DE2852663A1

DE2852663A1 - Messerschild

Info

Publication number: DE2852663A1
Application number: DE19782852663
Authority: DE
Inventors: Dieter Stuckmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1980-06-19
Also published as: GB2038904B; DE2852663C2; US4398845A; JPS6249440B2; FR2443567B1; JPS5578797A; GB2038904A; FR2443567A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Hessersohild zum Auffahren ▼on Tunneln, Stollen oder sonstigen Strecken, insbesondere unter gleichzeitige· Einbringen einer Ortbetonauskleidung, Bit den Schildmantel bildenden, an eine» mitfUhrbaren Stützrahmen abgestützten Vortriebsmessern, die mittels Pressen einzeln oder gruppenweise Torpreßbar sind«,

Für den Vortrieb von Tunneln, Stollen u.dgl« werden Messersohilde eingesetzt, denen beim Einbringen einer Ortbetonauskleidung Schalungeelemente naohgeführt werden, die es ermöglichen, die Betonierarbeit unmittelbar hinter dem Messersohild gleichzeitig mit der Vortriebsarbeit durchzuführen. Aus DE-OS 25 22 029 ist es bekannt, die Vortriebsmesser mit langen Messersohwanzen,

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sogenannten Naehlaufmessern, zu versehen, die gemeinsam eine Außensohalung bilden«, Als Innenschalung wird ein Sohalungawagen verwendet, der fiber hydraulische Schubkolbengetriebe Mit de« Stützrahmen des Measersohildes gekoppelt ist, so daß er entsprechend dem Betonierfortsohritt vorgeholt werden kann« Ub den Sohalungsrauai zwischen Außen- und Innenschalung stirnseitig zu verschließen, wird eine Stlrnsohalung benötigt, die über gesonderte Schubkolbengetriebe mit dem Stützrahmen verbunden ist«, Bei dieser Einrichtung können die Vortriebsarbeit und die Betonierarbeit in gewissen Umfang unabhängig voneinander durchgeführt werden» Nachteilig ist aber, daß bei» Vorziehen der die Außenschalung bildenden Messersohwanze U»fangesparte zwisohen der Ausbruchswandung und der eingebrachten Betonauskleidung freigelegt werden, die zu unerwünschten Srdsetzungen führen könnene

Aus DB-OS 24 31 652 und DE-OS 25 08 407 sind ferner Messerschilde bekannt, bei denen die Messersohwänze der einzelnen Vortriebsmesser auf einem ring- oder bogenförmigen Nachlaufschild verschiebbar abgestützt sind, der am rückwärtigen Ende des Stützrahmens angeordnet oder mit diesem abstandsveränderlioh. verbunden ist· Die Messerschwänze haben eine solche Länge, daß in jeder Arbeitsstellung der Vortriebsmesser eine Überdeckung des Naohlaufsohildes durch die Messersohwanze vorhanden ist» Die Messerschwänze erhalten daher in jeder Arbeitsstellung eine sichere Auflage und Abstützung duroh den Nachlaufschild, wodurch zugleich der Ausbruchsquerschnitt im rückwärtigen Schildbereich zuverlässig gesiohert wird·

Bei den bekannten Messerschilden besteht der Stützrahmen aus einem offenen Rahmengestell, an welchem die den

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Sohildmantel bildenden Vortriebsmesser abgestützt und geführt sind« Insbesondere bei Vortriebsarbeiten in wasserführenden Schichten ergibt sich häufig die Notwendigkeit, den Schildinnenraum duroh Einleiten von Druckluft unter eine« Innendruck zu halten«, Dabei stellt sich aber der Nachteil ein» daß die Druckluft im Sohildumfangsbereioh aus dem Schildinnenraum entweicht· Versuche, dieser Schwierigkeit dadurch zu begegnen, daß die Vortriebsmesser an dem Stützrahmen geführt und gegeneinander abgedichtet werden, führen zu keinem befriedigenden Erfolg«

