DE69016379T2

DE69016379T2 - Schildvortriebsmaschine.

Info

Publication number: DE69016379T2
Application number: DE69016379T
Authority: DE
Inventors: Toshio Akesaka; Makoto Kajiyama
Original assignee: Iseki Kaihatsu Koki KK
Current assignee: Iseki Kaihatsu Koki KK
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-10-23
Also published as: JPH03176597A; CN1025356C; DE69016379D1; KR950005236B1; US5102201A; JPH086557B2; CA2028659C; CN1052353A; ATE117765T1; EP0431293B1; AU6453090A; EP0431293A1; CA2028659A1; AU626729B2; KR910012494A

Description

Hintergrund der Erfindung

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schildvortriebsmaschine mit
einem zylindrischen Schildkörper;
einem an einem vorderen Ende des Schildkörpers angeordneten drehbaren Bohrkopf, der mit einer Frontplatte mit einer oder mehreren sich in radialer Richtung erstreckenden Nuten versehen ist, einer Zwischenstütze zum Stützen mehrerer Schrammkronen, die jeweils vordere Kronenabschnitte und hintere Kronenabschnitte in jeder der Nuten aufweisen und Mitteln zum schwenkbaren Tragen der Zwischenstütze um eine sich in radialer Richtung erstreckende Achse.

Beschreibung des Standes der Technik:

