DE1957877C

DE1957877C - Driving shield for tunnel construction

Info

Publication number: DE1957877C
Authority: DE
Inventors: Johannes; Hilpert Heinz; Fernholz Werner; 4630 Bochum; Lange Rolf Dipl.-Ing. 4330 Mülheim; Doppe Hans 4390 Gladbeck Meißner
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Publication date: 1972-07-20

Description

ι -* ² ι - * ²

Die Erfindung betrifft einen Vortriebsschild für Schild in für den Vortrieb günstigen Erdformat.onen den Tunnelbau, der im vorderen Schildabschnitt eine arbeitet, auch ganz entfernt weraen,
um die Schüdlängsachse drehbar gelagerte und sich Zweckmäßigere sind de ,m' Umfenijberwch der nach vom bis etwa auf den lichten Schilddurch- Schrämscheibe angeordneten Schremwertaeugc so messer konisch erweiternde ringförmige Schürze auf- 5 ausgebildet, daß die Tunnel wand mit »m Um_ang weist, an deren Innenseite zumindest ein Schräm- des Vortriebsschildes paralleler Flache ^'geschnu- »ggregat angeordnet ist, dessen rotierende Schräm- ten wird. Es wird dadurch beim Einsäte des Schrämscheibe die Schildschneide und die Schürze frei- aggregates das Gebirge nur so wert.getost wie c.es schneidet zum Vordrücken des Vortriebsschildes unbedingt The invention relates to a propulsion shield for shield in an earth format that is favorable for propulsion.
More expedient and rotatable about the longitudinal axis are de, m 'umfenijberwch of the ring-shaped apron which widens conically in such a way that the tunnel wall faces _{with an um ang} the inside of which is arranged at least one bevel of the propulsion shield with a parallel surface, the rotating bevel of which is. As a result, when the cutting disc is sown, the cutting edge of the shield and the apron free aggregate are only as valuable to the rock

Bei einem bekannten Vortriebsschild dieser Art « erforderlich ist, und es entstehen keine über denIn a known propulsion shield of this type «is required, and there are no over the

ist außer einem Schxämaggregat, dessen rotierende Außendurchmesser des Schrtdes hinausreichen,.enis except for a Schxämaggregat, whose rotating outside diameter of the cutting reach out, .en

Schrämscheibe den Randbereich der Ortsbrust be- Hohlräume, die beim Auskleiden des Tunnels wieaerCutter disc the edge area of the face loads cavities, which were wieaer when lining the tunnel

streicht und dabei die Schildschneide und die verfüllt werden müssen. Die Schrämscheibe fcjnnpaints and thereby the shield cutting edge and which have to be filled. The cutting disc fcjnn

Schürze freischneidet, ein weiteres Schrämaggregat über ein lediglich aus Schneckenrad und SchneckeApron cuts free, another cutting unit via a worm wheel and worm

an der Schürze gelagert, das mit seiner Schräm- 15 bestehendes Untersetzungsgetriebe mit dem Motorstored on the apron, the existing reduction gear with its Schräm- 15 with the motor

scheibe im wesentlichen jenen inneren Teil der Orts- des Schrämaggregates verbunden sein, bin so aus-disk essentially that inner part of the local area of the cutting unit be connected, am so

brust angreift, der von der äußeren Schrämscheibe gebildetes Untersetzungsgetriebe nimmt nur em-nchest attacks, the reduction gear formed by the outer cutting disc only takes em-n

nicht bestrichen wird. Der bekannte Vortriebsschild verhältnismäßig kleinen Raum ein und beeintrac.it.gtis not coated. The well-known propulsion shield takes up a relatively small space and affects it

ist somit dazu bestimmt, die gesamte Ortsbrust ma- die Zugänglichkeit der Ortsbrust nicht,is therefore intended to prevent the entire face from being accessible,

schinell abzubauen, und'wird dann eingesetzt, wenn ao Weiterhin kann die Schürze an ihrem hinterenIt can be dismantled quickly, and is used when ao Furthermore, the apron can be attached to its rear

das anstehende Gebirge so fest ist, daß es nicht von· Ende mit mehreren über den Schurzenumfang vtr-the pending mountain range is so firm that it cannot be

selbst hereinbricht und auch nicht wirtschaftlich teilten Zahnsegmenten ausgerüstet sein, deren Zahnebreaks in itself and also not economically divided tooth segments be equipped with their teeth

von Hand gelöst werden kann. Für Tunnel die in nach außen weisen und in eine die Zahnsegmentecan be solved by hand. For tunnels that point outwards and one of the tooth segments

weichen Böden aufgefahren werden sollen, in denen umschließende Antriebskette eingreifen, die über diesoft soils are to be driven, in which encompassing drive chain engage over the

also das anstehende Erdreich von Hand gelöst wer- a₅ Antriebszahnräder mehrerer über den SchildumfangSo the existing soil is loosened by hand a ₅ multiple drive gears around the circumference of the shield

den kann oder gar von selbst hereinbricht, ist der verteilter, am Schild angeordneter AntnebsmotoreThat can or even breaks in by itself, is the distributed, on the shield arranged Antnebsmotore

