FR2738282A1 - Shield advance machine for mining equipment - Google Patents

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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
    • E21D9/0875Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
    • E21D9/0879Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering

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Abstract

A pressure-activated area (18) is provided and an operating space (20) remaining under normal pressure, which is separated from the pressure-activated area by a pressure wall (22). The pressure-activated area for its part is divided by an immersion wall (24) into a space (26) receiving mining equipment and a compensation space (28). In the division area between the mining space and the compensation space is a downwardly terminating floor wall (30) extending over the lower end of the immersion wall and partly covering the immersion wall to the mining space. Between the immersion wall and the floor wall, communication openings (32) are formed for pressure and flow connection between the mining space, and the compensation space.

Description

L'invention concerne une machine à creuser à bouclier munie d'un dispositif d'abattage composé d'un couteau circulaire qui porte l'outillage d'abattage sur celle de ses faces tournée vers le front de taille, d'un dispositif d'évacuation destiné à évacuer la matière abattue, d'une commande d'avancement, ainsi que d'une zone d'admission de pression et d'un local d'exploitation soumis à une pression normale et qui est séparé de la zone d'admission de pression par une cloison étanche, à côté du local d'exploitation, la zone d'admission de pression étant, par un mur submersible fermant dans sa partie supérieure mais qui s'arrête au-dessus du fond, subdivisée en un espace d'abattage qui loge le dispositif d'abattage et en une chambre de compensation. The invention relates to a shield digging machine provided with a slaughtering device composed of a circular knife which carries the slaughtering tool on that of its faces facing the cutting face, with a evacuation intended to evacuate the slaughtered material, from a progress control, as well as from a pressure admission zone and from an operating room subjected to normal pressure and which is separated from the admission zone pressure by a watertight partition, next to the operating room, the pressure admission zone being, by a submersible wall closing in its upper part but which stops above the bottom, subdivided into a space of slaughter which houses the slaughter device and a clearing house.

Pour creuser des tunnels souterrains dans des sols meubles avec ou sans nappe d'eau souterraine, on connaît des abatteuses-chargeuses qui se différencient essentiellement par le mode de maintien du front d'abattage, désigné également par front de taille. Selon les conditions géologiques, hydrologiques et la stabilité du front de taille, on met en oeuvre des systèmes de maintien mécanique, pneumatique et hydraulique. Des combinaisons ont aussi été déjà pratiquées. Dans le cas d'un maintien pneumatique et hydraulique, l'espace d'abattage est séparé par une cloison étanche du reste du local d'exploitation de la machine qui est sous pression normale. For digging underground tunnels in loose soils with or without an underground water table, feller-loaders are known which are essentially differentiated by the method of maintaining the slaughter front, also known as a pruning front. Depending on the geological, hydrological conditions and the stability of the working face, mechanical, pneumatic and hydraulic support systems are used. Combinations have also already been practiced. In the case of pneumatic and hydraulic support, the slaughter space is separated by a watertight partition from the rest of the machine operating room which is under normal pressure.

Dans le cas du maintien hydraulique, les systèmes sont encore classés en fonction de la consistance du fluide : hydraulique, visqueux et pâteux. Les modes de maintien déterminent également de façon importante les dispositifs d'évacuation qui ont pour fonction de dégager la matière abattue depuis la zone frontale jusqu'au tunnel. In the case of hydraulic maintenance, the systems are further classified according to the consistency of the fluid: hydraulic, viscous and pasty. The methods of maintenance also determine in a significant way the evacuation devices which have the function of releasing the slaughtered material from the frontal zone to the tunnel.

Pour évacuer de l'espace d'abattage sous pression ou rempli de fluide la terre détachée, on utilise des sas ou directement un système d'évacuation étanche. Dans le cas d'un maintien hydraulique ou visqueux, l'évacuation par pompage dans des canalisation s'est imposée. Pour le maintien par fluide pâteux, on utilise le convoyage étanche à vis sans fin. In order to evacuate the detached earth from the slaughter space under pressure or filled with fluid, airlocks are used or a sealed evacuation system is used directly. In the case of a hydraulic or viscous hold, the evacuation by pumping in pipes was imposed. For the maintenance by pasty fluid, the sealed conveyor using a worm screw is used.

Dans les dispositifs d'avancement avec maintien sous pression de fluides hydrauliques à visqueux, comme par exemple dans les brevets allemands DE 42 13 987 Al, DE 42 25 838 C2 ou DE 44 08 992 C1, il existe dans l'espace d'abattage, placée axialement entre le front de taille et la cloison étanche, une deuxième paroi, le mur submersible, ne fermant pas complétement, prévue de façon qu'entre elle et la cloison étanche, on puisse trouver une surface libre de fluide, bien que, devant le mur submersible, la totalité du front de taille sous pression soit mouillée. Au dessus de la surface libre, se trouve un milieu compressible, généralement de l'air comprimé, utilisé pour que règne une certaine surpression et pour compenser les changements de volume survenant dans l'espace d'abattage. In the advancement devices with maintenance under pressure of viscous hydraulic fluids, as for example in the German patents DE 42 13 987 A1, DE 42 25 838 C2 or DE 44 08 992 C1, there is in the slaughter space , placed axially between the working face and the watertight bulkhead, a second wall, the submersible wall, not completely closing, provided so that between it and the watertight bulkhead, a fluid-free surface can be found, although, in front of the submersible wall, the entire working face under pressure is wet. Above the free surface is a compressible medium, generally compressed air, used to create a certain overpressure and to compensate for changes in volume occurring in the slaughter space.

Conditionné par les différences entre l'afflux de terre lors de l'avancement et son écoulement dans le dispositif d'évacuation, il se produit dans l'espace d'abattage un bilan volumique inégal qui se traduit par la modification du niveau de la surface libre sous pression quasiment constante. Cet effet de compensation nécessite, à travers le mur submersible, une liaison de communication qui est prévue dans la partie inférieure de la zone de fond, afin d'obtenir le volume de compensation le plus important possible. Conditioned by the differences between the inflow of soil during advancement and its flow in the evacuation device, there occurs in the slaughter space an uneven volume balance which results in the modification of the level of the surface free under almost constant pressure. This compensation effect requires, through the submersible wall, a communication link which is provided in the lower part of the bottom zone, in order to obtain the largest possible compensation volume.

En raison de la pesanteur, l'admission de la matière dans le dispositif d'évacuation sur la cloison étanche se trouve également sur la zone de fond. En particulier, pour les sols à gros grains ou qui ont tendance à s'agglomérer, pour lesquels une grille ou un broyeur est placé devant l'orifice d'admission, on risque le danger d'une accumulation de matière pouvant conduire à l'obstruction de la liaison de communication. Cela entraîne, entre autres, une perturbation de la constance du volume du milieu de maintien incompressible dans l'espace d'abattage, accompagnée de fortes et inévitables modifications de la pression contre le front de taille, qui peuvent aller jusqu'à l'affaissement. Due to gravity, the inlet of the material into the evacuation device on the bulkhead is also located on the bottom area. In particular, for soils with large grains or which tend to agglomerate, for which a grate or a grinder is placed in front of the intake orifice, there is a risk of an accumulation of material which can lead to the communication link obstruction. This leads, among other things, to a disturbance in the constancy of the volume of the incompressible holding medium in the slaughter space, accompanied by strong and inevitable changes in the pressure against the working face, which can go as far as sagging .

La taille de l'orifice de communication est fortement limitée, particulièrement par le fait même de l'introduction d'un broyeur et aussi par la présence d'un dispositif d'arrêt dans le mur submersible, qui augmente le risque. The size of the communication orifice is greatly limited, particularly by the very fact of the introduction of a crusher and also by the presence of a stop device in the submersible wall, which increases the risk.

