DE3238953C2 - Hydro or compressed air shield for loose soil - Google Patents
Hydro or compressed air shield for loose soilInfo
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Abstract
Bei einem Hydro- oder Druckluftschild für Lockerboden wird hereingewonnenes Bodenmaterial bis zu einer vorgegebenen Korngröße mit Hilfe einer hydraulischen Fördereinrichtung (7), deren Aufnahmeende (8) sich im Fußbereich einer Schottwand (2) befindet, aus der durch letztere nach hinten geschlossenen vorderen Abbaukammer (3) entfernt. Bodenmaterial mit einer oberhalb der vorgegebenen Korngröße liegenden Korngröße wird mit Hilfe eines Brechers (9) heruntergebrochen. Zur Erhöhung des herunterbrechbaren Anteils und zur Verbesserung des Abtransportes des Bodenmaterials ist der Brecher (9) in einem hinter dem Abbauwerkzeug (4) liegenden Abteil (11) der Abbaukammer (3) oberhalb des Aufnahmeendes (8) angeordnet und über einen innerhalb des Schildmantels (1) umlaufenden Beschickförderer (15) nur mit solchem Bodenmaterial versorgbar, dessen Korngröße höchstens der vom Brecher (9) herunterbrechbaren Maximalkorngröße entspricht.In the case of a hydraulic or compressed air shield for loose soil, soil material up to a given grain size is extracted from the front excavation chamber (7), the receiving end (8) of which is in the foot area of a bulkhead (2), which is closed to the rear by the latter. 3) removed. Soil material with a grain size above the specified grain size is broken down with the aid of a crusher (9). To increase the fraction that can be broken down and to improve the removal of the soil material, the crusher (9) is arranged in a compartment (11) of the excavation chamber (3) located behind the excavation tool (4) above the receiving end (8) and via an inside the shield shell ( 1) revolving feed conveyor (15) can only be supplied with soil material whose grain size corresponds at most to the maximum grain size that can be broken down by the crusher (9).
Description
Die Erfindung betrifft einen dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechenden Hydro- oder Druckluftschild für Lockerboden, wie er aus EP-OS 00 42 993 bekannt ist.The invention relates to a hydraulic or compressed air shield corresponding to the preamble of claim 1 for loose soil, as known from EP-OS 00 42 993.
Bei einem andersartigen bekannten Vortriebsschild (US-PS 33 50 889) ist der als Backenbrecher ausgebildete Brecher, der das von der Fördereinrichtung nicht mehr abtransportierbare Bodenmaterial der oberhalb der vorgegebenen Korngröße liegtT.ien Korngröße entsprechend herunterbrechen soll, in dem unmittelbar hinter der Schottwand liegenden trichterförmigen Aufnahmeende angeordnet. Zufolge dieses Brechers werden zwar die Abstände der Stillstandszeiten des Vortriebsschildes, die zum manuellen Entfernen des nicht abtransportierten, in der Abbaukammer vor der Schottwand angesammelten Bodenmaterials erforderlich sind, gegenüber solchen Vortriebsschilden ohne Brecher, auch wenn diese ein von der Schottwand und einer zu dieser im wesentlichen parallelen, unmittelbar hinter dem Abbauwerkzeug angeordnet η Tauchwand gebildetes Abteil aufweisen (vgl. Festschrift »100 Jahre Wayss & Freytag 1875-1975«, S. 250 bis 256), verlängert. Dieser Vorteil steht jedoch in keinem Verhältnis zu dem durch den zusätzlichen Einsatz des Brechers bedingten konstruktiven Mehraufwand, weil dieser Brecher zufolge seiner Anordnung im Aufnahmeende einerseits nur verhältnismäßig kleinbauend sein sowie damit bezüglich der verarbeitbarer Maximalkorngröße nur unwesentlich über der vorgegebenen Korngröße liegen kann und sich verhältnismäßig leicht mit Bodenmaterial zusetzen kann.In a different type of known propulsion shield (US-PS 33 50 889) is designed as a jaw crusher Crusher that removes the soil material from above the specified grain size is T.ien grain size should break down accordingly, in the funnel-shaped receiving end located immediately behind the bulkhead arranged. As a result of this crusher, the intervals between the downtimes of the jacking shield, The ones for the manual removal of the not transported away, in the dismantling chamber in front of the bulkhead accumulated soil material are required, compared to such jacking shields without a breaker, even if this one from the bulkhead and one essentially parallel to it, immediately behind the extraction tool arranged η have a partition formed by a compartment (cf. commemorative publication »100 Years Wayss & Freytag 1875-1975 «, pp. 250 to 256), extended. However, this advantage is disproportionate the additional construction effort caused by the additional use of the crusher, because this crusher due to its arrangement in the receiving end on the one hand only be relatively small and thus with regard to the processable maximum grain size only slightly above the specified grain size can lie and can be clogged relatively easily with soil material.
