DE3135533C2

DE3135533C2 - Vortriebseinrichtung zum Vortreiben von Tunnels, Stollen, Strecken u.dgl.

Info

Publication number: DE3135533C2
Application number: DE3135533A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Prof. Dr. Beckmann; Hans-Günter 4600 Dortmund Follert; Jürgen 4670 Lünen Hein; Eberhart 4670 Lünen Unger
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1981-09-08
Publication date: 1986-09-25
Also published as: DE3135533A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schildvortriebseinrichtung zum Vortrieb von Tunnels u.dgl., insbesondere mit nicht-kreisförmigem Profil, unter Verwendung einer einen Einbruch herstellenden Vollschnittmaschine und einer den kreisförmigen Einbruch auf den Sollquerschnitt erweiternden Abbaueinrichtung. Erfindungsgemäß ist die Abbaueinrichtung (41) an einem Nachlaufschild (11) gelagert, der mit einem ihm vorgeschalteten, die Vollschnittmaschine (13) aufnehmenden zylindrischen Vortriebsschild (10) über Vorschubpressen (19) gekoppelt ist. Der Vortriebsschild (10) und der Nachlaufschild (11) sind als Spreizschilde ausgebildet. Während der Vortriebsschild (10) zylindrisch ausgebildet ist, kann der Nachlaufschild (11) einen dem nicht-kreisförmigen Profil des Tunnels od.dgl. angepaßten nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vortriebseinrichtung zum Vortreiben von Tunnels, Stollen, Strecken u. dgl., insbesondere mit nicht-kreisförmigem Profil, entsprechend der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Aus der DE-PS 27 26 445 ist eine Streckenvortriebsmaschine bekannt, die aus einer von einem rotierenden Schneidkopf gebildeten, einen Einbruch mit kreisrundem Querschnitt herstellenden Vollschnittmaschine und einer ihr nachgeschalteten Aufweitungs-Fräseinrichtung besteht, die von schwenkbaren Fräsarmen gebildet wird, die den kreisrunden Querschnitt des Einbruchs auf den nicht-kreisförmigen Sollquerschnitt der der Strecke erweitern. Die Vollschnittmaschine und die ihr nachgeschaltete Aufweitungs-Fräseinrichtung sind hier zu einem Maschinenaggregat vereinigt und an einem gemeinsamen Maschinenkörper gelagert, der mittels hydraulischer Verspannvorrichtungen in dem Einbruch festlegbar ist.

Es ist auch schon bekannt, Tunnels u. dgl. mit nichtkreisförrr.igem Profil mit Hilfe einer Vollschnittmaschine in einem Arbeitsgang, d. h. ohne Vortreiben eines Einbruchs, aufzufahren. Eine bekannte Vollschnittmaschine dieser Art gemäß DE-OS 29 13 129 weist einen rotierenden Bohrkopf auf, der mit mehreren Werkzeugträgern versehen ist, die bei der Umdrehung des Bohrkopfes nach Maßgabe eines vorgegebenen Steuerprogrammes, z. B. einer Steuerkurve, über den Umfang des Bohrkopfes ausstellbar sind und dabei den Koniurenschnitt durchführen.

Es ist auch bekannt, Tunnels und sonstige untcrirdisehe Bauwerke im sogenannten Schildvortriebsverfahren aufzufahren. Allerdings ist der Einsatz von Voilschnittmaschinen in Verbindung mit Vortriebsschilden bisher auf kreisförmige Tunnelprofile beschränkt geblieben. Die DE-OS 28 51 742 und die DE-OS 29 52 529 offenbaren Schildvortriebsvorrichtungen, die aus einem als Spreizschild ausgebildeten, die Vollschnittmaschine aufnehmenden Vortriebsschild bestehen, der über Vorschubpressen mit einem gegen die Ausbruchswandung abspreizbaren Nachschieppwiderlager verbunden ist.

Der Vortriebsschild besteht hier aus einem der Lagerung der Vollschnittmaschine dienenden Bodensegment und zwei beiderseits mit dem Bodensegment gelenkig verbundenen, im Firstbereich zu dem Schild geschlossenen und mittels einer Spreizvorrichtung gegen die Ausbruchswandung spreizbaren Spreizsegmenten. Diese Ausgestaltung des Vortriebsschildes ermöglicht es, den Schild durch Abspreizen seiner Spreizsegmente innerhalb des Ausbruchsiiuerschiiiiics fest zu verspannen oder beim Schildvorschub die Verspannung so weit aufzuheben, daß der Schild als Baueinheit mittels der ihm zugeordneten, gegen das Nachschieppwiderlager abgestützten Vorschubpressen vorgepreßt weiden kann. Die durch die Spreizbarkeit gegebene Verringerung des Schildquerschnittes begünstigt die Richtungssteuerung des Schildes.