Ce dispositif d'arrêt a pour fonction de séparer le mur submersible du front de taille, de façon que la chambre de compensation puisse être complètement vidée et que le broyeur, par exemple, puisse être accessible pour réparation dans des conditions atmosphériques normales. Comme le dispositif d'évacuation est ainsi également isolé, aucun avancement n'est alors possible pendant ce temps. The function of this stop device is to separate the submersible wall from the cutting face, so that the compensation chamber can be completely emptied and the grinder, for example, can be accessible for repair under normal atmospheric conditions. As the evacuation device is thus also isolated, no advancement is then possible during this time.

L'objet de l'invention consiste à perfectionner une machine à creuser à bouclier, du type mentionné au début, pour en augmenter les performances d'abattage. The object of the invention is to improve a shield digging machine, of the type mentioned at the start, to increase the slaughter performance.

Cet objet est atteint, dans une machine à creuser à bouclier munie d'un dispositif d'abattage composé d'un couteau circulaire qui porte l'outillage d'abattage sur celle de ses faces tournée vers le front de taille, d'un dispositif d'évacuation destiné à évacuer la matière abattue, d'une commande d'avancement, ainsi que d'une zone d'admission de pression et d'un local d'exploitation soumis à une pression normale et qui est séparé de la zone d'admission de pression par une cloison étanche, à côté du local d'exploitation, la zone d'admission de pression étant, par un mur submersible fermant dans sa partie supérieure mais qui s'arrête au-dessus du fond, subdivisée en un espace d'abattage qui loge le dispositif d'abattage et en une chambre de compensation, en ce que, dans la zone divisée entre l'espace d'abattage et la chambre de compensation, est prévue une paroi de fond fermant dans sa partie inférieure et qui dépasse de l'extrémité inférieure du mur submersible et qui recouvre partiellement ce mur submersible vers l'espace d'abattage, entre le mur submersible et la paroi de fond étant prévus des orifices de communication permettant une liaison de pression et d'écoulement entre l'espace d'abattage et la chambre de compensation, un orifice d'admission pour le dispositif d'évacuation étant prévu dans la zone inférieure de la paroi de fond. This object is reached, in a shield digging machine provided with a slaughtering device composed of a circular knife which carries the slaughtering tool on that of its faces facing the cutting face, with a device evacuation intended to evacuate the slaughtered material, a progress control, as well as a pressure admission zone and an operating room subjected to normal pressure and which is separated from the zone d pressure inlet by a watertight partition, next to the operating room, the pressure inlet area being, by a submersible wall closing in its upper part but which stops above the bottom, subdivided into a space slaughter which houses the slaughter device and in a compensation chamber, in that in the area divided between the slaughter space and the compensation chamber is provided a bottom wall closing in its lower part and protruding from the lower end of the submersible wall and which partially covers this submersible wall towards the slaughter space, between the submersible wall and the bottom wall being provided with communication orifices allowing a pressure and flow connection between the slaughter space and the compensation, an inlet for the exhaust device being provided in the lower region of the bottom wall.

Grâce à la paroi de fond supplémentaire, prévue suivant l'invention, l'orifice du mur submersible est occulté et l'orifice de communication est déplacé de la zone de fond vers une zone plus en hauteur. Ainsi, la matière tombée sur le sol ne peut plus obstruer l'orifice de communication. Au lieu d'être prévu dans la cloison étanche, l'orifice d'admission du dispositif d'évacuation est prévu dans la zone inférieure de la paroi de fond et se trouve ainsi dans la paroi qui jouxte directement l'espace d'abattage.  Thanks to the additional bottom wall, provided according to the invention, the opening of the submersible wall is obscured and the communication opening is moved from the bottom area to a higher area. Thus, the material fallen on the ground can no longer obstruct the communication orifice. Instead of being provided in the watertight partition, the intake orifice of the evacuation device is provided in the lower zone of the bottom wall and is thus located in the wall which directly adjoins the slaughter space.

Grâce à cet agencement, on évite les angles morts où peut s'accumuler la matière abattue. En outre, la matière est maintenue en mouvement par la rotation du couteau circulaire dans l'espace d'abattage, et les agrégats de taille importante, qui ne passent pas dans l'orifice d'admission du dispositif d'évacuation, sont écartés par le couteau circulaire et/ou concassés. Ainsi, aucun élément limitant la grosseur des grains, telle une grille, n'est nécessaire devant l'orifice d'admission. Thanks to this arrangement, blind spots are avoided where the felled material can accumulate. In addition, the material is kept in motion by the rotation of the circular knife in the slaughter space, and the large aggregates, which do not pass through the intake orifice of the evacuation device, are separated by the circular knife and / or crushed. Thus, no element limiting the size of the grains, such as a grid, is necessary in front of the intake orifice.

Comme la solution proposée suivant l'invention élimine le danger d'obstruction, il n'est pas non plus nécessaire que le compartiment placé directement devant l'orifice d'admission du dispositif d'évacuation soit accessible. I1 n'est donc plus nécessaire de procéder à l'étanchement du mur submersible et de faire le vide dans la chambre de compensation. As the solution proposed according to the invention eliminates the danger of obstruction, it is also not necessary for the compartment placed directly in front of the intake orifice of the evacuation device to be accessible. It is therefore no longer necessary to seal the submersible wall and to create a vacuum in the compensation chamber.

Suivant un exemple de réalisation, il est prévu que les surfaces du mur submersible et de la paroi de fond, qui ne se superposent pas, se trouvent dans un même plan et que la partie du mur submersible qui se superpose avec la paroi de fond forme un décrochement et, observée depuis le local d'exploitation, soit escamotée derrière la paroi de fond. Ainsi, les éléments constitutifs du mur submersible et de la paroi de fond qui jouxtent l'espace d'abattage forment une paroi plane allant jusqu'aux orifices de communication et à l'orifice d'admission du dispositif d'évacuation. Cette paroi plane est nettoyée facilement par le couteau circulaire qui lui est directement contigu et n'offre donc aucune possibilité de dépôt indésirable de matière. According to an exemplary embodiment, it is provided that the surfaces of the submersible wall and of the bottom wall, which do not overlap, lie in the same plane and that the part of the submersible wall which overlaps with the bottom wall forms a setback and, observed from the operating room, is retracted behind the back wall. Thus, the constituent elements of the submersible wall and of the bottom wall which adjoin the slaughter space form a flat wall going up to the communication orifices and to the admission orifice of the evacuation device. This flat wall is easily cleaned by the circular knife which is directly contiguous to it and therefore offers no possibility of undesirable deposition of material.

Les orifices de communication peuvent comporter un barrage à agrégats. Celui-ci peut se composer de tôles en chicanes qui partent du bord inférieur des orifices et obliquent vers l'arrière dans la chambre de compensation. The communication orifices can include an aggregate barrier. This can consist of sheets in baffles which start from the lower edge of the orifices and oblique towards the rear in the compensation chamber.

Par ce barrage, on empêche la matière entraînée par la rotation du couteau de tomber par les orifices de communication dans la chambre de compensation. De cette manière, on ne compromet pas l'échange du milieu de pression. By this barrier, the material entrained by the rotation of the knife is prevented from falling through the communication orifices in the compensation chamber. In this way, the exchange of the pressure medium is not compromised.

