DE3935033A1 - Vortriebsschild - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vortriebsschild mit einer die ortsbrustseitige Abbaukammer gegenüber dem Schildrückraum abschottenden, mit einer verschließbaren Schottwandöffnung versehenen Schottwand, mit mindestens einem an der Schott­ wand angeordneten Ansaugstutzen für eine Spülförderleitung und mit Spüldüsen für den Spülbetrieb.

Bei der Durchführung von Vortriebsarbeiten im Erdreich im Schildvortriebsverfahren oder im Rohrvorpreßverfahren wer­ den bekanntlich Vortriebsschilde eingesetzt, die mit einer den Schildraum zur Ortsbrust hin abschottenden Schottwand versehen sind. Bei im Vortriebsschild fest eingebauter Schott­ wand kann diese mit einer Schleuse für den Abzug des Boden­ materials aus der Abbaukammer versehen sein. An der Schott­ wand kann außerdem eine Abbauvorrichtung angeordnet sein, mit der die Ortsbrust abgebaut wird.

Insbesondere bei Vortriebsarbeiten in wasserführenden Loc­ kerböden werden Vortriebsschilde eingesetzt, die mit an der Schottwand angeordneten Spül- bzw. Spritzdüsen versehen sind und bei denen das Boden-Flüssigkeitsgemisch mittels einer Schlammpumpe über eine Spülförderleitung aus der Abbau­ kammer abgezogen wird (DE-OS 34 05 069). Bei mit Spülförde­ rung arbeitenden Vortriebsschilden werden in standfesten Bodenschichten auch mechanische Abbaugeräte, wie vor allem Schneidräder u. dgl., eingesetzt, die die Schottwand durch­ greifen und in dieser gelagert sein können (DE-OS 29 25 505). Schließlich ist es auch bekannt, das Bodenmaterial mittels eines mechanischem Bodenförderers, z. B. eines Schneckenför­ derers, eines Trogkettenförderers od. dgl., aus der Abbau­ kammer abzuziehen, der eine durch einen Verschlußschieber verschließbare Schottwandöffnung durchfaßt (DE-OS 33 26 219). Als Abbauvorrichtungen können im Vortriebsschild auch me­ chanische Abbaugeräte, wie Grab- bzw. Schaufelgeräte, Zug­ hacken od. dgl. eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild zu schaffen, der sich bei Vortriebsarbeiten vielseitiger einsetzen läßt und der ohne umständliche Um­ rüstmaßnahmen wahlweise mit Spülförderung oder auch mit mechanischem Bodenabzug aus der Abbaukammer arbeiten kann. Ferner ist die Erfindung auf eine zweckmäßige Ausgestaltung der Schottwand und der hieran angeordneten, durch Verschluß­ organe verschließbaren Schottwandöffnungen gerichtet.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Schottwand in Übereinanderanordnung durch ein Ver­ schlußorgan verschließbare Schottwandöffnungen für den Durchgriff eines mechanischen Bodenförderers und eines me­ chanischen Abbaugerätes vorgesehen sind.

Der erfindungsgemäße Vortriebsschild kann demgemäß wahlweise mit Spülförderung oder mit mechanischem Bodenabzug aus der Abbaukammer arbeiten, wobei im letztgenannten Fall ein me­ chanischer Bodenförderer, z. B. ein Schneckenförderer, ein Kettenförderer od. dgl. mit seinem Aufgabeende durch die im Sohlbereich liegende Schottwandöffnung in die Abbaukam­ mer eingeführt wird. In gleicher Weise kann der erfindungs­ gemäße Vortriebsschild insbesondere bei Vortriebsarbeiten in Bodenformationen ohne Wasserzufluß oder nur mit gering­ fügigem Wasserzufluß auch mit einem mechanischem Abbauge­ rät, insbesondere einem Grabgerät oder einer Zughacke od. dgl. ausgestattet werden, das hinter der Schottwand ange­ ordnet ist und mit einem teleskopisch ausfahrbaren und/ oder gelenkig unterteilten schwenkbaren Grabarm die obere Schottwandöffnung durchgreift, derart, daß dieser die ge­ samte Ortsbrust überstreichen und das gelöste Bodenmateri­ al dem mechanischen Bodenabzugsförderer aufgeben kann. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Vortriebs­ schildes ist somit auch während der Vortriebsarbeit eine rasche Anpassung an die sich auf der Vortriebsstrecke än­ dernden Bodenverhältnisse möglich, wobei in fließfähigen Böden oder Lockerböden vorzugsweise mit Spülbetrieb und in standfesten Böden vorzugsweise mit mechanischem Ab­ bau der Ortsbrust und mit mechanischem Bodenabzug gearbei­ tet wird. Bei Spülbetrieb ist die Schottwand dagegen ge­ schlossen. Um hierbei die Ortsbrust vom Schildrückraum her beobachten zu können, empfiehlt es sich, an der Schottwand, vorzugsweise an dem Verschlußorgan der oberen Schottwand­ öffnung ein Schauglas anzuordnen. Weiterhin empfiehlt es sich, die Spüldüsen sowohl an der Schottwand als auch im oberen Bereich derselben am Schildinnenmantel vorzusehen.

Nach einem weiteren wesentlichen Erfindungsmerkmal sind die Verschlußorgane der unteren und oberen Schottwandöffnung miteinander gekoppelt und gemeinsam von der Schließstellung in die Öffnungsstellung und umgekehrt beweglich an der Schottwand gelagert. Dabei besteht das eine Verschlußorgan zweckmäßig aus einer seitlich aufklappbaren Schwenktür und das andere Verschlußorgan aus einem in Schieberführungen ge­ führten Verschlußschieber, der mittels mindestens eines Hubzylinders, vorzugsweise eines Hubzylinderpaares, mit der Schwenktür gekoppelt und aus den Schieberführungen heraus in die Öffnungsposition bewegbar ist, in der er in Über­ deckung mit der Schwenktür mit dieser seitlich ausgeklappt werden kann. Vorzugsweise ist hierbei das Verschlußorgan der unteren Schottwandöffnung als Verschlußschieber und das Verschlußorgan der oberen Schottwandöffnung von der Schwenktür gebildet. Die Schwenktür wird zweckmäßig mit zu den Schieberführungen der Schottwand fluchtenden Schie­ berführungen versehen, so daß der Verschlußschieber in der Öffnungslage in den Schieberführungen der Schwenktür gehal­ ten wird. Die Schwenktür wird im übrigen zweckmäßig so an der Schottwand gelagert, daß sie sich in die Abbaukammer klappen läßt, wobei die Schieberführungen für den Verschluß­ schieber an der der Abbaukammer zugewandten Seite der Schott­ wand angeordnet werden. In der Schließlage werden daher die Schwenktür und der Verschlußschieber durch den Innen- bzw. Flüssigkeitsdruck in der Abbaukammer in Schließrichtung be­ lastet.

Die vorgenannte Schottwandausführung mit übereinander ange­ ordneten Schottwandöffnungen und zugeordneten, miteinander gekoppelten Verschlußorganen ist bevorzugt zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Vortriebsschild bestimmt, kann gegebenenfalls aber auch dann zum Einsatz kommen, wenn auf die Möglichkeit des Spülbetriebs verzichtet wird. Inso­ fern kommt dieser Gestaltungsform selbständige erfinderi­ sche Bedeutung zu.

Der erfindungsgemäße Vortriebsschild kann im übrigen bei normalem Schildvortriebsverfahren oder aber auch beim be­ kannten Rohrvorpreßverfahren, hier als ein dem vorzu­ pressenden Rohr vorgesetzter Schneidschuh, eingesetzt wer­ den.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Vortriebsschild in perspektivischer Darstellung mit Blickrich­ tung in die ortsbrustseitige Abbaukammer;

Fig. 2 den Vortriebsschild nach Fig. 1 in einem Teil- Längsschnitt bei in Schließstellung befind­ lichen Verschlußorganen;

Fig. 3 eine Ansicht von der Ortsbrust her in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2;

Fig. 4 in der Darstellung der Fig. 3 den Vortriebs­ schild mit in Öffnungslage befindlichem Ver­ schlußschieber;

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4.

