DE3537780A1 - Vorrichtung zum herstellen von stollen oder tunnel durch schildvortrieb - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von stollen oder tunnel durch schildvortriebInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen
von Stollen oder Tunnel durch Schildvortrieb. Insbesondere
betrifft sie ein Vortriebsschild für rollige und fließfähige
Böden mit hydraulischer Abförderung der gelösten Materialien
und gleichzeitigem Zerkleinern aller großen Steine bis auf
Pumpendurchsatzgröße.
Es sind Schildvortriebsmaschinen mit flüssigkeitsgestützter
Ortsbrust bekannt, wobei das Material des Abbauquerschnittes
mittels Spüldüsen oder eines Schneidrades gelöst wird. Der
Abtransport erfolgt über ein Vorsieb unmittelbar vor der Druckkammer
und einem weiteren Sieb vor der Pumpe.
Bei Verlegen des Vorsiebes durch übergroße Steine muß über
ein Schleusensystem der Arbeitsraum durch Preßluft vom Grundwasser
befreit werden. Erst dann ist es möglich, die Steine
dort zu entfernen. Ausführliche Beschreibungen:
Deutsche Offenlegungsschrift 27 09 739,
deutsche Offenlegungsschrift 27 01 849,
deutsche Patentschrift 30 47 161.
Deutsche Offenlegungsschrift 27 09 739,
deutsche Offenlegungsschrift 27 01 849,
deutsche Patentschrift 30 47 161.
Alle Veröffentlichungen zeigen einen Materialabzug mittels
Saugrohr an der vorderen, unteren Stirnwand des Arbeits-
bzw. Druckraumes. Alle Steine, die größer als der Querschnitt
des Saugrohres sind, sammeln sich vor dem Großsieb, beeinträchtigen
die Förderung und führen zu erheblichen Stillständen
während des Abbauens.
Auch die in der Offenlegungsschrift 27 01 849 angezeigte Arbeitsweise
zeigt nur eine halbkontinuierliche Abförderung
mit erheblichem Arbeitsaufwand. Die Förderung der Feststoffe
erfolgt auf 2 Wegen, die Feinstoffe mittels Pumpe und die
Grobstoffe mittels Förderwagen.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die aufgezeigten
Nachteile zu beseitigen. Ein vollkontinuierlicher Abbau
fließfähiger und rolliger Böden mit großen Steinen im Grundwasserbereich
mit gleichzeitigem hydraulischen Transport der
gelösten Materialien soll durchführbar sein, ohne daß besondere
Stützflüssigkeiten oder Druckkammern benötigt werden.
Durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 wird
diese Aufgabe gelöst.
Weitere Verbesserungen und Ausgestaltungen der Erfindung
sind durch in den Unteransprüchen enthaltene Merkmale charakterisiert.
Die Erfindung wird anhand von in den Fig. 1 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert.
Fig. 1: Längsschnitt des Hydrostützschildes (21),
des Maschinenraumes (20),
des Zentralrohres (15),
mit Fördereinrichtung (16)
= Spiralsteg (16),
dem Rohrvorsieb (34),
der Grabsiebung (35)
und Ansicht des Schaufelrades (10).
des Maschinenraumes (20),
des Zentralrohres (15),
mit Fördereinrichtung (16)
= Spiralsteg (16),
dem Rohrvorsieb (34),
der Grabsiebung (35)
und Ansicht des Schaufelrades (10).
Fig. 2: Draufsicht des Schaufelrades (10) mit
den Spiralmessern (19) und den
stirnseitigen Materialaufnahmeöffnungen (11).
den Spiralmessern (19) und den
stirnseitigen Materialaufnahmeöffnungen (11).
Fig. 3: Längsschnitt des Schaufelrades (10)
mit den Aufgabeöffnungen (17) zum Zentralrohr.
mit den Aufgabeöffnungen (17) zum Zentralrohr.
Fig. 4: Schnitt des Schaufelrades (10) in der
Draufsicht.
Draufsicht.
Fig. 5: Draufsicht auf eine Ausführungsform des
Schaufelrades (10) mit spiralförmigen
Schneckenförderern (50).
Schaufelrades (10) mit spiralförmigen
Schneckenförderern (50).
Fig. 6: Längsschnitt durch den vorderen Bereich der
Vorrichtung mit einem Schaufelrad nach Fig. 5,
mit der Ansicht der schräg angeordneten Schneiden
der Schneidmesser und mit der Reinigungsvorrichtung.