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Messersohild, der insbesondere bei Vortriebsarbeiten mit gleichzeitigem Einbringen einer Ortbetonauskleidung einsetzbar ist, in zweckdienlicher Weise so auszubilden, daß auch ein Arbeiten unter Innendruck möglich ist, ohne daß es zu störenden Druckabfällen durch im Sehildumfangsbereioh entweichende Druckluft kommen kann·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stutsrahmen des Messerschildes als eine am Umfang geschlossene Rohrhaube ausgebildet ist«,

Dadurch, daß erfindungsgemäß der Stützrahmen selbst als formstabiles Rohr oder als ein mit einer dichten Ummantelung versehenes Rahmengestell ausgebildet ist, wird eine wirksame Abdichtung des Sohildinnenraumes erreicht, so daß der Schild auch als Druckluftmesserschild eingesetzt werden kann, ohne daß es zu störenden Druckabfällen duroh im Umfangebereich entweichende Luft kommen kann» Vorzugsweise weist die Rohrhaube am Umfang eine Absetzung oder Umfangseinziehung od.dgl_o für die Kupplung der am Stützrahmen abgestützten Pressen mit den

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Vortriebsmessern auf· Dabei können die hydraulischen Pressen oder deren Kolbenstangen Offnungen an der Absetzung der Rohrhaube dichtend durchgreifen· Ss empfiehlt sich ferner, die Vortriebsmesser, wie bekannt, mit verjüngten Messerschwänzen zu versehen; hierbei erhält der als Rohrhaube ausgebildete Stützrahmen eine solche Länge» da0 er die Vortriebsmesser bis in den rückwärtigen Bereich der Messersohwänze untergreift_e Dabei werden die Vortriebsmesser demgemäß sowohl in ihrem vorderen Bereioh als auch im Bereich ihrer Messersohwänze von dem als Rohrhaube ausgebildeten Stütz-» rahmen abgestützte

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Stützrahmen und den Messerschwänzen ein Nachlauf schild angeordnet, der ebenfalls als an seinem Umfang geschlossener, vorzugsweise aus einer Bleohkonstruktion bestehender rohrförmiger Schild ausgebildet ist, welcher sich gegen den Stützrahmen abstützen kann und gegen den sioh die Vortriebsmesser mit ihren Messerschwänzen abstützen können« Zwischen dem Nachlaufschild und der Rohrhaube des Stützrahmens wird zweckmäßig eine Umlauf dichtung angeordnet, um ein Entweichen der Druckluft durch den zwischen diesen Teilen bestehenden Spalt zu verhindern· Der Naohlaufsohild ist vorteilhafterweise über hydraulische Schubkolbengetriebe mit dem Stützrahmen gekoppelt. Beim Einbringen einer Ortbetonauekleidung empfiehlt es sioh, an dem Naohlaufsohild eine Stirnschalung anzuordnen, welche den Schalungsraum stirnseitig verschließt· Der Naohlaufsohild und die Stirnsohalung bilden hierbei eine Baueinheit, die mit Hilfe der genannten Schubkolbengetriebe entsprechend dem Fortschritt der Betonierarbeit vorgezogen werden kann« Es empfiehlt sioh, die Schubkolbengetriebe an der Stirnsohalung abzustützen· Die

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Betonierarbeiten werden zweckmäßig ohne Verwendung einer besonderen Außensohalung durchgeführt, üb unerwünschte Erdsetzungen zu vermeiden« Als Innenschalung können umsetzbare Sohalungselemente, ein nachführbarer Sohalungswagen ododgl. verwendet werden«» Auch kann eine mit dem Hessersohild gekoppelte ein» oder mehrteilige Innensohalung vorgesehen werden·

Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung des Messerschildes ermöglicht es, die Ortbetonauskleidung im Zuge des Vortriebes unter Verzicht auf eine Außenschalung und bei Verwendung einer nachführbaren Innenschalung unmittelbar hinter dem Hessersohild einzubringen, wobei der kritische Bereich zwischen dem hinteren Bnde des Schildes und dem bereits eingebrachten Ortbetonausbau durch die Messersohwänze und den diese stützenden Nachlauf schild gesichert wird· Dabei können die Vortriebsarbeit und die Betonierarbeit aufgrund der Überdeckung zwischen den Messerschwänzen und dem Nachlaufschild, die mindestens einem Schildsohreithub entspricht, unabhängig voneinander durchgeführt werden, so daß sich zwisohen diesen Arbeitsvorgängen keine störenden Rückwirkungen ergeben· Die Anordnung der Stirnschalung an dem Naohlaufsohild bietet die Möglichkeit, die Ortbetonauskleidung in aufeinanderfolgenden Betonierabaohnitten der erforderlichen Länge herzustellen und den in den Sohalungsraum eingebrachten Ortbeton über die Stirasohalung unter dem erforderlichen Druck zu halten· Der Ortbeton läßt sioh beim Vorfahren der Stimsohalung so in den Schalungsraum einbringen, daß dieser ständig mit Beton gefüllt ist und der eingebrachte Ortbeton unter ausreichend großem Druck steht»

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert· In der Zeichnung zeigt:

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FIg. 1 einen erfindungsgemäßen Messersohlld la Längsschnitt;

Fig. 2 in größerem Maßstab und ebenfalls la Längsschnitt einen Teilausschnitt des Messerschildes ia Bereich des rückwärtigen Endes der Vortriebsmesser und des Stützrahmenso

Der dargestellte Hessersohild weist eine Vielzahl an Vortrlebsmessern 10 auf, die gemeinsam einen zylindrischen Sohildmantel bilden und die sich an elnea gemeinsamen Stützrahmen 11 verschiebbar abstützen, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei ia Abstand hintereinander angeordneten ringförmigen Stützrahaentellen 12 und 13 besteht, die z«B. über Längs- und Diagonalverbindungen zu einem starren Rahmengestell verbunden sind. Wesentlich 1st, daß der Stützrahmen 11 aus einer auf ganzer Länge und über den gesamten Umfang geschlossenen Rohrhaube besteht, was dadurch erreicht werden kann, daß das von den Stützrahmenteilen 12 und 13 und den sie verbindenden Verstrebungen gebildete Rahmengestell am AuBenumfang mit einer Bleohabdeckung od.dgl. versehen wird, die den Stützrahmen 11 nach Art eines Zylindermantels umsonließt. Statt dessen kann der Stützrahmen 11 aber auch aus einem am Außenumfang geschlossenen formsteifen Rohr bestehen, dessen Rohrwandung kastenförmig ausgesteift sein kann· Die Vortriebsmesser 10 sind an dem geschlossenen Außenumfang des Stützrahmens 11 abgestützt und, wie bekannt, zwangsgeführt»

Zwischen den einzelnen Vortriebsmessern 10 und dem Stützrahmen 11 sind doppeltwirkende hydraulische Pressen 14 eingeschaltet, die sich über Gelenkanschlüsse 15 am rückwärtigen Ende des Stützrahmens 11, d.h_o an dem Stützrahmenteil 13 abstützen· Der als Rohrhaube ausgeführte

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Stützrahmen 11 ist im mittleren Bereich mit einer Absetzung oder Umfangseinziehung 16 versehen» die ebenfalls zum Schildinnenraum 17 hin durch die Umfangsabdeckung geschlossen» dagegen zu den Vortriebemessern hin offen ist« Wie insbesondere Fig« 2 zeigt» weist die eine Seitenbegrenzung 18 der Umfangseinziehung 16 Öffnungen 19 für den Durchgriff der Pressen 14 auf, wobei diese öffnungen am Umfang der Pressen durch Dichtungen 20 abgedichtet sind· Die Kolbenstangen 21 der Pressen sind an Ansohlußorganen 22 der Vortriebsmesser 10 gelenkig angeschlossen· Mit Hilfe der Pressen 14 können die Vortriebsmesser 10 einzeln oder gruppenweise in Vortriebsriohtung V vorgepreSt werden» wobei die an den vorderen Enden der Vortriebsmesser 10 angeordneten Sohneiden 10< in das Erdreich eindringen. Beim Vorschub eines Vortriebsmessers 10 oder einer Messergruppe stützen sich die betreffenden Pressen 14 an dem gemeinsamen Stützrahmen 11 ab« Sobald sämtliche Vortriebsmesser 10 um den Pressenhub vorgepreßt sind» kann der Stützrahmen 11 durch entgegengesetzte Druckbeaufschlagung der Pressen 14 in einem Schritt nachgeholt werden,, Hierbei bilden die reibungssohlüssig an dem umgebenden Erdreich anliegenden Vortriebsmesser 10 das Widerlager für die einschiebenden Pressen 14·

