DE3342903C2

DE3342903C2 - Entkoppelungseinrichtung zum Entkoppeln der Bewegung des Vorlaufschildes und der Stirnschalung für eine Vortriebsmaschine

Info

Publication number: DE3342903C2
Application number: DE3342903A
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. 4270 Dorsten Hentschel
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1983-11-26
Filing date: 1983-11-26
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE3342903A1; JPS60192090A; FR2555656A1; FR2555656B1; US4627765A; JPH0364038B2; BE899196A

Description

einer Stirnschalung 5 und

über den Schildumfang verteilten Stirnschalungszylinderkolbenanordnungen 6.

Es versteht sich, aaß in dem Vorlaufschild 2 frontseitig die Vortriebsaggregate arbeiten, die auf verschiedene Weise ausgebildet sein können. Die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 4 sind über jeweils ein Gelenk 7 einerseits an dem Vorlaufschild 2, andererseits an einem Druckverteilring 8 und damit an einem eingebrachten Ausbau 9 abgestützt Durch die Stirnschaiung 5 ist ein zwischen Gebirge 10 und eingebrachten Schalungstübbingen 11 gebildeter Ringraum 12 zur Aufnahme einer Orlbetontunnelröhre 9 als Ausbau abdichtbar.

Die dargestellte Vortriebsmaschine ist mit einer Entkoppelungseinrichtung ausgerüstet, mit der die Bewegung des Vorlaufschildes 2 und die der Stirnschalung 5 entkoppelbar sind. Tatsächlich werden beim Arbeiten einer solchen Vortriebsmaschine zwei grundsätzlich wesensfremde Arbeitsmaßnahmen miteinander verknüpft. Im Vorlaufschild 2 erfolgt der Bodenabbau, im Nachlaufschild 3 die Einbringung des Ortbetons. Vorlaufschild 2 und Nachlaufschiid 3 sind gelenkig miteinander verbunden. Wegen dieser Verbindung beeinflußt bei einer Vortriebsvorrichtung ohne Entkoppelungseinrichtung jede Störung des einen Verfahrens den Arbeitsfortschritt des anderen Verfahrens. Im Ergebnis resultiert daraus ein niedriger Ausnutzungsgrad der Vortriebsmaschine insgesamt. Das verhindert die Entkoppelungseinrichtung.

Die Entkoppelungseinrichtung besteht aus einem Teleskopschild 13, der einerseits an den rückwärtigen Rand 14 des Vorlaufschildes 2 angeschlossen ist, andererseits einen vortriebsseitigen Teleskopabschnitt 15 des Nachlaufschildes 3 überfaßt sowie seinerseits von den Vorschubzylinderkolbenanordnungen 4 überbrückt ist. Ober den Schildumfang verteilt arbeiten zwischen dem Teleskopschild 13 und dem Nachlaufschild 3 eine Mehrzahl von Teleskopzylinderkolbenanordnungen 16, die über Gelenke 17 angeschlossen sind und die eine gesteuerte teleskopierende Bewegung des Teleskopschildes 13 gegenüber dem Teleskopabschnitt 15 am Nachlaufschild 3 ermöglichen. Es versteht sich, daß Hilfselemente 18 vorgesehen sind, an denen die Teleskopzylinderkolbenanordnungen 16 angreifen und die im Ausführungsbeispiel gleichzeitig die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 4 abkleiden. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Teleskopschild 13 mit einem vortriebsseitigen Anschlußabschnitt 19 reduzierten Durchmessers den Vorlaufschild 2 unterfaßt. Er besitzt im übrigen den Durchmesser des Vorlaufschildes 2. Der Teleskopabschnitt 15 des Nachlaufschildes 3 besitzt gegenüber dem übrigen Nacblaufschild 3 einen reduzierten Durchmesser, während der N achlauf schild 3 wieder den Durchmesser des Vorlaufschildes 2 besitzt. Es versteht sich, daß in den verschiedenen Überfassungs- bzw. Unterfassungsbereichen Dichtungsmittel 20 angeordnet sind.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 bis 4 ergibt sich die Arbeitsweise der Vortriebsmaschine. Dazu wurden diese Figuren mit einem Raster versehen, welches, bezogen auf die Schalungstübbinge 11, den Schaltungsabschnitten a bis ρ entsprechen mag. Die F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vortriebsmaschine beim Normalbetrieb. Im Vorlaufschild 2 erfolgt der Bodenabbau, gleichzeitig erfolgt ein Vorschub des Vorlaufschildes 2 über die Vorschubzylinderkolbenanordr.ung 4. Auf der anderen Seite erfolgt Lm Nachlaufschild 3 ein Einbringen von Beton in den beschriebenen Ringraum 12, in dem die Ortbetontunnelröhre 9 betoniert wird. Der Beton wird hinter die Stirnschalung 5 eingebracht, nach Maßgabe des Einbringens des. Betons kann die Stirnschalung 5 mit ihren Stirnschalungszylinderkolbenanordnungen 6 bewegt werden. In der Entkoppelungseinrichtung erfolgt keine teleskopierende Bewegung des Teleskopschildes 13 gegenüber dem Teleskopabschnitt 15 des Nachlaufschildes 3. Diese Bauteile befinden sich vielmehr in ihrer Mittelstellung. Die Anordnung im ganzen mag so getroffen sein, daß nach 1,2 m Vorschubweg ein neuer Schaltungstübbing 11 eingebaut wird.