Der dargestellte zylindrische Vortriebsschild 1 weist im inneren eine die ortsbrustseitige Abbaukammer 2 von dem Schildrückraum 3 abschottende Schottwand 4 mit zwei über­ einander angeordneten Schottwandöffnungen 5 und 6 mit zu­ geordneten Verschlußorganen 7 und 8 auf. Das der oberen, im Querschnitt größeren Schottwandöffnung 5 zugeordnete Verschlußorgan 7 besteht aus einer vom Schildrückraum 3 her in die Abbaukammer 2 klappbaren Schwenktür, die in Scharnieren 9 an der Schottwand 4 schwenkbar gelagert ist. Das Verschlußorgan 8 der unteren Schottwandöffnung 6 wird von einem Verschlußschieber gebildet, der in einer nach Art einer Schubladenführung ausgebildeten Schieberführung 10 vertikal heb- und senkbar geführt ist. Die beiden ver­ tikalen Führungsleisten der Schieberführung 10 sind auf der der Abbaukammer 2 zugewandten Seite zu beiden Seiten der Schottwandöffnung 6 an dieser befestigt. Die Schwenk­ tür 7 weist an ihrer der Ortsbrust zugewandten Seite in Flucht mit den Führungsleisten der Schieberführung 10 ent­ sprechende Führungsleisten auf, die eine obere Schieber­ führung 11 bilden. Zwischen den beiden Verschlußorganen 7 und 8 sind ortsbrustseitig in Parallelanordnung zwei hydrau­ lische oder pneumatische Hubzylinder 12 angeordnet, über die die beiden Verschlußorgane gekoppelt sind. Die Hubzylinder 12 sind in Gelenken 13 im unteren Bereich des Verschluß­ schiebers 8 angeschlossen. Ihre Kolbenstangen 14 sind im oberen Bereich der Schwenktür 7 mit dieser in Gelenken 15 verbunden.

Die Schwenktür 7 weist an ihrer dem Schildrückraum 3 zuge­ wandten Seite Schwenkriegel 16 (Fig. 1) auf, mit deren Hil­ fe sie in der Schließlage an der Schottwand 4 festgelegt werden kann. Die Fig. 2 und 3 zeigen die beiden Verschluß­ organe 7 und 8 jeweils in ihrer Schließlage, in der sie die Schottwandöffnungen 5 und 6 dicht verschließen. Um die un­ tere Schottwandöffnung 6 zu öffnen, werden die Hubzylinder 12 in Einschubrichtung vom Druckmedium beaufschlagt, so daß der Verschlußschieber 8 in der Schieberführung 10 hochge­ fahren und schließlich aus der Schieberführung 10 herausge­ fahren wird. Beim Hochfahren schiebt sich der Verschluß­ schieber 8 mit seinen beiden vertikalen Seitenrändern in die Schieberführung 11 der Schwenktür 7. Dies ist in Fig. 4 gezeigt. Durch die nun geöffnete untere Schottwandöff­ nung 6 kann dann vom Schildrückraum 3 her ein (nicht darge­ stellter) Bodenförderer mit seinem Aufgabeende in die Abbau­ kammer 2 eingeführt werden. Als Bodenförderer wird zweck­ mäßig ein Kettenförderer, vorzugsweise ein Kettenkratzför­ derer, ein Trogkettenförderer od. dgl. verwendet, obwohl auch andere mechanische Förderer, z. B. Schneckenförderer, verwendbar sind. Mit Hilfe des Bodenförderers kann das Boden- bzw. Abraummaterial aus der Abbaukammer 2 nach hin­ ten abgezogen werden.