Mit der nicht-vorveröffentlichten älteren I)E-OS 31 21 244 ist eine Vortriebseinrichtung /um Vortreiben von Tunnels mit nicht-kreisförmigem Profil vorgcschla-

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gen worden, die mit einer einen Einbruch herstellenden, in einem zylindrischen Vorlaufschild gelagerten Vollschnittmaschine und einer den kreisförmigen Einbruch auf den Sollquersclinitt erweiternden, an einem spreizbaren Nachlaufschild gelagerten Aufweitungs-Fräseinriehtung versehen ist, wobei der Vorlauf- und der Nachlaufschild mittels Vorschubpressen unabhängig voneinander in Vortriebsrichtung vorbewegbar sind. Bei dieser Vortriebseinrichtung bestehen der Vorlaufschild und

gen Querschnitt auf. Dabei hat der Nachlaufschild im allgemeinen zumindest angenähert die Form einer liegenden Ellipse bzw. eines liegenden Ovals. Die Anordnung wird zweckmäßig so getroffen, daß die Scheitelhöhe des Nachlaufschildes etwa gleich dem Durchmesse! des zylindrischen Vortriebsschildes ist, während das maximale Breitenmaß des Nachlaufschildes erheblich größer ist als der Durchmesser des Vortriebsschildes. Für den Vortriebsschild und den Nachlaufschild kön-

der Nachlaufschild jeweils aus einem Messerschild, wo- io nen mit Vorteil Spreizschilde Verwendung finden, wie

bei die Vollschnittmaschine mit dem Stützrahmen des Vorlaufschildes eine Vorschubeinheit bildet, während der Stützrahmen des Nachlaufschildes von im Nachziehschritt rückbaren Rahmenteiien gebildet ist, von de-

sie aus der DE-OS 28 51 742 und der DE-OS 29 52 529 bekannt sind. Der Vortriebsschild und der Nachlaufschild bestehen hierbei jeweils aus einem ein- oder mehrteiligen Bodensegment und beiderseits mit dem

nen der vordere Rahmenteil die Aufweitungs-Fräsein- 15 Bodensegment gelenkig verbundenden, im Firstbereich richtung trägt. zu dem Schild geschlossenen und mittels einer Spreiz-

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vortriebseinrich- vorrichtung gegen die Ausbruchswandung abspreizbatung der anmeldungsgemäßen Gattung, mit der auch ren Spreizsegmenten. Die Lagerung der Vollschnittmagrößere Profile geschnitten werden können, so auszuge- schine erfolgt an dem bzw. den Bodensegmenten des stalten, daß sich hohe Vortriebsleistungen ohne über- 20 Vorlaufschildes. Durch die Spreizbewegungen der mäßigen Maschinenaufwand bei möglichst weitgehen- Spreizsegmente wird die Lagerung der Vollschnittmader Unabhängigkeit zwischen Einbruchsarbeit und schine nicht beeinflußt.

Nachschneidearbeit erreichen lassen. Insbesondere dann, wenn als Nachlaufschild ein nicht-

Dicse Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kreisförmiger, dem Sollprofil des Tunnels od. dgl. ange-Kenn/.eichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkma- 25 paßler Schild verwendet wird, empfiehlt es sich, die Auflen gelöst. weitungs-Fräseinrichtung an dem dem Vorlaufschild zu-

MiI der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung las- gewandten Ende des Nachlaufschildes anzuordnen. Die sen sich auch Tunnels oder sonstige unterirdische Bau- Querschnittserweiterung erfolgt hierbei also in dem gewerkc einschließlich Untertagestrecken u. dgl. mit grö- schützten Bereich zwischen den beiden Schilden, wobei ßeren, insbesondere auch mit nicht-kreisförmigen Profi- 30 am rückwärtigen Ende des Nachlaufschildes Raum für len wirtschaftlich auffahren, indem in der ersten Stufe das Einbringen des Ausbaus frei bleiben kann. Andererim herkömmlichen Schildvortriebsverfahren, d. h. unter seits könnte die Aufweitungs-Fräseinrichtung aber auch Verwendung eines zylindrischen Vortriebsschildes mit an dem dem Vorlaufschild abgewandten Ende des Vollschnittmaschine, ein Einbruch mit kreisrundem Nachlaufschildes gelagert sein.

