DE269432C

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Publication number: DE269432C
Application number: DENDAT269432D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- J& 269432 KLASSE 19/. GRUPPE- J & 269432 CLASS 19 /. GROUP

HERMANN GRÄUEL in BERLIN.HERMANN GRÄUEL in BERLIN.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Tunneln in schwimmendem Gebirge, und zwar benutzt das neue Verfahren in üblicher Weise einen Bohrschild, der unter Abstützung gegen die schon fertiggestellten Tunnelwandungen und unter Entfernen des vor ihm anstehenden Gebirges vorgetrieben wird.The invention relates to a method and an apparatus for producing Tunneling in floating mountains, using the new method in the usual way a drilling shield, which is supported against the already completed tunnel walls and is driven forward with removal of the mountains in front of him.

Das Entfernen des anstehenden GebirgesThe removal of the upcoming mountains

ίο wird bei den üblichen Einrichtungen vielfach durch Druckwasser in der Weise vorgenommen, daß ein Druckwasserstrahl zum Losbrechen der Erdmassen benutzt wird, und daß die dann frei herabfallenden Massen von Hand oder durch einen Wasserstrom abgeführt werden. Bei diesem Verfahren können infolge des ungleichen Zusammenwirkens des Preßwasserstrahles und der Wasser- und Sandabführung teilweise Unterspülungen entstehen, die ein Nachstürzen großer Erdmassen und andere Unfälle verursachen.ίο becomes multiple with the usual facilities made by pressurized water in such a way that a jet of pressurized water to break loose the mass of earth is used, and that the then freely falling masses by hand or removed by a stream of water. This procedure can result in the unequal interaction of the compressed water jet and the water and sand discharge partial erosion occurs, which causes large masses of earth to fall and other accidents.

Das Wesen der Erfindung liegt demgegenüber zuvörderst darin, daß das in das Gebirge gepreßte Wasser sofort und in denselben Mengen, wie es hineingedrückt wird, auch wieder abgesaugt wird, und zwar zweckmäßig in einem völlig geschlossenen Kreislauf, indem es nach Ausscheidung der aus dem Gebirge herausgelösten und herausgewaschenen Sandmassen der Druckwasserleitung wieder zugeführt wird. Jeder schädliche Einfluß des Tunnelvortriebes auf den Ruhezustand der umgebenden Sandmassen ist bei dem neuen Verfahren beseitigt. Die Vorrichturig zur Ausführung des neuen Verfahrens besteht aus einer Saug- und Druckpumpe, deren Saugleitung oben an einem am 40 The essence of the invention, on the other hand, lies primarily in the fact that the water pressed into the mountains is sucked off again immediately and in the same quantities as it is pressed in, and that is expedient in a completely closed circuit, in that it is released after the excretion of the water from the mountains and washed out sand masses are fed back into the pressurized water pipe. Any detrimental influence of the tunnel advance on the state of rest of the surrounding sand masses is eliminated with the new method. The device for carrying out the new process consists of a suction and pressure pump, the suction line of which is at the top of a 40

Brustschild befestigten Sandabscheidungsgefäß mündet, und deren Druckleitung in den Wasseraustrittsrnündungen des Brustächildes endigt.Breast shield attached sand separation vessel opens, and its pressure line in the water outlet orifices of the Brustächildes ends.

Besonders zweckmäßig wird der Entladezylinder mitten im Brustschild angeordnet und ringsum von Spritzrohren umgeben. In diesem Falle trägt auch die allseitig symmetrische Auswölbung, die durch die einzelnen Wasserströmungen geschaffen wird, zur sieheren Aufrechterhaltung des Urzustandes des Gebirges bei.The unloading cylinder is particularly expediently arranged in the middle of the breastplate and surrounded all around by spray pipes. In this case, the symmetrical one on all sides also bears Bulge created by the individual water currents Maintaining the original state of the mountains.

Wichtig für die Erfindung sind weiter Ergänzungen des Verfahrens insofern, als der gewonnene Sand unter dem Einfluß des Betriebsdruckwassers unmittelbar an solche Stellen geschickt wird, wo er die leergebliebenen Räume hinter der Tunnelwandung aufzufüllen hat; bei dieser Art der Auffüllung ist gleichfalls jede Störung des Urzustandes des Gebirges nach Möglichkeit ausgeschlossen.Further additions to the method are important for the invention insofar as the recovered sand under the influence of the operating pressure water directly to such places is sent, where he can fill up the empty spaces behind the tunnel wall Has; with this kind of filling there is likewise every disturbance of the original condition of the mountains excluded if possible.

