DE2327816A1 - Vorrichtung und verfahren zum bodenabtransport aus der druckkammer eines tunnel-vortriebs-schildes - Google Patents

Description

• Vorrichtung und Verfahren zum Bodenabtransport aus der Druckkammer eines Xunnel-Vortriebs-Schildes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bodenabtransport aus der Druckkammer eines unnelvortriebsschildes, bei dem die Werkzeugscheibe im Inneren einer Druckkammer und am Kopf des Schildes angeordnet ist und bei dem das gelöste Bodenmaterial durch eine druckfeste Wand in das Innere des tunnels abgeführt wird. Schilde mit einer vorderen Druckkammer sind an sich bekannte Bei diesen Schilden wurde die Druckkammer so ausgebildet, daß während des Normalbetriebes ein Aufenthalt von Personal in der Druckkammer bzw.
• unter Überdruck nicht erforderlich ist. Bei diesen Schildkonstruktionen wurde davon ausgegangen, daß das Bedienungspersonal sich also hinter der druckfesten Wand aufhält.I)ie maschinellen Antriebsteile der Werkzeugscheibe befinden sich dabei vorzugsweise außerhalb der Druckkammer hinter der Druckwand.
• Die Wartung der Werkzeugteile innerhalb der Druckkammer beschränkt sich also auf das gelegentliche Auswechseln von Werkzeugen. Nur zu diesem Zwecke wäre der kurzzeitige Aufenthalt von Personal in der vorderen Druckkammer notwendig. Wird wegen des Vorhandenseins von kritischen Bodenverhältnissen ein größerer Druckluftraum gefordert als ihn die vordere Druckkammer bietet, dann kann im Dunnelraum in gewünschter Entfernung hinter dem Vortriebsschild eine demontierbare und nachfuhrbare Nontage-Druckwand mit einer kleinen Personenschleuse und mit.
• Klapptür mitgeführt werden. Sie bietet im Bedarfsfall die Möglichkeit, einen bestimmten Tunnelabschnitt kurzzeitig ebenfalls mit Druckluft zu füllen. Bei solchen Schildkonstruktionen konnte aber bisher die Aufgabe noch nicht befriedigent gelöst werden, eine Beschleunigung der Schildarbeit dadurch zu erreichen, daß eine entsprechend große Menge an gelöstem Boden auch nach rückwärts abgeführt werden kann. Die Vortriebsleistung des Schildes hängt also im wesentlichen nicht von der Leistung der llerkzeuge beim Lösen des Bodens sondern davon ab, welche Bodenmenge aus der Druckkammer und dem 'tunnel -abtransportiert werden konnte. Bei der Lösung dieses Problems wurde von der Erkenntnis ausgegangen, daß der Transport des gelösten Bodens durch Schleusenkammern bekannter Bauart zu umständlich und zeitraubend ist, um auf diese Weise eine größere Transportleistung zu erreichen, die den heutigen Schildvortriebsgeschwindigkeiten entspricht. Der Erfindung liegt deshalb die Konzeption zugrunde, geschlossene drucksichere Stollenwagen zu benutzen, um das gelöste Material aufzunehmen und durch den Tunnel zu transportieren.
• Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß das Transportband für den Abtransport des gelösten Bodens nach dem Austritt aus der Druckkammer durch einen drucksicheren Kanal nach rückwärts geführt ist und daß das Ende dieses Kanals als gelenkiger Anschluß für eine zweite schwenkbare drucksichere Kammer mit Transportband ausgebildet ist, die im Bereich der Stollenwagengleise endet und an ihrem Ende eine herausfahrbare elastische Binfüllvorrichtung aufweist, die auf eine Öffnung der Stollenwagen aufsetzbar ist, die als geschlossene drucksichere Gefäßte ausgebildet sind und deren Öffnungen gegen die erwahnte Einfüllvorrichtung abdichtbar sind. Diese Anordnung bedeutet, daß der in der Druckkammer vorhandene Überdruck durch die erwähnten Kammern bis in die Stollenwagen während des Einfüllens des gelösten Materials in die Stollenwagen wirksam bleibt.
• Erst nach der vollzogenen Füllung jeweils eines Stollenwagens wird das Überdruckgebiet durch einen Schieber gegen die Stollenwagen abgedichtet, die beim Trennen von der Binfüllvorrichtung ihren Überdruck verlieren, so daß das Bodenmaterial in gewohnter Weise abtransportiert werden kann. Der Aufwand für die Herstellung der drucksicneren Kanäle und der drucksicheren Stollenwagen ist verhältnismäßig gering, weil mit einem Überdruck von nur 1 - 2 atü gerechnet werden kann.
• Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Einfüllvorrichtung am Ende des zweiten Transportbandes aus einem balgartig ausgebildeten Rohrteil, der also eine verschiedene Länge aufweisen kann, während der Balg in einem aufsetzbaren Flansch endet, an dem hydraulisch oder pneumatisch betätigte Druckzylinder angreifen. Die Herstellung der Verbindung mit dem Stollenwagen ist also-verhaltnismaßig einfach, weil der Balg durch die Druckzylinder so weit herausgefahren werden kann, bis der mit einer Dichtung versehene Flansch auf die Öffnung des Stollenwagens aufsetzt. Der Endflansch der Einfüllvorrichtung kann einen konusförmigen Ansatz auf der Unter seite aufweisen, der in eine entsprechend geformte Einfüllöffnung des Stollenwagens eingreift. Diese Ausbildung erleichtert das Herausfahren der Einfüllvorrichtung gegen die Öffnung des Stollenwagens. Das Entleeren der Stollenwagen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei einer bevorzugten tusführungsform der Stollenwagen sind Entleerungsklappen im Boden der Stollenwagen vorgesehen. Die Entleerung kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, daß die Stollenwagen auf eine rampenartige Erhöhung gefahren werden:, so daß das Material von der Rampe aus nach unten entleert werden kann. Die Stollenwagen oder auch nur deren Druckbehälter können aber beispielsweise auch nach übertage gehoben und dort entleert werden, so daß ein Zwischenlagern und ein Zwischentransport des Bodenmaterials entfallen kann.