Nach Öffnen der Türverriegelung 16 kann die Schwenktür 7 zusammen mit dem sich in Überdeckung mit ihr befindlichen, in der Schieberführung 11 gehaltenen Verschlußschieber 8 seitlich nach innen in die Abbaukammer 2 geschwenkt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Durch die obere Schottwand­ öffnung 5 kann dann ein mechanisches Abbaugerät vom Schild­ rückraum 3 her in die Abbaukammer 2 eingeführt werden, mit dessen Hilfe die Ortsbrust abgebaut wird. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Abbaugerät 17 handelt es sich um einen Zug­ hackenlader, der mit einem die Schottwandöffnung 5 durch­ greifenden, in einem Gelenk 18 gelenkig unterteilten Tele­ skoparm 19 versehen ist, der an seinem freien Ende eine in einem Gelenk 20 angeschlossene Zughacke 21 trägt, die mittels eines hydraulischen Schwenkzylinders 22 verschwenk­ bar ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß mit der Zug­ hacke 21 die gesamte Ortsbrust erfaßt und abgebaut werden kann. Die Zughacke übergibt das gelöste Bodenmaterial dem vorgenannten Bodenförderer, der es durch die untere Schott­ wandöffnung 6 hindurch aus der Abbaukammer 2 zum Schild­ rückraum 3 hin abfördert.

Anstelle des Zughackenladers 17 kann als Abbaugerät auch eine Grabschaufel od. dgl. verwendet werden, die an einem gelen­ kig unterteilten, vorzugsweise ebenfalls teleskopartig ver­ längerbaren Tragarm gelagert ist, der sich durch die obere Schottwandöffnung 5 in die Abbaukammer 3 einführen läßt.

Das Abbaugerät 17 und der vorgenannte Bodenförderer können vom Schildrückraum 3 her nach hinten aus den Schottwand­ öffnungen 5 und 6 herausgezogen werden. Anschließend kann die Schwenktür 7 in die Schließlage gemäß Fig. 3 ge­ schwenkt werden, worauf sie in der Schließlage mir Hilfe der Schwenkriegel 16 arretiert wird. Um die untere Schott­ wandöffnung 6 zu verschließen, werden die Hubzylinder 12 entweder vom Druck entlastet oder in Ausschubrichtung be­ aufschlagt, so daß sie den Verschlußschieber 8 von der an­ gehobenen Position gemäß Fig. 4 in die Schließlage nach den Fig. 2 und 3 absenken. Bei in Schließlage befindlichen Ver­ schlußorganen 7 und 8 kann der Vortriebsschild 1 mit Spül­ förderung arbeiten. Zu diesem Zweck sind unterhalb der Schottwandöffnung 5 zu beiden Seiten der Schottwandöff­ nung 6 Ansaugstutzen 23 an der Schottwand 4 angeordnet, die mit ihren Ansaugöffnungen zur Schildsohle hin gerichtet sind. Über die Ansaugstutzen 23 kann das in der Abbaukammer 2 befindliche, mit Flüssigkeit versetzte Bodenmaterial hydraulisch aus der Abbaukammer 2 abgefördert bzw. mit Hilfe einer Schlammpumpe abgeführt werden.

An der Schottwand 4 sind zu beiden Seiten der oberen Schott­ wandöffnung 5 Spül- bzw. Spritzdüsen 24 angeordnet. Weitere Spül- bzw. Spritzdüsen 24 können im Abstand darüber an einer ortsbrustseitig vor der Schottwand 4 am Schildinnenmantel befestigten ringförmigen Aussteifungswand 25 vorgesehen sein. Über die Spül- bzw. Spritzdüsen 24 kann Druckwasser in die Abbaukammer 2 eingeführt werden. Vorzugsweise sind die Spül- bzw. Spritzdüsen 24 so angeordnet, daß sie das Druck­ wasser gegen die Ortsbrust ausspritzen, so daß diese hydrau­ lisch abgebaut wird, sofern das Bodenmaterial bei der Vor­ triebsarbeit in Lockerböden oder in fließfähigen Bodenschich­ ten von selbst in die Abbaukammer 2 fließt. An der Schwenk­ tür 7 wird zweckmäßig ein Schauglas 26 angeordnet. Mindestens ein Schauglas kann auch seitlich neben der Schwenktür 7 an der Schottwand 4 vorgesehen werden.

