DE956234C

DE956234C - Tunnel or tunnel excavation shield with excavation knives

Info

Publication number: DE956234C
Application number: DEM24721A
Authority: DE
Inventors: Hermann Wienands
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1954-10-05
Filing date: 1954-10-05
Publication date: 1957-01-17

Description

Tunnel- oder Stollenvortriebsschild mit Vortriebsmessern Die Erfindung betrifft einen Tunnel- oder-Stollenrvortriebsschild mit auf Lehrrahmen geführten Vortriebsmesseirn, der zur Herstellung von begehbaren unterirdischen langgestreckten Hohlräumen, wie z. B. von Tunneln, Stollen, Kanälen u. dgl., dient.Tunnel or tunnel excavation shield with excavation knives The invention relates to a tunnel or tunnel driving shield with a guide frame Jacking fair, which is used for the production of accessible underground elongated Cavities, such as B. of tunnels, tunnels, canals and the like.

Bei bekannten Ausführungen derartiger Vortriebsschilde sind die Vortriebs.messer in Form von flachen Gebilden oder offenen, z. B. U-förmigen Stahlblechprofilen auf den dem- Querschnitt des herzustellenden. Tunnels oder Stollens angepaBteri Lehrrahmen gelagert und werden einzeln in Richtung des Streckenvortriebes abschnittsweise vorgetrieben. Diese Vortriebümesser lassen sich aber unter der Einwirkung des auf ihnen, lastenden Gebirgsdruckes und infolge ungleichmäßiger Widerstände im Erdreich nur unter beträchtlichem Kraftaufwand vorpressen. Für den Vorschub der Vortriebsmesser müssen daher schwere und teure Höchstdruckpressen im -Inneren der Vortriebsschilde montiert werden, die außerdem innerhalb der ausgebauten Strecke schwierig zu transportieren sind. Ferner weichen, derartige Vortriebsmesser leicht aus der gewünschten Richtung ab, so dahi sie z. B. mittels keilförmiger Vorsatzstücke od. dgl. beim weiteren Vortrieb wieder in die gewünschte Lage gebracht werden müssen. Ein besonderer Nachteil besteht aber darin., daß sich die Entwässerung und Entsendung des die gesamte Mantelfläche dees Vortriebsschildes umgebenden Erdreiches nicht durchführen läßt. - Diese Nachteile werden durch einen aus Vortriebsmessern gebildeten. Vortriebsschild vermieden, bei welchem gemäß der Erfindung als Vortriebsmesser Bohrrohre dienen, die mit Spülvorrichtungen zum Abführen des von ihnen erbohrten Erdreiches versehen sind. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Bohrrohre in Verbindung mit den Spülvorrichtungen unter wesentlich geringerem Kraftaufwand einzeln und abschnittsweise in das Erdreich vorgetrieben werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie aus der gewünschten Richtung abweichen, da das sich vor den Bohrrohren befindliche Erdreich durch die Einwirkung eines Spülmittels, z. B. Wasser und/oder Preßluft, aufgelockert und entfernt werden kann.In known designs of such propulsion shields, the propulsion knives in the form of flat structures or open, z. B. U-shaped sheet steel profiles the dem- cross section of the to be produced. Teaching framework adapted to tunnels or galleries stored and are individually driven in sections in the direction of the tunneling. These propulsion meters can be under the influence of the burden on them Mountain pressure and as a result of uneven resistance in the ground only under considerable Pre-press force. For the advance of the jacking knife must therefore heavy and expensive high-pressure jacks are installed inside the jacking shields are also difficult to transport within the developed route. Further if such propulsion knives deviate slightly from the desired direction, so then she z. B. od by means of wedge-shaped attachments. Like. During further advance again must be brought into the desired position. However, there is a particular disadvantage therein. That the drainage and dispatch of the entire surface area dees Can not carry out the jacking shield surrounding soil. - These Disadvantages are formed by one made up of propulsion knives. Propulsion shield avoided, in which, according to the invention, drill pipes are used as jacking knives, which are provided with flushing devices are provided for discharging the soil they have drilled. Through this arrangement it is achieved that the drill pipes in connection with the flushing devices under substantially driven into the ground individually and in sections with less effort without the risk of them being out of the desired direction deviate, as the soil in front of the drill pipes is caused by the action a detergent, e.g. B. water and / or compressed air, loosened and removed can.

