DE3533425C1

DE3533425C1 - Stuetzfluessigkeitsdruckregelung fuer eine Schildvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE3533425C1
Application number: DE3533425A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1986-10-30
Also published as: GB2180577B; GB8622370D0; JPH0430517B2; FR2589946A1; GB2180577A; US4729693A; FR2589946B1; JPS62117995A

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützflüssigkeitsdruckregelung für eine Schildvortriebsmaschine, deren in einem Schildstützkörper gelagertes Abbauwerkzeug in einer vorderen Abbaukammer arbeitet, die mit einer den Schildquerschnitt durchsetzenden Trennwand gegenüber dem nicht unter Überdruck stehenden Tunnel abgedichtet ist und mit einer die Ortsbrust stützenden Flüssigkeit gefüllt ist, wobei Druckschwankungen in der Abbaukammer durch vorgesehene Mittel ausgleichbar sind.

Bei einer bekannten Stützflüssigkeitsdruckregelung der genannten Art (DE-OS 27 09 739) bestehen die Druckschwankungen ausgleichenden Mittel aus mindestens einem schildunabhängigen Druckspeicherbehälter, der über eine Leitung mit der Abbaukammer verbunden ist und eine unter Gasdruck stehende Stützflüssigkeit enthält. Da der Boden- und Stützflüssigkeitsabtransport aus der Abbaukammer ständig großen Schwankungen unterliegt, muß bei einer kontinuierlichen Stützflüssigkeitszufuhr der Druckspeicherbehälter verhältnismäßig groß sein. Außerdem ergeben sich Probleme, wenn die Zähigkeit der Stützflüssigkeit größer wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stützflüssigkeitsdruckregelung der eingangs genannten

ίο Art anzugeben, die auf einen störenden Stützflüssigkeitsdruckspeicherbehälter verzichtet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Hohlraumvolumen der Abbaukammer variierbar ist, wobei zumindest ein Teil der Trennwand unter Abstützung am Schildstützkörper relativ zu diesem über eine einstellbare, an der Trennwand und dem Schildstützkörper angelenkt, mit dem Stützflüssigkeitsdruck zusammenwirkende Federanordnung in Maschinenlängsrichtung vor- und rückwärts bewegbar ist.

Die Erfindung geht hierbei von der Überlegung aus, die nicht kompressible Stützflüssigkeit durch ein veränderliches Volumen der Abbaukammer gleichsam kompressibel zu machen. Das wird durch die relativ zum Schildstützkörper bewegliche Lagerung zumindest eines Teils der Trennwand erzielt. Die Druckkraftreaktionen auf die Abbaukammer bzw. die Trennwand werden von der Federanordnung auf den Stützkörper des Schildes übertragen, jedoch nicht starr, sondern federnd. Wichtig ist dabei, daß die federnde Lagerung so verwirklicht ist, daß gegenüber nicht federnden Teilen, wie beispielsweise der Welle des Abbauwerkzeuges, keine Zwängungen entstehen. Selbstverständlich ist die Federanordnung entsprechend der gewünschten Druckkraftreaktion auf die Ortsbrust vorgespannt. Die Vorspannung läßt sich in der Grundeinstellung beliebig variieren und jedem gewünschten Stützdruck anpassen.

Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung bestehen mehrere Möglichkeiten. So kann zunächst die gesamte Trennwand vor- und zurückbewegbar am Schild-Stützkörper abgestützt sein, wobei dann in der Trennfuge zum Schildmantel abzudichten ist. Nach bevorzugter Ausführungsform ist jedoch gleichsam die Abbaukammer als ganzes gegenüber dem Schildstützkörper vor- und zurückbewegbar und dazu die Trennwand mit einem vorderen Schildaußenring fest verbunden. Die Federanordnung besteht ihrerseits aus Hydraulikzylinderkolbenanordnungen, deren tunnelseitige Zylinderkammern mit einer Gasdruckspeicheranordnung in Verbindung stehen. Das Speichervolumen ist hierbei zweckmässigerweise so ausgelegt, daß sich die gesamte Abbaukammer zur Ortsbrust um einen definierten Weg verschieben kann, ohne daß sich der Gasdruck wesentlich ändert; hierdurch werden Diskrepanzen zwischen dem Abbauvolumenstrom und dem Abfördervolumenstrom kompensiert, ohne Druck in der inkompressiblen Stützflüssigkeit zu beeinflussen. Durch Erfassung der Hubstellung in den Hydraulikzylinderkolbenanordnungen ist fernerhin eine ausgezeichnete Führungsgröße zur automatischen Regelung des Abbau- und Förder-Vorganges gegeben. Darüber hinaus kann durch entsprechend konstruktive Ausbildung die federnd gelagerte Abbaukammer auch zum Steuern des Abbauwerkzeuges eingesetzt werden. Nach einer besonders einfachen und daher bevorzugten Ausführungsform besteht die Gasdruckspeicheranordnung aus einem einzigen, allen Hydraulikzylinderkolbenanordnungen gemeinsam zugeordneten Gasdruckspeicher. Zur Anpassung an unterschiedliche Erddrücke über die Tunnelhö-

he kann es aber auch sinnvoll sein, die Gasdruckspeicheranordnung aus einer der Zahl der Hydraulikzylinderkolbenanordnungen entsprechenden Zahl von einstellbaren Gasdruckspeichern aufzubauen, die jeweils einer einzigen Hydraulikzylinderkolbenanordnung zugeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert, deren einzige Figur schematisch eine Schildvortriebsmaschine zeigt. ίο

