DE2901574A1

DE2901574A1 - Tunnel, mine, gallery or trench driving shield - has sliding skids at rear of interlocked driving blades lying against pipe length

Info

Publication number: DE2901574A1
Application number: DE19792901574
Authority: DE
Inventors: Dieter Stuckmann; Eberhart Unger
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2901574C2

Abstract

A length of tube is made up from pieces protected by the shield sheath formed by driving-blades on the outside of a frame. This secures the excavated cross-sections, in operation of a forward driving shield, for opening tunnels, underground galleries or trenches. The driving blades (9) are fitted with inward-protruding sliding skids (14) in the rear area, to fit against the length to tube (11) or theoutside. At the rear area, the blades are formlocked together. They may be supported on the inside on an intervening cross strut. This obviates need for a frame for rear support.

Description

Vortriebsschild zum Auffahren von Tunnels, unterirdischenDriving shield for driving underground tunnels

Strecken oder offenen Gräben Gegenstand der Erfindung ist ein Vortriebsschild nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Stretches or open trenches The invention relates to a propulsion shield according to the preamble of claim 1.

Solche Vortriebsschilde schließen einen gegen das umgebende Erdreich geschützten Raum ein, in dem das Erdreich hereingewonnen und der Tunnel oder die Strecke ausgebaut sowie im offenen Graben ein Rohrstrang montiert werden kann.Such propulsion shields close one against the surrounding soil protected space, in which the soil gained in and the tunnel or the The route can be expanded and a pipe string can be installed in the open trench.

In der JA-PS 50-96 011 ist ein solcher im offenen Graben eingesetzter Vortriebsschild beschrieben und dargestellt.In JA-PS 50-96 011, such a system is used in the open trench Drive shield described and shown.

Die Vortriebsmesser dieses Vortriebsschildes liegen über ihrer ganzen Länge auf einem Rahmen auf, der die Vortriebsmesser gegen den Erddruck abstützt. Im Schutz der Vortriebsmesser wird der aus einzelnen Rohrabschnitten bestehende Rohrstrang montiert. Damit der zu montierende Rohrabschnitt bequem eingeführt und ausgerichtet werden kann, ist der freie Innenquerschnitt des Vortriebsschildes erheblich größer bemessen, als der Außendurchmesser der Rohrabschnitte.The jacking knives of this jacking shield lie over their whole Length on a frame that supports the jacking knife against the earth pressure. In the protection of the jacking knife, the one consisting of individual pipe sections is used Pipe string assembled. So that the pipe section to be assembled is conveniently inserted and aligned can be, the free internal cross-section of the shield is considerably larger dimensioned as the outer diameter of the pipe sections.

Ein solcher Vortriebsschild ist aus folgenden Gründen nachteilig. Der Rahmen ist sehr materialintensiv und deshalb nicht nur teuer in der Herstellung, sondern er ist auch sehr schwer. Beim Vortrieb in weichen oder nassen Böden vermag dieser Vortriebsschild insbesondere im hinteren Bereich abzusacken, wodurch der Vortrieb und die Steuerung des Vortriebsschildes erheblich erschwert werden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild zu schaffen, bei dem im hinteren Bereich der Vortriebsmesser auf die Abstützung durch einen Rahmen verzichtet werden kann, wobei ein ausreichender Abstand zwischen dem zu montierenden Formteil und der Innenseite des Schildmantels verbleiben soll. Diese Aufgabe wird nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst. Bei einem nach dieser Lehre ausgestalteten Vortriebsschild ist der hintere Bereich des Vortriebsmessers über Gleitkufen am Rohrstrang abgestützt, die einen ausreichenden Freiraum zum Einführen und Justieren der Formteile gewährleisten.Such a propulsion shield is disadvantageous for the following reasons. The frame is very material-intensive and therefore not only expensive to manufacture, but it is also very difficult. Capable of driving in soft or wet soils this propulsion shield to sag, especially in the rear area, whereby the Propulsion and the control of the propulsion shield are made considerably more difficult The invention is based on the object of creating a propulsion shield in which in the rear area of the jacking knife there is no support by a frame can be, with a sufficient distance between the molded part to be assembled and the inside of the shield jacket is to remain. This task is carried out after the The preamble of claim 1 is solved. With a propulsion shield designed according to this teaching the rear area of the jacking knife is supported by skids on the pipe string, which ensure sufficient space for inserting and adjusting the molded parts.

