DE2020320C3 - Vorrichtung zum Auffahren von Stollen, Tunneln u.dgl - Google Patents
Vorrichtung zum Auffahren von Stollen, Tunneln u.dglInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffahren von Stollen, Tunneln u.dgl., insbesondere in
Rohrvorpreßbetrieben, mit einem aus mehreren gegeneinander beweglichen Abschnitten bestehenden Vortriebsschild,
dessen vorderer Schüdabschnitt einen Schneidkopf aufweist, der an einem dahinter befindlichen
Stützschild abgestützt ist.
Bei einer bekannten Vortriebsvorrichtung dieser Art besteht der Vortriebsschild aus zwei hintereinandergeschalteten
Schildabschnitten, die über ein biegsames Zwischenteil verbunden sind, so daß der vordere, als
Schneidschuh ausgebildete Schüdabschnitt gegenüber dem hinteren GchiJdabschnitt abgewinkelt werden kann,
wenn der Stollen z. B. in einer Kurve aufgefahren werden soll. Der hintere Schüdabschnitt weist die
Vorschubzylinder auf, mit denen der Schneidkopf in Vortriebsrichtung vorgeschoben wird. Das Widerlager
der Vorschubzylinder kann mittels Preßzylinder, die an radial beweglichen Schildsegmenten angreifen, gegen
die Stollenwand verspannt werden. Zur Übertragung des Reaktionsmomentes des rotierenden Schneidkopfes
ist eine Versteifung vorgesehen, über die das Drehmoment auf den endgültigen Ausbau abgesetzt wird.
Die Übertragung des Drehmoments auf den endgültigen Ausbau des Tunnels, Stollens od. dgl. ist in
verschiedener Hinsicht insbesondere dann nachteilig, wenn der Tunnel od. dgl. mittels Betonrohren verkleidet
wird, wie sie z. B. bei Rohrvorpreßbetrieben zur Verwendung kommen. Dies gilt in gewissem Maße auch
für die Abfangung der Druckkräfte der Vorschub- und Anpreßzylinder. Außerdem können sich bei den
bekannten Vortriebsvorrichtungen dann Schwierigkeiten einstellen, wenn der Stollen od. dgl. in einer Kurve
aufgefahren werden soll. Wird in diesem Fall der Schneidkopf mittels der ihm zugeordneten Schwenkzylinder
winklig zur Stollenachse eingestellt, so können sich beim Vorpressen des den Schneidkopf tragenden,
gewöhnlich als Schneidschuh ausgebildeten vorderen Schildabschnitts Schwierigkeiten ergeben, da dieser
dem Kurvenverlauf unter Umständen nicht ohne weiteres zu folgen vermag.
Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Vortriebsvorrichtungen
zu beheben.
Gemäß der Erfindung ist der den Schneidkopf aufweisende Schüdabschnitt gegenüber dem Stützschild
in Vortriebsrichtung verschiebbar und über eine Drehmomentstütze an dem Stützschild drehfest abgestützt,
die aus diehschlüssig zueinander geführten, in Vortriebsrichtung gegeneinander verschiebbaren Führungsteüen
besteht. Vorzugsweise sind hierbei an dem vorderen, im allgemeinen als Schneidschuh ausgebildeten
Schüdabschnitt, zweckmäßig am Umfang desselben, Stütz- oder Führungsbalken od. dgl. angeordnet, die in
Führungen des Stützschildes drehfest geführt sind.
Erfindu^.gsgemäß wird somit zwischen dem vorderen,
den Schneidkopf tragenden Schildabschnitt und der z. B. aus Betonrohren bestehenden Stollen- bzw. Tunnel.iuskleidung
ein verformungssteifer Druckring tw.w. ein
Stützschile* als Abspannstation angeordnet, der nicht
nur die von den Vorschubzylindern herrührenden Druckkräfte, sondern zugleich auch das Reaktionsmoment
des rotierenden Schneidkopfes aufzunehmen in der Lage ist. Dieser Stüizschild kann eine vergleichsweise
kurze Baulänge erhalten; er besteht aus einem formsteifen E>ruckring, zweckmäßig einem solchen mit
versteiftem Doppelmantel, in dem sich auch die Führungen für die Drehmomentstützen unterbringen
lassen. Damit der Stützschild die genannten Kräfte und Momente aufnehmen kann, empfiehlt es sich, am
Stützschild iii an sich bekannter Weise gegen die Wand
des Stollens od. dgl. anpreßbare Spannvorrichtungen anzuordnen. Vorzugsweise bestehen diese Spannvorrichtungen
aus schwenkbaren Krallen od. dgl., die mittels Preüzylinder gegen die Wand des Tunnels,
Stollens od. dgl. anpreßbar sind und die zweckmäßig in Hohlräumer: des Doppelmantels des Stützschildes
liegen.
