JPH0842283A - 支持液を圧縮空気によって代替させる方法及び当該方法を実施するための液圧シールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持液を圧縮空気によって代替させる方法及
び当該方法を実施するための液圧シールドを提供するこ
とである。 【構成】 液圧シールドにおいて、掘削壁前面を支える
支持液を圧縮空気によって代替させる方法であって、そ
の場合において、支持液がまず上部断面領域において、
圧縮空気によって同時的に代替されつつ排出される方法
において、上部断面領域１５及び下部断面領域１９との
間に本質的に水平で隙間のない分離帯が設けられ、次い
で当該分離帯の上方に位置を占める上部断面領域１５
が、作業室１８の上部分において必要な静的安定機能を
果たすことが出来るように、固形成分を含有する安定材
料によって、強制的に充たされ、次いで下部断面領域に
存在する支持液が、圧縮空気によって代替され、圧縮空
気による負荷を受けた領域における作業の終了後、支持
液による完全な充満が行なわれるまで、先行して行なわ
れた方法の手順が逆の順序で実行されることを特徴とす
る方法及びこの方法を実施するための液圧シールド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、液圧シールド内において掘削壁
前面を支える支持液を圧縮空気によって代替させる方法
であって、その場合に、支持液がまず作業室の上部断面
領域で、同時に圧縮空気によって代替されつつ、排出さ
れる方法と、この方法を実施するための液圧シールドで
あって、掘削壁前面から距離を隔ててシ−ルド外殻内に
配置された浸水壁及び圧力壁によって形成される作業室
内のロ−タリ−カッタ−を有する液圧シールドに関す
る。

【０００２】液圧シールドの原理によってトンネル断面
を前進させ、或いはボ−リングを行なう場合には、掘削
壁前面が、支持液を用いて、空気クッションによる圧力
操作を行ないつつ支えられる。例えば、工具交換のため
とか、或いは障害物、例えば大きな石、木の幹部或いは
鉄鋼部材などの排除のための保守作業を遂行するために
は、作業室内に立ち入ることがしばしば必要である。こ
れは、従来、同時に圧縮空気による負荷を与えつつ、支
持液を全面的又は部分的に低下させることによって行な
われている。部分的な低下の場合には、上部断面領域に
おいてのみこれが可能である。

【０００３】上記の処置方法は、必然的に相応の安全性
の確証を前提とする。掘削壁前面の安全性にとっては、
支持圧力は、その場の地圧や水圧よりも大きくなければ
ならない。いわゆる「泥噴出」に対する安全のために
は、その場の気圧が負荷よりも小さくなければならな
い。一定の周囲条件が存在する場合、例えば、空洞断面
の上縁部から地面までの被覆が十分でない場合、及び水
位が変動する場合は、もはや、これまでの方法では「泥
噴出」に対する安全性は与えられないのである。これ
は、特に空洞断面が大きい場合にそうである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた方法において、「泥噴出」の危険を排除するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、方
法という見地から、本発明により上部断面領域及び下部
断面領域との間に本質的に水平で隙間のない分離帯が設
けられ、次いで当該分離帯の上方に位置を占める上部断
面領域が、作業室の上部分において必要な静的安定機能
を果たすことが出来るように、固形成分を含有する安定
材料によって、強制的に充たされ、次いで下部断面領域
に存在する支持液が、圧縮空気によって代替され、圧縮
空気によって負荷を受けた領域における作業の終了後
に、今度は逆の順序で、支持液により完全に充満される
まで、先行して行なわれた方法の各作業手順が遂行され
ること、を明示している。

【０００６】優れた実施形態によれば、支持液の排出
後、吹き付けコンクリ−トや合成樹脂薄膜などから成る
漏止めが掘削壁前面に対して行なわれる。

【０００７】本発明は、上述の方法の場合に、支持液の
低下が専ら下部断面領域において行なわれるときに、作
業室内の保守作業の遂行の際の、「泥噴出」に対する安
全性を著しく改善することが出来るという驚くべき認識
から出発するものである。設備的な見地から云えば、本
発明による液圧シールドは、作業室内に本質的に水平な
分離帯を構成する支持板と、支持板に対応配置された漏
止め手段を特徴とする。詳細には、その限りで多数の実
施形態の可能性が与えられている。従って、一つの優れ
た実施形態を挙げてみれば、この場合には支持板は、水
平に置かれたロ−タリ−カッタ−のカッター腕の上、及
び／又は浸水壁に取付けられた受け台上に配置可能であ
る。これとの関連では、特に浸水壁から前方に伸縮可能
な、且つまた当該カッター腕上に支持可能な控え管が好
適である。支持板が、蝶番状に相互に接続されて、浸水
壁に接続され、且つ控え管に連結されているときは、特
に取り扱いが容易である。今一つの実施形態は、前述の
方法の一つか若しくはそれらの組合せによって実現する
ことが出来るものであって、支持板がロ−タリ−カッタ
−のカッター腕上に液圧により引出し可能に、及び／又
は折畳み可能に取付けられていることにある。しかし、
伸縮可能な支持板を浸水壁に取付けることも出来る。い
ずれの場合にも、更にその上、掘削壁前面の方向に向い
ている支持板を、ロ−タリ−カッタ−を前方に押すこと
によって、掘削壁前面に押込むことも可能である。

