ITMI930282A1 - Macchina per l'avanzamento a scudo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

L'invenzione si riferisce ad una macchina per l'avanzamento a scudo con uno scudo diviso in direzione perimetrale in segmenti fra loro collegati articolati, in cui parti dello scudo sono espandibili attraverso un azionatore contro la parete da rompere .

Macchine per l'avanzamento a scudo del sopra detto tipo risultano per esempio dalla pubblicazione tedesca DE-A1 29 52 529. Questo dispositivo noto prevede un segmento di base, con il quale sono collegati articolati due segmenti laterali. Inoltre ? previsto un segmento di colmo, i segmenti laterali e il segmento di colmo essendo espandibili contro la parete da rompere. Per premere i segmenti contro la parete da rompere vengono previsti gruppi idraulici a cilindro-pistone , i quali non devono essere mai resi senza pressione nella posizione di funzionamento.

Strutture di scudi, le quali sono costituite da pi? segmenti, risultano anche dalla pubblicazione tedesca 0E-A1 28 54 767. In questa nota struttura sono parimenti previsti quattro segmenti, in aggiunta trovando impiego almeno un segamento di serratura, il quale viene composto per mezzo di un dispositivo di montaggio in luogo con segmenti di colmo e segmenti laterali.

Dalla pubblicazione tedesca DE-12 71 744 risulta infine una camicia dilatabile, la quale ? disposta sul perimetro intero dello scudo, per cui dev'essere raggiunta una pressione uniforme sul terreno circost ante.

L'invenzione si prefigge ora lo scopo di realizzare una macchina per l'avanzamento a scudo del sopra detto tipo, in cui con mezzi ausiliari semplici e senza ausilio di onerosi dispositivi di montaggio possa essere assicurata una posizione di funzionamento, in cui lo scudo ? meccanicamente assicurato nella sua posizione e configurazione predeterminate, senza che a tale scopo debbano essere caricati azionatori e inoltre in modo semplice senza ausilio di un dispositivo di montaggio venga resa possibile una contrazione dello scudo su un perimetro minore predeterminato per permettere uno spostamento dello scudo in direzione assiale dello scudo senza sollecitazione eccessiva della parete da rompere e per assicurare contemporaneamente dopo l'assunzione della nuova posizione dello scudo un sostegno rapido e sicuro della parete da rompere. Per raggiungere questo scopo la macchina per l'avanzamento a scudo secondo l'invenzione consiste sostanzialmente nel fatto che due estremit? libere di due segmenti, disposte vicine fra loro in corrispondenza dei colmi, sono tenute in una posizione di funzionamento dello scudo per mezzo di un elemento di bloccaggio impegnato ad accoppiamento geometrico. Per il fatto che le estremit? libere dei segmenti, fra loro vicini sui colmi, articolati al segmento di base, vengono tenute per mezzo di un elemento di bloccaggio impegnato ad accoppiamento geometrico, contemporaneamente viene assicurato un collegamento di trazione e di compressione nella zona dei colmi, il quale assorbe sicuramente tutte le forze senza che in questo caso ancora l'azionatore, in particolare un azionatore formato per esempio da gruppi idraulici a cilindro-pistone, debba essere ancora alimentato con fluido sotto pressione. Una conformazione di questo tipo assicura cosi che possa essere sostanzialmente tenuto minore l'onere di controllo e l'onere di sicurezza per l'idraulica, in quanto la sicurezza di funzionamento dello scudo nella posizione di funzionamento ? garantita da un elemento di bloccaggio meccanico, il quale coopera ad accoppiamento geometrico con le estremit? libere dei segmenti girevoli. Contemporaneamente una conformazione di questo tipo permette il perfezionamento preferito, secondo il quale l'azionatore ? formato da gruppi idraulici a cilindro-pistone, di per se noti, i quali sono disposti in cavit? delle estremit? libere dei segmenti vicini ai colmi. In una conformazione di questo tipo si pu? rinunciare ad una articolazione e ad un sostegno onerosi dell'azionatore e l'azionatore pu? impegnarsi attraverso un braccio di leva relativamente vantaggioso direttamente sulle estremit? libere dei segmenti girevoli. Poich? l'azionatore stesso pu? essere di nuovo reso senza pressione nella posizione di funzionamento dello scudo, nella quale l'elemento di bloccaggio assicura la posizione richiesta e in particolare il diametro richiesto dello scudo, non sono neanche necessari supporti onerosi e altamente sollecitati per i punti di impegno dei gruppi idraulici a cilindro-pistone. In questo caso pu? trattarsi invece per esempio di semplici sostegni bombati, i quali devono assorbire forze soltanto in direzione di coompressione dei gruppi idraulici a cilindropistorie.