Querschnitt hergestellt wird, der dann unmittelbar hin- 35 Für die Aufweitungs-Fräseinrichtung können verhakter dem Vorlaufschild im Schutz des Nachlaufschildes nismäßig klein und leicht bauende Geräte eingesetzt auf den endgültigen Querschnitt bzw. auf das Sollprofil werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform beerwciicrt wird, was mit Hilfe der von der Vollschnittma- steht die Aufweitungs-Fräseinrichtung aus zu beiden schine unabhängig arbeitenden, am Nachlaufschild gela- Seiten der vertikalen Schildebene verschwenkbar angegerten Aufweitungs-Fräseinrichtung bewerkstelligt 40 ordneten, teleskopierbaren Fräsarmen mit angetriebewird. Da die Vollschnittmaschine im Vorlaufschild ver- nen Frässcheiben oder Fräswalzen. Andererseits kann schiebbar gelagert ist, kann der Vorlaufschild während aber auch eine Aufweitungs-Fräseinrichtung Verwender Einbruchsarbeit gespreizt bleiben, so daß der Ein- dung finden, die durch eine am Nachlaufschild angeordbruchsraum zuverlässig gesichert bleibt und der Vor- nete Steuerku-ve entsprechend dem Sollprofil des Tunlaufschiid als Widerlager für die den Nachlaufschild 45 nels od. dgl. gesteuert wird und aus einem teleskopiernach/ichenden Vorschubpressen zur Verfügung steht. baren, an der Steuerkurve zwangsgeführten Fräsarm

od. dgl. besteht.

Im Hinblick auf die gute Richtungssteuerbarkeit der Vortriebseinrichtung empfiehlt es sich, die axiale Bauweitcrungsarbciten und im allgemeinen auch die Aus- 50 länge des Vorlaufschildes möglichst klein zu bemessen, bauarbeiten durchgeführt werden. Zugleich dient der Dabei läßt sich die Anordnung in vorteilhafter Weise so

treffen, daß die Vollschnittmaschine sowohl in dem Vorlaufschild als auch im Nachlaufschild geführt und gelagert ist. Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammeii-

nicht nur der Arbeitsraum im Bereich der Vollschnitt- 55 hang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausfühmaschine und der Aufweitungs-Fräseinrichtung zuver- rungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig.) eine erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung im Vertikalschnitt;

F i g. 2 die Vortriebseinrichtung nach F i g. 1 im Horieine weitgehende Unabhängigkeit zwischen Einbruchs- 60 zontalschnitt;

arbeit und Nachschneidearbeit erreichbar, zumal die Fi g. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der F i g 1-

F i 4 i Qhi h Lii IV d

Der Nachlaulschild dient als Vorschubwiderlager für den Vorlaufschilci sowie zur Sicherung des Ausbruchsraumes hinter dem Vorlaufschild, d. h. dort, wo die Er-

Nachlaufschild zur Lagerung der Aufweitungs-Fräseinrichtung. Da sowohl der Vorlaufschild als auch der Nachlaufschild als Spreizschild ausgebildet sind, wird

lässig gesichert, sondern zugleich gewährleistet, daß die beiden Schilde wechselseitig ein zuverlässiges Vorschub- bzw. Nachziehwiderlager bilden. Damit ist auch

Vollschnittmaschine im Vorlaufschild in Vortriebsrichlung beweglich gelagert ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die für das Auffahren von Tunnels u. dgl. mit nichtkreisförmigem Querschnitt besonders geeignet ist, weist der Nachlaufschild einen dem nicht-kreisförmigen Sollprofil des Tunnels od. dgl. angepaßten, nicht-kreisförmi-

F i g. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig.

