DE3015210C2

DE3015210C2 - Schildvortriebsmaschine für Tunnel und Strecken

Info

Publication number: DE3015210C2
Application number: DE3015210A
Authority: DE
Inventors: Siegmund Dipl.-Ing. 6368 Bad Vilbel Babendererde; Otto Dipl.-Ing. 5628 Heiligenhaus Braach; Wolf Dipl.-Ing. 2000 Tangstedt Magnus; Egon 3000 Hannover Theelen; Werner 3160 Lehrte Wippig
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1980-04-19
Filing date: 1980-04-19
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE3015210A1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Schildvortriebsmaschine für Tunnel und Strecken — mit Schildmantel, Druckring und Stirnschalung für einen ttationären Ortsbetonausbau, der zwischen einer dem «> Vortrieb folgenden Innenschalung und dem anstehenden Gebirge oder Erdreich eingebracht wird, wobei der Schildmantel mit Vorschubpressen am Druckring, die Stirnschalung mit Stirnschalungspressen am Druckring oder am Schildmantel abgestützt sind und der Druckring an der Innenschalung abstützbar ist. Schildmantel bezeichnet im Rahmen der Erfindung alle üblichen Schildmäntel, vorzugsweise umiangmäßig geschlossene Schildmäntel, und auch solche, die in zwei gelenkbeweglich verbundene Teile, einen vortriebsseitigen Teil und einen Nachlaufschild, aufgelöst und an sich bekannt sind (DE-AS 25 34 984 u. a.).

Bei den bekannten, gattungsgemäßen Schildvortriebsmaschinen (DE-GM 7614 295) reicht der Schildmantel mit seinem Schildschwanzbereich bis über die Stirnschalung. Der Beton des Ortsbetonausbaus liegt an dem Schildschwanzbereich wie gegen eine Sch Jung an. Das gilt für alle Vortriebssituationen und Betriebszustände. Folglich wird der Schildschwanzbereich bei den herkömmlichen Maschinen gleichsam einbetoniert, was erhebliche Nachteile hat Der Schildschwanzbereich wird bei den herkömmfxhen Schildvortriebsmaschinen insbesondere dann vom Ortsbetonausbau festgehalten, wenn die Vortriebsarbeiten, z. B. an Wochenenden oder an Feiertagen, eine Unterbrechung erfahren. Je länger der Schildschwanzbereich einbetoniert wird, desto schwerer kann er wieder gelöst werden. Macht man ihn kurz, so entsteht eine störende Kopplung zwischen der Vorschubbewegung des Schildmantels und damit den Vortriebsarbeiten einerseits und den Betonierarbeiten andererseits. Diese Kopplung ist um so störender, je kürzer das nachlaufende Ende des Schildmantels gewählt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße S diildvortriebsmaschine so weiter auszubilden, daß der Schildschwanzbereich nicht mehr in den Ortsbeton des stationären Ausbaus einbetoniert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Stirnschalung, der Druckring sowie das Stirn schalungsgehäuse im Schildschwanzbe eich angeordnet sind, wobei an dem Stirnschalungsgehäuse einerseits die Stirnschalungspressen und andererseits die Stirn schalung angeschlossen sind und daß das Stirnschalungsgehäuse auf der Außenseite mit über seinen Umfang verteilten Nachlaufmessern ausgerüstet ist die einzeln ein- und ausfahrbar sind sowie vortriebsseitig den Schildschwanzbereich unterfassen, nachlaufseitig die Stirnschalung überfassen. — Vortriebsmaschine:!, die mit einzelnen schmalen Messern arbeiten, sind als sog. Messervortriebsnaschinen an sich bekannt (DE-AS 24 31 652). Diese bekannten Maßnahmen haben zur Lösung der beschriebenen Probleme am stirnschahingsseitigen Ende von gattungsgemäßen Schildvortriebsmaschinen nichts beigetragen.

