DE9204665U1

DE9204665U1 - Activated seal on tunnel boring machines

Info

Publication number: DE9204665U1
Application number: DE9204665U
Authority: DE
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 1992-04-04
Filing date: 1992-04-04
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2002-04-05

Description

Aktivierbare Dichtung an Tunnelvortriebsmaschinen BeschreibungActivated seal on tunnel boring machines Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine aktivierbare Dichtung an Tunnelvortriebsmaschinen, durch die bei Bedarf ein Paket von sich überlappenden Federblechen aus Federstahl zum abdichtenden Eingriff gebracht werden kann. Die Neuerung ist insbesondere als Notdichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen einer im Schildschwanz bewegten Stirnschalung und einer Innenschalung vorgesehen. Sie kann darüberhinaus auch als eine besondern elastische Hauptdichtung zwischen Schildmantel und Tunnenausbau eingesetzt werden. Eine weitere Verwendung ist die zwischen Schildmantel und umgebenden Boden, um einen Austausch und Umlauf von Flüssigkeiten, wie der Stützflüssigkeit an der Schildschneide und dem im Bereich des Schildendes eingebrachten Mörtel oder Beton zu verhindern.The innovation relates to an activatable seal on tunnel boring machines, through which a package of overlapping spring steel sheets can be brought into sealing engagement if necessary. The innovation is intended in particular as an emergency seal to seal the gap between a front formwork moving in the shield tail and an inner formwork. It can also be used as a particularly elastic main seal between the shield casing and the tunnel lining. Another use is between the shield casing and the surrounding ground in order to prevent the exchange and circulation of liquids, such as the supporting liquid at the shield edge and the mortar or concrete introduced in the area of the shield end.

Der Tunnelausbau erfolgt heute häufig mit Extrudierbeton, der durch den Schildschwanz in den Raum zwischen dem umgebenden Boden und einer innen angeordneten Umsetzschalung oder einem Ausbau mit Tübbing-Elementen eingepreßt wird. Dieser Raum wird in Vortriebsrichtung durch eine im Schildschwanz bewegliche Stirnschalung abgeschlossen. Die Stirnschalung, meist eine im Querschnitt kastenförmige Stahlkonstruktion, wird gegenüber dem Schildmantel durch eine elastische Gummidichtung abgedichtet. Für die Abdichtung des Spaltes zur Innenschalung werden beispielsweise Pakete aus sich überlappenden Federblechen angeordnet. Da die Federblechdichtung über die gesamte Tunnellänge auf der Innenschalung entlanggezogen wird, kommt es zu Verschleiß an den Federblechen. Diese können auch abreißen oder sich verschieben, so daß flüssiger Beton und Wasser in das Tunnelinnere gelangen. Dies führt neben einer starkenToday, tunnel lining is often carried out using extruded concrete, which is pressed through the shield tail into the space between the surrounding soil and an internally arranged transfer formwork or lining with segmental elements. This space is closed off in the direction of advance by a front formwork that can be moved in the shield tail. The front formwork, usually a steel construction with a box-shaped cross-section, is sealed from the shield shell by an elastic rubber seal. For example, packages of overlapping spring plates are arranged to seal the gap to the inner formwork. Since the spring plate seal is pulled along the inner formwork over the entire length of the tunnel, wear occurs on the spring plates. These can also tear off or shift, allowing liquid concrete and water to enter the tunnel interior. In addition to a strong

Verschmutzung zu Fehlstellen in der Tunnelauskleidung, deren Reparatur aufwendig ist.Contamination leads to defects in the tunnel lining, which are difficult to repair.

In DE 39 23 810 Al wird ein Verfahren zum Auswechseln einer Schildschwanzdichtung beschrieben, bei dem ein Hilfstubbing verwendet wird, der eine aufblasbare Umfangsdichtung enthält, welche vorübergehend den zu verfüllenden Spaltraum absperrt. Hier ist jedoch auch eine weitere aufblasbare Hilfsdichtung gezeigt, die am Schildmantel angeordnet ist und zur Anlage an die Innenschalung gebracht werden kann. Die Veröffentlichung zeigt, daß ein Auswechseln der Schildschwanzdichtung mit einer Unterbrechung der Zuführung des Extrudierbetons verbunden ist. Die aufblasbaren Dichtungen sind nur für einen stationären Zustand geeignet und insbesondere die Hilfsdichtung am Schildmantel würde bei weiterem Vortrieb auf der rauhen Oberfläche der Tübbings sehr schnell zerstört werden.DE 39 23 810 A1 describes a method for replacing a shield tail seal, in which an auxiliary tubbing is used that contains an inflatable circumferential seal that temporarily seals off the gap to be filled. However, another inflatable auxiliary seal is also shown here, which is arranged on the shield casing and can be brought into contact with the inner formwork. The publication shows that replacing the shield tail seal involves interrupting the supply of extruded concrete. The inflatable seals are only suitable for a stationary state and in particular the auxiliary seal on the shield casing would be destroyed very quickly if the tunneling continued on the rough surface of the tubbing.

Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung besteht darin, eine im Bedarfsfall aktivierbare Dichtung zu schaffen, die ohne Einschränkung des normalen Betriebes geschützt bereitgehalten werden kann und die eine ausreichende Verschleißfestigkeit für einen mehrtätigen Betrieb aufweist.The purpose of this innovation is to create a seal that can be activated when necessary, that can be kept protected without restricting normal operation and that has sufficient wear resistance for operation over several days.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 eine Kombination von Federblechen und einem aufblasbaren Elastromerprofil vorgesehen. Das Elastomerprofil wird vorzugsweise in einer Ausnehmung an der Innenseite der kastenförmigen Konstruktion der Stirnschalung untergebracht. Die Federbleche sind so geknickt und ebenfalls an der Innenseite der Stirnschalung angeordnet, daß sie in der Ruhelage das Elastomerprofil abdecken und etwa an der Innenseite der Stirnschalung anliegen. Zusätzlich wird das Elastomerprofil durch eine elastische Abdeckung in der Ruhestellung in zusammengedrückter LageTo solve this problem, a combination of spring plates and an inflatable elastomer profile is provided according to claim 1. The elastomer profile is preferably housed in a recess on the inside of the box-shaped construction of the front formwork. The spring plates are bent and also arranged on the inside of the front formwork so that they cover the elastomer profile in the rest position and lie approximately against the inside of the front formwork. In addition, the elastomer profile is held in a compressed position by an elastic cover in the rest position.

festgehalten. Die elastische Abdeckung schützt das aufblasbare Profil auch gegenüber den Federblechen, die aus nicht rostendem Federstahl bestehen. Durch Überdruck in dem Elastomerprofil werden die Federbleche in ihre abdichtende Stellung gebracht. Wird der Überdruck in dem aufgeblasenen Profil aufgehoben, drückt die elastische Abdeckung das Profil in die Ausgangslage zurück und zugleich federn auch die Federbleche in ihre ursprüngliche Lage zurück. Der Vorgang des Aktivierens und Entlüftens läßt sich nahezu beliebig wiederholen.The elastic cover also protects the inflatable profile from the spring plates, which are made of rust-proof spring steel. The spring plates are brought into their sealing position by excess pressure in the elastomer profile. If the excess pressure in the inflated profile is released, the elastic cover pushes the profile back into its original position and at the same time the spring plates spring back into their original position. The process of activation and venting can be repeated almost as often as you like.

Weitere Einzelheiten der neuerungsgemäßen Dichtung werden anhand des auf der beigefügten Zeichnung vereinfacht und schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles für die Anwendung der Dichtung bei einer beweglichen Stirnschalung beschrieben.Further details of the seal according to the innovation are described using the preferred embodiment shown in simplified and schematic form in the attached drawing for the application of the seal in a movable front formwork.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt eines Teiles der unteren Seite einen im übrigen kastenförmigen Profils einer innerhalb eines nicht dargestellten Schildschwanzes beweglichen Innenschalung. Die Stirnschalung weist unter anderem Teile 1 und 2 auf. In einer Ausnehmung des inneren Teiles 2 ist ein Elastomerprofil 10 über eine Luftzuführung 5 aufblasbar angeordnet. Es wird durch eine elastische Abdeckung 11 in der Ruhelage zusammengedrückt. Die Abdeckung 11 ist seitlich um Stahlseile 7 herumgeführt, die auf Halteleisten 8, 14 aufliegen. Diese Halteleisten werden mittels Schrauben 6 in geeigneter Weise an dem Teil 2 der Stirnschalung gehalten. Eine doppelte Lage von Federblechen 12, 13 ist an der Stirnschalung 1, 2 mittels Halteteilen 3 und Schrauben angebracht. Die zu befestigenden Enden der Federbleche 12, 13 sind schräg angebracht, so daß sie etwa in den gegebenenfalls abzudichtenden Spalt weisen. Die Federbleche 12, 13 sind in ihrem freien Ende geknickt, so daß sie in der Ruhelage im wesentlichen parallel zumThe drawing shows a longitudinal section of a part of the lower side of an otherwise box-shaped profile of an inner formwork that is movable within a shield tail (not shown). The front formwork has, among other things, parts 1 and 2. An elastomer profile 10 is arranged in a recess in the inner part 2 so that it can be inflated via an air supply 5. It is compressed in the rest position by an elastic cover 11. The cover 11 is guided laterally around steel cables 7 that rest on retaining strips 8, 14. These retaining strips are held in a suitable manner to part 2 of the front formwork by means of screws 6. A double layer of spring plates 12, 13 is attached to the front formwork 1, 2 by means of retaining parts 3 and screws. The ends of the spring plates 12, 13 to be fastened are attached at an angle so that they point approximately into the gap that may be to be sealed. The spring plates 12, 13 are bent at their free end so that in the rest position they are essentially parallel to the

inneren Umfang der Stirnschalung 2 verlaufen und hier bei die elastischen Teile 10, 11 schützend abdecken.inner circumference of the front formwork 2 and protectively cover the elastic parts 10, 11.

Wenn die Dichtung im Bedarfsfall zu aktivieren ist, wird das schlauchfömige'Elastomerprofil 10 aufgeblasen. Dabei dehnt sich auch die elastische Abdeckung 11 aus und die freien Enden der Federbleche 12, 13 werden an die nur angedeutete Innen- oder Umsetzschalung 9 angedrückt. Dabei können die Federbleche 12, 13 einen Spalt von bis zu 60 mm abdichten und sind infolge des mittels Luftdruck aufgeblasenen Elastomerprofils in der Lage, sich auch auf Veränderungen des Abstandes zwischen Innenschalung und Stirnschalung während der Bewegung der Stirnschalung im Schildschwanz einzustellen. Die Bewegung der Stirnschalung in dem Schildschwanz wird durch die Extrusion des Betons in einen Ringraum erzeugt, der nicht dargestellt ist und sich auf der Zeichnung rechts von der Stirnschalung befinden würde.If the seal is to be activated in case of need, the tubular elastomer profile 10 is inflated. The elastic cover 11 also expands and the free ends of the spring plates 12, 13 are pressed against the only indicated inner or transfer formwork 9. The spring plates 12, 13 can seal a gap of up to 60 mm and, due to the elastomer profile being inflated by means of air pressure, are also able to adjust to changes in the distance between the inner formwork and the front formwork during the movement of the front formwork in the shield tail. The movement of the front formwork in the shield tail is created by the extrusion of the concrete into an annular space, which is not shown and would be located to the right of the front formwork in the drawing.

Sofern an den üblicherweise für derartige Zwecke und auch an einer beweglichen Stirnschalung verwendeten Paketen von Federblechen, die dauernd an der Innnenschalung anliegen, ein Verschleiß eintritt, kann die neuerungsgemäße Dichtung aktiviert werden und stellt ein weiteres bisher noch nicht beanspruchtes Paket von Federblechen zur Verfügung, das über einen Zeitraum von mehreren Tagen eine ausreichende Dichtwirkung ergeben kann, so daß eine Unterbrechung von Vortrieb und Extrusion von Beton in einem planbaren geeigneten Augenblick vorgenommen werden kann.If the packages of spring plates that are usually used for such purposes and also on a movable front formwork and that are permanently in contact with the inner formwork become worn, the new seal can be activated and provides another package of spring plates that has not yet been used, which can provide a sufficient sealing effect over a period of several days, so that the advance and extrusion of concrete can be interrupted at a suitable, plannable moment.

Claims

Protection claims

1. Activated seal on tunnel boring machines using overlapping spring plates, in particular for sealing the gap between a front formwork that is movable in the shield tail and an inner formwork, characterized in that spring plates (12, 13) are bent and arranged in such a way that in the rest position they rest against a non-stressed surface or the inside of the front formwork (2),

a tubular, inflatable elastomer profile

(10) is fixed between the surface or the front formwork (2) and the spring plates (12, 13), an air supply (5) is provided to the elastomer profile (10) and the elastomer profile (10) can be compressed into the rest position by an elastic cover (11),

whereby by inflating the elastomer profile (10) and expanding the cover (11), the spring plates (12, 13) are brought into sealing contact with the inner formwork (9) or another surface.

2. Seal according to claim 1, characterized in that spring plates (12, 13) and inflatable elastomer profile (10) are arranged on the inner circumference of the front formwork (2).

3. Seal according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged on the outer circumference of the shield casing and the non-stressed surface against which the spring plates (12, 13) rest in the rest position is a section of the outer surface of the shield casing.