NL8000800A

NL8000800A - Boorschild voor het boren van mijngangen of dergelijke.

Info

Publication number: NL8000800A
Application number: NL8000800A
Authority: NL
Original assignee: Holzmann Philipp Ag
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1980-09-01
Also published as: LU82200A1; BE881928A; NL175454C; NL175454B; DE2907768A1; US4332508A

Description

X

»· T Tj/Se/Holzmann 17

Boorschild voor het boren van mijngangen.of dergelijke

De uitvinding heeft betrekking op een boorschild · voor het boren van mijngangen of dergelijke met een in het voorste deel van het schild door een dwarswand naar achteren toe afgedichte, en naar voren door de momentele eind-5 wand van de gang begrensde boorkamer en een hierin aangebrachte, voor het verwijderen van het bodemmateriaal van de eindwand dienende snijinrichting, die tijdens het bedrijf in een in de boorkamer aanwezig, onder druk staand steun-medium beweegbaar is, waarbij het verwijderde bodemmateri-10 aal door middel van een transportinrichting uit de boorkamer naar achteren in het drukvrije gebied van het schild terecht komt.

Een dergelijk boorschild is bekend uit het DE-PS 24 31 512. Bij het gebruik van dit bekende schild is geble-15 ken, dat het noodzakelijk kan zijn, de boorkamer te'betreden, wanneer bijvoorbeeld hindernissen in het bodemmateriaal optreden, die niet zonder meer met het snijgereedschap van de snij-inrichting losgesneden en bijvoorbeeld door een sluis in het drukvrije gebied van het schild resp. in 20 de tunnelruimte kan worden gebracht. Dergelijke hindernissen kunnen bijvoorbeeld grote stenen, boomstompen of delen van oude paalfunderingen zijn. Tot nu toe was het dan noodzakelijk het steunmedium, bijvoorbeeld een thixotrope vloeistof af te tappen. De boorkamer moest dan vanwege het af-25 getapte steunmedium zonder beveiliging worden betreden, hetgeen het gevaar met zich mee brengt, dat tijdens het met de hand losmaken van de hindernissen instortingen in de eindwand op kunnen treden en de manschappen in gevaar kunnen komen.

30 Het doel van de uitvinding is dit nadeel weg te nemen. Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt met een boorschild van de in het begin genoemde soort, waarbij zonder gevaar van instortingen van de eindwand de boorkamer kan worden betreden en werkzaamheden voor het verwijderen 800 0 8 00 -2-

«I

van hindernissen uitgevoerd kunnen worden.

De met de uitvinding bereikte voordelen liggen in hoofdzaak daarin, dat bij het stoten op een hindernis in het bodemmateriaal alleen de stutelementen, b.v. de 5 in hoofdzaak horizontaal beweegbare stutstempels, in de werkzame stand gebracht behoeven te worden, waarin deze tegen de eindwand aan steunen, waardoor het gevaar van instorten van de eindwand wordt vermeden. De boorkamer kan nu bijvoorbeeld door een in de dwarswand van het boorschild aangebrachte sluis zonder gevaar worden betreden, waarbij eerst de druk van het steunmedium is verminderd resp. -indien het steunmedium thixotrope vloeistof is - de thixotro-pe vloeistof ongeveer tot halverwege de boorkamer is afgetapt. De zich nu in de boorkamer bevindende manschappen ^ kunnen nu de hindernis verwijderd. Het zich nabij de hindernis bevindende stutelement wordt na het verwijderen van de hindernis weer terugbewogen, zodat de hindernis, zonder dat het genoemde stutelement in de weg staat, in ëén stuk of na verkleining in verscheidene stukken door een afzonder- 20 lijk in de dwarswand aangebrachte materiaal- of steensluis verwijderd en afgevoerd kan worden. Vanzelfsprekend wordt ondertussen de snij-inrichting buiten bedrijf gesteld en indien noodzakelijk, in een niet storende ruststand bewo gen. Het overige gedeelte van de eindwand blijft daarbij 25 met behulp van de andere stutelementen onderstut. Op de genoemde wijze kunnen ook allerlei soorten reparaties in de boorruimte worden uitgevoerd, bijvoorbeeld reparaties aan het snij-gereedschap van de snij-inrichting, zonder dat deze op omslachtige wijze uitgebouwd behoeft te worden.

