DE2312078C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Vortriebsrichtung unterirdisch vorpressbarer Rohr- oder Tunnelschilde - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Vortriebsrichtung von unterirdischen Rohr- oder Tunnelschilden, deren Schneidorgane oder Schneidorgan über eine Mehrzahl hydraulischer Zylinder so gesteuert werden können, daß durch unterschiedliche Beaufschlagung dieser Zylinder eine Richtungskorrektur erfolgt.

Insbesondere bei sogenannten Rohrvorpreßbetrieben ist zwischen dem vorderen Schneidring und dem letzten Rohrabschnitt ein Kranz von hydraulischen Zylindern vorgesehen mit deren Hilfe der vordere Schneidring winkelig zum letzten Rohrabschnitt gestellt werden kann um Richtungskorrekturen vornehmen zu können. Üblicherweise sind jedoch diese Zylinder während des normalen Betriebes außer Funktion gesetzt und durch Abstandsstücke überbrückt. Nur wenn eine Richtungskorrektur erforderlich ist, werden die Zylinder entsprechend betätigt und die Abstandsstücke durch entsprechende andere Abstandsstücke ersetzt.

Das Bedienungspersonal äst selbst bei Benutzung der besten Meßeinrichtungen, die auf dem Markt sind nicht in der Lage, Abweichungen von der vorgeschriebenen Richtung rechtzeitig zu erkennen. Vielmehr müssen erst erhebliche Abweichungen aufgetreten sein, bevor das Bedienungspersonal dies bemerkt. Dann ist ein entsprechend großer Steuervorgang erforderlich um eine Korrektur herbeizuführen. In der Praxis läuft daher die Vortriebsrichtung stets in einer Schlangenlinie. Es ist daher Aufgabe der Erfindung nach einer Lösung zu suchen, mit deren Hilfe bereits der erste Beginn einer Versteuerung aus der normalen Richtung erkannt werden kann und damit die Möglichkeit gegeben wird Gegenmaßnahmen rechtzeitig zu treffen. Eine im Anfang erkannte Versteuerungstendenz kann mit geringem Aufwand wieder ausgeglichen werden.

Das Verfahren nach der Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß im Bereich des schneidenden Organs oder der schneidenden Organe wirkende durch den Bodenwiderstand erzeugte Druckkräfte während der Vortriebszeit ständig an einer Vielzahl von Meßpunkten gemessen und die Ergebnisse durch Fernübertragung optisch oder akustisch angezeigt und/oder ausgewertet werden.

Durch die Erfindung ist es nunmehr möglich, sofort zu erkennen, ob die Erdreichswiderstände über den Verlauf der Schneidkontur gleichmäßig oder ungleichmäßig sind. Sind sie ungleichmäßig, so geben die Meßwerte der aufgetretenen Druckkräfte einen Hinweis auf die Lage des mittleren höchsten und des mittleren niedrigsten Druckes an.

Dies kann nun nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch geschehen, daß die Meßorgane hydraulische Zylinder sind, die so ausgebildet sind, daß sie den Teil einer Druckmeßeinrichtung bilden, wobei die Meßwerte durch Fernübertragung an akustische oder optische Signale weitergeleitet werden. So können beispielsweise am Steuerstand Druckmanometer für jede Zylindergruppe oder für jeden Zylinder vorgesehen sein.

Es können optische Signale oder akustische Signale gekoppelt sein, die bei Überschreiten oder Unterschreiten bestimmter Meßwerte selbsttätig ausgelöst werden. Die Erfindung ermöglicht es auch sofort festzustellen, wenn unüberwindliche Hindernisse beispielsweise Findlinge od. dgl. innerhalb des Erdbereichs beim Vortrieb getroffen werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden mehrere Zylinder, die zu einer Gruppe zusammengefaßt sind gemeinsam durch eine Maximaldruckwarnanlage überwacht.

Dieses Merkmal der Erfindung kann dahingehend erweitert werden, daß eine derartige Gruppe auch an gemeinsame Druckanzeigegeräte angeschlossen sind. Die Zylinder dieser Gruppe sind dann kommunizierend untereinander verbunden.

Soll der Meßwert nicht hydraulisch erfaßt werden, sondern durch andere Meßorgane, so kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung an den Kraftangriffspunkten der Zylinder eine piezoelektrische Druckmeßeinrichtung vorgesehen sein. Bei elektrischen Meßwerten ist natürlich eine elektronische Überwachung angezeigt, wobei vorzugsweise eine Wählvorrichtung vorgesehen ist, die einen Druckvergleich zwischen beliebigen Druckpunkten ermöglicht.

Nun ist insbesondere bei starren Schneidringen oder Schneidschuhen der an den Zylindern gemessene Druckwert nicht immer ein einwandfreies Indiz für den Ort des aufgetretenen Druckes. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind daher über piezoelektrische Druckmeßdosen oder Dehnungsme3streifen Meßstellen über den Umfang des Schneidschuhes verteilt angeordnet, wobei vorzugsweise relativ gegenüber dem starren Schneidschuh beweglich oder elastisch mit diesem verbundene Teile so angeordnet sind, daß zwischen ihnen und dem starren Schneidschuh die Meßorgane angeordnet sind.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die auftretenden Widerstandsunterschiede klarer lokalisierbar sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Schneidschuh selbst mit einem Schneidring versehen sein, der in Kraftrichtung so weit elastisch verformbar ist, daß die auf den Schneidschuh von ihm übertragenden Druckkräfte an den Meßstellen eindeutig lokalisierbar sind.

Mit Hilfe der Erfindung wird nun durch verhältnismäßig einfache und wenig kostspielige Maßnahmen dem Bedienungspersonal die Möglichkeit geben, rechtzeitig im Sinne einer Richtungskorrektur einzuwirken, wobei gleichzeitig auch angegeben wird in welcher Richtung eine Abweichung zu erwarten ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Vortriebsrichtung von unterirdischen Rohr- oder Tunnelschilden, deren Schneidorgan oder Schneidorgan über eine Mehrzahl hydraulischer Zylinder so gesteuert werden können, daß durch unterschiedliche Beaufschlagung dieser Zylinder eine Richtungskorrektur erfolgt, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß im Bereich des schneidenden Organs oder der schneidenden Organe wirkende durch den Bodenwidersiand erzeugte Druckkräfte während der Vortriebszeit ständig an einer Vielzahl von Meßpunkten gemessen und die Ergebnisse durch Fernübertragung optisch und/oder akustisch angezeigt und/oder ausgewertet werden.

2. Vorrichtung für ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßorgane hydraulische Zylinder sind, die so ausgebildet sind, daß sie den Teil einer Druckmeßeinrichtung bilden, wobei die Meßwerte durch Fernübertragung an akustische oder optische Signale weiterleitbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerstand Druckmanometer für jede Zylindergruppe oder für jeden Zylinder vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zylinder zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und dieser Gruppe gemeinsam eine Maximaldruckwarnanlage zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zylindergruppe an ein gemeinsames Druckanzeigegerät angeschlossen ist und die Zylinder kommunizierend untereinander verbunden sind.

6. Vorrichtung für ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kraftangriffspunkten der Zylinder je eine piezoelektrische Druckmeßeinrichtung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung für ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß piezoelektrische Druckmeßdosen oder Dehnungsmeßstreifen als Meßstellen über den Umfang des Schneidschuhes verteilt angeordnet sind, wobei vorzugsweise relativ gegenüber dem starren Schneidschuh beweglich oder elastisch mit diesem verbundene Teile so angeordnet sind, daß zwischen ihnen und dem starren Schneidschuh die Meßorgane angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidschuh mit einem Schneidring versehen ist, der in Kraftrichtung soweit elastisch verformbar ist, daß die auf den Schneid- ί>5 schuh von ihm übertragenen Druckkräfte eindeutig

an den Meßstellen lokalisierbar sind.