DE3006951A1

DE3006951A1 - DRIVING DEVICE FOR OPENING TUNNELS, UNDERGROUND CHANNELS OR THE LIKE.

Info

Publication number: DE3006951A1
Application number: DE19803006951
Authority: DE
Inventors: Dieter 4714 Selm Stuckmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-09-10
Also published as: CH651630A5; ES499754A0; ES8201680A1; IT8112427A0; JPS56139398A; IT1145887B

Abstract

Such an apparatus has a cutter shield (1), followed by a trailing shield (11) with end formwork (3) for in-situ concrete lining. The trailing shield (11) consists of shield segments (12) which are arranged so as to be displaceable in the driving direction by cylinders (15) connected between them and the end formwork (3) or the cutter shield (1) so that the shield segments (12) can be advanced individually and smaller forces are required when drawing up the end formwork (3). In addition, better release of the trailing shield (11) from the in-situ concrete is obtained by advancing individual segments. <IMAGE>

Description

Vortriebseinrichtung zum Auffahren von Tunnels, unter- Driving device for driving tunnels, under-

irdischen Kanälen oder dergleichen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebseinrichtung nach dcm Öbeibegriff des Anspruchs 1. terrestrial channels or the like The invention relates to a propulsion device according to the clause of claim 1.

Eine Vortriebseinrichtung dieser Bauart ist in der DE-OS 22 40 091 beschrieben und dargestellt. Diese Vortriebseinrichtung umfaßt ei@@@ Vortriebsschild und einen Nachlaufschild, der eine Stirnschalung für den Schalungsraum übergreift und mit ihr eine Baueinheit bildet, die iiber Schubkolbengetriebe abstandsveränderlich mit dem VortIiebsschild verbunden ist. Dem Nachlaufschild kommt hauptsächiich der Zweck zu, die Ausbruchswandung zwischen dem Vortriebsschild und dem in den Schalungsraum eingebrachten Ortbeton im Sinne einer Außenschalung zu sichern. Im Schutz des Nachlaufschildes kann ggf. eine Innenschalung gesetzt werden.A propulsion device of this type is in DE-OS 22 40 091 described and illustrated. This propulsion device includes a propulsion shield and a trailing shield that overlaps a front formwork for the formwork space and forms a structural unit with it, the distance of which can be varied via a push piston gear is connected to the shield. The trailing shield mainly comes with the The purpose of the excavation wall between the jacking shield and the one in the formwork space to secure the cast-in-place concrete in the sense of an external formwork. In the protection of the trailing shield an internal formwork can be used if necessary.

In der Praxis ist bei Vortriebseinrichtungen dieser Bauart folgender Mangel festzustellen: Bei ungünstigen geologischen Voraussetzungen kann es beim Nachziehen der Stirnschalung mit dem Nachlaufschild zu Schwierigkeiten kommen, wenn die Bodenhaftung am Nachlaufschild größer ist als die am Vortriebsschild, so daß dieser beim Nachziehen des Nachlaufschildes kein Widerlager mehr zu bilden vermag.In practice, the following applies to jacking devices of this type Deficiency to be ascertained: In unfavorable geological conditions, the Tightening the front formwork with the trailing blade leads to difficulties if the grip on the trailing shield is greater than that on the propulsion shield, so that this is no longer able to form an abutment when the trailing shield is tightened.

Solche Schwierigkeiten können den Vortrieb erheblich beeinträchtigen. In Fällen, in denen eine besondere Innenschalung, z.B.Such difficulties can seriously affect the propulsion. In cases where special internal formwork, e.g.