Bei einer Vortriebsmaschine mit einem an einem vorderen Ende eines zylindrischen Schildkörpers angeordneten drehbaren Bohrkopf ist der drehbare Bohrkopf mit einer Frontplatte mit einer oder mehreren sich in radialer Richtung erstreckenden Nuten versehen, und mehrere Schrammkronen sind in den betreffenden Nuten angeordnet, unter der Bedingung, daß betreffende Abschnitte der Schrammkronen aus der Nut hervorstehen. Wenn der drehbare Bohrkopf sich dreht, während der Schildkörper vorgeschoben wird, wird der natürliche bzw. verwachsene Boden durch die Schrammkronen abgegraben bzw. ausgehöhlt.
Die Länge, mit der die Schrammkronen aus der Vorderseite der Frontplatte hervorstehen, variiert in Abhängigkeit des abzugrabenden natürlichen Bodens. Wenn der natürliche Boden weich ist, ist es vorzuziehen, die hervorstehende Länge jeder Schrammkrone groß einzustellen, um die Betriebsfähigkeit zu verbessern. Andererseits sollte die Länge klein eingestellt werden, wenn der natürliche Boden hart ist, um die Abgrabung bei einer vorbestimmten Leistung sicherzustellen. In diesem Zusammenhang wurde eine Vortriebsmaschine vorgeschlagen, in der die Schrammkronen so ausgebildet sind, daß sie auf die Vorderseite der Frontplatte zu- und von ihr wegbeweglich sind (Siehe japanische Patentveröffentlichung (KOKOKU) Nr.62-24597).
Sonst wurde unter Berücksichtigung, daß die Schrammkronen mit je einem vorwärtigen Kronenabschnitt und einem rückwärtigen Kronenabschnitt versehen sind, worin die rückwärtigen Kronenabschnitte bei Vorwärtsdrehung schwer verschleißen und auch der vorwärtigen Kronenabschnitte bei Rückwärtsdrehung schwer verschleißen, ein drehbarer Bohrkopf vorgeschlagen, in dem die Schrammkronen an der Frontplatte schwenkbar um eine sich in radialer Richtung erstreckende Achse angebracht sind (Siehe japanische Patenveröffentlichung (KOKOKU) Nr. 62-317).
Falls der natürliche Boden aus einer sehr viskosen Bodenschicht oder einer Tonsteinschicht zusammengesetzt ist, kann dieser natürliche Boden nicht durch einen vorwärts und rückwärts beweglichen Bohrkopf abgegraben werden, weil die Kronenabschnitte der Schrammkronen, die der Abgrabung des natürlichen Bodens dienen, in den natürlichen Boden eindringen sollten, und gleichzeitig die Kronenabschnitte, die nicht der Abgrabung dienen, ebenfalls in den natürlichen Boden eindringen sollten, während der Bohrkopf im einfachen Kontakt mit dem natürlichen Boden gedreht wird, ohne dabei weder die der Abgrabung dienenden Kronenabschnitte, noch die Kronenabschnitte, die nicht der Abgrabung dienen, in den natürlichen Boden einzudrängen, selbst wenn die Schrammkronen gegen den harten, selbsttragenden natürlichen Boden, wie oben beschrieben, gedrückt werden, und Drehkraft dem Bohrkopf zugeführt wird. Falls die Kronenabschnitte zum Eindringen in den natürlichen Boden gezwungen werden, wird ein extrem großer Druck benötigt und die Stärke bzw. Festigkeit jeder Schrammkrone sollte erhöht werden.
Wenn der drehbare Bohrkopf mit den schwenkbaren Schrammkronen benutzt wird, sind nur die Kronenabschnitte, die der Abgrabung dienen, befähigt in den natürlichen Boden einzudringen, so daß der harte natürliche Boden -wie oben beschrieben- abgegraben werden kann.
Da jede Schrammkrone -wie in der o.g. japanischen Patentveröffentlichung (KOKOKU) Nr. 62-317 beschrieben ist- an einem Kronensitz befestigt ist, der um eine von der Frontplatte getragene Achse schwenkbar ist, sind die Schrammkronen nicht im Stande sich auf die Vorderfläche der Frontplatte zu- und von ihr wegzubewegen. Somit ist die Länge, mit der jede Schrammkrone aus der Vorderfläche der Frontplatte hervorsteht, konstant, so daß es notwendig ist, der Abgrabung entweder bei hartem oder weichem natürlichen Boden durch die Verwendung von Schrammkronen jeweils einer konstanten Länge Rechnung zu tragen. Falls die hervorstehende Länge jeder Schrammkrone in Bezug auf einen harten natürlichen Boden bestimmt wird, während auf die Bedeutung der Sicherheit Wert gelegt wird, wird die Effizienz der Abgrabung bei weichem natürlichen Boden gehemmt. Wird andererseits die hervorstehende Länge jeder Schrammkrone in Bezug auf einen weichen natürlichen Boden bestimmt, während auf die Bedeutung der Effizienz Wert gelegt wird, wird der harte natürliche Boden nicht abgegraben.
