DE4141911A1 - Tunnelvortriebsverfahren sowie schildvortriebsmaschine zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tunnelvortriebsver­ fahren unter Verwendung einer Schildvortriebsmaschine, bei welchem Abbauwerkzeuge zur Ortsbrust angestellt und über die Ortsbrust bewegt werden, sowie auf eine Schildvortriebs­ maschine zur Durchführung dieses Verfahrens, mit innerhalb eines Vortriebsschildes gelagerten Abbauwerkzeugen, bei welcher die Abbauwerkzeuge um eine zentrale Achse schwenkbar angeordnet sind und ein in Richtung der zentralen Achse wirk­ samer Vorschubantrieb vorgesehen ist.

Eine Schildvortriebsmaschine der eingangs genannten Art ist beispielsweise der EP-B1 24 445 zu entnehmen. Bei dieser bekannten Schildvortriebsmaschine wurde als Abbauwerkzeug eine Schaufel gewählt, welche zur Ortsbrust hin angestellt werden konnte und um die Achse des Schildes, d. h. um eine zentrale Achse, in Rotation versetzt werden konnte. Eine derartige Ein­ richtung ist prinzipiell für den Einsatz von leicht abbaubarem Material gedacht, wobei allerdings bei einem derartigen leicht abbaubarem Material naturgemäß auch eine wirksame Unter­ stützung der Firste bzw. des Tunnels bis nahe an den Schild vorausgesetzt werden muß, da ein derartiges leicht abbaubares Material ohne eine derartige Unterstützung zu Einbrüchen führen kann.

Um insbesondere eine wirksame Unterstützung auch im Bereich der Ortsbrust sicherzustellen, wurde in der DE-OS 27 50 797 bereits vorgeschlagen, Stützplatten an die Ortsbrust anzupressen. Bei dieser bekannten Ausbildung wurde ein in radialer Richtung schwenkbarer Schrämarm vorgeschlagen, an welchem rotierende Abbauwerkzeuge gelagert sind und es mußte daher dafür Sorge getragen werden, daß die Abstütz­ platten in einer Weise von der Ortsbrust weggeschwenkt werden können, welche die Bewegung des Auslegerarmes für die Schräm­ werkzeuge nicht behindert. Zu diesem Zweck wurden die Abstütz­ platten gelenkig mit einem Stellantrieb verbunden und in eine Außerbetriebsstellung in das Innere des Schildes zurückgezo­ gen.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, mit welchem ein kurzbauendes Vortriebsschild eingesetzt werden kann und auf diese Weise die Manövrierbarkeit verbessert werden kann und gleichzeitig in jeder Position der Abbauwerkzeuge eine verbesserte Abstützung der übrigen Bereiche der Ortsbrust ermöglicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, daß die Abbauwerkzeuge nach einer ersten Vorschubbewegung in Richtung zur Ortsbrust über einen Sektor der Ortsbrust bewegt werden, während gleichzeitig die verblei­ benden Sektoren der Ortsbrust über mechanische Abstützmittel abgestützt werden. Dadurch, daß die Abbauwerkzeuge lediglich über einen Sektor der Ortsbrust bewegt werden, können alle verbleibenden Sektoren in besonders einfacher Weise abgestützt werden, wobei auf Grund der gewählten Kinematik der Verschwen­ kung der Abbauwerkzeug lediglich über einen Sektor gleich­ zeitig die Möglichkeit geschaffen wird, auf einen komplizier­ ten Antrieb der Abstützelemente in den jeweils abzustützenden Sektoren zu verzichten. Vielmehr müssen die Abstützelemente in den verbleibenden Sektoren, in welchen ein Abbau nicht er­ folgt, lediglich in axialer Richtung angepreßt werden. Ein Verschwenken der Abstützelemente ist nicht erforderlich, da der Abbau des Materials über einen Sektor prinzipiell in einer Weise erfolgen kann, daß die Abbauwerkzeuge im freien Raum vor den zurückgezogenen Abstützelementen über den abzubauenden Sektor verschwenkt werden. Mit Vorteil wird das erfindungsge­ mäße Verfahren hierbei so durchgeführt, daß die Abbauwerkzeuge innerhalb eines Sektors in einer Ebene unter Umkehr der Schwenkrichtung und radialer Bewegung im Bereich der Schwenk­ richtungsumkehr bewegt werden, wobei auf Grund der Schwenk­ bewegung der Abbauwerkzeuge unter Umkehr der Schwenkrichtung eine überaus kurzbauende Konstruktion der Abbauwerkzeuge er­ möglicht wird. Weiters ergibt sich dadurch eine im wesent­ lichen plane abgebaute Ebene, wodurch die Abstützung der je­ weils nicht abzubauenden Sektoren vereinfacht wird.