En outre, des parois de liaison, bordant l'orifice du dispositif d'évacuation, peuvent être prévues entre la paroi de fond et la cloison étanche, pour délimiter un espace de surveillance et de montage distinct de la chambre de compensation, lequel, comme le local d'exploitation, est sous pression normale et accessible depuis le local d'exploitation par une ouverture. In addition, connecting walls, bordering the orifice of the evacuation device, may be provided between the bottom wall and the watertight partition, to delimit a monitoring and mounting space separate from the compensation chamber, which, as the operating room is under normal pressure and accessible from the operating room through an opening.

Cet espace de surveillance et de montage permet un accès arrière au dispositif d'évacuation. De cette manière, on peut entretenir et contrôler le dispositif d'évacuation pendant l'avancement de la machine. D'autre part, la partie arrière du dispositif d'évacuation n'est donc pas exposée au milieu de maintien. This monitoring and mounting space allows rear access to the evacuation device. In this way, the evacuation device can be maintained and controlled during the advancement of the machine. On the other hand, the rear part of the evacuation device is therefore not exposed to the holding medium.

Dans un exemple de réalisation de l'invention, il y a, dans la paroi de fond, une ouverture destinée à recevoir les différents dispositifs d'évacuation ; cette ouverture peut être condamnée au moyen d'un chapeau de raccordement adapté à l'orifice d'admission de chaque dispositif d'évacuation. La machine à creuser à bouclier peut donc être facilement raccordée aux différents dispositifs d'évacuation. In an exemplary embodiment of the invention, there is, in the bottom wall, an opening intended to receive the various evacuation devices; this opening can be blocked by means of a connection cap adapted to the intake orifice of each discharge device. The shield digging machine can therefore be easily connected to the various evacuation devices.

De préférence, dans le cas d'un dispositif d'évacuation par pompage, on monte un broyeur en continu dans l'orifice d'admission. Preferably, in the case of a pumping evacuation device, a mill is mounted continuously in the intake orifice.

Le broyeur en continu peut comporter des pales d'entraînement de matière.The continuous mill can include material drive blades.

Comme, dans le cas d'un dispositif d'évacuation avec pompage par canalisation, la grosseur des grains susceptibles d'être évacués est nettement limitée par le diamètre relativement petit de la canalisation, et que le dégagement de la matière impossible à évacuer ne peut être qu'une solution temporaire, ce perfectionnement technique offre une amélioration supplémentaire de la performance d'abattage grâce à une augmentation de la performance d'évacuation. As, in the case of an evacuation device with pumping by pipeline, the size of the grains capable of being evacuated is clearly limited by the relatively small diameter of the pipeline, and that the release of the material that is impossible to evacuate cannot Being a temporary solution, this technical improvement offers an additional improvement in slaughter performance thanks to an increase in evacuation performance.

Un broyeur en continu fonctionnant selon le principe du cône avec des pales d'entraînement de matière peut, de cette manière, être prévu sur le parcours d'évacuation de façon à être traversé par un courant induit, et n'offre aucun angle mort pour les dépôts. Grâce à ce courant induit et à l'implantation des éléments de palier et des organes moteurs à l'extérieur du milieu de maintien, ce broyeur peut également être installé dans un milieu de maintien de consistance pâteuse. A continuous crusher operating on the cone principle with material drive blades can, in this way, be provided on the evacuation route so as to be traversed by an induced current, and offers no dead angle for deposits. Thanks to this induced current and to the implantation of the bearing elements and of the drive members outside the holding medium, this mill can also be installed in a holding medium of pasty consistency.

Selon la taille de l'installation, le broyeur peut admettre des grosseurs de grains égales à plusieurs fois le diamètre de la canalisation et les réduire avant leur admission dans la canalisation. Les grains dont le calibre convient généralement dans l'admission du broyeur, mais qui ne sont plus broyés, parviennent dans une fente de séparation, entre le couteau circulaire et le broyeur, et y sont broyés. Dans le cas de sols durs, les pales d'entraînement de matière assurent le dégagement de l'orifice d'admission du dispositif d'évacuation. Depending on the size of the installation, the grinder can accept grain sizes equal to several times the diameter of the pipeline and reduce them before they are admitted to the pipeline. The grains, the size of which is generally suitable in the inlet of the mill, but which are no longer milled, arrive in a separation slot, between the circular knife and the mill, and are ground there. In the case of hard floors, the material drive blades ensure the clearance of the intake orifice of the evacuation device.

Le couteau circulaire peut porter sur sa face arrière un outillage d'arasage. Cet outillage d'arasage facilite le dégagement et le concassage des agrégats importants de matière situés devant l'orifice du dispositif d'évacuation, et déblaie en outre les dépôts adhérant au mur submersible et à la paroi de fond, lesquels, lorsque la consistance de la matière abattue est particulièrement dure, pourraient s'y déposer en couches. Ces dépôts engendreraient des résistances parasites. L'outillage d'arasage est placé de façon à dégager toute la surface des parois et des orifices qu'elles comportent par une rotation du couteau circulaire. The circular knife can carry on its rear face a leveling tool. This leveling tool facilitates the clearing and crushing of the large aggregates of material located in front of the orifice of the evacuation device, and also clears away the deposits adhering to the submersible wall and to the bottom wall, which, when the consistency of the slaughtered material is particularly hard, could deposit there in layers. These deposits would generate parasitic resistances. The leveling tool is placed so as to free the entire surface of the walls and the orifices which they comprise by a rotation of the circular knife.

De préférence, le couteau circulaire comprend une structure à rayons dont la section des rayons diminue vers le front de taille. Preferably, the circular knife comprises a spoke structure whose spoke section decreases towards the cutting face.

Les rayons peuvent avoir une section triangulaire ou trapézoïdale.The spokes can have a triangular or trapezoidal section.

Dans cet exemple de réalisation, la surface en fente entre le couteau circulaire et le front de taille est maintenue aussi minime que possible. On évite ainsi un bouchon de matière abattue qui formerait simultanément un tampon nuisible à l'avancée de l'abattage. In this exemplary embodiment, the slotted surface between the circular knife and the cutting face is kept as minimal as possible. This avoids a plug of slaughtered material which would simultaneously form a harmful buffer to the advance of slaughter.

Dans un exemple préféré de réalisation, le couteau circulaire comprend en son centre une barre porte-outils tandis que le reste de la surface au centre, à côté de la barre porte-outils, est libre. In a preferred embodiment, the circular knife comprises in its center a tool bar while the rest of the surface in the center, next to the tool bar, is free.

Comme la vitesse de sectionnement est justement peu importante au niveau du centre, il subsiste ici tout particulièrement un danger d'obstruction. En limitant le centre à une barre porte-outils et par la structure ouverte de la surface restante, on favorise une libre circulation de matière.As the cutting speed is just unimportant at the center, there remains here particularly a danger of obstruction. By limiting the center to a tool bar and by the open structure of the remaining surface, a free circulation of material is favored.

Suivant un exemple de réalisation avantageux, les porte-outils et les outils coupants sont prévus de façon à former une surface de coupe plane. Le couteau circulaire permet une coupe plane et uniforme du front de taille par opposition aux couteaux utilisés jusqu'à présent dans les coupes préparatoires qui entraînaient des cavités en forme de calottes. Comme les conditions de pression de maintien diffèrent selon que les surfaces sont verticales, inclinées, ou horizontales, les conditions sont ainsi toujours optimales. According to an advantageous embodiment, the tool holders and the cutting tools are provided so as to form a planar cutting surface. The circular knife allows a flat and uniform cut of the working face as opposed to the knives used until now in the preparatory cuts which led to cavities in the shape of caps. As the holding pressure conditions differ depending on whether the surfaces are vertical, inclined, or horizontal, the conditions are therefore always optimal.

