck @ing®ßchsiiitten sein«

Sine Kehrzahl von an d@n Stangen eingreifenden Fassungen sind an der InnenflEoh® d®s Schildschwanzes 14 ausgebildet <■ Die Fassungen können durch Anschweiasen einor Reihe von einen

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Abstand in Umfängsrichtung aufweisenden Block» 108 an der Innenfläche des SchiIdschwanzes 14 gebildet sein. Die Blöcke 108 besitzen im wesentlichen die gleiche Dicke wie der Stab 102ο Ein Halfcestab 110 1st an die Innenflächen der Blöcke 108 angsachweisst. Dieser Halt eat ab 110 Überspannt oder Überbrückt dia Zwischenräume zwischen den Blöcken 108 und echliesst diese Zwischenräume ab und die so gebildeten abgeschlossenen Zwischenräume werden di® mit den Zungen zum Eingriff kommenden Passungen. Bin Bolzen 112 ist in den Schildschwanz 14 an einer Stell« unmittelbar hinter jedem Block 108 elngeschraub!; {Figur 6). Der Durchmesser des Schaftteile jedes dieser Bolzen 112 1st geringer als die Weite der nicht durchgehenden Schlitze 10<5. Eine Beilagscheibe 114 ist jedem Bolzen 112 zugeordnet. Die Eeilagsch®iben 114 sind wesentlich breiter als die Schlitze L06o

obsn erwähnt, wird jedes Pederelement einzeln eingebaut; and einzeln von Beiner Stelle Innerhalb des SchildsoiiwanafDs 14 entfernt·, Beim Einbau werden die Zungenteile 100 in die durch die Blöcke 108 und den Haltestab 110 gebiolefeen Passungen geschoben. Die Anordnung der Zungen 100, afp an den Zun&en eingreif erden Passungen« d< >? Bolzen 112 .Lid :1er Schlitze 106 ist; derart, dass« wenn die Zungen 100 von den Fassungen ergriffen werden» die Schaftteile der Br>lz«n 112 von den Schlitzen 106 ergriffen werden^

Ein KiAl 116 (beispielsweise Plgur 10) viird zwischen die Aus«mriänhi' jeder Zunge 100 und die benachbarte Innenfläche des flßhH Ldnchwanastts 14 eingetrieben. Die Kelle 116 dringen in

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die Schlitze von den Enden derselben ein, welche den Enden gegenüberliegen0 duroh welche die Zungen 100 eintreten; Dia Bolzen 112. welche zu βinRm gegebenen Segment einer Druckabdichtung PS zugehörig sind« werden festgezogen, wenn sich dieses Segment an seiner Stelle befindet« Da durch drückt die Beilagscheibe 1I^ gegen den B&fastigungs teil 62 des »etalliachen Dichuungeorgans 58- Die Keile können mit einer oder aehreren Kopfschrauben 118 versehen sein. Venn sich die Keile 116 an ihrer Stelle befinden, körnen die Kopfachrauben 118 zwecks Erhöhung der wirksamen Tief· und daher der Keilwirkung der Kelle II6 in die Keile geschraubt werden .

Di· aus BoIsen und B«ila£scheiben b*»tahenden Anordnungen 112, 11*1 und di· Keil· 116 dienen zueaeeien zur festen und

et«if«n Befestigung oder Festlegung des Befestigungen 62 AM SohlldJIChWftnz I^ r jedooh in solcher Weise, daß die Dlchtungsaegmente leicht und achnell entfernt werden können

Vorzugsweise sind die vorder*»!; Endon der Zung&n 100 nach innen gekrümmt, ist eine konvexe Vorderkante am Hal ten tab 110 auegebildet und eine konkave Obt»rflache an jedem Keil 116 in dem Bereich ausgebildet, in dem derselbe den gekrümmten Rnnd-

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teil einer Zwnge 100 h·-'■: "hvu.

