NL1008860C2 - Ondergrondse graafmachine. - Google Patents

Description

Ondergrondse graafmachine.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een ondergrondse graafmachine voor het uitgraven van de ondergrond bij het boren van tunnels, een hellende schacht en dergelijke door de ondergrond.

5 De ondergrondse graafmachine van het soort waarnaar wordt verwezen kan op doelmatige wijze worden gebruikt bij het boren van de tunnel, de hellende schacht, ondergrondse pijpleidingen voor ingegraven pijpen en dergelijke, door de graafmachine in een verticaal in de ondergrond geboorde 10 schacht aan te brengen en de graafmachine in de bodem in bijvoorbeeld horizontale richting voort te drijven.

In het algemeen wordt bij het vormen van de tunnel of de pijpleiding voor ingegraven pijpen een werkwijze toegepast, waarbij de verticale schacht wordt gevormd tot een 15 diepte, op welke de tunnel moet worden aangebracht of de pijpen moeten worden ingegraven, en vervolgens wordt de graafmachine vanaf deze verticale schacht horizontaal in de bodem voortgedreven, doch er bestaat een probleem dat, in het geval dat een aandrijfkracht niet op soepele wijze kan worden toe-20 gevoerd, hierdoor het tunnelverloop zal afwijken.

In het Amerikaanse octrooischrift 5.032.039, op naam van Nituwa, wordt bijvoorbeeld een graafmachine voorgesteld met een in het voorste gedeelte bepaalde kamer voor het verzamelen van uitgegraven aarde, een zich door de kamer uit-25 strekkende roterende as, een gravend snijorgaan met vele tun-nelfrontsnijbeitels op het voorste deel van de roterende as, en een snijorgaanaandrijfdeel dat een snijorgaanaandrijfmotor en een vertragingsoverbrenging omvat voor het leveren van vermogen aan het gravende snijorgaan en voortdrijfkracht aan 30 de graafmachine.

Bij de bovengenoemde bekende graafmachine bestaan er echter problemen zoals hierna genoemd: A. In het geval van graafmachines voor tunnels met grote boorgaten is het vereist dat de snijorgaanaandrijf-35 motoren en vertragingsoverbrengingen worden verschaft, dat 1008860 1 ι 2 het snijorgaanaandrijfdeel op grote schaal wordt vervaardigd en de kosten van de uitrusting worden verhoogd.

B. Ofschoon een rondsel en hoofdtandwiel worden gebruikt voor het verschaffen van een vereist koppel aan de 5 snijorgaansectie, vereisen dit rondsel en hoofdtandwiel een hoge werkprecisie, zodat voor de vervaardiging vele uren nodig zijn, en uiteindelijk een lange tijdsduur is vereist voor het vervaardigen van een schildmachine van de graafmachine, waardoor de tijdsduur die nodig is tot aan de vol-10 tooiing van de tunnel aanzienlijk wordt verlengd.

C. Het vereiste aantal onderdelen voor het vormen van het snijorgaanaandrijfdeel wordt groter, de levertijd dient te worden verlengd en het aandrijfdeel is duur.

D. Het is vereist om een overbrengingskast volledig 15 gevuld te houden met een smeerolie zodat, in het geval van een graafmachine voor een tunnel met grote boorgaten, een enorme hoeveelheid van deze smeerolie vereist is, waardoor de gebruikskosten hoog worden.

Dienovereenkomstig is het een doelstelling van de 20 onderhavige uitvinding om een ondergrondse graafmachine te verschaffen die in staat is om de eerdergenoemde problemen op te heffen, terwijl de constructie van de snijorgaanaandrijf-sectie aanzienlijk wordt vereenvoudigd en de snijorgaansectie roterend wordt aangedreven met behulp van een aandrijforgaan 25 met een eenvoudigere constructie, zonder enigerlei onderdelen met een hoge werkingsprecisie te vereisen en evenmin smeerolie.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt de bovengenoemde doelstelling gerealiseerd door middel van een 30 ondergrondse graafmachine, waarbij een roterend aandrijfdeel van een snijorgaansectie aan het achterste eindgedeelte is voorzien van een kruk, waarbij een koppeldeel roteerbaar is gemonteerd op de buitenomtrek van het achterste eindgedeelte van de kruk, en waarbij met het koppeldeel een aantal hydrau-35 lische vijzels is gekoppeld die onderling in omtreksrichting van het deel zijn versprongen, waarbij het roterende aandrijf deel roterend wordt aangedreven door middel van het aantal hydraulische vijzels, waardoor een graafkracht wordt verschaft.

1 o o 8 8 6 o 3 . 'o'

Andere doelstellingen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van de uitvinding, onder verwijzing naar uitvoeringsvormen van de uitvinding die zijn 5 getoond in de bijgevoegde tekening.

Fig. l is een schematische verticale langsdoorenede van een ondergrondse graafmachine volgens een uitvoeringsvorm overeenkomstig de onderhavige uitvinding; fig. 2 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III 10 in fig. 1 van de graafmachine; fig. 3 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht van het in fig. 2 door een enkele stippellijn omcirkelde gedeelte; fig. 4 is een diagram dat met karakteristieke krommen de werking van de graafmachine uit fig. 1 toont; 15 fig. 5 is een schematische langsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van de graafmachine volgens de onderhavige uitvinding; fig. 6 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn VI-VI in fig. 5 van de graafmachine; 20 fig. 7 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht van een gedeelte overeenkomstig fig. 3 van de graafmachine volgens fig. 5; fig. 8 is een schematische langsdoorsnede van de graafmachine in een andere uitvoeringsvorm overeenkosmtig de 25 onderhavige uitvinding; fig. 9 is een dwarsdoorsnede overeenkomstig fig. 6 van de graafmachine die is getoond in fig. 8; fig. 10 is een schematische langsdoorsnede van de graafmachine volgens een andere uitvoeringsvorm overeenkom-30 stig de onderhavige uitvinding; fig. 11 is een dwarsdoorsnede van de graafmachine volgens de lijn XI-XI in fig. 10; fig. 12 is een schematische langsdoorenede van de graafmachine in een andere uitvoeringsvorm overeenkomstig de 35 onderhavige uitvinding; fig. 13 is een dwarsdoorsnede van de graafmachine volgens de lijn XIII-XIII in fig. 12; fig. 14 is een andere dwarsdoorsnede van de graafmachine volgens fig. 12; 1008860 4 i 'S .

fig. 15 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding volgens een schematische langsdoorsnede; en fig. 16 is een dwarsdoorsnede van de uitvoeringvorm volgens fig. 15.