Umsetzschalung, vorhanden ist, könnte man diesen Schwierigkeiten durch zusätzliche Schubkolbengetriebe begegnen, die sich an der Innenschalung abstützen, jedoch würde hierdurch der Bau- und Steuerungsaufwand außerordentlich groß werden; von den Schwierigkeiten der Raumknappheit ganz abgesehen.Moving formwork, if present, could overcome these difficulties encounter additional push piston gears that are supported on the inner formwork, however, this would make the construction and control effort extremely large; Quite apart from the difficulties of the lack of space.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es bei einem Nachlaufschild, der rückseitig über die Rückseite der Stirnschalung hinausreicht, zu einem Einbruch des Ortbetons kommt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der rückseitig über die Stirnschalung hinausreichende Längenabschnitt des Nachlaufschildes den Ortbeton mitreißt. Dies ist jedoch unerwünscht, da dergleichen Einbrüche im Ortbeton zu Hohlräumen im Ortbeton oder zu Einbrüchen der Ausbruchswandung führen können.Another disadvantage is that with a trailing blade, which extends beyond the rear of the front formwork to a break-in of in-situ concrete comes. This is due to the fact that the back over the The length of the trailing shield reaching beyond the front formwork the in-situ concrete carried away. However, this is undesirable because such breaks in the in-situ concrete lead to voids in in-situ concrete or can lead to collapse of the excavated wall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion einer eingangs bezeichneten Vortriebseinrichtung zu verbessern. Diese Aufgabe wird nach der Lehre aus dem Anspruch 1 gelöst. Bei einer nach dieser Lehre ausgestalteten Vortriebseinrichtung ist es möglich, die Schildsegmente des Nachlaufschildes einzeln vorzuschieben, so daß es beim Nachziehen der Stirnschalung, ggf. zugleich mit einzelnen Schildsegmenten, einer geringeren Kraft bedarf.The invention is based on the function of an initially designated jacking device to improve. This task is done according to the teaching solved from claim 1. In a jacking device designed according to this teaching is it possible to advance the shield segments of the trailing shield individually, see above that when the front formwork is tightened, if necessary at the same time with individual shield segments, requires less force.

Darüber hinaus ist bei einem Nachlaufschild, der über die Rückseite der Stirnschalung hinausreicht, ein Ablösen vom Ortbeton in Stufen möglich und zwar dadurch, daß einzelne Schildsegmente oder Schildsegmentgruppen wahlweise vorgeschoben werden können, während die Stirnschalung in ihrer Position verbleibt.In addition, there is a trail label that is over the back the front formwork reaches out, a detachment from the in-situ concrete possible in stages in that individual shield segments or shield segment groups are optionally advanced while the front formwork remains in its position.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 führt zu einer vorteilhaften und preiswerten Lösung, den aus Schildsegmenten bestehenden Nachlaufschild ortsbrustseitig zu stützen. Vergleichbare Stützzwecke erfüllen auch die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 4 und 6. Eine Ausgestaltung nach letzterem ist für eine Vortriebseinrichtung besonders vorteilhaft, bei der der Vortriebsschild durch einen Messerschild gebildet ist. Hier stellt der Zwischenschild eine Abstützung sowohl für die ortsbrustseitigen Enden der Schildsegmente als auch für die rückseitigen Enden der Vortriebsmesser dar, wobei der Zwischenraum zwischen den Schildsegmenten und den Vortriebsmessern durch den Zwischen schild zum Schildinnern hin abgedeckt ist. Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 stellt eine Lösung dar, die Schildsegmente sowohl ortsbrustseitig als auch - in Kombination mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 - im Mittelbereich zu stützen.The embodiment according to claim 2 leads to an advantageous and inexpensive solution, the trailing blade consisting of blade segments on the face side to support. Comparable support purposes also meet the refinements according to Claims 4 and 6. An embodiment according to the latter is for a propulsion device particularly advantageous in which the propulsion shield is formed by a knife shield is. Here the intermediate shield provides a support for both the face side Ends of the shield segments as well as for the rear ends of the jacking knife represents the space between the shield segments and the propulsion knives is covered by the intermediate shield to the inside of the shield. The design according to claim 4 represents a solution, the shield segments both on the face side as well as - in combination with the embodiment according to claim 2 - in the central area to support.

