DE8511967U1

DE8511967U1 - Tunnel boring machine

Info

Publication number: DE8511967U1
Application number: DE8511967U
Authority: DE
Original assignee: STRABAG BAU-AG 5000 KOELN DE
Current assignee: STRABAG BAU-AG 5000 KOELN DE
Priority date: 1985-04-23
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1986-07-31

Description

VONKREISLERVONKREISLER VON KREISLERVON KREISLER

STRABAG BAU-AGSTRABAG BAU-AG

5000 Köln 215000 Cologne 21

SCnri'NWASCnri'NWA • ■ · · · · tt
• · ■ · · ·
Ip: :,,Ϊ1 SHÖLp FUES • ■ · · · · dd
• · ■ · · ·
Ip:: ,, Ϊ1 SHÖLp FUES KELLERBASEMENT, CELLAR SELTlNG WERNERRARE WERNER PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS 5e 2415e 241 Dr.-Ing. von Kreisler t 1973
Dr.-Ing. K. W. Eishold 11981
Dr.-Ing. K. Schönwald
Dr. J. F. Fues
Dipl.-Chem. AIeIc von Kreisler
Dipl.-Chem. Carola Keller
Dipl.-Ing. G. Selling
Dr. H.-K. WernerDr.-Ing. by Kreisler t 1973
Dr.-Ing. KW Eishold 11981
Dr.-Ing. K. Schönwald
Dr. JF Fues
Dipl.-Chem. AIeIc from Kreisler
Dipl.-Chem. Carola Keller
Dipl.-Ing. G. Selling
Dr. H.-K. Werner DEICHMANNHAUS AM HAUFTBAHNHOF
D-SOOO KÖLN 1 DEICHMANNHAUS AM HAUFTBAHNHOF
D-SOOO COLOGNE 1 Sg-Hi/Fe
3. Juni 1986Sg-Hi / Fe
June 3, 1986

TunnelvortriebsmaschineTunnel boring machine

Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine mit einem Schneidrad, das eine drehend angetriebene Schürfscheibe und eine hinter der Schürfscheibe angeordnete Abbaukammer aufweist, einer Fördereinrichtung zum Abtransport des abgetragenen Erdmaterials aus der Abbaukammer, einer hydraulischen Abfördervorrichtung, die eine unterhalb des Austragendes der Fördereinrichtung angeordnete Spülkammer aufweist, und einer zwischen dem Austragende der Fördereinrichtung und der Spülkammer angeordneten Klassiervorrichtung zur Aussonderung der Grobfraktion des Erdmaterials.The invention relates to a tunnel boring machine with a cutting wheel that has a rotating scraper and a mining chamber arranged behind the scraper, a conveyor for removal of the excavated earth material from the excavation chamber, a hydraulic discharge device that has a rinsing chamber arranged below the discharge end of the conveyor device, and one between the Discharge of the conveyor and the rinsing chamber arranged classifying device for sorting out the Coarse fraction of the earth material.

Eine Tunnelvortriebsmaschine dieser Art ist aus DE-OS 33 30 635 bekannt. Die Tunnelvortriebsmaschine weist eine sich drehende Schürf scheibe auf, die die einer Ortsbrust zugewandte Seite eines Schneidrades bildet. Der Ortsbrust abgewandt befindet sich hinter der Schürfscheibe eine Abbaukammer, die umfangsmäßig in mehrere Sektorkammern unterteilt ist, in die das abgetragene Erdmaterial· gelangt. Aus dieser AbbaukammerA tunnel boring machine of this type is from DE-OS 33 30 635 known. The tunnel boring machine has a rotating scraper, the one Forms face facing side of a cutting wheel. The face facing away is behind the Scraper is a mining chamber that is divided into several sector chambers is divided into which the excavated earth material · arrives. From this mining chamber

Te!efon:.:fl?21)"l3"1041 -!Telex: fc385jW<£>päd - 'fe'egromm: Dompatent KölnTe! Efon:.: Fl? 21) "l3" 1041 -! Telex: fc385jW <£> päd - 'fe'egromm: Dompatent Cologne

wird es mit Hilfe einer Fördereinrichtung abtransportiert. Die Fördereinrichtung transportiert das Erdmaterial und übergibt es an eine rotierende Siebtrommel. Unterhalb der Siebtrommel ist die Spülkammer einer hydraulischen Abfördervorrichtung angeordnet. Über eine Zuführleitung wird der Spülkammer Spülflüssigkeit zugeführt, die sich mit dem Erdmaterial in der Spülkammer vermischt. Die mit dem Erdmaterial vermischte Spüif lüssigkeit wird über eine Abführliiitung aus der Spülkammer abtransportiert.it is transported away with the help of a conveyor. The conveyor transports the earth material and transfers it to a rotating sieve drum. The rinsing chamber is below the sieve drum a hydraulic discharge device arranged. The washing chamber is supplied with washing liquid via a supply line supplied, which mixes with the earth material in the washing chamber. The mixed with the earth material The flushing liquid is discharged via a drainage line transported away from the washing chamber.

