DE2745215C2

DE2745215C2 - Verfahren zum Steuern einer Schildvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE2745215C2
Application number: DE2745215A
Authority: DE
Inventors: Kozo Ono; Masao Tsuchiura Suda
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1977-10-07
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE2745215A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Schildvortriebsmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einer allgemein bekannten Schildvortriebs-Bauweise zum Auffahren von Tunnelbauten in mildem oder gebrächem Gebirge ist unmittelbar an der Ortsbrust ein maschinenseitig abgeschotteter Arbeitsraum vorgesehen, in dem ein Luftüberdruck eingehalten wird, um ein Hereinbrechen des am Stoß anstehenden Gebirges zu verhindern. Die Ortsbrust selbst kann zusätzlich gegen Hereinbrechen durch gesonderte" Stützzylinder abgesichert sein, welche am Schild bzw. an der Abschottung des Arbeitsraumes abgestützt sind. Der Abbau erfolgt entweder von Hand, wobei jeweils Partien dieser Abstützung nacheinander gelöst werden, oder mechanisch mittels eines umlaufenden Fräskopfes.

Ein in der DE-AS 22 45 501 beschriebenes Vortriebsverfahren stellt eine Weiterentwicklung dieser Bauweise dar. Der Arbeitsraum ist mit einer Trübe aus Wasser, Zusatzmittel wie Bentonit und Ausbruch gefüllt, wobei die Fließfähigkeit der Trübe durch Steuerung der Leistung einer Pumpe für den Wasserzulauf bzw. der Leistung einer Abförderpumpe für den fließfähigen

ίο Ausbruch erfolgt Im Arbeitsraum wird über die Steuerung der einen oder anderen Pumpe ein Druck aufrechterhalten, der dem Gebirgsdruck an der Ortsbnist entspricht Zu diesem Zweck sind Druckfühler im Arbeitsraum vorgesehen, deren Signale über einen Druckregler und einen Verstärker einen Antriebsmotor bzw. eine Wirbelstromkupplung für die Wasserpumpe steuern. - ·

Dieses Vortriebsverfahren — incL seiner Steuerung — kann im sog. schwimmenden Gebirge, z. B. bei vorhandenen Schwimmsand-Schichten, nicht angewandt werden. Bekanntlich sind Schwimmsand-Schichten aufgrund der fehlenden Bindungen zwischen den Einzelpartikeln außerordentlich fließfähig und verhalten sich beim Anfahren wie unter Druck stehende Flüssigkeiten. Besteht nun im Arbeitsraum ein Flüssigkeitsdruck, dann kann aufgrund der fehlenden Bindungen zwischen den Einzelpartikeln dieser Flüssigkeitsdruck das Hereinfließen der Schwimmsande in den Arbeitsraum auch dann nicht verhindern, wenn er auf entsprechend hohe Werte eingestellt wird. Eine Regelung der Vortriebsgeschwindigkeit der Schildvortriebsmaschine ist bei diesem Vorgehen nicht möglich. Ferner sind eine Reihe von zusätzlichen Aggregaten, wie Wasserpumpe, Wasserdruckleitungen, Wasserbehälter usw, notwendig, für die neben dem hohen

Kapital- und Investitionsaufwand noch gesonderte

untertägige Kammern oder übertägige Abstellflächen vorgesehen werden müssen.