Die Schildvortriebsmaschine weist ein als Schneidrad ausgebildetes Abbauwerkzeug 1 auf, welches in einem Schildstützkörper 2 gelagert ist und in einer vorderen Abbaukammer 3 arbeitet. Die Abbaukammer 3 ist mit einer den Maschinenquerschnitt durchsetzenden Trennwand 4 gegenüber dem nicht unter Überdruck stehenden Tunnel 5 abgedichtet und mit einer die Ortsbrust stützenden Flüssigkeit gefüllt. Die Abbaukammer 3 ist als ganzes über eine einstellbare Federanordnung 5,7 in Maschinenlängsrichtung vor- und zurückbewegbar am Schildstützkörper 2 abgestützt; dazu ist die Trennwand 4 mit einem vorderen Schildaußenring 8 verbunden, der mit seinem hinteren Ende schildschwanzartig den Mantel 9 des Schildstützkörpers 2 überlappt. Die Federanordnung 6,7 besteht aus mehreren, zur Maschinenlängsrichtung parallel angeordneten Hydraulikzylinderkolbenanordnungen 6, die mit ihren vorderen Enden an der Trennwand 4 und mit ihren hinteren Enden am Schildstützkörper 2 angelenkt sind. Im einzelnen nicht dargestellt ist, daß die tunnelseitigen Zylinderkammern dieser Hydraulikzylinderkolbenanordnungen 6 mit einer Gasdruckspeicheranordnung in Verbindung stehen. In der Zeichnung ist die Gasdruckspeicheranordnung in Form eines einzigen, allen Hydraulikzylinderkolbenanordnungen 6 gemeinsam zugeordneten Gasdruckspeichers 7 ausgeführt. Es besteht aber auch ohne weiteres die Möglichkeit, jeder einzelnen Hydraulikzylinderkolbenanordnung 6 einen getrennten Gasdruckspeicher zuzuordnen.

Der abgebaute Boden wird mit einem Förderer 10 durch die Trennwand 4 weggefördert. Im einzelnen nicht dargestellt ist, daß in der Abbaukammer 3 noch Vorrichtungen zum Verhindern oder Beseitigen von Schlammsedimentationen vorgesehen sind, die zu einem großen Erdwiderstand für das Verfahren der Trennwand 4 führen könnten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Stützflüssigkeitsdruckregelung für eine Schildvortriebsmaschine, deren in einem Schildstützkörper gelagertes Abbauwerkzeug in einer vorderen Abbaukammer arbeitet, die mit einer den Schildquerschnitt durchsetzenden Trennwand gegenüber dem nicht unter Überdruck stehenden Tunnel abgedichtet ist und mit einer die Ortsbrust stützenden Flüssigkeit gefüllt ist, wobei Druckschwankungen in der Abbaukammer durch vorgesehene Mittel ausgleichbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlraumvolumen der Abbaukammer variierbar ist, wobei zumindest ein Teil der Trennwand (4) unter Abstützung am Schildstützkörper (2) relativ zu diesem über eine einstellbare, an der Trennwand (4) und dem Schildstützkörper angelenkte, mit dem Stützflüssigkeitsdruck zusammenwirkende Federanordnung (6, 7) in Maschinenlängsrichtung vor- und rückwärts bewegbar ist.

2. Stützflüssigkeitsdruckregelung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Trennwand (4) vor- und zurückbewegbar am Schildstützkörper (2) abgestützt ist.

3. Stützflüssigkeitsdruckregelung nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4) zusammen mit einem fest mit dieser verbundenen, vorderen Schildaußenring (8) gegenüber dem Schildstützkörper (2) vor- und zurückbewegbar ist

4. Stützflüssigkeitsdruckregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (6,7) aus Hydraulikzylinderkolbenanordnungen (6) besteht, deren tunnelseitige Zylinderkammern mit einer Gasdruckspeicheranordnung in Verbindung stehen.

5. Stützflüssigkeitsdruckregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdruckspeicheranordnung aus einem einzigen, allen Hydraulikzylinderkolbenanordnungen (6) gemeinsam zugeordneten Gasdruckspeicher (7) besteht.

6. Stützflüssigkeitsdruckregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdruckspeicheranordnung aus einer der Zahl der Hydraulikzylinderkolbenanordnungen (6) entsprechenden Zahl von einstellbaren Gasdruckspeichern besteht, die jeweils einer einzigen Hydraulikzylinderkolbenanordnung (6) zugeordnet sind.