DE2709739A1

DE2709739A1 - Schildvortriebseinrichtung mit fluessigkeitsgestuetzter ortsbrust

Info

Publication number: DE2709739A1
Application number: DE19772709739
Authority: DE
Inventors: Hans Guenter Follert; Herbert Heitkamp
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1977-03-05
Filing date: 1977-03-05
Publication date: 1978-09-07
Also published as: FR2382579A1; JPS53110233A; GB1562054A; BE864331A; JPS6228275B2; FR2382579B1; DE2709739C2; NL7800877A

Description

PATENTANWÄLTE DlPL-ING. BUSCHHOFF DlPL.-ING. HENNICKE

DlPL-ING. VOLLBACH ³ 2 7 097

5 KÖLN/RH.

KAISER-WILHELM-RING 24

Rog.-Nr. 1 QW 7710 I KÖLN, den 7.2.1977

Akt««.: bitte ang«b»n VO/wO

Ana.: Gewerkschaft BlsenhUtte Westfalia 4670 LUnen

Schildvortriebseinrichtung mit flUssigkeltsgestUtzter Ortebrust

Die Erfindung betrifft eine Schildvortriebseinriohtung ■lt flttssigkeitsgestützter Ortebrust, die alt einer den AbbaurauB von dea rückwärtigen Sohildraua trennenden Trennwand versehen ist, wobei die in dea Abbauraua befindliche StUtzflUssigkeit unter Druokgaabeaufschlagung gehalten 1st.

Aus DT-AS 22 27 083 ist ein Sohild für den Tunnelvortrieb ait flUssigkeitsgestUtzter Ortsbrust dieser Art bekannt, bei welches die StUtzflüssigkelt nach dea Prinzip der kOBBunizierenden Rühren in einer Doppelkaaaer des Schildes alt Druckluft beaufschlagt ist. Die Doppelkaaaer besteht soalt aus einer zur Ortsbrust hin offenen Abbaukaaaer und einer dahinter angeordneten, Bit der Abbaukaaaer la Sohlbereloh verbundenen Druckluftkaaaer. Für die Brriohtung der beiden Kaaaern Bussen Ib Schild zwei Trennwllnde Ib Abstand hintereinander angeordnet werden, die sich la wesentlichen über den ge-

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samten Schildquerschnitt erstrecken· Dabei ist es erforderlich, die Welle der als Vollschnittmaschine ausgebildeten Vortriebsmaschine durch beide Trennwände unter Abdichtung hindurohzufUhren. Das Bodenmaterial muß von der vorderen Abbaukammer in die dahinterliegende Druckluftkammer überführt und aus dieser mittels einer Fördervorrichtung, z.B. eines Schöpfrades, über einen im Druckluftpolster liegenden Zwischenförderer und eine ihm nachgeschaltete Sohleuse abgefördert werden. Da im oberen Bereich der Druckluftkammer das Druckluftpolster aufrechterhalten werden muß, ist es erforderlich, die Druckluftkammer druckdicht auszuführen· Insgesamt erfordert die bekannte Schildvortriebs einrichtung einen beträchtlichen Bauaufwand· Zugleich wird der Ortsbrustbereich des Schildes durch die Doppelkammer und die in dieser angeordneten Vorrichtungen weitestgehend zugebaut·

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schildvortriebseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Bauaufwand insgesamt vermindert, der Sohildraum nicht mehr als unbedingt erforderlich zugebaut und die Betriebssicherheit des für die Flttasigkeitsabstützung der Ortsbrust vorgesehenen Systems erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abbaukammer über eine Leitung mit mindestens einem sohildunabhängigen Druckspeioherbehälter verbunden ist, der unter Gasdruok stehende StUtzflüssigkeit enthält.

Unter der Bezeichnung "schildunabhängig¹¹ ist hier zu verstehen, daß der Druokspeioherbehälter nicht durch im Sohild fest eingebaute Schottwände u.dgl. gebildet

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wird, sondern aus einem gesonderten Behälter besteht, der an beliebiger Stelle Im Schild oder vorzugsweise hinter dem Schild In der Tunnelstrecke od. dgl«, angeordnet werden kann. Der Druckspeicherbehälter wird dabei über eine Rohrleitung oder, was Im allgemeinen vorzuziehen ist, über eine flexible Sohlauchleitung mit der Abbaukammer des Vortriebsschildes verbunden.