Aus der JP-OS 51-732, 1976, ist ferner ein

Schiidvortriebsverfahren für insbesondere weichen, fließfähigen Untergrund bekannt, bei dem in den abgeschotteten Arbeitsraum während des Vorschubbetriebs Bentonit in Form einer hochviskosen Trübe oder eines Pulvers eingeführt wird, das quasi als Schmiermit-

tei für das vom Fräs- oder Schälkopf in den Arbeitsraum hineingewonnene Haufwerk dient. Die Abförderung des hereingewonnenen Haufwerkes aus dem Arbeitsraum erfolgt mittels eines Schneckenförderers. Dieses Verfahren hat gegenüber dem herkömmlichen Vorgehen den Vorteil, daß der Druck im Arbeitsraum direkt vom hereingewonnenen, jedoch mit erheblichen Mengen an Bentonit versetzten Haufwerk auf die Ortsbrust ausgeübt wird. Der Fräskopf trägt Rührflügel an seinen Fräsarmen, die den hereingewonnenen Ausbruch und die Bentonit-Trübe im abgeschotteten Arbeitsraum zu einem hochviskosen Schlamm verrühren. Auch bei diesem bekannten Vorgehen sind somit voluminöse Hilfsaggregate incl. der dafür notwendigen untertägigen Kammern oder Abstellflächen erforderlich. Die Steuerung dieser Schildvortriebsmaschine erfolgt offensichtlich von Hand, und zwar durch Einstellen des Druckes in den Schild-Vortriebspressen und der Antriebsleistung des Fräskopfes, was jedoch eine langjährige Erfahrung voraussetzt, da die tatsächlichen Verhältnisse an der Ortsbrust nur indirekt z.B. durch Beobachten der Zusammensetzung des aus dem Arbeitsraum abgeförderten Haufwerks beurteilt werden können.
Weiterhin ist von der Anmelderin bereits ein

Verfahren und eine Einrichtung zum Regeln einer Schildvortriebsmaschine zum Auffahren von Tunnelbauten der vorliegenden Gattung vorgeschlagen worden (vgL nachveröffentlichte DE-OS 2745 928), das insbesondere zur Herstellung von U-Bahn-Strecken sowie von Versorgungskanälen großer Durchmesser in dichtbesiedelten Gebieten bei drucV_haftem gebrächem Gebirge eingesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird der zur wirksamen Abstützung der Ortsbnist erforderliche Druck allein von dem in den Arbeitsraum hineingewonnenen Ausbruch erzeugt Dieser Ausbruch im Arbeitsraum bildet quasi einen zusammen mit dem Schild vorgeschobenen Feststoff-Pfropfen, dessen durch den herrschenden Innendruck bedingte Festigkeit ausreicht, um auch Wasser- oder Schwimmsand-Einbrüche in den Arbeitsraum zu vermeiden. Die Eigenschaften dieses Feststoff-Pfropfens werden durch Ändern der Vortriebsgeschwindigkeit des Schildes und/oder der Förderleistung des Schneckenförderers gesteuert Zu diesem Zweck werden die Ist-Mengen des in der Zeiteinheit hereingewonnenen Ausbruchs und des in der Zeiteinheit aus dem Arbeitsraum abgeförderten Haufwerks erfaßt und, miteinander verglichen. Aus den Abweichungen der beiden Ist-Mengen wird ein Mengen-Abweichungssignal erzeugt welches die Forder- und/oder die Ausbruchsleistung der Schildvortriebsmaschine derart beeinflußt, daß der Haufwerkdruck im Arbeitsraum in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird. Zusätzlich wird der Ausbruchsdruck im Arbeitsraum durch entsprechende Meßdosen erfaßt deren Ausgangssignale umgewandelt werden und Korrektursignale für die Steuerung darstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern einer Schildvortriebsmaschine der eingangs angegebenen Gattung aufzuzeigen, bei dem allein der im Arbeitsraum ■ herrschende Ausbruchsdruck die Grundlage für die Steuerung der Vortriebsleistung und/oder der Förderleistung bildet

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst ?■

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.

Im folgenden wird die Arbeitsweise von verschiedenen Schildvortriebsmaschinen mit entsprechenden Steuerungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. IA, IB eine Schildvortriebsmaschine in schematischer Vorderansicht bzw. im Längsschnitt; '

Fig.'2A,*2B eine andere Schildvortriebsmaschine in schematischer Vorderansicht bzw. im schematischen Längsschnitt;

F i g. 3A, 3B eine dritte Ausführung einer Schildvortriebsmaschine in schematischer Vorderansicht bzw. im schematischen Längsschnitt;

Fig.4 bis 6 je eine Steuereinrichtung für eine der dargestellten Schildvortriebsmaschinen jeweils im Blockschaltbild.