Ein vollständig störungsfreies Ablösen der Schildsegmente vom Ortbeton läßt sich durch die Ausbildung nach Anspruch 3 erreichen. Bei dieser Ausbildung liegen in der vordersten Hubendstellung der Schildsegmente deren Rückseiten mit der Rückseite der Stirnschalung in einer Ebene. Beim anschließenden Nachziehen der Stirnschalung sind deshalb keine über die Rückseite der Stirnschalung hinausreichende Längenabschnitte des Nachlaufschildes vorhanden, die ein Einbrechen des Ortbetons hervorrufen könnten.A completely trouble-free detachment of the shield segments from the in-situ concrete can be achieved by the training according to claim 3. In this training are in the foremost stroke end position of the shield segments their backs with the back of the face formwork in one plane. During the subsequent tightening of the Face formwork is therefore not one that extends beyond the rear of the face formwork Sections of length of the trailing shield are available that prevent the in-situ concrete from collapsing could cause.

Um die Schildsegmente in ihrer Position zu sichern, sind gemäß Anspruch 5 Längsführungen auf der Stirnschalung und/oder den Stützring vorgesehen, die insbesondere ein Abheben der Schildsegmente verhindern sollen.To secure the shield segments in their position are according to claim 5 longitudinal guides are provided on the front formwork and / or the support ring, in particular to prevent lifting of the shield segments.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 stellt eine einfache und vorteilhafte Lösung dar, die eine radial gerichtete relative Verschiebbarkeit des Innen- und Außenringes der Stirnschalung gegeneinander ermöglicht, wobei automatisch eine Rückstellungstendenz in eine konzentrische Stellung zueinander wirksam ist.The embodiment according to claim 7 is a simple and advantageous one Solution that a radially directed relative displaceability of the inner and The outer ring of the face formwork allows against each other, with a tendency to reset automatically is effective in a concentric position to one another.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer vereinfachten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vortriebseinrichtung im lotrechten Längsschnitt, Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in Figur 1 und Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III in Figur 2.An embodiment of the invention is based on a simplified drawing described in more detail. 1 shows a device according to the invention configured propulsion device in vertical longitudinal section, FIG. 2 is a partial section along the line II-II in FIG. 1 and FIG. 3, a partial section along the line III-III in Figure 2.

Die Vortriebseinrichtung umfaßt einen im Querschnitt runden und allgemein mit 1 bezeichneten Messerschild, dem eine einen Schalungsraum 2 ortsbrustseitig abschließende Stirnschalung 3 nachgeordnet ist, die durch Hydraulikzylinder 4 abstandsveränderlich mit dem Messerschild verbunden ist, die mit ihren Kolbenstangen in Gelenkaugen 5 an der Stirnschalung 3 angreifen und am Stützrahmen 6 des Messerschildes 1 gelenkig abgestützt sind. Der Stützrahmen 6 trägt in bekannter Weise einen Schildmantel bildende Vortriebsmesser 7, die jeweils durch einen zwischen dem Stützrahmen 6 und dem betreffenden Vortriebsmesser 7 gelenkig eingeschalteten Hydraulikzylinder 8 längs der Vortriebsrichtung 9 verschiebbar sind.The propulsion device comprises one which is round in cross-section and generally with 1 designated knife shield, one of which is a formwork space 2 on the face side final front formwork 3 is arranged downstream, which can be changed in distance by hydraulic cylinder 4 is connected to the knife shield, which with their piston rods in hinge eyes 5 attack on the front formwork 3 and articulated on the support frame 6 of the knife shield 1 are supported. The support frame 6 carries a shield shell forming in a known manner Propulsion knife 7, each by a between the support frame 6 and the relevant Propulsion knife 7 articulated hydraulic cylinder 8 along the propulsion direction 9 are displaceable.

Der Stirnschalung 3 ist ein sie außenseitig umgreifender Nachlauf schild 11 zugeordnet, der aus Schildsegmenten 12 besteht, die mit ihren ortsbrustseitigen Enden auf einem rückseitig am Stützrahmen 6 befestigten Stützring 13 und mit ihren rückseitigen Enden auf der Stirnschalung 3 radial aufliegen, wobei die Schildsegmente 12 rückseitig um ein Maß a über die Rückseite 14 der Stirnschalung 3 hinaus zurückstehen.The front formwork 3 is a caster that encompasses it on the outside shield 11 assigned, which consists of shield segments 12, which with their face-side Ends on a support ring 13 attached to the rear of the support frame 6 and with their rear ends rest radially on the front formwork 3, the shield segments 12 stand back at the rear by a dimension a beyond the rear 14 of the front formwork 3.

