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Titel: Messerschildvortriebseinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Messerschildvortriebseinrichtung der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Eine solche Messerschildvortriebseinrichtung ist aus der DE-OS 28
52 663 bekannt. Da hier als Tunnelausbau ein Ortbetonausbau eingebracht wird, ist
der Nachlaufschild Träger einer nachholbaren Stirnschalung, die den Schalungsraum
stirnseitig verschheßt. Beim Vortrieb im Grundwasserbereich soll der abgeschottete
Innenraum des Messerschildes durch Einleiten von Druckluft unter Überdrück gehalten
werden.
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Durch die DE-OS 26 54 422 ist weiterhin ein Messerschild bekannt,
der für den Einsatz in wasserführenden Schichten bestimmt ist und dessen den Messermantel
tragender Stützrahmen aus einem der Lagerung einer Vortriebsmaschine dienenden vorderen
Rahmenteil und einem hiermit starr verbundenen, einen Einbauraum für den einzubringenden
Tübbingausbau bildenden Nachlaufschild besteht, in dem eine Schottwand angeordnet
ist. In die zur Ortsbrust hin offene, die Vortriebsmaschine aufnehmende Abbaukammer
wird Wasser eingeführt, um das Bodenmaterial hydraulisch aus der Abbaukammer abfördern
zu können. Am Nachlaufschild ist ein um die Schildachse schwenkbarer Erektor zum
Einbringen des Tübbingausbaus gelagert.
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Aus der DE-OS 30 43 268 ist eine Messerschildvortriebseinrichtung
mit einem geteilten Stützrahmen bekannt, an dessen vorderem Stützrahmenteil eine
Vortriebsmaschine gelagert ist und dessen mit dem vorderen Stützrahmenteil über
Vorschubzylinder verbundenes rückwärtiges Stützrahmenteil über Pressen mit einem
Nachschleppwiderlager gekoppelt ist, welches sich gegen die Ausbruchswandung verspreizen
läßt.
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Aufgrund der Zweiteiligkeit des Stützrahmens ist es möglich, das vordere
Stützrahmenteil zusammen mit der Vortriebsmaschine vorzupressen, wobei das hintere
Stützrahmenteil, das durch das Nachschleppwiderlager gehalten wird, das Abstützwiderlager
für die Vorschubzylinder bildet.
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Es ist bekannt, daß bei Verlagerung eines rotierenden Schneidrades
od.dgl. im Messerschild dieser unter der Wirkung des Reaktionsmomentes unerwünschte
Rol lbewegungen, d.h. Drehbewegungen um seine Achse, ausführen kann. Um diesen Verrollbewegungen
entgegenzuwirken, ist es aus der DE-OS 30 33 480 bekannt, den Stützrahmen des Messerschildes
über hydraulische Vorschubzylinder mit einem Nachschleppwiderlager zu koppeln, wobei
die hydraulischen Vorschubzylinder zur Vortriebsrichtung spitzwinklig verlaufend
angeordnet werden, derart, daß eine Zylindergruppe in Schildumfangsrichtung nach
links und eine andere Zylindergruppe in Schildumfangsrichtung nach rechts geneigt
ist, wobei die Pressen der einen Gruppe unabhängig von denen der anderen Gruppe
vom Druck beaufschlagbar sind.
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Schließlich gehören auch schon Messerschildezum Stand der Technik,
deren Stützrahmen über längenveränderliche Ausleger gegen den eingebrachten Tunnelausbau
abgestützt sind, so daß der Stützrahmen ein zuverlässiges Widerlager für das Vortreiben
der Vortriebsmesser bildet und das Nachziehen des Stützrahmens auch dann möglich
ist, wenn die Reibung des Messermantels am umgebenden Erdreich für den Nachziehvorgang
nicht ausreicht. Solche Stützausleger-Vorrichtungen
sind der DE-PS
24 58 569 und der DE-PS 25 17 874 zu entnehmen.