In einem bevorzugten Ausbildungsform ist erfindungsgemäß in jedem Bohrrohr zur Bildung der Spülvorrichtung ein konzentrisches Rohr unter Bildung eines zur Aufnahme des Spülmittels dienenden ringförmigen Hohlraumes eingebaut, der in der Nähe des vorderen, zweckmäßig als Bohrschuh ausgebildeten Bohrrührendes durch mehrere als Strahlgeber dienende Kanäle in das den Bohrschuh umgebende Erdreich mündet. Auf diese einfache Weise wird bewirkt, daß das Spülmittel in :das die vorderen Enden der Bohrrohre umgebende Erdreich eindringen und dieses durch das Innere der Bohrrohre nach hinten abführen kann, ohne daß der freie Querschnitt der Bohrrohre und damit deren Vorschub oder das Abführen der Endmassen durch Vorsprünge od. dgl. beeinträchtigt wird. Das erbohrte Erdreich tritt durch die hinteren offenen Enden der Bohrrohre hinaus, wo es die durch deren Vorschub entstandenen Hohlräume wieder ausfüllen kann, während das Spülmittel in an sich bekannter Weise abgOeitet oder im Kreislauf wieder erneut zum Spülen verwendet werden kann.In a preferred embodiment, the invention is in each Drill pipe to form the flushing device a concentric pipe to form a built-in annular cavity serving to hold the detergent, which is in near the front, appropriately designed as a drill shoe, Bohrrührendes through several channels serving as radiation emitters in the soil surrounding the drill shoe flows out. This simple way causes the detergent in: the one in front Penetrate ends of the drill pipe surrounding soil and this through the interior of the Drill pipes can lead away to the rear without affecting the free cross-section of the drill pipes and thus their advance or the removal of the end masses through projections or the like. is affected. The drilled soil passes through the rear open ends of the drill pipes, where the cavities created by their advancement are again can fill while the detergent is drained or in a known manner can be used again for rinsing in the circuit.

Da für dem Vorschub der als Bohrrohre ausgebildeten Vortriebsmesser auf diese Weise keine erheblichen Preßdrücke mehr erforderlich sind, können die Bohrrohre unter Verwendung von an ihnen angeklemmten Treibambossen z. B. mittels Lufthämmer, Winden oder auch von Hand vorgetrieben. werden. Die Treibambosse können dann von den Bohrrohren nach einem um eine bestimmte Länge erfolgten Vorschub abgenommen und an einer anderen rückwärtigen Stelle wieder an die Bohrrohre angeklemmt werden.As for the advance of the jacking knives, which are designed as drill pipes In this way, no more significant pressing pressures are required, the Drill pipes using drive anvils clamped to them z. B. by means of Air hammers, winches or driven by hand. will. The driving anvils can then removed from the drill pipes after a feed of a certain length and clamped onto the drill pipes at another rear location.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Bohrrohre auf den Lehrrahmen mit seitlichen Lücken voneinander geführt und gelagert, und die Lücken zwischen den Bohrrohren sind durch zusätzliche Rohre kleineren Durchmessers abgedeckt, wobei diese zusätzlichen Rohre durch die Umfangsflächen der Bohrrohre geführt werden. Diese Anordnung bewirkt, daß die Umfangsflächen der Bohrrohre mit denjenigen der über den Lücken vorgetriebenen Rohre schmale Längsspalten bilden. Durch diese Längsspalten kann das in dem den Vortriebsschild umgebenden Erdreich etwa vorhandene Grundwasser oder feine Fließsande in das Innere des Vortriebsschildes hindurchtreten. Auf diese Weise wird eine Entwässerung des Erdreiches erzielt, wodurch der auf dem V ortriebsschild bzw. auf den Bohrrohren lastende radiale Gebirgsdruck erheblich vermindert wird, so daß eine weitere Voraussetzung für den erleichterten Vorschub der Bohrrohre geschaffen ist. Die zusätzlichen Rohre können. z. B. mittels Zuganker od. dgl. zugleich mit den Bohrrohren oder auch getrennt von ihnen vorwärts getrieben -werden.According to a further feature of the invention, the drill pipes are on the Teaching frame with lateral gaps guided and stored from one another, and the gaps between the drill pipes are covered by additional pipes of smaller diameter, these additional pipes being passed through the peripheral surfaces of the drill pipes. This arrangement causes the peripheral surfaces of the drill pipes with those of the Form narrow longitudinal gaps over the gaps. Through these longitudinal gaps the groundwater that may be present in the soil surrounding the jacking shield or fine flowing sand pass into the interior of the jacking shield. To this A drainage of the soil is achieved, whereby the on the V ortriebsschild or the radial rock pressure on the drill pipes is considerably reduced, so that a further prerequisite for the easier advance of the drill pipes is created is. The extra pipes can. z. B. by means of tie rods. Like. At the same time with be driven forward along the drill pipes or separately from them.