Die Schildvortriebsmaschine nach den Fig. IA und 1B weist am vorderen Ende eines zylindrischen Schildes 10 einen Fräskopf 12 auf, der durch einen Hydraulikmotor 18 über eine Welle 14 und ein Getriebe 16 angetrieben wird und aus einer Nabe 20, einer mit dieser fest verbundenen, aus Segmenten gebildeten Stirnplatte es 22 und aus mehreren mit Messern 26 besetzten Messerträgern 24 besteht Hinter dem Fräskopf 12 ist eine Trennwand 28 im Maschinengestell befestigt die einen Arbeitsraum 30 abschottet Ein durch einen Hydraulik-Motor 32 angetriebener Schneckenförderer 34 ragt mit seinem vorderen. offenen Ende in den Arbeitsraum 30 hinein. Eine Verschlußplatte 36 zum Austragen des Ausbruches wird durch einen Stellzylinder 33 geöffnet und geschlossen. Ein am Maschinengestell abgestützter Druckring 40 wird in die Ortsbrust 48 durch hydraulische Pressen 44 vorgetrieben, die sich an einem Tübbing 42 abstützen.

Der beim Vortrieb der Maschine vom Fräskopf 12 hereingewonnene Ausbruch oder Schlamm wird aus dem Arbeitsraum 30 vom Schneckenförderer 34 in einen Streckenförderer übergeben. Mit dem Bohrfortschritt des Fräskopfes 12 wird der Druckring 40 von den Schildpressen 44 in die Ortsbnist gedrückt

Bei der Vortriebsmaschine nach Fig.2A, 2B sind Rührflügel 50 an den Messerträgern 24 im Arbeitsraum 30 vorgesehen, die den sich im Arbeitsraum 30 sammelnden Ausbruch rühren und damit eine gewisse Vergleichmäßigung des im Arbeitsraum herrschenden Druckes herbeiführen.

Bei der Schildvortriebsmaschine nach Fig.3A, 3B besteht der Fräskopf 12 aus der Nabe 20, der an der Nabe 20 befestigten Stirnplatte 22 und den Messern 26, die an Messerträgern 54 befestigt sind. Die einzelnen Messerträger 54 sind um Zapfen 52 gegenüber der Stirnplatte 22 schwenkbar und tragen jeweils mehrere Messer 26 an ihrer Vorderseite. Durch Verstellen der Messerträger 54 ändert sich die Größe des jeweiligen Schlitzes 56 zwischen den Messerträgern 54 und der Stirnplatte, wodurch die Menge des von der Ortsbrust in den Arbeitsraum 30 hereingewonnenen Ausbruchs gesteuert werden kann. Die Verstellung der Messerträger 54 erfolgt durch hydraulische Stellzylinder 58, die am Maschinengestell befestigt sind und über Druckstükke 60 die Messerträger 54 um die Drehzapfen 52 verschwenken. Die übrigen Bauteile dieser Ausführung stimmen mit den Vortriebsmaschinen gemäß F i g. 1 und 2 überein.- -

Die in Fig.4 dargestellte Steuereinrichtung ist für eine Schildvortriebsmaschine nach den F i g. 1 bzw. 2 ausgelegt

Im folgenden wird das Funktionsprinzip dieser Steuereinrichtung anhand der in Fig.4 rechts oben dargestellten numerischen Ausdrücke erörtert

Die Durchflußmenge der die Schildpressen 44 beaufschlagenden Druckflüssigkeit wird von außen im Stellglied 62 für die Schildpressen 44 eingestellt Aus diesen Werten ergibt sich die Vortriebsgeschwindigkeit des Schildes 10, auf deren Grundlage die Menge Vo des in den Arbeitsraum hereingewonnenen Ausbruches berechnet werden kann: ·· ■'■ · Λ, .;■ ·

V₀ = A J vdr

mit A — Querschnittsfläche des Schildes.

Diese Ausbruchsmenge entspricht theoretisch dem Vortriebsvolumen der Maschine. Ein Stellglied 64 steuert den Hydromotor 32, der den Schneckenförderer 34 mit der Drehzahl N antre-bt Die Menge V_t des vom Schneckenförderer 34 aus dem Arbeitsraum abgeförderten Ausbruchs ist somit gegeben durch:

V, = ty BI Nat

r\\ ■ ' — von der Bodenart abhängiger Koeffizient und B = Förderkonstante des Schneckenförderers 34.

Bei fehlender Stirnplatte 22 oder bei ausreichend großen Schlitzen zwischen der Stirnplatte 22 und den Radialstreben 24 gemäß Fig. IA, IB, wodurch der gesamte Ausbruch in den Arbeitsraum 30 gelangt, bestimmt sich die Menge AV_t des Ausbruchs im Arbeitsraum 30 durch:

/IV₁- Vo- V₁

(3)

Unter Berücksichtigung der bei der Hereingewinnung des Ausbruches eintretenden Volumenänderung um den Faktor K, der u. a. von der Bodenart und der Festigkeit der Ortsbrust bestimmt wird, ergibt sich ein Haufwerkdruck Pim Arbeitsraum aus:

P₁ -K₁ /IVi (4)

Im folgenden wird der Aufbau der Steuervorrichtung nach F i g. 4 näher erläutert, die den Ausbruchsdruck P\ im Arbeitsraum 30 aufgrund der aus der vorstehenden Analyse erhaltenen Eigenschaften steuert

Der Ist-Ausbruchsdruck kann aus den durch die Analyse erhaltenen Gleichungen nicht exakt berechnet werden, da die Faktoren ψ und K\ nicht genau abgeschätzt werden können. Aus diesem Grunde sind Druckmesser 86 an mehreren Stellen der Trennwand 28, z.B. bei a und b in Fig. 1; 2, vorgesehen, die den Ausbruchsdruck Pi an diesen Stellen des Arbeitsraumes 30 erfassen. Die erhaltenen Meßwerte werden in einem Mittelwert-Rechner 68 gemittelt um die störenden Spitzenwerte zu kompensieren. Das Ausgangssignal des Mittelwert-Rechners 68 wird in einen Grenzwert-Vergleicher 70 eingegeben, der auf der Basis eines unteren Grenzwertes, bei dem Einbrüche an der Ortsbrust vermieden werden, und eines oberen Grenzwertes, bei dem ein Klettern der Vortriebsmaschine beginnt ein Stellsignal erzeugt welches über einen Hand-Automatik-Umschalter 72 und einen Verstärker 74 das Stellglied 64 des Schneckenförderer-Motors 32 ansteuert Bei steigendem Ausbruchsdruck Pt im Arbeitsraum 30 wird über den Hydraulikmotor 32 die Drehzahl N des Schneckenförderers 34 entsprechend erhöht Auf diese Weise entsteht eine Regelschleife aus folgenden Schritten: Erfassen des Ausbruchsdruckes im Arbeitsraum; Umwandeln der Meßsignale; Steuern der Drehzahl des Schneckenförderers 34 oder des Vorschubes der Schildpresse 44; Korrektur des Ausbruchsdrukkes Pi im Arbeitsraum 30.