Bei dem aus EP-OS 00 42 993 bekannten Hydroschild, von dem die Erfindung ausgeht, sind das das Abbauwerkzeug aufweisende Vorderteil der Abbaukammer, die demgegenüber durch eine weitere Schottwand mit oberer Durchlaßöffnung für das gelöste Bodenmaterial abgetrennte Beschickungskammer und der den Walzen-In the hydroshield known from EP-OS 00 42 993, from which the invention is based, these are the mining tools having the front part of the excavation chamber, which, on the other hand, has a further bulkhead with upper passage opening for the loosened soil material separated charging chamber and the roller
brecher enthaltende Abbauraum mit dem unter dem Walzenbrecher liegenden, ungeschützten Aufnahmeende der hydraulischen Fördereinrichtung in Abtransportrichtung des gelösten Bodenmaterials gesehen hintereinandergeschaltet so daß auch hier die Gefahr besteht, daß sowohl der Brecher als auch das Aufnahmeende der hydraulischen Fördereinrichtung durch jeweils zu grobes Bodenmaterial blockiert werden.Crusher-containing dismantling space with the unprotected receiving end located under the roll crusher of the hydraulic conveying device, viewed in the removal direction of the loosened soil material, connected one behind the other so that here too there is a risk that both the crusher and the receiving end of the hydraulic conveyor are blocked by too coarse soil material.
Bei weiteren, jedoch ohne Brecher arbeitenden Vortriebsschilden ist es zwar auch schon bekannt (Prospekt »Wayss & Freytag Hydroschild«, eingegangen im Patentamt am 19. Juni 1979, bzw. DE-OS 15 34 652), zwischen dem Abbauwerkzeug und der Schottwand eine Tauchwand und vor dem Aufnahmeende der hydraulischen Fördereinrichtung einen Einlaufrechen anzuordnen bzw. das Abbauwerkzeug an seiner Rückseite mit einer Beschickeinrichtung zu versehen, die gelöstes Bodenmaterial mit Hilfe von an einer Trommel vorgesehenen Schaufeln einem Aufnahmetrichter zuführt Dasliat jedoch die Probleme um Hydro- oder Druckluftschilde, die mit einem Brecher arbeiten, einer Lösung bisher nicht zugeführt.It is already known for other jacking shields that work without a crusher (prospectus "Wayss & Freytag Hydroschild", received in the patent office on June 19, 1979, or DE-OS 15 34 652), between the excavation tool and the bulkhead a diving wall and in front of the receiving end the hydraulic one Conveyor to arrange an inlet rake or the excavation tool on its rear side to provide a loading device, the loosened soil material with the help of provided on a drum Shovels a receiving hopper feeds Dasliat however, the problems around hydraulic or compressed air shields that work with a crusher have been a solution so far not fed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß weder der Brecher noch die hydraulische Fördereinrichtung im Bereich ihres Aufnahmeendes durch zu grobes Abbruchmaterial blockiert werden können.The invention is based on the object of developing a propulsion shield of the type mentioned at the outset in such a way that that neither the crusher nor the hydraulic conveyor in the area of their receiving end through too coarse demolition material can be blocked.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. — Die Erfindung nutzt hierbei dit Erkenntnis, daß das angestrebte Ziel zunächst grundsätzlich nur erreichbar ist, wenn der Brecher nicht mehr im Wanderungsweg des von der Fördereinrichtung abzutransportierenden Bodenmaterials liegt und dafür Sorge getragen wird, daß einerseits der Brecher nicht von Bodenmaterial mit über der vom Brecher herunterbrechbaren Maximalkorngröße liegender Korngröße blockierbar ist und andererseits in das Aufnahmeende der hydraulischen Fördereinrichtung kein Bodenmaterial mehr gelangen kann, dessen Korngröße über der vorgegebenen Korngröße liegt; hierzu