Bezüglich der konstruktiven Gestaltung des Stirnschalungsgehäuses mit seinen Nachlaufmessern bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausfüh rungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufmesser mit Hilfe von Nachlaufmesserpressen ein- und ausfahrbar sind. Ein anderer Vorschlag geht dahin, daß das Stirnschalungsgehäuse als Hohlgehäuse ausgeführt ist und in dem Hohlgehäuse die Nachlaufmesserpressen angeordnet sind. In diesem Falle sind die Nachlaufmesserpressen in dem Stirnschalungsgehäuse gleichsam gekapselt, so daß der Innenraum der erfindungsgemäßen Schildvortriebsmaschine frei bleibt. Wo die Gefahr besteht, daß in das Stirnschälüngsf i:häuse Grundwasser oder Ausbruchteile eindringen, kann dieses dadurch verhindert werden, daß das Stirnschalungsgehäuse mit einem hydraulischen Druckmittel ausgefüllt ist, welches unter Überdruck steht. Es kann sich dabei um Wasser oder um eine thixotrope Flüssigkeit handeln. Wo es aus Grundwassergriinden erforderlich ist, können bei der Ausführungsform mit als

Nachlaufschild gelenkbeweglich an den Schildmantel angeschlossenem Schildschwanzbereich zwischen Stirnschalung und Nachlaufmesser sowie zwischen Stirnschalungsgehäuse und Schildschwanzbereich weichelastische Dichtungen oder dergleichen angeordnet sein. Auch kann zwischen Stirnschalung und Innenschalung wiederum eine weichelastische Dichtung vorgesehen sein. Solche Dicb'.ungsmaßnahmen sind an sich bekannt (DE-AS 26 46 570, DE-OS 15 34 624).

Bei der erfindungsgemäßen Schildvortriebsmaschine kann der Schildschwanzhereich nicht mehr einbetoniert werden, da die Stirnschalung von den Nachlaufmessern Oberfaßt wird. Diese können zwar einbetoniert werden, aber stets, und selbst nach Arbeitsunterbrechung an Wochenenden oder dergleichen, mit Hilfe der Nachlaufmesserpressen leicht gelöst werden, weil es sich um einzelne, schmale Messer handelt, die nacheinander betätigt werden. Es versteht sich von selbst, daß bei der erfindungsgemäßen Vortriebsmaschine die Nachlaufmesser antsprechend glatt ausgeführt werden. Auch können die Antriebe für die Ein- und Ausfahrt· <:weguiig der N achlauf messer so gestaltet sein, daß die Nachlaufmesser in unterschiedlicher Reihenfolge betätigbar sind, wie es die speziellen Betriebsverhältnisse verlangen. Die Nachlaufmesser können auch zusätzlich eine Vibrationsbeaufschlagung erfahren, so daß sie sich leicht lösen könnea

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig.l einen Axialschnitt durch eine arbeitende, erfindungsgemäße Schildvortriebsmaschine,

Fig.2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig.3 im Maßstab der Fig.2 einen ähnlichen Ausschnitt in anderer Funktionsstellung,

Fig.4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand pich F i g. 1 und

F i g. 5 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach F i g. 1.

Die in den Figuren dargestellte Schildvortriebsmaschine ist für den Vortrieb von Tunnels, Strecken und dergleichen bestimmt Zum grundsätzlichen Aufbau gehören zunächst ein Schildmantc' 1 mit Schildschwanzbereich 2, ein Druckring 11 und eine Stirnschalung 3. Die Stirnschalung ist für einen stationären Ortsbetonausbau 4 bestimmt, der zwischen einer dem Vortrieb folgenden Innenr^halung 5 und dem stehenden Gebirge oder Erdreich 6 eingebracht wird. Es versteht sich von se'bst, daß zur Vortriebsmaschine auch die Vortriebswerkzeuge 7 und zusätzliche Aggregate 8 für die Abförderung des herei.!gewonnenen Ausbruchs vorhanden sind. Der Schildmantel 1 besitzt im Ausführungsbeispiel (aber nicht beschränkend) ortsbrustseitig eine Abkammerung 9, die mit Wasser oder einer thixotropen Flüssigkeit gefüllt ist, die unter ausreichendem Druck steht Der Schildmante! 1 ist mit Vorschubpressen 10 an einem Druckring 11, die Stirnschalung 3 ist mit Stirnschalungspressen 12 an dem Druckring 11 oder am Schildmantel 1 abgestützt Der Druckring 11 einerseits ist an der Innenschalung 5 abstützbar. In Fig.l ist der Druckring 11 an der