Vorrichtung mit einem Schaufelrad nach Fig. 5,
mit der Ansicht der schräg angeordneten Schneiden
der Schneidmesser und mit der Reinigungsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt die gesamte Ansicht des Schildvortriebes mit
dem angeschrägten und gezahnten Hydrostützschild 21, das
sich in Vortriebsrichtung gegen die abzubauende Wand verkrallt
und durch seine Spitzzähne eine Drehsicherung bildet.
Durch die Abschrägung wird ein Materialeinbruch von oben
verhindert und gleichzeitig die Materialaufnahmeöffnung 11
im oberen Bereich geschlossen.
Die Stützbrust 39 des Schaufelrades 10 ist mit spiralförmig
angeordneten Spiralmessern 19 bestückt. Diese Spiralmesser
19 lösen durch die drehende Bewegung die festgebundenen
Mineralien und fördern sie gleichzeitig zu den Materialaufnahmeöffnungen
11. Durch ihre Stellung verhindern
sie gleichzeitig vor der Stützbrust einen Mineralfluß von
oben nach unten.
Durch das Zulaufrohr 39 wird Wasser vor den Maschinenraum
20 gepumpt. Dieses Wasser gelangt durch den Spalt 29
in die Materialaufnahmeöffnung 11 und mit den gelösten
Materialien über den Förderschacht 12 in das Zentralrohr
15. Alle fließenden Stoffe gelangen mit der Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers über das Rohrvorsieb 34 in den
Sammelbehälter 40.
Die abgesetzten Materialien werden durch die drehende Bewegung
des Zentralrohres 15 und den darin angebrachten
Spiralsteg 16 zum Rohrvorsieb 34 gefördert.
Der Mittelraum des Zentralrohres 15 ist frei und behindert
in keiner Weise den Transport von übergroßen Steinen zu einem
unterhalb der Grobabsiebung 35 angebrachten Steinbrechers
41. Das gebrochene Material wird vom Steinbrecher 41
in den aus dem Sammelbehälter 40 kommenden Förderstrom
gegeben, der von einer Pumpe über die Saugleitung 44 abgesaugt
wird.
Die spiralförmigen Förderschächte 12 (Bestandteil nach Anspruch 2)
haben eine tangentiel angesetzte Schaufelstellung
und verhindern ein nach unten Wiederablaufen der in der seitlichen
Stellung aufgegebenen Materialien.
Die Stellung des Hydrostützschildes 21 kann durch die
Ausgleichszylinder 22 vorgenommen werden. Je loser das
abzubauende Material ist, desto mehr muß das Hydrostützschild
21 ausgefahren werden, damit die gelösten Materialien
nur im unteren Schaufelrad 10-Bereich aufgenommen werden.
Der volle Vorschubdruck der Preßzylinder vor dem Maschinenraum
20 gelangt über die Ausgleichszylinder 22 und das
Hydrostützschild 21 auf die Ortsbrust.
Der Anpreßdruck des Schaufelrades 10 an die Ortsbrust wird
durch die ausgefahrene Länge der Ausgleichszylinder 22
je nach Materialbeschaffenheit bestimmt.
Zwischen Maschinenraum 20 und Hydrostützschild 21 sind
gleichmäßig am gesamten Umfang Drehmomentarretierungen 23
verteilt, die ein Verrollen des Schaufelrades 10 verhindern
und der gesamten Maschine eine gute Richtungsstabilität geben.
Die beschriebene und in den Fig. 1 bis 4 dargestellte
Maschine arbeitet einwandfrei. Die Fig. 5 und 6 zeigen
weitere Verbesserungen. Um große Steine, die sich vor den
Schneidmessern 53 des Hydrostützschildes 21 verpreßt haben,
lösen zu können, muß das Schaufelrad 10 bis in den Bereich
der festgepreßten Steine vorgefahren werden können. Hierbei
wird dann zwangsweise gelöstes Material in den Zwischenraum
zwischen Schaufelrad 10 und Maschinenraum 20 gelangen. Die
Reinigungsvorrichtung 51 hat die Aufgabe, dieses Material
aufzunehmen und dem Zentralrohr mit Fördereinrichtung 15
zuzuführen. Sie umfaßt einen auf der Rückseite des Schaufelrades
befindlichen, ebenfalls spiralförmigen Förderschacht,
der so gestaltet ist, daß das bei 11 aufgenommene Material
dem Rohr 15 zugeführt wird.
