DE2653954A1

DE2653954A1 - Vortriebsmesser

Info

Publication number: DE2653954A1
Application number: DE19762653954
Authority: DE
Inventors: Hans Juette; Dieter Stuckmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1976-11-27
Filing date: 1976-11-27
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2653954C3; JPS5369432A; FR2372315A1; FR2372315B1; JPS5531270B2; GB1575761A; DE2653954B2; ES457661A1

Description

Reg.-Nr.

Gw 7668

bitte angeben

Patentanmeldung

der Firma

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen

Vortri eb sme s s er

Für den Vortrieb von Tunneln, Stollen, Strecken oder sonstigen Hohlräumen in lockeren oder bindigen Böden oder auch im festen Gestein werden Verbau- oder Messerschilde eingesetzt, deren Schildmantel aus einer Vielzahl von Vortriebsmessern besteht, die einzeln oder gruppenweise gegen die Ortsbrust vorpreßbar sind. Bei Vortriebsarbeiten in lockeren oder bindigen Böden werden die Vortriebsmesser des Messerschildes mit ihren Schneiden in das Erdreich gepreßt, während im standfesten Gebirge die Messer im wesentlichen nur eine Verbaufunktion haben. Man spricht dann von einem Verbaus child..

Es ist beim Schildvortrieb bekannt, härtbare Verpreßmassen, wie z„B. Zementmilch, in das Erdreich einzupressen, um das Erdreich an der Ortsbrust zu verfestigen. Beispielsweise ist der DT-PS 620 764 ein Vortriebsschild zu entnehmen, bei welchem am Schildmantel angeordnete Verbautafeln mit Durchbrechungen versehen sind, durch die Spritzrohre in die Ortsbrust vorgetrieben werden können,um eine härtbare Verpreßmasse einzupres*

B 0 9 8 2 ? / Π 31 !ί

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia _ _ _ _ _ _ ,

sen land damit das Erdreich zu verfestigen» Ferner ist aus DT-AS 1 534 618 eine Getriebezimmerung bekannt, bei welcher als Hohlrohre ausgebildete Vortriebspfähle verwendet werden, die an ihren vorderen Enden mehrere Löeher für den Durchtritt eines in die Ortsbrust einzupressenden Bodenverfestigungsmittels aufweisen.

Die vorgenannten Maßnahmen zielen darauf ab, beim Vortrieb im lockeren, nicht-standfesten Erdreich die Ortsbrust durch Einpressen der härtbaren Verpreßmasse zu verfestigen, um ein Nachrutschen und Hineinfließen des Erdreiches in den Schildraum zu verhindern.

Um beim Vortrieb von Tunneln oder Strecken u_odgl. im festen Gestein Setzungen zu vermeiden und einen dichten Anschluß des Ausbaus an das umgebende Gebirge zu erreichen, ist es üblich, etwaige Ausbrüche und sonstige Hohlräume am Umfang des Tunnel- bzw. Streckenquerschnitts zu verfüllen und dies mittels härtbarer Verpreßmassen, wie z.B. spritzbarer Schaumstoffmassen, zu bewerkstelligen. Beim Einsatz von Verbau- oder Messerschilden könnte die Verfüllung bisher nur im Bereich hinter dem Schild, also mit erheblicher Zeitverzögerung vorgenommen werden. Dies führte häufig zu unerwünschten Auflockerungen und Setzungen des Gebirges im Sohildbereich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vortriebsmesser für Verbau- oder Messerschilde in zweckdienlicher Weise so auszubilden, daß eine Verfüllung von Ausbrüchen und sonstigen Hohlräumen im umgebenden Gebirge oder Erdreich unmittelbar hinter der Ortsbrust, d.h. in dem vom Schild geschützten Bereich vorgenommen werden kann, so daß Erd- bzw. GebirgsSetzungen oder stärkere Auflockerungen des umgebenden Gebirges wirksamer als bis-

809822/031$

Gewerkschaft Eisenhütte Westialie. „ _ _ _ - ... ,

Gw 7668 .' ■ . . 26539b

her verhindert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vortriebsmesser mit einer Verpreßleitung versehen ist, welche sich vom rückwärtigen Bereich des Messers bis in dessen vorderen Bereich zu einer Verpreßöffnung erstreckt, die im Abstand vor dem vorderen Messerende an der Messer-Außenseite mündet, und daß die Verpreßleitung an ihrem vorderen Ende mit einem verschließbaren Spülkanal od.dgl₉ verbunden ist.