Weiterhin wird bei Schrammkronen des schwenkbaren Typs -wie oben erwähnt- der auf die Schrammkronen angewendete Abgrabegegendruck von der Achse, dem Kronensitz und der Kontaktfläche von dem Lagersitz und der Frontplatte aufgenommen. Somit wird, wenn der besonders harte natürliche Boden abgegraben wird, das große Biegemoment auf die Achse angewendet, so daß es für ein unvollkommenes Schwenken der Schrammkronen verantwortlich ist, herrührend von dem Biegen der Achse, und hieraus eine Abscherung bzw. Beanspruchung der Achse begründet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schildvortriebsmaschine vorzusehen, die schwenkbare Schrammkronen aufweist, die in der Lage sind in harten natürlichen Boden einzudringen und diesen abzugraben und nicht nur die Abgrabung von hartem natürlichen Boden in Übereinstimmung mit einer vortreibenden Kraft, sondern auch die Abgrabung von weichem natürlichen Boden mit hoher Effizienz leistet.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schildvortriebsmaschine vorzusehen, die in der Lage ist, den Abgrabegegendruck, der auf die Achse zum schwenkbaren Tragen der Schrammkronen angewendet wird, zu reduzieren.
Zumindest eines dieser Ziele wird mit einer Schildvortriebsmaschine erreicht, die die Merkmale des Oberbegriffs nach Anspruchs 1 aufweist, in der die Zwischenstütze in axialer Richtung des Schildkörpers beweglich ist;
Mittel zum Bewegen der Trägermittel in axialer Richtung des Schildkörpers bereitgestellt sind, um die Schrammkronen auf die Vorderfläche der Frontplatte zu- und von ihr wegzubewegen, wobei diese Mittel zum Bewegen über die Trägermittel mit der Zwischenstütze verbunden sind; und die Frontplatte mit einem Teil in jeder der Nuten vorgesehen ist, der die Trägermittel beweglich in axialer Richtung des Schildkörpers führt.
Das Trägermittel wird durch Mittel zum Bewegen des Trägermittels entsprechend der Härte oder Weichheit des abzugrabenden natürlichen Bodens bewegt, und es wird die Länge, mit der die Schrammkronen aus der Vorderfläche der Frontplatte hervorstehen, eingestellt. Wenn der drehbare Bohrkopf gedreht wird, während der Schildkörper bewegt wird, werden die Schrammkronen durch die Zwischenstütze geschwenkt, und der Kronenabschnitt, der der Abgrabung dient, dringt in den natürlichen Boden ein. Der Abgrabegegendruck, der dann auf die Schrammkronen angewendet wird, wird von der Frontplatte und dem Teil zum beweglichen Führen der Trägermittel zum Fortsetzen des Abgrabevorganges geteilt.
Da die Zwischenstütze zum Stützen mehrerer Schrammkronen schwenkbar ist, werden die Schrammkronen geschwenkt und die Kronenabschnitte, die der Abgrabung dienen, dringen in den natürlichen Boden ein, solange die Schrammkronen gegen den natürlichen Boden während der Drehung des Bohrkopfes gedrückt werden. Auf diese Weise wird sogar der harte natürliche Boden abgegraben.
Wenn das Trägermittel zum Tragen der Zwischenstütze durch das Mittel zum Bewegen bewegt wird, werden die Schrammkronen auf die Vorderfläche der Frontplatte zu- und von ihr wegbewegt. Folglich wird, falls der abzugrabende natürliche Boden ein harter Boden ist, dieser natürliche Boden entsprechend der Leistung durch Verkürzen der Länge, mit der jede Schrammkrone von der Vorderseite der Frontplatte hervorsteht, abgegraben. Ebenso wird, falls der abzugrabende natürliche Boden ein weicher Boden ist, dieser natürliche Boden mit einer verbesserten Effizienz durch Verlängern der Länge, mit der jede Schrammkrone von der Vorderseite der Frontplatte hervorsteht, abgegraben. Somit wird die Effizienz ohne einen nutzlosen Effekt gesteigert.
Da die Frontplatte und das Führungsteil den Abgrabegegendruck, der auf die Schrammkronen geleitet wird, teilen, wird der Abgrabegegendruck, der auf die Achswelle zum schwenkbaren Tragen der Zwischenstütze angewendet wird, ausreichend reduziert. Somit wird das Auftreten des unvollständigen Schwenkens, welches von dem Biegen der Achswelle herrührt, verhindert.