Die Vortriebsmesser 10 weisen an ihren hinteren Enden sogenannte Nachlaufmesser bzw. Messerschwänze 23 auf, die aus glattfläohigen, gegenüber den Vortriebsmessern verjüngten Blechzungen od.dgl₀ bestehen· Die Messerechwänze 23 bilden am hinteren Ende des Messersohildes einen zylindrischen Sohildsohwanzaantel» welcher einen ringförmigen» glattwandigen Nachlaufschild 24 aufnimmt» der an seinem rückwärtigen Ende eine Stirnschalung 25 trägt« Diese besteht aus zwei Schalungeringen 26 und 27»

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von denen der eine 26 am hinteren Ende des Nachlauf sohildes 24 befestigt ist, während der andere Schalungsring an dem erstgenannten gleitend abgestutzt ist, derart, daß beide Schalungsringe 26 und 27 auf unterschiedliche radiale Abmessungen des Sohalungsrauaes einstellbar sind» Der Schalungsring 27 trägt an seinem Außenumfang eine Umlaufdiohtung 28, die sich gegen die Messerschwänze 23 dichtend anlegte Der andere Sohalungsring 26 weist an seinem Innenumfang ebenfalls eine Umlaufdiohtung 29 auf, welche an einer Innenschalung 30 diohtend anliegt· An dem mit dem Nachlaufschild 24 fest verbundenen Sohalungsring 26 der Stirnschalung 25 greifen die Kolbenstangen 31 hydraulischer Schubkolbengetriebe 32 gelenkig an, die sich ihrerseits an dem Stutzrahmenteil 12 des Stützrahmens 11 abstutzen· Die Stirnschalung 25 ist infolgedessen zusammen mit dem Nachlauf schild 24 gegenüber dem Stützrahmen 11 in Vortriebsriohtung V und in Gegenriohtung verstellbar« Wie vor allem Fig· 2 zeigt, ist zwischen dem zylindrischen Nachlaufschild 24 und dem zylindrischen AuSenmantel des Stutzrahmens 11 eine Umlaufdiohtung 33 angeordnet, die z_eB. am Außenumfang des Stutzrahmens 11 gehalten ist und aus einem flexiblen Material besteht„ Die Umlaufdichtung kann auch aus einem durch Innendruck, Z₀B₀ durch Druckluft, aufweitbaren Diohtschlauch bestehen»

Die zylindrische Innenschalung 30 kann aus einer abschnittsweise umsetzbaren Schalung, einem dem Vortriebsschild nachschleppbaren Schalungswagen oder einer ein- oder mehrteiligen Sohalung bestehen, welohe mit dem Messerschild gekoppelt sein kann»

Der Vortrieb erfolgt in der vorstehend beschriebenen Weise durch aufeinanderfolgendes oder gruppenweises Vorpressen