Durch die formschlüssige Halterung der Vortriebsmesser aneinander ist ein Entgleisen oder Absacken einzelner Vortriebsmesser nicht möglich. Diese sind im hinteren Bereich auch ohne einen Rahmen sicher abgestützt und gehalten.Due to the form-fitting mounting of the jacking knives on one another it is not possible for individual jacking knives to derail or sag. These are securely supported and held in the rear area even without a frame.

Im offenen Graben eingesetzte Vortriebsschilde unterscheiden sich von anderen unter anderem dadurch, daß sie zum Zwecke des Einführens der Formteile nach oben offen sind. Bei einem solchen Vortriebsschild ist die Ausgestaltung nach Anspruch 2 deshalb vorteilhaft, weil sich der Schild mantel insgesamt am Rohrstrang abzustützen vermag. Dieser Vorteil ist insbesondere dann schwerwiegend, wenn die Sohlmesser fehlen bzw. wenn diese verkürzt sind. Bei einem solchen Vortriebsschild sind die Flächen, mit denen die Seitenwände des Vortriebsschildes auf der Sohle aufliegen sehr gering, was zum Absacken insbesondere des hinteren Bereichs des Vortriebsmessers führt. Dies wird dadurch verhindert, daß die Seitenwände insgesamt am Rohrstrang abgestützt sind.Driving shields used in open trenches differ by others, inter alia, in that they are used for the purpose of introducing the molded parts open at the top are. With such a propulsion shield, the Embodiment according to claim 2 advantageous because the shield coat as a whole able to support on the pipe string. This advantage is particularly serious if if the sole knives are missing or if they are shortened. With such a propulsion shield are the surfaces with which the side walls of the propulsion shield are on the floor contact very little, which leads to sagging, especially in the rear area of the propulsion knife leads. This is prevented by the fact that the side walls are on the pipe string as a whole are supported.

Zu dem gleichen Vorteil führt auch die Ausgestaltung nach Anspruch 5. Im Vergleich mit dieser verleiht die Ausgestaltung nach Anspruch 2 den Vortriebsmessern mehr Festigkeit zur Aufnahme des Erddrucks und ist insbesondere dann vorteilhaft einzusetzen, wenn beiderseits mehrere Vortriebsmesser oberhalb des Rohrstrangs zur Abstützung des Erdreichs vorhanden sind.The configuration according to the claim also leads to the same advantage 5. In comparison with this, the embodiment according to claim 2 gives the propulsion knives more strength to absorb the earth pressure and is particularly advantageous then to be used if there are several jacking knives on both sides above the pipe string Support of the ground are available.

Die Ansprüche 3 und 4 zeigen vorteilhafte Wege zur Halterung der Querstrebe.Claims 3 and 4 show advantageous ways of holding the cross strut.

Die Ausbildung nach Anspruch 6 ermöglicht es dem Vortriebsschild, sich in geringen Grenzen zu krümmen. Er wird dadurch kurvengängiger. Der Neigung der Nachlaufmesser, aufgrund der gelenkigen Anbindung an die Vorlaufmesser im hinteren Bereich abzusacken, wird durch die Abstützung auf dem Rohrstrang wirksam entgegengewirkt.The training according to claim 6 enables the propulsion shield to to bend within small limits. This makes it easier to curve. The inclination the trailing knife, due to the articulated connection to the leading knife in the rear Sinking in the area is effectively counteracted by the support on the pipe string.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 ermöglicht es mit einfachen Mitteln, den Raum zwischen der Ausbruchswandung und dem Rohrstrang hinter dem Vortriebsschild zu verfüllen.The embodiment according to claim 7 makes it possible with simple means the space between the excavation wall and the pipe string behind the jacking shield to fill.

Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer vereinfachten Zeichnung näher beschrieben.Three exemplary embodiments of the invention are based on the following a simplified drawing described in more detail.

Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgestalteten Vortriebsschild für den Einsatz im offenen Graben im lotrechten Längsschnitt, Fig. 2 einen Halbschnitt nach der Linie II - II in Fig. 1 und Fig. 3 einen erfindungsgemäß ausgestalteten Vortriebsschild für den Einsatz in einer unterirdischen Strecke im lotrechten Längsschnitt und Fig. 4 einen Halbschnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3.1 shows a propulsion shield designed according to the invention for use in an open trench in a vertical longitudinal section, FIG. 2 is a half section according to the line II-II in FIG. 1 and FIG. 3, one configured according to the invention Jacking shield for use in an underground section in a vertical longitudinal section and FIG. 4 shows a half section along the line IV - IV in FIG. 3.