In Fi g. 2 ist angenommen worden, daß eine Störung im Vortrieb vorliegt Im Vorlaufschild 2 erfolgt kein Bodenabbau, der Vorlaufschild 2 wird auch nicht vorgeschoben. Nunmehr könnte ohne Betätigung der Entkoppelungseinrichtung im Ausführungsbeispiel noch über einen Weg von etwa 600 mm Beton eingebracht werden, wobei die Stirnschalung 5 entsprechend in Vortriebsrichtung bewegt wird, danach würde jedoch ein außerplanmäßiger Stillstand eintreten. Dieser wird dadurch verhindert daß nunmehr die Teleskopzylinderkolbenanordnungen 16 betätigt werden und den Teleskopabschnitt 15 des Nachlaufschildes 3 mit dem Nachlaufschild 3 in Vortriebsrichtung unter den Teleskopschild 13 zienen. Folglich können die Betonierarbeiten fortgesetzt werden, bis die Störung behoben ist. TeIeskopschild 13 und Teleskopabschnitt 15 des Nachlaufschildes 3 werden so lang gewählt, daß eine ausreichende teleskopierende Bewegung möglich ist.

In Fi g. 3 wird angenommen, daß eine Störung beim Einbringen des Betons auftritt Der Bodenabbau im Vorlaufschild 2 wird fortgesetzt Auch die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 4 werden wie bisher betätigt und der Vortrieb erfolgt. Der Nachlaufschild 3 steht allerdings still. Die erforderliche Relativbewegung zwischen Vorlaufschild 2 und Nachlaufschiid 3 geschieht auch jetzt über eine Betätigung der Teleskopzylinderkolbenanordnungen 16 der Entkoppelungseinrichtung. Die Teleskopzylinderkolbenanordnungen 16 werden gleichsam schwimmend auseinandergezogen, bedürfen also nicht der aktiven Betätigung, weil insoweit die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 4 tätig werden können. Der Teleskopweg mag 1250 mm oder mehr betragen. Inzwischen ist im allgemeinen die Störung beim Betoneinbringen beseitigt.
F i g. 4 zeigt, wie nach einer Störung beim Betoneinbringen weiter verfahren wird. Der Betonabbau im Vorlaufschild 2 wird fortgesetzt, so daß insoweit der übliche Vortrieb erfolgt. Das Betoneinbringen kann nunmehr mit erhöhter Geschwindigkeit, z. B. mit 1,5facher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Dabei erfolgt wiederum eine Relativbewegung im Teleskop. Die Teleskopzylinderkolbenanordnungen 16 ziehen mit halber Vorschubgeschwindigkeit zusammen. Der Teleskopweg geht von der in F i g. 3 erläuterten extrem ausgefahrenen Stellung wieder in seine Normalstellung zurück.