【０００８】以下、図面を基にして本発明の詳細を説明
すれば次の通りである。

【０００９】

【実施例】図１及び２から明らかな通り、液圧シールド
は、本質的にはシ−ルド外殻１、及び掘削壁前面２の領
域に配置されたロ−タリ−カッタ−３から成る。ロ−タ
リ−カッタ−３は、主軸受４、ロ−タリ−カッタ−リム
５、カッター腕６及び中央カッタ−７から成る。ロ−タ
リ−カッタ−３は、掘削壁前面２から距離を隔てて配置
された圧力壁１０によって閉鎖された作業室８内で作動
する。圧力壁１０の前には浸水壁９が存在する。作業室
８内に水を流し込むために、流し樋１１が設置されてい
る。作業室８の下方領域には、砕石機１３及び吸い込み
管１４が配置されている。圧縮空気の供給に使用される
部材は、詳細には図面に記載されていない。中央カッタ
−７を備えた液圧シールドは、ロ−タリ−カッタ−３の
相応の前進によって掘削壁前面２の中に孔を穿ち、中心
部が詰まると停止せしめられる。ロ−タリ−カッタ−３
に中央カッターがない場合は、当然のことながらこのこ
とは問題にならない。その後で、支持液が圧縮空気によ
り同時に負荷を掛けられつつ上部断面領域１５から排出
される（図１及び２参照）。その限りにおいて、圧縮空
気負荷の前に支持板を引出すことが出来る。ロ−タリ−
カッタ−３の、水平になされた二つのカッター腕６に助
勢されて、カッター腕６の前縁部と掘削壁前部２との間
の開いた間隙と、シ−ルド外殻１までの、又はロ−タリ
−カッタ−リム５までの、及び場合によっては中央カッ
タ−７までの側方間隙が漏れ止めされる。また、漏止め
手段１６は、カッター腕６の後縁部から浸水壁９に亘っ
て適用される。このために、水平に置かれたカッター腕
６（図２参照）の上部で、手作業で引き込まれる支持板
１７が、掘削壁前面２から浸水壁９まで延ばされてお
り、その受容はロ−タリ−カッタ−３のカッター腕６の
上で、且つまた浸水壁９に接して行なわれる。追加的な
漏止め手段１６は、肉厚の合成樹脂長尺帯や合成樹脂製
の縁部保護テ−プなどによって行なわれる。縁辺部漏止
め手段としては、発泡材料や膨張可能なホ−スなどのシ
−ル材を使用することが出来る。掘削壁前面２の吹き付
けコンクリ−ト補強１８の後は、相応のノズルを介し
て、人工土により、又は砂、ベントナイト及び水から成
る混合物により、又は砂及び発泡材料から成る混合物に
よって上部断面領域１５の充填が行なわれる。次いで、
下部断面領域１９内の支持液が、同時に圧縮空気を負荷
することによって、排出される。この状態は、図３が示
す通りである。これで必要な作業を圧縮空気下で遂行す
ることが出来る。その作業の終了後、下部断面領域１９
が支持液により充満される。

【００１０】更に必要な、支持液による上部断面領域１
５内に存在する物質との入れ替えは、図面に記載のな
い、別個の泥水循環路を介して行なわれる。しかし、た
いていの場合、この入れ替えも、ロ−タリ−カッタ−３
の回転と通常の搬送循環路を介して当該物質の排出を行
なうことで可能である。

【００１１】図４による実施形態においては、作業工具
２０を備えたロ−タリ−カッタ−３のカッター腕６に支
持板１７が手作業で載せられており、これが、ロ−タリ
−カッタ−３の前進によって掘削壁前部２の中に押込ま
れている。残りの領域は、図１乃至図３による実施形態
の場合のように実施されている。図５による実施形態の
場合には、上部断面領域１５と下部断面領域１９との間
の閉鎖は、カッター腕６に取付けられていて且つ液圧プ
レス２１によって液圧で引出し可能か或いは折畳み可能
である支持板１７によって行なわれる。