Zur weiteren Erleichterung des Vortriebes der Bohrrohre können die dieLücken zwischen den. Bohrrohren abdeckenden Rohre kleineren Durchmessers zur Abgabe eines Schmiermittels an das umgebende Erdreich und an die Bohrrohre dienen, in dem sie z. B. mit einer das Schmiermittel enthaltenen saugfähigen Füllung, z. B. Schaumgummi, und mit Wandöffnungen versehen sind. Das Schmiermittel, z. B. Wasser oder dünnflüssiges Öl, wird in die Rohre eingepreßt, von der saugfähigen Füllung aufgenommen und tritt tropfenweise durch die Wandöffnungen hinaus, wobei es das Erdreich und die Umfangsflächen aller Rohre benetzt.To further facilitate the advance of the drill pipe, the the gaps between the. Small diameter pipes for covering drill pipes Serve to deliver a lubricant to the surrounding soil and to the drill pipes, in which they z. B. with an absorbent filling containing the lubricant, e.g. B. foam rubber, and are provided with wall openings. The lubricant, e.g. B. water or thin oil, is pressed into the pipes from the absorbent filling and emerges drop by drop through the wall openings, whereby it is the Soil and the peripheral surfaces of all pipes wetted.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die an den Lehrrahmen angebrachten lagerschalenartigen Führungen der Bohrrohre einzeln mittels in den Lehrrahmen sitzender Stellschrauben od. dgl. radial einstellbar sind. Hierdurch wird ermöglicht, daß durch Verstellen der Stellschrauben die Bohrrohre einzeln gehoben oder gesenkt werden können für den Fall, daß die Vorschubrichtung des Vortriebsschildes geändert oder. die Richtung der Bohrrohre gegebenenfalls korrigiert werden soll. Durch die verhältnismäßig große Länge der Lagerschalen von beispielsweise o,5 m wird der Vorschub der Bohrrohre erleichtert. Sie können ebenfalls durch die zusätzlichen. Rohre geschmiert werden. Die Abb. i bis 9 veranschaulichen schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vortriebsschildes, und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht des Vortriebsschildes und Abb. 2 dessen Querschnitt, Abb. 3 und q. zwei weitere Ausbildungsformen. Abb. 5 eine vergrößerte Darstellung im Querschnitt, Abb.6 den an das Bohrrohr angeklemmten Treibamboß, Abb. 7 ein Bohrrohr im Längs- und Querschnitt, Abb. 8 einen Längsschnitt durch das zusätzliche Rohr, welches für die Abdeckung der Lücken zwischen den Bohrrohren und gegebenenfalls zum. Schmieren dient und Abb. 9 den an dem zusätzlichen. Rohr angebrachten Zuganker.Another feature of the invention is that the teaching framework attached bearing shell-like guides of the drill pipes individually by means of in the Teaching frame seated adjusting screws or the like are radially adjustable. Through this enables the drill pipes to be lifted individually by adjusting the adjusting screws or can be lowered in the event that the direction of advance of the propulsion shield changed or. the direction of the drill pipe should be corrected if necessary. Due to the relatively large length of the bearing shells of, for example, 0.5 m the advancement of the drill pipes is facilitated. You can also go through the additional. Pipes are lubricated. Figs. I to 9 illustrate schematically an embodiment of the propulsion shield according to the invention, namely Fig. i shows a side view of the jacking shield and Fig. 2 its cross-section, Fig. 3 and q. two more Forms of training. Fig. 5 is an enlarged representation in cross section, Fig.6 the Driving anvil clamped to the drill pipe, Fig. 7 a drill pipe in longitudinal and cross-section, Fig. 8 is a longitudinal section through the additional pipe which is used for the cover the gaps between the drill pipes and, if necessary, to. Lubrication is used and Fig. 9 on the additional. Tie rod attached to the pipe.