OQ

Andere uitvoeringsvormen van de uitvinding blijken uit de onderconclusies en de volgende beschrijving van de figuren.

In de figuren worden op schematische wijze uit- voeringsvoorbeelden van de uitvinding getoond.

35

Fig.X toont het boorschild in langsdoorsnede volgens de lijn I-I in fig.2.

Fig.2 toont het boorschild in aanzicht op de dwarswand, vanuit het drukvrije gebied.

Fig, 3 toont het boorschild volgens de lijn 800 0 8 00 -3- r ψ XII-III in fig.2.

Fig.4 toont het boorschild in aanzicht op de dwarswand vanuit de boorkamer bij in de ruststand teruggetrokken stutelementen.

5 Fig.5 toont het boorschild volgens fig.4 bij in de werkzame stand uitgeschoven stutelementen.

Fig.6 toont een gedeelte van het boorschild in aanzicht met weggebroken delen, van een voor de dwarswand aangebracht stutelement.

10 De schildmantel 2 van het boorschild S is als dubbele mantel met een voorste schildsnijrand 1 uitgevoerd en omsluit in het voorste gedeelte van het schild een als schot uitgevoerde dwarswand 7, die een voorste boorkamer 44 afscheidt onder afdichting van het achter deze liggende 15 gebied. De boorkamer 44 reikt naar voren tot aan de eindwand 41 van het bodemmateriaal en is bij bedrijf van een in de boorkamer aanwezige snij-inrichting 46 met een steunmedium, b.v. een thixotrope vloeistof gevuld, waarvoor in het bovenste gedeelte van de dwarswand 7 een toevoer 45 is aangebracht. 20 De steunvloeistof wordt in de boorkamer 44 onder een bepaalde druk gehouden en de hoeveelheid na het door naar binnen pompen van verse steunvloeistof via de toevoer 45, constant gehouden.

De snij-inrichting 46 dient voor het verwijderen 25 resp. losmaken van het in de eindwand 41 aanwezige boderama- teriaal en bestaat uit een beweegbaar in de boorkamer 44 aangebrachte boorarm 47, dat aan het vooreinde een als een om de langshartlijn van de boorarm draaibare snijkop uitgevoerd snijwerktuig 11 heeft en in het midden van de dwars-30 wand 7 door middel van een kogelscharnier inrichting naar alle zijden zwenkbaar is gelagerd. Om de genoemde draagbaarheid mogelijk te maken, is de het snij-werktuig 11 vormende snijkop door middel van een aandrijfas 13 in een voorste en een achterste, van een overbrenging voorziene lagering 12 35 resp. 14 in de boorarm 47 gelagerd. De aandrijving van de as 13 geschiedt met een hydromotor 15. Zoals in fig.l is te zien, heeft de kogelscharnierinrichting een afdichtingskap 9 en een met deze samenwerkende afdichting 10.

8000 8 00 * -4- \

Tussen een schacht ring 6 van de tunnel en het achtereinde van de schildmantel 2 is nog een schildstaart-afdichting 5 aangebracht. In het bovenste gedeelte van fig.

1 is de linker schachtring 6 tijdens de inbouw kort voor 5 het innemen van de definitieve stand weergegeven. Het schild S wordt met behulp van in de als dubbele mantel uitgevoerde schildmantel 2 aangebrachte hydraulische of pneumatische voortstuwpersen 3 voortgestuwd, die met het voorste einde tegen een in de nabijheid van de schildsnijrand 1 aangebrach-10 te radiale aanslag 48 van een schildmantel 2 en met het achtereinde tegen een voor de voorste schachtring 6 aangebrachte drukring 4 steunen.