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der Vortriebsmesser 10 mittels der Pressen 14 und anschließendes Nachholen des Stutzrahmens 11 mit Hilfe derselben Pressen 14. Beim Vorpressen der Vortriebsmesser 10 gleiten die Messerschwänze 23 über den Nachlaufschild 24, welcher sich an dem als Rohrhaube ausgebildeten Stützrahmen 11 abstützte Beim Nachholen des Stützrahmens 11 können die hydraulischen Schubkolbengetriebe 32 in Ausschubriohtung beaufschlagt werden, um die Stirnsohalung 25 in ihrer Position zu halten und um den in den Schalungsraum 35 eingebrachten Ortbeton unter dem erforderlichen Druck zu halten. Es ist aber auch möglich, beim Vorfahren des Stützrahmens 11 die Stirnschalung 25 gleichzeitig vorzuziehen,. Der Vortrieb der Stirnschalung 25 erfolgt nach Maßgabe einer Betondruoküberwachung. Vorzugsweise wird die Betonierarbeit so durchgeführt, daß der Ortbeton beim Vorfahren der Stirnschalung 25 so in den Schalungsraum 35 eingebracht wird, daß dieser ständig mit Beton gefüllt ist und der eingebrachte Ortbeton unter ausreichend großem Druok steht. Die Zuführung des Ortbetons kann über eine oder mehrere Zuführungsleitungen erfolgen, welche die Stirn- und/oder Innenschalung durchdringen«, Mit Hilfe der Schubkolbengetriebe 32 kann die Stirnschalung 25 bei Bedarf von der Stirnfläche der Betonauskleidung abgezogen werden, um in bekannter Weise zwischen die aufeinanderfolgenden Betonierabschnitte ein elastisches Fugenband einzubringen»

Es ist erkennbar, daß das Einbringen der Ortbetonauskleidung ohne Verwendung einer besonderen Außenschalung erfolgt. Insbesondere in wasserführenden Schichten kann der Innenraum des Messerschildes in bekannter Weise unter einem Überdruck gehalten werden, was durch Einleiten von Druckluft erfolgt» Da der Stützrahmen 11,

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wie beschrieben, aus einer an ihrem Umfang geschlossenen Rohrhaube besteht und die Umlaufdichtungen 20, 29» 33 vorgesehen sind, kann die Druckluft im Umfangsbereich nicht entweichen. Im vorderen Bereich wird der Messerschild durch die Ortsbrust abgedichtet, während eine Abdichtung des Schildinnenraumes 17 im rückwärtigen Bereich in bekannter Weise durch eine Schottwand od.dgl. erfolgen kann« Es kann daher bei dem erfindungsgemäßen Messerschild mit geringem Druckverlust gearbeitet werden«

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Leerseite

Claims

Ansprüche:

1e Messerachild zum Auffahren -von Tunneln» Stollen oder sonstigen Strecken, insbesondere unter gleichzeitigem Einbringen einer Ortbetonauskleidung, mit den Schildaantel bildenden, an eines mitführbaren Stützrahmen abgestutzten Vortriebsaessern, die Bitteis Pressen einzeln oder gruppenweise vorpreßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen (11) als eine am Umfang geschlossene Rohrhaube ausgebildet ist_e

2e Messersohild nach Anspruch 1, dadurch ge~ kennz eichnet , daß die Rohrhaube am Um» fang eine Absetzung oder Umfangeeinziehung (16) für die Kupplung der am Stützrahmen (11) abgestützten Pressen (14) mit den Vortriebsmessern (10) aufweist«

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_ TYP· _

3. Messerschild nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Pressen (14) oder deren Kolbenstangen (21) Öffnungen (19) an der Einziehung (16) der Rohrhaube dichtend durchgreifen«,

4«, Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmesser (10), wie bekannt, mit verjüngten Messerschwänzen (23) versehen sind, und daß der als Rohrhaube ausgebildete Stützrahmen (11) eine solche Länge hat, daß er die Vortriebsmesser bis in den rückwärtigen Bereich der Messerschwänze untergreift_o

ο Messersohild nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stützrahmen (11) und den Messerschwänzen (23) ein Nachlaufsohild (24) angeordnet ist.

Messersohild nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nachlaufschild (24) und der Rohrhaube des Stützrahmens (11) eine Umlaufdichtung (33) angeordnet ist.

7« Messerschild nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachlaufschild

(24) mit einer Stirnschalung (25) für das Einbringen einer Ortbetonauskleidung versehen ist«,

8„ Messerschild nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachlaufschild (24) über hydraulische Schubkolbengetriebe (32) mit dem Stützrahmen (11) gekoppelt ist, wobei die Schubkolbengetriebe vorzugsweise an der Stirnschalung

(25) angreifen,,

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Gewerksehaf t Eisenhütte Westfalia IΌ bib bo

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ο Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihm eine ein«· oder mehrteilige Innenschalung (30) gekoppelt ist«.

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