EP0566711A1 - Schildschwanzdichtung. - Google Patents

Schildschwanzdichtung.

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EP0566711A1
EP0566711A1 EP92920860A EP92920860A EP0566711A1 EP 0566711 A1 EP0566711 A1 EP 0566711A1 EP 92920860 A EP92920860 A EP 92920860A EP 92920860 A EP92920860 A EP 92920860A EP 0566711 A1 EP0566711 A1 EP 0566711A1
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EP
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shield tail
seal according
tail seal
sealing lip
shield
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EP0566711B1 (de
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Siegfried Glang
Lothar Anheuser
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Phoenix AG
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Phoenix AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/0635—Tail sealing means, e.g. used as end shuttering

Definitions

  • the invention relates to a shield tail seal for tunneling shields, consisting of a base body made of elastomeric (rubber or rubber-toothed) material, which is essentially rectangular in the longitudinal direction
  • running holding means which is arranged on a holder arranged on the shield tail (end part of the shield casing)
  • Shield tail is an annular gap that leads outwards through the surrounding mountains or soil and inwards
  • Shield and tunnel construction is done using a shield tail seal.
  • the annular gap must be
  • a generic shield tail seal is known from DE-C-32 06 927, which has been tried and tested, but with the problem of pressing under pressure
  • the object of the invention is therefore to provide a tail seal which, even with such an overlap, prevents the grout 1 from reaching the area of the visual machine.
  • Fig. 2 to 4 shield tail seals with a
  • Fig. 5 is a Schi Idschwanzdi device with at least one outer sealing lip with a substantially finger-shaped cross-sectional shape
  • Fig. 6 is a shield tail seal with a
  • Fig. 1A shows the shield tunneling in tubbing construction (tubbing segments 1), in the areas I to V sealing profiles made of elastomeric material are used, which have a different basic structure depending on the application.
  • I shield tail seal (Fig. 1B);
  • Fig. 1B now shows the generic shield tail seal, the base body (2), which is inclined against the direction of advance (arrow direction) in
  • the base body (2) of the shield tail seal (7) has a substantially rectangular cross section in the longitudinal direction.
  • a holding means (8) which runs essentially centrally in this base body is fastened to a holder (10) arranged on the shield tail (9).
  • a holder (10) arranged on the shield tail (9).
  • the base body is formed with a sealing lug (12) which, in the operating state, resiliently presses against the outside (4) of the tunnel lining.
  • the outer side (13) of the base body now has an outer sealing lip (14) in the upper region adjacent to the shield tail (9), which, viewed in cross section, is essentially triangular in shape.
  • the outer sealing lip is equipped with a single channel (15), which also has an essentially triangular cross-sectional shape
  • the wall thickness a of the leg (16) facing the shield tail (9) is greater than the wall thickness b of the leg (17) facing away from the shield tail.
  • the nose (18) of the outer sealing lip (14) protrudes even in the installed state (shown here) beyond the outer surface (19) of the optic tail or optic jacket. This means that if there is an overlap (6),
  • the nose (18) of the outer sealing lip (14) does not flap forward even with a compression pressure of up to 5 bar with a maximum overlap of 20 mm, i.e. in the direction of advance (arrow direction) to.
  • Fig. 3 shows a Schi Idschwanzdi device (20), which also has a triangular-shaped outer sealing lip (21) seen in cross section, but which has a two-row arrangement of channels. There is the
  • the row facing the base body (2) consists of three channels (24) which have an essentially circular cross-sectional shape.
  • Channels (28) are substantially circular
  • FIG. 5 now shows a shield tail seal (29) with an outer sealing lip (30), which is essentially finger-shaped in cross section and the like
  • Nose (31) in the installed state protrudes beyond the outer surface (19) of the shield tail or optic coat.
  • the base body (2) is expediently equipped with a further finger-shaped outer sealing lip (32), the nose (33) of which also protrudes beyond the outer surface (19) in the installed state.
  • This additional outer sealing lip is provided in the transition area to the base body with a notch (34), which is located on the side facing away from the shield tail.
  • Fig. 6 now shows the base body (2) with molded
  • the essentially central holding means (8) is on the holder (10) arranged on the shield tail (9), for which there are different embodiments,
  • the shield tail seal itself is interchangeably anchored by means of the screw system (35).
  • the shield tail seal is now expediently equipped with a spring plate (36) on the side facing the tunnel lining (outer side 4)
  • Shield jacket (37) is attached (e.g. screwed)
  • Tunnel environment does not run uniformly, so that the overlap (6) in its gap distance e - with respect to the outer surface (19) of the shield tail or
  • FIG. 7 is intended to illustrate a further expedient embodiment of the outer seal according to the invention using the shield tail seal (29) according to FIG. 5.
  • the nose (31) of the outer sealing lip (30) is