5 Onder verwijzing naar de fig. 1-4 is een uitvoe ringsvorm van de ondergrondse graafmachine overeenkomstig de onderhavige uitvinding getoond, waarbij een schildmachine 11 van de ondergrondse graafmachine 10 is voorzien van een schildmachinelichaam 12, een schot 13, een snijorgaansectie 10 14, een snijorgaanaandrijfsectie 15 en een schroeftranspor teur 16 als middel voor het afvoeren van uitgegraven aarde, en schildvoortdrijfvijzels 17. Aan het achterste uiteinde van het schildmachinelichaam 12 is een staartafdichting 18 verschaft. Op een binnenwand aan de machinekamerzijde van het 15 schildmachinelichaam 12 zijn beugels 19a-19c bevestigd voor het daaraan bevestigen van hydraulische vijzels die onderling over 120° in omtreksrichting zijn versprongen.

Het snijorgaangedeelte 14 wordt gevormd door een axiaal roterend aandrijfdeel 20, zich vanaf het aandrijfdeel 20 20 radiaal uitstrekkende snijorgaanspaken 21 en op de voor zijden van de spaken 21 verschafte snijbeitels 22. Het roterende aandrijfdeel 20 wordt roteerbaar ondersteund via een lager 23 in het midden van het schot 13. Dit roterende aandrijf deel 20 kan worden gevormd door enigerlei bekend deel, 25 zoals een centrale schacht, een tussengelegen schacht, een buitenste omtrekssteunschacht en dergelijke. In het onderhavige geval zijn de snijorgaanspaken 21 integraal bevestigd aan een voorste einddeel van het roterende aandrijfdeel 20, en een groot aantal beitels 22 is bevestigd aan de voorzijde 30 van de spaken 21.

De snijorgaanaandrijfsectie 15 omvat een kruk 24 aan een achterste uiteinde van het roterende aandrijfdeel 20, een koppeldeel 26 dat is bevestigd aan een later te beschrijven krukpen 25 van de kruk 24, en een aantal, bijvoorbeeld drie, 35 hydraulische vijzels 27a-27c, in combinatie met een hydraulische drukbron en een sequentiebestuurder (die niet zijn getoond). De kruk 24 omvat het axiaal roterende aandrijfdeel 20 als een krukas, en een krukarm 28 die integraal met de krukas aan een uiteinde is aangebracht met aan het andere 1008860 5 , W .: uiteinde de krukpen 25. Ten opzichte van het roterende aandrijf deel 20, zoals de krukas, is de krukarm 28 versprongen met een excentriciteit "e".

Het koppeldeel 26 is roteerbaar aangebracht op de 5 buitenomtrek van de krukpen 25, en is voorzien van beugels 29a-29c op intervallen van 120° in omtreksrichting. Dit koppeldeel 26 wordt vastgehouden door een aanslag 31 die tussen het deel 26 en een draaideel 30 is gelegen, waardoor losraken wordt verhinderd en het steeds in een constante positie ten 10 opzichte van de krukpen 25 wordt gehouden.

De hydraulische vijzels 27a-27c bezitten elk respectievelijke zuigerstangen 32a tot 32c voor het hydraulisch uitschuiven en inschuiven, en zijn aangebracht in het inwendige van het schildmachinelichaam 12, in hoofdzaak op inter-15 vallen van 120° in omtreksrichting, terwijl de zuigerstangen 32a-32c via pennen 33 zijn verbonden met de beugels 39a-29c die zijn bevestigd aan het koppeldeel 26, teneinde roteerbaar daarmee te zijn gekoppeld. De hydraulische vijzels 27a-27c zelf zijn via pennen 34a tot 34c verbonden met de beugels 20 19a-19c die roteerbaar zijn bevestigd op de binnenwand van het schildmachinelichaam 12.

De hydraulische drukbron is, zoals bekend is, voorzien van een hydraulische pomp of een kleporgaan met een wis-selklep (niet getoond), en is aangebracht voor het toevoeren 25 van een hydraulische druk aan de drukzijde- of trekzijdepoor-ten van de hydraulische vijzels 32a-32c, waarbij de wissel-klep wordt bediend in overeenstemming met commando's van het sequentiebesturingscircuit voor een optimale rangschikking, en tevens voor het toevoeren van de hydraulische druk aan de 30 voortdrijfvijzels 17 van het schild.

Het sequentiebesturingscircuit is zodanig uitgevoerd dat de richting van de hydraulische druk die wordt toegevoerd aan de hydraulische vijzels 27a-27c wordt bestuurd, zodat de zuigerstangen 32a-32c respectievelijk zullen uitschuiven of 35 inschuiven in overeenstemming met een vooraf bepaalde operationele opeenvolging zodat de kruk 24 via het koppeldeel 26 in een vooraf bepaalde richting roteert. Het draaideel 30 is voorzien aan het achterste uiteinde van de krukpen 25.

1008860 6 I W ,

Een gietorgaan voor de toevoer van een additief aan het tunnelfront dat wordt uitgegraven, wordt gevormd door een gietslang 25 die is verbonden met het draaideel 30, waarbij een gietkanaal 36 is gevormd door de respectievelijke licha-5 men van de krukpen 25, krukarm 28 en roterend aandrijfdeel 20 heen alsmede een gietopening 37 die uitmondt aan de tunnel-frontzijde van het roterende aandrijfdeel 20 en die in verbinding staat met het gietkanaal 36.