Eine Klassierung des Erdmaterials erfolgt bei dieser Tunnelvortriebsmaschine derart, daß die Feinfraktion des Erdmaterials bei Rotation der Siebtrommel durch das den Mantel der Siebtrommel bildende Sieb in die Spülkammer der hydraulischen Abfördervorrichtung gelangt. Die Grobfraktion verbleibt bei diesem Siebvorgang in der Siebtrommel und wird bei Drehung der Siebtrommel von einer auf der Innenfläche angeordneten Wendel in axialer Richtung der Siebtrommel zu einer Materialschleuse transportiert, von der aus es weiter manuell abtransportiert werden muß. Bei dieser Tunnelvortriebsmaschine ist ein zusätzlicher Antrieb für die Siebtrommel erforderlich. Die Rotation der Siebtrommel muß stets an die sich je nach dem Vortrieb der Tunnelvortriebsmaschine ändernde Fördermenge der Fördereinrichtung angepaßt sein. Das macht die Antriebstechnik der Tunnelvortriebsmaschine sehr aufwendig und damit störanfällig.With this tunnel boring machine, the earth material is classified in such a way that the fine fraction of the earth material as the sieve drum rotates through the sieve forming the casing of the sieve drum into the washing chamber the hydraulic discharge device arrives. The coarse fraction remains in this screening process of the sieve drum and, when the sieve drum rotates, is moved into in the axial direction of the sieve drum to a material lock, from which it continues manually must be transported away. This tunnel boring machine has an additional drive for the sieve drum necessary. The rotation of the sieve drum must always adapt to the advance of the tunnel boring machine be adapted to changing flow rate of the conveyor. This makes the drive technology of the tunnel boring machine very complex and thus prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tunnelvortriebsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, für deren Fürdereinrichtung und Klassiervorrichtung ein einziger Antrieb benötigt wird.The invention is based on the object of a tunnel boring machine of the type mentioned to create for their conveying device and classifying device a single drive is required.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindgungsgemäß vorgesehen, daß die Fördereinrichtung aus einer Förderschnecke besteht und daß die Klassiervorrichtung ein in Förderrichtung ausgerichteter Stangenrost ist, der einen Abschnitt des Gehäuses der Förderschnecke bildet.To solve this problem, the invention provides that the conveyor consists of a screw conveyor and that the classifying device is an in Direction of conveyance is aligned bar grate which forms a section of the housing of the screw conveyor.

Bei der erfindungsgemäßen Tunnelvortriebsmaschine besteht die Fördereinrichtung sue einer Förderschnecke, die das Erdmaterial aus der Abbaukammer, die umfangsmäßig in mehrere Sektorkammern unterteilt ist, zum Austragende der Fördereinrichtung transportiert. Eine Klassiervorrichtung kann dabei sehr einfach dadurch realisiert werden, daß im Bereich des Austragendes in dem Gehäuse der Förderschnecke ein Stangenrost angeordnet wird. Der Stangenrost ist zweckmäßigerweise im Bereich des Austragendes der Förderschnecke an der der Spülkammer zugewandten Seite des Gehäuses der Förderschnecke angeordnet. Die Aussonderung des Überkorns des abgetragenen Erdmaterials geschieht während des Transports des Erdmaterials durch die Förderschnecke, indem diese das Erdmaterial über den Stangenrost schiebt, wobei die Feinfraktion zwischen den einzelnen Stangen hindurch in die Spülkammer der hydraulischen Abfördervorrichtung fällt. In der Spülkammer wird die Feinfraktion mit der Spülflüssigkeit vermischt, und dieses Gemisch wird über die Abführleitung hydraulisch abtransportiert. Durch die Anordnung von Förderschnecke und Stangenrost erspart man sich zusätzlich notwendige Antriebe für die Klassiervorrichtung. Die Klassierung erfolgt auf einfache Art und Weise während des Transports des Erdmaterials in der Förderschnecke.In the tunnel boring machine according to the invention, the conveying device consists of a screw conveyor, which the earth material from the excavation chamber, which is circumferentially divided into several sector chambers, for Transported discharge end of the conveyor. A classifying device can thereby very easily be realized that a bar grate is arranged in the area of the discharge end in the housing of the screw conveyor will. The bar grate is expediently in the area of the discharge end of the screw conveyor on the Rinsing chamber facing side of the housing of the screw conveyor arranged. The removal of the oversized grain of the Removed earth material happens during the transport of the earth material through the screw conveyor by this pushes the earth material over the rod grating, with the fine fraction between the individual rods falls through into the rinsing chamber of the hydraulic discharge device. The fine fraction is in the rinsing chamber mixed with the rinsing liquid, and this mixture is transported away hydraulically via the discharge line. The arrangement of the screw conveyor and bar grate also saves you the necessary items Drives for the classifying device. The classification is carried out in a simple manner during transport of the soil in the screw conveyor.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch einen die ausgesonderte Grobfraktion zerkleinernden Steinbrecher gekennzeichnet, dessen Auslaß über der Spülkammer der hydraulischen Abfördervorrichtung angeordnet ist. Die durch die Klassiervorrichtung ausgesonderte Grobfraktion wird einem Steinbrecher zugeführt, in dem sie zerkleinert wird. Die in dem Steinbrecher zerkleinerte Grobfraktion wird wiederum der Spülkanuner zugeführt= Unabhängig von der Korngröße kann somit das gesamte abgetragene Erdmaterial auf einfache Art und Weise durch hydrauliches Abfördern über die Abführleitung an die Erdoberfläche transportiert werden. Ein manueller Abtransport der Grobfraktion ist hierbei nicht mehr erforderlich.An advantageous development of the invention is through a comminution of the separated coarse fraction Stone crusher marked, the outlet of which is arranged above the flushing chamber of the hydraulic discharge device is. The coarse fraction separated out by the classifying device is fed to a stone crusher, in which it is crushed. The coarse fraction crushed in the stone crusher is in turn the Flushing channels fed = Independent of the grain size thus the entire removed earth material in a simple manner by hydraulic discharge over the Drain pipe to be transported to the surface of the earth. A manual removal of the coarse fraction is this is no longer necessary.