Die Anordnung von verschleißfesten Förderschnecken 50 vor
der Stützbrust 52 ermöglicht den Vortrieb der Maschine ohne
erforderliches Auswechseln von Schneidmeisseln oder Schneidmessern.
Das Schaufelrad 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
kegelförmig ausgebildet.
Da das Schaufelrad 10 nur in einer Drehrichtung betrieben wird,
wurde es nötig, daß das Hydrostützschild 21, das mit dem
Maschinenraum 20 durch Drehmomentstützen verbunden ist, entgegen
der Drehrichtung eine gegenläufige Bewegung ausführt.
Hierzu dienen die schrägverzahnt angeordneten Schneidmesser 53.
Die Schrägverzahnung ist so gewählt, daß das vom Schaufelrad
10 ausgeübte Drehmoment zumindest teilweise kompensiert wird.
10 Schaufelrad
11 Materialaufnahmeöffnung
12 Förderschacht
13 Schneidschuhe
14 Verschleißschutzplatte
15 Zentralrohr mit Fördereinrichtung
16 Spiralsteg
17 Aufgabeöffnung zum Zentralrohr
18 Mannlöcher für Inspektionen
19 Spiralmesser
20 Maschinenraum
21 Hydrostützschild
22 Ausgleichszylinder
23 Drehmomentarretierungen
24 Radialhauptlager
25 Packungsdichtung
26 Spannelement
27 Axiallager
28 Kugeldrehkranz
29 Spalt
30 Antriebsritzel
31 Untersetzungsgetriebe
32 Hydroantrieb
33 Drehmomentstützscheibe
34 Rohrvorsieb
35 Grobabsiebung
36 Siebgehäuse
37 Inspektionsverschluß
38 Zulaufrohr für Wasser oder Stützflüssigkeit
39 Stützbrust
40 Sammelbehälter
41 Steinbrecher
42 Absperrschieber Vorabsiebung
43 Absperrschieber Steinbrecher
44 Saugrohr für Pumpe
50 Förderschnecken
51 Reinigungsvorrichtung
52 Stützbrust
53 Schneidmesser
54 Drehmomentstützfläche
55 Schaufelradrückwand
11 Materialaufnahmeöffnung
12 Förderschacht
13 Schneidschuhe
14 Verschleißschutzplatte
15 Zentralrohr mit Fördereinrichtung
16 Spiralsteg
17 Aufgabeöffnung zum Zentralrohr
18 Mannlöcher für Inspektionen
19 Spiralmesser
20 Maschinenraum
21 Hydrostützschild
22 Ausgleichszylinder
23 Drehmomentarretierungen
24 Radialhauptlager
25 Packungsdichtung
26 Spannelement
27 Axiallager
28 Kugeldrehkranz
29 Spalt
30 Antriebsritzel
31 Untersetzungsgetriebe
32 Hydroantrieb
33 Drehmomentstützscheibe
34 Rohrvorsieb
35 Grobabsiebung
36 Siebgehäuse
37 Inspektionsverschluß
38 Zulaufrohr für Wasser oder Stützflüssigkeit
39 Stützbrust
40 Sammelbehälter
41 Steinbrecher
42 Absperrschieber Vorabsiebung
43 Absperrschieber Steinbrecher
44 Saugrohr für Pumpe
50 Förderschnecken
51 Reinigungsvorrichtung
52 Stützbrust
53 Schneidmesser
54 Drehmomentstützfläche
55 Schaufelradrückwand
Claims (19)
1) Vorrichtung zum Herstellen von Stollen oder Tunnel durch
Schildvortrieb mit einem Schild, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Stützbrust (39, 52) eines Schaufelrades (10)
spiralförmig angeordnete Spiralmesser (19) oder Förderschnecken
(50) angeordnet sind.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
im Schaufelrad (10) ebenfalls spiralförmig gestaltete
Förderschächte (12) vorgesehen sind.
3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die durch die Spiralmesser (19) oder Förderschnecken
(50) bestimmten Spiralen zu den durch die
Förderschächte (12) bestimmten Spiralen gegenläufig sind.
4) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schild (21) stirnseitig mit zahnförmigen
Drehmomentarretierungen (23) ausgerüstet ist.
5) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schild (21) stirnseitig mit zahnförmigen
Schneidemessern (53) ausgerüstet ist.
6) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die zahnförmigen Drehmomentarretierungen (23) oder die
zahnförmigen Schneidmesser (53) derart schräg angeordnet
sind, daß sie während des Vortriebs der Vorrichtung ein
Drehmoment ausüben, das dem durch das Schaufelrad (10)
erzeugten Drehmoment entgegengerichtet ist und dieses zumindest
teilweise kompensiert.