• Die- geschilderte Ausbildung und Anordnung ermöglicht ein besonders rationelles Verfahren, durch das die Leistung beim Abtransport des gelösten Bodenmaterials erheblich vergrößert werden kann. Der Arbeitszyklus bei der Durchführung des Verfahrens kann also so erfolgen, daß der Abtransport des gelösten Bodens in die Stollenwagen nur während des Lösens des Bodens durch die Werkzeugscheibe erfolgt, wobei der Schild mit Nachläufer in seiner Position verharrt, so daß auch die Position der Abfüllvorrichtung festgelegt ist, während nach Füllung der Stollenwagen die Werkzeugscheibe angehalten wird und wahrend des Stillstandes der Werkzeugscheibe das Vorschieben des Schildes erfolgt, so daß also erst nach dem Heranfahren leerer Stollenwag;én die Werkzeugscheibe während des eingetretenen Stillstandes des Schildes mit der Arbeit beginnt.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schild in der Arbeitsposition mit einem Teil des fertiggestellten Tunnels, der Bodenabführvorrichtung und der aufgestellten Stollenwagen; Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt I-I in Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht von oben auf die Bodenabführvorrichtung mit Druckkammern und Stollenwagen; Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie 111-111 in Fig. 3 im Bereich der doppelt angeordneten Gleise.
• Die Darstellung in Fig. 1 und 2 zeigt den Schild 1 mit der Werkzeugscheibe 2 und aufgesetzten Werkzeugen 3. Mit 4 ist die Achse der Antriebsorgane gekennzeichnet. Die Darstellung läßt erkennen2 daß der Schild mit den Antriebsorganen schwenkbar angeordnet ist. Die eigentlichen Antriebsorgane 5 sind auf der anderen Seite der Druckwand 12 angeordnet. Das Verschwenken der ITerkmeugscheibe erfolgt durch hydraulisch angetriebene Zylinder 6, die an Nocken 7 angreifen. Die Darstellung zeigt ferner die Druckzylinder 8, die zum Vorschieben des Schildes 1 dienen, wobei sie sich über Kolbenstangen 9 gegen die Stirn des letzten Tübbing abstützen. Mit 10 ist die Vorrichtung4zut lIorntage der Dübbingringe gekennzeichnet. Das gelöste Bodenmaterial wird von einem rUransportband 17 aufgenommen, das lediglich schematisch dargestellt ist. Dieses Transportband 13 mündet außerhalb der Druckwand 12 in einen drucksicheren Kanal 14 ein, der am anderen Ende in ein nach unten gerichtetes Kopfstück 15 endet, das am unteren Ende einen Gelenkansatz 16 aufweist. Bei diesem Gelenkansatz handelt es sich im wesentlichen um ein Flanschstück mit Manschette, gegen das ein zweites Flanschstück anliegt, das zu der zweiten Kammer 18 gehört. Diese Gelenkverbindung hat im wesentlichen die Aufgabe, eine gewisse seitliche Verschwenkbarkeit des zweiten Kanals 18 zu erhalten, damit die am Ende des Kanals angeordnete Einfüllvorrichtung in eine geeignete Position zum Füllen der Stollenwagen gebracht werden kann. In diesem zweiten Kanal befindet sich ein zweites Band 17, das in einem Kopfstück 19 am anderen Ende des Kanals endet. Unter diesem Kopfstück 19 befindet sich zunächst eine Schiebervorrichtung 20, so daß die Öffnung des Kopfstückes 19 nach unten nach Belieben geschlossen oder geöffnet werden kann. Eine gleiche Schiebervorrichtung kann auch unterhalb des Kopfstücks 15 angeordnet sein, um den Druckkanal 18 und das Transportband 17 vom Druckraum trennen zu können. Die unter dem Kopfstück 19 angeordnete Einfiillvorrichtung weist ein balgförmiges Rohrstück 21 auf, das die Möglichkeit gibt, den am Ende dieses Rohrstückes befindlichen Flansch 22 zu heben oder zu senken. An diesem Flansch 22 greifen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 23 an, mit denen der Flansch 22 in vertikaler Richtung bewegt werden kann. Unterhalb des Flansches 22 befindet sich noch ein konusförmiges Stück, das das Einführen erleichtern soll. Eine entsprechende konusförmige Aussparung 26 ist in der Öffnung des Stollenwagens 25 vorgesehen, der jeweils Räder 27 aufweist, die auf Schienen 28 abrollen. Für das Beladen eines Stollenwagens mit Bodenmaterial genügt es, den Stollenwagen in der Längsrichtung des Tunnels unter das Kopfstück 19 zu verfahren. Der Kanal 18 kann zusätzlich seitlich verschwenkt werden. Sind alle Stollenwagen beladen, dann kann die Werkzeugscheibe 2 stillgesetzt werden. Dieser Stillstand wird benutzt, um den Schild mittels der Hydraulikvorrichtungen e, 9 um ein geeignetes Maß nach vorn zu drücken.
• Die Darstellung in Fig. 2 zeigt die Form des geschlossenen Kanals 18 und im Schnitt das Transportband 17. Die in dieser Darstellung befindlichen Stollenwagen 25 haben Bodenklappen 30, die mittels hydraulisch betätigter Druckzylinder geschlossen und geöffnet werden können. Die Darstellung in Fig. 3 zeigt eine zweigleisige Anordnung für die Stollenwagen 25. Die Darstellung läßt auch erkennen, daß der Kanal 18 mit dem Kopfstück 19 beliebig seitlich verschwenkbar ist, so daß Stollenwagen auf beiden Gleisen 28 gefüllt werden können. Die Fig. 4 läßt im Schnitt die zweigleisige Anordnung erkennen.
• Es wird in den meisten Füllen von den örtlichen Verhältnissen abhängen, was für eine Gleisanordnung gewählt werden soll. In den meisten Bällen gilt natürlich als sicher, daß mit einer mehrgleisigen Anordnung der Stollenwagen die Leistung der Bodenabfuhr gesteigert werden kann.