Ein Schaltkreis zum Erfassen von anormalen Zuständen ist zwischen dem Druckmesser 66 und dem Grenzwert-Vergleicher 70 eingeschaltet und erfaßt das Ausgangssignal desjenigen Druckmessers 66, z.B. an einer der Stellen a oder b in Fig.IB, 2B, wo ein Fjnhnich der Ortsbrüst 48 am wahrscheinlichsten ist Das Ausgangssignal dieses Schaltkreises 76 schaltet den Förderschneckenmotor 32 fiber den Grenzwert-Vergleicher 70 ab, sobald der erfaßte Ist-Ausbruchsdruck Null ist oder einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Der Schaltkreis 76 kann auch ein Signal zum Schließen der Verschhißplatte 36 abgeben oder ein Warnsignal erzeugen, das einen anormalen Zustand im Arbeitsraum anzeigt

Mh dem Hand-Automatik-Umschalter 72 wird auf Handsteuerung umgeschaltet wenn besondere Bodenbedingungen vorliegen, die durch die automatische Steoenmg nicht überdeckt werden können, oder wenn die automatische Steuerung ausfällt

Die Steuereinrichtung kann eine Kapazität aufweisen, die größere Änderungen der Störfaktoren, wie ζ. R der u. a. von der Bodenart abhängenden Faktoren ijt und K%, überdeckt Diese Faktoren η ι und K\ können auch entsprechend den vorbekannten Eigenschaften der anzufahrenden Gebirgsformationen grob abgeschaut und anschließend durch z. B. Einspritzen von geeigneten

s Zusatzmaterialien in den Arbeitsraum 30 auf geeignete Werte eingestellt werden.

Die durch die Druckmesser 66 erfaßten Ist-Werte können in weiten Bereichen schwanken. Die Zeitspanne für eine größere Änderung führt zu einer entsprechenden Verzögerungszeit auch wenn die Ist-Ausbruchsdruckwerte im Mittelwert-Rechner 68 gemittelt werden. Wenn beispielsweise Rührflügel 50 am Fräskopf 12 vorgesehen sind, ändert sich der Ausbruchsdruck im Arbeitsraum 30 periodisch mit der Drehung der

is Rührflügel, da die Drehzahl des Fräskopfes 12 nur gering ist und z.B. bei 2 bis 3U/min liegt Diese periodischen Druckänderungen haben keinen wesentlichen Einfluß auf den Betrieb der Steuervorrichtung bei normalem Boden. Bei bestimmten Bodenarten, z. B. bei einer dichten, feinkörnigen Sandschicht führen jedoch kleine Änderungen der hereingewonnenen Ausbruchsmenge zu einer großen Änderung des Ausbruchsdrukkes, wodurch die Steuerung instabil werden kann.
In diesem Fall wird zweckmäßigerweise die Menge 4 Vi des im Arbeitsraum 30 enthaltenen Ausbruches konstant eingestellt

Die Steuereinrichtung nach Fig.5 ist für die Schildvortriebsmaschine nach Fig.3A, 3B mit verstellbaren Messerträgern 54 ausgelegt Die in dieser F i g. 5 rechts oben dargestellten numerischen Ausdrucke entsprechen bezüglich der hereingewonnenen Ausbruchsmenge der Ausführung nach F i g. 4. Die Funktion der numerischen Ausdrücke zur Verstellung der Größe der Schlitze wird im folgenden kurz erläutert:

Ein Stellglied 68 dosiert die zu den Steuzyundern 5t strömende Druckflüssigkeit um die Grenzfläche S der Schlitze 56 zwischen der Stirnplatte 22 und den Messerträgern 54 zu bestimmen. Damit ergibt sich die Menge V₂ des durch die Schlitze 56 in den Arbeitsraum 30 in F ig.3A und 3B eintretenden Ausbruches:

V₂

- Pi)

(5)

mit

Ausbruchsdruck an der Ortsbrust 48,
Ausbruchsdruck im Arbeitsraum 30 und
von der Bodenart und der Schlitzgroße abhängender Koeffizient

so Damit ist die Menge Δ V₂ des sich unmittelbar an der Ortsbrust 48 ansammelnden Ausbruches gegeben durch:

Ay. ^y-- ν, (6)

Unter Berücksichtigung der Vohunenändenmg des Ausbruches beim Heremgewmnen um den Faktor Ka,

der u.a. von der Bodenart und der Festigkeit der

Ortsbrüst bestimmt wird, ergibt sich ein Ausbrachs-

dnx&ftimmittefair ander Ortsbrust zu:

P₂ = K₂ ■ AV₂ (7)

Im folgenden wird der Aufbau der Stenerdruckeinrichtung gemäß Fig.5 näher erläutert die den Ausbrachsdruck Pj auf der Grundlage der obigen Gegebenheiten steuert Wie bei der Ausführung nach Fig.4 kann der Ist-Ausbruchsdruck P₂ wegen der sich nut der Bodenart ändernden Faktoren φ und K₂ nicht aus den Gleichungen exakt berechnet werden. Daher sind Druckmesser 66 an hrere Stellen (/und eder

Vorderseite des Druckringes 40 und/oder an der Nabe des Schildfräsers 12 bei c angebracht, um die jeweiligen Ausbruchsdrücke P₂ an diesen Stellen zu erfassen. Die Meßwerte werden in einem Mittelwert-Rechner 68 gemittelt, um den Einfluß der Stör- oder Spitzenwerte zu mindern. Aus dem Ausgangssignal des Mittelwert-Rechners 68 wird im Grenzwert-Vergleicher 70 die Druckabweichung <$2 berechnet, und zwar durch Vergleich mit einem unteren Grenzwert, bei dem Einbrüche der Ortsbrust verhindert werden und mit einem oberen Grenzwert, bei dem ein Klettern der Vortriebsmaschine beginnt Die errechnete Druckabweichung O₂ wird als Abweichungssignal zum Stellglied 86 über den Hand-Automatik-Umschalter 72 und den Verstärker 74 geführt Eine Zunahme des Ausbruchsdruckes F₂ unmittelbar an der Ortsbrust 48 bewirkt eine entsprechende Vergrößerung der Gesamtfläche S der Schlitze 56.

Die weiteren Bauteile der Steuervorrichtung nach Fig.5 entsprechen in ihrer Auslegung und Funktion den mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichneten Bauteilen der Ausführung nach F i g. 4.

Der Ausbruchsdruck P₂ an der Ortsbrust 48 kann auch dadurch im Soll-Bereich gehalten werden, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 74 dem Stellglied 62 für die Schildpressen 44 zugeführt wird, wie dies in F i g. 5 gestrichelt angedeutet ist Ferner können auch bei dieser Ausführung die Faktoren η₂ und K₂ vorab abgeschätzt und im Betrieb durch Einspritzen von Zusatzmaterialien, wie z. B. geringen Mengen einer Bentonitlösung, eingestellt werden.

Die Steuereinrichtung nach F i g. 6 stellt eine Kombination der Ausführungen gemäß F i g. 4 und 5 dar. Im folgenden wird nur der Teil der Steuerung näher erläutert, der den Ausbruchsdruck P\ im Arbeitsraum 30 hinter der Stirnplatte 22 bestimmt und welcher der Steuerung nach F i g. 4 in etwa entspricht Zum Erfassen des Ausbruchsdruckes P\ im Arbeitsraum 30 sind Druckmesser 66' an mehreren Stellen d und e der Trennwand 28 angeordnet. Die erfaßten Meßwerte werden im Mittelwert-Rechner 68' gemittelt, dessen Ausgangssignale dem Stellweg 64 für den Schneckenförderer-Antrieb über einen Grenzwert-Vergleicher 70', einen Hand-Automatik-Umschalter 72' und einen Verstärker 74' zugeführt. Die Auslegung und Funktion dieser Bauteile, ebenso wie der weiteren, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichneten Bauteile entsprechen denen der vorstehend erläuterten Ausführungen.