Door middel van het kogelscharnier is de boorarm 47 op dezelfde wijze als bij het boorschild volgens het ge-15 noemde DE-PS 24.31.512 zodanig zwenkbaar gelagerd, dat de het snijwerktuig 11 vormende snijkop langs de gehele eind-wand 41 bewogen kan worden. Hiertoe is de booarm 47 met behulp van een cilinderbuis 17, een zuigerbuis 18 en een cilinder 19 telescopisch uitschuifbaar. De boorarm 47 heeft boven-20 dien een de cilinderbuis 17 omhullende beschermingsbuis 16. Verder is nog om het bestrijken van de gehele eindwand 41 door het snijwerktuig 11 mogelijk te maken een de horizontale zwenking van de boorarm 47 mogelijk makende lagering 22, een de horizontale zwenking veroorzakend cilinder-zui-25 ger aggregaat 23, een de vertikale zwenking van de boorarm 47 mogelijk makende , aan de dwarswand 7 aangebrachte lagering 25, een vertikaal - zwenk gestel 24 en een de vertikale zwenking veroorzakend cilinder-zuiger aggregaat 26 aangebracht. De cilinder-zuiger-aggregaten 23 en 26 kunnen hy-30 draulisch of pneumatisch in- en uitschuifbaar zijn en worden door een achter de dwarswand 7 in het drukvrije gedeelte van het boorschild S aangebrachte, niet weergegeven be-dieningsstand af bestuurd. Direkt aansluitend aan de het snijwerktuig 11 vormende snijkop is in of aan de boorarm 35 47 een voorste afvoerbuis 20 aangebracht, welke doorloopt in een achterste afvoerbuis 21. Hierdoor wordt het weggenomen bodemmateriaal tezamen met steunvloeistof direkt van de boor-resp. snijplaats weggenomen en via een in het drukvrij-e achterste gebied van het boorschild S aangebrachte, niet 800 0 8 00 * -5- k weergegeven transportinrichting afgevoerd. De afvoerbuizen 20 resp.21 zijn zodanig aangebracht en uitgevoerd, dat een beweging van de boor aria 47 niet wordt gestoord.

Aan de voorzijde van de dwarswand 7 zijn aan het 5 boorschild S gelagerde heen- en terugbeweegbare stutelemen-ten V aangebracht, die zich in de ruststand in een teruggetrokken, niet tegen de eindwand 41 aanliggende stand en in de werkzame stand in een uitgeschoven, tegen de eindwand aanliggende, in deze steunende stand bevinden. De ruststand 10 van de stutelementen V wordt bij het bedrijf van het snij-werktuig 11 en de werkstand in het algemeen bij stilstand van het snijwerktuig 11 ingenomen.

De stutelementen V worden door stutplaten gevormd, die zelf tweedelig zijn uitgevoerd, waarbij de ene 15 deelpiaat 27 zich dwars op de langsas A van de cilindrische schildmantel 2 uitstrekt en in de richting van de genoemde langsas A verschuifbaar is aangebracht, en waarbij de tweede deelpiaat 28 om een kantelas 37 in het vlak van de eerste deelpiaat 27 kantelbaar scharnierend met de eerste deel-20 plaat 27 is verbonden. Na het uitschuiven van de eerste deelpiaat 27 tot het werkzaam worden van een schuifaanslag, begint het verdraaien van de tweede deelpiaat 28, dat zolang doorgaat, totdat deze laatste door het in werking treden van een zwenkaanslag 42 wordt gestopt en zich in het vlak van 25 de eerste deelpiaat 27 bevindt, d.w.z. tot de gehele stut-plaat zich in de werkzame stand bevindt.

Zoals in het bijzonder uit fig.l in·combinatie met fig.5 blijkt, vormen de beide bij uitgezwenkte tweede deelpiaat 28 door de doorsnede van het schild bepaalde radi-30 ale vlak bevindende, telkens een stutplaat vormende deel-platen 27,28 samen een cirkeldeel.

In de meeste gevallen kan men ermee genoegen nemen, wanneer de stutelementen V alleen op de bovenste helft van de doorsnede van het schild zijn aangebracht, omdat 35 zich in het gebied van de onderste helft vaak afzettingen bevinden, die enerzijds instortingen van de eindwand in dit gebied tegenwerken en anderzijds bewegingen van stutelementen in dit gebied zouden remmen.