Desweiteren ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Förderschnecke an der der Ortsbrust abgewandten Seite der Schürfscheibe gelagert ist. Die Anordnung von Förderschnecke und Schürfscheibe ist dabei derart, daß die Sektorkammern, in die die Abbaukammer unterteilt ist, die Förderschnecke im Bereich ihres Eintragendes ringförmig umschließen. Jede Sektorkammer weist radial zur Drehachse der Schürfscheibe gerichtete öffnungen auf, die das Eintragende bei Drehung der Schürfscheibe überstreichen, wobei das in der jeweiligen Sektorkammer oberhalb des Eintragendes befindliche Erdmaterial in die Förderschnecke gelangt. Hierdurch wird eine sehr einfache Beschickung der Förderschnecke mit Erdmaterial aus den Sektorkammern erzielt.Furthermore, it is provided according to a preferred embodiment of the invention that the screw conveyor on the the face facing away from the scraper disc is mounted. The arrangement of the screw conveyor and The cutting disc is such that the sector chambers, into which the excavation chamber is subdivided, encircle the screw conveyor in the area of its entry end. Each sector chamber has openings which are directed radially to the axis of rotation of the scraper and which Swipe over the end of the entry when turning the scraper, wherein the earth material located in the respective sector chamber above the entry end is in the screw conveyor arrives. This makes it very easy to load the screw conveyor with soil obtained from the sector chambers.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Fördereinrichtung zweckmäßigerweise so ausgebildet, daßIn a further embodiment of the invention, the conveying device is expediently designed so that

I ft »ftI ft »ft

It * IIt * I

lift · »lift »

sie von ihrem Eintragende zu ihrem Austragende hin ansteigt. Durch eine derartige Anordnung der Fördereinrichtung besteht die Möglichkeit, die Verarbeitungs- und/oder Abfördereinrichtung (Steinbrecher und/oder hydraulische Abfördervorrichtung) unter das Austragende der Fördereinrichtung zu positionieren.it rises from the end of its entry to its end of discharge. Such an arrangement of the conveyor device makes it possible to reduce the processing and / or discharge device (stone crusher and / or hydraulic discharge device) under the discharge end to position the conveyor.

Die Fördereinrichtung mit der unter ihrem Austragende befestigten hydraulischen Abfördervorrichtung bildet eine Einheit. über das Eintragende der Fördereinrichtung ist diese mit der Abbaukammer verbunden. Die Spülflüssigkeit, vermischt mit Grundwasser und Erdmaterial, befindet sich demnach in der Spülkammer, der Fördereinrichtung und der Abbaukammer. Der Druck dieses Gemisches in der Abbaukammer entspricht also demjenigen in der Spülkammer.The conveying device forms with the hydraulic conveying device fastened under its discharge end one unity. via the entry end of the conveyor this is connected to the excavation chamber. The rinsing liquid, mixed with groundwater and Soil material, is therefore in the washing chamber, the conveyor and the excavation chamber. The pressure this mixture in the excavation chamber corresponds to that in the rinsing chamber.

Unter Bezugnahme auf die Figuren wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.With reference to the figures, an embodiment of the invention is explained in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Tunnelvortriebsmaschine mit Schneidrad, Dreh- und Steuerantrieb, Maschinenrohr sowie Abfördervorrichtung, 251 shows a longitudinal section through the tunnel boring machine with cutting wheel, rotary and control drive, Machine pipe and discharge device, 25

Fig. 2 eine Ansicht der der Ortsbrust zugewandten Seite der Schürfscheibe,2 shows a view of the side of the scraper disc facing the face,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III aus
Fig. 2,3 shows a section along the line III-III
Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV aus Fig. 1, und4 shows a section along the line IV-IV from FIG. 1, and

Fig. 5 eine Ausführungsform der hydraulischen Abfördervorrichtung mit Steinbrecher.5 shows an embodiment of the hydraulic discharge device with stone crusher.