Aufgrund der teleskopartigen Führung der Drehmomentstützerii
läßt sich der vordere Schildabschnitt zusammen mit dem hier angeordneten Schneidkopf
gegenüber dem Stützschild vorschieben, ohne daß die Drehmomentabstützung aufgehoben wird. Um in jeder
Vorschubstellung der Schildabschnitte eine vollständige Auskleidung des Stollens im Bereich des Vortriebsschildes
zu erhalten, empfiehlt es sich, zwischen dem vorderen Schildabschnitt und dem Stützschild einen
Zwischenschild anzuordnen, der zusammen mit dem vorderen Schildabschnitt gegenüber dem Stützschild
teleskopartig vorschiebbar ist. Das Maß, um das der Zwischenschild den Stützschild überdeckt, entspricht
zumindest dem Hub der zwischen dem Stützschild und dem vorderen Schildabschnitt angeordneten Vorschubzylinder.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist zwischen dem vorderen Schildabschnitt
und dem auf dem Stützschild teleskopartig geführten Zwischenschild ein Kardangelenk angeordnet. Dabei ist
die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß der vordere Schildabschnitt und der Zwischenschild in
Richtung der Längsachse des Vortriebsschildes gegen eine Federrückstellkraft begrenzt bewegbar sind. Zu
diesem Zweck können zwischen den genannten Schildabschnitten, vorzugsweise unmittelbar hinter dem
Mantel derselben mehrere über den Umfang verteilte Federvorrichtungen, gegebenenfalls zusammen mit
Anschlägen vorgesehen sein, welche das Maß der gegenseitigen Beweglichkeit der beiden genannten
Schildabschnitte durch Anschlag begrenzen.
Die Schwenkbewegung des stoßseitigen Teils der Vortriebsmaschine kann mit Hilfe der dem Schneidkopf
zugeordneten Vorschubzylinder vorgenommen werden, die zu diesem Zweck bei ihrem Ausschub entsprechend
gesteuert werden. Erfindungsgemäß läßt sich die Anordnung weiterhin so treffen, daß der Schneidkopf
auch gegenüber dem vorderen Schildabschnitt verschiebbar und/oder schwenkbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vortriebsvorrichtung dargestellt.
Es zeigt F i g. I die erfindungsgemäße Vortriebsvorrichtung im Längsschnitt;
F i c. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II der F i g. 1; F i g. 3 einen Querschnitt nach Linie IH-III der Fig. 1;
F i c. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II der F i g. 1; F i g. 3 einen Querschnitt nach Linie IH-III der Fig. 1;
Fig.4 und 5 in größerem Maßstab die elastische
Verbindung zwischen dem als Schneidschuh ausgebildeten vorderen Schildabschnitt und dem Zwischenschild.
Der im Rohrvorpreßbetrieb herzustellende Tunnel od. dgl. t wird mittels Betonrohren 2 verkleidet, die im
Zuge des Vortriebs mittels einer (nicht dargestellten) Vorpreüeinrichtung in den Tunnel hineingedrückt
werden. Am Kopf der Betonrohre 2 ist die Vortriebsvorrichtung in Gestalt eines mehrteiligen Vortriebsschildes
3 angeordnet.
Der Vortriebsschild besteht aus einem vorderen Schildabschnitt 4, der nach Art eines Schneidschuhes
ausgebildet ist und zu diesem Zweck eine stirnseitige Anschrägung 5 aufweist. An diesen Schildabschnitt 4
schließt sich nach hinten ein Zwischenschild 6 an, welcher einen an dem vorderen Schildabschnitt
rückseitig angeordneten, nach innen eingezogenen Ringkragen 7 mit Spiel so übergreift, daß der
Schildabschnitt 4 gegenüber dem Zwischenschild 6 um einen kleinen Winkelbetrag allseitig abwinkelbar ist.
