DE19530569A1 - Tunnelvortriebsmaschine, insbesondere zum Einsatz als Erddruck- oder Stützflüssigkeitsschild - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine, insbe­ sondere zum Einsatz als Erddruck- oder Stützflüssigkeits­ schild, wobei ein Schneidrad mit Hilfe einer Lageranordnung drehbar in einem Schild gelagert ist und im Bereich seines hinteren Endes mit einem Antrieb versehen sowie mit seinem mit Abbauwerkzeugen versehenen vorderen Ende in einer zur Ortsbrust hin offenen Arbeitskammer angeordnet ist, die mit Hilfe einer der Lageranordnung zugeordneten Dichtungsanord­ nung vom restlichen Schildraum getrennt ist.

Bei bekannten Tunnelvortriebsmaschinen der genannten Art (DE-PS 37 41 460) ist das hintere Ende des Schneidrades regelmäßig mit einem über Ritzel von Antriebsmotoren ange­ triebenen Zahnkranz versehen, der in einem mit Öl gefüllten Lagerringraum angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung ist hier zwischen Arbeitskammer und Lagerringraum angeordnet. Das ist mit beachtlichen Nachteilen verbunden. Im Zuge des unvermeid­ lichen Verschleißens der Dichtungsanordnung kann nämlich Bodenmaterial bzw. Stützflüssigkeit in den Lagerringraum ein­ dringen und die Maschine stillsetzen. Da die Dichtungsanord­ nung nur von der Arbeitskammer her zugänglich ist, muß für eine Auswechselung der Dichtungsanordnung die Arbeitskammer vom Bodenmaterial bzw. Stützflüssigkeit freigemacht werden, um vom Personal begangen werden zu können. Das ist selbst mit entsprechenden Sicherungsmaßnahmen nicht ungefährlich, insge­ samt aber sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tunnel­ vortriebsmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Dichtungsanordnung für Nachstellarbeiten und Aus­ wechselungen leichter zugänglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Lageranordnung und die dieser zugeordnete Dichtungsanord­ nung mit Abstand vom Antriebsbereich zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Schneidrades vorgesehen sind und die Dichtungsanordnung vom restlichen Schildraum her in die Lageranordnung eingebaut ist.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß die Vorverlagerung der die druckmäßige Trennung von Arbeitskammer und restlichem Schildraum bewirkenden Dichtungsanordnung zur Ortsbrust hin den Antriebsbereich des Schneidrades den Materialien der Arbeitskammer und entsprechenden Schäden vollkommen entzieht; der Antriebsbereich ist nämlich vollkom­ men innerhalb des restlichen Schildraumes mit Abstand von der Arbeitskammer angeordnet. Die Dichtungsanordnung ist pro­ blemlos aus dem restlichen Schildraum zugänglich, eine Begehung der Arbeitskammer für Reparaturzwecke u. dgl. ist nicht erforderlich.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfin­ dung mehrere Möglichkeiten. So ist nach einer bevorzugten Ausführungsform die Lageranordnung zumindest mit einem äußeren umlaufenden Lager ausgeführt, eine Ausführungsform mit zusätzlichem inneren Lager ist ebenfalls möglich. Ent­ sprechend ist die Dichtungsanordnung mit zumindest einer umlaufenden Stopfbuchsendichtung ausgeführt, die auch als Opferdichtung oder Baggerdichtung bezeichnet wird. Günstig ist es, wenn vor jeder Stopfbuchsendichtung ein zur Arbeits­ kammer hin offener Ringspalt vorgesehen ist, in den Wasser­ spülleitungen einmünden; auf diese Weise können Material­ durchtritte in den restlichen Schildraum fast völlig unter­ bunden werden. Im übrigen empfiehlt es sich, das hintere Ende des Schneidrades, das mit einem über Ritzel von Antriebsmo­ toren angetriebenen Zahnkranz versehen ist, über eine weitere Dichtungsanordnung in einen mit Öl gefüllten Lagerringraum eingreifen zu lassen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei­ spiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tunnelvortriebsma­ schine,

Fig. 2 ein vergrößertes Detail A des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 das vergrößerte Detail B des Gegenstandes der Fig. 1, und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine andere Tunnelvor­ triebsmaschine.

Die Tunnelvortriebsmaschine ist insbesondere zum Einsatz als Erddruckschild bestimmt; grundsätzlich könnte sie mit gering­ fügigen bekannten Änderungen auch als Stützflüssigkeitsschild eingesetzt werden.

Im grundsätzlichen Aufbau besteht die Tunnelvortriebsmaschine aus einem Schneidrad 1 und einem Schild 2. Sie ist mit Hilfe von Vortriebspressen 3 in Richtung Ortsbrust vortreibbar. Das Schneidrad 1 ist mit Hilfe einer Lageranordnung 15 drehbar im Schild 2 gelagert. Im Bereich seines hinteren Endes 5 ist das Schneidrad 1 mit einem Antrieb versehen. Am vorderen, mit Ab­ bauwerkzeugen versehenen Ende 6 ist das Schneidrad 1 in einer zur Ortsbrust hin offenen Arbeitskammer 7 angeordnet. Diese Arbeitskammer 7 ist mit Hilfe einer der Dichtungslager­ anordnung 4 zugeordneten Dichtungsanordnung 8 druckmäßig vom restlichen Schildraum 9 getrennt.

Die genannte Dichtungslageranordnung 4 und die dieser zugeordnete Dichtungsanordnung 8 sind mit Abstand vom Antriebsbereich zwischen dem vorderen und hinteren Ende 6 bzw. 5 des Schneidrades 1 vorgesehen. Die Dichtungsanordnung 8 ist vom restlichen Schildraum 9 her in die Dichtungslageranordnung 4 eingebaut.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Dichtungslageranordnung 4 nur ein äußeres umlaufendes Lager 41 auf. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist dagegen zusätzlich noch ein zum äußeren Lager 41 konzentrisches inneres umlaufendes Lager 42 vorgesehen. Jedem dieser Lager 41, 42 ist eine umlaufende Stopfbuchsendichtung 81 zugeordnet, die allgemein auch als Opferdichtung oder Bagger­ dichtung bezeichnet wird. Die beiden Stopfbuchsendichtungen 81 bilden jedenfalls die Dichtungsanordnung 8.

Insbesondere aus Fig. 2 erkennt man, daß die Stopfbuchsen­ dichtung 81 aus mehreren Gummi- und/oder Kunststoffelementen 82 mit zwischengeschalteten, Öl- und/oder Fettzuführungsboh­ rungen 83 aufweisenden Zwischensegmenten 84 aufgebaut ist, die rückseitig durch eine Druckringanordnung 85 zusammenge­ spannt sind, so daß sich die Gummi- und/oder Kunststoffele­ mente 82 dichtend gegen eine verschleißfeste Außenschicht 10 der Dichtungslageranordnung 4 anlegen. Vor der Stopfbuchsen­ dichtung 81 ist ein zur Arbeitskammer 7 hin offener Ringspalt 11 von etwa 2 bis 4 mm vorgesehen, in den Wasserspülleitungen 12 einmünden.

Das hintere Ende 5 des Schneidrades 1 ist mit einem über Ritzel 13 von Antriebsmotoren 14 angetriebenen Zahnkranz 15 versehen und greift über eine weitere Dichtungsanordnung 16 in einen mit Öl gefüllten Lagerringraum 17 ein. Der Lager­ ringraum 17 bildet mit dem hinteren Ende 5 des Schneidrades gleichsam ein Primärlager. Die weitere Dichtungsanordnung 16 ist, wie Fig. 3 zeigt, in bekannter Weise mit Lippendichtun­ gen 18 ausgeführt.

Das vom Schneidrad 1 hereingewonnene Bodenmaterial wird über einen Schneckenförderer 19 aus der Arbeitskammer 7 entfernt.

Insbesondere aus den Fig. 1 und 4 erkennt man ohne weiteres, daß das Primärlager und der Antriebsbereich im restlichen Schildraum 9 liegen und von den Vorgängen in der Arbeitskam­ mer 7 unbeeinflußt sind, weil die beschriebene Lager- und Dichtungsanordnung 4, 8 gleichsam als Sekundärlager bzw. -dichtung mit endlichem Abstand zwischengeschaltet ist.

Es ist zusätzlich möglich, z. B. in der Ebene des Primärlagers bzw. der Dichtungsanordnung 16 eine druckdicht verschließbare Abschottung des Schildquerschnittes einzubauen. Auf diese Weise entsteht eine gegenüber dem restlichen Schildraum verschließbare und mit Druckluft beaufschlagbare Kammer 20.

Claims (6)

1. Tunnelvortriebsmaschine, insbesondere zum Einsatz als Erddruck- oder Stützflüssigkeitsschild, wobei ein Schneidrad mit Hilfe einer Lageranordnung drehbar in einem Schild gela­ gert ist und im Bereich seines hinteren Endes mit einem An­ trieb versehen sowie mit seinem mit Abbauwerkzeugen versehe­ nen vorderen Ende in einer zur Ortsbrust hin offenen Arbeits­ kammer angeordnet ist, die mit Hilfe einer der Lageranordnung zugeordneten Dichtungsanordnung druckmäßig vom restlichen Schildraum getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslageranordnung (4) und die dieser zugeordnete Dichtungsanordnung (8) mit Abstand vom Antriebsbereich zwischen dem vorderen und hinteren Ende (6 bzw. 5) des Schneidrades (1) vorgesehen sind und die Dichtungsanordnung (8) vom restlichen Schildraum (9) her in die Dichtungslageranordnung (4) eingebaut ist.

2. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtungslageranordnung (4) zumindest mit einem äußeren umlaufenden Lager (41) ausgeführt ist.

3. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (8) mit zumindest einer umlaufenden Stopfbuchsendichtung (81) ausgeführt ist.

4. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor jeder Stopfbuchsendichtung (81) ein zur Arbeitskammer (7) hin offener Ringspalt (11) vorgesehen ist, in den Wasserspülleitungen (12) einmünden.

5. Tunnelvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende (5) des Schneid­ rades (1), das mit einem über Ritzel (13) von Antriebsmotoren (14) angetriebenen Zahnkranz (15) versehen ist, über eine weitere Dichtungsanordnung (16) in einen mit Öl gefüllten Lagerringraum (17) eingreift.

6. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die weitere Dichtungsanordnung (16) mit Lippen­ dichtungen (18) ausgeführt ist.