dient der dem Brecher vorgeschaltete Beschickförderer bzw. der dem Aufnahmeende vorgesetzte Einlaufrechen.This object is achieved according to the invention by the features indicated in the characterizing part of claim 1 solved. - The invention uses the knowledge that that the desired goal can initially only be reached when the crusher is no longer in the hiking trail of the soil material to be removed by the conveyor is located and taken care of is that on the one hand the crusher does not break down from soil material with above that of the crusher Maximum grain size lying grain size can be blocked and on the other hand in the receiving end of the hydraulic Conveyor can no longer get soil material whose grain size is above the specified Grain size is; this is done by the feed conveyor upstream of the crusher or that of the receiving end infeed rake in front.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hydro- oder Druckluftschildes ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further configurations of the hydraulic or compressed air shield according to the invention emerge from the Subclaims.
im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing; it shows in a schematic representation
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hydroschild für Lockerboden,1 shows a longitudinal section through a hydroshield for loose soil,
F i g. 2 einen Querschnitt A-A durch den Gegenstand nach der Fig. 1,F i g. 2 shows a cross section AA through the object according to FIG. 1,
F i g. 3 einen F i g. 2 im wesentlichen entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform undF i g. 3 a fig. 2 essentially corresponding cross-section through another embodiment and
F i g. 4 einen Längsschnitt B-B durch den Gegenstand der F i g. 3.F i g. 4 shows a longitudinal section BB through the subject of FIG. 3.
Der für das Arbeiten in Lockerboden bestimmte Hydroschild. der ohne weiteres auch als Druckluftschild ausgeführt sein könnte, weist zunächst einen Schildmantel 1 auf. Im Schildmantel 1 ist vermittels einer zu seiner Längsachse senkrechten Schottwand 2 eine nach hinten geschlossene vordere Abbaukammer 3 gebildet. In der Abbaukammer 3 ist mit Abstand von der Schottwand 2 ein Abbauwerkzeug 4 in Form eines Schneidrades angeordnet, dessen Amr;;bs- bzw. Lagerwelle 5 die Abbaukarnmer 3 zentral durchsetzt, aber auch nichtzentrisch durchsetzen könnte. Las Abbauwerkzeug 4 bzw. Schneidrad ist über einen hinter der Schottwand 4 auf die Welle 5 aufgesetzten Motor 6 antreibbar. Das dabei gelöste Bodenmaterial wird mit Hilfe einer hydraulischen Fördereinrichtung, von der in F i g. 1 nur ein Teil einer Absaugleitung 7 dargestellt ist entfernt soweit es eine vorgegebene Korngröße nicht überschreitet Die Absaugleitung 7 ist im Fußbereich der Schottwand 2 durch diese hindurchgeführt und endet mit ihrem Aufnahmeende 8 kurz vor der Schottwand 2 in der Abbaukammer3. The hydroshield designed for working in loose soil. which could easily also be designed as a compressed air shield, initially has a shield jacket 1. In the shield jacket 1, a front excavation chamber 3 closed towards the rear is formed by means of a bulkhead 2 perpendicular to its longitudinal axis. In the excavation chamber 3, a excavation tool 4 in the form of a cutting wheel is arranged at a distance from the bulkhead 2, the Amr ; ; bs- or bearing shaft 5 penetrates the dismantling chamber 3 centrally, but could also penetrate non-centrically. The excavation tool 4 or cutting wheel can be driven by a motor 6 placed on the shaft 5 behind the bulkhead 4. The soil material loosened in the process is transported with the aid of a hydraulic conveying device, of which FIG. 1 only a part of a suction line 7 is shown removed as long as it does not exceed a predetermined grain size.