Wenn der Abgrabegegendruck der Schrammkronen geteilt wird, wird die Zwischenstütze vorzugsweise so aufgestellt bzw. ausgebildet, daß sie an der Frontplatte anliegt. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur das aus dem direkten Anliegen der Schrammkronen auf der Frontplatte resultierende Biegen oder Deformieren der Schrammkronen zu verhindern, sondern auch einen bestimmten Schrammwinkel bei jeder Schrammkrone einzustellen, unabhängig von der Breite der Nut und den Abmessungen der Schrammkrone oder dergleichen durch Änderung der Form oder der Abmessungen der Zwischenstütze. Solange die Frontplatte mehrere Anschlagelemente aufweist, die an beiden Seitenkanten der Nut in Abständen in radialer Richtung vorgesehen sind, so daß sie an der Zwischenstütze anliegen, wird ein bestimmter Schrammwinkel der Schrammkronen durch diese Anschlagelemente sichergestellt und es wird ein Verschleiß verhinderndes Mittel durch diese Anschlagelemente bereitgestellt.
Falls mehrere Anschlagelementen an beiden Seitenkanten der Nut bereitgestellt sind, ist die Nut vorzugsweise so ausgebildet, daß sie im wesentlichen durch die Zwischenstütze und die Anschlagelemente verschlossen wird, wenn die Schrammkronen rückwärts bis an die Grenze ihrer Bewegung bewegt werden. Somit wird ermöglicht, daß die Vortriebsmaschine im Nichtbetriebszustand dem Erddruck des natürlichen Bodens oder dem unterirdischen Wasserdruck widersteht, um den natürlichen Boden vor dem Einsturz zu bewahren.
Solange die Zwischenstütze und jedes Anschlagelement mit jeweils schrägen Flächen, die aufeinander passen, ausgebildet sind und in Abschnitten vorgesehen sind, bei denen die Zwischenstütze und jedes Anschlagelelement einander gegenüber stehen, wird ein Neigungswinkel jeder Schrammkrone konstant eingestellt, um einen festen Abgrabeeffekt zu erzielen, auch wenn die Schrammhöhe jeder Schrammkrone, d.h. die Länge, mit der jede Schrammkrone aus der Frontplatte hervorsteht, verändert wird. Da jedes Anschlagelement den Abgrabegegendruck mit einer Fläche aufnimmt, wird auch eine auf das Anschlagelement konzentrierte Beanspruchung umgangen, so daß das Anschlagelement aus einem Material mit einer geringeren Festigkeit gefertigt werden kann.
Falls die Zwischenstütze und jedes Anschlagelement je eine schräge Fläche aufweisen, die aufeinander passen, ist das Trägermittel mit einer Achswelle zum schwenkbaren Stützen der Zwischenstütze versehen. Wenn die Achswelle vor einem Abschnitt des von einem Führungsteil geführten Trägermittels geführt wird, wird die Zwischenstütze um die Achswelle geschwenkt, und die schräge Fläche der Zwischenstütze bekommt sicherlich Kontakt mit der schrägen Fläche von jedem Anschlagelement, wenn das Trägermittel bewegt wird.
Falls die Zwischenstütze und jedes Anschlagelement jeweils schräge Flächen aufweisen und das Trägermittel mit der Achswelle versehen ist, sind die Anschlagelemente auf beiden Seitenkanten der Nut bevorzugt symmetrisch bezüglich eine imaginären Ebene, die die Mittellinie des Schildkörpers und die Mittellinie der Drehachse einschließt, und die Zwischenstütze ist bevorzugt symmetrisch geformt bezüglich dar imaginären Ebene, wenn die Zwischenstütze nicht geschwenkt ist. Auf diese Weise wird derselbe Effekt sowohl bei Vorwärtsdrehung als auch bei Rückwärtsdrehung erreicht.
Wenn die Schrammkronen die rückwärtige Grenze der Bewegung erreichen, werden die Schrammkronen bevorzugt so ausgebildet, daß sie rückwärtig von der Vorderseite der Frontplatte beabstandet angeordnet sind. Da die Schrammkronen nicht von der Frontplatte vorspringen, kann der Bohrkopf mit geringem Widerstand gedreht werden. Dadurch wird die Einstellung verschiedener Einrichtungen vor der Benutzung der Vortriebsmaschine erleichert.
Solange das Trägermittel mit einem ebenen, zu führenden Abschnitt versehen ist und das Führungsteil aus zwei Platten, die in einem Abstand gemäß der Dicke des zu führenden Abschnittes angeordnet sind, zusammengesetzt ist, wird der Aufbau erleichert. Außerdem wird das Führungsteil so ausgebildet, daß er genügend Raum hat, um in Kontakt mit dem zu führenden Abschnitt des Trägermittels zu gelangen, so daß das Führungteil verantwortlich für die Aufnahme des Abgrabegegendrucks ist.

Kurze Bescheibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und andere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung offensichtlich, in denen
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, welche ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schildvortriebsmaschine zeigt;
Fig. 2 eine Frontansicht ist, welche einen drehbaren Bohrkopf zeigt;
Fig. 3 eine in einem vergrößerten Maßstab dargestellte Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 in Fig. 2 ist, die eine vorwärts hervorstehende Schrammkrone zeigt; und
Fig. 4 eine in einem vergrößerten Maßstab dargestellte Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 in Fig. 2 ist, und die die Schrammkrone zeigt, die an der rückwärtigen Grenze ihrer Bewegung ist.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels:

Nach Fig. 1 umfaßt eine Schildvortriebsmaschine einen zylindrischen Schildkörper 10 und einen drehbaren Bohrkopf 12.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schildkörper 10 aus einem vorderen Rohr 14 und einem hinteren Rohr 16 zusammengesetzt, und mehrere richtungskorrigierenden Zylindern 18 (einer von ihnen ist in der Zeichnung gezeigt) sind zwischen einem vorstehenden Rand des vorderen Rohrs 14 und einem vorstehenden Rand des hinteren Rohrs 16 angeordnet. Wenn die richtungskorrigierenden Zylinder 18 sich ausdehnen oder zusammenziehen, oszilliert das vordere Rohr 14 relativ zu dem hinteren Rohr, um dadurch die Vorschubrichtung des Schildkörpers zu korrigieren.
Der drehbare Bohrkopf 12 ist an dem vorderen Ende des Schildkörpers 10 angeordnet und mit einer Frontplatte 20, einer Zwischenstütze 22, einem Trägermittel 24 und einem Führungsteil 26 versehen, wie in Fig. 2 und 3 im Detail gezeigt.
Die Frontplatte 20 kreisrunder, ebener Form hat mehrere Nuten 28 (zwei Nuten in der dargestellten Ausführung), die sich in radialer Richtung erstrecken. Beide Nuten 28 mit je einer rechteckigen, ebenen Form erstrecken sich, wie in der Zeichnung gezeigt, entlang des Durchmessers der Frontplatte 20. Ein drehbarer Schaft 30, der von dem Schildkörper 10 getragen wird und sich in axialer Richtung des Schildkörpers 10 ausdehnt, erstreckt sich durch einen zentralen Abschnitt der Frontplatte 20, um von der Frontplatte 20 hervorzustehen. Ein hervorstehendes Ende des drehbaren Schaftes 30 ist mit einer Kappe 32 abgedeckt. Die Kappe 32 hat einen Zentrierbohrer bzw. Zentrumbohrer 34. Mehrere vorstehende Backen 36 sind an einer an der Außenseite befindlichen Kante der Frontplatte 20 in Intervallen in umlaufender Richtung vorgesehen.
Die Zwischenstütze 22 trägt mehrere Schrammkronen 38, so daß die Schrammkronen 38 jeweils in jeweiligen Nuten 28 angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenstütze 22 mit zwei schrägen Seitenflächen 23a, 23b und einer ebenen Frontfläche 23c versehen und hat eine Länge, die im wesentlichen gleich der radialen Länge der Nut 28 ist. Fünf Schrammkronen 38 und mehrere Naben 23d sind je auf der Vorderseite 23c und der Rückseite der Zwischenstütze 22 in gleichen Abständen in Längsrichtung, d.h. in radialer Richtung der Frontplatte 20, angebracht. Jede Schrammkrone 38 besteht aus einem vorderen Kronenabschnitt 39a und einem hinteren Kronenabschnitt 39b.