De préférence, le dispositif d'avancement comprend des vérins dont le centre de poussée va dans le sens de l'avancement et qui sont articulés sur le mur submersible et la paroi de fond, ou à proximité de ceux-ci, et sont prévus dans des carquois ou des compartiments qui sont ouverts vers le local d'exploitation. Preferably, the advancement device comprises jacks whose center of thrust goes in the direction of advancement and which are articulated on the submersible wall and the bottom wall, or close to these, and are provided in quivers or compartments which are open to the operating room.

En décalant l'orifice de communication de la zone de fond, on peut créer pour les vérins une face plate de raccordement au niveau du mur submersible et de la paroi de fond, de sorte que la position de montage de ceux-ci dans le corps du bouclier puisse être décalée en direction du front de taille, par rapport aux techniques antérieures. Afin d'assurer une fermeture étanche par rapport au milieu de maintien et au milieu de compensation, il existe des compartiments ou des carquois isolés qui constituent un logement en atmosphère normale pour les vérins. De cette manière, on raccourcit, de façon importante, la longueur du bouclier de sorte que l'articulation du bouclier, sinon courante, n'est pas nécessaire dans certaines conditions géométriques. By shifting the communication opening from the bottom area, it is possible to create a flat connection face for the jacks at the level of the submersible wall and the bottom wall, so that the mounting position of these in the body of the shield can be shifted towards the cutting face, compared to previous techniques. In order to ensure a tight closure with respect to the holding medium and the compensation medium, there are isolated compartments or quivers which constitute a housing in normal atmosphere for the jacks. In this way, the length of the shield is shortened considerably, so that the articulation of the shield, if not common, is not necessary under certain geometrical conditions.

En variante, en conservant la longueur d'origine du bouclier, on peut loger des anneaux de cuvelage sensiblement plus longs. Cela réduit le nombre d'interruptions de fonctionnement pour l'exécution de la paroi du tunnel, ainsi que pour les éléments de montage et les garnitures et étoupages nécessaires. Alternatively, by keeping the original length of the shield, it is possible to accommodate substantially longer casing rings. This reduces the number of operating interruptions for the execution of the tunnel wall, as well as for the mounting elements and fittings and seals required.

L'invention sera expliquée ci-dessous à l'aide des dessins, dans lesquels:
la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une machine à creuser à bouclier,
la Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale de l'espace d'abattage et de la chambre de compensation décalée en partie vers l'axe central longitudinal,
la Fig. 3 est une vue de face du mur submersible et de la paroi de fond,
la Fig. 4 est une vue de face d'une machine avec broyeur en continu,
la Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale partielle de la machine de la Fig. 4,
la Fig. 6 est une vue en coupe longitudinale d'une autre machine à creuser à bouclier,
la Fig. 7 est une vue en coupe longitudinale d'une machine à creuser à bouclier munie d'un convoyeur à vis sans fin,
la Fig. 8 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de machine à creuser à bouclier, et
les Figs. 9 et 10 sont des vues schématiques de principe, en coupe et de face, de l'évacuation à sec.
The invention will be explained below using the drawings, in which:
Fig. 1 is a view in longitudinal section of a shield digging machine,
Fig. 2 is a view in longitudinal section of the slaughter space and of the compensation chamber partially offset towards the longitudinal central axis,
Fig. 3 is a front view of the submersible wall and of the bottom wall,
Fig. 4 is a front view of a machine with a continuous mill,
Fig. 5 is a view in partial longitudinal section of the machine of FIG. 4,
Fig. 6 is a view in longitudinal section of another shield digging machine,
Fig. 7 is a view in longitudinal section of a shield digging machine provided with a worm conveyor,
Fig. 8 is a view in longitudinal section of a variant of a shield digging machine, and
Figs. 9 and 10 are schematic views in principle, in section and from the front, of the dry discharge.

La Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une machine à creuser à bouclier dans un tunnel. La fonction première de la machine à creuser à bouclier consiste à creuser une cavité en détachant la terre sur le front de taille 56. La seconde fonction consiste à étayer la cavité obtenue depuis le moment où la terre est à nue, jusqu'à l'exécution de la paroi définitive du tunnel, et à la protéger de la pénétration de l'eau. Par conséquent, une machine à creuser à bouclier pour sols meubles comporte la structure suivante: une construction de base, ce que l'on appelle bouclier, est avant tout un élément de soutien pour la cavité creusée dans le sol, mais il constitue également la base d'installation du dispositif d'abattage, de la commande d'avancement 16, du dispositif de pose de cuvelage du tunnel et des autres fonctions annexes. Fig. 1 is a view in longitudinal section of a shield digging machine in a tunnel. The primary function of the shield digging machine consists in digging a cavity by loosening the earth on the size 56 face. The second function consists in supporting the cavity obtained from the moment the earth is bare, until the execution of the final wall of the tunnel, and to protect it from the penetration of water. Therefore, a shield digging machine for soft floors has the following structure: a basic construction, so-called shield, is above all a support element for the cavity dug in the ground, but it also constitutes the basis for installing the slaughter device, the advance control 16, the tunnel casing laying device and other related functions.

Avec la surface de son enveloppe 68, le bouclier est adapté au contour de la cavité et la soutient ainsi sur son pourtour par un contact direct. Sur la surface frontale de la section, sur laquelle on doit procéder au travail d'abattage, le maintien ne peut se faire qu'indirectement par l'intermédiaire d'un milieu de maintien. Afin de recevoir les réactions du maintien et de l'outillage d'abattage 12, le bouclier comporte une construction intérieure qui, en cas d'afflux d'eau souterraine ou autre événement similaire, comprend une cloison étanche 22. Ainsi, une zone d'admission de pression 18, située entre le front d'abattage, appelé également front de taille 56, et le tunnel, est distincte du local d'exploitation 20 et, dans cette zone, ce que l'on désigne par espace d'abattage 26 est muni du dispositif d'abattage. With the surface of its envelope 68, the shield is adapted to the contour of the cavity and thus supports it on its periphery by direct contact. On the front surface of the section, on which the felling work is to be carried out, maintenance can only be done indirectly by means of a holding medium. In order to receive the reactions of the holding and the slaughtering tool 12, the shield comprises an interior construction which, in the event of an influx of ground water or other similar event, comprises a watertight partition 22. Thus, a zone of pressure inlet 18, located between the slaughter front, also called size 56, and the tunnel, is separate from the operating room 20 and, in this zone, what is designated by slaughter space 26 is provided with the slaughter device.

Le dispositif d'abattage comprend un couteau circulaire 10 dont la rotation est assurée par un moteur de couteau circulaire et comportant une structure à rayons 52 munie d'une pluralité d'outillages différents d'abattage 12. Ceux-ci sont prévus radiaux, afin que, lors d'une rotation de la roue, la surface totale du front, c'est- -dire le front de taille 56, soit attaquée au moins une fois. The slaughtering device comprises a circular knife 10 whose rotation is ensured by a circular knife motor and comprising a spoke structure 52 provided with a plurality of different felling tools 12. These are provided radial, so that, during a rotation of the wheel, the total surface of the front, that is to say the size 56 front, is attacked at least once.