Bodenmaterial mit einer oberhalb der vorgegebenen Korngröße liegenden Korngröße ist mit Hilfe eines Brechers 9 bzw. 10 herunterbrechbar. Dieser Brecher 9 bzw. 10 ist in einem Abteil 11 der Abbaukammer 3, das von der Schottwand 2 und einer zu dieser im wesentlichen parallelen, unmittelbar hinter dem Abbauwerkzeug 4 angeordneten Tauchwand 12 gebildet ist, angeordnet und zwar — höhenmäßig gesehen — oberhalb des Aufnahmeendes 8 und unterhalb eines im Umlaufrichtung (Pfeil 13) ersten Oberkopfsektors 14 eines Beschickförderers 15, der im Abteil 11 ',/igs der Innenseite des Schiidmanteis ί umläuft und mit inpRnseitigen Mitnehmern 16 versehen ist, deren Höhe und Abstand derart bemessen sind, daß in den zwischenliegenden Materialtaschen 17 nur solches Bodenmaterial in den Überkopfse1 tor 14 überführbar ist, dessen Korngröße höchstens der vom Brecher 9 bzw. 10 herunterbrechbaren Maximalkorngröße entspricht. Vom Beschickförderer 15 aufgenommenes Bodenmaterial, das größer als die Maximalkorngröße ist, fällt vor Erreichen des Überkopfsektors 14 zurück, während das in den Materialtaschen 17 verbliebene Bodenmaterial im Überkopfsektor 14 des Beschickförderers 15 durch Schwerkraft aus den Materialtaschen 17 herausfällt und über einen Aufgabetrichter 18 dem Brecher 9 bzw. 10 zugeführt wird. Zwängungen können beim Hochtransport des Bodenmaterials nicht auftreten, weil die Materialtaschen seitlich offen sind bzw. die Mitnehmer 16 einen ausreichenden Abstand von der Tauchwand 12 und Schotlwand 2 wahren.Soil material with a grain size above the specified grain size can be broken down with the aid of a breaker 9 or 10. This crusher 9 or 10 is arranged in a compartment 11 of the excavation chamber 3, which is formed by the bulkhead 2 and an immersion wall 12 which is essentially parallel to it and is arranged directly behind the excavation tool 4, namely - in terms of height - above the receiving end 8 and below a first upper head sector 14 in the direction of rotation (arrow 13) of a loading conveyor 15, which runs around the inside of the Schiidmanteis ί in the compartment 11 ', / igs and is provided with internal drivers 16, the height and spacing of which are dimensioned such that in the intermediate Material pockets 17 only such soil material can be transferred into the Überkopfse 1 tor 14, the grain size of which corresponds at most to the maximum grain size that can be broken down by the crusher 9 or 10. Soil material picked up by the infeed conveyor 15, which is larger than the maximum grain size, falls back before it reaches the overhead sector 14, while the soil material remaining in the material pockets 17 in the overhead sector 14 of the infeed conveyor 15 falls out of the material pockets 17 by gravity and via a feed hopper 18 to the crusher 9 or 10 is supplied. Constraints cannot occur when the floor material is transported up, because the material pockets are open on the sides or the drivers 16 maintain a sufficient distance from the baffle wall 12 and the bulkhead wall 2.