ίο Innenschalung abgestützt In F i g. 2 ist der Druckring 11 in Vortriebsrichtung vorgezogen, damit ein weiteres Element der Innenschalung 5 eingebracht werden kann. Bei der dargestellten Innenschalung handelt es sich um eine solche aus Schalungstübbingen, die mit dem

stationären Ausbau integriert sind. Zwischen der Stirnschalung 3 und den Stirnschalungspressen 12 ist ein Stirnschalungsgehäuse 13 angeordnet An dem Stirnschalungsgehäuse 13 sind einerseits die Stirnschalungspressen 12, ist andererseits die Stirnschalung 3 angeschlossen. Aus der F i g. 3 entnimm man, daß das Stirnschalungsgehäuse 13 auf der Außenseite mit über seinen Umfang verteilten Nachlaufmessern 14 ausgerüstet ist die einzeln ein- und ausfahrbar sind. Piese Nachlaufmesser 14 unterfassen vortriebsseitig den Schildscl-.wanzbereich Z überfassen nachlaufseitig die Stirnschalung 3. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Nachlaufmesser 14 mit Hilfe von Nachlaufmesserpressen 15 ein- und ausfahrbar. Das Stirnschalungsgehäuse 13 selbst ist als honigenäuse ausgeführt. Die Nachlaufmesserpressen 15 sind in dem Stirnschalungsgehäuse 13 angeordnet Um zu verhindern, daß beispielsweise zwischen den Nachlaufmessern 14 Grundwasser in das Stirnschalungsgehäuse 13 einsickert, mag das Stirnschalungsgehäuse 13 mit einem hydraulischen Druckmittel ausgefüllt sein, welches unter überdruck steht. Zwischen Stirnschalung 3 und Nachlaufmessern 14 sowie zwischen Stirnschalungsgehäuse 13 und Schildschwanzbereich 2 sind weiche'.astische Dichtungen 16 vorgesehen. Der Schildschwanzbereich 2 funktioniert im

Ausrührungsbeispiel gleichsam als Nachlaufschild und

ist gelenkbeweglich an den übrigen Schildmantel 1 angeschlossen.

Wie die erfindungsgemäße Schildvorfiebsma«:hine

arbeitet, ergibt sich ohne weiteres aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 2 und 3. Man erkennt daß der Schildschwanzbereich 2 nicht mehr einbetoniert wird. An die Stelle des bisher einbetonierten Schildschwanzbereiches 2 des Schildmantels 1 der bekannten Ausführungsform sind die Nachlauf messer 14 getreten. Die Nachlaufmesser 14 können nach dem Einbetonieren leicht eines nach dem anderen gelöst werden, und zwar selbst Ja .in. wenn wegen Arbeitsunterbrechungen der Ortsbeton des Ortsbetonausbaus 4 bereits erhärtet ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schildvortriebsmaschine für Tunnel und Strekken — mit Schildmantel, Druckring und Stirnschalung für ainen stationären Ortsbetonausbau, der zwischen einer dem Vortrieb folgenden Innenschalung und dem anstehenden Gebiige oder Erdreich eingebracht wird, wobei der Schildmantel mit Vorschubpressen am Druckring, die Stirnschalung mit Stirnschalungspressen am Druckring oder am Schildmantel abgestützt sind und der Druckring an der Innenschalung abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnschalung (3), der Druckring (11) sowie das Stirnschalungsgehäuse (13) im Schildschwanzbereich (2) angeordnet sind, wobei an dem Stirnschalungsgehäuse (13) einerseits die Stirnschalungspressen (12) und andererseits die Stirnschalung (3) angeschlossen sind, und daß das Stirnschalungsgeliäuse (13) auf der Außenseite mit über seinen Umfang verteilten Nachlaufmessern (14) ausgerüstes ist die einzeln ein- und ausfahrbar sind sowie vortriebsseitig den Schildschwanzbereich (2) unterfassen, nachlaufseitig die Stirnschalung (3) überfassen.

2. Schaltvortriebsmasehine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufmesser (14) mit Hilfe von Nachlaufmesserpressen (15) ein- und ausfahrbar sind.

3. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnschalumgehäuse (13) als Hohlgehäuse ausgeführt ist und in dem Stirnschalungsgehäuse (13) die Nachlaufmesserpressen (15) angeordnet sind

4. Schildvortricbsmasctüne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ί. .irnschalungsgehäuse (13) mit einem hydraulischen Druckmittel ausgefüllt und dadurch gegen eindringendes Grundwasser, eindringende Ausbruchteile oder dergleichen gesichert ist.

5. Schildvortriebsmaschine nach einem der An- «o Sprüche 1 bis 4 in der Ausführungsform mit als Nachlaufschild gelenkbeweglich an den Schildmantel angeschlossenem Schildschwanzbereich, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stirnschalung (3) und Nachlauf messern (14) sowie Stirnschalungsgehäuse (13) und Schildschwanzbereich (2) weichelastische Dichtungen (16) angeordnet sind.

6. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stirnschalung (3) und Innenschalung (5) ^H wiederum eine weichelastische Dichtung (16) angeordnet ist.