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V der Fig. ι in schematischer Vereinfachung;

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung im Vertikalschnitt;

F i g. 7 die Vortriebseinrichtung nach F i g. 6 im Horizontalschnitt:

5 6

Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie VIII-VIII der Spreizsegmenten 25 und 26 sind auch hier hydraulische

Fig.6; Spreizzylinder 31 angeordnet (Fig. 1). In Fig.4 sind

Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IX der lediglich die Anschlußelemente 32 für die Spreizzylinder

F i g. 6. angedeutet. Wie in F i g. 1 durch die Trennlinie X ange-

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Vortriebseinrich- 5 geben, können die Spreizsegmente 25 und 26 in der

tung dient zum Auffahren eines Tunnels oder einer Querschnittsebene geteilt sein. Gleiches gilt für das Ab-

Strecke mit nicht-kreisförmigem Querschnitt. Das Tun- decksegment 27. Eine entsprechende Teilung der

nelprofil hat angenähert die Form einer liegenden Ellip- Spreizsegmente und des Abdecksegmentes IaBi sich

se bzw. eines liegenden Ovals mit der maximalen Breite auch bei dem Vortriebsschild 10 vorsehen. Das Ab-

B und der Scheitelhöhe //(Fig. 5). Die dargestellte 10 decksegment 20 des Vortriebsschildes 10 weist eine ge-

Schildvortriebseinrichtung umfaßt einen im wesentli- wölbte Abdeckplatte 33 auf, die den Nachlaufschild

chen zylindrischen Vortriebsschild 10 mit einem Durch- bzw. dessen Abdecksegment 27 im Firstbereich über-

messer, welcher der Scheitelhöhe H des Sollprofils ent- greift.

spricht, und einen dem Vortriebsschild 10 nachgeschal- Der Vortriebsschild 10 weist eine verhältnismäßig

teten Nachlaufschild 11, dessen Querschnitt dem nicht- 15 kurze Baulänge auf, was seine Richtungssteuerbarkeit

kreisförmigen Soiiprofii des Tunnels od. dgl. entspricht. begünstigt. Die Vollschnittmaschine 13 ist mit ihrem

Beide Schilde sind als Spreizschilde ausgebildet. Maschinenkörper 34 sowohl in dem Vortriebsschild 10

Der Vortriebsschild 10 entspricht im Grundaufbau als auch in dem Nachlaufschild 11 gelagert und in Vordem Schild nach der DE-OS 29 52 529. In dem Schild ist triebsrichtung 12 geführt. Die Lagerung und Führung eine Vollschnittmaschine 13 mit einem um die Schild- 20 der Vollschnittmaschine 13 an den Bodensegmenten 15 achse rotierenden Schneidkopf 14 gelagert, der in be- und 23 der beiden Schilde 10 und 11 kann in der aus der kannter Weise mit Schneidwerkzeugen bestückt ist. Der DE-OS 28 51 742 oder der DE-OS 29 52 529 bekannten Vortriebsschild 10 besteht aus einem Bodensegment 15 Weise erfolgen. Wesentlich ist vor allem, daß die VoII- und zwei den Ausbruchsquerschnitt im Bereich der Sei- Schnittmaschine 13 sowohl in Vortriebsrichtung (Pfeil tenstöße und dem Firstbereich sichernden Spreizseg- 25 12) verschiebbar wie auch in der Horizontal-und Vertimenten 16 und 17, die, wie aus der DE-OS 28 51 742 kaiebene verschwenkbar an den Lagerkonsolen der Bobekannt, über Anschlußgelenke mit den beiden oberen densegmente 15 und 23 gelagert ist. In Fig.4 sind die Enden des Bodensegmentes 15 verbunden sind. Die Ge- beiden Lagerkonsolen des Bodensegmentes 23 des lenkachsen der Anschlußgelenke verlaufen parallel zur Nachlaufschildes 11 bei 35 angedeutet. Ferner ist er-Schildachse, so daß die Spreizsegmente 16 und 17 ge- 30 kennbar, daß an den in Richtung der Schildachse vcrlaugenüber dem Bodensegment gegen die Ausbruchswan- fenden Maschinenführungen der Lagerkonsolen 35 hydung abspreizbar und verspannbar sind. Die Verspan- draulische Steuerzylinder 36 für die Höhenverschwennung des Vortriebsschildes 10 erfolgt mittels einer kung der Vollschnittmaschine 13 und ferner horizontale Spreizvorrichtung, die von hydraulischen Spreizzylin- Steuerzylinder 37 für die Seitenverschwenkung der dem 18 gebildet ist, die im Bereich der oberen Enden 35 Vollschnittmaschine vorgesehen sind. Unterhalb der der Spreizsegmente zwischen diesen gelenkig einge- Maschinenführung befindet sich zwischen den Lagerschaltet sind. Durch Ausschub der Spreizzylinder 18 las- konsolen der Bodensegmente 15,23 ein Aufnahmeraum sen sich daher die Spreizsegmente 16 und 17 gegen die für einen Bodenförderer 38, mit welchem das gelöste Ausbruchswandung spreizen, wodurch eine feste Ver- Haufwerk abgefördert wird.