Mentre per gruppi idraulici a cilindro-pistone, i quali devono assicurare una posizione predeterminata di uno scudo, sarebbero necessari onerosi dispositivi di sicurezza di controllo in particolare valvole di sovrappressione e valvole di sicurezza contro cedimenti di roccia, un onere di questo tipo pu? mancare nel caso di un bloccaggio meccanico semplice, come esso viene proposto secondo l'invenzione.

Con vantaggio la conformazione secondo l'invenzione ? adottata in modo che l'elemento di bloccaggio sia formato da almeno un perno, il quale ? spostabile in direzione assiale dello scudo e il quale si impegna in passaggi fra loro allineati in flange che sono disposte in corrispondenza delle estremit? libere dei segmenti vicini ai colmi. Per mezzo di un elemento di bloccaggio di questo tipo, il quale dev'essere soltanto inserito in direzione sostanzialmente assiale nei passaggi, in modo semplice possono essere assorbite alte forze di trazione e di pressione, per il posizionamento dell'elemento di bloccaggio, a differenza rispetto allo stato della tecnica finora noto, non essendo necessari onerosi dispositivi di montaggio, ma essendo sufficiente un semplice cilindro di spinta. Per facilitare il centraggio di un perno spostabile di questo tipo in passaggi fra loro allineati in flange in corrispondenza delle estremit? libere dei segmenti fra loro contrapposti sui colmi, la conformazione con vantaggio ? adottata in modo che il perno di bloccaggio presenti almeno un tratto conico, il cui diametro massimo corrisponde al diametro interno dei passaggi delle flange.

Con riguardo alle forze meccaniche relativamente alte, le quali devono essere assorbite da un elemento di bloccaggio di questo tipo, ? -vantaggioso lasciare agire le forze di sostegno distribuite lungo la lunghezza assiale dello scudo ed ? quindi vantaggioso impiegare un perno di bloccaggio, il quale porta una pluralit? di tratti conici di questo tipo, fra loro collegati in direzione assiale, per lasciar agire nel caso di uno spostamento proprio quella pluralit? di tratti conici con il loro diametro rispettivamente il massimo quale sostegno efficace. Nel caso di una conformazione di questo tipo conformemente bisogna provvedere al fatto che, per ottenere una sicurezza meccanica completa, tutti i tratti conici possano essere mossi nella loro posizione di bloccaggio o fuori dalla loro posizione di bloccaggio, questo in modo pi? semplice riuscendo nel caso in cui un perno di bloccaggio presenta lungo la sua lunghezza assiale sul suo perimetro una pluralit? di tratti conici di questo tipo. Con vantaggio la conformazione ? adottata in modo che in direzione assiale dello scudo sia prevista una pluralit? di flange rispettivamente collegate a coppia con estremit? fra loro contrapposte dei segmenti e che il perno di bloccaggio porta, attraversante tutte le flange, un numero di tratti conici, corrispondente al numero delle coppie delle flange, con una conformazione di questo tipo venendo contempor anemente raggiunto che nel caso in cui i diametri massimi i tratti conici vengono mossi fuori impegno con i corrispondenti passaggi delle flange, queste flange possono contrarsi nel seguito per esempio sotto il loro peso proprio, i passaggi rispettivamente cooperanti delle flange venendo mossi fuori dalla loro posizione esattamente allineata e portandosi in appoggio alternativamente ad entrambi i lati della zona parziale, ridotta al diametro minore, del perno di bloccaggio. In questa maniera viene cosi anche assicurato che anche la posizione contratta, la quale facilita lo spostamento dello scudo in direzione di avanzamento si a meccan camente assicurata senza che si verifichi una sovrasollecitazione inammissibile dei gruppi idraulici a cilindro-pistone.