In een ruimte tussen het schot 13 en de snijorgaan-10 spaken 31 is een kamer 38 gevormd die wordt omringd door een kap aan de voorzijde van het schildmachinelichaam 12, voor het daarin opnemen van de uitgegraven aarde. De schroeftransporteur 16 is binnen het schildmachinelichaam 12 aangebracht en een voorste uiteinde van de transporteur 16 mondt via het 15 schot 13 uit in de kamer 38. De schildvoortdrijfvijzels 17 zijn aangebracht op een aantal posities op de binnenwand van het schildmachinelichaam 12 op vooraf bepaalde intervallen in omtreksrichting, en bevestigd aan het schildmachinelichaam 12 via beugels 39.

20 De werking van de schildmachine 30 in de beschreven uitvoeringsvorm zal hierna worden toegelicht.

In de begintoestand, zoals getoond in fig. 2, wordt thans aangenomen dat de krukpen 25 en het koppeldeel 26 zich in hun bovenste dode punt bevinden, in welke toestand de zui-25 gerstang 32a van de bovenste hydraulische vijzel 27a zich in de meest ingeschoven toestand bevindt, terwijl de zuigerstang 32b van de volgende hydraulische vijzel 27b, gezien in de rotatierichting X van de kruk 2, zich in een enigszins ingeschoven toestand bevindt, en de zuigerstang 32c van de laat-30 ste vijzel 27c, gezien in de richting X, zich in een enigszins uitgeschoven toestand bevindt, zoals getoond in fig. 4.

Vanuit deze toestand moet het roterende aandrijfdeel 20 van de snijorgaansectie 14 eerst in de rotatierichting X, getoond in fig. 4, worden geroteerd. In dit geval veroorzaakt 35 het seguentiebesturingscircuit, met de bediende wisselklep, dat hydraulische druk zodanig wordt toegevoerd aan de vijzel 27a, dat de zuigerstang 32a geleidelijk uitschuift tijdens de rotatie van 0° tot 180® en vervolgens de zuigerstang 32a geleidelijk inschuift tijdens de rotatie vanaf 180° naar 1008860 7 I W , 360°, zoals getoond in fig. 4. Op hetzelfde moment wordt de hydraulische druk zodanig toegevoerd aan de volgende hydraulische vijzel 27b dat de zuigerstang 32b daarvan inschuift tijdens de rotatie van 0° naar 120°, vervolgens geleidelijk 5 uitschuift tijdens de rotatie van 120° naar 300° en tenslotte opnieuw geleidelijk inschuift tijdens de rotatie van 300 tot 360°. Op hetzelfde moment wordt tevens hydraulische druk toegevoerd aan de laatste hydraulische vijzel 27c zodat de zuigerstang 32c daarvan geleidelijk uitschuift tijdens de rota-10 tie van 0° naar 60°, vervolgens geleidelijk inschuift tijdens de rotatie van 60° naar 240° en tenslotte opnieuw geleidelijk uitschuift tijdens de rotatie van 240° naar 360°.

Zoals in het voorgaande werd beschreven, wordt de krukpen 25 in de richting X in fig. 2 gedrukt door middel van 15 het koppeldeel 26 door de samenwerking van de zuigerstangen 32a-32c, namelijk door middel van de besturing van de aan de hydraulische vijzels 27a-27c toegevoerde hydraulische druk, zodat het roterende aandrijfdeel 20 roteerbaar wordt aangedreven, waarbij de excentriciteit "e" tussen het roterende 20 aandrijfdeel 20 dat de krukas vormt en de krukpen 25 de rotatiestraal vormt.

Door het herhalen van de bovengenoemde rotatieslag wordt het roterende aandrijfdeel 20 continu geroteerd, waardoor de snijorgaansectie 14 wordt geroteerd terwijl de 25 schildmachine 11 door middel van de schildvoortdrijfvijzels 17 wordt voortbewogen, zodat de snijorgaansectie 14 in de richting van de tunnelfrontbodem G wordt voortgedreven, en de beitels 22 de grond G uitgraven. Indien nodig wordt het additief door het gietorgaan bij de uitgegraven aarde gegoten, 30 kneden de snijorgaanspaken 21 de aarde en wordt een uit de uitgegraven aarde en additief gekneed mengsel in de kamer 38 gedreven.

De schildmachine 11 wordt voortgedreven door middel van de schildvoortdrijfvijzels 17 met een afzetkracht die 35 wordt verschaft door tunnelwandversterkingssegmenten 40 die op een voor het schildtunnelsysteem bekende manier worden samengesteld, waarbij de uitgegraven grond wordt samengedrukt en het tunnelfront niet kan bezwijken. Terwijl de gronddruk in de kamer 38 op een vooraf bepaald niveau wordt gehand- 1008860 « 'v 8 haafd, wordt de uitgegraven aarde uit de kamer 38 afgevoerd door middel van de schroeftransporteur 16. Na het in een zekere mate uitgraven van de grond G wordt een volgende stel segmenten 40 direct achter de schildmachine ll samengesteld, 5 het graafwerk wordt herhaaldelijk uitgevoerd en de tunnel wordt ondergronds geboord.

Overeenkomstig de schildmachine 11 als de ondergrondse graafmachine volgens de voorgaande uitvoeringvorm, kan de snijorgaansectie 14 worden geroteerd door het besturen 10 van het uitschuiven en inschuiven van de hydraulische vijzels 27a-27c in de vooraf bepaalde opeenvolging, zodat de constructie van de snijorgaanaandrijfsectie 15 aanzienlijk kan worden vereenvoudigd. Verder kan de snijorgaansectie 14 roterend worden aangedreven zonder gebruikmaking van onderdelen 15 die een hoge werkingsprecisie vereisen en zonder smeerolie zoals vereist is voor het smeren van rondsels en tandwielen.

Onder verwijzing naar de fig. 5-7 wordt vervolgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding getoond, waarin een hulpas 42 van het kruktype met een excentrische as 41 20 roteerbaar is bevestigd aan bijvoorbeeld de achterste (binnenste) zijde van het schot 13, door middel van een lager 44 dat is aangebracht in een aan het schot 13 bevestigd lagerhuis 43, in het bijzonder zoals getoond in fig. 7. Deze hulpas 42 is aangebracht in een positie die is gekozen ten-25 einde geen obstakel te vormen voor de installatie van andere samenstellende delen van de schildmachine 11.