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Description

S c h i l d s c h w a n z d i c h t u n g
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schildschwanzdichtung für Vortriebsschilde, bestehend aus einem Grundkörper aus elastomerem (Gummi oder gummiahnliehern) Werkstoff, der einen in Längsrichtung im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt aufweist und entgegen die Vortriebsrichtung geneigt ist, wobei an dessem Gleitende innenseitig eine Dichtungsnase angeformt ist, die im Betriebszustand federnd gegen die Außenseite der Tunnelauskleidung drückt; sowie einem im Grundkörper im wesentlichen mittig
verlaufenden Haltemittel, das an einer am Schildschwanz (Endteil des Schildmantels) angeordneten Halterung
befestigt ist.
Beim SehiIdvortriebsverfahren entsteht hinter dem
Schildschwanz ein Ringspalt, der nach außen hin durch das umgebende Gebirge bzw. Erdreich und nach innen
durch die Tunnelauskleidung (Verschalung, TübbingSegmente) begrenzt wird. Die Abdichtung zwischen
Schild und Tunnelkonstruktion geschieht mittels einer Schildschwanzdichtung. Dabei muß der Ringspalt
vollständig mit Verpreßmörte l verfüllt werden, wobei es üblich ist, diese Verpressung durch Öffnungen in den
Tübbing-Segmenten oder durch Rohrleitungen durch den
Schild durchzuführen.
Eine gattungsgemäße Schildschwanzdichtung ist aus der DE-C-32 06 927 bekannt, die praxiserprobt ist, wobei jedoch das Problem des Verpressens unter Druck bei
überschnitt (Ausbrüche) im standfesten Boden (z.B. immer in felsigen Abschnitten) bislang unbefriedigend gelöst ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schi ldschwanzdichtung bereitzustellen, die auch bei einem derartigen überschnitt verhindert, daß der Verpreßmörte l in den Bereich der SehiIdmaschine gelangt. Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1.
D i e Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A, 1B den Schildvortrieb in Tübbing-Bauweise
CFig. 1A) sowie den Grundaufbau der
Schi Idschwanzdi chtung (Fig. 1B);
Fig. 2 bis 4 Schildschwanzdichtungen mit einer
einzigen Außendichtlippe mit einer im wesentlichen dreiecksförmigen
Querschnittsform (Variante A);
Fig. 5 eine Schi Idschwanzdi chtung mit wenigstens einer Außendi cht lippe mit im wesentlichen fingerförmiger Querschnittsform
(Variante B);
Fig. 6 eine Schildschwanzdichtung mit einem
Federblech;
Fig. 7 eine Schildschwanzdichtung mit
Sehleppblech.
Fig. 1A zeigt den Schildvortrieb in Tübbing-Bauweise (Tübbing-Segmente 1), wobei in den Bereichen I bis V Dichtungsprofile aus elastomerem Werkstoff eingesetzt werden, die verwendungsspezifisch einen unterschiedlichen Grundaufbau aufweisen. Im einzelnen: I Schildschwanzdichtung (Fig. 1B);
II Tübbing-Dichtung;
III Schildgelenkdichtung;
IV Dichtung für die Schneidradverschiebung;
V Drucktürdichtung.
Fig. 1B zeigt nun die gattungsgemäße Schildschwanzdichtung, wobei der Grundkörper (2), der entgegen die Vortriebsrichtung (Pfeilrichtung) geneigt ist, im
oberen, an den Schildschwanz angrenzenden Bereich (VI) außenseitig wenigstens eine erfindungsgemäße Dichtlippe - im folgenden Außendichtlippe genannt - aufweist, die nun beim Verfüllen des Ringspaltes (3) zwischen der
Außenseite (4) der Tübbing-Segmente und der geologischen Tunnelumgebung (5) auch bei einem überschnitt (6)
verhindert, daß der Ver p r e ßm ö r t e l in den Bereich der Schildmaschine gelangt.