Der Abgrabegegendruck der Schrammkronen 38 wird von der Frontplatte 20 und dem Führungsteil 26 geteilt, wie unten ausgeführt wird, während es vorzuziehen ist, daß die Zwischenstütze 22 direkt oder über dem Anschlagelement 40 an der Frontplatte 20 anliegt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Anschlagelementen 40 jeweils auf beiden Seitenkanten der Nut 28 in gleichen Abständen in radialer Richtung angeordnet. Die Anschlagelemente 40 sind mittels Schweißen oder Pressen an der Kante der Frontplatte 20 angebracht, wobei die Nut 28 in der Weise bestimmt wird, daß die Anschlagelemente 40 und die Schrammkronen 38 alternieren. Jedes Anschlagelement 40 hat eine schräge Fläche 41 an einem Abschnitt, der gegenüber der Zwischenstütze 22 liegt. In Fig. 3 sind die schräge Fläche 41 jedes Anschlagelementes 40 auf der linken Seite und die schräge Fläche 41 jedes Anschlagelementes 40 auf der rechten Seite jeweils in der Lage, an der schrägen Fläche 23a und der schrägen Fläche 23b der Zwischenstütze 22 anzuliegen.
Das Trägermittel 24 trägt die Zwischenstütze 22 schwenkbar um eine sich in radialer Richtung zur Frontplatte 20 erstreckenden Achse. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Trägermittel 24 ein planares zu führendes Teil 42 und eine Drehachse 43. Das zu führende Teil 42 ist mit mehreren Naben 42a versehen, die bereitgestellt sind, um mit den Naben 23d der Zwischenstütze 22 zu alternieren (Siehe Fig. 1). Die Naben 23d der Zwischenstütze 22 und die Naben 42a des zu führenden Teils 42 sind in einer direkten Linie angeordnet. Die Drehachse 43 erstreckt sich entlang diese Naben und wird durch einen Schließbolzen 44 vor dem Herausfallen geschützt, so daß die Zwischenstütze 22 schwenkbar gestützt wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlagelemente 40 symmetrisch bezüglich einer imaginären Ebene P (Siehe Fig. 3), die die Mittellinie des Schildkörpers 10 und die Mittellinie der Drehachse 43 einschließt, auf beiden Seitenkanten der Nut 28 angeordnet. Die Zwischenstütze 22 ist symmetrisch bezüglich der imaginären Ebene P ausgebildet, wenn sie im Nichtbetriebszustand ist, wie in Fig. 4 dargestellt. Die schräge Fläche 41 jedes Anschlagelements 40, das auf der linken Seite in der Nut 28 angebracht ist, ist nämlich in einer planaren, symmetrischen Beziehung mit der schrägen Fläche 41 jedes Anschlagelements 40, das auf der rechten Seite in der Nut 28 angebracht ist, angeordnet, und zwei schräge Flächen 23a, 23b der Zwischenstütze 22 sind ebenfalls in planarer, symmetrischer Beziehung zueinander.
Das Führungsteil 26 führt das Trägermittel 24 beweglich in axialer Richtung des Schildkörpers 10. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Führungsteil 26 aus zwei Platten 27a, 27b. Zwei Platten 27a, 27b sind in einem der Dicke des planaren durch das Trägermittel 24 zu führenden Teils 42 entsprechenden Abstand angeordnet und an die Frontplatte 20 angeschweißt. Das Führungsteil 26 ist in jeder der Nuten 28 vorgesehen und im hinteren Teil der Drehachse 43 angeordnet.
Der Abgrabegegendruck, der auf jede Schrammkrone 38 angewendet wird, wird von der Frontplatte 20 und dem Führungsteil 26 geteilt. Dafür wird, falls das Führungsteil 26 aus Blech bzw. Plattenmaterial gefertigt ist, wie in den Zeichnungen gezeigt, das Führungsteil 26 nichts bewerkstelligen, solange die jeweiligen Nuten 28 nicht mit mehreren Führungsteilen 26 versehen sind. Nichtsdestotrotz ist jede Nut 28 aus dem Grund mit einem Führungsteil 26 versehen, da das Teil 42, das durch das Trägermittel 24 zu führen ist, welches in Übereinstimmung zu jeder Nut vorgesehen ist, an einen zylindrischen Läufer bzw. Schiebeteil 50 angescheißt ist, der unten beschrieben wird.
Es ist das Mittel 48 zum Bewegen des Trägermittels 24 in axialer Richtung des Schildkörpers 10 bereitgestellt, um die Schrammkronen 38 auf die Vorderseite 21 der Frontplatte 20 zu und von ihr wegzubewegen. Das Bewegungsmittel 48 besteht aus dem Läufer 50, der an dem drehbaren Schaft 30 angebracht ist, um in axialer Richtung beweglich zu sein, einem Verbindungsteil 52 und einer zylindrischen Vorrichtung 54, wie in Fig. 1 gezeigt.