Die wesentlichen Teile des in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichneten Vortriebsschildes sind ein nach oben offener Schildmantel 2, der durch nebeneinanderliegende Vortriebsmesser 3 gebildet wird, die parallel zur Vortriebsachse 4 beweglich auf der Außenseite eines Rahmens 5 geführt sind. Aus Vereinfachungsgründen sind die Führungen für die Vortriebsmesser nicht dargestellt. Jedem Vortriebsmesser ist ein Hydraulikzylinder 6 zugeordnet, der am Rahmen 5 abgestützt ist und mit seiner Kolbenstange über ein Verbindungsstück am Vortriebsmesser 3 angreift. Mit Ausnahme der Sohlmesser 7, die kürzer bemessen sind, besteht jedes Vortriebsmesser 3 aus einem sog. Vorlaufmesser 8 und Nachlaufmesser 9, die bei 10 quer zum Schildmantel schwenkbeweglich aneinander angelenkt sind.The essential parts of the generally designated 1 in FIG Propulsion shields are an upwardly open shield jacket 2, through adjacent Propulsion knife 3 is formed, which is movable parallel to the propulsion axis 4 the outside of a frame 5 are performed. For the sake of simplicity, the Guides for the jacking knife not shown. Every jacking knife is a Associated hydraulic cylinder 6, which is supported on the frame 5 and with its piston rod engages the jacking knife 3 via a connecting piece. With the exception of the sole knife 7, which are shorter, each jacking knife 3 consists of a so-called forward knife 8 and trailing knife 9, which are pivotable to one another at 10 transversely to the shield jacket are hinged.

Der zu verlegende Rohrstrang 11 hat einen viereckigen Querschnitt (vergl. Fig. 2) und wird aus Formteilen 12 abschnittsweise montiert. In Fig. 1 ist ein zu montierender Abschnitt 13 strichpunktiert dargestellt.The pipe string 11 to be laid has a square cross-section (cf. Fig. 2) and is assembled from molded parts 12 in sections. In Fig. 1 is a to mounting section 13 shown in phantom.

An den freien Enden der Nachlaufmesser 9 sind an deren Innenseiten Gleitkufen 14 befestigt, die an den Seiten 15 des Rohrstranges 11 anliegen. Den die oberen Längskanten 16 des Rohrstrangs 11 überragenden, in Fig. 2 mit 17 bezeichneten Nachlaufmessern sind jeweils eine weitere Gleitkufe 18 zugeordnet, die an den Gleitkufen 14 dieser Nachlaufmesser befestigt sind und mittels einer aus Kunststoff bestehenden Gleitschiene 19 auf der Oberseite 21 des Rohrstrangs 11 aufliegen. Die Nachlaufmesser 9 sind jeweils bei 22 gegen Bewegungen in Richtung des Doppelpfeiles 23 formschlüssig aneinandergehalten. Sie bilden zwei Vorhänge, die beiderseits des Rohrstrangs 11 an diesem aufgehängt sind.At the free ends of the trailing knives 9 are on their insides Skids 14 attached, which bear against the sides 15 of the pipe string 11. The the upper longitudinal edges 16 of the pipe string 11 protruding, denoted by 17 in FIG. 2 Trailing knives are each assigned a further skid 18, which is attached to the skids 14 of these trailing knives are attached and by means of an existing plastic Slide rail 19 rest on top 21 of pipe string 11. The trailing knife 9 are each positively locked against movements in the direction of the double arrow 23 at 22 held together. They form two curtains on both sides of the pipe string 11 are suspended from this.

An Stelle der Gleitkufen 18 kann auch eine Querstrebe 24 vorgesehen sein, die in Fig. 2 gestrichelt angedeutet und an den beiden sich oberhalb der Längskanten 16 gegenüberliegenden Nachlaufmessern 17 befestigt ist.Instead of the skids 18, a cross strut 24 can also be provided be indicated by dashed lines in Fig. 2 and at the two above the longitudinal edges 16 opposite trailing knives 17 is attached.

Die Gleitkufen 14 werden von Leitungen 26 durchfaßt, die rückseitig aus den Gleitkufen 14 austreten. Durch diese Leitungen 26, zu denen Schläuche 27 führen, kann der freie Raum 28, der sich zwischen der Ausbruchswandung und den Seiten 15 des Rohrstranges hinter dem Vortriebsschild 1 bildet, verfüllt werden.The skids 14 are penetrated by lines 26, the rear emerge from the skids 14. Through these lines 26, to which hoses 27 lead, the free space 28, which is between the breakout wall and the sides 15 of the pipe string behind the jacking shield 1 is to be filled.