Nach Fig. 2 weist der Grundkörper (2) der Schildschwanzdichtung (7) einen in Längsrichtung im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Ein in diesem Grundkörper im wesentlichen mittig verlaufendes Haltemittel (8) ist an einer am Schildschwanz (9) angeordneten Halterung (10) befestigt. Am Gleitende der Innenseite (11) des
Grundkörpers ist eine Dichtungsnase (12) angeformt, die im Betriebszustand federnd gegen die Außenseite (4) der Tunnelauskleidung drückt. Die Außenseite (13) des Grundkörpers weist nun im oberen, an den Schildschwanz (9) angrenzenden Bereich eine Außendiehtlippe (14) auf, die im Querschnitt gesehen im wesentlichen dreiecksförmig gestaltet ist. Dabei ist die Außendichtlippe mit einem einzigen Kanal (15) ausgestattet, der ebenfalls eine im wesentlichen dreiecksförmige Querschnittsform
aufweist, und zwar unter Bildung zweier in einem
spitzen Winkel zuverlaufenden Schenkel (16, 17), die eine Windestwandstärke von 15 mm besitzen.
Zwe ckmäßi ge rwe i se ist dabe i d ie Wands tä rke a des dem Schildschwanz (9) zugewandten Schenkels (16) größer als die Wandstärke b des dem Schildschwanz abgewandten Schenkels (17). Die Nase (18) der Außendichtlippe (14) ragt bereits im Einbauzustand (hier dargestellt) über die Außenfläche (19) des Sehildschwanzes bzw. Sehildmantels hinaus. Dadurch wird bei einem überschnitt (6),
welches der Spalt zwischen der Außenfläche (19) und der geologischen Tunne lumgebung (5) ist, verhindert,
daß der Verpreßmörtel, der unter Druck in den Ringspalt (3) gepreßt wird, in die Sehildmaschine gelangt. Die Nase (18) der Außendi cht lippe (14) schlägt selbst bei einem Verpreßdruck bis 5 bar bei maximalem überschnitt von 20 mm nicht nach vorne, d.h. in Vortriebsrichtung (Pfei lrichtung), um.
Fig. 3 zeigt nun eine Schi Idschwanzdi chtung (20), die ebenfalls eine im Querschnitt gesehen dreiecksförmige Außendichtlippe (21) aufweist, die jedoch eine zweireihige Anordnung von Kanälen besitzt. Dabei besteht die der
Nase (22) zugewandte Reihe aus einem einzigen Kanal (23), der im Querschnitt gesehen ovalförmig gestaltet ist
Cgrößter Durchmesser in Längsrichtung des Grundkörpers), während die dem Grundkörper (2) zugewandte Reihe aus drei Kanälen (24) besteht, die eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsgesta lt aufweisen.
Nach Fig. 4 besitzt die SehiIdschwanzdichtung (25)
eine wiederum im Querschnitt gesehen dreiecksförmige
Außendi cht lippe (26) mit Nase (27), wobei jedoch hier die Kanäle dreireihig angeordnet sind. Sämtliche
Kanäle (28) sind von im wesentlichen kreisförmiger
Que rs c hn itt sges ta l t und bilden eine Gitterstruktur. Fig. 5 zeigt nun eine Schildschwanzdichtung (29) mit einer Außendichtlippe (30), die im Querschnitt gesehen im wesentlichen fingerförmig gestaltet ist und deren
Nase (31) im Einbauzustand (hier dargestellt) über die Außenfläche (19) des Schildschwanzes bzw. Sehildmantels hinausragt. Zweckmäßigerweise ist der Grundkörper (2) mit einer weiteren fingerförmigen Außendichtlippe (32) ausgestattet, wobei deren Nase (33) im Einbauzustand ebenfalls über die Außenfläche (19) hinausragt. Dabei ist diese zusätzliche Außendichtlippe im Übergangsbereich zum Grundkörper hin mit einer Einkerbung (34) versehen, die sich auf der dem Schildschwanz abgewandten Seite befindet. Der Abstand c der beiden im wesentlichen
gleich langen Dichtlippen (30, 32) sollte dabei
wenigstens der halben Lippenlänge d betragen.