Zwischen den beiden Schildteilen ist somit ein Gelenk vorhanden, welches die Möglichkeit bietet, den Tunnel
od. dgl. kurvenförmig aufzufahren. Der Zwischenschild 6 stellt eine Zwischenabdeckung zwischen dem
vorderen Schildabschnitt 4 und einem Stützschild 8 dar, der als verformungssteifer Druckring ausgebildet ist und
zu diesem Zweck einen durch Querabsteifungen 9 abgesteiften, kastenförmigen Doppelmantel aufweist.
Der Stützschild 8 weist einen nach vorn ragenden Msntelabschnitt 10 auf. Der Zwischenschild b übergreift
den Stützschild 8 und ist auf diesem in Vortriebsrichtung teleskopartig geführt.
Der vordere Schildabschnitt 4 trägt stirnseitig einen Schneidkopf ti, der mit (nicht dargestellten) Löse- und
Gewinnungswerkzeugen, wie Rollmeißeln oder feststehenden Schneidmeißeln, bestückt ist. Der rotierende
Schneidkopf 11 schneidet den Tunnel od. dgl. auf vollem
Profilquerschnitt. Der Antrieb des Schneidkopfes 11 erfolgt mittels eines Hydromotors 12 über ein bei 13
verlagertes Getriebe 14. Der Hydroantrieb ist im Inneren des vorderen Schildabschnitts 4 angeordnet.
Der in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Schneidkopf ist so ausgebildet, daß er nach Abnehmen
der an seinem äußeren Umfang angeordneten Lösewerkzeuge nach hinten in den stirnseitig offenen
Schildabschnitt 4 eingezogen werden kann. Es ist also möglich, den Schneidkopf gegenüber dem vorderen
Schildabschnitt 4 in Vortriebsrichtung zu verstellen, wobei die Verstellung mittels einer Bolzensteckverbindung
oder mittels besonderer Stellzylinder 15 erfolgen kann.
Im Bereich des hinteren Endes des Schildabschnittes 4
ist an diesem eine ringförmige Rippe 16 od. dgl.
' vorgesehen, an der mehrere in Umfangsrichtung verteilt
angeordnete hydraulische Vorschubzylinder 17 mit ihren Kolbenstangen angreifen. Die Vorschubzylinder
17 stützen sich rückseitig an einer Rippe oder Konsole
18 ab, die etwa auf halber Länge des Stützringes 8 an dessen Innenseite angeordnet ist.
Der Stützschild 8 weist rückseitig einen Ringflansch
19 auf, mit dem er das benachbarte Ende des Betonrohres 2 umfaßt. Wie insbesondere F i g. 3
erkennen läßt, sind in dem hohlen Doppelmantel des Stützschildes 8 Spannvorrichtungen angeordnet, die aus
schwenkbaren Krallen 20 bestehen, welche mittels Schwenkzylinder 21 um axiale Schwenkbolzen 22
schwenkbar sind. Die Krallen und deren Schwenkzylin-
der liegen in den Hohlräumen des Doppelmantels des Stützschildes 8. Der Mantel des Stützschildes und des
Zwischenschildes weist hier Durchbrechungen 23 auf, durch die die Krallen zur Abstützung an der Stollenoder
Tunnelwand nach außen herausschwenkbar sind. Es ist auf diese Weise möglich, den Stützschild so in dem
Tunnel od. dgl. zu verankern, daß er die im Betrieb auftretenden Belastungen aufzunehmen vermag.
An dem vorderen Schildabschnitt 4 sind rückwärtig aus U-Schienen bestehende, einander diametral gegenüberliegende
Führungs- und Stützbalken 24 (Fig.2) angeordnet, die in Führungen 25 am Doppelmantel des
hinteren Stützschildes drehschlüssig geführt sind. Beim Ausschub der Zylinder 17 wird der vordere Schildabschnitt
4 mit dem Schneidkopf 11 in Vortriebsrichtung vorgeschoben, wobei sich die Führungsbalken 24 in den
Führungen 25 des Stützschildes führen. Die verdrehsichere Führung der Führungsbalken in den Führungen
des Stützschildes hat den Zweck, das Drehmoment des Schneidkopfes über den Führungsbalken auf den
Stützschild zu übertragen. Der vordere Schildabschnitt 4 und der Zwischenschild 6 sind nicht geeignet, die am
Schneidkopf auftretenden Drehmomente voll auf das Nebengestein zu übertragen. Es ist daher wesentlich,
daß die Drehmomente sowie die Druckkräfte der Zylinder 17 von dem formsteifen, gegen die Tunnelwand
festlegbaren Stützschild abgefangen werden.
