DE3401012C1

DE3401012C1 - Rollkorrektureinrichtung fuer eine Vorrichtung zum Vortrieb von Tunneln und Strecken

Info

Publication number: DE3401012C1
Application number: DE3401012A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1985-04-11
Also published as: JPH0369437B2; US4640646A; FR2558208A1; FR2558208B3; JPS60152798A; BE899197A

Description

der gegenüber dem Vorlaufschild (1) verdrehbar sowie vortriebsseitig an einem im Vorlaufschild (1) befestigten Widerlager (10) abgestützt ist,

daß die Vorschubzylinderkolbenanordnungen (5) an den Rollkorrekturring (9) angelenkt sowie dadurch mittelbar am Vorlaufschild (1) abgestützt sind, und daß die Einrichtzylinderkolbenanordnung (8) in wesentlich sekantaler Richtung zum Schildmantel am Rollkorrekturring (9) sowie am Widerlager (10) angeordnet sind.

2. Rollkorrektureinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager für den Rollkorrekturring (9) als Stützring (10) ausgeführt ist, der Anschlußkonsolen (11) für die Einrichtzylinderkolbenanordnungen (8) aufweist, und daß der Stützring (10) im Vorlauf schild (1) befestigt ist.

3. Rollkorrektureinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtzylinderkolbenanordnungen (8) als doppelt beaufschlagte Zylinderkolbenanordnungen ausgeführt sind.

4. Rollkorrektureinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der Ausführungsform, bei der die Gelenkverbindung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild über den Schildumfang verteilte Gelenkzylinderkolbenanordnungen aufweist, die über Gelenke einerseits am Nachlaufschild und andererseits am Vorlaufschild abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Gelenkzylinderkolbenanordnungen (15) an den Rollkorrekturring (9) angeschlossen sind, der dazu im Bereich der Gelenkverbindung (3) angeordnet ist.

5. Rollkorrektureinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der Ausführungsform, bei der die Gelenkverbindung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild über den Schildumfang verteilte Gelenkzylinderkolbenanordnungen aufweist, die über Gelenke einerseits am Nachlaufschild und andererseits am Vorlaufschild abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im VorJaufschild (1) verdrehbar ein zweiter Rollkorrekturring (9) mit Widerlager (10) und Einrichtzylinderkolbenanordnungen (8) angeordnet ist, und daß die Gelenkzylinderkolbenanordnungen (15) an diesem zweiten Rollkorrekturring (9) angeschlossen sind, der dazu im Bereich der Gelenkverbindung (3) angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Rollkorrektureinrichtung für eine Vorrichtung zum Vortrieb von Tunneln und Strecken, — mit Vorlaufschild, Nachlaufschild, Gelenkverbindung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild, Druckring, der an der Nachlaufschalung angeordnet ist, Vorschubzylinderkolbenanordnungen und Rollkorrektureinrichtung, wobei die über den Schildumfang verteilten Vorschubzylinderkolbenanordnungen einerseits mit Gelenken an den Druckring angeschlossen, andererseits über Gelenke an dem Vorlaufschild abgestützt sind, wobei fernerhin die Vorschubzylinderkolbenanordnungen mit Hilfe von Einrichtzylinderkolbenanordnungen der Rollkorrektureinrichtung gegenüber der Richtung der Mantellinien von Vorlaufschild und Nachlaufschild schrägstellbar sind. — Beim Schildvortrieb bewirken Bodeninhomogenitäten und Formabweichungen der Konstruktion häufig Drehmomentreaktionen am Schildkörper. Außerdem sind zumindestbeim vollflächigen Boden- bzw. Gebirgsabbau mit rotierenden Werkzeugen Drehmomentreaktionen am Schild unumgänglich, so daß es zu Drehbewegungen um die Schildlängsachse, der sogenannten Verrollung, kommt. Die Verrollung betrifft den Vorlaufschild, den Nachlaufschild und beide, auch mit Relativrollung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild. Die Verrollung ist besonders kritisch bei mittels Gelenkzylinderkolbenanordnungen als Gelenkverbindung angehängtem Nachlaufschild, da die Gelenkzylinderkolbenanordnungen nur begrenzte Relativrollungen zulassen.