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Schließlich ist es in der Schildvortriebstechnik auch schon bekannt,
beim Tunnelvortrieb in nicht-standfesten Schichten in die zur Schildrückseite hin
abgeschottete, eine Schürfscheibe od.dgl. aufnehmende Abbaukammer des Schildes eine
Stützflüssigkeit, im allgemeinen eine Bentonit-Suspension einzuleiten, um die Ortsbrust
zu halten. Aus der DE-OS 27 09 739 ist eine Schildvortriebseinrichtung bekannt geworden,
bei der die Abbaukammer über eine Leitung ständig mit einem Druckspeicherbehälter
oder einer Behälterbatterie verbunden ist, der bzw. die die unter Gasdruck stehende
Stützflüssigkeit enthält. Die ständige Druckgasbeaufschlagung der Stützflüssigkeit
erlaubt es, den Flüssigkeitsdruck in der abgeschotteten Abbaukammer des Schildes
stets auf der erforderlichen Höhe zu halten und die mit der hydraulischen Bodenabförderung
abgezogene Stützflüssigkeit ständig zu ersetzen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Vortriebsverfahren mit
Stützung der Ortsbrust durch eine Stütz flüssigkeit beim Messerschildvortrieb zur
Anwendung zu bringen und die gattungsgemäße Mes serschi ldvortriebseinrichtung so
auszugestalten, daß der Messerschildvortrieb auch bei wechselnden Bodenbeschaffenheiten
und insbesondere beim Vortrieb in wasserführenden Schichten mit zuverlässiger Ortsbruststützung
durch eine Stützflüssigkeit auch unter schwierigen Verhältnissen, insbesondere bei
niedriger Bodenüberdeckung sicher und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
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Die bei der erfindungsgemäßen Messerschildvortriebseinrichtung im
Vorlaufschild angeordnete Schottwand dichtet die das
Schneidrad
od.dgl. aufnehmende Abbaukammer gegenüber dem rückwärtigen Schildbereich ab, so
daß aus der Abbaukammer keine Stützflüssigkeit entweichen kann. Während der Vortriebsarbeit
ist die Abbaukammer stets mit Stützflüssigkeit gefüllt, die unter Druckbeaufschlagung
eines Druckgaspolsters steht. Vorzugsweise wird hierbei das aus der DE-OS 27 09
739 bekannte System mit Zuführung der Stütz flüssigkeit von einem Druckspeicher
bzw. einer Druckbehälterbatterie verwendet. Da sich die Schottwand im vorderen Bereich
des Vorlaufschildes befindet, kann die Abbaukammer eine kleine Baulänge erhalten,
so daß das benötigte Stützflüssigkeitsvolumen kleingehalten werden kann. Der Vortrieb
des Vorlaufschildes mit der Vortriebsmaschine erfolgt mittels der gegen den Nachlaufschild
abgestützten Vorschubzylinder. Auch die den Vortriebsmessern zugeordneten Messerzylinder
stützen sich am Nachlaufschild ab, so daß der Vorlaufschild nicht als Widerlager
für die Messerzylinder zu dienen braucht. Bei dieser Ausgestaltung des Messerschildes
braucht das Schneidrad nicht axial verschieblich im Vorlaufschild gelagert zu sein.
Dadurch, daß die Messerzylinder gegen Ausschub hydraulisch verriegelbar sind, wird
der Nachlaufschild über die verriegelten Messerzylinder mit den im Reibschluß zu
dem umgebenden Erdreich stehenden Vortriebsmessern gekoppelt und gehalten, so daß
er die Reaktionskräfte der Vorschubzylinder aufzunehmen vermag.
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Der Abbau der Ortsbrust kann je nach den Bodenverhältnissen bei vorgepreßten
Vortriebsmessern oder auch bei zurückgefahrenen Vortriebsmessern durchgeführt werden.
Der Messerschild ist zur Ortsbrust hin durch die Schottwand, am Umfang durch die
rohrartig-geschlossene Ausbildung des Vorlauf- und Nachlaufschildes sowie durch
die umlaufende Gleitdichtung zwischen Vorlauf- und Nachlaufschild gegen Wassereinbruch
gesichert. Die Abdichtung des Schildraumes irbrückwärtigen Bereich erfolgt durch
die Umlaufdichtung, die an dem rohrförmigen Ansatz der Nachlaufschildes angeordnet
ist, der in den Spalt zwischen den eingebrachten Tübbingausbau und die Messerschwänze
einfaßt. Damit ist eine zuverlässige Abdichtung
des Schildraumes
in allen Betriebssituationen gegeben.
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Es empfiehlt sich, die Seitenflächen der Vortriebsmesser zumindest
im vorderen Bereich mit Gleitdichtungen zu bestücken, um das Auslaufen der Stützflüssigkeit
aus der Abbaukammer durch die Messerfugen hindurch zu unterdrücken.
