DE2211500B2 - Schneidkopf fuer eine schildvortriebsmaschine zum auffahren von tunneln oder stollen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schneidkopf für eine Schüdvortriebsmaschine zum Auffahren von Tunneln oder Stollen, wobei der Schneidkopf samt seinen Antriebsaggregaten starr in einem vorzugsweise zweiteiligen Schild gelagert ist und im wesentlichen eine starre Schneidkopf-Rahmenkonstruktion mit radial zu einer Nabe angeordneten und mindestens zum Teil mit Meißeln od. dgl. bestückten Rippen, sowie zwischen den einzelnen Schneidrippen angeordnete, in Vortriebsrichtung nachgiebig gehaltene Brustplatten zur Abstützung der Ortsbrust aufweist.

Bei einer bekannten Bauart einer Schüdvortriebsmaschine, deren Schneidkopf mir radial gerichteten Schneidrippen versehen ist, sind zwischen jeweils zwei benachbarten Schneidrippen sogenannte Brustplatten eingefügt und durch Vermittlung hydraulischer Zylindereinheiten in Vortriebsrichtung nachgiebig gehalten. Innerhalb ihres Hubbereichs sind die Zylindereinheiten hierbei entgegen einer Druckmittelbeaufschlagung aus einem Druckspeicher verstellbar, derart, daß sie die BrustplaUen nur mit einer durch den Speicherdruck bestimmten Last gegen die Ortsbrust anpressen und falls der Druck der Ortsbrust auf die Brustplatten diese vorbestimmte· Last übersteigt unter Rückförderung von Druckmittel in den Druckspeicher entsprechend zu rückweichen, so daß sich eine in Vortriebsrichtung nachgiebige Halterung der Brustplatten bei einstellbarem Anpreßdruck ergibt. Durch Vermittlung einer Einstellbarkeit des Speicherdrucks im Druckspeicher und/oder über geeignete Anschläge kann hierbei die sich aus dem Überstandsmaß der Meißel od. dgl. über die Ebene der Brustplatten bestimmende Eingriffstiefe der Meißel in die Ortsbrust geregelt werden, wobei der Schneidkopf in Vortriebsrichtung verschiebbar im Schild gelagert sein kann und die durch die gegenseitige Abstimmung zwischen der auf den Schneidkopf ausgeübten Vorschubkraft und dem über die Zylindereinheiten auf die Brustplatten wirkenden Druckspeicherdruck regelbar ist. Neben ihrer außerordentlichen, durch die Notwendigkeit zur Verwendung einer Vielzahl von Zylindereinheiten und eines Druckspeichers sowie geeigneter Regeleinrichtungen bedingten Aufwendigkeit, haftet dieser Art der in Vortriebsrichtung nachgiebigen Halterung der Brustplattcn der Nachteil an, daß bedingt durch den zwangweise mehr oder minder punktförmigen Kraftangriff der Zylindereinheiten an den Brustplatten eine großflächig gleichmäßige Abstützung derselben, wenn überhaupt, d&nn nur unter weiterer Erhöhung des erforderlichen Aufwands erreichbar ist. Zur Vermeidung des mit einer elastischen hydraulischen Abstützung der Brustplatten zwangweise verbundenen erheblichen Aufwands ist es bei dieser Vortriebsmaschine auch bekannt, die Brustplatten über

Druckfedern nachgiebig an den Rippen des Schneidkopfes abzustützen (DT-AS 12 51 360). Die Brustplatten sind dabei in zwei Punkten federnd und schwenkbar aufgelagert, so daß sich auch hier lediglich ein punktfcrmiger Kraftangriff der federncen Auflager an den Brustplatten ergibt, der eine großflächige, gleichmäßige Abstützung derselben nicht gestattet. Unabhängig von der Anwendung der einen oder anderen der vorstehend aufgezeigten nachgiebigen Abstützungen der Brustpiatien ist bei der bekannten Bauart einer Schildvortriebsmaschine eine aufwendige, axial verschiebliche Lagerung des Schneidkopfes innerhalb des Schilds, sowie eine Reihe von Steuer- und Regeleinrichtungen zur Einstellung des Anpreßdrucks der Brustplatten an die Ortsbrust bzw. der Eingriffstiefe der Meißel od. dgl. üblich.

Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einjn Schneidkopf der eingangs näher bezeichneten Bauart für eine im Tunnel- oder Stollenvortrieb in nicht standfesten und von grobstückigem Gewinnungsgut, durchsetzten Boden geeignete Schildvortriebsmaschine zu schaffen, dessen Brustplatten bei geringstniöglichen technischen und wirtschaftlichen Aufwand großflächig und in Vortriebsrichtung federnd nachgiebig an der Schneidkopf-Rahmenkonstruktion gehaltert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Brustplatten jeweils durch Vermittlung eines Kissen aus elastisch zusammendrückbar^* Material großflächig und gleichmäßig, in Vortriebsrichtung nachgiebig, gegen die starre Schneidkopf-Rahmenkonstruktion abgestützt sind. Erfindungsgemäß können hierbei die Brustplatten samt den ihnen zugehörigen Kissen in an sich bekannter Weise segmentförmig ausgebildet sein und jeweils einen, zwischen zwei einander benachbarten Rippen des Schneidkopfes befindlichen Ausschnitt der Ortsbrust übergreifen. Die Anwendung \üd Kissen aus elastisch zusammendrückbarem Materia! zur, in Vorlriebsrichtung nachgiebigen Abstützung der Brustplatten ermöglicht zunächst unabhänp^;i- von der Beschaffenheit des Kissenmaterials eine vorkommen gleichmäßige Abstützung der Brustplatten auch über große Flächen hin, wobei auf aufwendige Abstützeinrichtungen, wie Zylindereinheiten und Druckspeicher, verzichtet werden kann.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Brustplatten über Kissen aus einem Schaumstoff hoher Festigkeit und ausreichender Elastizität gegen die starre, durch die Schneidkopf-Rahmenkonsiruktion gebildete Abstützung in Vor'riebsrichtung nachgiebig abgestützt. Die Kissen aus elastiscn zusamincndiückbarem Material liegen dabei vorzugsweise über ihre gesamte Fläche hin an, mit der Schneidkopf-Rahmenkonstruktion verbundenen StiHzplatten od. dgl. an und sind soweit sie aus Schaumstoff bestehend aus offenpuiigem Schaumstoffmaterial hergestellt.

Erfindungsgemäß können die Brustplatten aus jedem geeigneten Material bestehen, insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Brustpiatien aus hochverschleißfesten offenporigem Schaumstoffmaterial gebildet, bzw. zusammen mit dem ihnen zugeordneten Kissen einteilig aus Schaumstoff hergestellt sind, wobei dann die Brustplatten durch eine hochverschleißfeste, vorzugsweise geschlossenporige Schaumstoffhaut und einem entsprechend dichten, offenporigen Unterbau und die den Brustplatten zugeordneten Kissen durch eine entsprechend großporige Aufschäumung des gleichen Schaumstoffmaterials gebildet sind, wie dies beispielsweise durch Anwendung sogenannter Integralschaumstoffe erreichbar ist. Die Erfindung umfaßt aber auch die Verwendung bekannter, aus Metall gebildeter Brustplatten, insbesondere Stahlplatten, die mit den Kissen aus zusammendrückbarem Material, insbesondere Schaumstoff, vorzugsweise durch Aufvulkanisieren oder Aufkleben unlösbar verbunden sind. Unabhängig von der jeweils gewählten Gestaltungsform der Brustplatten ist jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, ίο daß die Gesamtstärke der Schaumstoffkissen und der Brustplatten mindestens annähernd der Länge der an den Schneidrippen des Schneidkopfes angeordneten Meißel od. dgl. entspricht.

Infolge des starr im Schild gelagerten Schneidkopfes werden beim Vorschub der Schildvortriebsmaschine die den Brustplatten zugeordneten Schaumstoffkissen jeweils soweit zusammengedrückt, daß ein ausreichend tiefer Eingriff der Schneidmeißel in die Ortsbrust gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist hierzu ferner vorgesehen, daß die Meißel od. dgl. in an sich bekannter Weise auswechselbar an den Schneidrippen gehaltert sind und zwecks Änderung ihrer Eingrifftiefe ausgewechselt werden, wobei je nach beabsichtigter Eingrifftiefe entweder längere oder kürzere Meißel angewandt werden. An Stelle einer Auswechselbarkeit der Meißel kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, daß die Meißel in an sich bekannter Weise über mechanische Mittel einstellbar an den Schneidrippen des Schneidkopfes gehaltert sind.