Die Funktion des Vortriebsschildes 1 ist folgende: Der Vortriebsschild 1 befindet sich in einem mit 29 bezeichneten offenen Graben. Beim Vortrieb werden die Vortriebsmesser 3, 7 einzeln oder in Gruppen durch das Einfahren der Hydraulikzylinder 6 vorgetrieben. Das dabei anfallende Erdreich wird durch nicht dargestellte Mittel abgefördert. Nachdem alle Vortriebsmesser 3, 7 vorgetrieben worden sind, werden die Hydraulikzylinder 6 entgegengesetzt beaufschlagt, wodurch der Rahmen 5 nachgeholt wird. Der Abstand a (Fig.1) der Gleitkufen 14 vom Rahmen 5 sowie die Höhe h (Fig. 2) der Gleitkufen 14 sind so bemessen, daß ausreichend Platz zum Einführen von oben, Aufbauen und Ausrichten der Formteile 12 vorhanden ist. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung sind die Vortriebsmesser 3, 17 gegen den durch das Erdreich hervorgerufenen Seitendruck über die Gleitkufen 14 und gegen ihr eigenes Gewicht durch die Gleitkufen 18 am montierten Rohrstrang 11 abgestützt.The function of the propulsion shield 1 is as follows: The propulsion shield 1 is located in an open trench labeled 29. When driving the advance knives 3, 7 individually or in groups by retracting the Hydraulic cylinder 6 advanced. The resulting soil is not through funds shown subsidized. After all jacking knives 3, 7 advanced have been, the hydraulic cylinders 6 are acted upon in opposite directions, whereby the frame 5 is made up. The distance a (Fig.1) of the runners 14 from the frame 5 and the height h (Fig. 2) of the skids 14 are dimensioned so that sufficient Space for introducing from above, building up and aligning the molded parts 12 is available is. In the position shown in Fig. 1, the propulsion knives 3, 17 are against the Side pressure caused by the soil over the skids 14 and against their own weight is supported by the skids 18 on the installed pipe string 11.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 andeutungsweise strichpunktiert dargestellt. Eine solche Ausgestaltung kommt dann zum Einsatz, wenn der Rohrstrang 11 -wie meistens üblichtiefer als in Fig. 1 dargestellt im Erdreich vergraben werden soll. Hier sind auf beiden Seiten des Vortriebsschildes 1 zwei weitere Nachlaufmesser 17' vorgesehen, die das Erdreich oberhalb des Rohrstrangs 11 abstützen. Wie den Nachlaufmessern 9, 17 sind auch den Nachlaufmessern 17' Vorlaufmesser 8 zugeordnet. Zwischen den sich gegenüberliegenden Nachlaufmessern 17' erstreckt sich eine Querstrebe 24', die unmittelbar oder über die Gleitschienen 19 auf der Oberseite 21 des Rohrstrangs 11 aufliegt. Die Nachlaufmesser 17' stützen sich innenseitig an der Querstrebe 24' ab und sind an dieser in Führungen 20 längsbeweglich geführt. Die Nachlaufmesser 17 und 17' sind formschlüssig untereinander gehalten, so daß alle Nachlaufmesser 9,17 und 17' zwei Vorhänge bilden, die beiderseits des Rohrstrangs 11 mit Hilfe der Querstrebe 24' an diesem aufgehängt sind. Bei diesem zweiten Ausführungsbespiel kommen die Gleitkufen 18 in Fortfall.The second exemplary embodiment is indicated by dash-dotted lines in FIG shown. Such a configuration is used when the pipe string 11 - are usually buried deeper than shown in Fig. 1 in the ground target. Here are two more trailing knives on both sides of the propulsion shield 1 17 'are provided, which support the soil above the pipe string 11. Like that Trailing knives 9, 17 are also assigned to trailing knives 17 'leading knives 8. A cross strut extends between the opposing trailing knives 17 ' 24 ', directly or via the slide rails 19 on the upper side 21 of the pipe string 11 rests. The trailing knives 17 'are supported on the inside on the cross strut 24' from and are guided longitudinally movably on this in guides 20. The trailing knife 17 and 17 'are positively interlocked with one another, so that all trailing knives 9.17 and 17 'form two curtains on both sides of the pipe string 11 with the help the cross strut 24 'are suspended from this. In this second example come the skids 18 in elimination.