Gebleken is, dat het gunstig is, wanneer volgens 800 0 8 00 c -6- fig.4 en 5 ter plaatse van de bovenste helft van de doorsnede van het schild 4 ,op doelmatige wijze even grote stutplaten zijn aangebracht, waarbij de tussen de beide deelplaten 27,28 van elke stutplaat aangebrachte verdraai-5 ingsas 37 langs een raaklijn van de doorsnede van het schild verloopt. Verder blijkt uit fig.4 en 5, dat de ene, d.w.z. de in de richting van de langsas A van de schildman-tel 2 verschuifbare deelplaat 27 de vorm van een cirkeldeel met een rechtlijnige binnenste begrenzingsrand heeft, waar-10 langs de zwenkas 37 verloopt, waarbij de tweede, d.w.z.

de om de zwenkas 37 zwenkbare deelplaat 28 in hoofdzaak de vorm van een in de naar buiten gezwenkte toestand (fig.5) met de punt naar het midden van de schilddoorsnede wijzende driehoek heeft, die in de naar binnen gezwenkte toestand 15 (fig.4) naar het achterdeel van het schild wijst.

De werking van de de stutplaten vormende dëelpla-ten, in het bijzonder met betrekking tot de beweging naar de eindwand toe en van deze terug, wordt bijzonder eenvoudig, wanneer volgens fig.6 de ene, d.w.z. de verschuifbare 20 deelplaat 27 door middel van geleidingsnokken 38 met zich evenwijdig aan de langsas A van de schildmantel 2 uitstrek-kende geleidingsrails 39 in aangrijping is. In plaats hiervan of bovendien kunnen bij deze ene, d.w.z. bij de verschuifbare deelplaat 27 zijgeleidingen 40 behoren. Verder 25 is in ieder geval een optimale ondersteuning van de eindwand gunstig, wanneer volgens fig.6 tussen het boorschild S en de tweede, d.w.z. de om de zwenkas 37 zwenkbare deelplaat 28 een zuiger-cilinder-inrichting 29 is aangebracht, die volgens fig.3 met het- ene einde aan een ringvormig 30 onderdeel 49 van de schildmantel 2 en met het andere einde nabij de zwenkas 37 scharnierend met de deelplaat 28 is verbonden. Daarbij verlopen de scharnierassen 43 van de scharnierplaatsen van de zuiger-cilinder-inrichting 29 evenwijdig aan de zwenkas 37. Het na het uitschuiven van 35 de zuigerstand 33 van het zuiger-cilinder-aggregaat 29 optredende aanstoten van het in fig.3 linker einde van de zuigerstand tegen het rechter einde van de zuiger 50 vormt de genoemde schuifaanslag voor het uitzwenken van de deelplaat 800 0 8 00 28.

#· -7- ï üit fig.5 blijkt, dat de constructie van de de stutplaten vormende deelplaten 27,28 zodanig is, dat de stutplaten bij telkens tot aan de aanslag 42 volledig naar 5 buiten gezwenkte tweede deelplaat 28, de bovenste helft van de schilddoorsnede bedekken.

In het bovenste gedeelte van de dwarsrand 7 is nog een doorlaatsluis 8 voor het betreden van de boorruimte 44 na het uitschuiven van de stutelementen V en na het ver-10 minderen resp. wegnemen van de in de boorkamer heersende druk aangebracht. In het onderste gedeelte van de dwarsrand 7 bevindt zich een materiaalsluis 30.

Het is doelmatig wanneer de deelplaten 27,28 van elke stutplaat aan de achterzijde van verstevigingsribben 15 34,35 zijn voorzien.

80 0 0 8 00 \

Claims

1. Boorschild met in het voorste gedeelte van het schild door een dwarsrand naar achteren toe afgedichte naar voren door de eindwand begrensde boorkamer en een hierin aangebrachte, voor het verwijderen van het bodemmateriaal 5 in de eindwand dienende snij-inrichting, die bij het bedrijf in een in de boorkamer aanwezig, onder druk staand steunmedium beweegbaar is, waarbij het weggenomen bodemmateriaal door middel van een transportinrichting uit de boorkamer naar achteren in het drukvrije gebied van het schild 10 terechtlcomt, gekenmerkt door aan de voorzijde van de dwars rand (7) aangebrachte, aan het steunschild (S) gelagerde stutelementen (V), die uit een de eindwand (41) vrijgevende ruststand in een de eindwand ondersteunende werkzame stand beweegbaar zijn.