【００１２】図６による実施形態の場合は、圧力壁内で
液圧プレス２２によって前後に移動可能な、引出し可能
な支持板１７或いは磨耗ブレ−ドによって作業が行なわ
れる。これに対して、図７による実施形態の場合は、液
圧プレス２２によって控え管２３が浸水壁９から前方に
伸縮可能であり、水平なカッター腕６上の受容面２４の
上に支えられている。図８から図１０による実施形態
は、同じくこのような伸縮可能な控え管２３で作業され
る。しかし、この場合の支持板１７は、蝶番状に相互に
接続されて、浸水壁９に接続されており、且つ控え管２
３に連結されている。控え管２３が引き込まれていると
きは、支持板１７は浸水壁９の壁凹部２５に折り畳まれ
ている（図８参照）。控え管２３が伸ばされるときは
（図９参照）、支持板１７の配列が開かれ、最終的には
水平状態にまで引き伸ばされる（図１０参照）。壁凹部
２５には、洗浄液を注入するためのノズル２６が設けら
れていて、これにより、支持板１７及び壁凹部２５を洗
浄することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液圧シールドの縦方向断面図である。

【図２】図１の対象物の一部の正面図である。

【図３】液圧シールドの軸の近辺を通る断面であって、
液圧シールドが別の状態にある断面図である。

【図４】他の実施例を示す縦方向断面図である。

【図５】更に他の実施例を示す縦方向断面図である。

【図６】更に他の実施例を示す縦方向断面図である。

【図７】更に他の実施例を示す縦方向断面図である。

【図８】更に他の実施例を示す縦方向断面図である。

【図９】図８のシールドを異なる機能位置で示す縦方向
断面図である。

【図１０】図８のシールドを更に異なる機能位置で示す
縦方向断面図である。

【符号の説明】

２ 掘削壁前面 ３ ロ−タリ−カッタ− ６ カッター腕 ８ 作業室 ９ 浸水壁 １６ 漏止め手段 １７ 支持板 ２３ 控え管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ、ヘールセン ドイツ、25421、ピネベルク、クヴェレン ヴェーク、33 (72)発明者 デトレフ、カルトホフ ドイツ、44879、ボーフム、ケラーホルツ ヴェーク、89

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧シールドにおいて、掘削壁前面を支
   える支持液を圧縮空気によって代替させる方法であっ
   て、支持液がまず上部断面領域において、圧縮空気によ
   って同時的に代替されつつ排出される方法において、上
   部断面領域及び下部断面領域との間に本質的に水平で隙
   間のない分離帯が設けられ、次いで当該分離帯の上方に
   位置を占める上部断面領域が、作業室の上部分において
   必要な静的安定機能を果たすことが出来るように、固形
   成分を含有する安定材料によって、強制的に充たされ、
   次いで下部断面領域に存在する支持液が、圧縮空気によ
   って代替され、圧縮空気による負荷を受けた領域におけ
   る作業の終了後、支持液による完全な充満が行なわれる
   まで、先行して行なわれた方法の手順が逆の順序で実行
   されること、を特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１による方法であって、支持液の
   排出後、掘削壁前面に吹き付けコンクリ−ト、合成樹脂
   薄膜などから成る漏止めが行なわれることを特徴とする
   方法。
3. 【請求項３】 掘削壁前面から距離を隔ててシ−ルド外
   殻内に配置された浸水壁及び圧力壁から成る作業室内に
   ロ−タリ−カッタ−を有する、請求項１又は２による方
   法を実施するための液圧シールドであって、作業室
   （８）内に本質的に水平な分離帯を創出可能な支持板
   （１７）と、支持板（１７）に対応配置された漏止め手
   段（１６）を特徴とする液圧シールド。
4. 【請求項４】 請求項３による液圧シールドであって、
   支持板（１７）が、ロ−タリ−カッタ−（３）の水平に
   置かれたカッター腕（６）の上、及び／又は浸水壁
   （９）に取付けられた受け台上に受容可能であることを
   特徴とする液圧シールド。
5. 【請求項５】 請求項４による液圧シールドであって、
   浸水壁（９）から伸縮可能な、且つカッター腕（６）上
   で支持可能な、支持板（１７）用の控え管（２３）が設
   けてあることを特徴とする液圧シールド。
6. 【請求項６】 請求項５による液圧シールドであって、
   支持板（１７）が、蝶番状に相互に接続されて、浸水板
   （９）に接続され、且つ控え管（２３）に連結されてい
   ることを特徴とする液圧シールド。
7. 【請求項７】 請求項３から６のいずれか一項による液
   圧シールドであって、支持板（１７）が、ロ−タリ−カ
   ッタ−（３）のカッター腕（６）に、液圧的に引出し可
   能に、及び／又は折畳み可能に取付けられていることを
   特徴とする液圧シールド。
8. 【請求項８】 請求項３から７のいずれか一項による液
   圧シールドであって、掘削壁前面（２）方向に向いてい
   る支持板（１７）が、ロ−タリ−カッタ−（３）を前方
   に押すことによって、掘削壁前面に押込み可能であるこ
   とを特徴とする液圧シールド。