Es empfiehlt sich, den Druckspeicherbehälter an einem Wagen oder Schild anzuordnen, so daß er sich dem Schild nachfuhren läßt. An dem Wagen können auch noch andere für die Vortriebsarbeit oder die Ausbauarbeit benötigte Vorrichtungen, wie z.B. ein Pumpen- und Antriebsaggregat, eine Transportvorrichtung für Ausbaumaterial u.dgl., angeordnet werden·

Mit der Erfindung ergibt sich eine beträchtliche Vereinfachung des für die PlUssigkeitsabstUtzung der Ortsbrust benötigten Systems und damit auch des gesamten Vortriebsschildes. Im Schild selbst braucht nur eine einzige, die ortsbrustseltige Arbeitskammer von dem rückwärtigen Schildraum abschottende Trennwand eingebaut zu werden. Der Druckspeicherbehälter läßt sich an beliebiger Stelle innerhalb des Schildes oder auch hinter dem Sohild in der Strecke dort unterbringen, wo er den Arbeltsablauf nicht stört. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Druckspeioherbehälter nach Art einer Behälterbatterie vorzusehen, die dabei zweckmäßig über eine gemeinsame Leitung an die Abbaukammer angeschlossen werden. Dabei läßt sich die Anordnung auoh ohne weiteres so treffen, daß die Druckspeicherbehälter der Batterie einzeln zu- und absohaltbar sind. Da aus der Abbaukammer ständig das Bodenmaterial mit einem Teil der StUtzflUssigkeit abgezogen wird, muß

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hier die StützflUssigkeit kontinuierlich ergänzt werden, um sicherzustellen, daß die Ortsbrust auf ganzer Höhe von der Flüssigkeitssäule gestutzt wird. Für die Zuführung der frischen Flüssigkeit wird zweckmäßig eine gesonderte Zuf Uhrungsvorrichtung vorgesehen. Der Druckspeicherbehälter gleicht dabei nur etwaige Schwankungen der Druckflüssigkeitssäule innerhalb der Abbaukammer aus.

Es empfiehlt sich im übrigen, die den oder die Druckspeicherbehälter mit der Abbaukammer verbindende Leitung im Sohlbereich an die Abbaukammer anzuschließen.

Die Druckspeioherbehälter können selbst bei hohen Gasdrücken einwandfrei dicht ausgeführt werden, so daß insofern auoh keine besonderen Abdichtprobleme bestehen.

In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.

Die dargestellte Schildvortriebseinrichtung weist einen Vortriebsschild 10 auf, dessen der Ortsbrust 11 zugewandte Stirnfläche, wie bekannt, als Schneide 12 ausgebildet ist. Der Schild wird mittels hydraulischer Pressen 13» die sich z.B. an dem eingebrachten Tunnelausbau, z.B. einem TUbbingausbau 14, abstützen, in Vortriebsriehtung V vorgedruckt.

Der Innenraum des Schildes 10 ist durch eine Trennwand 15 unterteilt. Der Raum zwischen der Ortsbrust und der Trennwand 15 bildet eine Abbaukammer 16, die eine als Vollschnittmaschine ausgebildete Vortriebsmaschine 17 aufnimmt, welohe mittels hydraulischer Vorschubzylinder 18 gegen die Ortsbrust 11 anstellbar ist.

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Die Abbaukammer 16 wird von der Trennwand 15 zu dem rückwärtigen Schildraum hin abgeschottet· Zur Stützung der Ortsbrust 11 ist die Abbaukammer 16 mit einer Stützflüssigkeit gefüllt. Das für die Stützflüssigkeit verwendete Wasser kann mit einem Beschwerungsmittel, z.B. Bentonit, versetzt sein, um die Stutzwirkung zu erhöhen. Die Zuführung der Stützflüssigkeit erfolgt über eine Leitung 23» welche die Trennwand 15 durchdringt und im unteren Bereich in der Abbaukammer 16 mündet. Die Absaugleitung 19 ist hinter der Abbaukammer 16 z.B. an eine (nicht dargestellte) Pumpe angeschlossen.