spannung des Vortriebsschildes 10 innerhalb des Aus- 40 Aus den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß das am bruchsquerschnitts erreicht wird. Durch Einschub der hinteren Ende de j Maschinenkörpers 34 der Vollschnitt-Spreizzylinder 18 kann im Bedarfsfall die Verspannung maschine 13 befindliche Antriebsaggregat 39 für den des Vortriebsschildes 10 gelöst werden, um z. B. den- Drehantrieb des Schneidkopfes 14 im Inneren des Vortriebsschild auch bei hoher Auflast in Vortriebsrich- Nachlaufschildes 11 liegt Der Vorschub der Vollschnitttung 12 vorzupressen. Das Vorpressen des Vortriebs- 45 maschine 13 in Vortriebsrichtung 12 erfolgt mittels hyschildes in Pfeilrichtung 12 erfolgt mittels hydraulischer draulischer Vorschubpressen 40, die zwischen dem Ma-Vorschubpressen 19, die zwischen dem Vortriebsschild schinenkörperder Vollschnittmaschine und dem Boden-10 und dem Nachlaufschild 11 gelenkig eingeschaltet segment 15 bzw. seiner Lagerkonsole gelenkig cingesind und mit deren Hilfe auch der Nachlaufschild in schaltet sind.

Vortriebsrichtung nachgezogen wird. Die beiden 50 Der Nachlaufschild 11 weist eine Aufweitungs-Fräs-

Spreizsegmente 16 und 17 des Vortriebsschildes werden einrichtung 41 auf, die an der dem Vortriebsschild 10

im Firstbereich durch ein Abdecksegment 20 zu dem zugewandten Seite des Nachlaufschildes 11 angcordet

zylindrischen Schild geschlossen, welches, wie aus der ist. Diese Einrichtung 41 besteht gemäß den F i g. 2 und

DE-OS 29 52 529 bekannt, an einem Lagerteil 21 um 3 aus zwei zu beiden Seiten der vertikalen Schildcbene

eine in Vortriebsrichtung weisende Bolzenachse 22 55 angeordneten Fräsarmen 42, die jeweils eine angetrie-

schwenkbar gelagert ist, wobei das Lagerteil 21 in TeIe- bene Fräswalze oder Frässcheibe 43 tragen, die vor-

skopführungen an den beiden einander zugewandten zugsweise um eine parallel zur Schildachse verlaufende

freien Enden der Spreizsegmente 16 und 17 geführt ist Drehachse umläuft Die Fräsarme 42 sind hydraulisch

Der Nachlaufschild 11 entspricht in seinem Aufbau teleskopartig ein- und ausfahrbar an einem Schwenkgrundsätzlich dem Vortriebsschild 10. Er besteht eben- 60 arm 44 angeordnet, der mittels eines Schwenkzylinders falls aus einem Bodensegment 23 und zwei in Gelenken 45 um eine parallel zur Schildachse verlaufende G elenk-24 an ihm angeschlossenen Spreizsegmenten 25 und 26, achse 46 verschwenkbar ist Die Anordnung ist so gedie an ihren oberen Enden im Firstbereich über ein troffen, daß bei der Schwenkbewegung der Fräsarme 42 Abdecksegment 27 zu dem nicht-kreisförmigen Profil und bei der die Schwenkbewegung überlagernden televerbunden sind. Das Abdecksegment 27 ist in einem 65 skopartigen Ein- und Ausfahrbewegung der Fräsarme Gelenk 28 an einem Lagerteil 29 gelagert welches in 42 die sichelförmigen Segmente 56 an den beiden Sei-Teleskopführungen 30 an den oberen Enden der Spreiz- tenstößen geschnitten werden, so daß das von dem segmente 25 und 26 geführt ist. Zwischen den beiden Schneidkopf 14 der Vollschnittmaschine 13 geschnitte-

ne, kreisrunde Profil durch die Fräsarme 42 auf das etwa ovale Sollprofil des Tunnels od. dgl. nachgeschnitten wird.