Sahmutzabdichtunß DS ist ebenfallß a\w Abschnitten aufgebaut Uüid Jeder ihres.* Abschnitte 1st am Schildschwanz 14 im wesentlichen in der gleichen Weise wie ein Segment der P^aclmfcdiohttuig PS befestigt. Wie aus den Figuren 5 und 12 EU entnehmen ist, kam? die Schxiutzßbdichtung DS ebenfalls Gin ffietallißclreß Fatlorolenißiifc 120 mit einem Befestigungsrand 122, einem Diehfcungsabschnitt 5 JS4 mvl einem dieselben verbindendem &wieehenteil 126 aufweisen <, Das Federelement ISO ^edes Absclmitfcs der Sohmutr.abciichtung DS kann so ausgcijxldet sein, dass es in seiner Form dem Federelement 58 gleich ist c Uer Befestlgungsranrt 122 des Pederelements 120 ist so ausgebildet, dass er ein« Mehrzahl von naoh vorne stehenden Zungen, Einziehungen zwischen den Zungen und sich nach vorne öffnende, nieht durchgehende Schlitz® in diesen Einziehungen aufweist. Weiter sind die Zwischenteile und di® Dichteungsabscteitfce derart g©sch5itzt, dass diese T«ile in VfirhSltoiis^SsKig bi^Eam« PJaiger unterteilt; oiud., An den SJüinßen eingreifende Fassun-gen, ve leite dan oben in Verbindung mit den Bruckabäichtungen FS beschriebenen gleich sind, sind an der Innenfläche des Schildschwanzes 14 für di» Druckdichtungsabschnitte vorgesehen., A«ssei«d®m werden in Verbindung raifc diesen Passungen !teile sitwie atas Bolzen und Beilas^cheiben bestehende Aiiierdnungen verwendet, um die Schmutzdicht«ngsabschnii"te en ihs»»r Stelle zu halten«

in Figur 12 dargestellt ist, ist eine Folie 127 aus undurchlässigem Material, beispielsweise eine Neoprenfolie, an der Innenfläche des Federelenients 120 im Bereich des Zw5 schinteile 126 und des Dichtungsabsohnitts 124 (wie die

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Folie 92 am Ring 58) gebunden. Neoprenkltt kann verwendet werden» um die Schlitze zwischen den Fingern im Bereich des Dichtungsabschnitts 124 zu füllen» Ein in Umfangsrichtung verlaufender Streifen 128 aus Schaumkunststoff mit geschlos senen Poren kann an der Aussenseite jedes Federelements 120 im Bereich unmittelbar hinter dem zugehörigen Abstandsstab 130 gebunden sein. Der Schaumstoffstreifen 128 seil anfänglich im wesentlichen dicker sein als der Abstandestab 130. An dieser Stelle wird Schaumstoff mit geschlossenen Foren verwendet* da eine wasserdichte Sperre erwünscht ist, und die Tatsache, dass der Schaumstoff hart wird oder unter Belastung eine feste Form einnimmt, spielt keine Rolle.

Die Schmutzabdichtung DS verhindert das Eindringen von Qestein und grossen Schmutzteilohen in den Ringraum zwischen dem Sohildeohwanz 14 und der Tunnelauskleidung £>° Die Druckabdichtungen FS dienen zur hermetischen Abdichtung dieses Ringraumes gegen das Austreten von Druckluft und unter Druck stehendem Wasser aus dem Bereich, welcher den Schild S unmittelbar umgibt« durch den Ringraum zwischen dem Schildschwanz 14 und der Tunnelauskleidung L und ins Innere des Tunnels« welches im wesentlichen unter Atmosphärendurck steht. Bei gewissen Einbauten kann es notwendig sein, zwei oder mehrere Druckabdlohtungftn FS zu verwenden« in welchem Fall die rückwärtigen Druckabdichtungen PS zur unterteilung des Druckabfalls zwischen der Auseenselte und der Innenseite des Tunnels dienen und dadurch die Kraft aufteilen, welche das Austreten von Luft und Wasser bestimmt, und die vordere Abdichtung verhindert im wesentlichen jedes Austreten.

Die Aussenflache der Tunnelauekleidung L ist verhältnismassig rauh und reibt die Diohtungsf l&ohen der Druckdiohtungen PS

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ci«ii· ESohroutiiclichtuüL; D8 ε.'α₀ Infolgedessen nützen Elch die

iuiKea P3 und dlü Sehmufcz&Miehtuiigen DS ab und hsilsaen von £elfc zu Zeit während des Tuiinelbaubetriebs auegeüQwfctfjQilfc -.«nüaiie Um dlo ßl^htui^ssGgeionte »sder -abschnitte zu ersetzen» w.!U\l der YovfcrJU.'liessihllö um eiiiü ausreichend« SiM^i'^jii ruich VOi¹SCiO bSiJtejSfcj· w»i «inen Zugang au den Keilen und öiia AviPrdriüngsn von B:>:i^iu luid Bailfi^ocheliiiia »u ärhaH» t«sn und das Aufipiass der RüciSijit2ⁱkcb^w@üung d«a» Dlchfcungßabachri.itte au «*i'fjög;llcheii, wal^hö« fUx· Ihre Eiibfornuiig niJfcig lsi; β DIo Bolzen 112 wsrdön htu'avia^iioimnsn und die Kelle 116 fefemi;· Sodami u;Ud der Dichtungüabsclmifcfc mich gsaahoben und hsraiiassnoü^en, worauf uln neuer D£:i?itun£iiiafoii-ahnl!;fe an döüssii iJfeall» geaetzb wiird. Ssdarm cUe Kf«lle 116 ssuyUüiE&eäteilt, und die Bolzen Ii2 ttlo-