Der vorstehend beschriebene Vortriebsschild 1 läßt sich dem­ gemäß von der Vortriebsarbeit in Lockerböden bzw. in fließ­ fähigen Bodenschichten im Spülbetrieb und bei Vortriebs­ arbeiten in bindigen bzw. standfesten Böden mit mechanischem Abbau der Ortsbrust und Abzug des abgebauten Bodenmaterials mittels eines mechanischen Bodenförderers fahren. Das stirn­ seitige Ende des zylindrischen Vortriebsschildes 1 ist, wie üblich, als Schildschneide 27 mit Überdeckung im First­ bereich ausgeführt.

Claims (10)

1. Vortriebsschild mit einer die ortsbrustseitige Abbau­ kammer gegenüber dem Schildrückraum abschottenden, mit einer verschließbaren Schottwandöffnung versehenen Schottwand, mit mindestens einem an der Schottwand an­ geordneten Ansaugstutzen für eine Spülförderleitung und mit Spüldüsen für den Spülbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schottwand (4) in Übereinanderanordnung durch ein Verschlußorgan (7, 8) verschließbare Schottwandöffnungen (5, 6) für den Durch­ griff eines mechanischen Bodenförderers und eines me­ chanischen Abbaugerätes (17) vorgesehen sind.

2. Vortriebsschild nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die obere Schottwand­ öffnung (5) einen größeren Öffnungsquerschnitt hat als die untere Schottwandöffnung (6).

3. Vortriebsschild nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schottwand­ öffnung (5) als Verschlußorgan an der Schwenktür (7) und die untere Schottwandöffnung (6) als Verschlußorgan einen Verschlußschieber (8) aufweist.

4. Vortriebsschild nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und/oder einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußorgane (7, 8) der unteren und oberen Schottwandöffnung (5, 6) miteinander gekoppelt und gemeinsam von der Schließstel­ lung in die Öffnungsstellung und umgekehrt beweglich sind.

5. Vortriebsschild nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das eine Verschlußorgan aus einer, vorzugsweise seitlich aufklappbaren Schwenk­ tür (7) und das andere Verschlußorgan aus einem in einer Schieberführung (10) geführten Verschlußschieber (8) besteht, der mittels mindestens eines Hubzylinders (12), vorzugsweise eines Hubzylinderpaares, mit der Schwenktür (7) gekoppelt und aus der Schieberführung (10) heraus in eine Öffnungsposition bewegbar ist, in der er in Überdeckung mit der Schwenktür (7) mit dieser aus­ klappbar ist.

6. Vortriebsschild nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verschlußorgan der unteren Schottwandöffnung (6) von dem Verschlußschieber (8) und das Verschlußorgan der oberen Schottwandöffnung (5) von der Schwenktür (7) gebildet ist.

7. Vortriebsschild nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenktür (7) in die Abbaukammer (2) klappbar ist und die Schieber­ führung (10) für den Verschlußschieber (8) an der der Abbaukammer (2) zugewandten Seite der Schottwand (4) an­ geordnet ist.

8. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schwenktür (7) mit einer zu der Schieberführung (10) der Schottwand (4) fluchtenden Schieberführung (11) versehen ist.

9. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spül­ düsen (24) sowohl an der Schottwand (4) als auch im oberen Bereich der Schottwand am Schildinnenmantel ange­ ordnet sind.

10. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß an dem Verschlußorgan (7) der oberen Schottwandöffnung (5) ein Schauglas (26) angeordnet ist.