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Insbesondere dann, wenn der Reibschluß des Messermantels am umgebenden
Erdreich nicht ausreicht, um im Schneidbetrieb den Nachlaufschild zuverlässig in
seiner Lage zu halten, wird zweckmäßig ein Stützausleger vorgesehen, der den Nachlaufschild
hinter dem Messerschild gegen den eingebrachten Tübbingausbau abstützt. Vorzugsweise
wird hierzu eine Stützausleger-Anordnung verwendet, wie sie aus der DE-PS 25 17
874 bekannt ist.
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Wie erwähnt, ist das Schneidrad an bzw. in der Schottwand gelagert,
wobei der Schneidradantrieb tunnelseitig hinter der Schottwand angeordnet ist. Mit
dem Schneidrad ist zweckmäßig rückseitig ein Zahnkranz verbunden, der im Inneren
der Schottwand drehbar gelagert ist und mit dem angetriebene Ritzel der rückseitig
an der Schottwand angeordneten Schneidradantriebe im Eingriff stehen. Ferner empfiehlt
es sich, an oder in der Schottwand eine Mehrkammerschleuse anzuordnen, um die Abbaukammer
nach Abpumpen der Stützflüssigkeit und ggf. Einleiten von Druckluft zu Reparatur-
und Wartungszwekken begehen zu können.
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Um der Verrolltendenz des Messerschildes entgegenzuwirken, werden
zweckmäßig die vorgenannten Vorschubzylinder zur Vortriebsrichtung spitzwinklig
verlaufend zwischen dem Vorlaufschild und dem Nachlaufschild angeordnet, wobei eine
Gruppe der Vorschubzylinder in Schildumfangsrichtung nach links und die andere Gruppe
der Vorschubzylinder in Schildumfangsrichtung nach rechts geneigt angeordnet ist.
Diese Anordnung von Vorschubzylindern ist aus der DE-OS 30 33 480 bekannt.
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Insbesondere bei Vortriebsarbeiten im Grundwasserbereich empfiehlt
es sich, einen Tübbingausbau einzubringen, dessen Tübbingsegmente bzw. Tübbingringe
durch Schweißen fest und dicht miteinander verbunden werden. Besonders geeignet
ist in diesem Fall die Verwendung sogenannter Wellentübbings, die auch eine gewisse
Nachgiebigkeit bei auftretenden Bodenbewegungen u.dgl. aufweisen. Bei Vorhandensein
des oben erwähnten Stützauslegers empfiehlt es sich, an dem Stützausleger eine um
die Streckenachse schwenkbare Schweißvorrichtung zum Verschweißen der Tübbingsegmente,
vorzugsweise zusammen mit einem Tübbing-Erektor, zu lagern.
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Die Anpassung der Messerschildvortriebseinrichtung an unterschiedliche,
ggf. während der Vortriebsarbeit wechselnde Bodenverhältnisse wird dadurch weiterhin
begünstigt, daß das Schneidrad mit Freischnittwerkzeugen u.dgl. versehen ist, die
sich von ihrer Ruheposition in eine Arbeitsposition ausstellen lassen, in der sie
vor den Messerschneiden der Vortriebsmesser Schneidarbeit verrichten. Bei härteren
Bodenschichten kann demgemäß das Erdreich vor den Messerschneiden durch die am Schneidrad
gelagerten Freischnittwerkzeuge freigeschnitten werden, so daß die Vortriebsmesser
ohne größeren Widerstand vorgeschoben werden können. In lockeren, nichtstandfesten
Bodenschichten empfiehlt es sich dagegen, die Vortriebsmesser so weit ins Erdreich
vorzupressen, daß das Schneidrad im Schutz der Vortriebsmesser arbeitet, wobei die
Freischnittwerkzeuge eingefahren sind. Falls im Tunnelquerschnitt unterschiedliche
Bodenschichten anstehen, lassen sich die Freischnittwerkzeuge auch in Abhängigkeit
vom Drehwinkel des Schneidrades derart steuern, daß sie über einen Teilbereich der
Schneidradumdrehung in die Arbeitsstellung ausgestellt sind und die härteren Bodenschichten
vor den Vortriebsmessern schneiden, während sie über einen anderen Teilbereich der
Schneidradumdrehung in die Ruhestellung zurückgestellt sind, so daß hier die weicheren
Schichten durch die vorgepreßten Vortriebsmesser gehalten werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Messerschildvortriebseinrichtung
im Längsschnitt.