Jedem Schildsegment 12 ist ein in Figur 3 am deutlichsten erkennbarer Hydraulikzylinder 15 zugeordnet, der mit seiner Kolbenstange an einem Ansatz 16 des betreffenden Schildsegmentes 12 angreift und in einem Gelenkauge 17 der Stirnschalung 3 abgestützt ist. Mit Hilfe dieser Hydraulikzylinder 15 sind die Schildsegmente 12 wahlweise aus ihrer dargestellten hintersten Hubendstellun in ihre vorderste Hubendstellung und zurück verschiebbar, in der ihre rückseitigen Enden mit der Rückseite 14 der Stirnschalung 3 in etwa abschließen. Um zu verhindern, daß die Schildsegmente 12 gegen die Vortriebsmesser 7 stoßen können, ist in der dargestellten Stellung, in der sich beide Teile in der hintersten Hubendstellung befinden, ein Abstand b zwischen diesen Teilen 7, 12 vorgesehen, der gleich oder geringfügig größer bemessen ist als das Maß a. Durch auf der Stirnschalung 3 angeordnete Führungen 18 für die Schildsegmente 12 sind diese in ihrer Längsrichtung geführt und insbesondere gegen Abheben gesichert.One can be seen most clearly in FIG. 3 for each shield segment 12 Associated with hydraulic cylinder 15 which, with its piston rod, is attached to an attachment 16 of the relevant shield segment 12 attacks and in a joint eye 17 of the front formwork 3 is supported. With the help of these hydraulic cylinders 15 are the shield segments 12 optionally from their rearmost Hubendstellun shown in their foremost stroke end position and back, in their rearward Ends with the back 14 of the front formwork 3 approximately complete. To prevent, that the shield segments 12 can push against the jacking knife 7 is in the position shown in which both parts are in the rearmost stroke end position are located, a distance b between these parts 7, 12 is provided which is equal to or is slightly larger than dimension a. By arranged on the front formwork 3 Guides 18 for the shield segments 12, these are guided in their longitudinal direction and in particular secured against lifting.

An der Stirnschalung 3 ist ortsbrustseitig ein weiterer Stützring 19 befestigt, auf dem die Schildsegmente 12 eine weitere Auflage finden. Hierdurch wird verhindert, daß insbesondere längere Schildsegmente 12 unter der Gebirgslast durchbiegen können.A further support ring is located on the face side of the front formwork 3 19 attached, on which the shield segments 12 find another edition. Through this this prevents in particular longer shield segments 12 under the rock load can bend.

Die Stirnschalung 3 wird durch einen im Querschnitt jeweils U-förmigen Außenring 21 und Innenring 22 gebildet, die radial relativ gegeneinander verschieblich sind. Dabei umgreift der innenseitig offene Außenring 21 seitlich den außenseitig offenen Inner ing 22, wobei zwischen den Ringen 21, 22 auf dem Umfang verteilte und radial wirksame Druckfedern 23 angeordnet sind, die - in konzentrischer Lage der Ring 21, 22 - gleich vorgespannt sind. Bei einer radialen Verschiebung einer der beiden Ringe 21, 22 sind die Druckfedern 23 bemüht, die konzentrische Lage wieder herzustellen.The front formwork 3 is each U-shaped in cross section Outer ring 21 and inner ring 22 are formed, which are radially displaceable relative to one another are. The outer ring 21, which is open on the inside, engages laterally around the outside open inner ing 22, being distributed between the rings 21, 22 on the circumference and radially effective compression springs 23 are arranged, which - in a concentric position the ring 21, 22 - are equally biased. With a radial displacement of a of the two rings 21, 22, the compression springs 23 try to restore the concentric position to manufacture.

Im Betrieb wird durch eine nicht dargestellte Zuleitung flüssiger Beton 24 in den durch die Ausbruchswandung 25, die Stirnschalung 3 und eine Umsetzschalung 26 begrenzten Schalungsraum 2 eingebracht.During operation, a supply line (not shown) becomes more fluid Concrete 24 in the breakout wall 25, the front formwork 3 and a relocation formwork 26 limited formwork space 2 introduced.