Fig. 6 zeigt nun den Grundkörper (2) mit angeformter
Dichtnase (12) im Einbauzustand (schraffierte Darstellung) wie auch die Position dieses Grundkörpers (21) und
dessen Dichtungsnase (12') im Betriebszustand, bei dem die Nase (12') federnd gegen die Außenseite (4) der
Tunnelauskleidung drückt. Das im Grundkörper im
wesentlichen mittig verlaufende Haltemittel (8) ist an der am Schildschwanz (9) angeordneten Halterung (10), für die es verschiedene Ausführungsformen gibt,
befestigt. Die Schildschwanzdichtung selbst ist mittels des Schraubensystems (35) austauschbar verankert.
Zweckmäßigerweise ist nun die Schildschwanzdichtung auf der der Tunnelauskleidung (Außenseite 4) zugewandten Seite mit einem Federblech (36) ausgestattet, das am
Schildmantel (37) befestigt (z.B. verschraubt) ist
und innerhalb des oberen Bereiches des Grundkörpers (2) innenseitig anliegt. Neben der Funktion eines Schmutzabweisers unterstützt das Federblech (36) insbesondere die Anpassung der erfindungsgemäßen Außendichtlippe (Bereich VI) an die geologische Tunnelumgebung
(5) bei überschnitt (6), wobei in der Regel diese
Tunnelumgebung nicht einheitlich verläuft, so daß sich auch der überschnitt (6) in seinem Spaltabstand e - bezogen auf die Außenfläche (19) des Schildschwanzes bzw.
Schildmantels - ständig verändert.
Fig. 7 soll nun anhand der Schildschwanzdichtung (29) gemäß Fig. 5 eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Außendichtung verdeutlichen. Dabei wird die Nase (31) der Außendichtlippe (30) mittels
eines Schleppbleches (38), das am Schildmantel befestigt ist, vor Abrieb geschützt. In diesem Zusammenhang muß betont werden, daß die Ausbrüche in felsigen Abschnitten häufig sehr scharfkantig sind, so daß der auf die
ungeschützte Außendichtlippe (30) wirkende Abrieb
wesentlich höher sein wird als der auf die Dichtungsnase (12) wirkende Abrieb, zumal die Dichtungsnase (12) federnd gegen eine im wesentlichen glatte Außenseite (4) der
Tunne lausk leidung drückt.
Ein Schutz der Nase (33) der Dichtlippe (32) vor Abrieb ist nicht erforderlich.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Schildschwanzdichtung (7, 20, 25, 29) für
Vortriebsschilde, bestehend aus
- einem Grundkörper (2) aus elastomerem Werkstoff,
der einen in Längsrichtung im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt aufweist und entgegen
die Vortriebsrichtung geneigt ist, wobei an
dessen Gleitende innenseitig (Innenseite 11)
eine Dichtungsnase (12) angeformt ist, die
im Betriebszustand federnd gegen die Außenseite
(4) der Tunnelauskleidung drückt; sowie
- einem im Grundkörper (2) im wesentlichen
mittig verlaufenden Haltemittel (8), das an
einer am Schildschwanz (9) angeordneten
Halterung (10) befestigt ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
- der Grundkörper (2) im oberen, an den Schildschwanz (9) angrenzenden Bereich (VI) außenseitig (Außenseite 13) wenigstens eine Dichtlippe (Außendichtlippe 14, 21,
26, 30, 32) aufweist, deren Nase (18,22, 27,
31, 33) im Einbauzustand über die Außenfläche (19) des Schildschwanzes (9) bzw. Schildmantels (37)
hinausragt.
2. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzige Außendichtlippe
(14, 21, 26) eine im wesentlichen dreiecksförmige
Querschnittsform aufweist.
3. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außendichtlippe
wenigstens einen Kanal aufweist.
4. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendichtlippe (14) einen einzigen Kanal (15) besitzt, der eine im wesentlichen dreiecksförmige Querschnittsform aufweist, und zwar unter Bildung zweier in einem spitzen Winkel
zuverlaufenden Schenkel (16, 17).
5. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mindestwandstärke der
Schenkel (16, 17) 15 mm beträgt.
6. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke a des dem Schildschwanz (9) zugewandten Schenkels (16)
größer ist als die Wandstärke b des dem Schildschwanz abgewandten Schenkels (17).
7. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Außendichtlippe eine
zweireihige Anordnung von Kanälen aufweist.
8. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Nase (22) der Außendichtlippe (21) zugewandte Reihe aus einem einzigen Kanal (23) besteht, der im Querschnitt gesehen
ovalförmig gestaltet ist, während die dem
Grundkörper (2) zugewandte Reihe aus drei
Kanälen (24) besteht, die eine im wesentlichen
kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen.
9. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Außendichtlippe eine
dreireihige Anordnung von Kanälen aufweist.
10. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß sämtliche Kanäle (28) im
wesentlichen von kreisförmiger Querschnittsgestalt sind und eine dreieeksförmige Gitterstruktur bilden,
11. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzige Außendichtlippe
(30) eine im wesentlichen fingerförmige
Querschnittsform aufweist.
12. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß diese zwei Außendichtlippen
(30, 32) besitzt, die eine im wesentlichen
fingerförmige Querschnittsform und eine im
wesentlichen gleiche Lippenlänge d aufweisen.
13. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand c der beiden
Dichtlippen (30, 32) wenigstens der halben
Lippenlänge d beträgt.
14. Schildschwanzdichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Dichtlippe (32) im Übergangsbereich zum Grundkörper (2) hin mit einer Einkerbung (34) versehen ist, die sich auf der dem Schildschwanz (9) abgewandten Seite
befindet.
15. Schildschwanzdiehtung nach einem der Ansprüche
1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf
der der Außenseite (4) der Tunnelauskleidung
zugewandten Seite mit einem gewinkelten Federblech (36) ausgestattet ist, das am Schildmantel (37)
befestigt ist und innerhalb des oberen Bereiches des Grundkörpers (2) innenseitig anliegt.
16. Schildschwanzdiehtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (18, 22, 27, 31) der Außendichtlippe (14, 21, 26, 30) mittels eines am Schildschwanz verankerten
Sehleppbleches (38) vor Abrieb geschützt ist.
EP92920860A 1991-10-18 1992-10-10 Schildschwanzdichtung Expired - Lifetime EP0566711B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4134433 1991-10-18
DE4134433 1991-10-18
PCT/DE1992/000860 WO1993008370A1 (de) 1991-10-18 1992-10-10 Schildschwanzdichtung

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Publication Number Publication Date
EP0566711A1 true EP0566711A1 (de) 1993-10-27
EP0566711B1 EP0566711B1 (de) 1995-08-09

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EP (1) EP0566711B1 (de)
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AT (1) ATE126322T1 (de)
DE (2) DE4234264A1 (de)
DK (1) DK0566711T3 (de)
ES (1) ES2078062T3 (de)
GR (1) GR3017519T3 (de)
WO (1) WO1993008370A1 (de)

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