n, Düefs® Biifootl^ut's^wtiiiso U^p Dichfeungnaben ihi'öi» Sfeallö ei*fc»rdei*t keine genau» Pluohtung elnos» lUilhe '/on Öffnungen Im iHchfcinigaabsöhnitfc mit eines» enbapre^hende/i H^lhe v«n *iiTi\«n«»ön im SchlldSöhuanz 1^, waa d-ii* F'iftll S¹SIw i7iir<l®e liöim d.i·« DißSit',!iaßsabsülMiIfcl;e lediglich am Söhi.I.rüiühuans J.4 a^iiibcdst s'-Srden, .Ekio d^rsrfcigt BolsiOiißiiordnuiig würde auch nicht Kui'riedentifesilend eein, da Schunifcs, Schlamm und dei^Jsichen ira Bereich der RlngspalbdS,chtung«n vorhanden lsi;* und «renn ein Bolzen vollotUndJ.g aus d«r zug^ißrigcn öffnung im rückwärtig«n Teil 14 enfcfernt isfe, fallt sich ülöi.a öffnung und der Beizen kann prair.tiiKih nicht mehr an ae.iuv ufcella gebracht werden. Selbst wenn mm rlie öffnung aul'fiiidfin wlii^e, könnt» der Bolzen infolge «los Schlamms und der&Utlehen in d«m Loch nicht mehr festgezogen weilen.

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Wie in Figur 9 gezeigt, weistn die Beilagscheibe 114 Vorzugs« weise eine abgeschrägte Handfläche 130 auf, welche so angeordnet ist» dass UiQ Vorderkante des Dichtungsabschnittes im Bereich einer Einziehung zwischen einem benachbarten Paar von Zungen auf die abgeschrägt® Fläche 13© trifft und eine Verschiebung der Beilagscheibe 114 nach oben bewirkt. Durch diese Anordnung wird @s unnötig gemacht, Jede Beilagscheibe 114 einzeln anzuheben, um die Dichtungsabachnltte an ihre Stelle zu schieben_β

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Claims

P 15 34 659· 5-25/Tr.A. 3 U Juli 1969

James S. Robbins and Associates» Tncc 415 1J52/R 42 110 Tr₀A

Ne u e Patentansprüche

.JBefestigungsvorrichtung fUr eine Ringspaltdichtung fUr ein Vortriebsschild« wobei die Ringspaltdichtung metallene Federelentente aufweist, welche an der Innenfläche des Schildschwanzes in Umfangsrichtung nebeneinander befestigt sind und von denen jedes einen nach hinten und innen gerichteten Dichtungsabschnitt aufweist, der auf der Aussenflache der Tunnelauskleidung gleitet und zwischen dem und dem Schildschwanz ein elastisch nachgiebiges Polster angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassungen fUr die Federelemente (58) durch eine Mehrzahl von Blöcken (103) gebildet werden, welche im Abstand rings um die Innenfläche des Vortriebsschilds angeordnet sind, sowie durch einen verhältnismässig schmalen Stab (110), welcher die Zwischenräume zwischen den Blöcken Überbrückt und abschliesst, wobei die abgeschlossenen Zwischenräume die Fassungen bilden, und dass zur lösbaren Befestigung von Zungen der Federelemente in den Fassungen Keile dienen, welche zwischen jeder Zunge und dem benachbarten Teil der Innenfläche des Vortriebsschilds einsetzbar sind.

2· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, dass Klemrazapfen (112) von der Innenfläche des Vortriebsschilds in die Bahn von kurzen, in den Federelementen angeordneten weiteren Schlitzen (I06) vorstehen« und jeder Zapfen eine Klemmeinrichtung (114) trägt, welche breiter ist als der betreffende Schlitz und auf der Oberfläche des Befestigungsteiles in der Nachbarschaft des Schlitzes aufruht.

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152Ar. A.

178A328

Befestigungevorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand3Stab (102) rings um die Innenseite des Schilds zwischen diesem und dem Befestigungsteil des Dichtungsabsohnltts verläuft und an dem Befestigungsteil befestigt 1st.

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