Die (aus der Praxis) bekannte gattungsgemäße Rollkorrektureinrichtung arbeitet mit dem Druckring. Die entsprechend abgestützten Einrichtzylinderkolbenanordnungen sind Hilfsmittel, die dazu dienen, den Druckring um seine Achse relativ zum Nachlaufschild zu drehen. Durch diese Verdrehung werden die Vorschubzylinderkolbenanordnungen, die unmittelbar am Vorlaufschild abgestützt sind, schräg ausgelenkt, so daß sie bei Kraftwirkung mit ihrer Tangentialkomponente, bei leicht verringerter Längsvorschubkraft, ein Drehmoment erzeugen. Auf diese Weise kann das Drehmoment abgestützt werden, welches eine Verrollung des Vorlaufschildes bewirken will. Auch kann ein verrollter Vorlaufschild wieder eingerichtet werden. Die beschriebene Verdrehung des Druckringes ist nicht leicht und ohne Störung des übrigen Bereiches zu bewirken. Wenn die Vorschubzylinderkolbenanordnungen arbeiten, kann der Druckring im Rahmen der bekannten Maßnahmen kaum zum Zwecke der Rollkorrektur verstellt werden. Eine Verdrehung des Druckringes ist darüber hinaus unmöglich, wenn der Druckring drehfest mit dem Nachlaufschild verbunden ist, was zuweilen der Fall ist Eine Korrektur der Relativverrollung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild ist im Rahmen der bekannten Maßnahmen aktiv und auf einfache Weise nicht durchführbar. — Ähnliche Maßnahmen kennt man auch bei einem einteiligen, runden Vortriebsschild (CH-PS 4 53 414), wobei die Rollkorrektureinrichtung einen mit-

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tels Korrekturpressen um die eigene Achse verdrehbaren Druckring im Innern des Schildmantels aufweist und die Anordnung so getroffen ist, daß dieser Druckring durch beidseitig gelenkig gelagerte Vortriebspressen mit dem Schildvorderteil verbunden ist. Das hat zur Weiterentwicklung der Rollkorrektur bei den eingangs beschriebenen Vortriebsschilden mit Vorlaufschild und Nachlaufschild nichts beigetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Rollkorrektureinrichtung so weiter auszubilden, daß die Rollkorrektur ohne Verdrehung des Druckringes möglich ist und daß auch eine aktive Korrektur der Aktivverrollung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild auf einfache Weise bewirkt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Rollkorrektureinrichtung einen im Vorlaufschild angeordneten Rollkorrekturring aufweist, der gegenüber dem Vorlaufschild verdrehbar sowie vortriebsseitig an einem im Vorlaufschild befestigten Widerlager abgestützt ist, daß die Vorschubzylinderkolbenanordnungen an den Rollkorrekturring angelenkt sowie dadurch mittelbar am Vorlaufschild abgestützt sind, und daß die Einrichtzylinderkolbenanordnungen in wesentlich sekantaler Richtung zum Schildmantel am Rollkorrekturring sowie am Widerlager angeordnet sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Widerlager für den Rollkorrekturring als Stützring ausgeführt, der Anschlußkonsolen für die Einrichtzylinderkolbenanordnungen aufweist, wobei der Stützring in dem Vorlaufschild befestigt ist Die Einrichtzylinderkolbenanordnungen sind zweckmäßigerweise als doppelt beaufschlagte Zylinderkolbenanordnungen ausgeführt, so daß gleichsam eine Rollkorrektur mit unterschiedlichem Vorzeichen möglich ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Rollkorrektur eine über die normale Funktion als Druckring hinausgehende Mitwirkung des Druckringes nicht erforderlich ist, weil ohne Schwierigkeiten im Vorlaufschild in der beschriebenen Weise ein besonderer Rollkorrekturring angeordnet und abgestützt werden kann. Das kann so geschehen, daß der Rollkorrekturring mit dem umgebenden Boden oder Gebirge nicht in intensivem Kontakt steht, weil er beispielsweise mit seinem Umfang ein wenig nach innen versetzt ist. Auch kann der Rollkorrekturring gegenüber seinem z. B. als Stützring ausgeführten Widerlager reibungsarm abgestützt werden, so daß eine leichte Verdrehung des Rollkorrekturringes möglich ist. Bei entsprechender Auslegung der Einrichtzylinderkolbenanordnungen kann die Rollkorrektur folglich ohne Schwierigkeiten auch dann durchgeführt werden, wenn die Vorschubzylinderkolbenanordnungen in Vorschubrichtung arbeiten. In der Ausführungsform, bei der die Gelenkverbindung zwischen Vorlauf schild und Nachlauf schild über den Schildumfang verteilte Gelenkzylinderkolbenanordnungen aufweist, die über Gelenke einerseits am Nachlaufschild und andererseits am Vorlaufschild abgestützt sind, besteht auch die Möglichkeit einer aktiven Korrektur zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild. In diesem Zusammenhang lehrt die Erfindung, daß auch die Gelenkzylinderkolbenanordnungen an den Rollkorrekturring angeschlossen sind, der dazu im Bereich der Gelenkverbindung angeordnet ist. Ein anderer Vorschlag der Erfindung geht in diesem Zusammenhang dahin, daß im Vorlaufschild verdrehbar ein zweiter Rollkorrekturring mit Widerlager und Einrichtzylinderkolbenanordnungen angeordnet ist, und daß die Gelenkzylinderkolbenanordnungen an diesen zweiten Rollkorrekturring angeschlossen sind, der dazu im Bereich der Gelenkverbindung angeordnet ist

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

F i g. 1 eine isometrische Zeichnung einer Vorrichtung zum Vortrieb von Tunneln und Strecken mit erfindungsgemäßer Rollkorrektureinrichtung,

F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Vortrieb von Tunneln und Strecken. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören

ein Vorlauf schild 1,
ein Nachlauf schild 2,

eine Gelenkverbindung 3 zwischen Vorlaufschild 1 und Nachlaufschild 2,
ein Druckring 4,

eine Vielzahl von Vorschubzylinderkolbenanordnungen 5, von denen nur eine gezeichnet wurde, und
eine Rollkorrektureinrichtung.