Die in der Abbaukanmer 16 befindliche Flüssigkeitssäule steht unter dem Druck eines Druckgases, welches in einem Druckspeicherbehälter 20 enthalten ist. Der Druckspeicherbehälter 20 bildet einen Vorratsbehälter für Flüssigkeit (Wasser) 21, welche durch das im Kopfraum 22 des Behälters befindliche Druckgaspolster unter dem gewünschten Druck gehalten wird· Der Druckspeicherbehälter 20 ist an seiner Unterseite über die Rohr- oder Schlauchleitung 23t welche die Trennwand 15 durchdringt, im Sohlbereich an die Abbaukammer 16 angeschlossen. Die Abbaukammer 16 und der Druckspeicherbehälter 20 stehen demgemäß in ständiger kommunizierender Verbindung.

Das während der Vortriebsarbeit anfallende Bodenmaterial kann als Schlamm aus der Abbaukammer 16 abgepumpt oder in sonstiger Weise abgefordert werden. Das dabei abgeförderte Wasservolumen wird über die Zuführungsleitung 23 ersetzt. Etwaige Schwankungen der Druckflüssigkeitssäule innerhalb der Abbaukammer 16 können dadurch ausgeglichen werden, daß die in dem Druckgasbehälter 20 befindliche Flüssigkeit unter der Wirkung des Gasdruckes über die Leitung 23 in die Abbaukammer 16 gedrückt wird.

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Insbesondere bei Schilden größerer Durchmesser können mehrere Druckspeicherbehälter vorgesehen werden, die, wie bei 20^f angedeutet, zu einer Behälterbatterie zusammengefaßt und jeweils an die gemeinsame Leitung 23 angeschlossen sind· Der Druckspeicherbehälter 20 bzw. die Behälterbatterie wird zweckmäßig auf einem Schlitten oder Wagen angeordnet, der dem Schild 10 in Vortriebsrichtung V folgen kann. Der Druckspeicherbehälter bzw. die Batterie läßt sich im übrigen an jeder geeigneten Stelle innerhalb des Schildes oder hinter diesem in der Strecke unterbringen.

über den Gasdruck in dem bzw. den Druckspeicherbehältern läßt sich der Überdruck in der Füllung der Abbaukammer einstellen. Als StützflUssigkeit kann auch eine Aufschlämmung aus Wasser und einem Beschwerungsstoff, wie vor allem Bentonit, verwendet werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE DlPL-ING. BUSCHHOFF Dipl.-Ing. hennicke DlPL-lNG. VOLLBACH 5KOLN/RH. KAISER-WIIHELM-RING 24 Reg.-Nr. I ÜW Tf 10 I KÖLN, den 7.2.1977 Akt.nz.1 bitte oneeben / Atm,ι Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 LUnen Titel: Schildvortriebseinrichtung mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust Ansprüche:

1. Schlldvortriebseinriohtung mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust, die mit einer den Abbauraum von dem rückwärtigen Schildraum trennenden Trennwand versehen ist, wobei die in dem Abbauraum befindliche StützflUssigkeit unter Druckgasbeaufschlagung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbaukammer (16) über eine Leitung (23) mit mindestens einem schildunabhängigen Druckspeicherbehälter (20) verbunden ist, der unter Gasdruck stehende Stutzflüssigkeit enthält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicherbehälter (20) hinter dem Vortriebsschild in der Tunnelstrecke angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicherbehälter (20) an einem dem Schild naohfUhrbaren Wagen oder Schlitten angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicherbehälter (20) über eine flexible Lei-

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tung (23) mit der Abbaukammer (16) verbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, eine 3ehälterbatterie bildende Druckspeicherbehälter (20) vorgesehen sind, die über eine gemeinsame Leitung (23) an die Abbaukammer (16) angeschlossen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Druckspeicherbehälter (20) der Batterie einzeln zu- oder abschaltbar sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da3 der Gasdruck in dem bzw. den üruckspeicherbehältern (20) einstellbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den oder die Druckspeicherbehälter (20) mit der Abbaukammer (16) verbindende Leitung (23) im Sohlbereich in die Abbaukammer mündet.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ergänzung der mit dem Bodenmaterial aus der Abbaukammer abgezogenen Stützflüssigkeit eine gesonderte Flüssigkeitsabführung (19) vorgesehen ist.

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