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Die dargestellte Messerschildvortriebseinrichtung besteht aus einem
zylindrischen Messerschild 1 mit einem Stützrahmen für den Messermantel, der von
einem Vorlaufschild 2 und einem Nachlaufschild 3 gebildet ist. Der Vorlaufschild
2 und der Nachlaufschild 3 sind jeweils am Umfang geschlossen, also etwa rohrförmig
ausgebildet, wobei sie zugleich doppelwandig ausgeführt sind. Die den zylindrischen
Schildmantel bildenden Vortriebsmesser 4 sind in Messerführungen 5 des Vorlauf schildes
2 in der durch den Pfeil 6 angegebenen Vortriebsrichtung geführt. An den Vortriebsmessern
4 sind in Gelenken 7 Nachlaufmesser bzw. Messerschwänze 8 angeschlossen, die sich
auf der zylindrischen Umfangsfläche des Nachlaufschildes 3 verschieblich abstützen.
Der Nachlaufschild 3 ist im Durchmesser gestuft ausgeführt, wobei der im Durchmesser
größere, der Auflage der Messerschwänze 8 dienende Schildteil 9 Messerzylinder 10
aufnimmt, die sich in Gelenken 11 am Schildteil 9 abstützen und deren Kolbenstangen
12 Stangenöffnungen in der Stirnwand 13 des Schildteils 9 durchgreifen und rückwärtig
in Gelenken 14 an den Vortriebsmessern angeschlossen sind. Die Kolbenstangen 12
sind in den Stangenöffnungen mittels Dichtungen 15 abgedichtet. Jedem Vortriebsmesser
4 ist ein eigener Messerzylinder 10 zugeordnet, der aus einem doppeltwirkenden hydraulischen
Schubkolbengetriebe besteht, dessen ringförmiger Zylinderraum hydraulisch verriegelbar
ist. An dem im Durchmesser abgesetzten Schildteil 16 des Nachlaufschildes 3 sind
Vorschubzylinder 17 in Gelenken 18 abgestützt, deren Kolbenstangen in Gelenken 19
mit dem Vorlaufschild 2 verbunden sind. Die Vortriebszylinder 17 bestehen ebenfalls
aus doppeltwirkenden hydraulischen Schubkolbengetrieben.
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Der Vorlaufschild 2 und der Nachlaufschild 3 übergreifen einander
und sind in Umfangsrichtung mittels einer umlaufenden Gleitdichtung gegeneinander
abgedichtet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gleitdichtung 20
stirnseitig an dem Schildteil 16 des Nachlaufschildes 3 gelagert.
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Sie steht in Dichtanlage an einem rohrförmigen Ansatz 21 des Vorlaufschildes
2. Der Gleitdichtung 20 kann eine weitere Dichtung 22 vorgeschaltet sein, die als
Notdichtung dienen kann.
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Im vorderen Bereich des Vorlaufschildes 2 ist eine Schottwand 23 vorgesehen,
die den Messerschild zur Ortsbrust hin abschottet. Die Schottwand 23 ist kastenförmig
ausgesteift.
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In der Schottwand 23 ist eine Vortriebsmaschine mit einem um die Schildachse
rotierenden Schneidrad 24 gelagert. Der Raum vor der Schottwand 23, in welchem sich
das Schneidrad 24 befindet, bildet die zur Ortsbrust hin offene Abbaukammer 25.
Das Schneidrad ist in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellt. Es besteht
zweckmäßig aus einem Speichenrad, dessen radiale Arme mit den Lösewerkzeugen bestückt
sind, wie dies bekannt ist. Mit dem Schneidrad 24 ist rückseitig eine Abdeckplatte
26 fest verbunden, die eine ringförmige Öffnung 27 der Schottwand 23 abdeckt und
rückseitig einen Zahnkranz 28 mit Innenverzahnung trägt, der bei 29 in der Schottwand
23 drehbar gelagert ist. An der Rückseite der Schottwand 23 sind mehrere Schneidradantriebe
30 angebaut, deren angetriebene Ritzel 31 im Zahneingriff mit dem Zahnkranz 28 stehen
und damit das Schneidrad 24 drehen. Die Schneidradantriebe 30 bestehen zweckmäßig
aus Hydraulikmotoren mit Planetengetrieben 32. Die Schottwand 23 weist im mittleren
Bereich eine Durchbrechung 33 auf, in der eine Mehrkammerschleuse 34 eingebaut ist,
die eine Personenschleuse zur Begehung der Abbaukammer 25 bildet.