In het bijzonder, zoals getoond in de fig. 5 en 6, is een langwerpig koppeldeel 45 met twee koppeluiteinden ter plaatse van één van zijn koppeluiteinden bevestigd aan de 30 achteruiteinde-omtrek van de eerdergenoemde krukpen 25 van de kruk 24, en zijn beugels 46a-46c aangebracht op de buitenomtrek van het ene koppeluiteinde van het langwerpige koppeldeel 45 op onderlinge intervallen van in hoofdzaak 120° in omtreksrichting en aan de zuigerstangen 32a-32c van de 35 hydraulische vijzels 27a-27c via pennen 47 met deze beugels 46a-46c gekoppeld. De hulpas 42 is gekoppeld met het andere koppeluiteinde van het langwerpige koppeldeel 45, en dit 1008860

t I

9 koppeldeel 45 wordt telkens in een constante stand ten opzichte van de krukpen 25 gehouden. Aldus is het koppeldeel 45 aangebracht over de krukpen 25 en de hulpas 42.

Zoals getoond in de fig. 6 en 7 is met de hulpas 42 5 een extra hydraulische vijzel 48 als rotatiehulpmiddel gekoppeld, en een buitenste uiteinde van deze hydraulische vijzel 48 is verbonden met een extra beugel 49 die door middel van een pen 50 is bevestigd aan het schildmachinelichaam 12. Een binnenste uiteinde van een zuigerstang 51 die is aangebracht 10 in de hydraulische vijzel 48 is via een pen gekoppeld met een beugel 52 die is aangebracht op de buitenomtrek van het koppeldeel 45 dat roteerbaar is aangebracht op de buitenomtrek van de excentrische as 41. Verder is in fig. 7 een aanslag 52' getoond om te verhinderen dat het koppeldeel 45 los raakt 15 van de excentrische as 41, en dit is bevestigd aan het achterste uiteinde van de as 41 achter het deel 45.

Overeenkomstig deze uitvoeringsvorm wordt de hulpas 42 van het kruktype via het koppeldeel 45 geroteerd door de hydraulische vijzel 48 , teneinde de rotatie van de kruk 24 20 door middel van de hydraulische vijzels 27a-27c te ondersteunen via deze hulpas 42 en het koppeldeel 45 en om, tegelijkertijd, een tegengestelde rotatie van de kruk te verhinderen, zodat het roterende aandrijfdeel 20 op soepele wijze kan worden geroteerd. Andere onderdelen en hun functies van 25 deze uitvoeringsvorm zijn gelijk als bij de voorgaande uitvoeringsvorm volgens de fig. 1-4.

In een andere in de fig. 8 en 9 getoonde uitvoeringsvorm is het langwerpige koppeldeel 45 ter plaatse van zijn centrale koppelgedeelte gekoppeld met het achterste uit-30 einde van de kruk 24 achter het roterend aandrijfdeel 20 en aan zijn beide buitenste eindkoppeldelen roteerbaar bevestigd aan de buitenomtrekken van de excentrische assen 41 van de hulpassen 42 van het kruktype die zijn aangebracht op het achtervlak van het schot 13 aan weerszijden van het roterende 35 aandrijfdeel 20. In deze uitvoeringsvorm wordt derhalve het achterste uiteinde van de kruk 20 ondersteund door beide zij-hulpassen 42 en koppeldelen 45 die zich over deze hulpassen 42 uitstrekken, zonder toepassing van een dergelijk rotatiehulpmiddel als bij de voorgaande uitvoeringsvorm, zodat de 1008860 I » 10 kruk 20 stabiel kan worden geroteerd in een vaste richting. Andere onderdelen en hun functies zijn gelijk als bij de voorgaande uitvoeringsvorm volgens de fig. 1-4.

In een andere uitvoeringsvorm die is getoond in de 5 fig. 10 en 11 wordt de kruk 24 roterend aangedreven door vier hydraulische vijzels omvattende twee van de hydraulische vijzels 27a en 27b die zijn gekoppeld met het koppeldeel 26 dat roteerbaar is bevestigd op de buitenomtrek van de krukpen 25 en twee extra hydraulische vijzels 27c en 27d die roteerbaar 10 zijn gekoppeld met een verlengd uiteinde 26" van het koppeldeel 26, waarbij het verlengde uiteinde 26" roteerbaar is aangebracht op de buitenomtrek van de excentrische as van een hulpas 42 van het kruktype.

Zoals getoond in fig. 10, wil dit zeggen dat één 15 zijde van het koppeldeel 26 dat is aangebracht op de buitenomtrek van de krukpen 25 hoger is gevormd, en het verlengde koppelingsuiteinde 26" van het koppeldeel 26 dat is aangebracht op de buitenomtrek van de excentrische as van de hulpas 42 is via een armvormig koppelingsdeel gekoppeld met 20 het hoger gevormde deel 27', zoals getoond in fig. 11. Dientengevolge zijn het koppeldeel 26 dat is aangebracht op de krukpen 25 en het verlengde koppelingsuiteinde 26" van het koppeldeel 26 dat op de hulpas 42 onderling in axiale richting van de krukpen 25 versprongen is aangebracht, dat wil 25 zeggen in langsrichting van het schildmachinelichaam 12, zoals duidelijk zichtbaar is in fig. 10, zodat de twee hydraulische vijzels 27a en 27b alsmede de twee andere hydraulische vijzels 27c en 27d elkaar niet zullen hinderen.

De eerste twee hydraulische vijzels 27a en 27b zijn 30 via pennen 54 verbonden met de corresponderende beugels 19a en 19b die zijn bevestigd aan het schildmachinelichaam 12. De zuigerstangen 32a en 32b van de hydraulische vijzels 27a en 27b zijn via pennen 33 verbonden met de beugels 29a en 29b die zijn aangebracht op het koppeldeel 26.

35 Het tweede paar hydraulische vijzels 27c en 27d is via pennen 34 verbonden met de beugels 19c en 19d op het schildmachinelichaam 12, terwijl de zuigerstangen 32c en 32d van deze hydraulische vijzels 27c en 27d via pennen 54' zijn verbonden met beugels 53c en 53d die aanwezig zijn op het 1008860 4 11 koppeldeel 26. Tijdens het aanbrengen van de respectievelijke vijzels 27a tot 27d zijn deze op gelijke intervallen aangebracht, doch zij kunnen op enigerlei andere wijze in relatie tot andere onderdelen binnen het machinelichaam 12 worden 5 aangebracht.

Thans, bij de onderhavige uitvoeringsvorm, is de rangschikking zodanig, dat het roterende aandrij£deel 20 roterend zal worden aangedreven door het uitschuiven en inschuiven van de vier hydraulische vijzels 27a-27d in over-10 eenstemming met een voora£ bepaalde werkzame opeenvolging, teneinde de kruk 24 en hulpas 42 synchroon in dezelfde richting te roteren. Het tweede paar hydraulische vijzels 27c en 27d hebben eveneens een dergelijke hulpfunctie voor een soepele rotatie van de kruk 24 om de hulpas 42. Andere onderis delen en hun functies zijn in hoofdzaak gelijk als bij de voorgaande uitvoeringsvormen.

in de fig. 12-14 wordt een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding getoond, waarbij de graafmachine een aantal roterende snijorgaanassen bezit die 20 roteerbaar passeren door het schot, eerste krukeenheden die respectievelijk aan voorste delen van elk der roterende snijorgaanassen zijn aangebracht, waarbij de snijorgaansectie ter plaatse van zijn assen is gelagerd door voorste zijdelen van de eerste krukeenheden, waarbij tweede krukeenheden respec-25 tievelijk zijn aangebrcht op het achterste deel van elk der roterende snijorgaanassen, en een aantal hydraulische vijzels die respectievelijk zijn gekoppeld met de tweede krukeenheden voor het daarop overbrengen van de uitschuif- en inschuif-beweging in een vooraf bepaalde opeenvolging teneinde een 30 krukbeweging te veroorzaken en de roteerbare snijorgaanassen te roteren, waarbij de snijorgaansectie door de eerste krukeenheden een evenwijdige krukbeweging voor het uitgraven van de ondergrond gaat uitvoeren.

In het bijzonder is de ondergrondse graafmachine 10 35 volgens de onderhavige uitvoeringsvorm voorzien van de eerste krukeenheden 61a-61d en de tweede krukeenheden 62a-62d voor het aandrijven van de snijorgaansectie 14.

1008860

. « I

12

De snijorgaansectie 14 kan, in aanvulling op de snijbeitels 22 die in groten getale op het werkzame vlak van de sectie zijn aangebracht, zijn voorzien van een aantal kneedvleugels 22a op een achtervlak. Zoals duidelijk zal zijn 5 uit fig. 13 omvatten de eerste krukeenheden 61a-61d respectievelijk de roterende snijorgaanassen 64a-64d die onderling in omtreksrichting over 90° zijn versprongen. Verder worden de eerste krukeenheden 61a-61d ondersteund via lagers 63a-63d door het schot 13, zijn de krukarmen 65a-65d aangebracht aan 10 voorste einddelen van de respectievelijke roterende snijorgaanassen 64a-64d, en zijn de snijorgaansteunkolommen 66a-66d toegepast als de krukassen aan voorste uiteinden van de respectievelijke krukarmen 65a-65d met een excentriciteit e' ten opzichte van de roterende snijorgaanassen 64a-64d, en 15 wordt de snijorgaansectie 14 roteerbaar ondersteund door krukpennen die samenvallen met de snijorgaansteunkolommen 66a-66d.

De tweede krukeenheden 62a-62d bezitten respectievelijk de krukarmen 62a-62d die zijn aangebracht aan de achter-20 ste einddelen van de roterende snijorgaanassen 64a-64d, en krukpennen 67a-67d die zijn aangebracht op de achterste eind-gedeelten van de krukarmen 62a-62d met een excentriciteit e" ten opzichte van de roterende snijorgaanasssen 64a-64d. Het koppeldeel 45 is voorzien van lagers 68a-68d en een centrale 25 opening 41. De lagers 68a-68d ondersteunen de krukpennen 67a-67d van de tweede krukeenheden 62a-62d, en de centrale opening 41 staat de doorgang daardoorheen toe van gietmiddelen voor het additief, hydraulische slangen, sensorkabels en dergelijke.

30 De hydraulische vijzels 27a-27d zijn voorzien van de zuigerstangen 32a-32d, voor het uitschuiven en inschuiven aan binnenwaartse uiteinden van de vijzels, en zijn verbonden met pennen aan buitenwaartse uiteinden van de binnenwand van het schildmachinelichaam 12 van de graafmachine via bevestigings-35 delen 70a-70d, terwijl de binnenwaartse uiteinden zijn gekoppeld met de tweede krukeenheden 62a-62d. Dat wil zeggen dat de binnenwaartse uiteinden van de zuigerstangen 32a-32d via een pen zijn verbonden met het koppeldeel 45. Verder zijn de hydraulische vijzels 27a-27d respectievelijk voorzien van aan 1008860

» A

13 de drukzijde en trekzijde gelegen poorten, waarvan de aan de drukzijde gelegen poorten via hydraulische slangen 7la-7ld zijn verbonden met het sequentiebesturingscircuit, en de aan de trekzijde gelegen poorten via hydraulische slangen 72a-72d 5 zijn verbonden met hetzelfde sequentiebesturingscircuit. De hydraulische drukbron omvat een hydraulische pomp of klepeen-heid, en is uitgevoerd voor het toevoeren van de hydraulische druk aan de respectievelijke hydraulische vijzels 27a-27d via de aan de drukzijde en trekzijde gelegen slangen 71a-71d en 10 72a-72d en de aan de drukzijde en trekzijde gelegen poorten van de respectievelijke vijzels, en tevens voor het toevoeren van de hydraulische druk aan de schildvoortdrijfvijzeis 17.