L'invenzione sar? ulteriormente illustrata qui di seguito sulla base di un esempio di realizzazione schematicamente rappresentato nel disegno. In questo mostrano,

la Figura 1 una sezione longitudinale attraverso una macchina per l'avanzamento a scudo secondo l'invenzione, e

la Figura 2 una vista da avanti, corrispondente alla freccia II sulla macchina per l'avanzamento a scudo secondo l'invenzione senza utensile demolitore, la Figura 1 rappresentando una sezione secondo la lina I-I di Figura 2.

La macchina per l'avanzamento a scudo, generalmente indicata con 1, presenta un utensile demolitore 3 disposto su un braccio girevole 2, nella Figura 1 essendo rappresentate differenti posizioni dell'utensile demolitore. La macchina per l'avanzamento a scudo 1 ? supportata per esempio su una slitta 4 attraverso un supporto 5, un gruppo a cilindro-pi stone 6 per lo spostamento della macchina per l'avanzamento 1 essendo accennato in d/rezione verso il fronte di avanzamento. Una posizione ritirata della macchina per l'avanzamento a scudo ? accennata a tratteggio con 1' nella Figura 1. All'interno dello scudo, portante la macchina per l'avanzamento a scudo e generalmente indicato con 7, ? supportato un mezzo di trasporto 8, il mezzo di trasporto 8 cooperando con dispositivi caricatori 9, schematicamente accennati nella Figura 2. Lo scudo di avanzamento 7 ? conformato con cilindri di avanzamento o rispettivamente presse di avanzamento 10, i quali possono essere sostenuti sul rivestimento 11 completato, schematicamente accennato. Elementi di sostegno dei cilindri di avanzamento sono indicati con 12.

Lo scudo, come particolarmente visibile in modo chiaro in particolare nella Figura 2, ? diviso lungo il suo perimetro in segmenti fra loro articolati, su un elemento di base 13, risiedente sul pavimento, essendo collegati articolati segmenti laterali 14 attraverso articolazioni 15. Le estremit? libere 16 di segmenti 14, disposte vicine fra loro nella zona dei colmi, vengono tenute l'una sull'altra nella posizione di funzionamento dello scudo per mezzo di un elemento di bloccaggio impegnato ad accoppiamento geometrico. Alle estremit? libere 16 dei segmenti laterali girevoli 14, ? prevista una pluralit? di flange 17 e rispettivamente 18, fra loro associate, l'elemento di bloccaggio, formato da un perno di bloccaggio 19, passando attraverso passaggi fra loro allineati nelle flange 17 e 17. Il perno di bloccaggio 19 presenta una pluralit? di tratti allargati 20, corrispondente alla pluralit? delle coppie di flange 17 e 18, con un diametro esternp sostanzialmente corrispondente al diametro interno dei passaggi nelle flange 17 e rispettivamente 18. Questi tratti allargati 20 sono raccordati attraverso una zona parziale conica 21 a zone 22, rispettivamente infrapposte, con diametro minore, nella posizione di fuori funzionamento le zone 22 con diametro minore giungendo nelle aperture fra loro allineate delle flange 17 e 18 e diventando possibile cosi una contrazione dei segmenti laterali 14 in direzione di una riduzione del loro perimetro esterno. In questo stato contratto diventa possibile uno spostamento dello scudo per esempio attraverso le presse di avanzamento 10 per un nuovo posizionamento. Dopo un nuovo poszionamento di questo tipo attraverso cilindri espansori 23, disposti in cavit? nella zona delle estremit? 16, ha luogo una espansione dei segmenti di scudo 14 laterali, girevoli, dopo di che successivamente avviene uno spostamento del perno di bloccaggio 19 nella posizione rappresentata nella Figura 1, in modo che di nuovo le zone 20 con diametro corrispondente al diametro interno del passaggio delle flange 17 e 18 in questi passaggi e permettono cosi un bloccaggio meccanico della posizione estratta dello scudo. I cilindri espansori 23 devono presentare cosi soltanto una corsa relativamente corta, sostanzialmente corrispondente alla differenza dei diametri delle zone 20, 22 e possono essere resi senza pressione direttamente dopo bloccaggio del perno di bloccaggio meccanico 19, in quanto essi non devono assorbire alcuna forza. Nella Figura 2 sono accennati schematicamente con 20' e 22' i diametri differenti del perno di bloccaggio.