In den F i g. 4 und 5 ist die Verbindung des vorderen Schildabschnitts 4 mit dem die Überdeckung herstellenden
Zwischenschild 6 in größerem Maßstab dargestellt. Der Zwischenschild 6 weist stirnseitig einen Ringflansch
26 auf, der den Ringflansch 7 des vorderen Stützabschnitts 4 übergreift. Es empfiehlt sich, die aufeinander
gleitenden und sich gegeneinander abstützenden Flächen der beiden Ringflansche 7 und 26 leicht ballig
auszuführen, so daß zwischen diesen Teilen ein Kardangelenk gebildet wird. Die beiden Schildabschnitte
4 und 6 werden im Bereich des Gelenks mittels an der Mantelinnenseite angeordneter Federvorrichtungen
zusammengehalten. Diese Federvorrichtungen bestehen aus Schrauben- oder Tellerfedern 27, die auf
Ankerbolzen 28 angeordnet sind, welche an den beiden Schildteilen angeordnete Konsolen 29 od. dgl. durchgreifen
und an ihren beiden Enden Muttern 30 tragen. Außerdem sitzen auf den Ankerbolzen 28 zwischen den
Konsolen 29 zwei als Anschlag dienende Gegenmuttern 31. Aus Fig.4 ist zu erkennen, daß die Federn 27 das
Bestreben haben, die beiden Schildabschnitte 4 und 6 zusammenzuziehen, so daß der Ringkragen 26 des
Zwischenschilds 6 den Ringkragen 7 des vorderen Schildabschnitts 4 voll übergreift. Werden die beiden
Schildabschnitte gegeneinander bewegt, so erfolgt dies gegen die Rückstellkraft der Federn 27. Wie Fig.5
zeigt, sind die Anschlagmuttern 31 so auf den Ankerbolzen angeordnet, daß sie zum Anschlag an den
Konsolen 29 dienen, bevor die Schildabschnitte an den das Gelenk bildenden Ringflanschen 7 und 26 ihre
Überdeckung verlieren. Die Kraft der Federn 27 ist so bemessen, daß beim Ausschub der Zylinder 17 der
ij Zwischenschild von dem vorderen Schildabschnitt
entgegen der auf den Zwischenschild wirkenden Reibung an der Stollenwand mitgenommen wird. Wird
der vordere Schildabschnitt gegenüber dem Zwischenschild um einen geringen Winkelbetrag abgewinkelt, so
erfolgt dies unter teilweisem Zusammendrücken der Federvorrichtungen.
Die vorgenannte Schwenkbewegung des vorderen Schildabschnitts 4 mit dem Schneidkopf 11 erfolgt mit
Hilfe der Zylinder 17, die zu diesem Zweck in ihrer
2j Druckbeaufschlagung und demgemäß ihrem Ausschub
einzeln steuerbar sind. Es ist erkennbar, daß bei der Schwenkbewegung der vordere Schildabschnitt zusammen
mit dem Schneidkopf, und nicht der Schneidkopf gegenüber dem vorderen Schildabschnitt verstellt wird.
Die Zylinder 17 dienen demgemäß als Vorschubzylinder sowie zugleich als Schwenkzylinder für den vorderen
Schildabschnitt und den Schneidkopf.
Zusätzlich ist der Schneidkopf mittels Steuerzylinder 15', die zweckmäßig am Getriebegehäuse angreifen,
gegenüber dem Schildabschnitt 4 winkelverstellbar. Ein am Schneidkopf angeordnetes Mannloch erlaubt das
Auswechseln der Schneidwerkzeuge, wenn der Schneidkopf mittels der Zylinder 15 eingefahren ist.
Die Hydraulikaggregate und der Schaltschrank sind hinter dem Vortriebsschild im Inneren der Betonröhre 2 auf Wagen verfahrbar. Sie sind in F i g. 1 mit 32 und 33 bezeichnet. Am Boden des Vortriebsschildes und der Betonröhre ist ein Förderer 34 verlegt, welcher das vom Schneidkopf gelöste Gut von der Ortsbrust abführt.
Die Hydraulikaggregate und der Schaltschrank sind hinter dem Vortriebsschild im Inneren der Betonröhre 2 auf Wagen verfahrbar. Sie sind in F i g. 1 mit 32 und 33 bezeichnet. Am Boden des Vortriebsschildes und der Betonröhre ist ein Förderer 34 verlegt, welcher das vom Schneidkopf gelöste Gut von der Ortsbrust abführt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Auffahren von Stollen, Tunneln od. dgl., insbesondere in Rohrvorpreßbetrieben,
mit einem aus mehreren gegeneinander beweglichen Abschnitten bestehenden Vortriebsschild,
dessen vorderer Schildabschnitt einen Schneidkopf aufweist, der an einem dahinter
befindlichen Stützschild abgestützt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der den Schneidkopf (U) aufweisende Schildabschnitt (4) gegenüber dem
Stützschild (8) in Vortriebsrichtung verschiebbar und über eine Drehmomentstütze an dem Stützschild
drehfest abgestützt ist, die aus dr^hschlüssig zueinander geführten, in Vortriebsrichtung gegeneinander
verschiebbaren Führungsteilen (24, 25) besteht.
2. Vorrichtung nach Artspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem vorderen Schildabschnitt (4), vorzugsweise am Umfang desselben, Stutzbalken
(24) angeordnet sind, die in Führungen (25) des Stützschildes (8) drehfest geführt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen Schildabschnitt
(4) und dem Stützschild (8) ein Zwischenschild (6) angeordnet ist, der zusammen mit dem
vorderen Schild gegenüber dem Stützschild teleskopartig vorschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein zwischen dem vorderen Schüdabschnitt (4)
und dem auf dem Stützschild (8) teleskopartig geführten Zwischenschild (6) angeordnetes Gelenk
(7).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der vordere Schildabschniit (4) und der Zwischenschild (6) in Richtung der Längsachse des
Vortriebsschildes gegen eine Federrückstellkraft begrenzt bewegbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen Schüdabschnitt
(4) und dem Zwischenschild (6) Federn (27) und mechanische Anschläge (31) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschild (8)
einen versteiften Doppelmantel aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschild (8) in
bekannter Weise mit gegen die Wand des Stollens od. dgl. anpreßbaren Spannvorrichtungen (20, 21)
vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen aus schwenkbaren
Krallen (20) od. dgl. bestehen, die mittels Preßzylinder (21) gegen die Wand des Stollens
od. dgl. anpreßbar sind und vorzugsweise in dem Doppelmantel des Stützschildes liegen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem
vorderen Schüdabschnitt (4) und dem Stützschild (8) angeordneten Vorschubzylinder (17) zugleich die
Schwenkzylinder zum Schwenken des am Stoß arbeitenden Teils der Maschine sind und daß sie als
solche in ihrer Druckbeaufschlagung unabhängig voneinander steuerbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf ill) mittels Steuerzylinder in vertikaler Ebene
gegenüber dem vorderen Schüdabschnitt (4) verstellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (11) gegenüber dem vorderen Schüdabschnitt (4)
verschiebbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (11) ein Mannloch aufweist zum Umrüsten der
Meißel bei eingefahrenem Schneidkopf.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702020320 DE2020320C3 (de) | 1970-04-25 | Vorrichtung zum Auffahren von Stollen, Tunneln u.dgl | |
JP1344971A JPS5414420B1 (de) | 1970-04-25 | 1971-03-11 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702020320 DE2020320C3 (de) | 1970-04-25 | Vorrichtung zum Auffahren von Stollen, Tunneln u.dgl |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2020320A1 DE2020320A1 (de) | 1971-11-18 |
DE2020320B2 DE2020320B2 (de) | 1977-05-12 |
DE2020320C3 true DE2020320C3 (de) | 1977-12-29 |
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