Le couteau circulaire 10 a, d'une part, pour mission de transmettre l'effort de coupe de l'outillage d'abattage 12 et, par intermittence, la fonction d'évacuation de la matière abattue. La matière abattue sur le front de taille 56 est transportée dans la partie arrière du tunnel, vue dans le sens de l'avancement, après être passée par un orifice d'admission 34 au moyen d'un dispositif d'évacuation 14. On peut remplir l'espace d'abattage 26 pour soutenir le front de taille 56, avec un milieu de maintien amené par une conduite d'alimentation qui n'est pas représentée ici. Le milieu de maintien est amené sous pression dans l'espace d'abattage 26 de façon qu'en plaçant ce milieu de maintien à côté de l'évacuation de la matière abattue hors de l'espace d'abattage 26, on protège le front de taille 56 d'un affaissement incontrôlé. On the one hand, the circular knife 10 has the task of transmitting the cutting force of the slaughtering tools 12 and, intermittently, the function of removing the slaughtered material. The material felled on the cutting face 56 is transported in the rear part of the tunnel, seen in the direction of advancement, after having passed through an intake orifice 34 by means of an evacuation device 14. It is possible to fill the slaughter space 26 to support the cutting face 56, with a holding medium supplied by a supply line which is not shown here. The holding medium is brought under pressure into the slaughter space 26 so that by placing this holding medium next to the discharge of the slaughtered material out of the slaughter space 26, the front is protected size 56 from an uncontrolled sag.

Bien que l'on complète sans cesse le niveau du milieu de maintien lors de l'évacuation de la matière d'abattage par cette canalisation d'alimentation, il y a toutefois des différences entre l'afflux de terre lors de l'avancée et l'écoulement de la matiere abattue par le dispositif d'évacuation 14, qui conduisent à un bilan volumique non équilibré du milieu de maintien. Afin de compenser ces variations de volume, est prévue, comme le montre la Fig. 2, dans la zone d'admission de pression 18, entre la cloison étanche 22 et l'espace d'abattage 26, une chambre de compensation 28 qui est séparée de l'espace d'abattage 26 par la combinaison d'un mur submersible 24 et d'une paroi de fond 30. Par mur submersible 24, on entend une paroi qui rejoint la surface de l'enveloppe dans sa partie supérieure et qui s'arrête au dessus du fond.Par paroi de fond, on entend la paroi qui rejoint la surface de l'enveloppe 58 dans sa partie inférieure et qui dépasse au moins l'extrémité inférieure du mur submersible 24 et qui recouvre partiellement dans cette zone le mur submersible 24. Entre le mur submersible 24 et la paroi de fond 30, se trouvent des orifices de communication 32 qui rendent possibles des liaisons de pression et d'écoulement entre l'espace d'abattage 26 et la chambre de compensation 28. Although the level of the holding medium is constantly replenished during the evacuation of the slaughter material by this supply pipe, there are however differences between the influx of soil during the advancement and the flow of the material cut down by the evacuation device 14, which lead to an unbalanced volume balance of the holding medium. In order to compensate for these variations in volume, provision is made, as shown in FIG. 2, in the pressure admission zone 18, between the watertight partition 22 and the slaughter space 26, a compensation chamber 28 which is separated from the slaughter space 26 by the combination of a submersible wall 24 and a bottom wall 30. By submersible wall 24 is meant a wall which joins the surface of the envelope in its upper part and which stops above the bottom. By bottom wall is meant the wall which joins the surface of the envelope 58 in its lower part and which at least exceeds the lower end of the submersible wall 24 and which partially covers in this zone the submersible wall 24. Between the submersible wall 24 and the bottom wall 30, there are communication orifices 32 which make pressure and flow connections possible between the slaughter space 26 and the compensation chamber 28.

En comparaison avec des réalisations connues, l'orifice dans le mur submersible 24 est ici recouvert par la paroi de fond 30 et l'orifice de communication 32 est déplacé vers le haut. Dans l'exemple de réalisation, il se trouve au-dessus de l'axe central du bouclier. La liaison de pression et d'écoulement entre l'orifice de communication 32 et l'orifice du mur submersible 24 parcourt un certain espace libre situé entre le mur submersible 24 et la paroi de fond 30. Ainsi, l'on conserve, d'une part, l'effet de communication et, d'autre part, la matière abattue ne s'amoncelle pas au sol devant l'orifice de communication 32. La Fig. 3, qui est une vue de face du mur submersible et de la paroi de fond, montre l'emplacement de l'orifice de communication 32. In comparison with known embodiments, the orifice in the submersible wall 24 is here covered by the bottom wall 30 and the communication orifice 32 is moved upwards. In the embodiment, it is located above the central axis of the shield. The pressure and flow connection between the communication orifice 32 and the orifice of the submersible wall 24 runs through a certain free space situated between the submersible wall 24 and the bottom wall 30. Thus, we keep, on the one hand, the communication effect and, on the other hand, the felled material does not pile up on the ground in front of the communication orifice 32. FIG. 3, which is a front view of the submersible wall and of the bottom wall, shows the location of the communication orifice 32.

L'espace d'abattage 26 est totalement rempli par le milieu de maintien alors que celui-ci ne se trouve que dans une partie de la chambre de compensation 28, la partie restante située au dessus du niveau du milieu de maintien 70 étant remplie par un milieu de compensation, de préférence de l'air comprimé, afin de compenser les variations de pression dans l'espace d'abattage 26. The slaughter space 26 is completely filled by the holding medium while the latter is only found in part of the compensation chamber 28, the remaining part located above the level of the holding medium 70 being filled with a compensation medium, preferably compressed air, in order to compensate for the pressure variations in the slaughter space 26.

Dans l'exemple de réalisation, le mur submersible 24 effectue un retrait à l'endroit où se termine la paroi de fond 30, ou bien il forme un décrochement et passe parallèlement au mur submersible 24. In the exemplary embodiment, the submersible wall 24 makes a withdrawal at the point where the bottom wall 30 ends, or else it forms a step and passes parallel to the submersible wall 24.

Les parois du mur submersible 24 et de la paroi de fond 30 qui donnent sur l'espace d'abattage forment donc une surface plane qui peut être parfaitement dégagée par le couteau circulaire 10. Les orifices de communication 32 qui ici figurent sous forme d'entailles présentent, dans toute la zone des parois du mur submersible 24 et du mur de fond 30, un barrage à agrégats 36 en forme de tôles en chicanes qui doit empêcher que la matière abattue, dégagée ou charriée ne parvienne dans la chambre de compensation 28. De plus, les tôles en chicanes sont fixées sur le bord inférieur des orifices et partent obliquement vers l'arrière en montant dans la chambre de compensation 28.The walls of the submersible wall 24 and of the bottom wall 30 which face the slaughter space therefore form a flat surface which can be perfectly cleared by the circular knife 10. The communication orifices 32 which here appear in the form of notches have, in the entire area of the walls of the submersible wall 24 and the bottom wall 30, an aggregate barrier 36 in the form of baffled sheets which must prevent the material which has been felled, released or carted from reaching the compensation chamber 28 In addition, the sheets in baffles are fixed on the lower edge of the orifices and leave obliquely towards the rear while going up into the compensation chamber 28.

Pour ne pas produire de résistances inutilement élevées dans l'espace situé entre le couteau circulaire 10 et l'ensemble des parois du mur submersible 24 et de la paroi de fond 30, et pour diminuer les adhérences au couteau circulaire 10 et à l'ensemble des parois du mur submersible 24 et de la paroi de fond 30, on a équipé la face arrière du couteau circulaire d'un outillage d'arasage 50,
Fig. 6.
To avoid producing unnecessarily high resistances in the space between the circular knife 10 and all of the walls of the submersible wall 24 and of the bottom wall 30, and to reduce adhesions to the circular knife 10 and to the assembly the walls of the submersible wall 24 and the bottom wall 30, the rear face of the circular knife has been equipped with a leveling tool 50,
Fig. 6.