im Betrieb arbeiten die Vollschnittmaschine 13 und die ihr nachgeschaltete Aufweitungs-Fräseinrichtung 41 weitgehend unabhängig voneinander. Die Vollschnittmaschine 13 ist, wie erwähnt, mittels der Vorschubpressen 40 gegenüber dem Vortriebsschild 10 in Richtung auf die Ortsbrust (Pfeil 12) vorpreßbar. Zugleich ist der gesamte Vortriebsschild 10 mit Hilfe der Vorschubpressen 19 gegenüber dem verspannten Nachlaufschild 11 in Pfeilrichtung 12 vorschiebbar. Während der Vortriebsarbeit wird hinter dem Vortriebsschild 10 von der Aufweitungs-Fräseinrichtung 41 das nicht-kreisförmige Sollprofil geschnitten, wobei der Nachlaufschild 11 verspannt und im Zuge der Erweiterungsarbeit mit Hilfe der Vorschubpressen 19 nachgeholt wird, die sich hierbei an dem verspannten Vortriebsschild 10 abstützen.

Die Vortriebseinrichtung nach den F i g. 6 bis 9 unterscheidet sich von derjenigen nach den F i g. 1 bis 5 im wesentlichen dadurch, daß hier die Aufweitungs-Fräseinrichtung für das Nachschneiden des von der Vollschnittmaschine 13 aufgefahrenen kreisförmigen Querschnitts am rückwärtigen Ende des Nachlaufschildes 11 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung kann der Nach-Iaufschild einen dem Vortriebsschild 10 entsprechenden kreisförmigen Querschnitt erhalten. Im übrigen sind auch hier der Vortriebsschild 10 und der Nachlaufschild 11 als Spreizschilde ausgebildet. Sie entsprechen in ihrem Aufbau den Schilden 10 und 11 nach den Fig. 1 bis 5, allerdings mit der Maßgabe, daß hier die Vollschnittmaschine 13 lediglich in dem vorderen Vortriebsschild 10 gelagert und geführt ist. Die Aufweitungs-Fräseinrichtung 41 besteht aus am rückwärtigen Ende des Nachlaufschildes 11 angeordneten, zugleich als Steuerkurve wirkenden angenähert elliptischen Führungsbahn 50, deren Kurvenform eine maßstabsgerechte Verkleinerung des Sollprofils des Tunnels od. dgl. darstellt. An dieser Führungsbahn 50 ist eine Fräsvorrichtung 51 geführt. Diese besteht aus einem Fräsarm 52, der eine angetriebene Frässcheibe 53 trägt und mittels hydraulischer Schubkolbengetriebe 54 senkrecht zur Schildachse ein- und ausfahrbar ist, wobei die Ein- und Ausfahrbewegung durch die Kurvenbahn der Führung 50 bestimmt wird. Im Betrieb bewegt sich die gesamte Fräseinrichtung 51 entlang der Führungsbahn 50. Sie führt also eine geschlossene Umlaufbewegung um die Schildachse aus, wobei die Zylinder 54 so gesteuert werden, daß sich die Frässcheibe 53 über die den Umfang des nicht-kreisrunden Tunnelsollprofils entsprechende Bahn 55 bewegt. Dabei wird das zuvor von der Vollschnittmaschine 13 geschnittene Kreisprofil auf das Sollprofil erweitert. Es ist aus Fig. 9 zu erkennen, daß die Fräseinrichtung 51 lediglich die beiden sichelförmigen Zwickel 56 zu beiden Seiten der Schildachse schneidet, da auch hier die Scheitelhöhe des Sollprofils gleich dem Durchmesser des von der Vollschnittmaschine 13 geschnittenen Kreisquerschnitts ist. Wie in Fi g. 6 angedeutet ist, kann die Umlaufbewegung der Fräsvorrichtung 51 an der Führungsbahn 50 mit Hilfe eines Zahnantriebs bewirkt werden, dessen angetriebenes Ritzel 57 im Zahneingriff mit einer an der Führungsbahn 50 fest angeordneten Verzahnung 58 steht.

Die in den F i g. 1 bis 5 dargestellte Führung und Lagerung der Vollschnittmaschine 13 in dem Vortriebsschild 10 und dem Nachlaufschild 11 stellt eine besonders vorteilhafte Lösung dar, weil hier der Vortriebsschild 10 eine vergleichsweise kurze Baulänge erhalten kann. Diese Anordnung läßt sich erfindungsgemäß auch dann verwirklichen, wenn der Nachlaufschild 11 einen dem Vortriebsschild 10 entsprechenden kreisförmigen Querschnitt hat und wenn ggf. ein Nachreißen des Streckenprofils hinter dem Vortriebsschild 10 nicht erforderlich ist. Sie kann a ich bei der Schildvortriebseinrichtung nach den F i g. 6 bis 9 vorgesehen werden.

Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen bestehen der Vortriebsschild und der Nachlaufschild, wie erwähnt, aus einem Bodensegment 15 bzw. 23 und zwei hiermit gelenkig verbundenen Spreizsegmenten 16,17 bzw. 25, 26, die gegen die Ausbruchswandung spreizbar sind. Die Gelenkanschlüsse der Spreizsegmente 16,17 am Bodensegment 15 sind in F i g. 8 mit 15' bezeichnet. Die Führung und Lagerung der Vollschnittmaschine 13 erfolgt entweder nur in dem Vortriebsschild 10 (F i g. 6 bis 9) oder aber in beiden Schilden 10 und 11. Letzteres ermöglicht eine kurze Baulänge des Vortriebsschildes 10 und daher auch der gesamten Schildvortriebseinrichtung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Vortriebseinrichtung zum Vortreiben von Tunnels, Stollen oder Strecken u. dgl., insbesondere mit nichtkreisförmigem Profil, mit einer einen Einbruch herstellenden, in einem zylindrischen Vorlaufschild gelagerten Vollschnittmaschine und einer den kreisförmigen Einbruch auf den Sollquerschnitt erweiternden, an einem spreizbaren Nachlaufschild gelagerten Aufweitungs-Fräseinrichtung, wobei der Vorlauf- und der Nachlaufschild mittels Vorschubpressen unabhängig voneinander in Vortriebsrichtung vorbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlaufschild (10) und der Nachlaufschild (11) als in sich geschlossene Vortriebsschilde in Gestalt von Spreizschilden ausgebildet sind, die über Vorschubpressen (19) miteinander gekoppelt sind, und daß die Vollschnittmaschine (13) mittels Vorschubpressen (40) im Vorlaufschild (10) vorschiebbar gelagert ist.
2. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachlaufschild (11) zumindest angenähert die Form einer liegenden Ellipse bzw. eines liegenden Ovals hat.
3. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelhöhe (H) des Nachlaufschildes (11) etwa gleich dem Durchmesser des zylindrischen Vortriebsschildes (10) ist, während die Breite (B) des Nachlaufschildes größer ist als der Durchmesser des Vortriebsschildes (10).
4. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vortriebsschild (10) und der Nachlaufschild (11) jeweils aus einem Bodensegment (15,23) und beiderseits mit dem Bodensegment gelenkig verbunden, im Firstbereich zu dem Schild geschlossenen und mittels einer Spreizvorrichtung (18,31) gegen die Ausbruchswandung abspreizbaren Spreizsegmenten (16, 17 bzw. 25,26) bestehen.
5. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitungs-Fräseinrichtung (41) an dem dem Vortriebsschild (10) zugewandten Ende des Nachlaufschildes (11) angeordnet ist.
6. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitungs-Fräseinrichtung (41) an dem dem Vortriebsschild (10) abgewandten Ende des Nachlaufschildes (11) angeordnet ist.
7. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitungs-Fräseinrichtung (41) aus zu beiden Seiten der vertikalen Schildebene verschwenkbar angeordneten, teleskopierbaren Fräsarmen (42) mit angetriebenen Frässcheiben oder Fräswalzen (43) besteht.
8. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aüfweitungs-Fräseinrichtung (41) an einer am Nachlaufschild (11) angeordneten Führungsbahn (50) geführt ist.
9. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollschnittmaschine (13) an den Bodensegmenten (15, 23) des Vorlaufschildes (10) und des Nachlaufschildes (11) gelagert ist.
10. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollschnittmaschine (13) in Vortriebsrichtung (Pfeil 12) beweglich an eine mittels Steuerzylinder (36, 37) horizontal und vertikal schwenkbaren Lagerrahmen od. dgl. gelagert ist.