Zwei zu führende Teile 42 sind an den Läufer 50 angeschweißt, und der Läufer 50 ist mit dem Verbindungsteil 52 durch die Verbindungsstange 56 verbunden. Das Verbindungsteil 52 ist mit einer Betriebsstange 58 verbunden, die sich rückwärtig durch den drehbaren Schaft 30 erstreckt. Die Betriebsstange 58 ist relativ zum drehbaren Schaft 30 axial beweglich, und das hintere Ende der Betriebsstange 58 ist mit einem Kolben 60 der zylindrischen Vorrichtung 54 verbunden.
Eine Zwischenwand 70, die im Abstand vom drehbaren Bohrkopf 12 angeordnet ist, ist im Schildkörper 10 vorgesehen, und ein Lager bzw. Ständer 72 ist in der Mitte der Zwischenwand 70 abgebracht. Ein Reduktionsgetriebe 74 ist im hinteren Teil des Lagers 72 angeordnet, und zwei Motoren 76 sind mit dem Reduktionsgetriebe 74 verbunden. Der drehbare Schaft 30 erstreckt sich durch das Lager 72 zum Reduktionsgetriebe 74. Zwei Motoren 76 sind an beiden Seiten des Reduktionsgetriebes 74 angeordnet, und die zylindrische Vorrichtung 54 ist auf der Mitte des Reduktionsgetriebes 74 angebracht. Somit wird die Betriebsstange 58, die sich von der zylindrischen Vorrichtung 54 erstreckt, in den drehbaren Schaft 30 in dem Reduktionsgetriebes 74 eingeführt. Eine hydraulische Pumpe (nicht dargestellt) ist mit der zylindrischen Vorrichtung 54 verbunden.
Zwei Röhren 78 zum Führen des schlammhaltigen Wassers (eine der Röhren ist in der Zeichnung dargestellt) sind seitlich in Abständen angeordnet. Diese Schlammwasserröhren sind in Öffnungen eingeführt, mit denen die Zwischenwand 70 versehen ist, um mit der Zwischenwand 70 verschweißt zu werden. Im Betrieb der Vortriebsmaschine wird schlammhaltiges Wasser von einer Schlammwasserpumpe in eine Flüssigkeitskammer 80 eingeleitet, die in der Front der Zwischenand 70 ausgeprägt ist, und schlammhaltiges Wasser, welches mit abgegrabener Erde und Sand vermischt ist, wird von der anderen Schlammwasserpumpe ausgelassen.
Im Betrieb der Vortriebsmaschine wird unter Druck gesetztes Öl zugeleitet zu einer schubseitigen Ölkammer der zylindrischen Vorrichtung 54 des Mittels 48 zum Bewegen des Trägermittels 24, um das Trägermittel 24 entsprechend der Härte oder Weichheit des abzugrabenden natürlichen Bodes zu bewegen und um die Länge der Schrammkronen 38 nachzustellen, die von der Vorderseite 21 der Frontfläche 20 hervorstehen. Wenn der drehbare Bohrkopf 12 gedreht wird, während der Schildkörper 10 bewegt wird, wird jede Schrammkrone 38 durch die Zwischenstütze 22 geschwenkt, und jeder Kronenabschnitt 39a beispielsweise dringt in den natürlichen Boden ein.
Beim Abgraben wird ein Abgrabegegendruck der Schrammkronen 38 von den Anschlagelementen 40 geteilt, die an der Frontplatte 20 bereitgestellt sind, und der andere Abgrabegegendruck von dem Teil 26 zum beweglichen Führen des Trägermittels 24 zum Fortsetzen des Abgrabebetriebs geteilt. Während der Abgrabegegendruck auch auf die Drehachse 43 einwirkt, ist der auf die Drehachse 43 ausgeübte Abgrabegegendruck klein, da das Trägermittel 24 in das Führungsteil 26 gemäß der vorliegenden Erfindung eingreift.
Nach dem Abschluß der Abgrabung, wenn unter Druck gesetztes Öl der rückseitigen Ölkammer der zylindrischen Vorrichtung 54 des Bewegungsmittels 48 zum Bewegen der Schrammkronen 38 rückwärts bis zur Begrenzung der Bewegung zugeführt wird, wird die Nut 28 im wesentlichen durch die Schrammkronen 38, die Zwischenstütze 22 und die Anschlagelemente 40 verschlossen, wie in Fig. 4 gezeigt. Jede Schrammkrone 38 ist vorzugsweise so bemessen, daß sie angeordnet ist, als wäre sie in einem Abstand rückwärtig zur Vorderseite der Frontplatte 20 angeordnet.