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Beim Vortrieb in nicht-standfesten wasserführenden Bodenschichten
wird die das Schneidrad 24 aufnehmende, zwischen
der Ortsbrust
und der Schottwand 23 liegende Abbaukammer 25 vollständig mit einer Stützflüssigkeit,
insbesondere einer Bentonit-Suspension, gefüllt, wie dies an sich bekannt ist.
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Hierfür wird zweckmäßig das aus der DE-OS 27 09 739 bekannte System
verwendet. Hierbei befindet sich in der fertig ausgebauten Tunnelstrecke hinter
dem Messerschild mindestens ein Druckbehälter, vorzugsweise eine Batterie mehrerer
Druckbehälter, welche die Stützflüssigkeit enthalten und zweckmäßig auf einem auf
Schienen laufenden Nachläufer angeordnet sind. Die Stützflüssigkeit wird in den
Druckbehältern ständig von einem Gaspolster bzw. einem Druckluftpolster beaufschlagt
und über eine Zuführungsleitung 35, welche durch die Schottwand 23 hindurchgeführt
ist, der Abbaukammer 24 zugeführt. Die Abbaukammer wird von den unter Gasdruck stehenden
Druckbehältern ständig mit Stützflüssigkeit gefüllt gehalten, so daß in der Abbaukammer
ein gleichbleibender Druck aufrechterhalten wird. Das von dem rotierenden Schneidrad
24 gelöste Bodenmaterial wird über eine Absaugleitung 36, die ebenfalls durch die
Schottwand 23 hindurchführt, aus der Abbaukammer abgesaugt. Die mit dem Bodenmaterial
abgepumpte Stützflüssigkeit wird ständig durch über die Zuführungsleitung 35 zugeführte
Stützflüssigkeit ersetzt.
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In den Tunnel wird im Schutze des von den Messerschwänzen 8 gebildeten
Schildschwanzes mittels eines um die Schildachse drehbaren Erektors 37 ein Tübbingausbau
38 eingebracht, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Wellentübbings
besteht und demgemäß eine gewisse Nachgiebigkeit besitzt, was beim Tunnelvortrieb
in durch Bergsenkungen gefährdeten Bereichen u.dgl. vorteilhaft ist. Die Wellentübbings
werden miteinander verschweißt und bilden demgemäß einen durchgehenden dichten Tübbingausbau.
Der Nachlaufschild 3 weist eine rückwärtige Verlängerung in Gestalt eines zylindrischen
rohrförmigen Ansatzes 39 auf, der in den Umfangsspalt zwischen dem eingebrachten
Tübbingausbau 38 und dem umgebenden Erdreich einfaßt und hier eine Umlaufdichtung
40 trägt, die
sich dichtend gegen die Scheitel der Wellentübbings
legt und damit den Spalt zwischen dem Ansatz 39 und dem Tübbingausbau gegen Wasserzufluß
abdichtet. Die Umlaufdichtung 40 weist eine solche Länge auf, daß sie in jeder Stellung
des Nachlaufschildes 3 mindestens mit einem Tübbingring in Dichtanlage steht. Die
Länge der Umfangsdichtung 40 ist größer als die Breite eines einzelnen Tübbingringes,
der, wie üblich, aus einzelnen Segmenten besteht. Beim Setzen des Tübbingausbaus
werden in die einzelnen Segmente Matrizen 41 eingelegt und angeschraubt, welche
mit (nicht dargestellten) Zentrieröffnungen versehen sind, in die eine Tübbingzentriervorrichtung
42 mit einem Zentrierdorn 43 einfaßt. Es empfiehlt sich, eine Gruppe von Zentriervorrichtungen
42 über den Schildumfang verteilt derart anzuordnen, daß jedem Tübbingsegment zwei
Zentriervorrichtungen zugeordnet sind. Die Zentriervorrichtungen sind auf einer
am Nachlaufrahmen 3 innenseitig angeordneten Konsole 44 mittels Hydraulikzylinder
45 gegen den Tübbingausbau vorschiebbar gelagert, wobei die Konsolen 22 in Nut-Federführungen
46 über den Schildumfang verschiebbar angeordnet sind. Mit Hilfe der Zentriervorrichtungen
42 werden die zuletzt angesetzten Tübbingsegmente in Anlage an dem zuvor eingebrachten
Tübbingring positioniert und gehalten, so daß die Tübbingsegmente und die Tübbingringe
untereinander mit Hilfe einer Schweißvorrichtung miteinander verschweißt werden
können. Die Schweißvorrichtung ist zweckmäßig mit dem Erektor 37 baulich vereinigt
oder neben dem Erektor 37 so angeordnet, daß sie ebenfalls um die Tunnelachse verschwenkt
werden kann.
