DE617994C - Vortriebsschild zur Herstellung von Tunnels - Google Patents

Vortriebsschild zur Herstellung von Tunnels

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DE617994C
DE617994C DEH136642D DEH0136642D DE617994C DE 617994 C DE617994 C DE 617994C DE H136642 D DEH136642 D DE H136642D DE H0136642 D DEH0136642 D DE H0136642D DE 617994 C DE617994 C DE 617994C
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Germany
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rigid
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adjustable
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DEH136642D
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GOTTFRIED HALLINGER PATENTVERW
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GOTTFRIED HALLINGER PATENTVERW
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

  • Vortriebsschild zur Herstellung von Tunnels Bei dem Vortrieb von Tunnels mit Hilfe von hohlzylindrischen oder prismatischen, in eine Schneide endenden Vortriebsschilden ist eine rein mechanische Lenkung der Schilde eine besonders schwierige Aufgabe, da der fest in das zu durchörternde Erdreich eingespannte Schild nur unter Aufwendung besonders großer Kräfte aus seiner jeweiligen Lage in eine andere Richtung zu bringen ist. Zu einer mechanischen Lenkung der Vortriebsschilde ist vorgeschlagen, den Schildmantel in einem Abstand von der Schildschneide mit in Abständen voneinander befindlichen, keilig nach außen steilbaren Flächen auszustatten. Das Verstellen dieser Flächen macht jedoch infolge des hohen Widerstandes des mit Druck auf dem Schildmantel lagernden Erdreichs Schwierigkeit, und es sind die Schrägflächen auch nur wenig zweckwirksam, weil der Schildvorderteil in seiner Lage im Erdreich eingezwängt verbleibt und infolgedessen das Bestreben hat, bei dem weiteren Schildvorschub in dieser Lage zu verharren.
  • Gemäß der Erfindung soll die Aufgabe einer mechanischen Schildlenkung in einer besseren Weise dadurch gelöst werden, daß der vordere Teil des zylindrischen oder prismatischen Schildmantels einschließlich der Schildschneide auf seinem ganzen Umfang oder auf einem Teil seines Umfanges aus nebeneinanderliegenden Mantelteilen besteht, von denen jeder unabhängig von den anderen schräg zur Schildachse einstellbar ist. In diesem Fall kann der vordere Mantelteil auf seinem ganzen Umfang oder auf einem entsprechenden Teil seines Umfanges schräg zur Achse des übrigen Mantelteils gestellt werden, so daß nach einer Schrägstellung des vorderen Mantelteils bei einem weiteren Vortrieb des Schildes die neue Tunnelstrecke sofort eine von der bisherigen Richtung abweichende Richtung erhält, in welche der nachfolgende starre Schildmantel verhältnismäßig leicht einlenken kann, d. h. es wirkt der vordere schräggestellte Schildmantel gleichsam wie die Lenkräder eines Fahrzeugs. Bei der vorbekannten Schildausbildung hingegen sind lediglich im Abstand von der Schildmantelschneide befindliche und einen seitlichen Abstand voneinander aufweisende Schildmantelstücke schräg aus der Mantelebene steilbar, so daß sie eine entsprechend größere Verdrängung des Erdreichs bedingen und außerdem an ungünstigerer Stelle wirken, da sie auf den zunächst in seiner Lage verbleibenden starren Schildmantel mit einem kürzeren Hebelarm zur Wirkung kommen als in dem vorliegenden Fall, wo die Schrägflächen mit dem längstmöglichen Hebelarm wirksam sind.
  • Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die einstellbaren Mantelteile in bezug auf den anschließenden starren Schildteil derart angeordnet, daß sie sich bei zur Schildachse paralleler Lage in einem einwärtigenAbstand von der anschließenden starren Mantelfläche befinden, und die Abmessungen können hierbei so getroffen sein, daß die Mantelteile auch in der äußersten Schräglage weder mit ihrer Spitze noch umgekehrt mit ihrem rückwärtigen Ende über oder nicht wesentlich über die Umfläche des starren Schildteils hinausragen. Infolgedessen bewirken auch die schräggestellten Mantelteile leinen Aushub des Erdreichs über das erforderliche Tunnelprofil hinaus, also nicht über das Profil hinaus, welches der nachfolgende starre Schildteil einnimmt.
  • Um die Merführung der Mantelteile aus der parallelen Lage in die Schräglage zu erleichtern, sollen gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal an der Schneide der Mantelstücke äußere, vorzugsweise keilige Erhebungen solcher Höhe angeordnet sein, daß in der zur Schildachse parallelen Stellung-der Mantelteile die Außenkanten der Erhebungen in einer Flucht mit der Mantelfläche des starren Schildmantels liegen; in diesem Fall befindet sich nämlich um jene beweglichen Mantelteile herum in Höhe jener -Erhebungen durch diese gelockertes Erdreich, welches infolgedessen einer Schrägstellung der Mantelstücke nur einen entsprechend geringen Widerstand entgegensetzt.
  • Bildet man den vorderen Mantelteil auf seinem ganzen Umfang schrägstellbar aus, so bietet dies den besonderen Vorteil, daß man den zur Erzielung einer -ablenkenden Wirkung mit ihrer Schneide schräg einwärts gestellten Mantelteilen gegenüber die Mantelteile mit ihrer Schneide -schräg auswärts stellen kann: In diesem Fall kommt auf die ersteren schräg gerichteten Mantelteile das äußere-feste Erdreich in ablenkender Richtung zur Wirkung; während das innenseitig dieser Schrägflächen sowie innenseitig der entgegengesetzten, mit der Schneide nach außen gerichteten Flächen befindliche Erdreich in gelockertem Zustand ist und infolgedessen nicht oder nur unwesentlich gegenwirksam wird, und das außerhalb der letzteren Schrägflächen befindliche- Erdreich befindet sich in noch mehr gelockertem Zustand, da es hier ja bis zur Umfläche- des anschließenden starren Schildteils durch die Schildschneide entfernt worden ist.
  • Die Zeichnung veranschaulicht- in den Abb. z und 2- einen gemäß , der Erfindung ausgebildeten -Vortriebsschild - bruchstückweise im- Längsschnitt bei zwei verschiedenen Stellungen der beweglichen Mantelteile und in Abb.3 bruchstückweise im Querschnitt als ein Ausführungsbeispiel.
  • Der Schildvorderteil, d. h. die -Schildschneide a und ein daran anschließendes Mantelstück b, besteht mindestens auf seinem unteren Teil oder auf seinem ganzen Umfang aus schräg zur Schildachse steilbaren Abschnitten, deren Schwenkpunkt c sich nahe der Schneide. a an einem innenseitig vor den schwenkbaren Abschnitten befindlichen starren Mantelteil d -befindet. Die Lage des Schwenkpunktes c ist besonders derart gewählt, daß in der in Abb. z dargestellten Lage der schwenkbaren Mantelabschnitte, in welcher sich die Mantelstücke b parallel zur Schildachse befinden, die äußere Umfläche der Mantelstücke sich in einem gewissen einwärtigen Abstand x gegenüber der rückwärtig anschließenden starren Mantelfläche e befindet und ,daß,wenn die Schildschneide a,wieAbb.2 unten veranschaulicht, nach auswärts geschwenkt wird, die Schneidenspitze a1 mit der Umfläche des starren Mantelteils e fluchtet und daß, wenn die Schildschneide a, wie Abb. z oben .veranschaulicht, nach einwärts geschwenkt wird, das rückwärtige Ende des Mantelstückes b mit der Umfläche des starren Schildmantels e fluchtet. Die Mantelstücke a weisen ferner an der Schneide äußere, zweckmäßig -keilige Erhebungen k auf, deren Höhe wenigstens annähernd gleich dem Abstand x bemessen ist, so daß in der in Abb. t dargestellten parallelen Lage der Mantelstücke a, b die äußere Kante der Erhebungen k mit der Umfläche des starren Schildmantelteils e fluchtet. Zum Verstellen -der Mantelabschnitte d, b -dienen hydraulisch oder pneumatisch oder mechanisch bewegte Spindeln f, und zum Vortrieb des Schildes dienen in beliebiger üblicher Weise an dem starren Schildteil e angreifende Pressen g.
  • Die Wirkungsweise des Schildes ist nun derart, daß, wenn die schwenkbaren Schildmäntelstücke in der in Abb. t veranschaulichten Mittelstellung, also parallel zur Schildachse, sich befinden, dasErdreich inRichtung und mit Hilfe der Erhebungen k wenigstens annähernd im Umfang des starren Schildmantelteils e von der Schneide des vorderen Schildmantelteils durchörtert wird; infolgedessen findet auch die Ringfläche x des starren Schildteils e bei ihrem Vordringen in dem vor ihr stark gelockerten Erdreich keinen nennenswerten Widerstand.
  • Will man nun den Schild aus seiner Richtung ablenken, so muß man auf derjenigen Schildseite, auf welcher die Ablenkung erfolgen soll, die Mantelstücke b etwa 'bis zur Schildmantelebene hin in die in Abb.2 oben dargestellte Schräglage einstellen, in welcher die Schneide a nach einwärts und das anschließende Mantelstück b nach auswärts gerichtet ist. In diesem Fall tritt auf die schräggestellten Mantelstücke eine schräg zur Schildachse gerichtete Erddruckgegenkraft auf, welche den Schildvorderteil in dieser Richtung ablenkt. Da die Mantelstücke b bei dieser Schrägstellung in zuvor bereits durch die Erhebung k getockertes Erdreich hineinzudrücken sind, so ist zu dieser Verstellung kein größerer Kraftaufwand erforderlich. Durch jene Verstellung jener Schildmantelstücke