Die über den Umfang des Schildes verteilten Vorschubzylinderkolbenanordnungen 5 sind einerseits mit Gelenken 6 an den Druckring 4 angeschlossen, andererseits über Gelenke 7 an dem Vorlaufschild 1 abgestützt, und zwar, wie weiter unten erläutert wird, mittelbar. Die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 5 sind mit Hilfe von Einrichtzylinderkolbenanordnungen 8 der Rollkorrektureinrichtung gegenüber der Richtung der Mantellinien von Vorlaufschild 1 und Nachlaufschild 2 schrägstellbar, wie F_i g. 1 andeutet. Die Rollkorrektureinrichtung besitzt einen im Vorlaufschild angeordneten Rollkorrekturring 9. Dieser ist gegenüber dem Vorlaufschild 1 verdrehbar sowie vortriebsseitig an einem im Vorlaufschild 1 befestigten, als Stützring 10 ausgeführten Widerlager abgestützt. Die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 5 sind an den Rollkorrekturring 9 angelenkt sowie dadurch, wie bereits erwähnt, mittelbar am Vorlaufschild 1 abgestützt. Die Einrichtzylinderkolbenanordnungen 8 sind in hauptsächlich sekantaler Richtung zwischen Rollkorrekturring 9 und Widerlager 10 angeordnet. Der Stützring 10 weist Anschlußkonsolen 11 für die Einrichtzylinderkolbenanordnungen 8 auf und ist in dem Vorlaufschild 1 befestigt. Die Einrichtzylinderkolbenanordnungen 8 sind doppelt beaufschlagte Zylinderkolbenanordnungen und können dadurch in beiden Richtungen eine Verdrehung des Rollkorrekturringes 9 gegenüber dem Vorlaufschild 1 und auch gegenüber dem Nachlaufschild 2 bewirken.

Die F i g. 2 macht deutlich, daß der Rollkorrekturring 9 gleichsam versenkt im Vorlaufschild 1 liegt und folglich mit dem umgebenden Gebirge 14 oder Boden keinen störenden Kontakt hat.

Infolge der Verrollung versuchen sich die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 5 um den in F i g. 1 mit plus a\ bezeichneten Winkel schief zu stellen, wobei durch Bogenpfeil in F i g. 1 die positive Richtung angedeutet ist. Über den Rollkorrekturring 9 werden die Vorschubzylinderkolbenanordnungen 5 in negativer Richtung um den Winkel minus a₂ ausgelenkt. Während des Vorschubes werden damit stützende Tangentialkräfte wirksam, die der Verrollung des Vorlaufschildes 1 entgegenwirken. Nach hinten werden die Kräfte über den Druckring

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4 auf die Schalung 12 abgegeben, sie gelangen über Mantelreibung in die erhärtende Betonschale 13 und von dort aus in das umgebende Gebirge 14.

In der F i g. 1 ist die Gelenkverbindung, die Vorlaufschild 1 und Nachlaufschild 2 vereinigt, nur schematisch angedeutet worden. Sie erfolgt im allgemeinen über Gelenkzylinderkolbenanordnungen 15. Die Fig.2 macht deutlich, daß man den Rollkorrekturring 9 auch so dicht an die Gelenkverbindung 3 heranrücken könnte, daß auch die Gelenkzylinderkolbenanordnungen 15 in der beschriebenen Weise an den Rollkorrekturring 9 angeschlossen werden können. Auch besteht die Möglichkeit, zu diesem Zweck einen besonderen Rollkorrekturring vorzusehen.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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40

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Claims

34 Ol Patentansprüche:

1. Rollkorrektureinrichtung für eine Vorrichtung zum Vortrieb von Tunneln und Strecken, — mit s

Vorlaufschild,
Nachlaufschild,

Gelenkverbindung zwischen Vorlaufschild und Nachlaufschild, Druckring, der an der Nachlaufschalung angeordnet ist,

Vorschubzylinderkolbenanordnung und
Rollkorrekturring,

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wobei die über den Schildumfang verteilten Vorschubzylinderkolbenanordnungen einerseits mit Gelenken an den Druckring angeschlossen, andererseits über Gelenke an dem Vorlaufschild abgestützt sind, wobei fernerhin die Vorschubzylinderkolbenanordnungen mit Hilfe von Einrichtzylinderkolbenanordnungen der Rollkorrektureinrichtung gegenüber der Richtung der Mantellinien von Vorlaufschild und Nachlaufschild schrägstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkorrek- tureinrichtung einen im Vorlaufschild (1) angeordneten Rollkorrekturring (9) aufweist,