DE4208972C1 - Messerschild zum Vortrieb von offenen Gräben im Boden - Google Patents
Messerschild zum Vortrieb von offenen Gräben im BodenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Messerschild zum Vortrieb von
offenen Gräben im Boden.
Aus der DE-AS 25 23 340 ist ein gleiten
der Messerverbau zum Verlegen von Großrohren in offener
Bauweise in nicht standfesten und bedingt standfesten Böden
bekannt. Der Messerverbau besteht aus seitlichen, die Gra
benwände sichernden Messern, die einzeln oder in Gruppen
mit Hilfe hydraulischer Pressen entsprechend dem Aushub vor
Kopf des Messerverbaus vorgetrieben werden können. Den
unteren Abschluß des Messerverbaus bilden auf der Graben
sohle aufliegende Sohlmesser, die im wesentlichen den, an
den seitlichen Grabenwänden anliegenden Messern entspre
chen. Die Abstützung der seitlichen Messer erfolgt über
einen Stützrahmen. Die Mantelreibung sämtlicher Messer bil
det das Widerlager der mit Preßzylindern vorgetriebenen
Messer. Der Stützrahmen wird durch Einfahren sämtlicher
Preßzylinder nachgerückt, sobald ein Grabenabschnitt ausge
hoben ist. Im Schutze des Messerverbaus wird ein Rohrbett
gefertigt, in welches Rohrstücke eingelegt werden. Danach
wird der Graben wieder aufgefüllt und verdichtet.
Der bekannte Messerverbau kann nur für Gräben mit gleichen
Abmessungen verwendet werden. Eine Wiederverwendung des
Messerverbaus für Gräben mit anderen Tiefen oder Breiten
ist nur möglich, wenn aufwendige Änderungen an den Stütz
rahmen vorgenommen werden. Im Regelfall müssen die Stütz
rahmen sogar gänzlich ausgewechselt werden.
Der größte
Nachteil bei dem bekannten Messerverbau besteht jedoch
darin, daß nach einem Vortrieb sämtlicher Messer der Stütz
rahmen gesondert nachgezogen werden muß, was zu einem
Stillstand beim Vortrieb des Messerverbaus führt. Ein kon
tinuierlicher Vortrieb des bekannten Messerverbaus ist
somit nicht möglich. Daneben treten, insbesondere bei
großen Grabenbreiten, sehr leicht Verkantungen der Stütz
rahmen auf,was zu Vortriebsschwierigkeiten führt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Messerschild
zum Vortrieb in offenen Gräben vorzuschlagen, bei welchem
ein kontinuierlicher Vortrieb ohne Stillstandszeiten mög
lich ist.
Die Aufgabe wird durch ein Messerschild mit den im Anspruch 1 angegebenen Merk
male gelöst.
Mit dem vorgeschlagenen Messerschild ist der angestrebte
kontinuierliche Vortrieb möglich, indem die einzelnen Paare
von Messern nacheinander um eine fest gelegte Wegstrecke
vorgepreßt und gleichzeitig vor Kopf des Grabens der Aushub
vorgenommen wird. Die einzelnen Messer sind voneinander
unabhängig einzeln vortreibbar. Bei einer Geradeaus-Fahrt
des Messerschildes werden die beiden, das Paar von Messern
bildenden Messer gleichzeitig und um eine gleiche
Wegstrecke vorgetrieben. Bei mit dem vorgeschlagenen Mes
serschild ebenfalls möglichen Kurvenfahrten
(Horizontalsteuerung) hingegen, werden die das Paar von
Messern bildenden Messer dagegen nacheinander, zumindest
jedoch um unterschiedlich lange Wegstrecken vorgetrieben.
Der vorgeschlagene Messerschild ist insbesondere zum Verle
gen von Rohrleitungen geeignet, indem in dessen hinteren
Bereich, d. h. im Bereich der Messerschwänze, einzelne Rohr
stücke eingesetzt werden, wobei anschließend der Endbereich
der Messerschwänze wieder mit Boden verfüllt und verdichtet
wird. Ein Verdichter kann dabei vorteilhafterweise am Ende
dem Messerschildes angeordnet sein und somit kontinuierlich
in Vortriebsrichtung mitgeführt werden. Beim Vortrieb eines
Paares von Messern nehmen die sich im Stillstand befindli
chen übrigen Paare von Messern die Reaktionskraft aus dem
Vortrieb auf und übertragen diese über Reibung auf das
anliegende Erdreich des Grabens. Zur Unterstützung der Vor
triebbewegung des Messerschildes bezüglich der beiden letz
ten, der Grabensohle nähesten Paare von Messern werden
die jeweiligen Abstützeinrichtungen entspannt bzw. von der
Grabensohle abgehoben, um den Vortrieb des entsprechenden
Paares von Messern zu erleichtern. Das Gewicht des gesamten
Messerschildes wird dann von den Abstützungen des anderen,
sich im Stillstand befindlichen Paares von Messern abgetra
gen. Die an den Grabenseitenwandungen angeordneten Messer
sind vorzugsweise einstückig und identisch ausgebildet. Die
einzelnen Messer untergliedern sich dabei in drei Bereiche,
nämlich den sogenannten Messerkopf, den Messerschwanz und
den dazwischenliegenden Messerkörper. Es ist dabei aber
auch möglich, einzelne Bereiche eines jeden Messers aus
Einzelstücken zusammenzusetzen, z. B. zusammenzuschrauben.
Zur Bildung eines Rahmenwerkes eines jeden Paares von Mes
sern sind diese über zwei Querstützen
miteinander verbunden. Ein Paar von Messern, verbunden über
zwei Querstützen, wird als Verbauelement bezeichnet. Bei
einem horizontalen Vortrieb des Messerschildes stellt jedes
Rahmenwerk bzw. Verbauelement einen horizontal angeordneten
Rahmen dar. Der gesamte Messerschild besteht dabei aus meh
reren, übereinander angeordneten Rahmenwerken bzw. Verbau
elementen, abhängig von der entsprechenden Grabentiefe.
Soll der Messerschild für einen Graben mit anderen Graben
höhen wiederverwendet werden, müssen auf einfache Weise
lediglich weitere Rahmenwerke angeordnet bzw. weggelassen
werden.
Bei einer Anordnung von zwei Querstützen ist die erste
Querstütze vorzugsweise im Bereich zwischen dem Messerkopf
und dem Messerkörper und die zweite Querstütze im Bereich
zwischen dem Messerkörper und dem Messerschwanz angeordnet.
Der vor den, in Vortriebsrichtung gesehen, vorderen Quer
stützen angeordnete Bereich zwischen den Messerköpfen dient
dabei dem Aushub. Der, entgegen der Vortriebsrichtung gese
hen, hintere Bereich, der sich an die hinteren Querstützen
anschließt und durch die Messerschwänze geschützt ist, wird
zum Verlegen der Rohre und zum Verdichten des anschließend
wieder eingebrachten Bodens verwendet.
Die Querstützen sind vorzugsweise mit den Messern leicht lösbar
verbunden, um beispielsweise deren Austauschbarkeit zu
erleichtern und vor allem ein platzsparendes Zusammenlegen
beim Transport des gesamten Messerschildes zu ermöglichen.
Der Anschluß der Querstützen an die Messer kann dabei vor
zugsweise über Schrauben erfolgen.
Die Querstützen sind bezüglich Ihrer Längsachse zweckmäßi
gerweise längenverstellbar ausgebildet, um bei einer Wie
derverwendung des Messerschildes für andere Gräben eine
leichte Anpassung an eine neue Breite des Grabens zu ermög
lichen. Die Längenverstellbarkeit kann beispielsweise über
integrierte Spindeln oder ausziehbare Stützen oder ähnliche
Einrichtungen erfolgen. Sobald die Breite eines neu zu
erstellenden Grabens gewisse Ausmaße überschreitet, kann
aufgrund der lösbaren Verbindung mit den Messern ein einfa
cher Austausch der Querstützen vorgenommen werden.
Zwischen den übereinander angeordneten Messern sind vor
teilhafterweise Abstandeinrichtungen angeordnet, die mit
der der Grabensohle zugewandten Unterseite der jeweils
oberen Messer verbunden und auf der von der Grabensohle
abgewandten Oberseite des jeweils benachbarten unteren
Messers lediglich aufliegen. Es ist allerdings auch mög
lich, die Abstandeinrichtungen in umgekehrter Weise an zu
ordnen, so daß die oberen Messer lediglich auf den Abstand
einrichtungen der unteren Messer, die sich dann nach oben
erstrecken, aufliegen.
Die Abstandeinrichtungen bestehen zweckmäßigerweise aus
Stegen oder Zapfen oder ähnlich geeigneten Einrichtungen.
Pro Messer sind vorzugsweise zwei Zapfen vorgesehen, deren
Anzahl, abhängig von der Länge der jeweils verwendeten Mes
ser, beliebig erhöht werden kann.
Bei Anordnung von zwei Zapfen sind diese vorzugsweise
einerseits im Bereich zwischen dem Messerkopf und dem Mes
serkörper und andererseits im Bereich zwischen dem Messer
körper und dem Messerschwanz angeordnet.
Dabei ist die Länge der Zapfen so bemes
sen, daß die übereinanderliegenden Messer voneinander beab
standet sind. Beim Vortrieb der einzelnen Messer wird somit
die Reibung zwischen den benachbarten Messern vermieden.
Eine Reibung zwischen den Messern entsteht lediglich durch
die Abstützung der Abstandeinrichtungen auf den jeweils
benachbarten Messern, wobei hier auf einfache Weise rei
bungsvermindernde Maßnahmen, wie beispielsweise entspre
chend ausgebildete Flächen bzw. die Verwendung
reibungsarmer Materialien oder Beschichtungen vorgesehen
werden können.
Mit Vorteil können jeweils an der von der Grabensohle abgewandten
Oberseite der Messer Führungseinrichtungen ausgebildet
sein, die mit den Abstandeinrichtungen so zusammenwirken,
daß die an einer Grabenwandung anliegenden, übereinander
angeordneten Messer beim Vortrieb im wesentlichen in einer
gemeinsamen vertikalen Ebene laufen. Da der vorgeschlagene
Messerschild vorzugsweise für Gräben eingesetzt wird, deren
Seitenwandungen in vertikaler Richtung verlaufen, ist eine
gemeinsame vertikale Ausrichtung sämtlicher Messer einer
Seitenwandung angestrebt, die mit der vorgeschlagenen Füh
rungseinrichtung erreicht werden kann.
Die einzelnen Messer sind vorzugsweise, insbesondere der
zwischen Messerkopf und Messerschwanz liegende Messerkör
per, als Doppel-T-Träger ausgebildet, dessen eine Flansch
oberfläche der Grabenseitenwandung zugewandt ist. Diese,
für die Messer gewählte Querschnittskonfiguration ermög
licht einerseits eine im Gewicht leichte Ausbildung der
Messer mit dem erforderlichen Widerstandsmoment und ande
rerseits die Ausbildung zweckmäßiger Führungs
einrichtungen.
Die Führungseinrichtungen bestehen zweckmäßigerweise aus
mindestens einer zwischen dem Steg des Doppel-T-Trägers und
einer Flanschhälfte ausgebildeten Keilfläche, welche den
Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flanschflächen kon
tinuierlich, entgegen der Vortriebsrichtung gesehen, ver
ringert. Erforderlichenfalls können mehrere solcher Füh
rungseinrichtungen an den jeweiligen Messern ausgebildet
werden. Bei Ausbildung einer Keilfläche ist diese vorzugs
weise im vorderen Bereich der Messer angeordnet. Die Füh
rungseinrichtung in Form von Keilflächen wirkt mit der Ab
standeinrichtung, beispielsweise in Form der Zapfen oder
Stege, zusammen. Mit zunehmenden Vortrieb der die
Abstandeinrichtung aufweisenden Messer werden diese in der
maximalen Vortriebsstellung durch die Keilflächen gezwun
gen, die gewünschte Lage einzunehmen. Es versteht sich
dabei, daß jedes Messer an den gegenüberliegenden Außenflä
chen der Stege entweder die Führungs- oder die Abstand
einrichtung aufweist, die Führungs- und Abstandeinrichtung
also nicht auf der gleichen Seite der Stege des als Doppel-
T-Träger ausgebildeten Messer angeordnet ist. Die erzwun
gene Ausrichtung der einzelnen Messer bedingt den letztlich
angestrebten, im wesentlichen vertikalen Verlauf der an
einer Grabenseitenwandung übereinanderliegenden Messer,
wenn alle Messer vorgetrieben sind.
Zweckmäßigerweise sind an den der Grabenseitenwandung
zugewandten Flächen der Messer sich vorzugsweise überlap
pende Abdeckungen angeordnet. Diese Abdeckungen sind über
die ganze oder zumindest über einen wesentlichen Teil der
gesamten Länge der jeweiligen Messer vorgesehen, um ein
Einbrechen des Erdreiches aus den Grabenseitenwandungen in
den freigelegten Graben zu vermeiden, insbesondere dann,
wenn die übereinanderliegenden Messer voneinander beabstan
det angeordnet sind.
Die Vorschubpressen sind insbesondere
hydraulisch betätigbar.
Die Vorschubpressen
sind einzeln, insbesondere voneinander unab
hängig betätigbar und zwar in Druck- und/oder Zugrichtung,
so daß beliebige Messer einzeln oder in Paaren vorgetrieben
werden können. Der Vortrieb der einzelnen Messer kann ent
weder durch Ein- oder Ausfahren der entsprechenden Vor
schubpressen erreicht werden, wobei es sich versteht, daß
eine weitere, an dem vorzutreibenden Messer angeordnete Vor
schubpresse entweder den Vortrieb unterstützen kann, zumin
dest jedoch zusammengezogen oder auseinandergefahren werden
muß, um den Vortrieb des entsprechenden Messers nicht zu
behindern.
Die Vorschubpressen sind mit Vorteil an den übereinander
liegenden Messern im Bereich zwischen dem Messerkopf und
dem Messerkörper eines Messers und im Bereich zwischen dem
Messerkörper und dem Messerschwanz des anderen Messers
angeordnet, vorzugsweise zwischen der vorderen und hinteren
Querstütze.
Die übereinander angeordneten Messer der beiden letzten,
der Grabensohle nähesten Paare von Messern sind vorteil
hafterweise über zwei Vorschubpressen miteinander verbun
den, um den Vortrieb der jeweiligen Messer zu erleichtern.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Bereich
dieser beiden Paare von Messern ein Räumschild angeordnet
ist, welches die Grabensohle planiert, wodurch sich die zu
überwindenden Kräfte beim Vortrieb der Messer erhöhen.
Die Abstützeinrichtungen bestehen zweckmäßigerweise aus
hydraulisch betätigbaren Pressen, die bei
Bedarf eingezogen werden können, um den Vortrieb der auf
den Pressen aufliegenden Messer zu erleichtern.
Vorzugsweise sind an den beiden letzten, der Grabensohle
nähesten Paaren von Messern jeweils vier Pressen ange
ordnet.
Dabei sind zweckmäßigerweise bei jedem Paar von Messern
zwei Pressen im Bereich zwischen dem Messerkopf und dem
Messerkörper und zwei Pressen im Bereich zwischen dem Mes
serkörper und dem Messerschwanz angeordnet. Eine symmetri
sche Anordnung der Pressen zueinander ist dabei zusätzlich
von Vorteil.
Die Pressen des letzten, der Grabensohle nähesten Paares
von Messern sind mit Vorteil im Bereich der Messer, d. h. in
der Nähe der jeweiligen Grabenseitenwandungen, angeordnet.
Damit sich die Pressen der beiden Paare von Messern beim
Vortrieb aneinander vorbeibewegen können, sind die Pressen
des vorletzten, der Grabensohle zweitnähesten Paares von Mes
sern an den Querstützen, vorzugsweise im Bereich des
Anschlusses der Querstütze an die Messer, angeordnet oder
über Winkelstücke an den Messern des vorletzten Rahmen
werks angeordnet, um die angestrebte Lage neben den Messern des unter
sten Rahmenwerks einzunehmen. Bei einer mit dem vorgeschla
genen Messerschild ebenfalls möglichen Auf- bzw. Abwärts
bewegung (Vertikalsteuerung) werden die im vorderen Bereich
angeordneten Pressen des letzten sowie des vorletzten
Paares von Messern bezüglich der entsprechend im hinteren
Bereich angeordneten Pressen unterschiedlich hoch aus- bzw.
eingefahren. Somit kann die Auf- bzw. Abwärtsbewegung auf
einfache Art und Weise erfolgen.
Vorzugsweise sind die, in Vortriebsrichtung hintereinander
liegenden Pressen auf einer Kufe abgestützt, deren
Unterseite auf der Grabensohle aufliegt. Insbesondere bei
nicht standfesten Böden kann dadurch die Bodenpressung
durch die vergrößerte Aufstandsfläche verringert werden, so
daß ein allzu tiefes Einsinken der Abstützeinrichtungen
unterhalb des Grabensohlenniveaus vermieden werden kann.
Mit Vorteil ist, in Vortriebsrichtung gesehen, im vorderen
Bereich des der Grabensohle zweitnähesten, vorletzten Paares
von Messern ein Räumschild angeordnet, dessen untere Kante
auf der Grabensohle aufliegt. Das Räumschild dient beim
Vorschub des entsprechenden Rahmenelementes der Planierung
der Grabensohle. Die Niveausteuerung des Räumschildes kann
mit Hilfe eines Lasers und einer Zieltafel vorgenommen wer
den. Zweckmäßigerweise ist das Räumschild höhenregulierbar
ausgebildet, um an ein sich veränderndes Grabensohlenniveau
angepaßt werden zu können.
Anstelle im vorderen Bereich des Messerschildes den Aushub
durch vom Messerschild unabhängige Geräte vorzunehmen, kann
zweckmäßigerweise im vorderen Bereich des Messerschildes
eine Grabenfräse angeordnet sein. Die Anordnung einer Gra
benfräse ist insbesondere deshalb zweckmäßig, da mit dem
vorgeschlagenen Messerschild die Stillstandszeiten entfal
len und ein kontinuierlicher Vortrieb des Messerschildes
möglich ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Bewegung
der Messer durch die Vorschubpressen mit einer hydrauli
schen Folgeschaltung automatisiert wird. Sofern keine Kur
venfahrt gewünscht ist, werden die beiden Messer eines
jeden Rahmenwerkes, von oben zur Grabensohle hin, gleich
zeitig um die gleiche Wegstrecke vorbewegt, so daß die ein
zelnen Rahmenwerke insgesamt nacheinander stetig vorwärts
bewegt werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, daß die der Grabenseitenwan
dung zugewandte Fläche des Messers im Endbereich des Mes
serkopfes zur Grabenmitte hin abgebogen ausgebildet ist und
an der schräg zur Grabenseitenwandung hin verlaufenden,
dieser gegenüberliegenden, die Spitze des Messerkopfes bildenden
Fläche ein Verschiebeteil angeordnet ist. Durch diese
besondere Ausbildung des Messerkopfes kann auf einfache Art
und Weise eine Kurvenfahrt ermöglicht werden. Der abgebo
gene Bereich wird als Einziehung bezeichnet.
Das freie Ende des Verschiebeteils bildet dabei die Spitze
des Messerkopfes. Sofern die Spitze des Messerkopfes auf
der gleichen Ebene liegt, wie der hinter der Einziehung
liegende Bereich des Messers, wird beim Vortrieb eines Paa
res von Messern eine Geradeaus-Fahrt dieses Rahmenwerks
verursacht. Wird hingegen das freie Ende des Verschiebe
teils zur Grabenmitte hin wegbewegt, erfolgt eine seitliche
Bewegung dieses Messers zur Grabenmitte hin. Es versteht
sich dabei, daß bei dem gegenüberliegenden Messer des glei
chen Rahmenwerkes in umgekehrter Weise das freie Ende des
Verschiebeteils über das Gesamtniveau des hinter der Ein
ziehung liegenden Bereichs des Messers hinaus zur Graben
seitenwandung hin verschoben wird, um die gewünschte Hori
zontalbewegung des entsprechenden Rahmenwerks zu unterstüt
zen.
Das freie Ende des Verschiebeteils weist mit Vorteil Zähne
auf, um den Vortrieb des jeweiligen Messers zu erleichtern.
Die Verstellung bzw. das Verschieben des Verschiebeteils
wird vorzugsweise durch eine zwischen dem Messer und dem
Verschiebeteil angeordnete steuerbare Verstelleinrichtung
ermöglicht, wobei die jeweiligen Verstelleinrichtungen der
einzelnen Messer unabhängig voneinander betätigbar sind.
Mit Vorteil sind an den Unterseiten der Messer des letzten, der
Grabensohle nähesten Paares von Messern Absenkeinrich
tungen angeordnet, die das Absinken des Messerschildes für
den Fall erleichtern, in welchem anstelle einer eigenen
Baugrube, welche mit den erforderlichen Abmessungen vor dem
Einsetzen des Messerschildes hergestellt wird, mit dem
Absenkverfahren gearbeitet werden soll. Die Absenkeinrich
tung besteht dabei vorzugsweise aus Schneiden.
Der Querschnitt der Schneiden weist vorzugsweise im wesent
lichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf, wobei
eine Spitze dieses Dreieckes zur Grabensohle hin gerichtet
ist, um das Eindringen des gesamten Messerschildes bei
fortschreitendem Aushub in die Baugrube zu unterstützen.
Die Spitze dieses Dreieckes bildet dabei die Schneidkante,
die insbesondere mit einzelnen, voneinander beabstandeten
Schneidzähnen versehen sein kann.
Um die Schneideinrichtung beim Erreichen der gewünschten
Lage des Messerschildes wieder entfernen zu können, ist
diese vorzugsweise leicht lösbar angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt in Längsrichtung durch eine
bevorzugte Ausführungsform eines erfindungs
gemäßen Messerschildes,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Messer
schild gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt in Querrichtung durch den
Messerschild gemäß der Fig. 1 und 2,
Fig. 4, 5 in schematischer Weise eine Ansicht auf die
zwischen übereinanderliegenden Messern angeord
neten Vorschubpressen,
Fig. 6 einen Querschnitt durch zwei übereinanderlie
gende Messer zur Darstellung der Abstandein
richtung,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie I-I aus Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht von oben auf den Messerkopf
eines einzelnen Messers unter Darstellung eines
Verschiebeteils,
Fig. 9 einen Querschnitt in Querrichtung durch den
unteren Teil des Messerschildes mit aufgesetz
ten Schneiden für den Absenkvorgang und
Fig. 10 eine Ansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 9.
In den Fig. 1 bis 10 ist in schematischer Weise eine bevor
zugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messerschildes
nebst einiger Varianten gezeigt. Der grundsätzliche Aufbau
des Messerschildes wird zunächst anhand der Fig. 1 bis 3
erläutert, die einen Querschnitt in Längsrichtung sowie
Querrichtung und eine Draufsicht auf den Messerschild zei
gen, wobei der Pfeil A die Vortriebsrichtung angibt.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Messerschildes können, ins
besondere zur Verlegung von Rohren, Ortbetonkanälen oder
Leitungen, Abschnitte von Gräben freigelegt werden. Darge
stellt ist ein Grabenabschnitt mit im wesentlichen sich in
vertikaler Richtung erstreckenden Grabenseitenwandungen 2
sowie einer sich im wesentlichen horizontal erstreckenden
Grabensohle 4. Der Messerschild ist aus sich in Vortriebs
richtung des Messerschildes erstreckenden, an den Graben
wandungen 2 anliegenden und diese abstützenden, übereinan
der angeordneten Messern 6 gebildet. Sich gegenüberliegende
Messer 6 werden als Paare von Messern 6 bezeichnet. Zur
Abstützung der sich gegenüberliegenden Messer 6 an den Gra
benseitenwandungen 2 sind in dem dazwischenliegenden Raum
Querstützen 8 angeordnet, die an den zur Grabenmitte hin
weisenden Seiten der Messer 6 angeordnet sind. Die Quer
stützen 8 sind zwar, beispielsweise über Schrauben, fest
mit den Messern 6 verbunden, jedoch ist diese Verbindung
lösbar. Vorteilhafterweise sind bei jedem Paar von Messern
6 voneinander beabstandete, vorzugsweise im vorderen bzw.
hinteren Bereich der Messer 6 angeordnete Querstützen 8
vorgesehen. Ein Paar von Messern 6 zusammen mit den daran
angeschlossenen Querstützen 8 wird als Rahmenwerk bzw. Ver
bauelement bezeichnet. Die Messer 6 bestehen aus drei
Bereichen, nämlich dem Messerkopf 10, dem Messerschwanz 12
und dem dazwischenliegenden Messerkörper 14. Die Messer 6
können einstückig oder auch abschnittsweise aus Einzeltei
len zusammengesetzt ausgebildet sein. Um die Reibung der
Messer 6 aneinander bei deren Vortrieb zu verringern, sind
die übereinanderliegenden Messer 6 eines jeden Rahmenwerkes
voneinander beabstandet ausgebildet.
Die einzelnen Messer 6 des Messerschildes sind grundsätz
lich gleichartig ausgebildet. Ihre Länge ist jedoch unter
schiedlich, wobei sich gegenüberliegende Messer 6 eines
Verbauelementes auch bezüglich ihrer Länge gleich sind. Die
untersten, der Grabensohle nähesten Messer 6 des
untersten Rahmenwerks sind am kürzesten ausgebildet, wäh
rend die darüberliegenden Messer 6 jeweils ein Stück länger
ausgebildet sind. Das Ende sämtlicher Messer 6 ist in einer
gemeinsamen, sich im wesentlichen vertikal erstreckenden
Ebene angeordnet, was auch für die im hinteren Bereich des
Messerschildes angeordneten Querstütze 8 zutrifft. Treppen
förmige Anordnungen im hinteren Bereich sind aber auch mög
lich. Durch die unterschiedliche Länge der übereinanderlie
genden Messer 6 ergibt sich am vorderen Ende des Messer
schildes ein schräger Verlauf, der im wesentlichen dem sich
im Ausbruchsbereich einstellenden Böschungswinkel ent
spricht. Dadurch, daß die freien Enden der Messer 6, von
der Seite gesehen, schräg verlaufend ausgebildet sind, lie
gen die freien Enden sämtlicher Messerköpfe 10 im wesentli
chen in einer Ebene. Auch hier sind Abtreppungen möglich.
Um zwischen dem freien Ende der Messerköpfe 10 und den vor
deren Querstützen 8 jeweils die gleiche Länge zu erhalten,
sind die vorderen Querstützen 8 entsprechend versetzt ange
ordnet. Der zwischen dem freien Ende der Messerköpfe 10 und
den jeweiligen Querstützen 8 sich ergebende Bereich stellt
eine Kragarm dar, wobei durch die versetzte Anordnung der
Querstützen 8 die Kragarme sämtlicher Messer 6 in etwa
gleich lang ausgebildet sind.
Um eine Wiederverwendung des Messerschildes für einen Gra
ben unterschiedlicher Breite zu ermöglichen, sind die Quer
stützen 8 bezüglich ihrer Längsachse längenveränderlich
ausgebildet. Sofern bei der nächsten Wiederverwendung ein
wesentlich breiterer oder schmälerer Graben erstellt werden
soll, können die Querstützen 8 aufgrund deren lösbarer Ver
bindung mit den Messern 6 auf einfache Weise ausgetauscht
werden. Die Führung der einzelnen Messer 6 bzw. Rahmenwerke
in vertikaler Richtung erfolgt durch an der, der Graben
sohle 4 zugewandten Unterseite der Messer 6 angeordnete
Abstandeinrichtungen in Form von Zapfen 28. Die Zapfen 28
sind an der Unterseite der Messer 6 fest angeordnet und
stützen sich auf den darunterliegenden, der Grabensohle 4
näher zugewandten Oberseite des darunterliegenden Messers 6
lediglich ab, sind also mit dieser nicht fest verbunden.
Lediglich die Messer 6 des letzten, der Grabensohle 4 am
nächsten liegenden Rahmenwerkes weisen keine Zapfen 28,
sondern nachfolgend erläuterte Abstützeinrichtungen auf,
die auf der Grabensohle 4 aufstehen und das Eigengewicht
des gesamten Messerschildes abtragen. Ersichtlicherweise
ist die Länge der Zapfen 28 so bemessen, daß sich die
gewünschte Beabstandung der übereinanderliegenden Messer 6
ergibt.
Um sicherzustellen, daß die übereinanderliegenden Messer 6
im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene auch beim Vor
trieb der Messer 6 angeordnet sind, sind Führungseinrich
tungen an der Oberseite der Messer 6 vorgesehen, die in den
Fig. 6 und 7 dargestellt sind und später näher beschrieben
werden. Die Messer 6 sind vorzugsweise identisch und zumin
dest im Bereich des Messerkörpers 14 als Doppel-T-Träger
ausgebildet, wobei eine Flanschoberfläche der jeweiligen
Grabenseitenwandung 2 zugewandt ist, die Flansche im Quer
schnitt sich somit im wesentlichen in vertikaler Richtung
erstrecken, wohingegen sich der zwischen den Flanschen
befindliche Steg, im Querschnitt gesehen, im wesentlichen
in horizontaler Richtung erstreckt. Um zu verhindern, daß
durch die Beabstandung der übereinanderliegenden Messer 6
Material aus den Grabenseitenwandungen 2 in den durch das
Messerschild freigehaltenen Bereich fällt, sind auf den,
den Grabenseitenwandungen 2 zugewandten Flanschoberflächen
Abdeckungen 18 vorgesehen, die sich auch gegenseitig über
lappen können. Die Abdeckungen 18 können aus im Querschnitt
dünnen Metallplatten bestehen und erstrecken sich vorzugs
weise über die gesamte Länge, zumindest jedoch über die
Länge des Messerkörpers 10 sowie einen Teil des sich daran
anschließenden Messerschwanzes 12.
Um den Vortrieb der einzelnen Messer 6 zu ermöglichen, sind
die übereinanderliegenden Messer 6 jeweils, über zumindest eine Vor
schubpresse 20 miteinander verbunden (Fig. 1). Im Regelfall
genügt jeweils die Anordnung einer Vorschubpresse 20 zwi
schen den übereinanderliegenden Messern 6. Da allerdings
am, in Richtung der Grubensohle 4 gesehen, vorletzten Rah
menwerk ein Räumschild 22 angeordnet ist, sind zwei Vor
schubpressen 20 an jedem der jeweiligen Messer 6 des vor
letzten Rahmenwerks angeordnet, um die durch das die Gru
bensohle 4 planierende Räumschild 22 zusätzlich auftreten
den Reibungskräfte einfacher überwinden zu können.
Die Abstützung des Messerschildes an der Grabensohle 4
erfolgt über Abstützeinrichtungen in Form von insbesondere
hydraulisch betätigbaren Abstützpressen bzw. Pressen 24.
Die beiden letzten, der Grabensohle 4 zugewandten Paare von
Messern 6 weisen jeweils vier solcher Pressen 24 auf. Die
Pressen 24 sind bei dem letzten, der Grabensohle nähesten
Paar von Messern 6 im Bereich der Messer 6 angeordnet,
so daß jedes dieser Messer 6 von zwei Pressen 24 abgestützt
ist. Beim vorletzten, der Grabensohle 4 zweitnähesten Paar
von Messern 6 sind die Pressen 24 an den Querstützen 8,
vorzugsweise im Bereich des Anschlusses der Querstütze 8 an
die Messer 6, angeordnet. Die Pressen 24 stehen zur besseren
Verteilung des Druckes nicht direkt auf der Grabensohle 4
auf, sondern auf Kufen 26, wobei jedes Paar von, in Vor
triebsrichtung gesehen, hintereinanderliegenden Pressen 24
auf jeweils einer Kufe 26 aufsteht. Die Länge der Kufe 26
ergibt sich durch die Beabstandung der hintereinanderlie
gend angeordneten Pressen 24 zuzüglich eines Überstandes in
Vortriebsrichtung und entgegen der Vortriebsrichtung. Im
Bereich des in Vortriebsrichtung weisenden freien Endes der
Kufen 26 ist der Räumschild 22 angeordnet, der vorzugsweise
höhenregulierbar ausgebildet ist.
Der Vortrieb des Messerschildes bei einer Geradeaus-Fahrt
wird anhand der Fig. 1 nachfolgend erläutert. Dazu sind die
fünf in Fig. 1 gezeigten Vorschubpressen 20 zusätzlich mit
den Buchstaben A bis E bezeichnet. Es versteht sich, daß
diese Vorschubpressen 20 auch bei den gegenüberliegenden
Messern 6 in gleicher Weise angeordnet sind, wie dies in
Fig. 2 angedeutet ist. Beim Vortrieb des Messerschildes
wird zunächst mit dem obersten, der Grabensohle 4 fernsten
Paar von Messern 6, dem sogenannten obersten Rahmenwerk
begonnen. Die sich gegenüberliegenden Vorschubpressen 20
eines jeden Rahmenwerks werden dabei gleichzeitig und um
die gleiche Länge aus- bzw. eingefahren. Das oberste Rah
menwerk wird mit Hilfe der Pressen 20A, deren Kolbenstangen
am obersten Rahmenwerk und deren Zylinderrohre am darunter
liegenden Rahmenwerk befestigt sind, vorgetrieben, indem
die Kolbenstangen ausgefahren werden. Der Vortrieb des
unterhalb des obersten Rahmenwerks gelegenen Rahmenwerks
sowie des mittleren Rahmenwerks erfolgt analog zum Vortrieb
des obersten Rahmenwerks, wobei dabei die oberen, sich im
ausgefahrenen Zustand befindenden Vorschubpressen 20 kraft
los gestellt oder unter Druck einziehbar sind und beim Vor
trieb des jeweils darunterliegenden Rahmenwerks somit wie
der eingeschoben bzw. eingezogen werden. Vor dem Vortrieb
des vorletzten, der Grabensohle 4 zweitnähesten Rahmenwerks
werden dessen Kufen 26 durch Einfahren bzw. Entlasten der
entsprechenden Pressen 24 von der Grabensohle 4 abgehoben
bzw. zumindest von einem Teil des Eigengewichtes des Mes
serschildes entlastet. Das gesamte Eigengewicht des Messer
schildes wird dann durch die Pressen 24 bzw. Kufen 26 des
letzten, der Grabensohle 4 nähesten Rahmenwerks abgetra
gen. Zwischen dem vorletzten und dem letzten Rahmenwerk
befinden sich auf jeder Seite zwei Vorschubpressen 20D, 20E,
wobei die Vorschubpresse 20D eingefahren ist. Die Kolben
stange der Vorschubpresse 20D ist am vorletzten Rahmenwerk,
deren Zylinderrohr am letzten Rahmenwerk befestigt. Die
Vorschubpresse 20E befindet sich im ausgefahrenen Zustand,
wobei deren Zylinderrohr am vorletzten Rahmenwerk und deren
Kolbenstange am letzten Rahmenwerk befestigt ist. Zum Vor
trieb des vorletzten Rahmenwerks fahren die Kolbenstangen
der Vorschubpressen 20D aus, wobei gleichzeitig die Kolben
stangen der Vorschubpresse 20E eingefahren werden. Nach dem
Vortrieb des vorletzten Rahmenwerks werden die Pressen 24
sowie die damit verbundenen Kufen 26 wieder ausgefahren.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das gesamte Gewicht
des Messerschildes, abgesehen von dem Gewicht des letzten
Rahmenwerks, durch die Abstützeinrichtung des vorletzten
Rahmenwerks aufgenommen wird. Das letzte Rahmenwerk ist
damit vom Eigengewicht der übrigen Rahmenwerke unbelastet.
Beim Vortrieb des letzten Rahmenwerkes werden - wie beim
vorletzten Rahmenwerk auch - zunächst die Kufen 26 durch
Betätigung der entsprechenden Pressen 24 eingefahren bzw.
entlastet. Zum Vortrieb des letzten Rahmenwerkes werden die
Vorschubpresse 20E ausgefahren, wobei zur Unterstützung des
Vortriebs gleichzeitig die Kolbenstangen der Vorschubpres
se 20D eingefahren werden. Nach erfolgtem Vortrieb des letz
ten Rahmenwerks werden dessen Pressen 24 zusammen mit den
Kufen 26 wieder ausgefahren, um einen Teil des Eigen
gewichtes des Messerschildes mit abzutragen. Anschließend
beginnt ein neues Vortriebsspiel, beginnend mit dem ober
sten Rahmenwerk.
Die Steuerung des Messerschildes in vertikaler Richtung,
d. h. ein Heben und Senken des Messerschildes, erfolgt beim
Heben durch Ausfahren der in Vortriebsrichtung gesehen,
vorderen Pressen 24 des vorletzten sowie letzten Rahmen
werks. Dadurch wird der gesamte Messerschild vorne angeho
ben. Durch gleichzeitiges Einfahren bzw. Entspannen der
hinteren Pressen 24 des vorletzten und letzten Rahmenwerks
kann die Aufwärtsbewegung des Messerschildes unterstützt
werden. Soll der Messerschild dagegen nach unten, d. h. in
Richtung der Grabensohle 4 gesteuert werden, werden die
vorderen Pressen 24 des vorletzten und letzten Rahmenwerks
entspannt oder etwas abgesenkt. Unter dem Einfluß des
Eigengewichts bewegt sich dann der gesamte Messerschild
beim weiteren Vortrieb nach unten. Das Nach-unten-Bewegen
des Messerschildes kann wiederum dadurch unterstützt wer
den, daß die hinteren Pressen 24 des vorletzten und letzten
Rahmenwerks unter erhöhten Druck gesetzt bzw. ausgefahren
werden.
Die horizontale Steuerung des Messerschildes, d. h. ein Vor
trieb von der Geradeaus-Fahrt abweichend nach rechts oder
links, also für eine Kurvenfahrt, kann durch einen unglei
chen Vortrieb der Messer 6 jedes einzelnen Rahmenwerkes,
beginnend beim obersten, der Grabensohle 4 abgewandten Rah
menwerk, erreicht werden. Dazu müssen lediglich die ent
sprechenden Vorschubpressen 20 unterschiedlich weit ausge
fahren werden, so daß das entsprechende Rahmenwerk eine
Richtungsabweichung erfährt. Soll z. B. eine Rechtskurve
gefahren werden, so wird die in Vortriebsrichtung linke
Vorschubpresse 20 entsprechend mehr ausgefahren als die
gegenüberliegende rechte Vorschubpresse 20. Unterstützt
wird die horizontale Steuerbewegung durch eine entspre
chende Ausbildung der Messerköpfe 10, wie dies später
anhand der Fig. 8 erläutert wird.
Der Vortrieb der einzelnen Rahmenwerke mit Hilfe der Vor
schubpressen 20 läßt sich mit einer hydraulischen Folge
schaltung automatisieren, so daß ein kontinuierlicher Vor
trieb des gesamten Messerschildes ermöglicht wird. Da somit
Stillstandszeiten beim Vortrieb des Messerschildes entfal
len, kann bei dem vorgeschlagenen Messerschild in dessen
vorderen Bereich zum Aushub des Grabens eine kontinuierlich
arbeitende Grabenfräse eingesetzt werden, anstelle den Aus
hub mit einer gesonderten Vorrichtung, beispielsweise einem
vor Kopf des Grabens angeordneten Bagger, vorzunehmen.
In Fig. 4 ist eine Variante bei der Anordnung der Vorschub
pressen 20 gezeigt, wobei hier die übereinanderliegenden
Messer 6 eines jeden Rahmenwerkes über jeweils eine
Vorschubpresse 20 miteinander verbunden sind. Es ergeben
sich somit für jede Seite des Messerschildes vier Vorschub
pressen 20, also eine Vorschubpresse 20 weniger als Rahmen
werke bzw. seitlich übereinanderliegende Messer 6 vorhanden
sind. Dazu muß jedoch die, das vorletzte sowie das letzte
Rahmenwerk verbindende Vorschubpresse 20 in beiden Richtun
gen betätigbar sein, d. h. mit Druck ausfahrbar sowie ent
sprechend einziehbar. Nimmt man für die Druckkraft einer
Vorschubpresse 20 100% an, so beträgt dessen Zugkraft
aber, wegen der im Vergleich zu seiner Kolbenfläche klei
neren Ringfläche lediglich ca. 50% seiner Druckkraft. Bei
der in Fig. 4 gezeigten Anordnung muß die unterste Vor
schubpresse 20 zum Vortrieb des in bezug auf die Graben
sohle 4 vorletzten Messers 6 bzw. Rahmenwerks eingezogen
werden, so daß in der Folge hierfür lediglich 50% der
Druckkraft zur Verfügung stehen, es sei denn, daß die dar
überliegende Vorschubpresse 20 mit eingezogen wird. Sobald
am vorletzten Rahmenwerk der in Fig. 1 gezeigte Räumschild
22 angeordnet ist, kann diese verminderte Druckkraft mögli
cherweise für einen Vortrieb nicht ausreichend sein, da
neben dem vorletzten Rahmenwerk auch der Räumschild 22 vor
getrieben werden muß. Es kann deshalb erforderlich sein,
beispielsweise, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, zwischen
dem vorletzten und letzten Rahmenwerk eine Anordnung von
zwei Vorschubpressen 20, nämlich die Vorschubpressen 20D und 20E,
anzuordnen, die dann zusammen durch Aus- bzw. Einfahren das
vorletzte Rahmenwerk vortreiben.
Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der Anordnung von Vor
schubpressen 20 bei einem ebenfalls aus fünf Rahmenwerken
bestehenden Messerschild. Die beiden obersten sowie die
beiden untersten Rahmenwerke bzw. Messer 6 sind dabei über
zwei Vorschubpressen 20 miteinander verbunden, wobei sich
eine Vorschubpresse 20 in eingefahrenem Zustand und die
andere Vorschubpresse 20 in ausgefahrenem Zustand befindet.
Die übrigen Rahmenwerke bzw. Messer 6 sind über jeweils
eine Vorschubpresse 20 miteinander verbunden. Nimmt man die
Druckkraft einer Vorschubpresse 20 wieder mit 100% an, so
kann bei der Anordnung gemäß Fig. 5 jedes Rahmenwerk mit
einer Vortriebskraft von 150% der Druckkraft einer jeden
Vorschubpresse 20 angetrieben werden. Hier soll noch einmal
erwähnt werden, daß auf der gegenüberliegenden, nicht dar
gestellten Seite des Messerschildes die in Fig. 5 gezeigten
Vorschubpressen 20 in identischer Weise bei den gegenüber
liegenden Messern 6 angeordnet sind. Beim Vortrieb eines
jeden Rahmenwerkes gemäß Fig. 5 kann dann mit einer Vor
schubpresse 20 Druck (100%) ausgeübt werden während mit der
entsprechenden anderen Vorschubpresse 20 Zug (50%) aus
geübt werden kann.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Anordnung von Abstand- sowie
Führungseinrichtungen zwischen übereinander angeordneten
Messern 6. Die Fig. 6 zeigt dabei einen Querschnitt in
Querrichtung durch zwei übereinander angeordnete Messer 6,
während die Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie I-I aus
Fig. 6 darstellt. Zwischen der Unterseite des in bezug auf
die Grabensohle 4 oberen Messers 6 und der Oberseite des
benachbarten unteren Messers 6 ist die Abstandeinrichtung
in Form des Zapfens 28 ausgebildet. Der Zapfen 28 ist an
der Unterseite des oberen Messers 6 fest angeordnet, bei
spielsweise angeschweißt, während er auf der Oberseite des
unteren Messers 6 lediglich aufliegt. Die Länge des Zapfens
28 ist so bemessen, daß sich der gewünschte Abstand zwi
schen den Messern 6 ergibt, insbesondere unter Beachtung
des maximal erlaubten Abstandes zwischen den an der nicht
dargestellten Grabenseitenwandung 2 auf die Messer 6 aufge
setzten Abdeckungen 18, die hier beispielsweise nicht über
einanderlappend ausgebildet sind, sondern zueinander einen
geringen Abstand bzw. Spalt aufweisen, dessen Größe so
bemessen ist, daß möglichst wenig Erdreich aus den Graben
seitenwandungen zwischen den Abdeckungen 18 in das Innere
des Messerschildes fallen kann. Vorzugsweise sind, über die
Länge der Messer gesehen, zwei solcher Zapfen 28 angeord
net. Um die Reibung zwischen den einzelnen Messern 6
möglichst gering zu halten, kann das freie Ende des Zapfens
28 beispielsweise mit einem besonders reibungsarmen Mate
rial beschichtet sein. Um zu erreichen, daß beim Vortrieb
der einzelnen Messer 6 die auf einer Seite des Messerschil
des übereinanderliegenden Messer 6 beim Beenden eines Vor
triebszyklus′ im wesentlichen in einer gemeinsamen vertika
len Ebene verlaufen, sind Führungseinrichtungen in Form von
Keilen 30 angeordnet, die mit den Zapfen 28 zusammenwirken.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Messer 6
im Querschnitt als Doppel-T-Träger ausgebildet, so daß die
Zapfen 28 an den sich gegenüberliegenden Stegflächen der
jeweiligen Messer 6 angeordnet sind. Die Keile 30 sind auf
der Oberseite der Messer 6 zwischen dem Steg des Dop
pel-T-Trägers und einer Flanschhälfte ausgebildet und ver
ringern, entgegen der Vortriebsrichtung (Pfeil A) gesehen,
den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flanschflächen
kontinuierlich. Entgegen der Vortriebsrichtung gesehen,
laufen die Keile 30 an ihrem freien Ende in einen Bereich
über, der den Abstand zwischen den Flanschen nicht mehr
kontinuierlich verringert, sondern über eine bestimmte
Strecke gleichmäßig einschnürt. In diesem Bereich wird der
Zapfen 28 des darüberliegenden Messers 6 angeordnet sein,
wenn dieses sich vor dem nächsten Vortrieb befindet. Bei
einer Kurvenfahrt des Messerschildes wird zunächst mit dem
Vortrieb des obersten Rahmenwerkes begonnen, wobei dessen
Messer 6 beispielsweise unterschiedlich weit vorgetrieben
werden. Die horizontale Bewegung des obersten Rahmenwerkes
bzw. dessen Messer 6, d. h. die Abweichung nach rechts oder
links, wird durch die Ausbildung der Keilflächen bzw. der
Keile 30 nicht behindert, da sich diese, in Vortriebsrich
tung gesehen, verjüngen und somit den Abstand zwischen den
gegenüberliegenden Flanschen aufweiten. Sobald das oberste,
der Grabensohle 4 fernste Rahmenwerk die gewünschte
Horizontalbewegung ausgeführt hat, wird das darunterlie
gende Rahmenwerk vorgetrieben. Am Ende des Vortriebsschrit
tes muß dieses Rahmenwerk der neuen horizontalen Ausrich
tung des obersten Rahmenwerkes aufgrund der Keile 30
folgen. Nach Beendigung des Vortriebs dieses Rahmenwerkes
liegt nämlich der Teil des Keiles 30, der eine bestimmte
Strecke zwischen den Flanschen gleichmäßig einschnürt, an
dem Zapfen 28 des obersten Rahmenwerkes an, was die
gewünschte Ausrichtung zur Folge hat. Sämtliche weiteren
Rahmenwerke, nach unten zur Grabensohle 4 gesehen, richten
sich ebenfalls in ihrer Lage jeweils nach den direkt dar
überliegenden Rahmenwerken aus, so daß schließlich bei
Beendigung eines Vortriebszyklus′ alle Rahmenwerke des Mes
serschildes wiederum die gleiche Lage aufweisen, d. h. in
etwa in einer gemeinsamen vertikalen Ebene ausgerichtet
sind. Für jeden Zapfen 28 ist jeweils ein Keil 30 vorhan
den, dessen Höhe vorzugsweise der halben Höhe des Flansches
des Messers 6 entspricht. Die Zapfen 28 stützen die einzel
nen Rahmenwerke untereinander, so daß letztlich über die
Zapfen 28 das Eigengewicht des Messerschildes in dessen
Kufen 26 eingeleitet werden kann. Die durch den Vortrieb
mögliche Relativbewegung der einzelnen Rahmenwerke in hori
zontaler Richtung wird somit durch das Zusammenwirken zwi
schen den Keilen 30 bzw. deren Keilflächen und den Zapfen
28 soweit begrenzt, daß die einzelnen Rahmenwerke nach
beendetem Vortriebszyklus annähernd lotrecht untereinander
liegen.
Fig. 8 zeigt in einer Draufsicht von oben den Endbereich
eines Messers 6 bzw. dessen Messerkopfes 10. Der erfin
dungsgemäße Messerschild weist vorzugsweise Messer 6 auf,
deren Messerköpfe 10 in identischer Weise gemäß Fig. 8 aus
gebildet sind. Die Spitze des Messerkopfes 10 wird nicht
nur allein durch eine Anschrägung des Endbereiches der zur
Mitte des Messerschildes hin weisenden Fläche erreicht.
Vielmehr weist der Messerkopf 10 in dessen Endbereich
zunächst ein Verschiebeteil 32 auf, dessen freies Ende die
Spitze des Messerkopfes 10 bildet. Die Längsachse des Ver
schiebeteils 32 weist schräg zur nicht dargestellten Gra
benseitenwandung 2 hin und ist insbesondere im wesentlichen
parallel zu der schrägen Ausbildung der zur Grabenmitte hin
weisenden Fläche des Endbereiches des Messerkopfes 10 aus
gebildet. Das Verschiebeteil 32 ist im Endbereich des Mes
serkopfes 10 geführt und kann über eine am, der Grabensei
tenwandung 2 abgewandten freien Ende des Verschiebeteils 32
angeordneten Verstelleinrichtung 34 verfahren werden. Die
Verstelleinrichtung 34 kann beispielsweise aus einer Spin
del o. ä. bestehen, wobei das Verstellen des Verschiebeteils
32 vorzugsweise automatisch steuerbar ist. Das zur Graben
seitenwandung 2 hin weisende freie Ende des Verschiebeteils
32 weist vorzugsweise Zähne auf, um den Vortrieb des ent
sprechenden Messers 6 zu erleichtern. Die der Grabenseiten
wandung 2 zugewandte Fläche des Messers 6 ist im Endbereich
des Messerkopfes 10 zur Grabenmitte hin abgebogen ausgebil
det, wodurch eine Art Einziehung 36 ausgebildet wird. Das
freie Ende der Einziehung geht in das Verschiebeteil 32
über und ist insbesondere von der Grabenseitenwandung 2
entsprechend beabstandet. Das Verschiebteil 32 unterstützt
die horizontale Steuerung des Messerschildes, die jedoch
grundsätzlich über einen unterschiedlichen Vortrieb der
Messer 6 eines jeden Rahmenwerkes erfolgen kann. Soll das
Messer 6 gemäß Fig. 8 eine Bewegung des entsprechenden Rah
menwerkes nach rechts, d. h. in Fig. 8 nach unten, unter
stützen, wird das Verschiebeteil 32 durch die Verstellein
richtung 34 zurückgeschoben, d. h. zur Grabenmitte hin von
der Grabenseitenwandung 2 wegbewegt. Durch die an der
Außenseite des Messers 6 ausgebildete Einziehung 36 erfolgt
eine Ablenkung des Messerkopfes 10 und somit des gesamten
Messers 6 in die gewünschte Richtung. Soll das Messer hin
gegen in entgegengesetzter Richtung, d. h. das entsprechende
Rahmenwerk nach links oder bezüglich der Fig. 8 nach oben,
gesteuert werden, wird das Verschiebeteil 32 nach außen,
d. h. zur Grabenseitenwandung 2 hin vorgeschoben, so daß die
Spitze des Verschiebeteils 32 über die sich an die Einzie
hung 36 anschließende Fläche des Messers 6 hinaus in die
Grabenseitenwandung 2 hineinragt bzw. übersteht. Die Spitze
des Verschiebteils 32 schneidet somit ein entsprechendes
Überprofil, in welches sich der Messerkopf 10 hineinbewegen
kann, um die gewünschte Richtungsänderung zu bedingen bzw.
zu unterstützen. Vorzugsweise ist das Verschiebeteil 32 in
seinem Endbereich zur Vortriebsrichtung hin abgeknickt aus
gebildet, so daß eine bestimmte Fläche des freien Bereiches
des Verschiebteils 32 an der Grabenseitenwandung 2 anliegt.
Diese Fläche ist, zur Unterstützung einer möglichst genauen
Geradeaus-Fahrt beim Vortrieb des Messerschildes, parallel
zu der sich an die Einziehung 36 anschließenden, an der
Grabenseitenwandung 2 anliegenden Fläche der Messer 6 aus
gebildet.
Fig. 9 zeigt schließlich eine Absenkeinrichtung für den
Absenkvorgang des Messerschildes am Beginn dessen Einbaus
in einen zu erstellenden Graben in Form eines Querschnittes
in Querrichtung durch das vorletzte und letzte Rahmenwerk
des erfindungsgemäßen Messerschildes. Die Ausbildung des
freien, zur Grabensohle 4 hin gewandten Endes dieser
Absenkeinrichtung ist in Fig. 10 gezeigt. Eine Absenkein
richtung wird dann angeordnet, wenn keine eigene Baugrube
mit den erforderlichen Abmessungen zuvor erstellt wird, in
welcher dann die einzelnen Rahmenwerke montiert werden kön
nen. In diesem Fall wird mit dem sogenannten Absenkverfah
ren gearbeitet. Hierzu werden einige Rahmenwerke, bestehend
aus den Messern 6 sowie den diese verbindenden Querstützen
8 übereinandergelegt, wobei das unterste Rahmenwerk - wie
in Fig. 9 gezeigt - mit längsverlaufenden Schneiden 38 ver
sehen ist. Die Schneiden 38 erstrecken sich vorzugsweise
über die gesamte Länge der beiden Messer 6 des untersten
Rahmenwerks, zumindest jedoch über einen wesentlichen Teil
ihrer gesamten Länge. Die Schneiden 38 sind - jeweils für
sich getrennt - an den Unterseiten der beiden Messer 6 des
letzten Rahmenwerkes lösbar angeordnet. Ihr Querschnitt ist
vorzugsweise in Form eines rechtwinkligen Dreiecks ausge
bildet, wobei eine Spitze dieses Dreieckes zur nicht darge
stellten Grabensohle 4 hinweisend ausgerichtet ist. In ent
sprechender Weise wird der rechte Winkel zwischen der nicht
dargestellten Grabenseitenwandung 2 und der Unterseite des
entsprechenden Messers 6 angeordnet sein. Der nach unten
weisende Winkel des dreieckförmigen Querschnitts der
Schneiden 38 stellt die Schneidkante dar, die geradlinig
ausgebildet sein kann oder aber auch - wie in Fig. 10
gezeigt - zahnförmig ausgebildet sein kann, also voneinan
der beabstandete freistehende Zähne 40 aufweist. Aufgrund
des Eigengewichtes der einzelnen Rahmenwerke senkt sich der
Messerschild mit fortschreitendem Aushub in die Baugrube
ab. Diese Absenkbewegung kann durch eine hin- und herge
hende Bewegung der entsprechenden Vorschubzylinder 20 zwi
schen dem vorletzten und letzten Rahmenwerk unterstützt
werden. Sobald die gewünschte Lage des Messerschildes
erreicht wird, werden die Schneiden 38 gelöst und aus der
Baugrube entfernt, wobei anschließend an den Unterseiten
der Messer 6 des letzten, der Grabensohle 4 zugewandten
Rahmenwerks die Pressen 24 zusammen mit den Kufen 26
installiert werden. Danach können die entsprechenden Pres
sen 24 sowie Kufen 26 des vorletzten Rahmenwerks an dessen
Querstützen 8 angeordnet werden.
Schließlich soll noch einmal die besondere Wirtschaftlich
keit im Hinblick auf die Möglichkeit eines individuellen
Einsatzes des vorgeschlagenen Messerschildes anhand eines
nicht dargestellten Beispieles hingewiesen werden. Bei
spielsweise sei mit dem erfindungsgemäßen Messerschild ein
Graben erstellt worden, bei welchem neun übereinander ange
ordnete Rahmenwerke bzw. Verbauelemente benötigt wurden.
Für den Fall, daß anschließend zwei offene Gräben geringe
rer Tiefe zu erstellen seien, für die zum einen fünf und
zum anderen vier Rahmenwerke erforderlich sind, läßt sich
der aus neun Rahmenwerken bestehende Messerschild entspre
chend teilen, indem die obersten fünf Rahmenwerke sowie die
sich daran anschließenden übrigen vier Rahmenwerke in zwei
getrennte Messerschilde geteilt werden. Bei dem einen dann
entstehenden Messerschild müssen dann selbstverständlich
die fehlenden Kufen, Pressen etc. hinzugefügt werden. Auf
grund der Möglichkeit, das erfindungsgemäße Messerschild in
mehrere Messerschilde zu teilen, ist es von Vorteil, wenn
sämtliche Anbauten, wie z. B. die Pressen für die Kufen etc.
angeschraubt und nicht angeschweißt werden.
Claims (29)
1. Messerschild zum Vortrieb von offenen Gräben im Boden
mit wenigstens drei, die Grabenseitenwandungen (2)
stützenden, übereinander angeordneten, zueinander in
Vorschubrichtung längsverschieblichen Verbauelementen,
welche jeweils ein Paar von sich gegenüberliegenden
Messern (6) zur Anlage und Abstützung der Grabenseiten
wandungen (2) und zwei Querstützen (8), durch welche
die Messer (6) des Paares von Messern (6) zur Bildung
eines Rahmenwerks miteinander verbunden sind, aufwei
sen, wobei die übereinanderliegenden Messer (6) zweier
benachbart übereinander angeordneter Verbauelemente
jeweils über wenigstens eine Vorschubpresse (20) mit
einander verbunden sind, die Verbindungsstelle jeder
Vorschubpresse (20) mit dem jeweils oberen Messer (6)
und die Verbindungsstelle mit dem jeweils unteren Mes
ser (6) zueinander horizontal versetzt angeordnet sind
und die beiden letzten, der Grabensohle (4) nähesten
Paare von Messern (6) jeweils über Abstützeinrichtungen
auf der Grabensohle (4) abgestützt sind.
2. Messerschild nach Anspruch 1, bei welchem die erste
Querstütze (8) im Bereich zwischen Messerkopf (10) und
Messerkörper (14) des Messers (6) und die zweite Quer
stütze (8) im Bereich zwischen Messerkörper (14) und
Messerschwanz (12) des Messers (6) angeordnet ist.
3. Messerschild nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die
Querstützen (8) bezüglich ihrer Längsachsen längenver
stellbar ausgebildet sind.
4. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei
welchem zwischen den übereinander angeordneten Messern
(6) Abstandeinrichtungen angeordnet sind, welche mit
der der Grabensohle (4) zugewandten Unterseite der
jeweils obereren Messer (6) verbunden und auf der von
der Grabensohle (4) abgewandten Oberseite des jeweils
benachbarten unteren Messers (6) lediglich aufliegen.
5. Messerschild nach Anspruch 4, bei welchem die Abstand
einrichtungen aus Stegen oder Zapfen (28) bestehen.
6. Messerschild nach Anspruch 5, bei welchem für jedes
Messer (6) jeweils zwei Zapfen (28) vorgesehen sind.
7. Messerschild nach Anspruch 6, bei welchem ein Zapfen
(28) im Bereich zwischen Messerkopf (10) und Messerkörper
(14) des Messers (6) und der andere Zapfen (28) im
Bereich zwischen Messerkörper (14) und Messerschwanz
(12) des Messers (6) angeordnet ist.
8. Messerschild nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei
welchem jeweils an der von der Grabensohle (4) abge
wandten Oberseite der Messer (6) Führungseinrichtungen
ausgebildet sind, die mit den Abstandeinrichtungen so
zusammenwirken, daß die an einer Grabenseitenwandung
(2) anliegenden Messer (6) im wesentlichen in einer
gemeinsamen vertikalen Ebene ausgerichtet werden.
9. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei
welchem die Messer (6), insbesondere deren zwischen
Messerkopf (10) und Messerschwanz (12) liegender Mes
serkörper (14), als Doppel-T-Träger ausgebildet sind,
deren eine Flanschoberfläche der Grabenseitenwandung
(2) zugewandt ist.
10. Messerschild nach Anspruch 9, bei welchem die Führungs
einrichtungen jeweils aus mindestens einem zwischen dem
Steg des Doppel-T-Trägers und einer Flanschhälfte aus
gebildeten Keil (30) bestehen, welcher den Abstand
zwischen den gegenüberliegenden Flanschflächen kontinu
ierlich, entgegen der Vortriebsrichtung gesehen, ver
ringert.
11. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei
welchem an den der Grabenseitenwandung (2) zugewandten
Flächen der Messer (6) Abdeckungen (18) angeordnet
sind, welche sich vorzugsweise überlappen.
12. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei
welchem die Vorschubpressen (20) hydraulisch betätigbar
sind.
13. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei
welchem die Vorschubpressen (20) an den übereinander
liegenden Messern (6) im Bereich zwischen Messerkopf
(10) und Messerkörper (14) des einen Messers (6) und im
Bereich zwischen Messerkörper (14) und Messerschwanz
(12) des anderen Messers (6) angeordnet sind, insbeson
dere im Bereich zwischen den Querstützen (8).
14. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei
welchem die übereinander angeordneten Messer (6) der
beiden letzten, der Grabensohle (4) nähesten Paare von
Messern (6) über zwei Vorschubpressen (20) miteinander
verbunden sind.
15. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei
welchem die Abstützeinrichtungen aus hydraulisch betä
tigbaren Pressen (24) bestehen.
16. Messerschild nach Anspruch 15, bei welchem die beiden
letzten, der Grabensohle (4) nähesten Paare von Messern
(6) jeweils vier Pressen (24) aufweisen.
17. Messerschild nach Anspruch 16, bei welchem bei jedem
Paar von Messern (6) zwei Pressen (24) jeweils im Be
reich zwischen Messerkopf (10) und Messerkörper (14)
und zwei Pressen (24) im Bereich zwischen Messerkörper
(14) und Messerschwanz (12) angeordnet sind.
18. Messerschild nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei
welchem die Pressen (24) des letzten, der Grabensohle
(4) nähesten Paares von Messern (6) im Bereich der
Messer (6) angeordnet sind.
19. Messerschild nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei
welchem die Pressen (24) des vorletzten, der Grabensoh
le (4) zweitnähesten Paares von Messern (6) an den
Querstützen (8), vorzugsweise im Bereich des Anschlus
ses der Querstützen (8) an die Messer (6), angeordnet
sind.
20. Messerschild nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei
welchem in Vortriebsrichtung hintereinanderliegende
Pressen (24) auf einer Kufe (26) abgestützt sind, deren
Unterseite auf der Grabensohle (4) aufliegt.
21. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei
welchem, in Vortriebsrichtung gesehen, im vorderen Be
reich des der Grabensohle (4) zweitnächsten vorletzten
Paares von Messern (6) ein Räumschild (22) angeordnet
ist, dessen untere Kante auf der Grabensohle (4) auf
liegt.
22. Messerschild nach Anspruch 21, bei welchem das Räum
schild (24) höhenregulierbar ausgebildet ist.
23. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei
welchem in dessen vorderen Bereich eine Grabenfräse
angeordnet ist.
24. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei
welchem die der Grabenseitenwandung (2) zugewandte
Fläche des Messers (6) im Endbereich des Messerkopfes
(10) zur Grabenmitte hin abgebogen ausgebildet ist und
an der schräg zur Grabenseitenwandung (2) hin verlau
fenden, dieser gegenüberliegenden, die Spitze des Mes
serkopfes (10) bildenden Fläche ein Verschiebeteil (32)
angeordnet ist.
25. Messerschild nach Anspruch 24, bei welchem das freie
Ende des Verschiebeteils (32) die Spitze des Messerkop
fes (10) bildet.
26. Messerschild nach Anspruch 24 oder 25, bei welchem das
freie Ende des Verschiebeteils (32) Zähne aufweist.
27. Messerschild nach einem der Ansprüche 24 bis 26, bei
welchem zwischen dem Messer (6) und dem Verschiebeteil
(32) eine Verstelleinrichtung (34) zum Verschieben des
Verschiebeteils (32) angeordnet ist.
28. Messerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 27, bei
welchem an den Unterseiten der Messer (6) des letzten
der Grabensohle (4) nähesten Paares von Messern (6)
eine Absenkeinrichtung für den Absenkvorgang des Mes
serschildes in Form von Schneiden (38) angeordnet ist.
29. Messerschild nach Anspruch 28, bei welchem der Quer
schnitt der Schneiden (38) im wesentlichen die Form
eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, wobei eine
Spitze dieses Dreieckes zur Grabensohle (4) hin gerich
tet ist.
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