Pour pouvoir évacuer la matière abattue de l'espace d'abattage, on a percé la cloison étanche 22 et la paroi de fond 30 en vue de l'admission dans le dispositif d'évacuation 14, et l'orifice d'admission 34 du dispositif d'évacuation 14 se trouve directement dans l'ouverture de la paroi de fond 30. Dans la paroi de fond 30, un chapeau de raccordement 42, Fig. 6, assure le raccordement à l'ouverture afin de pouvoir utiliser des dispositifs d'évacuation 14 avec des orifices d'admission 34 de forme et de grosseur différentes. In order to be able to evacuate the slaughtered material from the slaughter space, the watertight partition 22 and the bottom wall 30 have been pierced for admission into the evacuation device 14, and the intake orifice 34 of the discharge device 14 is located directly in the opening of the bottom wall 30. In the bottom wall 30, a connection cap 42, FIG. 6, ensures the connection to the opening in order to be able to use evacuation devices 14 with intake orifices 34 of different shape and size.

Dans l'exemple de réalisation représenté, un chapeau de raccordement correspondant n'est pas nécessaire dans l'ouverture de la cloison étanche 22. Au lieu de cela, on prévoit, entre la paroi de fond 30 et la cloison étanche 22, des parois de liaison 38 qui bordent l'orifice d'admission 34 du dispositif d'évacuation 14 et qui séparent un local de surveillance et de montage 40 de la chambre de compensation 28, lequel, tout comme le local d'exploitation 20, est sous pression normale et accessible depuis le local d'exploitation, par une ouverture. In the embodiment shown, a corresponding connection cap is not necessary in the opening of the watertight partition 22. Instead, there are provided, between the bottom wall 30 and the watertight partition 22, walls link 38 which border the inlet orifice 34 of the discharge device 14 and which separate a monitoring and mounting room 40 from the compensation chamber 28, which, like the operating room 20, is under pressure normal and accessible from the operating room, through an opening.

Les Figs. 6 et 7 montrent des exemples de différents dispositifs d'évacuation 14, notamment Fig. 6, un dispositif d'évacuation avec pompage par canalisation 44 et, Fig. 7, un dispositif d'évacuation par convoyeur à vis sans fin. Il n'est pas nécessaire de placer un élément limitant la grosseur des grains, tel qu'une grille, devant les orifices d'admission 34 respectifs, car la matière non transportable est dégagée par le couteau circulaire 10 qui passe tout contre.  Figs. 6 and 7 show examples of different evacuation devices 14, in particular FIG. 6, an evacuation device with pumping by pipeline 44 and, FIG. 7, an evacuation device by worm conveyor. It is not necessary to place an element limiting the size of the grains, such as a grid, in front of the respective intake orifices 34, because the non-transportable material is released by the circular knife 10 which passes against it.

Tout particulièrement, dans le cas d'un dispositif d'évacuation avec pompage par canalisation, la grosseur des grains susceptibles d'être évacués est nettement limitée par le diamètre relativement petit des canalisations. Comme le dégagement de la matière impossible à évacuer ne peut être qu'une solution temporaire, on prévoit, dans l'orifice d'admission 34, un broyeur fonctionnant en continu 46 fonctionnant selon le principe du cône, qui de plus est pourvu de pales d'entraînement de matière 46. Ce broyeur 46 est parcouru par un courant induit et n'offre aucun angle mort pour les dépôts. Grâce à ce courant induit et à l'implantation des éléments de palier et des organes moteurs à l'extérieur du milieu de maintien, ce broyeur 46 peut également être installé dans un milieu de maintien de consistance pâteuse. In particular, in the case of an evacuation device with pumping by pipeline, the size of the grains capable of being evacuated is clearly limited by the relatively small diameter of the pipelines. As the release of the impossible-to-evacuate material can only be a temporary solution, provision is made in the inlet port 34 for a continuously operating grinder 46 operating according to the cone principle, which moreover is provided with blades material drive 46. This mill 46 is traversed by an induced current and offers no dead angle for deposits. Thanks to this induced current and to the implantation of the bearing elements and of the drive members outside the holding medium, this mill 46 can also be installed in a holding medium of pasty consistency.

Selon la taille de l'installation, le broyeur 46 peut admettre des grosseurs de grains de plusieurs fois le diamètre de la canalisation et les réduire avant leur admission dans la canalisation. Les grains dont le calibre convient généralement dans l'admission du broyeur, mais qui ne sont plus broyés, parviennent dans une fente de séparation, entre le couteau circulaire 10 et le broyeur, et y sont broyés. Dans le cas de matières dures d'abattage, les pales d'entraînement de matière 46 assurent le dégagement de l'orifice d'admission 34 du dispositif d'évacuation 14. Depending on the size of the installation, the crusher 46 can accept grain sizes of several times the diameter of the pipeline and reduce them before their admission into the pipeline. The grains, the size of which is generally suitable in the inlet of the mill, but which are no longer ground, reach a separation slot, between the circular knife 10 and the mill, and are ground there. In the case of hard slaughter materials, the material drive blades 46 ensure the clearance of the intake orifice 34 from the evacuation device 14.

A côté du dispositif d'abattage, une commande d'avancement 16 est installée dans la structure du bouclier et comporte différents types de vérins 62, Fig. 8. Ces vérins 62 s'appuient, axialement sur la cloison étanche 22 et sur la paroi du tunnel, sur des anneaux de cuvelage. Lors d'un changement de longueur, ils poussent en avant le bouclier et apportent également la pression nécessaire du dispositif d'abattage contre le front de taille 56. Next to the slaughter device, a progress control 16 is installed in the structure of the shield and comprises different types of jacks 62, FIG. 8. These jacks 62 are supported axially on the watertight bulkhead 22 and on the wall of the tunnel, on casing rings. When changing the length, they push the shield forward and also bring the necessary pressure from the slaughtering device against the size 56 front.

Afin que cette pression puisse agir sur l'outillage d'abattage 12, la section des rayons 54 du couteau circulaire 10 diminue vers le front de taille 56, conformément à la description de la Fig. 4. Ils présentent ici une section triangulaire, mais on peut également en rencontrer avec une section trapézoïdale avec une surface de front très étroite. Ainsi, la surface située entre les surfaces de front des rayons 54 du couteau circulaire 10 orientés vers le front de taille 56 et le front de taille 56 lui-même diminue considérablement. So that this pressure can act on the felling tool 12, the section of the spokes 54 of the circular knife 10 decreases towards the cutting face 56, as described in FIG. 4. They have a triangular section here, but we can also meet them with a trapezoidal section with a very narrow front surface. Thus, the surface located between the front surfaces of the spokes 54 of the circular knife 10 oriented towards the cutting face 56 and the cutting front 56 itself decreases considerably.

I1 ne peut donc se former aucun bourrage provenant de l'adhérence de matière d'abattage aux surfaces de front, qui entraverait l'avancement. I1 can therefore not form any jamming from the adhesion of felling material to the front surfaces, which would hamper advancement.

Dans la zone centrale, la structure est réduite à une barre porte-outils 58, tandis que la surface restante 60 est ouverte, et permet une libre circulation de matière. L'agencement des porteoutils et de l'outillage d'abattage 12 permet d'obtenir une coupe plane et uniforme du front de taille 56 par opposition aux couteaux utilisés jusqu'à présent dans les coupes préparatoires, qui pratiquaient des cavités en forme de calottes. Étant donné que les conditions de pression de maintien diffèrent selon que les surfaces sont verticales, inclinées ou horizontales, les conditions sont ainsi toujours optimales. In the central area, the structure is reduced to a tool bar 58, while the remaining surface 60 is open, and allows a free circulation of material. The arrangement of the tool holders and the felling tool 12 makes it possible to obtain a flat and uniform cut of the cutting face 56 as opposed to the knives used until now in the preparatory cuts, which practiced cavities in the shape of caps . Since the holding pressure conditions differ depending on whether the surfaces are vertical, inclined or horizontal, the conditions are therefore always optimal.