7) Vorrichtung zum Herstellen von Stollen oder Tunnel in
wasserhaltigen Fließböden mit Grobkorn durch Schildvortrieb,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einem doppelwandigen
Schaufelrad (10) an der Stützbrustseite (39) spiralförmig
angeordnete Spiralmesser (19) und zwischen der Doppelwand
des Schaufelrades (10) Materialöffnungen (11) und spiralförmige
Förderschächte (12) mit dem Zentralrohr (15) angeordnet
sind.
8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
an einem doppelwandigen Schaufelrad (10) an der Brustseite
(39) Spiralmesser (19) spiralförmig angebracht sind.
9) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderschächte (12) spiralförmig ausgebildet sind.
10) Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaufelrad (10) mit dem Zentralrohr (15),
dem Rohrvorsieb (34) und der Grobabsiebung (35) eine Einheit
bildet.
11) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß im Zentralrohr (15) in der ganzen Länge
vom Schaufelrad (10) bis zum Rohrvorsieb (34) ein Spiralsteg
(16) angebracht ist.
12) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Hydrostützschild (21) durch
Drehmomentarretierungen (23) in der Längsrichtung verschiebbar
mit dem Maschinenraum (20) verbunden ist.
13) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hydrostützschild (21) je nach angefahrener Stellung
die Öffnungsgröße der Materialaufnahmeöffnungen (11)
versperrt.
14) Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die abgeschrägte Vorderseite des Hydrostützschildes
(21) zahnartig ausgebildet ist.
15) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem doppelwandigen Schaufelrad
(10) an der kegelförmig ausgebildeten Stützbrust (52)
verschleißfeste Förderschnecken (50) aus Stahl-Keramik-
Kunststoff angebracht sind.
16) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Rückwand (55) des Schaufelrades
(10) eine Reinigungsvorrichtung befestigt ist.
17) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zähne des Hydrostützschildes
(21) schräg angeordnete Schneiden haben.
18) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
an einem doppelwandigen Schaufelrad (10) die Stützbrustseite
(52) eine ein- oder mehrgängige Förderschnecke (50)
aus Stahl-Keramik-Kunststoff- Kombination besitzt.
19) Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schneidflächen der Schneidmesser (53) des Hydrostützschildes
(21) in Schneidrichtung entgegen des vom Schaufelrad
(10) erzeugten Drehmomentes angebracht sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853537780 DE3537780A1 (de) | 1985-07-26 | 1985-10-24 | Vorrichtung zum herstellen von stollen oder tunnel durch schildvortrieb |
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DE3537780A1 true DE3537780A1 (de) | 1987-01-29 |
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ID=25837239
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853537780 Withdrawn DE3537780A1 (de) | 1985-07-26 | 1985-10-24 | Vorrichtung zum herstellen von stollen oder tunnel durch schildvortrieb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3537780A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3623283A1 (de) * | 1986-07-10 | 1988-01-28 | Bade & Theelen Gmbh | Verfahren zum tunnelvortrieb und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE4415399A1 (de) * | 1994-05-03 | 1995-11-09 | Putzmeister Maschf | Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs |
FR2754561A1 (fr) * | 1996-10-14 | 1998-04-17 | Neyrpic Framatome Mecanique | Tete de coupe d'un tunnelier |
CN113107519A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-07-13 | 中铁工程装备集团有限公司 | Tbm主机及一种tbm |
-
1985
- 1985-10-24 DE DE19853537780 patent/DE3537780A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3623283A1 (de) * | 1986-07-10 | 1988-01-28 | Bade & Theelen Gmbh | Verfahren zum tunnelvortrieb und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
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US5749678A (en) * | 1994-05-03 | 1998-05-12 | Putzmeister-Werk Maschinenfabrik Gmbh | Device for driving a tunnel or drain pipe |
DE4415399C2 (de) * | 1994-05-03 | 2003-10-30 | Putzmeister Ag | Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs |
EP0759117B2 (de) † | 1994-05-03 | 2004-09-08 | PUTZMEISTER Aktiengesellschaft | Anordnung zum vortrieb eines tunnel- oder abwasserrohrs |
FR2754561A1 (fr) * | 1996-10-14 | 1998-04-17 | Neyrpic Framatome Mecanique | Tete de coupe d'un tunnelier |
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CN113107519B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-03-22 | 中铁工程装备集团有限公司 | Tbm主机及一种tbm |
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