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Der Nachlaufschild 3 des Messerschildes 1 ist über einen Stützausleger
47 gegen den hinter dem Messerschild eingebrachten Tübbingausbau 38 abgestützt.
Hierfür wird zweckmäßig eine Vorrichtung verwendet, wie sie im grundsätzlichen Aufbau
aus der DE-PS 25 17 874 bekannt ist. Der Stützausleger 47 ist über ein Gelenk 48
an einem Schreitwerk 49 abgestützt, das sich seinerseits mittels höhenverschwenkbarer
Klinken
50 gegen Stützschienen 51 abstützt, die am Tübbingausbau 38 angeordnet sind. Das
Schreitwerk 49 umfaßt einen oder mehrere doppeltwirkende hydraulische Vorschubzylinder
52, wie dies bekannt ist. Der Stützausleger 47 ist als eine dem Nachlaufschild nachgeführte
Nachlaufbrücke ausgebildet und über mindestens einen Hydraulikzylinder 53 im Gelenk
54 mit dem Nachlaufschild 3 verbunden. An dem Stützausleger 47 ist der Erektor 37
und die oben erwähnte Schweißvorrichtung zum Verschweißen der Tübbings gelagert.
Die Anbindung des Stützauslegers an den Nachlaufschild 3 über den Hydraulikzylinder
53 ermöglicht es, daß die Schweißvorrichtung ihre Arbeitsposition am Stützausleger
beibehält, wenn der Nachlaufschild im Zuge der Vortriebsarbeit vorbewegt wird.
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Das am Ende des Stützauslegers 47 angeordnete Schreitwerk 49 mit Klinken-Einrastung
ist in der Lage, während der Vortriebsarbeiten den Vortrieb zu unterstützen, wobei
es jedoch kraftschlüssig mit den Wellentübbings über das Schienengestell51 verbunden
bleibt. Während der Vortriebsarbeit wird der Vorlaufschild 2 zusammen mit dem Schneidrad
24 mit Hilfe der Vorschubzylinder 17 vorgeschoben, die sich hierbei an dem Nachlaufschild
3 abstützen. Die Messerzylinder 10 sind auf ihren kolbenstangenseitigen Ringräumen
hydraulisch verriegelt, so daß die Reaktionskräfte der Vorschubzylinder 17 über
die verriegelten Messerzylinder 10 auf die Vortriebsmesser 4 und über diese reibschlüssig
auf die Tunnelwandung übertragen werden. Falls die Reibung der Vortriebsmesser 4
an der Tunnelwandung nicht ausreicht, um die Reaktionskräfte der Vorschubzylinder
17 zuverlässig aufzunehmen, können die verbleibenden Kräfte über den Stützausleger
47 hinter dem Messerschild auf den Tübbingausbau abgesetzt werden.Um den Tübbingerektor
37 und die (nicht dargestellte) Schweißvorrichtung während des Nachziehens des Nachlaufschildes
3 stationär zu halten, werden diese Vorrichtungen beim Ausschub des im Schreitwerk
49 angeordneten Vorschubzylinders 52 durch gleichzeitigen Ausschub des Hydraulikzylinders
53 ent~gegen der Vortriebsrichtung verschoben. Nachdem mit
Hilfe
der Schweißvorrichtung die Tübbingsegmente und Tübbingringe miteinander verschweißt
worden sind, werden die Matrizen 41 entfernt. Der rohrförmige Ansatz 39 des Nachlaufschildes
3 ist so lang ausgeführt, daß sich die Umlaufdichtung 40 an einer Stelle befindet,
an der die Tübbings bereits miteinander verschweißt sind.