Tandis que, dans les réalisations décrites jusqu'à présent, les vérins 62 étaient articulés sur la cloison étanche 22, avec leur centre de poussée 64, côté front de taille, la Fig. 8 présente une réalisation dans laquelle des vérins 62, articulés à ou près du mur submersible 24 et de la paroi de fond 30, sont prévus dans des carquois ou des compartiments 66 qui sont ouverts vers le local d'exploitation 20. Ceci est rendu possible par le fait que l'ensemble des parois du mur submersible 24 et de la paroi de fond 30 offre une surface de raccordement plate aux vérins 62 de façon que la position de montage de ceux-ci dans le corps du bouclier puisse être décalée dans le sens du front de taille 56. De cette manière, on raccourcit de façon importante la longueur du bouclier de façon que l'articulation du bouclier n'est pas nécessaire dans certaines conditions géométriques. Whereas, in the embodiments described so far, the jacks 62 were articulated on the watertight partition 22, with their center of thrust 64, on the cutting face side, FIG. 8 shows an embodiment in which jacks 62, articulated at or near the submersible wall 24 and the bottom wall 30, are provided in quivers or compartments 66 which are open towards the operating room 20. This is made possible by the fact that the assembly of the walls of the submersible wall 24 and of the bottom wall 30 offers a flat connection surface to the jacks 62 so that the mounting position of these in the body of the shield can be offset in the direction of the working face 56. In this way, the length of the shield is significantly shortened so that the articulation of the shield is not necessary under certain geometrical conditions.

En variante, en conservant la longueur d'origine du bouclier, on peut loger des anneaux de cuvelage sensiblement plus longs. Cela réduit le nombre des interruptions de fonctionnement pour le logement de la paroi du tunnel, pour les éléments de montage et les garnitures et étoupages nécessaires. Alternatively, by keeping the original length of the shield, it is possible to accommodate substantially longer casing rings. This reduces the number of operational interruptions for the housing of the tunnel wall, for the mounting elements and the fittings and seals required.

La machine à creuser à bouclier décrite jusqu'à présent est conçue pour des milieux de maintien hydrauliques et visqueux. Cette structure d'assemblage permet néanmoins de mettre en oeuvre la machine à creuser à bouclier pour des milieux de maintien pâteux moyennant quelques modifications mineures ou bien de la modifier pour une évacuation à sec. The shield digging machine described so far is designed for hydraulic and viscous holding media. This assembly structure nevertheless makes it possible to implement the shield digging machine for pasty holding media with a few minor modifications or else to modify it for dry evacuation.

Dans le cas de maintien sous pression de fluide pâteux, les orifices de communication 32 sont fermés conformément aux prescriptions, afin d'obtenir une paroi complètement fermée jusqu'à l'orifice d'admission du dispositif d'évacuation 14. L'outillage d'abattage 12 est remplacé par un outillage divers plus gros, une fois le couteau circulaire 10 avancé, pour contribuer à l'homogénéisation de la pâte de maintien. In the case of keeping the pasty fluid under pressure, the communication orifices 32 are closed in accordance with the prescriptions, in order to obtain a completely closed wall up to the admission orifice of the evacuation device 14. The tools for slaughter 12 is replaced by various larger tools, once the circular knife 10 advanced, to contribute to the homogenization of the holding dough.

Une évacuation à sec complète peut ainsi être réalisée de sorte que, conformément aux Figs. 9 et 10, la matière abattue soit conduite systématiquement à l'aide des rayons 54 du couteau circulaire 10, qui servent ici de pales de transport, à travers l'orifice de la liaison de communication ou à travers des orifices séparés situés au-dessus de celui-ci. Entre le mur de fond 30 et le mur submersible 24 se trouvent des tôles en chicanes qui forment une trémie conduisant au dispositif d'évacuation 14 qui se trouve dans le fond. Pour l'évacuation par maintien pneumatique, sont aménagées au-dessus de la trémie, des écluses, entre la paroi de fond 30 et la cloison étanche 22. A complete dry evacuation can thus be carried out so that, in accordance with FIGS. 9 and 10, the slaughtered material is routed systematically using the spokes 54 of the circular knife 10, which here serve as transport blades, through the orifice of the communication link or through separate orifices situated above of it. Between the bottom wall 30 and the submersible wall 24 are baffled sheets which form a hopper leading to the discharge device 14 which is located in the bottom. For evacuation by pneumatic support, locks are arranged above the hopper between the bottom wall 30 and the watertight partition 22.

En comparant avec les techniques antérieures, la solution proposée par l'invention offre ainsi les propriétés et les avantages suivants: cette machine à creuser à bouclier peut être convertie à d'autres milieux de maintien et ainsi à d'autres géologies grâce à un simple échange de composants même à l'intérieur du tunnel. Comparing with the previous techniques, the solution proposed by the invention thus offers the following properties and advantages: this shield digging machine can be converted to other holding media and thus to other geologies thanks to a simple exchange of components even inside the tunnel.

La circulation de matière sur le front de taille et dans l'espace d'abattage est ainsi améliorée de sorte que le maintien du front de taille n'est pas perturbé et qu'aucun dépôt ne peut se former dans l'espace d'abattage, qui boucherait l'admission dans le dispositif d'évacuation et/ou l'orifice de communication. The circulation of material on the cutting face and in the slaughter space is thus improved so that the maintenance of the cutting face is not disturbed and that no deposit can form in the slaughter space. , which would block the intake in the exhaust system and / or the communication orifice.

Le spectre du calibre des grains pour le dispositif d'évacuation est augmenté pour toutes les consistances de fluides sans que les installations mécaniques soient obligées de travailler dans des conditions fluides.  The grain size spectrum for the evacuation device is increased for all fluid consistencies without the mechanical installations being forced to work under fluid conditions.

Grâce à une moindre longueur hors tout et dans des conditions secondaires par ailleurs identiques se produisent moins de contraintes dans les virages, ou bien avec une longueur hors tout identique, l'installation permet des anneaux de cuvelage sensiblement plus longs grâce auxquels le nombre des joints, avec toutes ses conséquences, est fortement réduit. Thanks to a shorter overall length and in otherwise identical secondary conditions, less stress occurs in turns, or else with an identical overall length, the installation allows substantially longer casing rings thanks to which the number of joints , with all its consequences, is greatly reduced.

Liste des références numériques 10 Couteau circulaire 12 Outillage d'abattage 14 Dispositif d'évacuation 16 Commande d'avancement 18 Zone d'admission de pression 20 Local d'exploitation 22 Cloison étanche 24 Mur submersible 26 Espace d'abattage 28 Chambre de compensation 30 Paroi de fond 32 Orifices de communication 34 Orifice d'admission 36 Barrage à agrégats 38 Parois de liaison 40 Local de surveillance et de montage 42 Chapeau de raccordement 44 Dispositif d'évacuation par pompage 46 Broyeur en continu 48 Pales d'entraînement de matière 50 Outillage d'arasage 52 Structure à rayons 54 Rayons 56 Front de taille 58 Barre porte-outils 60 Surface restante 62 Vérins 64 Centre de poussée 66 Carquois ou compartiments 68 Surface de l'enveloppe 70 Niveau de milieu de maintien List of numerical references 10 Circular knife 12 Slaughtering tools 14 Evacuation device 16 Progress control 18 Pressure admission zone 20 Operating room 22 Watertight partition 24 Submersible wall 26 Slaughter space 28 Compensation chamber 30 Bottom wall 32 Communication ports 34 Inlet port 36 Aggregate barrier 38 Connection walls 40 Monitoring and mounting room 42 Connection cap 44 Pump evacuation device 46 Continuous shredder 48 Material drive blades 50 Leveling tools 52 Spoke structure 54 Spokes 56 Cutting edge 58 Tool bar 60 Remaining surface 62 Cylinders 64 Center of thrust 66 Quiver or compartments 68 Envelope surface 70 Level of holding medium