Die Bohrrohre i sind auf den Lehrrahmen 3 geführt. Diese bestehen aus einzelnen Teilen, die an den Verbindungsstellen q. mittels der Schrauben 7 miteinander verschraubt sind. Die Bohrrohre sind in den auf dem Umfang der Lehrrahmen angebrachten Lagerschaden 5 geführt, welche mittels der Stifte 6 an einer axialen Verschiebung verhindert werden. Die radiale Verschiebung der Bohrrohre wird durch die Stellschrauben 8 ermöglicht. Die Lücken zwischen den Bohrrohren werden durch die Rohre 2 abgedeckt. Durch die schmalen. Längsspalten 2" können Grundwasser und feine Fließsande in -das Innere des Vortriebsschildes eintreten. Dis Rohre 2 sind mit den saugfähigen Füllungen 15 für die Aufnahme von Schmiermitteln versehen, die durch die Wandöffnungen i7 austreten können. Der Schlitz i6 in dem Rohr 2 dient zur Aufnahme eines Zugankers io, mit dessen Hilfe das Rohr :2 vorwärts getrieben werden kann. Die Bohrrohre i werden mit Hilfe des Treibambosses 9 vorgetriehen.The drill pipes i are guided on the teaching frame 3. These exist from individual parts, which at the connection points q. by means of the screws 7 with one another are screwed. The drill pipes are attached to the circumference of the teaching frame Bearing damage 5 out, which by means of the pins 6 to an axial displacement be prevented. The radial displacement of the drill pipes is controlled by the set screws 8 allows. The gaps between the drill pipes are made by the Tube 2 covered. Through the narrow. Longitudinal gaps 2 "can use groundwater and fine flowing sand - enter the interior of the shield. Dis tubes 2 are with the absorbent Fillings 15 provided for receiving lubricants through the wall openings i7 can exit. The slot i6 in the tube 2 is used to receive a tie rod io, with the help of which the pipe: 2 can be propelled forward. The drill pipes i are advanced with the aid of the driving anvil 9.

Den ringförmigen Hohlräumen i i wird das Spülmittel durch i2.unter Druck zugeführt, von wo es durch die hinter dem Bohrschuh 14 angebrachten Kanäle 13, denen ein ringförmiges Sieb 18 vorgelagert ist, nach vorn in das Erdreich gepreßt wird.The detergent is removed from the annular cavities i i by i2 Pressure is supplied from where it is through the channels attached behind the drill shoe 14 13, which an annular sieve 18 is upstream, pressed forward into the ground will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Tunnel or tunnel excavation shield with through Teaching frame guided and stored jacking knives, characterized in that as a jacking knife drill pipes (i) serve with flushing devices for discharge of the soil they have drilled.

2. Tunnel or tunnel excavation shield according to claim i, characterized in that in each drill pipe (i) to form the Flushing devices a concentric tube forming one for receiving the Rinsing agent serving annular cavity (ii) is installed and that this Cavity (i i) - near the front, appropriately designed as a drill shoe (i4): End of the drill pipe through several channels (i3) serving as radiation sources into the ground flows out.

3. tunnel or tunnel excavation shield according to claim i or 2, characterized in, that driving anvils (9) are clamped to the drill pipes (i).

4. Tunnel or gallery driving: shield according to one of claims i to 3, characterized in that the drill pipes (i) are guided and stored on the teaching frame (3) with lateral gaps from one another and the gaps iävischen the drill pipe by additional pipes (2) smaller, diameter are covered, these additional tubes (z) through, the peripheral surfaces of the Drill tubes (i) are guided.

5. tunnel or tunnel excavation shield according to claim 4, characterized in that the gaps between the drill pipes (i) cover Tubes (2) of smaller diameter for the delivery of a lubricant to the surrounding area Serve soil and the drill pipes (i) by z. B. with a the. Lubricant contained absorbent filling (i5), e.g. B. foam rubber, and with wall openings (i7) are provided.

6. Follow the tunnel or tunnel excavation shield. one of the claims i to 5, characterized in that the bearing shell-like attached to the teaching frame (3) Guides (5) of the drill pipes. (i) individually by means of sitting in the teaching frame (3) Adjusting screws (8) or the like are radially adjustable.