Het sequentiebesturingscircuit is uitgevoerd voor het besturen van het wisselen van de richting van de hydrau-15 lische druk die wordt toegevoerd aan de respectievelijke hydraulische vijzels 27a-27d, waardoor de zuigerstangen 32a-32d overeenkomstig de vooraf bepaalde volgorde worden uitgeschoven of ingeschoven, teneinde het koppeldeel 45 in een bepaalde richting te roteren en hierdoor de respectievelijke 20 roterende snijorgaanassen 64a-64d via de tweede krukeenheden 62a-62d te roteren. De schroeftransporteur 16 is aangebracht in het inwendige van het schildmachinelichaam 12 waarbij de inlaatopening uitmondt in de voorste kamer 38 van het lichaam 12, en voert de uitgegraven aarde af naar een achterste posi-25 tie in de tunnel, waarbij met de uitgegraven aarde binnen de kamer 38 een vooraf bepaalde druk wordt gehandhaafd teneinde te verhinderen dat een instorting plaatsvindt ter plaatse van het tunnelfront.

Andere onderdelen en hun functies zijn gelijk als 30 bij de voorgaande uitvoeringsvormen, en in hoofdzaak zijn in de fig. 12-14 dezelfde elementen als bij de voorgaande uitvoeringsvormen aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.

De werking van de in het voorgaande beschreven ondergrondse graafmachine 11 zal thans worden toegelicht. In 35 de begintoestand wordt aangenomen, zoals het best zichtbaar is in fig. 13, dat de snijorgaansectie 14 zich in zijn bovenste positie bevindt, dat wil zeggen ter plaatse van een bovenste dood punt, en de krukpennen 67a-67d van de tweede krukeenheden 62a-62d alsmede het koppeldeel 45 zijn eveneens 1008860

• * I

14 in het bovenste dode punt aangebracht. In deze toestand, zoals duidelijk is uit fig. 14, bevindt de zuigerstang 32a van de bovenste hydraulische vijzel 27a zich in de meest ingeschoven toestand, bevindt de zuigerstang 32b van de 5 zijdelings aangebrachte hydraulische vijzel 27b zich enigszins omhoog hellend ten opzichte van de horizontale richting en in enigszins ingeschoven toestand, bevindt de zuigerstang 32c van de onderste hydraulische vijzel 27c zich in de in bovenwaartse richting het meest uitgeschoven toestand en is 10 de zuigerstang 32d van de andere zijdelings aangebrachte hydraulische vijzel 27d enigszins omhoog hellend aangebrachte ten opzichte van de horizontale richting en in een enigszins ingeschoven toestand.

Vanuit deze begintoestand wordt de door de hydrau-15 lische drukbron opgewekte hydraulische druk via het sequen- tiebesturingscircuit toegevoerd aan de aan de drukzijde gelegen poort van de hydraulische vijzel 27a, aan de aan de trek-zijde gelegen poort van de vijzel 27b, aan de aan de trek-zijde gelegen poort van de vijzel 27c en aan de aan de druk-20 zijde gelegen poort van de vijzel 27d, zodat de zuigerstang 32a van de hydraulische vijzel 27a enigszins vanuit zijn ingeschoven stand zal worden uitgeschoven, de stang 32b van de vijzel 27b vanuit de enigszins ingeschoven stand verder zal worden ingeschoven, de stang 32c van de vijzel 27c vanuit 25 de in bovenwaartse richting het meest uitgeschoven toestand enigszins zal worden ingeschoven en de stang 32d vanuit de enigszins uitgeschoven stand enigszins verder zal worden uitgeschoven.

Met deze besturing wordt het koppeldeel 45 over 90° 30 geroteerd in de richting van de wijzers van de klok overeenkomstig de pijl in fig. 14, waarbij de tweede krukeenheden 62a-62d de krukrotatie verkrijgen via de rotatie van het koppeldeel 45, de roterende snijorgaanassen 64a-64d worden geroteerd door middel van een dergelijke rotatie van de tweede 35 krukeenheden 62a-62d, de eerste krukeenheden 6la-61d ertoe worden aangezet om de evenwijdige krukbeweging uit te voeren om de roterende snijorgaanassen 64a-64d en de snijorgaan-sectie 14 wordt geroteerd in dezelfde richting over 90® met 1008860 15 < ft de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeenheden 61a-6 ld.

Na een dergelijke rotatie over 90°, zoals bij de bovengenoemde snijorgaansectie 14, bedient het sequentie-5 besturingscircuit de wisselklep en zet de toevoer van hydraulische druk aan de aan de trekzijde gelegen poort van de hydraulische vijzel 27a, aan de aan de drukzijde gelegen poort van de vijzel 27b, aan de aan de trekzijde gelegen poort van de vijzel 27c en aan de aan de trekzijde gelegen 10 poort van de vijzel 27d voort, zodat de zuigstang 32a verder zal uitschuiven vanuit de enigszins uitgeschoven toestand, de zuigerstang 32b enigszins zal uitschuiven vanuit de ingeschoven toestand, de stang 32c zal worden ingeschoven vanuit de enigszins ingeschoven toestand en de stang 32d enigszins zal 15 worden ingeschoven vanuit de uitgeschoven toestand, waardoor het koppeldeel 45 in de richting van de wijzers van de klok vanuit de positie van 90° volgens fig. 14 moet roteren naar de positie van 180°, waarbij de roterende snijorgaanassen 64a-64d worden geroteerd via de tweede krukeenheden 62a-62d, 20 overeenkomstig de in het voorgaande beschreven werking, en de snijorgaansectie 14 in dezelfde richting naar de positie van 180° wordt geroteerd vanuit de positie van 90® via de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeenheden 61a-6ld.