Claims (14)

RevendicationsClaims 1. Machine à creuser à bouclier munie d'un dispositif d'abattage composé d'un couteau circulaire (10) qui porte l'outillage d'abattage (12) sur celle de ses faces tournée vers le front de taille, d'un dispositif d'évacuation (14) destiné à évacuer la matière abattue, d'une commande d'avancement (16), ainsi que d'une zone d'admission de pression (18) et d'un local d'exploitation (20) soumis à une pression normale et qui est séparé de la zone d'admission de pression (18) par une cloison étanche (22), à côté du local d'exploitation, la zone d'admission de pression (18) étant, par un mur submersible (24) fermant dans sa partie supérieure mais qui s'arrête au-dessus du fond, subdivisée en un espace d'abattage (26) qui loge le dispositif d'abattage et en une chambre de compensation (28), caractérisée en ce que, dans la zone divisée entre l'espace d'abattage (26) et la chambre de compensation (28), est prévue une paroi de fond (30) fermant dans sa partie inférieure et qui dépasse de l'extrémité inférieure du mur submersible (24) et qui recouvre partiellement ce mur submersible (24) vers l'espace d'abattage (26), entre le mur submersible (24) et la paroi de fond (30) étant prévus des orifices de communication (32) permettant une liaison de pression et d'écoulement entre l'espace d'abattage (26) et la chambre de compensation (28), un orifice d'admission (34) pour le dispositif d'évacuation (14) étant prévu dans la zone inférieure de la paroi de fond (30). 1. Shield digging machine provided with a slaughtering device composed of a circular knife (10) which carries the slaughtering tool (12) on that of its faces facing the cutting face, a evacuation device (14) intended for evacuating the slaughtered material, a progress control (16), as well as a pressure admission zone (18) and an operating room (20) subjected to normal pressure and which is separated from the pressure admission zone (18) by a watertight partition (22), next to the operating room, the pressure admission zone (18) being, by a submersible wall (24) closing in its upper part but which stops above the bottom, subdivided into a slaughter space (26) which houses the slaughter device and into a compensation chamber (28), characterized in that, in the area divided between the slaughter space (26) and the compensation chamber (28), there is provided a bottom wall (30) closing in its lower part and which protrudes from the lower end of the submersible wall (24) and which partially covers this submersible wall (24) towards the slaughter space (26), between the submersible wall (24) and the bottom wall (30) being provided with communication orifices (32) allowing a pressure and flow connection between the slaughter space (26) and the compensation chamber (28), an inlet orifice (34) for the evacuation device (14) being provided in the lower region of the bottom wall (30). 2. Machine à creuser à bouclier selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones du mur submersible (24) et de la paroi de fond (30) qui ne se recouvrent pas se trouvent dans un même plan, et que la partie du mur submersible (24) qui se superpose avec la paroi de fond (30) forme un décrochement et, vue depuis l'espace d'abattage (26), est escamotée derrière la paroi de fond (30). 2. shield digging machine according to claim 1, characterized in that the areas of the submersible wall (24) and of the bottom wall (30) which do not overlap lie in the same plane, and that the part of the submersible wall (24) which is superimposed on the bottom wall (30) forms a step and, seen from the slaughter space (26), is retracted behind the bottom wall (30). 3. Machine à creuser à bouclier selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les orifices de communication (32) comportent un barrage à agrégats (36). 3. Shield digging machine according to claim 1 or 2, characterized in that the communication orifices (32) comprise an aggregate barrier (36). 4. Machine à creuser à bouclier selon la revendication 3, caractérisée en ce que le barrage à agrégats (36) se compose de tôles en chicanes qui partent du bord inférieur des orifices de communication (32) et obliquent vers l'arrière dans la chambre de compensation (28). 4. Shield digging machine according to claim 3, characterized in that the aggregate barrier (36) consists of baffle plates which start from the lower edge of the communication openings (32) and tilt backwards into the chamber compensation (28). 5. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, bordant l'orifice d'admission (34) du dispositif d'évacuation (14), des parois de liaison (38) sont situées entre la paroi de fond (30) et la cloison étanche (22), délimitant un local de surveillance et de montage (40) distinct de la chambre de compensation (28), qui, comme le local d'exploitation (20), est sous pression normale et accessible depuis le local d'exploitation (20) par une ouverture. 5. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, bordering the inlet orifice (34) of the discharge device (14), connecting walls (38) are located between the bottom wall (30) and the watertight partition (22), delimiting a monitoring and mounting room (40) separate from the compensation chamber (28), which, like the operating room (20), is under normal pressure and accessible from the operating room (20) through an opening. 6. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, dans la paroi de fond (30), se trouve une ouverture destinée à recevoir les différents dispositifs d'évacuation (14), cette ouverture pouvant être condamnée au moyen d'un chapeau de raccordement (42) adapté à l'orifice d'admission (34) de chaque dispositif d'évacuation (14). 6. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, in the bottom wall (30), there is an opening intended to receive the various evacuation devices (14), this opening can be locked by means of a connection cap (42) adapted to the intake orifice (34) of each discharge device (14). 7. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, pour un dispositif d'évacuation par pompage (44), un broyeur en continu (46) est prévu dans l'orifice d'admission (34). 7. shield digging machine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that, for a pumping evacuation device (44), a continuous crusher (46) is provided in the orifice admission (34). 8. Machine à creuser à bouclier selon la revendication 7, caractérisée en ce que le broyeur en continu (46) comporte des pales d'entraînement de matière (48). 8. Shield digging machine according to claim 7, characterized in that the continuous crusher (46) comprises material drive blades (48). 9. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le couteau circulaire (10) porte sur sa face arrière un outillage d'arasage (50). 9. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the circular knife (10) carries on its rear face a leveling tool (50). 10. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le couteau circulaire (10) comprend une structure à rayons (52) dont la section des rayons (54) diminue vers le front de taille (56). 10. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the circular knife (10) comprises a spoke structure (52) whose spoke section (54) decreases towards the cutting face (56). 11. Machine à creuser à bouclier selon la revendication 10, caractérisée en ce que les rayons (54) présentent une section triangulaire ou trapézoïdale. 11. Shield digging machine according to claim 10, characterized in that the spokes (54) have a triangular or trapezoidal section. 12. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le couteau circulaire (10) comprend en son centre une barre porte-outils (58) alors que la surface restante (60), située au centre, à côté de la barre porteoutils, est libre. 12. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the circular knife (10) comprises in its center a tool bar (58) while the remaining surface (60), located in the center, next to the toolbar, is free. 13. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les porte-outils et l'outillage d'abattage (12) sont agencés de façon à obtenir une surface de coupe plane. 13. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the tool holders and the felling tool (12) are arranged so as to obtain a flat cutting surface. 14. Machine à creuser à bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le dispositif d'avancement (16) comprend des vérins (62) qui, avec leur centre de poussée (64) en direction de l'avancement, sont articulés au mur submersible (24) et à la paroi de fond (30) ou à proximité, et sont prévus dans des carquois ou des compartiments (66) qui sont ouverts vers le local d'exploitation (20).  14. Shield digging machine according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the advancement device (16) comprises jacks (62) which, with their center of thrust (64) in the direction of the 'advancement, are articulated to the submersible wall (24) and the bottom wall (30) or nearby, and are provided in quivers or compartments (66) which are open towards the operating room (20).
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