Aus den F i g. 5 und 6 ergibt sich die beschriebene Gestaltung im konstruktiven Detail. Mit den schon erläuterten Bezugszeichen ist die Anordnung ohne weiteres verständlich. Man erkennt, daß Teleskopschild 13 und Teleskopabschnitt 15 des Nachlaufschildes 3 sowie Vorschubschild 2 und Druckverteilring 8 über die Zylinderkolbenanordnungen 4, 16 auch ausreichend gegeneinander geführt sind. Dazu sind die Zylinderkolbenanordnungen 4, 16 in entsprechenden Führungsaufnah-

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men 21,22 eines Führungsringes 23 angeordnet. Es ver steht sich, daß die Gelenke 7,17 der Zylinderkolbenan ordnungen 4,16 entsprechend ausgebildet sind und Mo mente in den Zylindcrkolbenanordnungen 4,16 vermie den werden. 5	«■
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
20		i
25		I
I 30		B-'
35		i
40
45
50
55		\
60
65
	Γ
	I
	I

Claims

1 2 untergebracht Das hat sich in bezug auf die Kinematik Patentansprüche: der Zusammenhänge und in bezug auf die Enlkoppe- lung der Vortriebsarbeiten im Vorlaufschild einerseits,

1. Entkoppelungseinrichtung zum Entkoppeln der der Betonierarbeiten im genannten Ringraum hinter der Bewegung des Vorlaufschildes und der Stirnscha- 5 Stirnschalung andererseits bewährt, ist jedoch wegen lung für eine Vortriebsmaschine für unterirdische der Vielzahl der Nachlaufmesser und der Vielzahl der Tunnel und Strecken, mit einem Vorlaufschild, einem im Stirnschalungskasten unterzubringenden Nachlauf-Nachlauf schild, einer Mehrzahl von über den Schild- messerzylinderkolbenanordnungen im Sinne einer Verumfang verteilten Vorschubzylinderkolbenanord- einfachung in baulicher und betätigungstechnischer nungen, einer Stirnschalung und über den Schildum- 10 Hinsicht verbesserungsfähig. — Das gilt grundsätzlich fang verteilten Stirnschalungszylinderkolbenanord- auch für eine andere Ausführung (DE-OS 30 15 146), bei nungen, wobei die Vorschubzylinderkolbenanord- der kurze Abschnitte des Vorlaufschildes einerseits und nungen über jeweils ein Gelenk einerseits am Vor- des Nachlaufschildes andererseits einander teleskopielaufschild, andererseits über einen Druckverteiler- rend überfassen und beide Schilde aneinander über Tering an Schalungstübbingen abgestützt sind und der 15 leskopzylinderanordnungen abgestützt sind.
Nachlaufring einen Schildschwanz teleskopartig Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entübergreift, an dem die Stirnschalung angeordnet ist, koppelungseinrichtung für eine Vortriebsmaschine so mittels der ein zwischen dem Gebirge und den Scha- weiter auszubilden, daö zusätzliche Aggregate hinter lungstübbingen gebildeter Rau.n abdichtbar ist, da- dem Nachlaufschild nicht mehr erforderlich sind, der durch gekennzeichnet, daß der Vortriebs- 20 N achlauf schild also, wie bei klassischen Vortriebsmaseitige Teleskopabschnitt (15) des Schildschwanzes schinen, unmittelbar die Stirnschalung überfassen kann,

(3) von den Vorschubzylinderkolbenanordnungen nichtsdestoweniger aber eine Entkoppelung der Vor-

(4) überbrückbar ist, daß die Stirnschalungszylinder- triebsarbeiten einerseits und der Betonierarbeiten andekolbenanordnungen (6) am den Durchmesser des rerseits möglich ist

Nachlaufschildes (15) aufweisenden hinteren Teil 25 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der vordes Schildschwanzes (3) angelenkt sind und daß über triebsseitige Teleskopabschnitt des Schildschwanzes den Schildumfang verteilt zwischen dem Nachlauf- von den Vorschubzylinderkolbenanordnungen Überschild (13) und dem Schildschwanz (3) eine Mehrzahl brückbar ist, daß die Stirnschalungszylinderkolbenanvon Zylinderkolbenanordnungen (16) über Gelenke Ordnungen an den Durchmesser des Nachlaufschildes (17) angeschlossen sind. 30 aufweisenden hinteren Teil des Schildschwanzes ange-

2. Entkoppelungseinrichtung nach Anspruch 1, da- lenkt sind, und daß über den Schildumfang verteilt zwidurch gekennzeichnet, daß in den Überfassungsbe- sehen dem Nachlaufschild und dem Schildschwanz eine reichen zwischen Vorlaufschild (2) und Teleskop- Mehrzahl von Zylinderkolbenanordnungen über Geschild (13) bzw. Teleskopschild (13) und Teleskopab- lenke angeschlossen sind. — Nach einer bevorzugten schnitt (15) des Nachlaufschüdes (3) Dichtungsmittel 35 Ausführungsform der Erfindung können in den Überfas-(20) angeordnet sind. sungsbereichen zwischen Vorlaufschild und Teleskopschild bzw. Teleskopschild und Teleskopabschnitt des Nachlaufschüdes Dichtungsmittel angeordnet sein.

Bei Einsatz dieser Entkoppelungseinrichtung an einer 40 Vortriebsmaschine werden zur Entkoppelung der Vortriebsarbeiten einerseits und der Betonierarbeiten andererseits die Teleskopzylinderkolbenanordnungen entsprechend betätigt, wobei sich der Teleskopschild ge-

Die Erfindung betrifft eine Entkoppelungseinrichtung genüber dem Teleskopabschnitt des Nachlaufschildes

zum Entkoppeln der Bewegung des Vorlaufschildes und 45 teleskopierend bewegt und dadurch der erforderliche

der Stirnschalung für eine Vortriebsmaschine für unter- Freiheitsgrad für die Entkoppelung erreicht wird. Das

irdische Tunnel und Strecken, mit einem Vorlaufschild, wird im folgenden anhand einer lediglich ein Ausfüh-

einem Nachlaufschild, einer Mehrzahl von über den rungsbeispiel darstellenden Zeichnung, die auch weitere

Schildumfang verteilten Vorschubzylinderkolbenanord- Merkmale der Erfindung offenbart, ausführlich erläu-

nungen, einer Stirnschalung und über den Schildumfang 50 tert. Es zeigt in schematischer Darstellung

verteilten Stirnschalungszylinderkolbenanordnungen, F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Vortriebsma-

wobei die Vorschubzylinderkolbenanordnungen über schine,

jeweils ein Gelenk einerseits am Vorlaufschild, anderer- F i g. 2, 3 und 4 den Gegenstand nach F i g. 1 in ande-

seits über einen Druckverteilerring an Schalungstübbin- ren Funktionsstellungen,

gen abgestützt sind und der Nachlaufring einen Schild- 55 F i g. 5 in gegenüber den F i g. 1 bis 4 wesentlich verschwanz teleskopartig übergreift, an dem die Stirnscha- größertem Maßstab und in konstruktiven Details den lung angeordnet ist, mittels der ein zwischen dem Gebir- Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1 und
ge und den Schalungstübbingen gebildeter Raum ab- F i g. 6 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gedichtbar ist. genstand nach F i g. 5.

Bei einer bekannten Vortriebsmaschine (DE-OS 60 Die in den Figuren dargestellte Vortriebsmaschine 15 210) sind der Vorlaufschild und der Nachlaufschild dient zum Vortrieb eines unterirdischen Tunnels oder unmittelbar aneinander angeschlossen. Die Entkoppe- einer Strecke 1. In ihrem grundsätzlichen Aufbau belungseinrichtung ist rückseitig an den Nachlaufschild steht sie aus
angeschlossen und besteht aus einer Mehrzahl von zusätzlichen Nachlaufmessern, die über den Umfang des 65 einem Vorlaufschild 2,
Nachlaufschüdes verteilt sind. Jedes Nachlaufmesser ist einem Nachlaufschild 3,

mit einer Nachlaufmesserzylinderkolbenanordnung zu einer Mehrzahl von über den Schüdumfang verteilbetätigen und diese sind in dem Stirnschalungskasten ten Vorschubzylinderkolbenanordnungen 4,