Schließlich besteht noch ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß die segmentförmigen Brustplatten samt zugehörigen Schaumstoffkissen und Abstützplatten, mindestens in an sich bekannter Weise teilweise abnehmbar und an der starren Schneidkopf-Rahmenkonstruktion befestigt sind, oder daß im Schneidkopf durch deckelartige Einsatzstücke verschließbare Aussparungen vorgesehen sind, wobei die deckelartigen Einsatzstücke jeweils aus einem entsprechenden Abstützplattenabschnitt, sowie einem Kissen und Brustplattenabschnitt bestehen. Durch die Abnehmbarkeit der Brustplatten bzw. die Anordnung verschließbarer Aussparungen im Schneidkopf wird in einfacher, an sich bekannter Weise die Hereingewinnung vor der Ortsbrust anstehenden, sehr grobstückigen Gewinnungsguts, wie Findlingen od. dgl., durch die so geschaffene öffnung ermöglicht.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbcschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Schildvortriebsmaschine,

F i g. 2 eine Stirnansieht zu einer Schildvortriebsmaschine gemäß F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Schneidkopf einer Schildvortriebsmaschine gemäß F i g. 1 entlang der L inie lll-III in F i g. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Schneidkopf einer Schildvortriebsmaschine gemäß F i g. I entlang der Linie IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 einen Teilschnitt durch den Schneidkopf einer Schildvortriebsmaschine gemäß F i g. 1 entlang der Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 einen Teilschnitt durch den Schneidkopf einer Schildvortriebsmaschine gemäß F i g. 1 entlang der Linie Vl-Vl in Fig. 2.

Die Schildvortriebsmaschine besteht im wesentlichen aus einem vorderen, nach Art eines Schneidschuhs aus-

gebildeten Schildabschnitt 1 und einen hinteren, als Widerlagerring ausgebildeten Schildabschnitt 2, sowie einem Schneidkopf 3, welcher eine starre Schneidkopf-Rahmenkonstruktion 4 mit von einer Nabe 5 ausgehend radial angeordneten, mindestens zum Teil mit Messern bzw. kippbaren Meißelträgern 6 bestückten Rippen 7 und gegen die Schneidkopf-Rahmenkonstruktion 4 abgestützte Brustplatten 8 umfaßt. Der Schneidkopf 3 ist samt seinen Antriebsaggregaten, Elektromotor 9 und Getriebe 10 starr im vorderen Schildabschnitt 1 gelagert und wird gegenüber dem hinteren Schildabschnitt 2 zusammen mit dem Schildabschitt 1 mittels zwischen beiden Schildabschnitten 1 und 2 angeordneter Zylindereinheiten 12 vorgeschoben. Neben der Nabe 5 und den Rippen 7 umfaßt die Schneidkopf-Rahmenkonstruktion 4 noch einen äußeren 13 und einen inneren Ringträger 14, wobei der innere Ringträger 14 direkt mit der Nabe 5 verbunden ist, während der äußere Ringträger 13 über Streben 15 gegen die Nabe 5 abgestützt ist. Die Ringträger 13 und 14 sind dabei durch geschlossene Kastenprofile gebildet. Die Rippen 7 sind jeweils aus zwei entweder direkt miteinander oder bei Ausbildung als Schneidrippe unter Zwischenschaltung eines Meißelkastens 16 durch Vermittlung von Schraubenbolzen 18 verbundenen kastenförmigen Hohlprofilen 17 gebildet.

Die die Rippen 7 bildenden Hohiprofilträger 17 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel entlang der einander gegenüberliegenden Längsseiten von kreissegmentförmigen Abstützplatten 19 angeordnet und reichen jeweils vom äußeren Ringträger 13 bis nahe an das Zentrum des Schneidkopfes 3. Ortsbrustseitig sind auf die starren Abstützplatten 19 deckungsgleiche Kissen 20 aus einem Schaumstoff hoher Festigkeit und ausreichender Elastizität aufgesetzt, die ortsbrustseitig segmentförmige, zu den Abstützplatten deckungsgleich ausgebildete Brustplatten 21 tragen. Die Brustplatten 21 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Stahl hergestellt und mit den Schaumstoffkissen 20, die ebenfalls segmentförmig gestaltet sind und sich jeweils in gleieher Dicke über die gesamte Abstützplatten- bzw. Brustplattenfläche hin erstrecken durch Aufvulkanisieren unlösbar verbunden. Sie können aus kleineren Einheiten bestehen, um der Brustplatte noch große Verformbarkeit zu geben.