Na de rotatie over 180® van de snijorgaansectie 14 25 bedient het sequentiebesturingscircuit de wisselklep en voert thans hydraulische druk toe aan de aan de trekzijde gelegen poort van de hydraulische vezel 27a, nog steeds aan de aan de drukzijde gelegen poort van de vijzel 27b, aan de aan de drukzijde gelegen poort in de vijzel 27c en nog steeds aan de 30 aan de trekzijde gelegen poort van de vijzel 27d, zodat de zuigerstang 32a van de vijzel 27a enigszins zal worden ingeschoven vanuit de uitgeschoven toestand, de stang 32b verder zal worden uitgeschoven vanuit de enigszins uitgeschoven toestand, de stang 32c verder zal worden uitgeschoven vanuit de 35 ingeschoven toestand, en de stang 32d verder zal worden ingeschoven vanuit de enigszins ingeschoven toestand, waardoor het koppeldeel 45 een rotatie moet ondergaan in de richting van de wijzers van de klok naar de positie van 270® vanuit de positie van 180® in fig. 14, waarbij de roterende snijorgaan- 1 0 0 8 8 6 0 * - 16 assen 64a-64d worden geroteerd via de tweede krukeenheden 62a-62d, en de snijorgaansectie 14 in dezelfde richting vanuit de positie van 180° wordt geroteerd naar de positie van 270° via de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeen-5 heden 61a-61d.

Na de rotatie over 270° van de snijorgaansectie 14 overeenkomstig het voorgaande, zet het sequentiebesturings-circuit de toevoer van hydraulische druk nog steeds voort aan de aan de trekzijde gelegen poort van de hydraulische vijzel 10 27a, aan de aan de trekzijde gelegen poort in de vijzel 27b, nog steeds aan de aan de drukzijde gelegen poort in de vijzel 27c en tevens aan de aan de drukzijde gelegen poort in de vijzel 27d, zodat de zuigerstang 32a zal worden ingeschoven vanuit de enigszins ingeschoven toestand, de stang 32b enigs-15 zins zal worden ingeschoven vanuit de uitgeschoven toestand, de stang 32c zal worden uitgeschoven vanuit de enigszins uitgeschoven toestand en de stang 32d enigszins zal worden uitgeschoven vanuit de ingeschoven toestand, waarbij het koppeldeel 45 in de richting van de wijzers van de klok in 20 fig. 14 moet roteren vanuit de positie van 270° naar de positie van 360°, en waarbij de roterende snijorgaanassen 64a-64d via de tweede krukeenheden 62a-62d worden geroteerd en de snijorgaansectie 14 in dezelfde richting wordt geroteerd vanuit de positie van 270° naar de positie van 360° via 25 de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeenheden 61a-6 ld.

De voorgaande werking omvat één cyclus van de rotatie van de snijorgaansectie, en deze cyclus wordt herhaald voor het roteren van de snijorgaansectie 14 via de evenwij-30 dige krukbeweging ervan, en de snijorgaansectie 14 wordt voortgedreven met de schildmachine 11 door middel van de schildvoortdrijfvijzels 17, en de bodem van het tunnelfront wordt uitgegraven door de snijbeitels 22 en de uitgegraven grond wordt verzameld in de kamer 38. Indien vereist kan een 35 additief, zoals een viscositeit veroorzakend middel worden toegevoegd aan de uitgegraven grond binnen de kamer 38 via de gietpijp 37 en een opening 36 voor het injecteren van het middel, en de aarde en het middel worden gemengd of gekneed door de kneedvleugels 22a die zijn aangebracht op de snijor- 1008860 , '· » 17 gaansectie 14. Tegelijkertijd wordt de ondergrondse graafmachine 11 voortgedreven door middel van de schildvoortdrijf-vijzels 17, waarbij de afstootkracht wordt ontleend aan de segmenten 40, teneinde de uitgegraven aarde in de kamer 38 5 samen te drukken en het tunnelfront verhinderd wordt om te bezwijken. Terwijl aldus een vooraf bepaalde druk in de kamer 38 wordt gehandhaafd, wordt de uitgegraven aarde door middel van de schroeftransporteur 16 afgevoerd.

Na het in zekere mate uitgraven van de grond 6 10 worden vervolgens de segmenten 14 aan het achterste uiteinde van de ondergrondse graafmachine 10 samengesteld. Indien gewenst kan een achtervulmateriaal door een achtervulgietor-gaan in een spleet tussen de buitenomtrek van de graafmachine 10 en de juist uitgegraven tunnelwand van de bodem G worden 15 gegoten. De beschreven handelingen worden herhaald, en de ondergrondse graafmachine wordt door de ondergrond voortbewogen.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, zoals getoond in de fig. 15 en 16, is het koppel-20 deel 45 uitgevoerd om te werken als contragewicht, en zijn de krukarmen 62 op de tweede krukeenheid zodanig uitgevoerd dat zij zich uitstrekken in tegengestelde richting ten opzichte van de krukarmen 65 aan de zijde van het snijorgaansectie 14, dat wil zeggen aan de eerste krukeenheidzijde, zodat eniger-25 lei koppelverlies ten gevolge van het gewicht van de snijor-gaansectie 14 op een moment dat de snijorgaansectie 14 verschuift tijdens de rotatie vanuit de benedenwaartse positie naar de bovenwaartse positie kan worden geëlimineerd. Het gewicht van het contragewicht moet bij voorkeur zodanig zijn 30 dat in hoofdzaak hetzelfde moment wordt verkregen als dat wat wordt verkregen door het vermenigvuldigen van het gewicht van de snijorgaansectie met de excentriciteit. Afhankelijk van de bevestigingsstraal van de krukarmen op het koppeldeel behoeft het contragewicht niet altijd in hoofdzaak hetzelfde gewicht 35 te zijn als dat van de snijorgaansectie. Het zal tevens optimaal zijn dat de functie van het contragewicht aan het koppeldeel wordt verschaft door middel van een afzonderlijk gewicht dat is vervaardigd uit lood of dergelijke en is bevestigd aan het deel. Met deze rangschikking kan de belas- 1008860 * * ·' · 18 ting op de hydraulische aandrijfvijzele voor de snijorgaan-sectie 14 worden geminimaliseerd, en wordt het mogelijk om een soepele roterende beweging met een goed gebalanceerde constructie te verkrijgen.

5 Andere onderdelen en hun functies zijn dezelfde als die volgens de voorgaande uitvoeringsvormen, en de in hoofdzaak gelijke elementen zijn in de fig. 15 en 16 aangeduid door dezelfde verwijzingscijfers.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voor-10 gaande beschreven uitvoeringsvormen, die binnen het door de conclusies bepaalde kader van de uitvinding op velerlei wijze kunnen worden gevarieerd.