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Das Schneidrad 24 weist mehrere radiale Arme auf, die mit den Lösewerkzeugen
bestückt sind. Vorzugsweise sind an den radial außenliegenden Enden der Arme Freischnittwerkzeuge
55 verstellbar gelagert, derart, daß sie von einer Ruhestellung, in der sie keine
Lösearbeit verrichten, in eine Arbeitsstellung radial ausstellbar sind, in der sie
Schneidarbeit vor den Schneiden 56 der Vortriebsmesser 4 verrichten, die hierbei
selbstverständlich zurückgefahren sind. Die Zeichnung zeigt die Freischnittwerkzeuge
55 schematisch in einer teilweise ausgestellten Position. Bei voller Ausstellung
schneiden die Freischnittwerkzeuge den Boden vor den Schneiden 51 der Vortriebsmesser
4. Mit dieser Ausgestaltung des Schneidrades ist eine Anpassung an unterschiedliche
Bodenverhältnisse möglich. Bei relativ weichen Böden werden zunächst die Vortriebsmesser
4 einzeln oder gruppenweise vorgepreßt, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, worauf
dann der Boden bei eingefahrenen Freischnittwerkzeugen 55 mittels des rotierenden
Schneidrades 24 abgebaut wird. Bei härteren Bodenschichten werden die Vortriebsmesser
4 so weit zurückgefahren, daß ihre Schneiden 56 hinter dem Schneidrad 24 liegen.
Die Freischnittwerkzeuge 55 werden ausgefahren, so daß sie bei der Drehbewegung
des Schneidrades 24 den Boden vor den Schneiden 56 der Vortriebsmesser 4 lösen,
so daß letztere anschließend mit verhältnismäßig geringen Vorpreßkräften vorgefahren
werden können.
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Steht an der Ortsbrust z.B. im oberen Bereich relativ weiches Erdreich
und im unteren Bereich relativ harter Boden an, so ist es möglich, die Freischnittwerkzeuge
55 in Abhängigkeit
vom Drehwinkel des Schneidrades 24 derart zu
steuern, daß sie über den Teilbereich der Schneidradumdrehung, der sich durch die
härtere Bodenschicht erstreckt, in die Arbeitsstellung ausgestellt sind und den
Freischnitt ausführen, während sie über den anderen Teilbereich der Schneidradumdrehung,
der sich über die weichere Schicht erstreckt, in die Ruhestellung zurückgestellt
sind. Die Steuerung der Aus-und Rückstellbewegung der Freischnittwerkzeuge 55 in
Abhängigkeit vom Drehwinkel des Schneidrades kann mit Hilfe einer Winkelcodiereinrichtung
od.dgl. erfolgen.
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Die Vorschubzylinder 17 sind, wie aus der DE-OS 30 33 480 bekannt,
zur Vortriebsrichtung spitzwinklig verlaufend zwischen dem Vorlaufschild 2 und dem
Nachlaufschild 3 angeordnet, wobei eine Gruppe der Vorschubzylinder in Schildumfangsrichtung
nach links und die andere Gruppe der Vorschubzylinder in Schildumfangsrichtung nach
rechts geneigt angeordnet ist, so daß etwaigen Verrollbewegungen der Schildteile
entgegengewirkt werden kann.
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Die beschriebene Messerschildvortriebseinrichtung ermöglicht es, den
Messerschildvortrieb mit hohen Vortriebsleistungen auch in grundwasserführenden
Bodenschichten unter zuverlässiger Sicherung der Ortsbrust durch eine in die Abbaukammer
eingebrachte Stützflüssigkeit durchzuführen, wobei eine gute Anpassung an unterschiedliche
Bodenverhältnisse möglich ist und auf den eingebrachten Ausbau, wenn überhaupt,
so nur vergleichsweise geringe Reaktionskräfte abgesetzt werden müssen. Zugleich
ist eine zuverlässige Abdichtung des Schildraumes gewährleistet. Der die rückwärtige
Umlaufdichtung 40 tragende Ansatz 39 ist vorzugsweise doppelwandig ausgebildet,
wobei Hinterfüllrohre eingeschaltet sind, die am Ende des Ansatzes hinter der Umlaufdichtung
münden und über die eine Verpreßmasse in den Spalt zwischen den Tübbingausbau 38
und das Erdreich eingebracht werden kann.
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