Über die an dem Vortriebsmesser angeordnete Verpreßleitung kann eine Verpreßmasse, wie z„B. Zementmilch oder vorzugsweise eine aushärtbare Schaumstoffmasse, eingepreßt werden, so daß es möglich ist, Ausbrüche oder sonstige Hohlräume im Umfangsbereich des Schildes schon in geringem Abstand von der Ortsbrust zu verfüllen und damit Auflockerungen und Setzungen des Gebirges weitestgehend zu vermeiden,, Das Verpressen der härtbaren Verpreßmassen kann dabei während der Vortriebsarbeit vom hinteren Schildende her vorgenommen werden. Die an der Außenseite des Messers angeordnete Verpreßöffnung befindet sich zweckmäßig in einem solchen Abstand von dem vorderen Ende des Messers, daß die über die Verpreßleitung zugeführte und aus der Verpreßöffnung austretende Verpreßmasse an einem Abfließen zum vorderen Messerende hin und in den Schildraum gehindert wird. Um nach erfolgtem Verpressen die Verpreßleitung reinigen zu können und damit Verstopfungen derselben zu verhindern, ist mit der Verpreßleitung der verschließbare Spülkanal in einer solchen Anordnung verbunden, daß das Spülmittel, wie insbesondere Wasser, durch die Verpreßleitung und den Spülkanal hindurchgeleitet werden kann« Während des Spülvorgangs wird die an der Außenseite des Messers befindliche Verpreßöffnung zweckmäßig mittels

S09822/031S

Gewerkschaft Eisenhütte Westi'alia _λλ^_λ^γ- *

eines Verschlußorgans geschlossen gehalten, so daß das Spülmittel hier nicht austreten kann. Die Zuführung des Spülmittels kann ebenfalls vom hinteren Ende der Verpreßleitung her erfolgen, wobei das Spülmittel vorzugsweise an der Innenseite des Messers über den Spülkanal in den Schildraum austritt. Andererseits könnte aber auch eine Durchspülung der Verpreßleitung in entgegengesetzter Richtung durchgeführt werden, indem der Spülmittelanschluß an dem Spülkanal vorgesehen wird. In diesem Fall tritt das Spülmittel am hinteren Ende der Verpreßleitung, also im rückwärtigen Schildbereich aus.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verpreßleitung und der Spülkanal mittels desselben Verschlußorgans wahlweise verschließbar, derart, daß das Verschlußorgan während des Verpeßvorganges den Spülkanal und während des Spülvorganges die Verpreßöffnung verschließt. In besonders einfacher Weise läßt sich dies bewerkstelligen, wenn die Verpreßleitung an ihrem vorderen Ende mit einem Querkanal verbunden wird, dessen einer Zweig in der Verpreßöffnung an der Außenseite des Messers mündet und dessen anderer Zweig den an der Innenseite des Messers mündenden Spülkanal bildet. Als Verschlußorgan kann z„B. ein Stopfen od.dgl., vorzugsweise ein Gewindestopfen, vorgesehen werden, der in dem Querkanal verstellbar ist, derart, daß er wahlweise den einen oder den anderen Zweig des Querkanals verschließt. Die Verstellung des Stopfens kann von der Schildinnenseite her auf einfache Weise erfolgen.

Die Verpreßleitung besteht vorzugsweise aus einer Rohrleitung, die geschützt im Inneren des profilierten, vorzugsweise etwa kastenförmigen Vortriebsmessers angeordnet wird.

809822/0 315

Gewerkschaft Eisennütte Westfalia

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Figo 1 im Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Vortriebsmesser mit der Verpreßleitung und der Spülvorrichtung;

Fig. 2 das Vortriebsmesser gemäß Fig. 1 in einem Teil-Längsschnitt im Bereich des vorderen Endes der Verpreßleitung mit dem hier angeordneten Spülkanal ·

Das dargestellte Vortriebsmesser 30 besteht aus einer profilierten, vorzugsweise kastenförmigen Stahlbohle, die am vorderen Ende, wie üblich, eine Messerschneide 11 aufweisen kann. Am hinteren Ende ist das Vortriebsmesser 10 mit einem flachen Messerschwanz 12 versehen, wie dies ebenfalls bekannt ist.

Im Inneren des Vortriebsmessers ist eine aus einem Rohr bestehende Verpreßleitung 13 befestigt, die sich längs durch das Vortriebsmesser hindurch erstreckt und im vorderen Bereich in einem Querkanal 14 mündet, der aus einem eingeschweißten RohrstUck besteht. Der das Vor-•fclebsmesser auf ganzer Stärke durchsetzende Querkanal mündet in seinem einen Zweig in einer Verpreßöffnung 15, die in einem solchen Abstand von dem vorderen, die Schneide 11 aufweisenden Ende des Vortriebsmessers angeordnet ist, daß die an der Verpreßöffnung 15 austretende härtbare Verpreßmasse nicht frei zu dem vorderen Messerende hin und damit in den Schildinnenraum abfliessen kann, sondern etwaige an der Ausbruchswandung vorhandene Ausbrüche oder sonstige Hohlräume dicht verfüllt und auch in Spalte und Risse des umgebenden Gebirges eindringen kann.