Wenn die Reibung zwischen der Ausbruchswandung 25 und dem Nachlaufschild 11 derart groß oder die Reibung zwischen dem Messerschild 1 und der Ausbruchswandung 25 derart klein ist, daß beim Nachziehen des Nachlaufschildes 11 (Einfahren der Hydraulikzylinder 4) der Messerschild 1 zurückfährt, werden die Schildsegmente 12 einzeln oder in kleinen Gruppen vorgeschoben und anschließend die Stirnschalung 3 um das gleiche Maß nachgeholt. Auf diese Weise wird die auf den Messerschild 1 ausgeübte Zugkraft beim Nachholen des Nachlaufschildes 11 bedeutend reduziert. Gleichzeitig erfolgt ein störungsfreies Ablösen des Nachlaufschildes 11 vom Ortbeton 24 in Segmentabschnitten, wodurch die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten behoben werden.When the friction between the excavation wall 25 and the caster shield 11 so large or the friction between the knife blade 1 and the outbreak wall 25 is so small that when the trailing shield is tightened 11 (retraction of the hydraulic cylinder 4) the blade 1 moves back, the Shield segments 12 advanced individually or in small groups and then the front formwork 3 made up by the same amount. That way the on the pulling force exerted by the knife blade 1 when catching up the trailing blade 11 is significant reduced. At the same time, the trailing shield is detached without any problems 11 from in-situ concrete 24 in segment sections, thereby eliminating the difficulties described above be resolved.

Bei einem verhältnismäßig kurzen Nachlaufschild 11 mit einem zusätzlichen Stützring 19 (wie darge tellt) kann es notwendig sein, Schlitze 27 in wenigstens einem der Stützringe 13, 19 für die Ansätze 16 vorzusehen, um den erforderlichen Hub (a) für die Schildsegmente 12 zu ermöglichen. Im Rahmen der Erfindung ist es auch denkbar, die Schlitze 27 im Sinne von Längsführungen für die Schildsegmente 12 auszugestalten.In the case of a relatively short trailing shield 11 with an additional one Support ring 19 (as Darge tellt) it may be necessary to have slots 27 in at least to provide one of the support rings 13, 19 for the approaches 16 to the required To enable stroke (a) for the shield segments 12. It is within the scope of the invention also conceivable, the slots 27 in the sense of longitudinal guides for the shield segments 12 to design.

Claims

Claims 1. Driving device for driving tunnels, underground canals or the like. as well as for the introduction of an in-situ concrete lining, Consists of a propulsion shield, one of which is indirectly driven by a thrust piston gear or face formwork for the formwork space connected directly to the jacking shield is subordinate to the one, at least externally overlapping and with the Outbreak wall is assigned to the trailing shield in contact, characterized in that that the trailing shield (11) consists of shield segments (12) through between them and the front formwork (3) or attachments (joint eyes 17) of the same or the propulsion shield or add-on parts (support frame 6) of the same engaged thrust piston gear (Hydraulic cylinder 15) are arranged displaceably along the advance direction (9) 2. Propulsion device according to claim 1, characterized in that the shield segments (12) at their ends on the face side on the jacking shield or attachments (support frame 6, support ring 13) of the same are supported.

3. Propulsion device according to claim 1 or 2, characterized in that that the shield segments (11) in their foremost stroke end positions with the rear the back (14) of the front formwork (3) approximately complete.

4. Propulsion device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the front formwork (3) is connected to it Support ring (19) for the shield segments (12) is arranged upstream.

5. Propulsion device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the front formwork (3) and / or at least one of the support rings (13, 19) is assigned guides (18) for the shield segments (12) are.

6. propulsion shield according to one or more of the preceding claims, wherein the propulsion shield is formed by a knife shield, characterized in that that between the front formwork (3) and the knife shield (1) an intermediate shield (support ring 13) is arranged on which the rear ends of the jacking knife (7) and the The ends of the shield segments t12) on the face side are supported.

7. Propulsion device according to one or more of the preceding Claims, wherein the front formwork consists of an outer and an inner ring, which are radially displaceable relative to one another, characterized in that springs of the same tension acting radially between the outer ring (21) and inner ring (22), in particular compression springs 231 are arranged.