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht der Br jeher aus einem Backenbrecher 9 mit Schwungrad 19. Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist jedoch aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten günstigen Hier besteht der Brecher aus einem Einschwingen-Walzenbrecher 10, dessen Brecherwalze 20 auf einer Hülse 35 gelagert ist, die die Antriebs- bzw. Lagerwelle 5 umgibt, welche ihrerseits von einem im oberen Teil des Abteils 11 angeordneten Antriebsmotor 21 angetrieben ist. Die Brecherwalze 20 könnte aber auch unmittelbar auf der Antriebs- bzw. Lagerwalze 20 gelagert sein. Jedenfalls kommen die aus der beschriebenen Lagerung der Brecherwalze 20 resultierenden großen Lagerdimensionen der Forderung nach einer großen Brecherwalze 20 mit entsprechend hoher Belastungsfähigkeit bei großen Schwungmassen e.'tgegen. Wie man aus aer F i g. 4 erkennt, ist die Brecherwalze 20 aus einem WalzenkörperIn the embodiment according to FIG. 1, the breaker has always consisted of a jaw crusher 9 with a flywheel 19. The embodiment according to FIG. 2, however, is favorable here because of the structural conditions the crusher consists of a single toggle roller crusher 10, the crusher roller 20 of which is mounted on a sleeve 35 is mounted, which surrounds the drive or bearing shaft 5, which in turn from a in the upper part of the compartment 11 arranged drive motor 21 is driven. The crusher roller 20 could also be directly on the Drive or bearing roller 20 be mounted. In any case, they come from the described storage of the crusher roller 20 resulting large bearing dimensions of the requirement for a large crusher roller 20 with correspondingly high load capacity with large centrifugal masses e.'t against. How to get from aer F i g. 4 recognizes is the crusher roller 20 from a roller body
22 und in diesen eingesetzten Walzenbrechsegmenten22 and roll breaking segments used in these
23 aufgebaut. Die verstellbare Gegenschwinge 24 des Walzenbrechers i0 schmiegt sich auf einer Seife (vgl.23 built. The adjustable counter-rocker 24 of the roll crusher i0 nestles on a soap (cf.
F i g. 3) um die Brecherwalze 20 herum. Die Verstellung der Gegenschwinge 24 erfolgt über eine Hydraulikzylinderkolbenanordnung 25, die zusätzlich einen Überlastungsschutz bietet und die planmäßige öffnung des b5 Brecherraumes 26 zum Entfernen von nichtbrechbarem Material erlaubt. Bei beiden Ausführungsformen ist der Brecher 9 bzw. 10 räumlich durch die Tauchwand 12 vom Abbauwerkzeug 4 bzw. Schneidrad und von derF i g. 3) around the crusher roller 20. The counter-rocker 24 is adjusted by means of a hydraulic cylinder piston arrangement 25, which also offers overload protection and the scheduled opening of the b5 breaker space 26 for removing non-breakable material allowed. In both embodiments, the Crusher 9 or 10 spatially through the baffle 12 from the excavation tool 4 or cutting wheel and from the
Ortsbrust getrennt, so daß die Gefahr einer Beschädigung von außen nicht besteht.Working face separated, so that there is a risk of damage does not exist from the outside.