Claims

1. Schildvortriebsmaschine mit:

einem zylindrischen Schildkörper (10);

einem an einem vorderen Ende des Schildkörpers (10) angeordneten drehbaren Bohrkopf (12), der mit einer Frontplatte (20) mit einer oder mehreren sich in radialer Richtung erstreckenden Nuten (28) versehen ist, einer Zwischenstütze (22) zum Stützen mehrerer Schrammkronen (38), die jeweils vordere Kronenabschnitte (39a) und hintere Kronenabschnitte (39b) in jeder der Nuten (28) aufweisen und einem Mittel (24) zum schwenkbaren Tragen der Zwischenstütze (22) um eine sich in radialer Richtung erstreckenden Achse,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zwischenstütze (22) beweglich in axialer Richtung des Schildkörpers (10) ist;

Mittel (48) vorgesehen sind zum Bewegen des Trägermittels (24) in axialer Richtung des Schildkörpers (10), um die Schrammkronen (38) auf die Vorderseite der Frontplatte (20) zu- und von ihr wegzubewegen, wobei diese Mittel (48) mit der Zwischenstütze (22) über das Trägermittel (24) verbunden sind; und

die Frontplatte (20) mit einem Teil (26) in jeder der Nuten (28) versehen ist, um das Trägermittel (24) in axialer Richtung des Schildkörpers (10) beweglich zu führen.

2. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (20) und das Führungsteil (26) derart angeordnet sind, daß sie den Abgrabegegendruck der Schrammkronen (38) teilen.

3. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstütze (22) an der Frontplatte (20) anliegt, wenn der Abgrabegegendruck der Schrammkronen (38) geteilt wird.

4. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (20) an beiden Seitenkanten der Nut (28) in Intervallen bzw. Abständen in radialer Richtung mit mehreren Anschlagelementen (40) versehen ist, an denen die Zwischenstütze (22) anliegt.

5. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (28) im wesentlichen durch die Schrammkronen (38), die Zwischenstütze (22) und die Anschlagelemente (40) geschlossen wird, wenn die Schrammkronen (38) bis an die Grenze der Bewegung rückwärtig bewegt werden.

6. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstütze (22) und jedes der Anschlagelemente (40) schräge, gegenübergestellte Flächen (41) aufweisen, die abschnittsweise aufeinander passen.

7. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel (24) eine Drehachse (43) zum schwenkbaren Tragen der Zwischenstütze (22) aufweist, wobei die Drehachse (43) vor einem Abschnitt des Trägermittels (24) angeordnet ist, der von dem Führungsteil (26) geführt wird.

8. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (40), die an beiden Kanten der Nut (28) bereitgestellt sind, symmetrisch bezüglich einer imaginären Ebene angeordnet sind, die die Mittellinie des Schildkörpers (10) und die Mittellinie der Drehachse (43) einschließt, und die Zwischenstütze (22) symmetrisch bezüglich dieser imaginären Ebene bzw. Platte ausgebildet ist, wenn die Zwischenstütze (22) nicht geschwenkt ist.

9. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Schrammkronen (38) bis an die Grenze der Bewegung rückwärts bewegt werden, die Schrammkronen (38) so positioniert sind, als wären sie gegenüber der Vorderseite der Frontplatte (20) rückwärtig beabstandet.

10. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel (24) mit einem planaren, zu führenden Abschnitt versehen ist, und das Führungsteil (26) aus zwei Plattenabschnitten besteht, die in einem mit der Dicke des zu führenden Abschnittes übereinstimmenden Abstand angeordnet sind und den zu führenden Abschnitt führen.