Aus Fign. 1 und 2 geht der Aufbau der Tunnelvortriebsmaschine hervor. Auf der einen Stirnseite eines Maschinenrohres (bestehend aus vorderem Maschinenrohr 10 und hinterem Maschinenrohr 15), welches sich am vorderen Ende eines Rohrstranges befindet, ist das drehend angetriebene Schneidrad 11 angeordnet. Die der Ortsbrüst zugewandte Seite des Schneidrades 11 wird von der Schürfscheibe 12 gebildet. Die Schürfscheibe 12 ist umfangsmäßig in drei Sektoren a,b und c eingeteilt, in denen je ein radial verlaufender Schneidbalken 13 angeordnet sind. Die beiden längslaufenden Kanten eines jeden Schneidbalkens 13 sind mit Schneidwerkzeugen 14 versehen. Links und rechts der Schneidbalken 13 befinden sich Materialeinlaßöffnungen 17,18, die von Verschlußplatten 19,20 geschlossen werden können. Die Verschlußplatten 19,20 können durch hinter der Schürfscheibe 12 befindliche Antriebselemente 21,22 verschoben werden.From FIGS. 1 and 2 show the structure of the tunnel boring machine. One on one face Machine tube (consisting of front machine tube 10 and rear machine tube 15), which is located on the front Located at the end of a pipe string, the rotationally driven cutting wheel 11 is arranged. That of the working face The facing side of the cutting wheel 11 is formed by the scraper 12. The scraper 12 is circumferentially divided into three sectors a, b and c, in each of which a radially extending cutter bar 13 is arranged are. The two longitudinal edges of each cutting bar 13 are provided with cutting tools 14 Mistake. To the left and right of the cutter bars 13 are material inlet openings 17, 18, which are closed by closure plates 19.20 can be closed. The closure plates 19, 20 can through behind the scraper 12 located drive elements 21,22 are moved.

In der Mitte der Schürfscheibe 12 befindet sich ein Dorn bzw. Räumer 23. An jedem der äußeren Enden der Schneidbalken 13, befinden sich ein über den Rand der Schürfscheibe 12 hinausragendes an einen Schn^.idschuh 54 und dem Schneidbalken 13 befestigtes Schneidwerkzeug 24.In the middle of the scraper 12 is a mandrel or reamer 23. At each of the outer ends of the Cutting bar 13, there is a protruding over the edge of the scraper 12 on a cutting shoe 54 and the cutter bar 13 attached cutting tool 24.

Bei Drehung der Schürfscheibe 12 bohren sich der Räumer 23 und die Schneidwerkzeuge 24 in die Ortsbrust, ohne Erdmaterial abzutragen? das Abtragen erfolgt durch die an den Schneidbalken 13 befindlichen SchneidwerkzeugeWhen the scraper 12 rotates, the reamer 23 and the cutting tools 24 drill into the face without To remove earth? the removal takes place by the cutting tools located on the cutting bars 13

14. Bei weiterer Drehung der Schürfscheibe taucht der Schneidschuh 54 in die von den Schneidwerkzeugen 24 an der Ortsbrust aufgelockerte Ringzone ein und stützt diese gegen den Erddruck ab. Außerdem gewährleistet der Schneidschuh 54 zusammen mit dem Räumer 23 das exakte 5 Freischneiden der Ortsbrust, und ermöglichen die Füh-14. If you turn the scraper further, the will dive Cutting shoe 54 enters the ring zone loosened by cutting tools 24 on the face and provides support this against the earth pressure. In addition, the cutting shoe 54 together with the reamer 23 ensures the exact 5 free cutting of the face, and enable the guiding

p rungsgenauigkeit des VortLiebes.accuracy of the pre-love.

E; Der Raum, der sich zwischen der der Ortsbrust abge-E; The space that is cut off between the face

wandten Seite der Schürfscheibe 12 und der innenliegenden rückwärtigen Seite des Schneidrades 11 befindet, bildet die Abbaukammer 27. Diese ist unterteilt in drei Sektorkammern 28 (entsprechend der Sektoren a,b und c aus Fig. 2), die derart angeordnet sind, daß jeweils die beiden öffnungen 17,18, die in unmittelbarer Nähe eines Schneidbalkens 13 angeordnet sind, die Einlaßöffnungen zu je einer Sektorkammer 28 darstellen. Die Sektorkammern 28 sind durch Zwischenwände gegeneinander abgegrenzt.turned side of the scraper disc 12 and the inner rear side of the cutting wheel 11 is located, forms the excavation chamber 27. This is divided into three sector chambers 28 (corresponding to sectors a, b and c from Fig. 2), which are arranged in such a way that in each case the two openings 17, 18, which are in the immediate Near a cutter bar 13 are arranged, which represent inlet openings to one sector chamber 28 each. The sector chambers 28 are separated from one another by partition walls.

Jede Sektorkammer 28 weist auf ihrer zur Schi? rf scheibe 12 hin gerichteten Hälfte eine Stützstruktur 31 auf, die aus mehreren beidseitig offenen in einer Reihe liegenden Fächern besteht. Die Stützstruktur 31 stützt die Ortsbrust im Bereich der Materialeinlaßöffnungen der Schürfscheibe 12 gegen den Erddruck ab, indem sie durch Brechung des natürlichen Böschungswinkels des in die teilweise geöffnete Sektorkammer hineinfließenden Erdmaterials das weitere Nachfließen von Erdmaterial aus der Ortsbrust verhindert. In jeder Sektorkammer 28 sind Hochdruck-Sprühdüsen 32 angeordnet, die das Ausspülen der Sektorkammer 28 ermöglichen.Each sector chamber 28 points on its to the ski? rf disk 12 facing half on a support structure 31, which consists of several open on both sides in a row lying subjects. The support structure 31 supports the face in the area of the material inlet openings the scraper 12 against the earth pressure by by breaking the natural angle of repose of the flowing into the partially open sector chamber Earth material prevents further flow of earth material from the face. In each sector chamber 28 High-pressure spray nozzles 32 are arranged, which enable the sector chamber 28 to be rinsed out.

(ItI ■ > I(ItI ■> I

ι ι ιι ι ι

Durch ^eJchiebezylinder 34, die am vorderen Maschinenrohr 10 befestigt sind, wird das Schneidrad 11 gegen die Ortsbrust gedrückt. Zwischen dem vorderen Maschinenrohr 10 und dem hinteren Maschinenrohr 15 sind Steuerzylinder 35 befestigt, die das Schwenken des Schneidrades ermöglichen und mit denen man somit die Tunnelvortriebsrichtung korrigieren kann. Durch mehrere auf der äußeren Umfangsfläche des vorderen Maschinenrohres 10 angeordnete Lisenen 36, wird ermöglicht, daß sich das vordere Maschinenrohr 10 während d'.-s Schürfprozesses niclr¹, mitdreht.By ^e Jchiebezylinder 34 which are attached to the front machine tube 10, the cutter wheel 11 is pressed against the tunnel face. Control cylinders 35 are fastened between the front machine tube 10 and the rear machine tube 15, which enable the cutting wheel to be pivoted and with which the tunnel advance direction can thus be corrected. By a plurality of on the outer circumferential surface of the front machine tube 10 arranged pilaster strips 36, enables the front engine tube 10 as d 's .- mining process niclr ¹ rotates.

Die Fördereinrichtung zum Abfördern des abgetragenen Erdmaterials aus den Abbaukammern heraus ist als Förderschnecke 37 ausgebildet, deren Welle 38 auf der rückwärtigen Seite der Schürfscheibe 12 gelagert ist, und deren Eintragende 39 von den Sektorkammern 28 umschlossen wird. Die Sektorkammern 28 weisen auf ihren zum Eintragende 39 der Förderschnecke 37 zugewandten Seiten öffnungen auf. In dem Augenblick, in dem eine dieser öffnungen über das Eintragende 39 der Förderschnecke 37 hinwegstreicht, gelangt abgetragenes Erdmaterial aus der betreffenden Sektorkammer 28 in das Eintragende 39 hinein. Dabei kann die Drehgeschwindigkeit der förderschnecke 37 derart eingestellt sein, daß jeweils nur soviel Erdmaterial aus einer Sektorkammer 28 abtransportiert wird, wie zuvor bei einer Umdrehung der Schürfscheibe 12 in die Sektorkammer gelangt ist.The conveying device for conveying away the removed Earth material from the excavation chambers is designed as a screw conveyor 37, the shaft 38 of which on the rear side of the scraper 12 is mounted, and the entry end 39 of which is enclosed by the sector chambers 28. The sector chambers 28 point to their to the entry end 39 of the screw conveyor 37 facing sides openings. At the moment when a When these openings sweep over the entry end 39 of the screw conveyor 37, excavated earth material arrives from the relevant sector chamber 28 into the entry end 39. The speed of rotation the screw conveyor 37 must be set in such a way that only so much earth material from one sector chamber 28 is transported away, as was previously reached with one revolution of the scraper 12 in the sector chamber.

Die Stützung des vom Einoruch stark gefährdeten Bereichs der Ortsbrust gegen den Erddruck (in Pig. 2 durch Sektorbereich a gekennzeichnet) erfolgt zum Teil durch die Schürf scheibe 12. Bei in diesem Bereich geöffneten Mäteriäleinlaßöffnungen 17 bzw. 18 der Schürf-The support of the area strongly endangered by Einoruch the face against the earth pressure (marked in Pig. 2 by sector area a) takes place in part through the scraper 12. When the material inlet openings 17 or 18 of the scraper are open in this area

I «III ItIiI «III ItIi

ι .ι.

" ' ■ ' Il ι"'■' Il ι

scheibe 12 ist eine Stützung der Ortsbrust durch eine Gewölbebildung des bereits abgetragenen in den Sektorkammern 28 befindlichen Erdmaterials und der Stützstruktur 31 einer jeden Sektorkammer 28 gewährleistet.Disk 12 is a support of the face by the formation of a vault of what has already been removed in the sector chambers 28 located earth material and the support structure 31 of each sector chamber 28 guaranteed.

Dreht sich zum Beispiel die Schürf scheibe 12 in Richtung des Pfeiles 39 nach Fig. 2, so sind die bezogen auf diese Drehrichtung hinter den Schneidbalken 13 angeordneten Öffnungen 18 durch die Verschlußplätten 20 ständig geschlossen. Die in Drehrichtung 39 vor den Schneidbalken 13 angeordneten öffnungen 17 werden nun derart durch die Verschlußplatten 19 geöffnet bzw. geschlossen, daß immer dann, wenn eine öffnung 17 über den Sektorbereich a hinwegstreicht, die Verschlußplatte 19 die öffnung 17 gegenüber der Ortsbrust zumindest teilweise verschließt, während in dem übrigen Drehwinkelbereich b,c die öffnungen 17 geöffnet sind. Sind die öffnungen 17 geöffnet, erfolgt das Abtragen des Erdmaterials von der Ortsbrust durch die Schneidwerkzeuge 14, wie es Fig. 3 andeutet.For example, if the scraper 12 rotates in the direction of arrow 39 of FIG. 2, they are related Openings 18 arranged in this direction of rotation behind the cutter bar 13 through the closure plates 20 permanently closed. The openings 17 arranged in front of the cutter bar 13 in the direction of rotation 39 are now so opened or closed by the closure plates 19 that whenever an opening 17 over the sector area a sweeps away, the closure plate 19 at least the opening 17 opposite the face partially closed, while the openings 17 are open in the remaining rotational angle range b, c. Are With the openings 17 open, the earth material is removed from the face by the cutting tools 14, as FIG. 3 indicates.

Das abgetragene Erdmaterial gelangt in die hinter den öffnungen 17 liegenden Sektorkammern 28. Das in den Sektorkammern 28 der Abbaukammer 27 befindliche abgetragene Erdmaterial gelangt immer dann in die Fördereinrichtung wenn die zum Eintragende 39 der Förderschnecke 37 gerichteten Auslaßöffnungen der Sektorkamniarn das Eintragende 39 überstreichen. Dieser Bereich entspricht wiederum dem Sektorbereich a, in dem die Materialeinlaßöffnungen 17 durch die Verschlußplatter 19 ganz oder teilweise verschlossen werden.Somit ist der vom Einbruch gefährdete Bereich der Ortsbrust stets gegenüber dem Eintragende 39 der Fördereinrichtung zumindest teilweise verschlossen.The removed earth material ends up in the Sector chambers 28 located in the sector chambers 28 of the excavation chamber 27 which have been removed Earth material always gets into the conveyor when the to the entry end 39 of the screw conveyor 37 directed outlet openings of the sector chambers pass over the entry end 39. This area again corresponds to the sector area a, in which the material inlet openings 17 through the closure plate 19 must be completely or partially closed, so the area at risk of collapse is the face always at least partially closed with respect to the entry end 39 of the conveyor device.

Das auf das Eintragende 39 gebrachte Erdmaterial wird :The earth material placed on the entry end 39 will be:

durch die drehend angetriebene Förderschnecke 37 in .jby the rotating screw conveyor 37 in .j

Fürderrichtung 4 0 von der Schürf scheibe 12 weg be- jFor the direction 4 0 away from the scraper 12 be j

fördert. Im Bereich des Austragendes 41 der Förder- j schnecke 37 besteht der untere Gehäuseteil der Förder- . _: promotes. In the area of the discharge end 41 of the conveyor screw 37, there is the lower housing part of the conveyor. _:

schnecke 37 aus einem Stangenrost 42. Unterhalb des ;screw 37 from a rod grate 42. Below the;

Stangenrostes 42 befindet sich die SpUlkammer 43 einer 'Rod grid 42 is the flushing chamber 43 of a '

hydraulischen AbfÖ2rd^QV"ⁱ"^%r"'^<"' <"·ν>+·"ητ si ηίο .QnMiV;»mmi»Y" A λ '.'. hydraulic discharge ^QV " ⁱ " ^{% r} "'^<"'<"·ν> + ·" ητ si ηίο .QnMiV; »mmi» Y "A λ '.'.

hat eine Zuführleitung 44 und eine Abführleitung 45 ' sowie einen Schieber 58, mit dem die Spülkammer 43 gegenüber dem Austragende 41 der Förderschnecke 37 mehrhas a supply line 44 and a discharge line 45 'as well as a slide 58 with which the washing chamber 43 compared to the discharge end 41 of the screw conveyor 37 more

oder weniger geöffnet werden kann. :or less can be opened. :

Die Spülkammer 43 ist fest mit dem Austragende 41 der _: Förderschnecke 37 und dem Stangenrost 42 verbunden, wie Fig. 4 zeigt. Die Spülkammer 43, die Fördereinrichtung 37 und das Schneidrad 11 bilden ein geschlossenes System.The wash chamber 43 is fixed to the discharge end 41 of _the: associated conveyor screw 37 and the bar grate 42, as Fig. 4 shows. The rinsing chamber 43, the conveyor 37 and the cutting wheel 11 form a closed system.

Während die Förderschnecke 37 das abgetragene Erdmate- > rial über den Stangenrost 42 befördert, gelangt die Feinfraktion des Erdmaterials in die Spülkammer 43 der hydraulischen Abfördervorrichtung 57. Dort wird sie mit ii der durch die Zuführleitung 44 unter Druck zugeführten Spülflüssigkeit (Wasser) vermischt und über die Abführ- i leitung 45 abtransportiert. Aus Sicherheitsgründen weist die Spülkammer 43 ein Überdruckventil auf (in Fig. 1 nicht eingezeichnet). Dadurch kann im Falle eines Überdrucks aufgrund des Verstopfens der Abführleitung 45 der hydraulischen Abförderung der Abtransport des Erdmaterials über die am überdruckventil angeschlossene Uberdruckleitung erfolgen (ebenfalls nicht eingezeichnet).While the auger 37, the ablated Erdmate- transported> rial through the grizzly 42, the fine fraction of the soil material enters the rinsing chamber 43 of the hydraulic discharge device 57. There, it is with ii through the supply line 44 supplied under pressure washing liquid (water) were mixed and the discharge line 45 is transported away. For safety reasons, the rinsing chamber 43 has a pressure relief valve (not shown in FIG. 1). As a result, in the event of overpressure due to the clogging of the discharge line 45 of the hydraulic discharge, the earth material can be transported away via the overpressure line connected to the overpressure valve (also not shown).