ίο Beim Andrücken des Schneidkopfes 3 gegen die Ortsbrust werden, wie in der F i g. 6 in gestrichelten Linien angedeutet, die Schaumstoffkissen 20 um einen gewissen Betrag elastisch zusammengedrückt, so daß die Meißel 22 gegenüber den Brustplatten 21 hervortreten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Meißel 22 über Meißelhalterungen 23 in eigenen, in die Schneidrippen 7 eingefügten Meißelkästen 16 vom Schildinneren her auswechselbar angeordnet. Aus der Darstellung der F i g. 2 und 3 ist ersichtlich, daß im Schneidkopf 3 zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 25 vorgesehen sind, die mittels entsprechender, deckelartiger Einsatzteile 26 verschließbar sind. Die Aussparungen 25 haben dabei einen etwa segmentförmigen Grundriß und sind durch Einsatzteile 26, die aus einem entsprechend geformten Abstützplattenzuschnitt 27, einem zu diesem deckungsgleichen Schaumstoffkissen 28, sowie einem ebenfalls deckungsgleich gestalteten, mit dem Schaumstoffkissen 28 unlösbar verbundenen Brustplattenabschnitt 29 bestehen, verschließbar.

Entlang der Ränder der Aussparungen 25 sind an den Abstützplatten 19 nach innen gerichtete Flansche 30 angeordnet, über die die deckelartigen Einsatzteile 26 durch Vermittlung entsprechender Randflansche 31 und Steckbolzen 32 od. dgl. im Schneidkopf 3 befestigbar sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   5. Schneidkopf für eine Schüdvortriebsmaschine zum Auffahren von Tunneln oder Stollen, wobei der Schneidkopf samt seinen Antriebsaggregaten in einem vorzugsweise zweiteiligen Schild gelagert ist und im wesentlichen eine starre Schneidkopf-Rahmenkonstruktion mit radial zu seiner Nabe angeordneten und mindestens zum Teil mit Meißeln od. dgl. bestückten Rippen, sowie zwischen den einzelnen Schneidrippen angeordnete, in Vortriebsrichtung nachgiebig gehaltene Brustplatten zur Abstützung der Ortsbrust aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Biustplatten (<9) jeweils durch Vermittlung eines Kissens (20) aus elastisch zusammendrückbarem Material großflächig und gleichmäßig in Vortriebsrichtung nachgiebig gegen die starre Schneidkopf-Rahmenkonstruktion (4) abgeschirmt sind.

   2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustplatten (21) samt den ihnen zugeordneten Kissen (20) in an sich bekannter Weise segmentförmig ausgebildet sind und jeweils einen zwischen zwei benachbarten Rippen (7) des Schneidkopfs (3) befindlichen Ortsbrustausschnitt übergreifen.

   3. Schneidkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustplatten (21) über Kissen (20) aus einem offenporigem Schaumstoff hoher Festigkeit und ausreichender Elastizität gegen die starre Abstützung abgestützt sind.

   4. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustplatten (21) und die zugehörigen Kissen (20) aus Schaumstoff bestehen, wobei die Brustplatten insbesondere durch eine hochverschleißfeste Schaumstoffhaut mit entsprechend dichtem Unterbau, wie sie beispielsweise durch Anwendung eines sogenannten Integralschaumstoffs erreichbar ist, gegildet sind.

   5. Schneidkopf nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustplatten (21) in an sich bekannter Weise aus Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, bestehen und mit elastisch zusamfnendrückbaren Schaumstoffkissen (20) unlösbar, insbesondere durch Aufvulkaniesieren oder Aufkleben verbunden sind.

   6. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtstärke vom Schaumstoffkissen (20) und Brustplatten (21) etwa der Länge der Meißel (22) od. dgl. entspricht.

   7. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustplatten (21) samt zugehörigen Schaumstoffkissen (20) und gegebenenfalls samt zugehörigen Aostützplatten (19) in an sich bekannter Weise abnehmbar am Schneidkopf (3) befestigt sind.

   8. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel (22) od. dgl. in an sich bekannter Weise auswechselbar an den Rippen (7) angeordnet sind und die Eingriffstiefe der kippbaren Meißelträger (6) ausschließlich durch Bestükkung des Schneidkopfes mit entsprechenden Meißeln erfolgt.

   9. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel (22) od. dgl. einstellbar in oder an den Rippen (7) gehaltert sind und die Veränderung ihrer Eingriffstiefe ausschließlich

   durch eine entsprechende Voreinstellung erfolgt.

   10. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Schneidkopf (3) in an sich bekannter Weise mindestens eine mittels eines dekkelartigen Einsatzteils (26) verschließbare Aussparung (25) vorgesehen ist, wobei das deckelartige Einsatzteil (26) je einen der Aussparungsform entsprechenden Abschnitt der Abstützplatte (19) des Schaumstoffkissens (20) und der Brustplatte (21) umfaßt und über Flansche (30, 31) sowie Steckbolzen (32) in Schneidkopf (3) befestigbar ist.