Wesentlich für die Vorrichtung, die zu dieser Auffüllung der Lücken im Gebirge dient, ist es femer, daß zur Verhütung und zur Beseitigung von Verstopfungen in dem Zuführungsrohr dieses ein zweites, durchlöchertes und mit feinmaschigem Drahtgeflecht umgebenes Rohr umschließt, durch welches Druckwasser hindurchgeschickt werden kann. Diese Einrichtung ermöglicht die Beseitigung der ! unvermeidlichen, insbesondere in Arbeitspausen auftretenden Verstopfungen des Auffüllrohres mit ganz besonders geringen Drucken des Spülwassers.Essential for the device that is used to fill in the gaps in the mountains, it is also used to prevent and remove blockages in the supply pipe this a second, perforated and surrounded with fine-meshed wire mesh Tube encloses through which pressurized water can be sent. This facility enables the elimination of the ! unavoidable blockages of the filling tube, especially during work breaks with particularly low pressures of the rinse water.

Die Zeichnung zeigt eine zur Ausführung des neuen Verfahrens dienliche Einrichtung, und zwar istThe drawing shows a device useful for carrying out the new method, namely is

Fig. ι ein senkrechter Längsschnitt des vordersten Tunnelteiles,Fig. Ι a vertical longitudinal section of the foremost Tunnel part,

Fig. 2 eine Ansicht des Brustschildes vom Tunnel her,2 shows a view of the breast shield from the tunnel,

Fig. 3 eine Einzeldarstellung eines der zum Auffüllen der leeren Umfangsräume dienenden Rohre.3 shows an individual representation of one of the spaces used to fill up the empty circumferential spaces Tube.

Der Schild ι besitzt eine Mantelfläche 2, die etwas größeren Durchmesser hat als der herzustellende Tunnel; die Mantelfläche setzt sich oben in einer den Schild überragenden Kappe 3 fort, die den Schild im Gebirge führt.The shield ι has a lateral surface 2, which has a slightly larger diameter than the one to be produced Tunnel; the outer surface is located at the top in a tower protruding from the shield Cap 3, which leads the shield in the mountains.

Der Schild besitzt in der Mitte eine großeThe shield has a large one in the middle

öffnung 4, und an diese schließt innen ein Zylinder 5 an, der an seinem freien Ende geschlossen ist und zum Abscheiden des durch die öffnung 4 hereinbeförderten Sandes dient. Zum Entfernen des Sandes besitzt der Zylinder 5 unten eine Klappe 6, die durch eine Druckfeder 7 geschlossen gehalten wird und zum Herausnehmen von Sand geöffnet wird.Opening 4, and this is followed by a cylinder 5 on the inside, which at its free end is closed and serves to separate the sand conveyed in through the opening 4. To remove the sand, the cylinder 5 has a flap 6 below, which is through a Compression spring 7 is kept closed and opened to remove sand.

Auf der Oberseite des Entladezylinders 5On top of the unloading cylinder 5

ist mit einem Stutzen 8 ein Sammelbehälter 9 aufgesetzt, aus dem das von Sand befreite Wasser abgesaugt wird.a collecting container 9 is placed with a nozzle 8, from which the sand is removed Water is sucked off.

Der Schild besitzt zwei konzentrische Reihen von öffnungen 10, die zur Einführung des Druckwassers ins Gebirge dienen. Außerdem ist ein Bohrflügel 11 mitten im Schild gelagert, der einen Kanal 12 zur Zuführung von Druckwasser enthält und durch seine hohle Drehachse 13 mit einem Flansch 14 an die Druckleitung angeschlossen werden kann. Zur Erzeugung des Kreislaufes dient eine Saug- und Druckpumpe 15, deren Saugleitung am Sammelbehälter 9 angeschlossen ist, und deren Druckleitungsanschlüsse zu den öffnungen 10 des Bohrschildes und dem Kanal 12 des Bohrflügels führen; die Pumpe nebst ihren Leitungen ist nur schematisch ■ dargestellt. Der Bohrflügel kann auch seitliche Austrittsöffnungen für das Druckwasser besitzen.The shield has two concentric rows of openings 10, which are used to introduce the Serve pressurized water into the mountains. In addition, a drilling wing 11 is mounted in the middle of the shield, which contains a channel 12 for the supply of pressurized water and through its hollow Axis of rotation 13 can be connected to the pressure line with a flange 14. To the The circuit is generated by a suction and pressure pump 15, the suction line of which is on The collecting container 9 is connected, and its pressure line connections to the openings 10 guide the drill shield and the channel 12 of the drill wing; the pump and its lines is only shown schematically. The drilling wing can also have lateral outlet openings own for the pressurized water.

Zur besseren Abdichtung der Vorderkappe 3 des Brustschildes gegenüber dem Gebirge ist an der Kappe ein Stoff streif en 16 befestigt, der sich dem Gebirge anschmiegt und ein den Urzustand störendes Aufsteigen von Wasser verhütet.To better seal the front cap 3 of the breast shield against the mountains on the cap a strip of fabric 16 attached, which hugs the mountains and a prevents the original state from disturbing the rising of water.

Die Tunnelwandungen werden innerhalb des Brustschildes in Spiralbau aus einzelnen Einsatzstücken oder Tübbings 17 hergestellt, zweckmäßig unter Zusammenfügung dieser durch Schraubzwingen. Hydraulische Pressen 18 stützen sich einerseits gegen diese Tübbings ab und andererseits gegen den Schild 1 und dienen zu dessen Vortrieb.The tunnel walls are made of individual inserts in a spiral structure within the breast shield or tubbings 17 produced, expediently by joining these by screw clamps. Hydraulic presses 18 are supported on the one hand against these segments from and on the other hand against the shield 1 and serve to propel it.

Auf der Vorderseite des Schildes sind Vorsprünge 19 angebracht, die zur Auflockerung des Erdreiches beitragen,On the front of the shield projections 19 are attached to loosen up contribute to the soil,

Die Abdichtung des Brustschildmantels 2 gegenüber den Tunnelwandungen erfolgt in bekannter Weise durch Luftschläuche 20, 21, die am Mantel 2 festgelegt sind, und durch eine Manschette 22.The breast shield jacket 2 is sealed against the tunnel walls in known manner by air hoses 20, 21, which are fixed on the jacket 2, and through a cuff 22.

Zum Ausfüllen des hinter dem Brustschild 1 und außerhalb der Tunnelwandungen verbleibenden leeren Raumes mit Sand ist eine Sandstrahlpumpe vorgesehen. Diese besteht aus einem flaschenartigen Gefäß 25, dessen Deckel 26 mit einer Schraubzwinge 27 festgelegt ist. In dem Behälter 25 sind zwei genau gleichachsige Rohre 28, 29 in einigem Abstande voneinander angebracht; das erste dieser Rohre ^ ist an die Druckwasserleitung angeschlossen, während das zweite zum Zuführen des Sandwassergemisches zu den aufzufüllenden Stellen dient. Dieses Rohr 29 endigt in einem durch den Schildmantel 2 hindurchgeführten Spülrohr 30, in dessen Achse ein durchlöchertes und mit einem feinmaschigen Drahtgeflecht überzogenes zweites Rohr 31 eingesetzt ist (Fig. 3); dieses Innenrohr 31 ist über einen Hahn 32 an die Druckwasserleitung angeschlossen. Die Einrichtung erlaubt, wenn sich im Spülrohr 30 Verstopfungen gebildet haben, durch Öffnen des Hahnes 32 völlig sicher den verstopfenden Sand nach und nach herauszuschlemmen. Diese Einrichtung läßt sich in genau gleicher Weise in Verbindung mit dem unter Druck stehenden Sande der Sandstrahlpumpe allgemein zum Ausfüllen von Unterhöhlungen bei Gebäuden, Brückenpfeilern und ähnlichen Körpern verwenden, und zwar auch in Verbindung mit Zement als Ausfüllstoff. Derartige Spülrohre sind über den gesamten Tunnelumfang verteilt. To fill in what remains behind the breast shield 1 and outside the tunnel walls A sandblasting pump is provided in the empty space with sand. This consists of a bottle-like vessel 25, whose Lid 26 is fixed with a screw clamp 27. In the container 25 there are two exactly equiaxed tubes 28, 29 attached at some distance from one another; the first of these pipes ^ is connected to the pressurized water pipe, while the second is connected to the supply of the sand water mixture is used to fill the areas. This tube 29 ends in a section through the shield jacket 2 flushing pipe 30 passed through, in the axis of which there is a perforated and a fine-meshed Wire mesh covered second tube 31 is inserted (Fig. 3); this inner tube 31 is connected to the pressure water line via a tap 32. The facility allows if blockages have formed in the flushing pipe 30, by opening the tap 32 completely safe to squeeze out the clogging sand little by little. This facility can be used in exactly the same way in connection with the pressurized sand of the sandblasting pump in general Use to fill in cavities in buildings, bridge piers and similar bodies, also in connection with cement as a filler. Such flushing pipes are distributed over the entire circumference of the tunnel.