verengert sich ferner das bisherige Tunnelprofil auf dieserSchildseite, und durch eine jenen Mantelstücken entsprechende parallele Schrägstellung der auf der entgegengesetzten Schildseite befindlichen Mantelstücke in die in Abb.2 unten dargestellte Lage, in welcher sich also die Schneide a dieser Mantelstücke nach auswärts gerichtet und der anschließende Mantelteil b nach 'einwärts gerichtet befindet, erfährt das Tunnelprofil auf dieser Schildseite eine entsprechende Erweiterung, insgesamt also, wie Abb. 2 veranschaulicht, eine Winkelstellung zu dem durch den starren Mantelteil e gegebenen Tunnelprofil. Aber auch das neue Profil bleibt, wie Abb. 2 gleichfalls veranschaulicht, in dem Umfangsausmaß des durch den starren Schildteile e gegebenen Profils. Da bei der Verstellung der Mantelstücke b in die in Abb. 2 unten dargestellte Schräglage lediglich der vordere kleine Teil der Mantelstücke festes Erdreich zu verdrängen hat, so erfordert auch diese Verstellung der Mantelstücke nur einen verhältnismäßig geringen Kraftaufwand. Durch das hierbei von den Erhebungen k über den Umfang des starren Mantelteils e hinaus entfernte Erdreich wird jedoch das Ablenken des starren Schildteils in die neue Richtung entsprechend erleichtert. Um etwaig in den zwischen dem starren Mantelteil d und den beweglichen Mantelstücken befindlichen Hohlraum eingedrungenes Erdreich entfernen zu können, können Spülrohre i vorgesehen sein, mittels welcher das Erdreich durch eine in dem Mantelteil d vorgesehene Öffnung j ausgespült werden kann.
  • Außer, wie in Abb. 3 dargestellt, für hohlzylindrische Schilde kommt die Ausbildung auch für Schilde prismatischer Umform in Betracht.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: x. Vortriebsschild zur Herstellung von Tunnels, Stollen u.tdgl. mit einer Einrichtung zum Lenken des Schilde, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des zylindrischen 'oder prismatischen Schild-, mantels einschließlich der Schildschneide auf seinem ganzen Umfange oder auf einem Teil seines Umfanges aus nebeneinanderliegenden Mantelteilen (b) besteht, von denen jeder unabhängig von den anderen schräg zur Schildachse einstellbar ist.
  2. 2. Vortriebsschild nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Mantelteile (b) bei zur Schildachse paralleler Lage in einem einwärtigen Abstand von der anschließenden starren Mantelfläche sich befinden und daß die Schwenkachsen der Mantelteile (b) von deren Schneide bzw. hinteren Ende einen solchen Abstand haben, daß bei vollkommen ausgeschwenkten Mantelteilen (b) deren hintere Enden in der Flucht des starren Schildmantels bzw. deren vordere Enden mindestens in dieser Flucht liegen.
  3. 3. Vortriebsschild nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schneide (d) der einstellbaren Mantelteile (b) äußere, vorzugsweise keilige Erhebungen (k) solcher Höhe angeordnet sind, daß in der zur Schildachse parallelen Stellung der Mantelteile die Außenkanten der Erhebungen (k) in einer Flucht mit der Mantelfläche des starren Schildmantels liegen. q..
  4. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Schildvorderteil mit einem inneren starren Körper (d) versehen ist, der an seinem vorderen Ende die Lagerzapfen (c) für die Schwenklager der einstellbaren Mantelteile (b) enthält.
  5. 5. Vortriebsschild nach Anspruch 4., gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Ausspülen der zwischen dem starren Körper (d) und den einstellbaren Mantelteilen (b) befindlichen Hohlräume.
DEH136642D 1933-06-27 1933-06-27 Vortriebsschild zur Herstellung von Tunnels Expired DE617994C (de)

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DE617994C true DE617994C (de) 1935-08-30

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ID=7177563

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DE (1) DE617994C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140345A (en) * 1976-10-05 1979-02-20 Babendererde Siegmund H F L M Tunnel-excavating machine with shield formed of segments
US4305684A (en) * 1977-09-20 1981-12-15 Walbroehl H T Method of and apparatus for horizontally and vertically guiding a cutter drive shield

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140345A (en) * 1976-10-05 1979-02-20 Babendererde Siegmund H F L M Tunnel-excavating machine with shield formed of segments
US4305684A (en) * 1977-09-20 1981-12-15 Walbroehl H T Method of and apparatus for horizontally and vertically guiding a cutter drive shield

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