to Die erfindungsgemäße Steuerung ist auch für eine Vortriebsmaschine ohne Fräskopf 12 geeignet, bei welcher in der den Arbeitsraum 30 abschottenden Trennwand 28 ein Schlitz vorgesehen ist. Der Haufwerkförderer ist hinter dem Schlitz der Trennwand 28 angeordnet, und der Vortrieb erfolgt allein durch die Schiidpressen 44. Mit dem Vortreiben des Schildes i0 bzw. des Druckringes 40 wird der Ausbruch von der Ortsbrust durch den Schlitz in der Zwischenwand 28 direkt in den Haufwerkförderer gepreßt Mehrere Druckmesser sind an der Zwischenwand 28 befestigt, um den Ausbruchsdruck an der Ortsbrust zu erfassen. Der Schlitz in der Zwischen- bzw. Trennwand 28 ist einstellbar, und seine Größe kann in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung nach F i g. 5 ebenso gesteuert werden, wie die Vorschubgeschwindigkeit der Schildpressen 44.

Die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Steuereinrichtungen führen zu folgenden betriebstechnischen Vorteilen: Es können Tunnelbauten auch in sehr weichem, fließfähigem Untergrund aufgefahren werden, ohne daß Einbrüche der Ortsbrust befürchtet werden müßten. Die Lage der Steuervorrichtung ist nicht an die Position der Schildvortriebsmaschine gebunden, so daß gefahrlose Fernbedienung möglich ist

Da keine Zusatzaggregate, wie Tanks, Pumpen etc, erforderlich sind, ergibt sich ein relativ geringer Raumbedarf, wobei keine gesonderten Kammern aufgefahren werden müssen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern einer Schildvortriebsmaschine, bei dem in dem zur Ortsbrust hin offenen und zum aufgefahrenen Tunnelraum abgeschotteten Arbeitsraum ein allem vom hereingewonnenen Ausbruch ausgeübter Druck erzeugt wird, der einem unkontrollierten Hereinbrechen der Ortsbrust entgegenwirkt und der durch Steuerung der hereingewonnenen Ausbruchsmenge und/oder der aus dem abgeschotteten Arbeitsraum abgeförderten Ausbruchsmenge in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchsdruck im Arbeitsraum erfaßt und mit einem im vorbestimmten Bereich liegenden Soll-Wert verglichen wird, und daß allein die bei diesem Vergleich erhaltenen Druck-Abweichungssignale in Stellsignale umgewandelt werden, welche die Förder- und/oder die Ausbruchsleistung der Schildvortriebsmaschine steuern.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Steuern einer Schildvortriebsmaschine, deren Fräskopf im Arbeitsraum eine Stirnplatte mit Radialschlitzen und Messerträgern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchsdruck (Pi) unmittelbar an der Ortsbrust vor der Stirnplatte erfaßt und zum Erhalt des Druckabweichungssignals (&) mit dem Soll-Wert verglichen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckabweichungssignal (O₂) in Stellsignale umgewandelt wird, welche die Größe der Radialschlitze in der Stirnplatte verstellen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchsdruck (P\) im Arbeitsraum hinter der Stirnplatte und der Ausbruchsdruck (P₂) im Arbeitsraum vor der Stirnplatte erfaßt und mil je einem Soll-Wert verglichen werden, und daß die erhaltenen Druckabweichungssignale (<5i und O₂) nach Umformung in Stellsignale einerseits die Förder- und/oder Vortriebsleistung und andererseits die Größe der Radialschlitze steuern.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchsdruck (P\) im Arbeitsraum hinter der Stirnplatte auf einem Wert gehalten wird, der um einen von der Größe und Form der Radialschlitze abhängigen Wert (APs) kleiner als der Ausbruchsdruck (Pz) vor der Stirnplatte unmittelbar an der Ortsbrust ist