Claims (7)

Patent ansprüche

1. Vorrichtung zum Xodenabtransport aus der Brucldkammer eines Schildes bei dem die Werkzeugscheibe im Inneren der Druckkammer am Kopf des Schildes angeordnet ist und bei dem das gelöste Bodenmaterial durch eine druckfeste lçand abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (13) nach dem Austritt aus der Druchkammer durch einen drucksicheren Kanal (14) geführt ist und daß das Ende dieses Kanals als gelenkiger Anschluß (16) für eine zweite schwenkbare drucksichere Kammer (18) ausgebildet ist, die im Bereich der Stollenwagengleise (28) endet und an ihrem Ende eine herausfahrbare elastische Einfüllvorrichtung (21, 22, 23) aufweist, die auf eine Öffnung (26) von Stollenwagen (25) aufsetzbar ist, die als geschlossene drucksichere Gefäße ausgebildet sind und deren Öffnungen zeigen die Einfüllvorrichtung abdicht-- bar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllvorrichtung am Ende des zweiten Dranssortbandes aus einem Balg (21) besteht, der in einen aufsetzbaren Flansch (22) endet, an dem hydraulisch betätigte Druckzylinder (25) angreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endflansch der Einfüllvorrichtung einen konusförmigen Ansatz (24) auf der Unterseite aufweist, der in eine entsprechend geformte Einfüllöffnung (26) des Stollenwagens (25) eingreift.

4. Vorrichtung nach anspruch 1 bis )/, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Kopfstücke (19) bzw. (15) eine Schiebervorrichtung (20) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Boden der Stollenwagen (25) ausschwenkbare Klappen (30) eingelassen sind.

6. Vorrichtung nach aspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stollenwagen (25) unterhalb der Sinfüllöffnung mit einer Schiebervorrichtung (20) versehen sind.

7. Verfahren zum Abführen von Bodenmaterial in einen Schild unter Benutzung der Vorrichtungen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtransport des gelösten Bodens in die Stollenwagen nur während des Lösens des Bodens durch die Werkzeugscheibe erfolgt, daß nach Füllung der Stollenwagen die Werkzeugscheibe angehalten wird und daß während des Stillstandes der Werkzeugscheibe das Vorschieben des Schildes erfolgt und daß erst nach dem Heranfahren leerer Stollenwagen die Werkzeugscheibe mit der Arbeit beginnt.