Lo spostamento del perno di bloccaggio 19 in direzione assiale dello scudo ha luogo per esempio attraverso un ulteriore gruppo a cilindro-pi stone 24, schematicamente accennato.

Partendo da uno stato serrato, cio?, uno stato di funzionamento dello scudo di avanzamento, in cui il perno di bloccaggio 19 con le sue zone di diametro grande si trova in impegno con i corrispondenti passaggi delle coppie di flange 17 e 18, l'operazione di spostamento viene effettuata come segue. Per mezzo di cilindri espansori 23 ha luogo una breve, ulteriore espansione dei segmenti di scudo 24 nell'ambito del presente gioco del supporto del perno, per poter spostare assialmente il perno di bloccaggio 19. Dopo disposizione delle zone 22 con diametro minore nella zona dei passaggi o rispettivamente delle aperture nelle flange 17 e 18 cosi brevemente viene ridotta la sollecitazione radiale sul perimetro esterno dello scudo e con una contrazione i segmenti di scudo 14 fino ad un appoggio delle cavit? nelle flange sul perno di bloccaggio 19 nelle zone 22 ha luogo una riduzione del perimetro esterno in modo che a questo istante non ? senz'altro possibile, con un basso impiego di forza, uno spostamento dello scudo di avanzamento 7 in direzione di avanzamento. Dopo un nuovo posizionamento lo scudo di avanzamento avviene, come sopra gi? menzionato, dopo una espansione dei segmenti di scudo 14 per mezzo dei cilindri espansori 23, di nuovo uno spostamento assiale del perno di bloccaggio 19 in modo che le zone 20 con diametro massimo si portino di nuovo completamente in impegno con le corrispondenti cavita nelle flange 17 e 18. Per via della pluralit? delle flange si riesce ad avere un sostegno e una sicurezza lungo una lunghezza assiale grande dello scudo 7.

Claims (3)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Macchina per l'avanzamento a scudo con uno scudo diviso in direzione perimetrale in segmenti fra loro collegati articolati, in cui parti dello scudo sono espandibili attravers? un azionatore contro una parete da rompere, caratterizzata dal fatto che due estremit? libere (16) di due segmenti (14), fra loro disposte vicine in corrispondenza dei colmi, sono tenute in una posizione di funzionamento dello scudo (7) per mezzo di un elemento di bloccaggio (19) impegnato ad accoppiamento geometrico.
2. 2. Macchina per l'avanzamento a scudo secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l 'azionatore ? formato da gruppi idraulici a cilindro-pistone (23), i quali sono disposti in cavit? delle estremit? libere (16) dei segmenti (14) vicini ai colmi.
3. 3. Macchina per l'avanzamento a scudo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che l'elemento di bloccaggio (19) ? formato da almeno un perno, il quale ? spostabile in direzione assiale dello scudo e si impegna in passaggi fra loro allineati in flange (17, 18), lequali sono disposte in corrispondenza delle estremit? libere (16) dei segmenti (14) vicini ai colmi. Macchina per l'avanzamento a scudo secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzata dal fatto che il perno di bloccaggio (19) presenta almeno un tratto conico (21), il cui diametro massimo corrisponde al diametro interno dei passaggi delle flange (17, 18). Macchina per l'avanzamento a scudo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che in direzione assiale dello scudo (7) ? prevista una pluralit? di flange (17, 18) collegate rispettivamente a coppia con estremit? fra loro contrapposte dei segmenti (14) e che il perno di bloccaggio (19) porta, attraversante tutte le flange (17, 18), un numero di tratti conici (21), corrispondente al numero delle coppie delle flange,