80982?/0

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalis.

- 6s-

Der andere Zweig des Querkanals 14 bildet einen Spülkanal 16, der mittels eines Verschlußorgans 17 verschließbar ist. Das Verschlußorgan 17 besteht aus einem Verschlußstopfen, der mit einem Außengewinde in das Innengewinde des rohrförmigen Querkanals eingeschraubt ist.

Gemäß Fig. 1 verschließt der Stopfen 17 den Spülkanal 16. Die vom hinteren Ende 13^l der Verpreßleitung 13 zugeführte Verpreßmasse fließt über die axiale Verpreßleitung 13 und den radialen Querkanal 14, wobei sie über die Verpreßöffnung 15 an der Außenseite des Vortriebsmessers austritt und damit etwaige Spalte und Hohlräume im umgebenden Gebirge verfüllt.

Nach dem Verpreßvorgang kann der Stopfen 17 in die Position gemäß Fig. 2 gebracht werden, in der er die Verpreßöffnung 15 verschließt und den Spülkanal 16 freigibt. Die Verstellung des Stopfens 17 kann von der Schildinnenseite her mittels eines Werkzeuges, wie z.B. eines Schlüssels erfolgen, der in einen Innenmehrkant des Stopfens 17 eingeführt wird. In der Stellung gemäß Fig. 2 kann ein Spülmittel, wie z„B. Wasser, durch die Verpreßleitung 13 und den Spülkanal 16 hindurchgedrückt werden. Das am rückwärtigen Ende der Verpreßleitung zugeführte Spülmittel tritt über den Spülkanal 16 in den Schildinnenraum aus, wie dies in Fig«, 2 durch Pfeile angedeutet ist. Es wäre auch möglich, das Spülmittel in Gegenrichtung durch den Spülkanal 16 und die Verpreßleitung 13 hindurchzudrückenβ

In der Positionfipmäß Fig„ 2 verschließt der Stopfen 17 die Verpreßöffnung 15» so daß von außen kein Erdreich in den Querkanal 14 eintreten kann₀

809822/0

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalie.

Es versteht sich_p daß anstelle des Stopfens 17 auch andere Verschlußorganey Z₀B₀ Gewindebolzen ₉ Verschlußkegel od.dglο vorgesehen werden könnenc

80982 2/031S

-ΛΟ -

Leerseite

Claims

Gewerkschaft Eisenhütte Westi'alia .

7668 265335

Ansprüche:

1. Vortriebsmesser eines Verbau- oder Hesserschild.es, da durch gekennzeichnet, daß es mit einer Verpreßleitung (13) versehen ist, welche sich vom rückwärtigen Bereich des Messers bis in dessen vorderen Bereich zu einer Verpreßöffnung (15) erstreckt, die im Abstand vor dem vorderen Messerende (11) an der Messer-Außenseite mündet und daß die Verpreßleitung (13) an ihrem vorderen Ende mit einem verschließbaren Spülkanal (16) od.dgl. verbunden ist.

2. Vortriebsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpreßöffnung (15) mittels eines Verschlußorgans (17) verschließbar iste,

ο Vortriebsmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpreßöffnung (15) und der Spülkanal (16) mittels desselben Verschlußorgans wahlweise verschließbar sind_e

4* Vortriebsmesser nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkanal (16) an der Innenseite des Messers endet.

5β Vortriebsmesser nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpreßleitung (13) an ihrem vorderen Ende mit einem Querkanal (14) verbunden ist, dessen einer Zweig in der Verpreßöffnung (15) an der Außenseite des Messers mündet und dessen anderer Zweig den an der Innenseite des Messers mündenden Spülkanal (16) bildet.,

809822/031S

Gewerkschaft Eisenhütte Wost^alia

Vortriebsmesser nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (17) aus einem Stopfen od_odgl_e, insbesondere einem Gewindestopfen, besteht, der in dem Querkanal (14) verstellbar ist, derart, daß er wahlweise den einen oder anderen Zweig des Querkanals verschließt,,

7. Vortriebsmesser nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpreßleitung aus einem in oder außen an dem profilierten Vortriebsmesser (10) angeordneten Rohr oder einer Bohrung im Vollmaterial besteht _o

09822/0315