Während des Betriebes der Tunnelvortriebsmaschine sind die Spülkairaner 43, die Fördereinrichtung 37 und die Sektorkammern 28 mit dem Boden-ZWassergemisch gefüllt. Der Druck der Spülflüssigkeit ist größer als der Wasserdruck an der Ortsbrust. Dadurch erfolgt bei geöffneten Materialeinlaßöffnungen 17 eine Stützung der Ortsbrust gegen den Wasserdruck durch die Spülflüssigkeit -. During the operation of the tunnel boring machine, the rinsing kairaner 43, the conveying device 37 and the sector chambers 28 are filled with the soil / water mixture. The pressure of the flushing liquid is greater than the water pressure on the face. As a result, when the material inlet openings 17 are open, the working face is supported against the water pressure by the flushing liquid .

Das Uberkorn gelangt über das Austragende 41 der Förderschnecke 37 in einen von der Spülkammer 43 getrennten Steinfangkasten 46, aus dem es über eine Klappe (nicht dargestellt) manuell abtransportiert werden muß. Der Steinfangkasten 46 kann während des Entleerens durch den Schieber 59 gegenüber dem Austragende 41 der Förderschnecke 37 geschlossen werden.The oversized grain passes through the discharge end 41 of the Conveyor screw 37 in a separate from the washing chamber 43 stone trap box 46, from which there is a Flap (not shown) must be removed manually. The stone trap box 46 can during emptying be closed by the slide 59 opposite the discharge end 41 of the screw conveyor 37.

In Fig. 5 wird ein etwas anderes Prinzip des Aufbaus einer hydraulischen Abfördereinrichtung 43 gezeigt. Dabei gelangt die Grobfraktion in einen Steinbrecher 48, in dem sie zerkleinert wird. Die so zerkleinerte Grobtraktion wird einer zweiten Spülkammer 55 zugeführt, deren Zuführleitung der Abführleitung 45 der Spülkammer 43 entspricht. Die Spülkammer 55 weist eine Abführleitung 56 auf, durch die das mit Spülflüssigkeit vermischte Erdmaterial abtransportiert wird.In Fig. 5 a somewhat different principle of the structure of a hydraulic discharge device 43 is shown. The coarse fraction reaches a stone crusher 48, in which it is crushed. The so crushed Coarse traction is fed to a second rinsing chamber 55, the feed line of which corresponds to the discharge line 45 of Rinsing chamber 43 corresponds. The rinsing chamber 55 has a discharge line 56 through which the rinsing liquid mixed earth material is removed.

Die in der Spülkammer 43 mit der Feinfraktion des Erdmaterials vermischte Spülflüssigkeit gelangt über die Abführleitung 45 in die Spülkammer 55, in der sie sich zusätzlich mit der durch den Steinbrecher 48 zerkleinerten Grobfraktion des Erdmaterials vermischt und an-The rinsing liquid mixed in the rinsing chamber 43 with the fine fraction of the earth material passes through the Discharge line 45 into the rinsing chamber 55, in which they are also comminuted with the by the stone crusher 48 Coarse fraction of the earth material mixed and

schließend durch die Abführleitung 56 weitertransportiert wird.is then transported further through the discharge line 56.

Die Schneckenwelle 38 ist an der rückwärtigen Seite der Schürfscheibe 12 am Lager 53 drehbar gelagert. Der auf der rückwärtigen Seite des Schneidrades 11 angeordnete Drehantrieb 33 umschließt das Gehäuse der Förderschnecke 37 ringförmig. Zwischen dem Gehäuse des Drehantriebs 33 und dem Gehäuse der Förderschnecke 37 befindet sich eine Abdichtung, so daß die Sektorkammern gegenüber dem rückwärtigen Bereich des Schneidrades 11 vollständig abgedichtet sind. Die hydraulische Abfördervorrichtung (Spülkammer 43 und Stainfangkammer 46 bzw. Steinbrecher 48 und Spülkammer 55) , die Förderschnecke 37 und die Sektorkammern 28 bilden somit ein "geschlossenes" System, daß gegenüber der Ortsbrust durch die Materialeinlaßöffnungen 17,18 verschließbar ist und die Zuführleitung 44 und die Abführleitung 45 bzw. 56 aufweist. Das diesem System über die Zuführleitung 44 zugeführte Wasser kann somit bei geöffneten Materialeinlaßöffnungen 17,18 der Schürfscheibe 12 die Ortsbrust gegen den Grundwasserdruck stützen.The worm shaft 38 is rotatably mounted on the rear side of the scraper disc 12 on the bearing 53. The on the rear side of the cutting wheel 11 arranged rotary drive 33 encloses the housing of the screw conveyor 37 annular. Located between the housing of the rotary drive 33 and the housing of the screw conveyor 37 a seal so that the sector chambers opposite the rear area of the cutting wheel 11 are completely sealed. The hydraulic discharge device (rinsing chamber 43 and stain collecting chamber 46 or stone crusher 48 and rinsing chamber 55), the screw conveyor 37 and the sector chambers 28 thus form a "Closed" system that can be closed against the face through the material inlet openings 17, 18 and has the supply line 44 and the discharge line 45 and 56, respectively. This system via the feed line 44 supplied water can thus with the material inlet openings 17, 18 of the scraper 12 open Support the face against the groundwater pressure.