Einsatz des bekannten Vortriebsschildes nicht zu geführt ist. . .Use of the well-known propulsion shield is not led to. . .

vertreten, da u.nmal der Einsatz einer derart auf- In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel derrepresented, because u.nmal the use of such a - In the drawing is an exemplary embodiment of the

wendigen und damit teueren Errichtung bei leicht Erfindung dargestellt, und zwar zeigtagile and thus expensive construction with easy invention shown, namely shows

lösbaren Böden unwirtschaftlich ist und zum anderen 30 F i g. I den Vortriebsschild in einem Längsschnitt,soluble soils is uneconomical and on the other hand 30 F i g. I the jacking shield in a longitudinal section,

das Arbeiten der Schrämaggn. gate durch herein- F i g. 2 den Vortriebsschild in Frontansicht,the work of the Schrämaggn. gate through in- F i g. 2 the jacking shield in front view,

brechendes Erdreich behindert und unmöglich ge- Fig. 3 die Lagerung der konischen Schürze alsbreaking earth hinders and impossible. Fig. 3 the storage of the conical skirt as

macht werden kann, wobei erschwerend hinzu- Einzelheit in einem Schnitt nach der Linie a-a dercan be made, with an aggravating added detail in a section along the line aa of

kommt, daß die Ortsbrust vom Schildinnern her nur F i g. 2,comes that the face from the inside of the shield only F i g. 2,

schlecht zugänglich ist. 35 F i g. 4 die Schürzenlagerung als Einzelheit inis difficult to access. 35 Fig. 4 the apron storage as a detail in

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Frontansicht undThe invention has for its object to provide a front view and

Vortriebsschild für den Einsatz bei weichen Böden Fig. 5 das in seiner Arbeitsstellung befindlichePropulsion shield for use in soft soils Fig. 5 is in its working position

zu schaffen, der jedoch mit verhältnismäßig geringem Schrämaggregat in größerem Maßstab,to create, but with a relatively small cutting unit on a larger scale,

maschinellem Aufwand die Möglichkeit bietet, bei Der Vortriebsschild 1 ist an seiner Vorderseitemachine effort offers the possibility at The propulsion shield 1 is on its front

auftretenden härteren Bodenschichten den Bereich 40 mit einer angeschärften Schildschneide versehen,any harder soil layers that occur, provide area 40 with a sharpened blade edge,

der Schildschneide freizuschneiden, ohne daß da- Zum Vortreiben des Schildes dienen die um dento cut free the shield cutting edge without the

durch der freie Zugang zur Ortsbrust vom Schild- Schildumfang verteilten Vortriebspressen 2, die sichthrough the free access to the face from the shield shield circumference distributed jacking jacks 2, which

innern her wesentlich eingeschränkt wird. auf der bereits eingebrachten Auskleidung 3 desis significantly restricted inside. on the lining 3 of the

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der Erfindung Tunnels abstützen. Vor der vordersten ringförmigen von einem Vortriebsschild der eingangs angegebenen 45 Versteifung 4 des Vortriebsschildes 1 liegt noch inner-Art ausgegangen. Die Lösung besteht erfindungs- halb des Schildes eine Schürze 5, die zur Ortsbrust gemäß darin, daß das Schrämaggregat so an der trichterförmig aufgeweitet ist und bis dicht an den Schürze angeordnet ist, daß die Rotationsachse seiner Schildmantel heranreicht. Rippen 6 dienen zur Ab-Schrämscheibc senkrecht zur konischen Innenfläche steifung der Schürze 5, die aus einzelnen Segmenten der Schürze steht. Durch diese Ausbildung verdeckt so zusammengesetzt ist und mit ihrer rückwärtigen das Schrämaggregat nur einen geringen Teil der Orts- Stirnfläche 7 auf einen Ring 8 aufgeschraubt und brüst und arbeitet mit seinen Schrämwerkzeugen vor zentriert ist. Auch der Ring 8 besteht aus einzelnen allem im Umfangsbereich des Vortriebsschildes. Das Segmenten, deren Radialteile 9, 10 die entsprechen-Schrämaggregat kann durch Drehen der Schürze den Radialteile der Nachbarsegmente wechselseitig immer in eine Stellung gebracht werden, in der es 55 überlappen. Schrauben 11 verbinden die Segmente das Losen des Erdreichs nicht behindert; trotzdem starr miteinander. Der rohrförmige Teil 12 des Rin· ist es aber ständig verfügbar für einen eventuellen ges 8 ist mit den beiden Radialteilen 9, 10 und den Einsatz beim Anfahren härterer Bodenschichten oder Radialteilen 13, 14 verschweißt und mündet in den beim Auftreten harter Einlagerungen, wie Steine kleineren Durchmesser der Schürze 5 ein. Schürze 5 od. dgl. 60 und Ring 8 sind durch Schrauben 15 miteinander To solve this problem, tunnels are supported in the invention. In front of the foremost ring-shaped propulsion shield of the aforementioned stiffening 4 of the propulsion shield 1 is still an inner-type assumed. According to the invention, the solution consists of the shield an apron 5, which corresponds to the face in that the cutting unit is widened in a funnel-shaped manner and is arranged close to the apron that the axis of rotation of its shield jacket reaches up to it. Ribs 6 are used for the Ab-Schrämscheibc stiffening perpendicular to the conical inner surface of the apron 5, which is made up of individual segments of the apron. This training is concealed so assembled and with its rear the cutting unit is only a small part of the local end face 7 screwed onto a ring 8 and boobs and works with his cutting tools before centered. The ring 8 also consists of individual everything in the circumferential area of the propulsion shield. The segments, whose radial parts 9, 10 correspond to the cutting unit, can always be brought into a position alternately with the radial parts of the neighboring segments by rotating the skirt in which they overlap 55. Screws 11 connect the segments which do not hinder the loosening of the earth; still rigid with each other. The tubular part 12 of the ring, however, is always available for a possible total 8, is welded to the two radial parts 9, 10 and used when approaching harder soil layers or radial parts 13, 14 and ends in the smaller deposits, such as stones, when hard deposits occur Diameter of the skirt 5 a. Apron 5 or the like 60 and ring 8 are connected to one another by screws 15

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmai kann das verbunden, und Büchsen 16, die die Schäfte derAccording to a further feature of the invention that can be connected, and bushings 16, which form the shafts of the Schrämaggregat parallel zu einer Mantellinie der Schrauben 15 umschließen, sorgen für eine genaueEnclose inclined unit parallel to a surface line of the screws 15, ensure an accurate

konischen Innenfläche der Schürze verschiebbar ge- Zentrierung der sich überlappenden SegmentendenConical inner surface of the skirt displaceably centering the overlapping segment ends

lagert und lösbar auf der Schürze angeordnet sein. der Radialtetlc 9, 10 (F i g. 3).stored and releasably arranged on the apron. the radial tetlc 9, 10 (Fig. 3).

Seine Schrämscheibe läßt sich dann entweder bis 65 Rollenböcke 17, die innerhalb des SchildmantelsHis cutting disc can then either be up to 65 roller blocks 17, which are located within the shield jacket

vor die Stirnfläche des Vortriebsschildes verschieben über den Schildumfang verteilt sind, befinden sich inin front of the face of the propulsion shield are distributed over the circumference of the shield, are located in

»der aber bis in den Schild hinein zurückziehen. dem von der Schürze 5 und dem Ring 8 gebildeten»But pull it back into the shield. that formed by the skirt 5 and the ring 8

Außerdem kann das Schrämaggregat, wenn der Raum 18. Sie sind mit je einer Führungsrolle 19 undIn addition, the cutting unit can, if the space 18. They are each with a guide roller 19 and

zwei Druckrollen 20 ausgestattet und sowohl mit dem Schildmantel als auch mit der Versteifung 4 fest verschweißt. Die Führungsrolle 19 besitzt zwei seitliche Spurkränze, zwischen denen sich die Radialteile 13, 14 des Ringes 8 befinden und auf dem Rollenumfang aufliegen. Die beiden Druckrollen 20 haben eine spurkranzlose zylindrische Lauffläche und liegen an der Außenfläche des Radialteiles 14 an. Sie nehmen die beim Arbeiten des Schrämaggregates 21 auftretenden Kräfte auf, die in Richtung der Tunnelachse wirken, und stützen die Schürze 5 auch gegenüber den Kräften ab, die beim Eintreten des Erdreiches in den Vortriebsschild auftreten. Ein gleichfalls aus Segmenten zusammengesetzter Zylinder 22, der in Richtung auf die Versteifung 4 über den rohrförmigen Teil 12 des Ringes 8 vorsteht und mit dem Teil 12 verschweißt ist, trägt über seinen Umfang verteilte Zahnsegmente 23, in die eine endlose ihn umschließende Antriebskette 24 eingreift. Zwei als Langst mläufer ausgebildete Hydraulikmotoren 25, die über Leitungen 27 mit dem Hydraulikaggregat 28 verbunden sind, treiben über Planetgetriebe 34, 35 die Antriebskette 24 an und zwingen der Schürze 5 eine langsame Drehbewegung um die Tunnelachse auf. Das auf der Schürze5 befestigte Schrämaggregat (Fig. 1 und 5) wird daher erforderlichenfalls um den ganzen Tunnelumfang herumgeführt und schneidet dabei mit seiner Schrämscheibe 29 eine ringförmige Einkerbung in die Ortsbrust ein. Das Schrämaggregat 21 ist lösbar befestigt und mit Hilfe des Schlittens 30 parallel zu einer Mantellinie der Schürze 5 verstellbar. Die Verstellbewegung wird über das Handrad 31 in den Schlitten 30 eingeleitet und bringt die Schrämscheibe 29 bis vor die Stirnfläche des Schildes 1 oder auch darüber hinaus bis in die Tunnelwand, wenn der Schild eine von seiner bisherigen Bewegungsrichtung abweichenden Richtung einschlagen soll. Hier kann sie bei entsprechender Einstellung eine bündig zur zylindrischen Außenfläche des Vortriebsschildes oder auch tiefer verlaufende Einkerbung herstellen, die das Vorrücken des Schildes 1 mit Hilfe der Vortriebspressen 2 erleichtert. Der Antriebsmotor 32 des Schrämaggregates 21 ist mit der Schrämscheibe 29 über ein Schneckenradgetriebe 33 verbunden. Um unzulässige Verdrehungen des Zuleitungskabels für den Antriebsmotor 32 auszuschließen, wird die Schürze 5 wechselweise mit einer Links- und einer darauf folgenden Rechtsdrehung angetrieben.equipped with two pressure rollers 20 and fixed both to the shield jacket and to the stiffener 4 welded. The guide roller 19 has two lateral flanges, between which the radial parts 13, 14 of the ring 8 are located and rest on the circumference of the roller. The two pressure rollers 20 have a cylindrical running surface without flange and lie against the outer surface of the radial part 14. They take on the forces occurring when working the cutting unit 21, which in the direction of Act tunnel axis, and support the skirt 5 against the forces that occur when the Soil occur in the jacking shield. A cylinder also composed of segments 22, which extends in the direction of the stiffener 4 over the tubular part 12 of the ring 8 protrudes and is welded to the part 12, carries tooth segments distributed over its circumference 23, in which an endless drive chain 24 surrounding it engages. Two trained as long-time runners Hydraulic motors 25, which are connected to the hydraulic unit 28 via lines 27, drive Drive chain 24 via planetary gears 34, 35 and force apron 5 to rotate slowly around the tunnel axis. The cutting unit attached to the apron 5 (Fig. 1 and 5) is therefore led around the entire circumference of the tunnel if necessary and cuts along with it his cutting disc 29 has an annular notch in the face. The cutting unit 21 is detachable attached and adjustable with the aid of the carriage 30 parallel to a surface line of the apron 5. the Adjustment movement is initiated via the handwheel 31 in the carriage 30 and brings the cutting disc 29 to in front of the face of the shield 1 or beyond that into the tunnel wall, if the Shield should take a direction that deviates from its previous direction of movement. Here can with the appropriate setting, they are flush with the cylindrical outer surface of the jacking shield or also produce deeper notches, which the advancement of the shield 1 with the help of the jacking presses 2 relieved. The drive motor 32 of the cutting unit 21 is connected to the cutting disk 29 Connected via a worm gear 33. To avoid impermissible twisting of the supply cable for Exclude the drive motor 32, the apron 5 is alternating with a left and a following clockwise rotation.

Claims

Patent claims:

1. Jacking shield for tunnel construction, the one around the longitudinal axis of the shield in the front shield section rotatably mounted and forward up

ίο has a ring-shaped apron that widens conically on the inside of the clear shear diameter, on the inside of which at least one cutting unit is arranged, the rotating cutting disc of which cuts the shield cutting edge and the apron free, characterized in that the cutting unit (21) is arranged on the apron (S) , that the axis of rotation of his cutting disc (29) is perpendicular to the conical inner surface of the apron.

ao

2. propulsion shield navh claim 1, characterized

characterized in that the cutting unit (21) is parallel to a surface line of the conical Inner surface of the apron (5) is slidably mounted and detachably arranged on the apron.

as

3. propulsion shield according to claim 1 or 2,

characterized in that the arranged in the circumferential area of the cutting disc (29) Cutting tools are designed so that the tunnel wall with the circumference of the shield parallel surface is cut free.

4. propulsion shield according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting disc (29) via a reduction gear consisting only of a worm wheel and worm

(33) with the motor (32) of the cutting units; (21) is connected.

5. propulsion shield according to one of claims 1 to 4, characterized in that the apron « (5) at its rear end several over the

Tooth segments (23] distributed around the skirt circumference, the teeth of which point outwards and ir a drive chain enclosing the toothed segments (24) engage over the drive tooth wheels of several drive gates (25 is led.

For this purpose 2 sheets of drawings