Zur weiteren Auflockerung des vor dem Schild anstehenden Gebirges können nötigenfalls bewegliche Rührflügel 33 angeordnet sein, und es können außerdem Einrichtungen zum Abbrennen von etwa in der Tunnelbahn befindlichen Holzgegenständen vorhanden sein.To further loosen up the mountains in front of the sign, if necessary movable agitator blades 33 can be arranged, and there can also be devices for Burning off of wooden objects located in the tunnel runway.

Die Arbeit mit dem Bohrschilde gestaltet sich so, daß das durch die öffnungen 10 ins Gebirge gepreßte und durch die Mittel-Öffnung 4 wieder eingesaugte Kreislaufwasser, nötigenfalls unter Mithilfe des Bohrflügels 11 und der Vor Sprünge 19, den Sand in den Entladezylinder 5 hineinbefördert. Von hier wird der Sand, soweit er nicht zum Hinterfüllen der Auskleidung gebraucht wird, durch Öffnen der Klappe 6 herausbefördert, während das Wasser zum Sammelbehälter 9 und .von dort wieder in den Kreislauf der Pumpe 15 zurückströmt. Wesentlich ist, daß stets, auch beim Ersetzen des etwa zu sehr verunreinigten Kreislaufwassers, genau dieselbe Menge in der Zeiteinheit dem Gebirge zugeführt und entzogen wird, da nur hierdurch ein schnelles Arbeiten ohne Störung des Ruhezustandes des Gebirges möglich ist.The work with the drill shields is designed in such a way that the through the openings 10 ins Mountains of pressed and circulated water sucked in again through the central opening 4, If necessary, with the help of the drilling wing 11 and the front jumps 19, the sand into the unloading cylinder 5 transported in. From here, the sand, if it is not needed for backfilling the lining, is opened by opening it the flap 6 conveyed out, while the water to the collecting tank 9 and .from there flows back into the circuit of the pump 15. It is essential that always, also with Replacing the circuit water that is too polluted, exactly the same amount in the Time unit is fed and withdrawn from the mountains, as this is the only way to achieve a rapid one Working without disturbing the resting state of the mountains is possible.

Claims

Patent Claims:

ι. Process for the construction of tunnels in floating mountains with a drill shield using pressurized water and water suction, characterized in that the pressed into the mountains Water immediately and in the same quantities as pressed in, sucked off again and after having been freed from the sand masses that were carried along is fed back to the pressure water line in the circuit.

2. Device for performing the method according to claim i, characterized in that that at the top of a discharge cylinder attached to the breastplate, the suction line of a suction and pressure pump is connected, the pressure line of which in the spray pipes that detach the mountains, ends.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the unloading cylinder lies in the middle of the breastplate and is surrounded all around by spray pipes.

4. The method according to claim 1, characterized in that the sand obtained under the pressure of the operating pressure water in the annulus between the tunnel wall and the jacking jacket is promoted.

5. Device for performing the method according to claim 4, characterized in that that to prevent or remove blockages in the pipe leading to the annulus in this a second, perforated and surrounded with fine-meshed wire mesh Pipe is inserted through which water from the pressure pipe is sent can be.

1 sheet of drawings.