Die in Fig. 1 gezeigte Tunnelvortriebsmaschine ::ann auch für Arbeiten verwendet werden, bei denen die Ortsbrüst durch eine Bentonit- bzw. Erdbreischicht gegen den Erddruck gestützt wird. Dazu weist die Tunnelvortriebsmaschine zwei Injektionsröhren auf. Bei der einen Injektionsröhre besteht ein Teil dieser Röhre aus der Schneckenwelle 38. Die Fortsetzung dieses Röhrenabschnitts bildet der Injektionsröhrenteil 48, der in der Schürfscheibe angeordnet ist und mit der Förderschneckenwelle 38 über die Lagerung 53 auf der rückwärtigen Seite der Schürfscheibe 12 verbunden ist. In-The tunnel boring machine shown in Fig. 1: can also be used for work in which the working face is supported against the earth pressure by a bentonite or earth mash layer. This is what the tunnel boring machine shows two injection tubes. In the case of one injection tube, part of this tube consists of the Screw shaft 38. The continuation of this tube section forms the injection tube part 48, which in FIG the scraper is arranged and with the screw conveyor shaft 38 via the bearing 53 on the rear Side of the scraper 12 is connected. In-

• > I f
' < I I I · · •> I f
'<III · ·

••II .•• II.

• · 1 ■• · 1 ■

- 13 -- 13 -

nerhalb der Schürfscheibe 12 verzweigt sich die Injektionsröhre 48 in Röhrenteile 49, die auf der der Ortsbrust zugewandten Seite der Schürfscheibe Austrittsdüsen 50 aufweisen. Durch diese Injektionsröhre, die aus den Abschnitten 38,53,48 und den Verzweigungsleitungen 49 mit den Austrittsdüsen 50 besteht, kann Stützflüssigkeit zur Ortsbrust befördert werden. Somit kann eine ganzflächige Stützung der Ortsbrust, ein Herabsetzen der Mantelreibung an der Schürfscheibe 12 sowie ein Herabsetzen der inneren Reibung des abgetragenen Erdreichs gewährleistet werden. Eine weitere Injektionsmöglichkeit ist mit den Injektionsröhren 51 vorgesehen, die im inneren des vorderen Maschinenrohres 10 im Bereich des der Erdoberfläche zugewandten Teils des inneren Maschinenrohres 10 angeordnet sind. Durch Injektion mit einer Stützflüssigkeit kann hier ein Injektionsgewölbe aufgebaut werden, was zur Stabilisierung des Bodens oberhalb der Tunnelvortriebsmaschine führt.Inside the scraper 12, the injection tube 48 branches into tube parts 49 which have outlet nozzles 50 on the side of the scraper facing the face. Through this injection tube that consists of the sections 38,53,48 and the branch lines 49 with the outlet nozzles 50, can Support fluid can be conveyed to the face. Thus, a full-surface support of the face can result in lowering the skin friction on the scraper 12 and a reduction in the internal friction of the ablated Erdreichs be guaranteed. Another injection possibility is with the injection tubes 51 provided in the interior of the front machine tube 10 in the region of the part facing the earth's surface of the inner machine tube 10 are arranged. An injection vault can be created here by injecting a support fluid be built up, which stabilizes the soil above the tunnel boring machine leads.

Wird mit einer Bentonit- bzw. Erdbreischicht zur Stützung der Ortsbrust gearbeitet, so kann das oben beschriebene, gezielt gesteuerte Verschließen der ir Drehrichtung 39 vorne liegenden öffnungen 17 durch die Verschlußplatten 19 entfallen. Außerdem ist es möglich, alle öffnungen 17 bzw. 18 zu schließen, um die Gefahl eines Einbruchs der Ortsbrust auch dann zu vermeiden, wenn die Maschine z.B. zwecks Wartung stillsteht.If a bentonite or earth slurry layer is used to support the face, the above-described, specifically controlled closing of the openings 17 at the front in the direction of rotation 39 by the Closure plates 19 are omitted. In addition, it is possible to close all openings 17 and 18 to avoid the vessel to avoid a collapse in the face even when the machine is at a standstill, e.g. for maintenance.

Claims

SHOOTER STATEMENTS

1. Tunnel boring machine with a cutting wheel that has a rotating scraper and a Has excavation chamber arranged behind the scraper, a conveying device for removal of the excavated earth material from the excavation chamber, a hydraulic Abfordervorrxchtung, the one having arranged below the discharge end of the conveyor rinsing chamber, and one between The classifying device arranged at the discharge end of the conveyor device and the washing chamber to separate the coarse fraction of the earth,

characterized,
ρ that the conveyor consists of a screw conveyor

ψ (37) and that the classifier a

f Bar grate aligned in the conveying direction (40)

; (42) is that of a portion of the housing of the

Forms screw conveyor (40).

ji.

2. Tunnel boring machine according to claim 1, marked

! distinguishes the separated coarse

^; -; fraction crushed stone crusher (48), whose

f - outlet above the flushing chamber (43) of the hydraulic

f Abfordervorrxchtung (57) is arranged.

3. Tunnel boring machine claim 1 or 2, characterized

\\ marked that the screw conveyor (37) on the

f: the side of the scraper facing away from the face

(41) is stored.

- 15 -

4. tunnel boring machine according to claim 1, characterized in that the conveyor of their entry end (39) rises towards their discharge end (41).