2. Boorschild volgens conclusie 1, met het ken - merk, dat de stutelementen (V) door stutplaten worden gevormd .

3. Boorschild volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stutplaten tweedelig zijn uitgevoerd en de 20 ene deelplaat. (27) zich dwars op de langsas (A) van de cilindrische schildmantel (2) uitstrekt en in de richting van de genoemde langsas (A) verschuifbaar is aangebracht, waarbij de tweede deelplaat (28) om een zwenkas (37) in het vlak van de eerste deelplaat (27) naar buiten zwenkbaar , 25 scharnierend met de eerste deelplaat (27) is verbonden.

4. Boorschild volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de tweede deelplaat (28) tot aan het in werking treden van een zwenkaanslag (42) naar buiten zwenkbaar is.

5. Boorschild volgens conclusie 3 en /of 4, 30 met het kenmerk, dat de beide bij naar buiten gezwenkte tweede deelplaat 28 zich in hetzelfde door de schilddoor-snede bepaalde radiale vlak bevindende, telkens een stut-plaat vormende deelplaten (27,28) tezamen eencirkeldeel vormen (fig. 5) .

6. Boorschild volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de stutelementen (V) alleen aan de bovenhelft van dé schilddoorsnede zijn aangebracht (fig.4 en5) 800 0 8 00 *· -9- Λ

7. Boorschild volgens conclusie 5 en 6, met het kenmerk, dat aan de bovenste helft van de schilddoorsnede vier stutplaten zijn aangebracht, waarbij de tussen de beide deelplaten (27,28) van elke stutplaat aanwezige zwenkas 5 (37) langs een koorde van de schilddoorsnede verloopt.

8. Boorschild volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ene, d.w.z. de in de richting van de langsas (A) van de schildmantel (2) verschuifbare deelplaat (27) de vorm van een cirkeldeel met een rechtlijnige binnenste be- 10 grenzlngsrand heeft, waarlangs de zwenkas (37) verloopt, waarbij de tweede, d.w.z. de om de zwenkas (37) zwenkbare deelplaat (28) in hoofdzaak de vorm van een in naar buiten gezwenkte toestand (fig.5) met de punt naar het centrum van de schilddoorsnede wijzende driehoek heeft, welke in de 15 naar binnen gezwenkte toestand (fig.4) naar het schildachter-deel wijst.

9. Boorschild volgens een van de conclusies 3-8, met het kenmerk, dat de ene, d.w.z de verschuifbare deelplaat 27 door middel van geleidingsnokken (38) met zich even- 20 wijdig aan de langsas (A) van de schildmantel (2) uitstrekkende geleidingsrails (39). in aangrijping staat.

10. Boorschild volgens een van de conclusies 3-9, met het kenmerk, dat bij de ene, d.w.z. de verschuifbare deelplaat (27) zijgeleidingen (40) behoren.

11. Boorschild volgens een van de conclusies 3-9 met het kenmerk, dat tussen het boorschild (S) en de tweede, d.w.z. de om de zwenkas (37) zwenkbare deelplaat (28) een z.uiger-cilinder-inrichting (29) is aangebracht.

12. Boorschild volgens conclusie 11, met het ken- 30 merk, dat de zuiger-cilinder-inrichting(29)met het ene einde aan de schildmantel (2) en met het andere einde nabij de zwenkas (37) aan de deelplaat (28)scharnierend is verbonden.

13. Boorschild volgens conclusie 12 , met het ken- \ merk, dat de scharnierassen (43) van de scharnierende be- 35 vestigingsplaten van de zuiger-cilinder-inrichting (29) evenwijdig aan de zwenkas (37) verlopen.

14. Boorschild volgens een van de conclusies 3-13, met het kenmerk, dat de stutplaten bij een telkens tot aan de aanslag (42) volledig naar buiten gezwenkte tweede deelplaat 800 0 8 00 -10- (28), de bovenste helft van de schilddoorsnede bedekken.

15. Boorschild volgens een van de conclusies 1-14, met het kenmerk, dat in de dwarswand (7) een doorlaatsluis (8) is aangebracht.

16. Boorschild volgens een van de conclusies 1- 15, met het kenmerk, dat in de dwarswand (7) een materiaal-sluis (30) is aangebracht.

17. Boorschild volgens een van de conclusies 3-16, met het kenmerk, dat de'·, deelplaten (27 ,28) van elke 10 stutplaat van verstevigingsribben (34,35)zijn voorzien. 800 0 8 00