1008860

Claims (7)

1. Ondergrondse graafmachine, gekenmerkt door een 5 kruk die is gevormd aan het achterste eindgedeelte van een roterend aandrijforgaan voor een snijorgaansectie, waarbij een koppeldeel roteerbaar is bevestigd op de buitenomtrek van het achterste eindgedeelte van.de kruk, terwijl een aantal hydraulische vijzels met het koppeldeel zijn gekoppeld in 10 omtreksrichting onderling is versprongen, welk roterend aandrijf deel in rotatie wordt aangedreven door de hydraulische vij zeis.

2. Ondergrondse graafmachine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan een achterste eindgedeelte van een 15 roterend aandrijfdeel voor een snijorgaansectie een kruk is aangebracht, dat een hulpas van het kruktype met een excentrische as roteerbaar is aangebracht op een vooraf bepaalde afstand van de kruk, waarbij een koppeldeel roteerbaar is bevestigd op de buitenomtrek van een krukpen van de kruk en 20 tevens roteerbaar is gekoppeld met de buitenomtrek van de excentrisch as van de hulpas van het kruktype, terwijl een aantal hydraulische vijzels is gekoppeld met het koppeldeel op in omtreksrichting onderling versprongen posities voor het roterend aandrijven van het koppeldeel, en waarbij een extra 25 hydraulische vijzel als orgaan voor het behulpzaam zijn bij het roteren van de kruk is aangebracht op een koppeldeel van de hulpas voor de koppeling daarvan met het koppeldeel.

3. Ondergrondse graafmachine volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een kruk is aangebracht op een ach- 30 terste eindgedeelte van een roterend aandrijfdeel voor een snijorgaansectie, dat een hulpas van het kruktype met een excentrische as roteerbaar is aangebracht op een vooraf bepaalde afstand tot de kruk, waarbij een koppeldeel roteerbaar is bevestigd op de buitenomtrek van een krukpen van de 35 kruk en is gekoppeld met de hulpas, terwijl een aantal hydraulische vijzels is gekoppeld met het koppeldeel op in omtreksrichting onderling versprongen posities teneinde het 1008860 deel roterend aan te drijven, waarbij het koppeldeel een buitenste uiteinde bezit dat is gekoppeld met de excentrische as van de hulpas.

4. Ondergrondse graafmachine volgens een der con- 5 clusies 1-3, met het kenmerk, dat een kruk is voorzien op een achterste eindgedeelte van een roterend aandrijfdeel van een snijorgaansectie, dat een hulpas van het kruktype met een roteerbare excentrische as roteerbaar op een vooraf bepaalde afstand van de kruk is aangebracht, waarbij een koppeldeel 10 roteerbaar is bevestigd op de buitenomtrek van een krukpen van de kruk, terwijl een aantal eerste hydraulische vijzels is gekoppeld met het koppeldeel en in omtreksrichting onderling op een afstand van elkaar liggen, teneinde het deel roterend aan te drijven, waarbij het koppeldeel tevens roteerbaar is 15 bevestigd op de buitenomtrek van de excentrische as van de hulpas, en waarbij een aantal tweede hydraulische vijzels is gekoppeld met het koppeldeel als middel voor het behulpzaam zijn bij het roteren van de kruk, waarbij de eerste en tweede hydraulische vijzels in langsrichting van de graafmachine 20 onderling zijn versprongen.

5. Ondergrondse graafmachine volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een aantal roterende snijorgaanassen roteerbaar passeren door een schot, dat eerste krukeenheden respectievelijk zijn aangebracht op voorste 25 gedeelten van de eerste krukeenheden, terwijl tweede krukeenheden respectievelijk zijn aangebracht ter plaatse van achterste gedeelten van de roterende snijorgaanassen, en waarbij een aantal hydraulische vijzels is toegepast voor het van de vijzels volgens een vooraf bepaalde opeenvolging aan de res-30 pectievelijke tweede krukeenheden overbrengen van een uit-schuif- en inschuifbeweging teneinde een krukbeweging te veroorzaken en de snijorgaanassen te roteren, waarbij de snijorgaansectie door de eerste krukeenheden wordt aangezet tot het uitvoeren van een evenwijdige krukbeweging voor het 35 uitgraven van de ondergrond.

6. Ondergrondse graafmachine volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een aantal roterende snij- 1008860 orgaanassen die roteerbaar gemonteerd passeren door een schot, eerste krukeenheden die respectievelijk zijn bevestigd aan voorste gedeelten van de roterende snijorgaanassen, een roteerbaar door de voorste gedeelten van de respectievelijke 5 eerste krukeenheden gedragen snijorgaansectie, tweede krukeenheden die respectievelijk zijn aangebracht op achterste gedeelten van de roterende snijorgaanassen, een koppeldeel met lagers waarmee krukpennen van de respectievelijke tweede krukeenheden zijn gekoppeld, en een aantal hydraulische vij-10 zeis die respectievelijk aan één uiteinde verzwenkbaar zijn bevestigd aan het koppeldeel en aan het andere uiteinde aan de graafmachine, welke hydraulische vijzel in een vooraf bepaalde volgorde worden aangedreven voor een uitschuif- en inschuifbe-weging teneinde een krukbeweging van de tweede krukeenheden te 15 veroorzaken ter rotatie van de roterende snijorgaanassen, waarbij de snijorgaansectie een evenwijdige krukbeweging uitvoert via de eerste krukeenheden teneinde de ondergrond uit te graven.

7. Ondergrondse graafmachine volgens conclusie 6, 20 met het kenmerk, dat de eerste en tweede krukeenheden respectievelijk een roterende arm omvatten die radiaal uitsteekt vanaf elk uiteinde van de roterende snijorgaanassen, welke roterende armen zich in de eerste en tweede krukeenheden onderling in tegengestelde richtingen uitstrekken, en waarbij 25 het koppeldeel een gewicht omvat dat op het koppeldeel is aangebracht ter vorming van een contragewicht. 10088βΟ