Die Querstrebe 24' ist durch Verbindungsglieder, z.B.The cross brace 24 'is connected by connecting links, e.g.

andeutungsweise bei 30 dargestellte Zugstangen mit dem Rahmen 5 verbunden. Die Querstrebe 24' weist den Abstand a (Fig. 1) vom Rahmen 5 auf, so daß -wie schon erklärt- das Einführen der Formteile 12 von oben gewährleistet ist.The tie rods indicated at 30 are connected to the frame 5. The cross strut 24 'has the distance a (Fig. 1) from the frame 5, so that -as already explains- the introduction of the molded parts 12 is guaranteed from above.

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel ist mit dem ersten Ausführungsbeispiel vergleichbar, und deshalb sind gleiche Teile auch mit gleichen Positionszahlen versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel befindet sich dieser Vortriebsschild 31 in einer unterirdischen Strecke 32. Der Vortriebsschild und der den Ausbau bildende Rohrstrang 33 haben runde Querschnittsformen. Hier sind auch den Sohlmessern Nachlaufmesser 34 zugeordnet, so daß diese einen geschlossenen Schildmantel 35 bilden, in dem die Formteile 36 montiert werden. Die Formteile werden durch den Rohrstrang 33 zugeführt. Wie schon im ersten Ausführungsbeispiel ist jedes Nachlaufmesser 34 über eine Gleitkufe 37 am Rohrstrang 33 abgestützt. Außerdem sind die Nachlaufmesser 34 bei 38 formschlüssig aneinandergeführt.The third embodiment shown in Figs. 3 and 4 is comparable to the first embodiment, and therefore the same parts also provided with the same item numbers. In contrast to the first embodiment is this propulsion shield 31 in an underground route 32. The The jacking shield and the pipe string 33 forming the extension have round cross-sectional shapes. Here, the sole knives are also assigned trailing knives 34, so that these one Form closed shield jacket 35, in which the molded parts 36 are mounted. the Moldings are fed through the pipe string 33. As in the first embodiment Each trailing knife 34 is supported on the pipe string 33 via a skid 37. In addition, the trailing knives 34 are guided to one another in a form-fitting manner at 38.

Mit den vorbeschriebenen Vortriebsschilden 1, 31 können Rohrstränge 11, 33 unterschiedlicher Querschnittsgröße montiert werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Höhen h der Gleitkufen 14, 37 an die vorhande Rohrgröße anzupassen.With the jacking shields 1, 31 described above, pipe strings 11, 33 of different cross-sectional sizes can be mounted. For this it is only necessary to adapt the heights h of the skids 14, 37 to the existing pipe size.

Claims

Protection claims 1. Propulsion shield for driving underground tunnels Stretches or open trenches, the breakout cross-sections of which are each made of molded parts Existing pipe string secures, the molded parts of which are mounted in the protection of the shield jacket , this being done by jacking knives resting on the outside of a frame is formed, which are movably held on the frame along the propulsion axis, thereby characterized in that the advance knives (trailing knives 9, 34) in the rear area inwardly projecting skids (14, 37) with which they are on the outside rest on the pipe string (11, 33), and the advance knives (trailing knives 9, 34) are held together in a form-fitting manner, at least in the rear area.

2. propulsion shield according to claim 1, for use in open trenches, characterized in that between the above the pipe string (11) opposite jacking knives (trailing knives 17.17 ') a cross strut (24.24') extends, on which these jacking knives are supported on the inside, the cross strut (24,24 ') directly or via at least one skid (18) on the pipe string (11) rests.

3. propulsion shield according to claim 2, characterized in that the Cross strut (24) on the advance knives (trailing knives 17) attached is.

4. propulsion shield according to claim 2, characterized in that the Propulsion knife (trailing knife 17 ') guided longitudinally movable on the cross strut (24') and the cross brace by connecting links (tie rods 3Q) to the frame (5) is connected.

5. propulsion shield according to claim 1, for use in open trenches, characterized in that the propulsion knife (trailing knife 17), which over the the upper longitudinal edges (16) of the pipe string (11) protrude, have skids (18), which rest on the top (21) of the pipe string (11).

6. propulsion shield according to one or more of the preceding claims, characterized in that the propulsion knife (3) through transversely to the shield jacket (2) leading and trailing knives (8, 9 and 34) that are pivotably linked to each other are formed, wherein the lead knife (8) are held on the frame (5) and the Trail knife (9, 34) over the skids (14, 37) on the outside of the pipe string (11, 33) rest.

7. propulsion shield according to one or more of the preceding claims, characterized in that lines (25) emerge from the skids (14, 37) on the rear exit for backfill material.