Die erfindungsgemäße Schildvortriebsmaschine zur Durch­ führung dieses Verfahrens mit innerhalb eines Vortriebsschil­ des gelagerten Abbauwerkzeugen, bei welcher die Abbauwerkzeuge um eine zentrale Achse schwenkbar angeordnet sind und ein in Richtung der zentralen Achse wirksamer Vorschubantrieb vorge­ sehen ist, ist hierbei im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Abbauwerkzeuge von wenigstens einer Schrämwalze bzw. wenigstens einem Schrämkopf gebildet und an einem um die zen­ trale Achse schwenkbaren Auslegerarm gelagert sind, daß die Rotationsachse der Schrämwalze bzw. des Schrämköpfes im we­ sentlichen parallel zur zentralen Achse angeordnet ist, und daß die Schrämwalze bzw. der Schrämkopf in radialer Richtung des Vortriebsschildes verschiebbar ist. Ein derartiger um die zentrale Achse des Schildes schwenkbarer Auslegerarm kann ins­ besondere für den Abbau innerhalb eines Sektors unter Umkehr der Schwenkrichtung hin- und herbewegt werden, wobei dadurch, daß das von wenigstens einem Schrämkopf bzw. einer Schrämwalze gebildete Abbauwerkzeug in radialer Richtung im oder am Aus­ legerarm verschiebbar ist, der gesamte zu schrämende Sektor mit in axialer Richtung sehr kurzbauenden Abbauwerkzeugen ab­ gebaut werden kann. Die Maßnahme, an einem derartigen um die zentrale Achse schwenkbaren Auslegerarm wenigstens eine Schrämwalze bzw. wenigstens einen Schrämkopf mit zur zentralen Achse paralleler Rotationsachse zu lagern, führt hierbei zu einem überaus effizienten und raschen Abbau des jeweils abzu­ bauenden Sektors. Ein derartiger um eine zentrale Achse schwenkbarer, sich in im wesentlichen radialer Richtung er­ streckender Auslegerarm benötigt insgesamt einen wesentlich kürzeren axialen Raum zum Bestreichen großer Flächen, so daß die erfindungsgemäße Einrichtung vor allem auch für große Tunneldurchmesser unter gleichzeitig sicherer Abstützung der gerade nicht von den Abbauwerkzeugen erfaßten Teilbereiche der Ortsbrust eingesetzt werden kann. Durch die geringere axiale Baulänge kann ein kürzerer Schild zum Einsatz gelangen, wo­ durch die Manövrierbarkeit wesentlich verbessert wird. Gleich­ zeitig erlaubt ein derartig kurzer Schild den definitiven Aus­ bau des Tunnels bis nahe an die Ortsbrust heranzuführen, wo­ durch die Gefahr eines Einbruches wesentlich verringert wird. Die Vortriebskräfte für den Schild sind bei entsprechend kurz­ bauendem Schild entsprechend geringer, so daß mit kleineren Schildvortriebszylindern das Auslangen gefunden wird.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsge­ mäßen Schildvortriebsmaschine ist die Ausbildung so getroffen, daß in Richtung zur Ortsbrust und von der Ortsbrust weg ver­ schiebbare sektorförmige Stützplatten am Schild abgestützt sind, welche durch einen Antrieb in eine an der Ortsbrust an­ liegende Abstützstellung anpreßbar und in eine Außerbetriebs­ stellung zurückziehbar sind, und daß der Auslegerarm für die Abbauwerkzeuge in seiner Arbeitsstellung in einer Quer­ schnittsebene schwenkbar angeordnet ist, welche zwischen der Ortsbrust und der Querschnittsebene liegt, in welcher die Stützplatten in ihre Außerbetriebsstellung verschiebbar sind. Eine derartige Anordnung und Lagerung bzw. Abstützung der Stützplatten führt zu einer besonders kurzbauenden Konstruk­ tion, wobei auf Grund der Kinematik der Schwenkbarkeit des Auslegerarmes um eine zentrale Achse der Antrieb für die Ab­ stützplatten jeweils so getroffen werden kann, daß eine defi­ nierte Außerbetriebsstellung erreicht wird, in welcher eine Bewegung des Auslegerarmes und der Abbauwerkzeuge im Raum zwischen den zurückgezogenen Stützplatten und der Ortsbrust die Abbauarbeiten in dem jeweiligen Sektor ermöglicht in welchem die Stützplatten sich in ihrer Außerbetriebsstellung befinden. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß in allen übri­ gen Sektoren eine sichere Abstützung gewährleistet ist. Um auch große Tunnelquerschnitte sicher mit einem derartigen schwenkbaren Auslegerarm und den an diesem Auslegerarm in radialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse des Aus­ legerarmes, verschiebbar gelagerten Schrämwerkzeugen erfassen zu können, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß am Auslegerarm wenigstens zwei Schrämwalzen bzw. Schrämköpfe ge­ lagert sind, wobei wenigstens eine Schrämwalze bzw. ein Schrämkopf an der in Schwenkrichtung des Auslegerarmes vorei­ lenden Seite des Auslegerarmes und wenigstens eine Schrämwalze bzw. ein Schrämkopf an der in Schwenkrichtung des Ausleger­ armes nacheilenden Seite des Auslegerarmes in radialer Rich­ tung des Schildes verschiebbar gelagert ist. Eine derartige Maßnahme ermöglicht eine Erhöhung der Abbauleistung, da gleichzeitig über den Schwenkweg des Auslegerarmes auf ver­ schiedenen Durchmessern ein Abbau des abzubauenden Materials erfolgen kann. Um die Transportmaße des Schildes zu verrin­ gern, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß ein Sektor des Schildquerschnittes frei von Stützplatten ausgebil­ det ist und daß der Auslegerarm in diesem Sektor in eine Park­ stellung zurückziehbar angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Parkstellung ermöglicht, in welcher der Auslegerarm weitestgehend im Inneren des Schildes verbleibt, so daß sich kurze Transportmaße ergeben. Mit Vorteil ist die Ausbildung hierbei so getroffen, daß der Auslegerarm in eine Parkstellung zurückziehbar ist, in welcher er in dem von Stützplatten freien Sektor im wesentlichen in der Querschnittsebene der Stützplatten in ihrer zurückgezogenen Stellung liegt.

Um das Herausbrechen des im Zentrum der Ortsbrust ver­ bleibenden Materials, welches durch den schwenkbaren Ausleger­ arm und die an diesem in radialer Richtung verschiebbar gela­ gerten Abbauwerkzeuge nicht erfaßt werden kann, zu erleich­ tern, ist mit Vorteil im Bereich der zentralen Achse des Schildes ein mit dem Auslegerarm, insbesondere drehfest, kup­ pelbarer Bohrkopf angeordnet. Dieser zentrale Kernbohrer kann mit seiner Spitze zur Vorderkante der Schrämwerkzeuge in der Arbeitsstellung um die Einbruchtiefe rückversetzt angeordnet sein, so daß der nach dem Schrämen des gesamten Querschnitts verbleibende zylindrische Restkörper durch das nachfahrende Kernwerkzeug leicht gebrochen werden kann.

Um eine sichere Abstützung und korrekte Positionierung der Abstützplatten mit geringem baulichen Aufwand zu ermögli­ chen, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß der Schild doppelwandig ausgebildet ist, daß die der Ortsbrust be­ nachbarte Schildwand Durchbrechungen für den Durchtritt von hydraulischen Zylinder-Kolbenaggregaten für Verstellantriebe der Stützplatten aufweist und daß der Verschiebeantrieb der Stützplatten an der der Ortsbrust abgewandten rückwärtigen Dichtwand abgestützt ist. Eine derartige Ausbildung erlaubt es, die Stützplatten räumlich exakt zu führen, wobei hohe Stützkräfte aufgebracht werden können. Um die Positionierung der durch den Verschiebeantrieb an die Ortsbrust anpreßbaren Stützplatten zu erleichtern, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß der Verstellantrieb einer Stützplatte wenig­ stens zwei Zylinder-Kolbenaggregate umfaßt, wobei mit dem Ver­ schiebeantrieb für die Stützplatten wenigstens ein von einem weiteren Zylinder-Kolbenaggregat gebildeter Lenkantrieb ver­ bunden ist, welcher an einer der beiden Wände, insbesondere der der Ortsbrust benachbarten, die Durchbrechungen aufweisen­ den Schildwand, abgestützt. Ein Verschiebeantrieb einer derar­ tigen Stützplatte kann hierbei mit Vorteil von zwei Zylinder-Kol­ benaggregaten eines Lenkantriebes abgestützt werden, so daß sich eine exakte räumliche Führung der Stützplatten leicht er­ zielen läßt.

Mit Rücksicht auf die großen, erfindungsgemäß abbaubaren Querschnitte ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß in radialer Richtung ausgehend von der zentralen Achse in einem Sektor wenigstens zwei Stützplatten vorgesehen sind, wo­ durch die jeweiligen Stützkräfte die von den Zylinder:Kolben­ aggregaten der Verschiebeantriebe aufgenommen werden müssen, begrenzt werden.

Um bei einem derartigen, überaus kurzbauenden Schild die definitiven Ausbauelemente bzw. Tübbinge bis nahe an die Orts­ brust heranführen zu können, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß am Schild ein Abfördermittel angeordnet ist, welches in Längsrichtung des Schildes unterteilt ist, wobei die Teilabschnitte des Abfördermittels schwenkbar und/oder in Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind, wodurch die Mög­ lichkeit geschaffen wird, durch Verschwenken und/oder Ver­ schieben der Teilabschnitte des Abfördermittels mit entspre­ chenden Setzwerkzeugen, wie beispielsweise Tübbingerektoren, die Elemente des definitiven Ausbaues bis nahe an den Schild ohne räumliche Behinderung einzubringen. Im Bereich des Abför­ dermittels gilt dies insbesondere für den jeweiligen Schluß­ stein bzw. Schlußbogen eines in sich geschlossenen Tübbingaus­ baues.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schildvortriebsmaschine zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Tunnelvortriebsverfahrens; Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 auf die Schildvortriebsmaschine der Fig. 1; und Fig. 3 eine schematische Darstellung der Bewegung der von wenigstens einem Schrämkopf bzw. wenigstens einer Schrämwalze gebildeten Abbauwerkzeuge beim Abbau eines Sektor mit der Schildvortriebsmaschine gemäß Fig. 1 und 2.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Schildvortriebsmaschine dargestellt, welche einen schwenkbaren Auslegerarm 2 umfaßt, an welchem als Abbauwerkzeuge wenigstens ein Schrämkopf bzw. eine Schrämwalze 3 gelagert sind. Der Schild besteht aus einem vorderen Schildbereich 5 und einer Doppelwandkonstruktion, wo­ bei eine der Ortsbrust abgewandte, rückwärtige, dichtende Schottwand und eine der Ortsbrust zugewandte Schildwand 7 vor­ gesehen ist. An der rückwärtigen Dichtwand 6 sind Antriebe in Form von hydraulischen Zylinder-Kolbenaggregaten 8 sowie mit diesen Antrieben zusammenwirkende Zylinder-Kolbenaggregate 9 vorgesehen, welche einerseits am Antrieb 8 und bei 10 an der vorderen Schildwand 7 angelenkt sind. Die Verschiebeantriebe 8 dienen für eine Beaufschlagung von sektorförmigen Stützplatten 11 und 12, welche in radialer Richtung übereinander angeordnet sind. Die Stützplatten dienen dabei zur Abstützung des Schil­ des durch Anpressen an die Ortsbrust, wobei bei der in Fig. 1 dargestellten Stützplatte 11 eine zusätzliche Position 11′ an­ gedeutet ist, welche eine Abstützung an einem bereits abge­ bautem Teilbereich der Ortsbrust andeutet, während die Posi­ tion 11′′ die Ruheposition bzw. Außerbetriebsstellung der Stützplatte 11 andeutet. In dieser Position liegt die Stütz­ platte 11 unmittelbar vor der vorderen Schildwand 7. Die An­ triebe 8 für eine Bewegung der Stützplatten 11 bzw. 12 treten dabei durch Öffnungen bzw. Durchbrechungen 13 in der vorderen Schildwand 7 hindurch.

Für den Abtransport des abgebauten Materials sind bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zwei voneinander ge­ trennte Förderer 14 und 15 vorgesehen, welche in die strich­ liert angedeuteten Lagen 14′ bzw. 15′ angehoben bzw. verscho­ ben werden können. Durch eine derartige zeitweise Verschwen­ kung der Fördererabschnitte 14 bzw. 15 gelingt ein Ausbau, welcher schematisch mit 16 angedeutet ist, bis in den vorder­ sten Bereich nahe der rückwärtigen Kante des Schildes, wobei in Fig. 1 schematisch ein Erektor 17 sowie fahrbare Zusatz­ einrichtungen 18 angedeutet sind. Der Vortrieb des Schildes nach erfolgtem Abbau erfolgt in allgemein bekannter Weise über Vorschubzylinder 19, welche den Schildvortrieb darstellen.

Der den wenigstens einen Schrämkopf bzw. wenigstens eine Schrämwalze 3 tragende Auslegerarm 2 ist um die mit 20 be­ zeichnete Längsachse bzw. zentrale Achse des Schildes 1 schwenkbar, wobei das Einstechen des Schrämkopfes bzw. der Schrämwalze 3 in die mit 3′ in Fig. 1 bezeichnete Position über einen weiteren Vorschubzylinder 21 erfolgt, welcher die ge­ samte Haltekonstrukton für die den Auslegerarm 2 tragende Welle und Antriebsvorrichtung, welche schematisch mit 22 ange­ deutet sind, trägt. Im Bereich der zentralen Achse ist weiters ein Bohrkopf 23 vorgesehen, welcher mit der Bewegung des Aus­ legerarmes 2 drehfest gekoppelt sein kann und welcher gegen­ über der Vorderkante des Schrämkopfes bzw. der Schrämwalze 3 im wesentlichen um den einer Einstichtiefe entsprechenden Be­ trag rückversetzt ist. Mit diesem Bohrkopf 23 gelingt ein ein­ faches Brechen des zentralen Bereiches der Ortsbrust bei einem Einstechen des Schrämkopfes bzw. der Schrämwalze durch eine Beaufschlagung des Auslegerarmes mit dem Zylinder 21. Alterna­ tiv kann der zentrale Bohrkopf 23 auch mit einem eigenen An­ trieb versehen sein und derart selbsttätig den zentralen Be­ reich der Ortsbrust abbauen.

Wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich, ist der Auslegerarm 2 in seiner Ruhestellung in einer Position angeordnet, in welcher er in einem von Stützplatten 11 bzw. 12 freien Sektor, wie dies deutlich aus Fig. 2 ersichtlich ist, in einer Quer­ schnittsebene liegt, welche im wesentlichen der Querschnitts­ ebene entspricht, welche von den in ihrer Ruhestellung befind­ lichen Stützplatten 11′′ bzw. 12′′ entspricht. Derart ergibt sich eine äußerst kurze Bauweise, so daß auch der Schrämkopf 3 in dieser Position innerhalb des vom vorderen Schildbereich 5 begrenzten Raumes liegt.

Durch die Lenkantriebe 9 wird eine Abstützung der Ver­ schiebeantriebe 8 für die Stützplatten 11 bzw. 12 sowie eine Verschiebung in Höhenrichtung der Stützplatten für eine Ab­ stützung der Ortsbrust 24 bzw. 24′ möglichst nahe ihrer Außen­ begrenzungen ermöglicht, wobei die unterschiedlichen Stellun­ gen der Zylinder-Kolbenaggregate in diesen Positionen mit 8′ und 8′′ durch ihre Mittelachsen angedeutet ist. Über die Stütz­ platten 11 bzw. 12 müssen dabei hohe Stützkräfte aufgebracht werden, wobei für jede Stützplatte 11 bzw. 12 entweder zwei Verschiebeantriebe 8 sowie ein Lenkantrieb 9 oder ein Ver­ schiebeantrieb 8 und zwei Lenkantriebe 9 vorgesehen sind, welche jeweils im wesentlichen ein Dreibein ausbilden. Alter­ nativ können anstelle der Ausnehmungen bzw. Durchbrechungen 12 Führungsschlitze in der vorderen Schildwand 7 vorgesehen sein, welche eine exakte Führung der Verschiebeantriebe 8 ermögli­ chen. Bei der Ansicht gemäß Fig. 2 sind schematisch mit 10 wiederum die Anlenkstellen für die Lenkantriebe 9 an der vor­ deren Schildwand 7 angedeutet, so daß bei einer derartigen Ausführungsform jeweils zwei an den Anlenkstellen 10 angelenk­ ten Lenkantriebe 9 mit jeweils einem im wesentlichen zentral an den jeweiligen Stützplatten angreifenden Verschiebeantrieb 8 zusammenwirken.

Für einen Abbau bzw. ein Einstechen des von einem Schräm­ kopf bzw. einer Schrämwalze 3 gebildeten Abbauwerkzeuges er­ folgt, wie oben angedeutet, eine Verschiebung des das Abbau­ werkzeug 3 tragenden Auslegerarmes 2 über das Zylinder-Kolben­ aggregat 21, wodurch der Auslegerarm in seine Arbeitsstellung gelangt, in welcher er in einer Querschnittsebene angeordnet ist, welche zwischen der Ortsbrust 24 und der Quer­ schnittsebene liegt, in welcher die Stützplatten in ihrer Außerbetriebsstellung liegen, welche in Fig. 1 mit 11′′ und 12′′ angedeutet ist.

Aus Fig. 2 ist deutlich ersichtlich, daß ein Sektor frei von Stützplatten 11 bzw. 12 ausgebildet ist, wobei in diesem Bereich der Auslegerarm 2 mit den Abbauwerkzeugen 3 in seine an der Schildwand 7 unmittelbar anliegenden Parkposition ver­ schoben werden kann. Es ist deutlich ersichtlich, daß am Aus­ legerarm 2 in Schwenkrichtung gesehen, zu beiden Seiten je­ weils ein Schrämkopf bzw. eine Schrämwalze 3 angeordnet sind, welche in radialer Richtung des Schildes bzw. in Längser­ streckung des Auslegerarmes 2 verschiebbar sind, wobei diese Positionen jeweils mit 3′′ bezeichnet sind. Mit 4 ist wiederum der Motor für jeden Schrämkopf bzw. Schrämwalze angedeutet. Weiters sind in Fig. 2 sich in Längsrichtung des Auslegerarmes 2 erstreckende Zylinder 25 für die Verschiebung der Schräm­ köpfe bzw. Schrämwalzen angedeutet. Anstelle derartiger Zylinder 25 kann für eine Änderung des radialen Abstandes der Schrämköpfe 3 von der zentralen Achse 20 der Auslegerarm in Teilbereichen teleskopierbar sein. Die Schrämköpfe bzw. Schrämwalzen 3 weisen zur zentralen Achse 20 des Schildes im wesentlichen parallele Rotationsachsen 26 auf.

In Fig. 3 ist schematisch der Schrämvorgang für einen Sek­ tor der abzubauenden Ortsbrust angedeutet. Dabei sind ledig­ lich die Endpositionen der Schrämköpfe bzw. der Schrämwalzen 3 angedeutet. Die in Schwenkrichtung gesehen zu beiden Seiten des Auslegerarmes 2 angeordneten Schrämköpfe bzw. Schrämwalzen 3 sind dabei in radialer Richtung des Schildes zueinander ver­ setzt angeordnet, so daß bei einer Schwenkbewegung des Aus­ legerarmes um die zentrale Achse 20 im Sinne des Doppelpfeiles 27 die Schrämköpfe bzw. Schrämwalzen 3 in unterschiedlichen Abständen vom Zentrum 20 einen Abbau der Ortsbrust vornehmen. Hierbei erfolgt ausgehend von den mit 3 bezeichneten Stellungen bei einer Schwenkbewegung des Auslegerarmes ein Abbauvorgang entlang eines Kreisbogens um die Achse 20 auf unterschiedli­ chen Radien, worauf nach Erreichen des Endes des Sektorab­ schnittes eine radiale Verschiebung bzw. Verstellung der Schrämköpfe bzw. Schrämwalzen um einen entsprechenden Betrag erfolgt und anschließend der Auslegerarm 2 in entgegenge­ setzter Richtung wiederum verschwenkt wird, so daß ein Abbau wiederum entlang im wesentlichen eines Kreisbogens erfolgt. Dieser Vorgang wird sooft wiederholt, bis der gesamte Bereich des abzubauenden Sektors überstrichen wurde. Außerhalb des in Fig. 3 schematisch dargestellten abzubauenden Sektors der Orts­ brust sind die restlichen Teilbereiche der Ortsbrust durch die Stützplatten 11 bzw. 12 jeweils abgestützt, so daß ein Ein­ brechen der Ortsbrust sicher vermieden wird.

Es wird insgesamt ermöglicht, eine plane Ortsbrust zu schaffen, so daß die Stützplatten 11 bzw. 12 satt aufliegen können und es wird weiters ein exakter Ausbruch bzw. Abbau insbesondere an der Außenkontur sichergestellt. Durch die mög­ liche, kurze Bauweise gelingt es, die sehr hohen Stützkräfte, welche über die Stützplatten 11 bzw. 12 aufgebracht werden müssen, durch kurzbauende Antriebe 8 für die Stützplatten leichter aufzunehmen. Es wird weiters die gesamte Schildman­ telfläche wesentlich verringert, so daß die Vortriebspressen bzw. Schildantriebe 19 auf Grund der verringerten Reibung zwischen dem Schildaußenmantel und der Tunnelinnenwand schwächer dimensioniert werden können. Wie oben angedeutet, ergibt sich darüberhinaus die Möglichkeit eines bis nahe an die Ortsbrust reichenden Ausbaues 16, wobei dies durch die ge­ teilt und verschwenkbar bzw. verschiebbar ausgebildeten För­ dermittel 14 bzw. 15 zusätzlich unterstützt wird.

Claims (12)

1. Tunnelvortriebsverfahren unter Verwendung einer Schildvortriebsmaschine, bei welchem Abbauwerkzeuge zur Orts­ brust angestellt und über die Ortsbrust bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbauwerkzeuge nach einer ersten Vor­ schubbewegung in Richtung zur Ortsbrust über einen Sektor der Ortsbrust bewegt werden, während gleichzeitig die verbleiben­ den Sektoren der Ortsbrust über mechanische Abstützmittel ab­ gestützt werden.

2. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abbauwerkzeuge innerhalb eines Sektors in einer Ebene unter Umkehr der Schwenkrichtung und radialer Bewegung im Bereich der Schwenkrichtungsumkehr bewegt werden.

3. Schildvortriebsmaschine zur Durchführung des Ver­ fahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit innerhalb eines Vortriebs­ schildes (1) gelagerten Abbauwerkzeugen (3), bei welcher die Abbauwerkzeuge (3) um eine zentrale Achse (20) schwenkbar an­ geordnet sind und ein in Richtung der zentralen Achse (20) wirksamer Vorschubantrieb (21) vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abbauwerkzeuge (3) von wenigstens einer Schrämwalze bzw. wenigstens einem Schrämkopf (3) gebildet und an einem um die zentrale Achse (20) schwenkbaren Auslegerarm (2) gelagert sind, daß die Rotationsachse (26) der Schrämwalze bzw. des Schrämköpfes (3) im wesentlichen parallel zur zentra­ len Achse (20) angeordnet ist, und daß die Schrämwalze bzw. der Schrämkopf (3) in radialer Richtung des Vortriebsschildes (1) verschiebbar ist.

4. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Richtung zur Ortsbrust (24) und von der Ortsbrust weg verschiebbare sektorförmige Stützplatten (11,12) am Schild (1) abgestützt sind, welche durch einen Antrieb (8,9) in eine an der Ortsbrust (24) anliegende Abstützstellung anpreßbar und in eine Außerbetriebsstellung zurückziehbar sind, und daß der Auslegerarm (2) für die Abbauwerkzeuge (3) in seiner Arbeitsstellung in einer Querschnittsebene schwenk­ bar angeordnet ist, welche zwischen der Ortsbrust (24) und der Querschnittsebene liegt, in welcher die Stützplatten (11, 12) in ihre Außerbetriebsstellung verschiebbar sind.

5. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß am Auslegerarm (2) wenigstens zwei Schrämwalzen bzw. Schrämköpfe (3) gelagert sind, wobei wenig­ stens eine Schrämwalze bzw. ein Schrämkopf (3) an der in Schwenkrichtung (27) des Auslegerarmes (2) voreilenden Seite des Auslegerarmes (2) und wenigstens eine Schrämwalze bzw. ein Schrämkopf (3) an der in Schwenkrichtung (27) des Ausleger­ armes (2) nacheilenden Seite des Auslegerarmes in radialer Richtung des Schildes (1) verschiebbar gelagert ist.

6. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 3, 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Sektor des Schildquerschnittes frei von Stützplatten (11,12) ausgebildet ist und daß der Aus­ legerarm (2) in diesem Sektor in eine Parkstellung zurückzieh­ bar angeordnet ist.

7. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auslegerarm (2) in eine Parkstellung zu­ rückziehbar ist, in welcher er in dem von Stützplatten (11, 12) freien Sektor im wesentlichen in der Querschnittsebene der Stützplatten (11, 12) in ihrer zurückgezogenen Stellung liegt.

8. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zentralen Achse (20) des Schildes (1) ein mit dem Auslegerarm (2) insbesondere drehfest kuppelbarer Bohrkopf (23) angeordnet ist.

9. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (1) doppelwandig ausgebildet ist, daß die der Ortsbrust (24) benachbarte Schildwand (7) Durchbrechungen (13) für den Durchtritt von hydraulischen Zylinder-Kolbenaggregaten (8) für Verstellan­ triebe der Stützplatten (11, 12) aufweist und daß der Verschie­ beantrieb (8) der Stützplatten (11, 12) an der der Ortsbrust (24) abgewandten rückwärtigen Dichtwand (6) abgestützt ist.

10. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb einer Stützplatte (11,12) wenigstens zwei Zylinder-Kolbenaggregate (8, 9) umfaßt, wobei mit dem Verschiebeantrieb (8) für die Stützplatten (11, 12) wenigstens ein von einem weiteren Zylinder-Kolbenaggregat (9) gebildeter Lenkantrieb verbunden ist, welcher an einer der beiden Wände, insbesondere der der Ortsbrust (24) benachbarten, die Durchbrechungen (13) aufwei­ senden Schildwand (7), abgestützt ist.

11. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in radialer Richtung aus­ gehend von der zentralen Achse (20) in einem Sektor wenigstens zwei Stützplatten (11, 12) vorgesehen sind.

12. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Schild (1) ein Abför­ dermittel (14, 15) angeordnet ist, welches in Längsrichtung des Schildes (1) unterteilt ist, wobei die Teilabschnitte (14, 15) des Abfördermittels schwenkbar und/oder in Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind.