DE4439865C2 - Fördereinrichtung für eine Schildvortriebsmaschine - Google Patents
Fördereinrichtung für eine SchildvortriebsmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fördereinrichtung für
eine Schildvortriebsmaschine mit einer druckdichten Arbeits
kammer mit Abbauwerkzeugen und mit einer die Arbeitskammer
hinten begrenzenden Dichtwand, mit einem ersten mit der Dicht
wand druckdicht verbundenen Abförderer, der druckdicht in den
oberen Bereich eines Materialübergaberaumes mündet, und mit
einem weiteren Abförderer, der im unteren Bereich des Material
übergaberaumes angeschlossen ist.
Bei Vortriebssystemen für Druckluftschilde ist es bekannt,
innerhalb der mit Druckluft beaufschlagten Tunnelröhre ein Ab
fördersystem vorzusehen. Zu diesem Zweck wurde bereits vorge
schlagen, in Abstand hinter dem Schild eine weitere Dichtwand
stationär zu errichten, welche von einem Schneckenförderer
durchsetzt wurde. An der Aufgabeseite des Schneckenförderers
wurde ein trichterförmiger Bunker angeordnet. Je nach Fort
schritt des Tunnelvortriebes mußten entsprechend Förderer in den
mit Druckluft beaufschlagten Abschnitt der Tunnelröhre nachge
baut werden bzw. verlängert werden. Der Schneckenförderer selbst
konnte an seinen Ein- und Ausgängen mit Schiebern verschlossen
werden. Für das Verlängern der Förderer mußte allerdings Perso
nal unter Druckluftbedingungen arbeiten, und das Abfördersystem
im mit Druckluft beaufschlagten Teil der Tunnelröhre muß jeweils
zum Nachbau immer wiederum eingeschleust werden, wodurch der
Vortrieb behindert wird.
Insbesondere für Erddruckschilde ist beispielsweise aus der
DE 36 22 851 A1 bereits bekannt geworden, einen Schneckenförder
er unmittelbar an die hintere Dichtwand einer Arbeitskammer
eines Erddruckschildes anzusetzen. Bei einer derartigen Ausbil
dung wurde Druckluft in den Arbeitsraum eingespeist und um
sicherzustellen, daß das gewonnene Material in dem gewünschten
Ausmaß, welches die Aufrechterhaltung eines Erddruckes an der
Ortsbrust gewährleistet, abgefördert werden kann, wurde eine zu
sätzliche Befeuchtung bzw. eine Einspeisung von Wasser in den
Arbeitsraum vorgeschlagen. Wenn der anstehende Boden nicht sehr
weich ist, können Flüssigkeiten in die Arbeitskammer zugeführt
werden, um eine Konsistenz des Materials bzw. Bodens zu gewähr
leisten, welche eine einwandfreie zuverlässige Druckübertragung
in der Arbeitskammer ermöglicht.
Aus der DE-PS 23 27 816 ist eine Vorrichtung zum Bodenab
transport aus der Druckkammer eines Tunnel-Vortriebs-Schildes
bekannt, bei dem eine Werkzeugscheibe im Inneren der Druckkammer
am Kopf des Schildes angeordnet ist und bei dem das gelöste
Material durch eine druckfeste Wand abgeführt wird. Das Trans
portband wird nach dem Austritt aus der Druckkammer durch einen
geschlossenen Kanal geführt, wobei dieser Kanal über einen
schwenkbaren Teilbereich in druckfest verschließbare Transport
behälter abgefüllt wird.
Aus der DE 36 23 283 A1 ist eine Schildvortriebsmaschine
bekannt, bei der die Ortsbrust mit dem zum Vortreiben erforder
lichen Gegendruck durch ein Medium, wie Wasser oder eine tixo
trope Flüssigkeit beaufschlagt wird, wobei das sich in der
zwischen Ortsbrust und dem Druckschild gebildeten Kammer befind
liche fließfähige Gemisch weggefördert wird und der Abbauraum
von dem schon vorgetriebenen Tunnel druckdicht über dem Druck
schild abgeschottet wird. Hierbei wird das fließfähige Gemisch in
einen hinter dem Druckschild angeordneten druckdichten getrenn
ten Speicherraum transportiert, wo größere Teile abgetrennt und
zerkleinert und schließlich wieder dem Gemisch zugeführt werden
und das Gemisch über eine druckdichte Förderleitung wegtranspor
tiert wird.
Bei unterschiedlicher Konsistenz bzw. unterschiedlicher
Bodenbeschaffenheit ist es aber nun erforderlich, kurzfristig
verschiedene Verfahren, wie beispielsweise die Verwendung des
Erddruckes zur Stützung oder aber lediglich den Einsatz von
Druckluft zum Verhindern eines Wassereinbruches einzusetzen, und
es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung eine Fördereinrich
tung für eine Schildvortriebsmaschine der eingangs genannten Art
zu schaffen, die bei unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten in
einer Schildvortriebsmaschine mit Druckluftbetrieb, Erddruckbe
trieb oder Hydrobetrieb einsetzbar ist, mit der eine Belastung
des Personals vor Ort mit Druckluft vermeidbar ist und mit der
auch bei unterschiedlichen, z. B. auch körnigen Bodenverhältnis
sen bei Einsatz von Druckluft die gewünschte Druckverhältnisse
in der Arbeitskammer sicher aufrechterhalten werden und eine effiziente
Abförderung des Materials sichergestellt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße
Fördereinrichtung für eine Schildvortriebsmaschine der eingangs
genannten Art im wesentlichen darin, daß der Materialübergabe
raum als Pufferspeicherraum ausgebildet ist, daß für die druck
luftdichte Abschottung des Pufferspeicherraumes zum zweiten Ab
förderer die im Pufferraum gespeicherte Materialschüttung vorge
sehen ist, und daß das Schüttungsniveau und die Konsistenz des
Materials im Pufferspeicherraum regelbar ist. Dadurch, daß der
Materialübergaberaum als Pufferspeicherraum ausgebildet ist,
wird eine zusätzliche Druckluftschleuse geschaffen, in welche
auch körniges Material ohne übermäßige Befeuchtung, wie sie bei
weichem Böden kritisch wird, sicher ausgetragen werden kann,
ohne daß es zu einem Druckluftabfall in der Arbeitskammer des
Schildes kommt. Dadurch, daß nun an dem unteren Bereich des
Pufferspeicherraumes ein weiterer Förderer angeschlossen ist,
und dieser erste Abförderer in einen oberen Bereich des Puffer
spei
chers mündet, wird ein zusätzlicher, dichtender Materialquer
schnitt aufgebaut, welcher bei beliebiger Ausgestaltung der För
derer einen Druckverlust verhindert und eine wesentlich effi
zientere Regelung und Anpassung ermöglicht, als dies bei Verwen
dung nur eines Förderers, insbesondere bei Verwendung eines ein
zigen Schneckenförderers, möglich wäre. Das im Pufferspeicher
raum gespeicherte Material erlaubt eine Niveaukontrolle und die
Einstellung einer bestimmten Mindestbefüllungshöhe, so daß auch
bei sehr trockenem Material ein druckfester Abschluß sicherge
stellt werden kann. Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so ge
troffen, daß der Pufferspeicherraum Anschlüsse für eine Druck
luftzufuhr aufweist. Auf diese Weise kann sowohl die Arbeitskam
mer als auch der Pufferspeicherraum unter einen definierten
Druck gesetzt werden, wodurch das erste Abfördermittel nicht mit
Druckunterschieden beaufschlagt wird und eine besonders sichere
und effiziente Abförderung aus der Arbeitskammer gewährleistet
ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Schildvor
triebsmaschine ist der Pufferspeicherraum mit einer Einrichtung
zum Befeuchten bzw. Besprühen des gespeicherten Materials ausge
stattet. Eine derartige Ausbildung ist insbesondere bei Abförde
rung von sehr trockenem Material von Vorteil, da ein derartig
befeuchtetes bzw. mit Wasser versetztes Material eine wesent
liche bessere Abdichtung auch bei geringer Füllhöhe im Puffer
speicher gewährleistet.
Um eine hinreichend hohe Beschickung und damit eine hinrei
chend gute Dichtwirkung zu gewährleisten, ist mit Vorteil die
Ausbildung so getroffen, daß der Pufferspeicherraum sich über
mehr als die halbe Höhe des Tunnelquerschnittes und vorzugsweise
mehr als den halben Tunnelquerschnitt erstreckt. Insgesamt kann
der Pufferspeicherraum so ausgebildet sein, daß die Arbeit im
Tunnel kaum behindert wird, wobei bei entsprechend länger bauen
den Pufferspeicherräumen zur besseren Nivellierung die Ausbil
dung mit Vorteil so getroffen ist, daß am Boden des Pufferspei
cherraumes Querfördermittel zum Bewegen von Material zur Aus
tragsöffnung angeordnet sind.
Sowohl die Eingänge als auch die Ausgänge der Fördermittel
können in an sich bekannter Weise mit Absperrschiebern ausge
stattet werden, um einen zusätzlichen dichtenden Verschluß zu
gewährleisten. Mit Vorteil ist die Ausbildung hierbei so ge
troffen, daß die Abfördermittel von Schneckenförderern gebildet
sind und wenigstens an ihren Abwurfenden Sperrschieber auf
weisen.
Um eine effiziente Niveauregulierung und damit eine ent
sprechende Sicherheit für die Aufrechterhaltung des gewünschten
Druckes zu gewährleisten, ist mit Vorteil die Ausbildung so ge
troffen, daß der Pufferspeicherraum mit Sensoren zum Erfassen
des Füllstandes ausgestattet ist.
Die an den Schild angeschlossene und mit dem Schild im we
sentlichen starr verbundene Abfördereinrichtung kann hiebei un
abhängig von der gewünschten Betriebsart und insbesondere ohne
aufwendigem Umbau sowohl als Druckluftschild als auch für einen
reinen EPB-Betrieb, d. h. einen Erddruckschild, eingesetzt
werden. Bei entsprechender Bodenbeschaffenheit kann ohne zusätz
lichen Umbau auch eine Betriebsweise als Hydroschild gewählt
werden, wobei bei allen Betriebsarten gewährleistet wird, daß
nur der Abbauraum nicht aber die Strecke mit Druckluft beauf
schlagt wird, so daß im Anschluß an die Arbeitskammer atmosphäri
sche Bedingungen für den weiteren Tunnel- bzw. Streckenausbau
vorliegen.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Pufferspeicherraum er
laubt eine einfache Ankoppelung sekundärer Abfördersysteme.
Die Materialschleuse, wie sie von dem Pufferspeicherraum
ausgebildet wird, kann in einfacher Weise so ausgebildet sein,
daß genügend Freiraum im Tunnelquerschnitt als Zugang zu dem
eigentlichen Vortriebssystem verbleibt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich
nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher er
läutert.
In der Zeichnung ist mit 1 das Arbeitswerkzeug bezeichnet,
welches im Inneren eines Schildes 2 angeordnet ist. Eine hintere
druckfeste Dichtwand 3 begrenzt den Arbeitsraum bzw. die Ar
beitskammer, in welcher die Arbeitswerkzeuge 1 rotierbar ange
ordnet sind. An diese Dichtwand 3 schließt ein erster, von einem
Schneckenförderer gebildeter Abförderer 4 an. Weiters ist an die
Dichtwand 3 ein Anschluß 5 für die Zufuhr von Druckluft vorge
sehen. Das Abwurfende des ersten Schneckenförderers 4 weist ei
nen Sperrschieber 6 auf und mündet in einen Pufferspeicherraum
7. Die Mündung ist hiebei im oberen Bereich des Pufferspeicher
raumes 7 angeordnet, wohingegen aus dem unteren Bereich des
Pufferspeicherraumes 7 die Abförderung über einen weiteren
Schneckenförderer 8 erfolgt. Auch hier sind wiederum Absperr
schieber 6 sowohl am aufgabeseitigen als auch am abwurfseitigen
Ende des Schneckenförderers 8 vorgesehen. Die Übergabe erfolgt
in der Folge an beliebig ausgestaltete weitere Abfördermittel 9.
Mit Rücksicht auf die Druckpufferung im Pufferspeicherraum
ist die konkrete Ausbildung des ersten und des zweiten Abför
derers 4 bzw. 8 von untergeordneter Bedeutung. Wesentlich ist
lediglich, daß der Arbeitsraum des Schildes 2 druckfest mit dem
Pufferspeicherraum 7 verbunden ist, und daß im Pufferspeicher
raum 7 eine bestimmte Mindestbeschickungshöhe a oberhalb der
Oberkante des zweiten Abförderermittels sichergestellt ist, um
eine entsprechende Abdichtung zu gewährleisten.
Für den Fall, daß körniges Material in den Pufferspeicher
raum 7 gefördert wurde, ist mit Vorteil ein Wassereintrag 10 an
der Oberkante des Pufferspeicherraumes 7 vorgesehen, über wel
chen Wasser über die Materialschicht verteilt werden kann. Um
eine sichere Nivellierung zu gewährleisten, ist am Boden des
Pufferspeicherraumes 7 ein Querförderer 11 angeordnet, so daß
die gewünschte Schichtstärke a sicher aufrecht erhalten werden
kann.
Auch an den Pufferspeicherraum 7 mündet über einen Anschluß
5 eine Druckluftleitung, so daß ein entsprechender Druck sowohl
im Arbeitsraum des Schildes 2 als auch im Pufferspeicherraum 7
aufrecht erhalten werden kann. Hiefür kann die gleiche Druck
luftzuleitung verwendet werden, wodurch insgesamt der erste Ab
förderer 4 von Druckdifferenzen freigehalten wird. Mit Rücksicht
auf die durch den Pufferspeicherraum gewährleistete Dichtung
dann anstelle eines Schneckenförderers für den ersten Förderer
ein beliebiger, dem jeweiligen zu fördernden Material angepaß
ten, Förderer eingesetzt werden. Um jedoch unterschiedliche Be
triebsarten ohne aufwendigen Umbau zu ermöglichen, sind bevor
zugt sowohl der erste als auch der zweite Abförderer 4 bzw. 8
als Schneckenförderer ausgebildet.
Claims (7)
1. Fördereinrichtung für eine Schildvortriebsmaschine mit
einer druckdichten Arbeitskammer mit Abbauwerkzeugen (4) und mit
einer die Arbeitskammer hinten begrenzenden Dichtwand (3), mit
einem ersten mit der Dichtwand (3) druckdicht verbundenen Abför
derer (4), der druckdicht in den oberen Bereich eines Material
übergaberaumes mündet, und mit einem weiteren Abförderer (8),
der im unteren Bereich des Materialübergaberaumes angeschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialübergaberaum als
Pufferspeicherraum (7) ausgebildet ist, daß für die druckluft
dichte Abschottung des Pufferspeicherraumes (7) zum zweiten
Abförderer (8) die im Pufferraum gespeicherte Materialschüttung
vorgesehen ist, und daß das Schüttungsniveau und die Konsistenz
des Materials im Pufferspeicherraum (7) regelbar ist.
2. Schildvortriebsmaschinen nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Pufferspeicherraum (7) Anschlüsse (5) für
eine Druckluftzufuhr aufweist.
3. Schildvortriebsmaschinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pufferspeicherraum (7) mit einer Ein
richtung (10) zum Befeuchten bzw. Besprühen des gespeicherten
Materials ausgestattet ist.
4. Schildvortriebsmaschinen nach Anspruch 1, 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicherraum (7) sich über
mehr als die halbe Höhe des Tunnelquerschnittes und vorzugsweise
mehr als den halben Tunnelquerschnitt erstreckt.
5. Schildvortriebsmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Pufferspeicherraumes
(7) Querfördermittel (11) zum Bewegen von Material zur Austrags
öffnung angeordnet sind.
6. Schildvortriebsmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördermittel von Schnecken
förderern (4) gebildet sind und wenigstens an ihren Abwurfenden
Sperrschieber (6) aufweisen.
7. Schildvortriebsmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicherraum (7) mit
Sensoren zum Erfassen des Füllstandes ausgestattet ist.
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DE4439865A DE4439865C2 (de) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Fördereinrichtung für eine Schildvortriebsmaschine |
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DE4439865A DE4439865C2 (de) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Fördereinrichtung für eine Schildvortriebsmaschine |
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DE4439865A1 DE4439865A1 (de) | 1996-05-09 |
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DE4439865A Expired - Fee Related DE4439865C2 (de) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Fördereinrichtung für eine Schildvortriebsmaschine |
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