Der Beschickförderer 15 ist als Kettenförderer ausgebildet, dessen endlose Ketten 27 direkt am Schildmantel 1 geführt und über Motoren 28 mit entsprechenden Ritzein angetrieben werden. Anstelle des Kettenförderers könnte ohne weiteres auch ein zum Schildmantel 1 koaxialer, im Abteil 11 umlaufender starrer Ring eingesetzt werden, der entweder am Schildmantel 1 oder auf der Antriebs- bzw. Lagerwelle 5 gelagert ist. Die Mitnehmer 16 sind reißgabelähnlich ausgeführt. Sie bestehen jeweils aus mehreren zueinander parallelen, in Umlaufrichtung (Pfeil 13) angeordneten zahnförmigen Platten 29, die einen der vorgegebenen Korngröße entsprechenden lichten Abstand voneinander aufweisen, so daß praktisch nur Bodenmaterial mit einer Korngröße, die zwischen der vorgegebenen Korngröße und der Maximalkorngröße liegt, dem Brecher 9 bzw. 10 zugeführt wird und dieser nicht mit schleißenden Frimeilen beaufschlagt wird. Tatsächlich bewirkt das Herausheben des :o betreffenden Bodenmaterials aus der im Abteil 11 etwa bis zur Mitte stehenden Transportflüssigkeit (z. B. Bentonitsuspension) in die darüber befindliche Luftblase eine Entwässerung mit Spüleffekt, der abrasive Feinteile entfernt. Der Beschickförderer 15 arbeitet also gleichsam als Sortierförderer. Im Abteil 11 ist vor der Schottwand 2 bzw. vor dem Aufnahmeende 8 ein zur Tauchwand 12 hin schräg nach unten geneigter Einlauf rechen 20 vorgesehen, dessen zueinander parallele Stäbe 31 ebenfalls einen der vorgegebenen Korngröße entspre- jo chenden lichten Abstand voneinander aufweisen. Unmittelbar vor dem Rechen 30 durchläuft der Beschickförderer 15 eine am Boden des Abteils 11 ausgebildete Querrinne 32, deren seitliche Begrenzungen 33, 34 die Materialiaschen 17 bezüglich der Korngröße des mitzunehmenden Bodenmaterials begrenzen. Die Umlaufbewegung des Beschickförderers 15 kurz vor dem Aufnahmeende 8 besorgt zudem eine Auflockerung des hereingewonnenen Bodenmaterials. Durch Verstellung der Umlaufgeschwindigkeit des Beschickförderers 15 kann eine Anpassung an unterschiedliche Konzentrationen des Grobkornes erreicht werden. Außerdem gibt das erforderliche Drehmoment eine Aussage über die Bodenmaterialmengen in der Abbaukammer 3. Bei nicht standfester Ortsbrust kann übermäßig anfallendes Grobkorn selbstverständlich auch bei stehendem Vortrieb gebrochen werden. Bodenmaterial mit über der vom Brecher 9 bzw. 10 herunterbrechbaren Maximalkorngröße, welches sich in der Abbaukammer 3 ansammelt, wird in Stillstandzeiten von Hand entferntThe loading conveyor 15 is designed as a chain conveyor, its endless chains 27 directly on the shield shell 1 out and driven by motors 28 with appropriate Ritzein. Instead of the chain conveyor A rigid ring that is coaxial with the shield shell 1 and encircling the compartment 11 could easily be used which is mounted either on the shield shell 1 or on the drive or bearing shaft 5. The drivers 16 are designed similar to a drawing fork. They each consist of several parallel to each other in the direction of rotation (Arrow 13) arranged tooth-shaped plates 29, which correspond to one of the predetermined grain size have clear distance from each other, so that practically only soil material with a grain size that is between the specified grain size and the maximum grain size, fed to the crusher 9 or 10 and this is not charged with wearing frimiles will. In fact, the lifting of the floor material in question from that in compartment 11 has the effect of about up to the middle of the transport liquid (e.g. bentonite suspension) In the air bubble above, a drainage with a flushing effect, the abrasive fine particles removed. The loading conveyor 15 thus works as it were as a sorting conveyor. In compartment 11 is in front of the bulkhead 2 or before the receiving end 8 rake an inlet inclined downwardly towards the immersion wall 12 20 is provided, the mutually parallel rods 31 likewise corresponding to one of the specified grain sizes have adequate clearance from each other. Immediately in front of the rake 30 the feed conveyor passes through 15 a formed on the bottom of the compartment 11 transverse channel 32, the lateral boundaries 33, 34 the Materialiaschen 17 with regard to the grain size of the material to be taken Limit soil material. The circulating movement of the loading conveyor 15 shortly before the end of the pick-up 8 also provides for a loosening of the soil material gained. By adjusting the The speed of rotation of the feed conveyor 15 can be adapted to different concentrations of the coarse grain can be achieved. In addition, the required torque provides information about the amount of soil material in the excavation chamber 3. If the working face is not stable, excessive Of course, coarse grain can also be broken when the advance is at a standstill. Soil material with over the Maximum grain size which can be broken down by the crusher 9 or 10 and which collects in the excavation chamber 3, is removed by hand during downtimes
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |