NL9300685A

NL9300685A - Tunnel construction machine.

Info

Publication number: NL9300685A
Application number: NL9300685A
Authority: NL
Original assignee: Stichting International System
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1994-11-16
Also published as: AU6659094A; WO1994024416A1

Description

Korte aanduiding: Tunnelbouwmachine.Short designation: Tunnel construction machine.

De uitvinding heeft betrekking op een tunnelbouwma-chine van de soort omvattende een cilindrisch schild metaan het vooreinde een graaf orgaan, welk schild is opge¬bouwd uit een aantal in de schildomtreksrichting naastelkaar gelegen, in de schildlangsrichting verplaatsbarebladen.The invention relates to a tunnel construction machine of the type comprising a cylindrical shield with an excavating member at the front end, which shield is built up from a number of blades movable side by side in the shield circumferential direction.

Een dergelijk schild is ontwikkeld door de firmaWestfalia Luenen en beschreven in "Handbook of Mining andTunnel Machinery", Barbara Stack, 1982, uitgegeven doorJohn Wiley and Sons, in het bijzonder pag. 342 en 343,terwijl in samenhang daarvan tevens wordt verwezen naar depublikatie van Horst Gruner "Blade shield tunneling inEssen", verschenen in Tunnels and Tunneling, juni 1978.Dit schild omvat een aantal individuele bladen, elk onaf¬hankelijk in langsrichting aan te drijven en in combina¬tie, op elkaar aansluitend, het schild vormend. Wanneereen blad in de voortbewegingsrichting van het schild wordtaangedreven wordt de reaktiekracht opgenomen door hetachterliggend schildgedeelte en de aangrenzende met wrij¬ving door de omringende bodem afgesteunde bladen.Such a shield was developed by Westfalia Luenen and described in "Handbook of Mining and Tunnel Machinery", Barbara Stack, 1982, published by John Wiley and Sons, in particular p. 342 and 343, while reference is also made thereto to the publication of Horst Gruner's "Blade shield tunneling inEssen", published in Tunnels and Tunneling, June 1978. This shield comprises a number of individual blades, each of which can be driven longitudinally and independently. in combination, contiguous, forming the shield. When a blade is driven in the direction of forward movement of the shield, the reaction force is absorbed by the rear shield portion and the adjacent blades supported by friction through the surrounding bottom.

Een bezwaar van de toepassing van dit bekende schildis dat de bladen blootgesteld zijn aan de daarop uitgeoe¬fende invloeden van de omgevende grond en door tussen debladen indringend materiaal de onderlinge wrijving tussende bladen aanzienlijk kan verhogen; voorts moeten voorzie¬ningen worden getroffen om de bladen in langsrichting tenopzichte van elkaar af te dichten teneinde te voorkomendat grondwater en eventueel tijdens het boren gebruiktspoelwater tot in de ruimte binnen het schild doordringt.Voorts is het repareren van eventuele defekten aan indivi¬duele bladen moeilijk en omslachtig.A drawback of the application of this known shield is that the blades are exposed to the influences of the surrounding soil exerted thereon and can considerably increase the mutual friction between blades by material penetrating between the blades; in addition, provisions must be made to seal the blades longitudinally to each other in order to prevent groundwater and any rinse water used during drilling from penetrating into the space within the shield. Furthermore, repairing any defects on individual blades is difficult and cumbersome.

De uitvinding beoogt een tunnelbouwmachine té ver¬schaffen waarin dit bezwaar is ondervangen en bereikt dit door middelen voor het aan het vooreinde van het schildlangs de omtrek daarvan tijdens het voortbewegen ervandoen uittreden van een cilinder uit velvormig materiaal.The object of the invention is to provide a tunnel construction machine in which this drawback is obviated and achieves this by means for leaving a cylinder of sheet-shaped material at the front end of the shield along the circumference thereof during advancement.

Met deze maatregel wordt bereikt dat het gehelebewegend bladsysteem tegen omgevingsinvloeden is afge¬schermd, terwijl reparaties aan individuele bladen resp.onderhoud van het gehele bladsysteem veel gemakkelijkeruitvoerbaar zijn. De aldus gevormde cilinder, die, naarma¬te het schild voortbeweegt dienovereenkomstig langerwordt, zal tevens de achter het schild tijdelijk door debekisting ondersteunde en uithardende betonnen tunnelwandbeschermen. Tevens is daarmee verzekerd dat het aan hetachtereinde van het schild uittredend uithardend betonma-teriaal niet plaatselijk kan uitwijken; daardoor krijgt deuiteindelijk gevormde tunnelwand een zeer homogene struk-tuur en kunnen nimmer grote hoeveelheden beton als gevolgvan porositeit van de omringende bodem ongecontroleerddaarin verdwijnen. Er is voorts geen chemische interaktietussen bodem en omgeving.With this measure it is achieved that the entire moving blade system is shielded against environmental influences, while repairs to individual blades or maintenance of the entire blade system are much easier to carry out. The cylinder thus formed, which lengthens accordingly as the shield advances, will also protect the concrete tunnel wall, which is temporarily supported and hardened behind the formwork, behind the shield. This also ensures that the hardening concrete material emerging at the rear of the shield cannot deflect locally; as a result, the ultimately formed tunnel wall has a very homogeneous structure and large quantities of concrete can never disappear into it uncontrollably due to the porosity of the surrounding soil. Furthermore, there is no chemical interaction between soil and environment.

Wanneer men de tunnelwand opbouwt uit individuelesegmenten - wat op zich bekend is - vervalt door de aanwe¬zigheid van de cilinder de noodzaak van ingewikkeldeafdichtingen tussen deze segmenten.When the tunnel wall is built up from individual segments - which is known per se - the presence of the cylinder eliminates the need for complicated seals between these segments.

Opgemerkt wordt dat het vormen van een cilinder uitvelvormig materiaal aan het achtereinde van een zichvoortbewegend schild op zich bekend is. Het gaat hierechter niet om een tunnelbouwmachine met een schild van dein de aanhef beschreven soort zodat de hierboven geschets¬te problemen bij deze bekende machine niet optreden.It is noted that forming a cylinder of sheet material at the rear end of a moving shield is known per se. However, this is not a tunnel construction machine with a shield of the type described in the preamble, so that the problems outlined above do not occur with this known machine.

Bij voorkeur wordt volgens de uitvinding voorzien inmiddelen voor het tussen een schildblad en het vel instand houden van een fluïdumlaag, waarbij dit fluïdum bijvoorkeur lucht is. Bij voorkeur wordt dit fluïdum bestuurdtoegevoerd aan een aantal zich in langsrichting van hetblad uitstrekkende kamers.Preferably, according to the invention, means are provided for maintaining a fluid layer between a shield blade and the sheet, wherein this fluid is preferably air. Preferably, this fluid is supplied controlled to a number of chambers extending in the longitudinal direction of the blade.

Door dit, bestuurd aan- en afschakelbaar "fluïdum(lucht) leger" wordt de wrijving welke de, paarsgewijslangs de binnenzijde van de cilinder naar voren bewegendelamellen ondervinden minimaal; daarbij onderhouden de overige lamellen de steun van het schild in langsrichtingals gevolg van de wrijving tussen deze lamellen en debinnenwand van de cilinder en de wrijving tussen de cilin¬der en de omringende grond.This controlled "on and off" fluid (air) bearing "minimizes the friction experienced by the vanes moving forward in pairs along the inner side of the cylinder; the other blades maintain the support of the shield in the longitudinal direction as a result of the friction between these blades and the inner wall of the cylinder and the friction between the cylinder and the surrounding ground.

In een voorkeursuitvoeringsvorm worden de kamersbepaald door in de bladlangsrichting verlopende, dwarsdaarop staande langsschotten welke aan de velzijde zijnafgedekt door een geperforeerde deklaag.In a preferred embodiment, the chambers are defined by transverse longitudinal blades extending in the sheet longitudinal direction and covered on the skin side by a perforated cover layer.

Teneinde te verzekeren dat de gevormde velvormigecilinder zowel aan de voor- als aan de achterzijde derbladen een voldoende ondersteuning vindt is bij voorkeurelk der bladen aan het voor- resp. achtereinde daarvanvoorzien van een aantal in de bladlangsrichting verlopen¬de, op afstand van elkaar gelegen insnijdingen, samenwer¬kend met daarin passende, stationaire, met het schildverbonden vingers.In order to ensure that the formed sheet-shaped cylinder finds sufficient support on both the front and the rear of the blades, preferably each of the blades is located at the front and rear. rear end thereof provided with a plurality of spaced incisions extending in the longitudinal direction of the blade, cooperating with mating stationary shield-connected fingers therein.

Bij voorkeur wordt de cilinder gevormd uit met delangsranden aan elkaar verbonden bandvormig materiaal.Voorkeursuitvoeringsvormen van een stelsel voor het opdeze wijze vormen van de cilinder zijn beschreven in deconclusies 8 tot en met 10.Preferably, the cylinder is formed from banded material bonded together with the longitudinal edges. Preferred embodiments of a system for forming the cylinder in this manner are described in claims 8 to 10.

Aldus wordt door de combinatie der bovenbeschrevenmaatregelen een tunnelbouwmachine verkregen met de moge¬lijkheid in een continu proces op economisch verantwoordewijze een complete tunnel te vormen.Thus, by the combination of the measures described above, a tunnel construction machine is obtained with the possibility of forming a complete tunnel in an economically responsible manner in a continuous process.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van detekening. Hierin is:The invention is elucidated on the basis of the drawing. Herein is:

Fig. 1 een langsdoorsnede door een gedeelte van eentunnelbouwmachine waarin de uitvinding wordt toegepast;Fig. 1 is a longitudinal section through a part of a tunnel construction machine in which the invention is applied;

Fig. 2 toont het voorste gedeelte van deze inrichtingop vergrote schaal;Fig. 2 shows the front portion of this device on an enlarged scale;

Fig. 3 is een dwarsdoorsnede door een individuelesamengestelde bladstruktuur zoals toegepast in het schildvan de tunnelbouwmachine;Fig. 3 is a cross section through an individually assembled blade structure as used in the tunnel construction machine shield;

Fig. 4 licht de wijze toe waarop de, het schildvormende, individuele bladen aan de einden daarvan zijnopgenomen in het stationaire schildeindgedeelte.Fig. 4 illustrates the manner in which the shield-forming individual blades are received at the ends thereof in the stationary shell end portion.

Fig. 5 is een dwarsdoorsnede van een inrichting voorhet vormen van het continue vel uit bandvormig materiaal;Fig. 5 is a cross-sectional view of an apparatus for forming the continuous sheet of tape material;

Fig. 6 is een langsdoorsnede door dit mechanisme;Fig. 6 is a longitudinal section through this mechanism;

Fig. 7 t/m 9 tonen in combinatie en in langsdoorsnedeeen complete tunnelbouwmachine waarin de uitvinding istoegepast.Fig. 7 to 9 show in combination and in longitudinal section a complete tunnel construction machine in which the invention is applied.

De te beschrijven uitvoeringsvorm maakt gebruik vanhet hierboven beschreven zogenaamde "self-advancing bladesystem".The embodiment to be described uses the so-called "self-advancing blade system" described above.

In de figuren is een uitvoeringsvorm weergegevenwaarbij het schild 2 van de in zijn geheel met het verwij-zingscijfer 4 aangegeven tunnelbouwmachine is opgebouwduit een aantal op elkaar aansluitende individuele sekties2a...2x, waarvan er in fig. 1 acht zijn getekend, aangevenmet 2a... 2h. Elk van deze sekties is in hoekstand tenopzichte van de aangrenzende sektie instelbaar door middelvan een instelringstelsel 6a...6y, waarvan fig. 1 er zeventoont, aangeven met 6a...6g. Een dergelijk instelringstel¬sel is onderwerp van de niet vóórgepubliceerde Nederlandseoctrooiaanvrage 9200673. Dit maakt het mogelijk de confi¬guratie van het schild en daarmee de richting waarin detunnelbouwmachine zich beweegt driedimensioneel te bepalenen aldus zeer nauwkeurig een, eveneens voorafbepaald,driedimensioneel verlopend trajekt te volgen.The figures show an embodiment in which the shield 2 of the tunnel construction machine, indicated in its entirety by reference numeral 4, is built up from a number of contiguous individual sections 2a ... 2x, eight of which are drawn in figure 1, indicated by 2a. .. 2h. Each of these sections is angularly adjustable relative to the adjacent section by means of a setting ring assembly 6a ... 6y, of which Fig. 1 shows seven, indicated by 6a ... 6g. Such a setting ring system is the subject of the non-prepublished Dutch patent application 9200673. This makes it possible to determine the configuration of the shield and thus the direction in which the tunnel construction machine moves three-dimensionally, and thus very accurately follow a trajectory, also predetermined, three-dimensional.

Aan de voorzijde van het schild 2 bevindt zich degraafkop 8 die geen onderwerp der uitvinding vormt en danook niet nader zal worden toegelicht. Daarop volgt eensektie 10 waarin op nog nader te beschrijven wijze een inomtreksrichting samenhangende, continue, velvormige, meta¬len cilinder 12 wordt gevormd die, in diameter enigszinsvergroot door de divergerende geleidering, uittreedt uitde met een, met een hydraulische afdichting 13 geconbi-neerde ringvormige spleet 14 welke aanwezig is tussen desektie 10 en de eerste sektie 2a van het schild en uitein¬delijk niet alleen het gehele schild doch ook de gehele,daarachter gevormde, tunnelwand gaat bedekken.At the front of the shield 2 is the digging head 8, which is not an object of the invention and will therefore not be explained in more detail. This is followed by section 10, in which in a manner to be described hereinafter a circumferentially coherent continuous sheet-shaped metal cylinder 12 is formed which, slightly enlarged in diameter by the diverging guide ring, emerges from an annular, which is conjoined with a hydraulic seal 13. slit 14 which is present between section 10 and the first section 2a of the shield and eventually covers not only the entire shield but also the entire tunnel wall formed behind it.

Aldus zijn de individuele bladen van het schild doordeze cilinder 12 uit velvormig materiaal van de omgevendebodem gescheiden. Fig. 1 en 2 tonen twee van dergelijkebladen, aangegeven met 16 respektievelijk 18; elk bladwordt aangedreven door een reeks hydraulische cilinders, om de andere sektie aangebracht. Voor het blad 16 zijn zijaangegeven met de verwijzingscijfers 20a...20d en voor hetblad 18 zijn zij aangegeven met de verwijzingscijfers22a...22d in fig. 1. Elke hydraulische cilinder is afge¬steund op de vaste binnenstruktuur 24a...24h der betref¬fende sekties.Thus, the individual blades of the shield are separated from the surrounding bottom by this sheet-like cylinder 12. Fig. 1 and 2 show two such sheets, indicated by 16 and 18, respectively; each blade is driven by a series of hydraulic cylinders, arranged around the other section. For the blade 16, they are indicated by the reference numerals 20a ... 20d and for the blade 18 they are indicated by the reference numerals 22a ... 22d in Fig. 1. Each hydraulic cylinder is supported on the fixed inner structure 24a ... 24h of the concerning sections.

Hier moet worden opgemerkt dat de cilinder nietalleen de bladen, doch ook de individuele instelringstel-sels 2a...2x ten opzichte van de omringende bodem af¬schermt zodat eventuele reparaties daarvan gemakkelijkuitvoerbaar zijn.It should be noted here that the cylinder shields not only the blades, but also the individual adjustment ring assemblies 2a ... 2x from the surrounding bottom, so that any repairs thereof can be easily carried out.

In de afgebeelde uitvoeringsvorm heeft elke sektie2a...2x een met de binnenwandstruktuur 24a...24x coaxia¬le, vaste, cilindrische buitenwand 26a...26x omringd doorde krans individuele bladen.In the illustrated embodiment, each section 2a ... 2x has individual coils with the inner wall structure 24a ... 24x coaxial, fixed, cylindrical outer wall 26a ... 26x.

Fig. 3 toont een dwarsdoorsnede door een voorkeursuitvoe¬ringsvorm van een dergelijk blad. Wat in fig. 1 en 2 isaangegeven als een enkel blad 16 resp. 18 is in feite,zoals fig. 3 toont, in de voorkeursuitvoeringsvorm eensamengestelde struktuur bestaande uit een bladbasis 30,via wrijvingsarme tussenlagen 32, 34 afgesteund respektie-velijk op de buitenwanden 26a...26x van de op elkaar aan¬sluitende sekties 20a...20x. Elke bladbasis 30 draagt eenaantal in langsrichting verlopende opstaande langwerpigeschotten 36a...36k die een aantal kamers 38a—38j bepalenwelke aan de bovenzijde zijn afgesloten door een vanluchtdoorlaatopeningen 40 voorziene plaat 42. Op de naastelkaar gelegen platen 42 en op deze naast elkaar gelegenplaten 42 rust de velvormige cilinder 12. De figuur toonttevens hoe elke bladstruktuur 16 is opgenomen tussen tweevaste geleidingen 44, 46 en hoe elke bladbasis 30 via eenkoppelstuk 48 is verbonden met de drijfstang 50a van eenhydraulische cilinder 20a. Zoals reeds gezegd wordt elkblad niet door slechts één cilinder doch door een reeks ineikaars verlengde gelegen cilinders aangedreven.Fig. 3 shows a cross section through a preferred embodiment of such a blade. What is indicated in fig. 1 and 2 as a single sheet 16 resp. 18, in fact, as shown in FIG. 3, in the preferred embodiment, a composite structure consisting of a blade base 30 is supported by low-friction interlayers 32, 34 and on the outer walls 26a ... 26x of the abutting sections 20a. ..20x. Each blade base 30 carries a plurality of longitudinally extending upstanding elongated partitions 36a ... 36k defining a number of chambers 38a-38j which are closed at the top by plate 42 provided with air passages 40. Resting on plates 42 adjacent to each other and on adjacent plates 42 the sheet-shaped cylinder 12. The figure also shows how each blade structure 16 is received between two fixed guides 44, 46 and how each blade base 30 is connected via a coupling piece 48 to the connecting rod 50a of a hydraulic cylinder 20a. As already stated, each blade is not driven by only one cylinder, but by a series of cylinders extending elongated in each other.

De respektievelijke kamers 38a...38j staan met elkaarin verbinding, bijvoorbeeld door boringen 52a...52j in deschotten 36b...36j en voor elke bladstruktuur, zoals debladstruktuur 16 in fig. 3, kan aan het gehele kamervolume via een niet-getekende geschikte leiding een fluïdum onderdruk, bij voorkeur lucht, worden toegevoerd. Hierdoorvormt zich tussen de velvormige cilinder 12 en de dezeondersteunende steunplaat 40 een luchtfilm die de in devoorgaande inleiding reeds geschetste voordelen biedt.The respective chambers 38a ... 38j are connected to each other, for example through bores 52a ... 52j in the partitions 36b ... 36j, and for each leaf structure, such as the leaf structure 16 in Fig. 3, the entire chamber volume can be connected via a non- drawn suitable conduit a fluid underpressure, preferably air, is supplied. As a result, an air film is formed between the sheet-shaped cylinder 12 and this supporting support plate 40, which offers the advantages already outlined in the previous introduction.

Een consequentie van de beschreven opbouw van hetschild is dat voorzieningen moeten worden getroffen om teverzekeren dat de velvormige cilinder 12 bij alle bladen,die ten opzichte van elkaar een verschillende instellingin langsrichting hebben, aan zowel de voor- als aan deachterzijde der bladen een voldoende ondersteuning vindt.Fig. 4 toont hoe dit probleem volgens de uitvinding isopgelost. De figuur toont drie op elkaar aansluitendebladstrukturen 16a, 16b, 16c, met aan elk einde een aantalnaast elkaar gelegen insnijdingen 60a...6d. Hierin passende vingers 62 die zijn verbonden aan de vaste eindrand 64van de schildstruktuur die zowel een vooreindrand als eenachtereindrand kan zijn (zie fig. 2 resp. fig. 9) en decombinatie van deze insnijdingen 60a...60d met de daarinpassende vingers 62 verzekert aan zowel het begin als aanhet einde van het door de bladen gevormde schild 2 eengoede en voldoende ondersteuning van de daarop rustendevelvormige cilinder 12 (fig. 1).A consequence of the described construction of the shield is that provisions must be made to ensure that the sheet-shaped cylinder 12 is adequately supported on all the blades which have a different longitudinal adjustment relative to each other, on both the front and the back of the blades. .Fig. 4 shows how this problem is solved according to the invention. The figure shows three contiguous blade structures 16a, 16b, 16c, with a number of adjacent cuts 60a ... 6d at each end. Fitted fingers 62 connected to the fixed end edge 64 of the shield structure which may be either a front end edge or a rear end edge (see FIG. 2 and FIG. 9, respectively) and the combination of these cuts 60a ... 60d with the matching fingers 62 ensures both the beginning and at the end of the shield 2 formed by the blades provide good and sufficient support for the sheet-like cylinder 12 resting thereon (fig. 1).

Deze velvormige cilinder 12 zal bij voorkeur bestaanuit een geschikt metaal en wordt bij voorkeur gevormd doorhet schroeflijnvormig met de langsranden aaneenlassen vanmetaalband. Hiertoe kan een inrichting worden gebruiktzoals afgebeeld in fig. 5 en 6 en die als volgt is uitge¬voerd :This sheet-shaped cylinder 12 will preferably consist of a suitable metal and is preferably formed by splicing the metal edges together with the longitudinal edges. A device can be used for this purpose as shown in Figs. 5 and 6 and which is designed as follows:

De metaalband 70 (waarvan een geschikte dikte0,5-2,5 mm is), waaruit uiteindelijk de beschermingscilin-der 12 wordt gewikkeld, wordt aangevoerd als een rol diewordt geplaatst op een haspel 72 welke vrij draaibaarwordt gedragen door het dwarsschot 74 dat met de omtrek isvastgezet aan de binnenwand 2b van het schild 2. Het vande haspel 72 af gewikkeld deel 71 van de band 70 wordtgeleid tussen geleiderollen 78 en het bandeinde 80 wordtdoor een grijper 82 naar de binnenwand van de schildwand2b gevoerd, de band geleidend over een krans rollen 84 en het stationair cilindrisch geleide-oppervlak 86. Een viaeen vijzel 88 aandrijfbare tang 90 beweegt het bandeindein de richting van de pijl 92 naar de achterzijde van degraafmachine totdat het vrije bandeinde is gebracht in eengeschikte geleider 94 waarin zich ook het einde van eenvoorgaande, reeds tot een cilinder verwerkte band 96bevindt. Via een schuin verlopende baan 98 waarlangs, eenniet-getekende lastoorts beweegt wordt het afgeschuindeeinde van de voorgaande band 96 gelast aan het eveneensaf geschuinde einde van de nieuwe band 71. Het tot eencilinder aaneenlassen van de langsranden der banddelengeschiedt door middel van een in een radiaal vlak 100roterende lastoorts 102 welke samenwerkt met een meerote¬rende, de band tegen de binnenwand van het schild aandruk¬kende drukzool 104. Uiteraard wordt bij deze bewerking despoedhoek bepaald door de voortbewegingssnelheid van degraafmachine door de bodem die eveneens maatgevend is voorde omtrekssnelheid van de lastoorts 102.The metal strip 70 (of which a suitable thickness is 0.5-2.5 mm), from which the protective cylinder 12 is ultimately wound, is supplied as a roll which is placed on a reel 72 which is carried freely rotatable by the transverse bulkhead 74 which is circumference is secured to the inner wall 2b of the shield 2. The part 71 of the tape 70 unwound from the reel 72 is guided between guide rollers 78 and the tape end 80 is fed by a gripper 82 to the inner wall of the shield wall 2b, rolling the tape over a crown 84 and the stationary cylindrical guiding surface 86. Pliers 90 drivable via a jack 88 moves the belt end in the direction of the arrow 92 towards the rear of the excavator until the free belt end is inserted into a suitable guide 94 which also contains the end of a previous, already tire 96 is incorporated into a cylinder. The beveled end of the previous belt 96 is welded to the likewise beveled end of the new belt 71 via an inclined path 98 along which a not drawn welding torch moves. Welding of the longitudinal edges of the belt parts into a single cylinder is effected by means of a radial plane Rotating welding torch 102 which interacts with a multi-rotating pressure sole 104 pressing the tire against the inner wall of the shield. Naturally, in this operation, the pitch angle is determined by the advancement speed of the excavator through the bottom which is also indicative of the peripheral speed of the welding torch 102 .

Zoals fig. 2 toont wordt de diameter van de bij 14uittredende metalen cilinder vergroot (het metaal isplastisch deformeerbaar), zodat de gevormde cilinder meteen zekere voorspanning de bladen van het schild omsluit.As shown in FIG. 2, the diameter of the metal cylinder exiting at 14 is increased (the metal is plastically deformable), so that the cylinder formed immediately encloses certain blades of the shield with pretension.

Fig. 7, 8 en 9 tonen in combinatie en in langsdoor-snede een complete tunnelbouwmachine waarin de maatregelenvolgens de uitvinding zijn toegepast. Fig. 7 correspon¬deert in hoofdzaak met fig. 1 en toont de graaf kop 8,gevolgd door de sektie 10 waarin de continue velvormige,metalen cilinder 12 wordt gevormd. Voorts toont dezefiguur de pompsektie 110 voor het via de leiding 112, 114afvoeren van de met water gemengde, door de graafkop 8weggegraven, grond.Fig. 7, 8 and 9 show in combination and in longitudinal section a complete tunnel construction machine in which the measures according to the invention have been applied. Fig. 7 substantially corresponds to FIG. 1 and shows the digging head 8 followed by the section 10 in which the continuous sheet metal cylinder 12 is formed. Furthermore, this figure shows the pump section 110 for discharging the soil mixed with water, dug away by the digging head 8 via the pipe 112, 114.

Teneinde de continuïteit van het proces van hetvormen van de betonnen tunnelwand te waarborgen is hetgehele betoncircuit dubbel uitgevoerd; van deze beidecircuits is er steeds slechts één in bedrijf. Fig. 7 t/m 9tonen schematisch één van deze circuits, zo heeft elkbetoncircuit een hopper 116 die is gevuld met de samen¬stellende materialen voor het te vormen beton, welkematerialen in een menger 118 met elkaar worden gemengd.In order to ensure the continuity of the process of forming the concrete tunnel wall, the entire concrete circuit has been redesigned; only one of these circuits is in operation at any one time. Fig. 7 to 9 show schematically one of these circuits, for example, each concrete circuit has a hopper 116 which is filled with the constituent materials for the concrete to be formed, which materials are mixed together in a mixer 118.

Het gevormde mengsel wordt in een evacuator 120 (zie fig.8) van lucht ontdaan en daarvandaan toegevoerd aan eenbetonopvoerpomp 122. Van elke betonopvoerpomp 122 gaat eenbetontransportbuis 124a resp. 124b uit; de betontoevoer-buizen 12a, 124b, en het grondafvoerkanaal 114 zijn opge¬nomen in een versterkingscilinder 126. Zoals fig. 9 toontzijn de betontransportbuis 124a van het eerste circuit ende betontransportbuis 124b van het tweede circuit verbon¬den met een krans wisselschuiven 126 en vanaf elke wissel-schuif 126 wordt het vloeibare beton via een kanaal 128toegevoerd aan een injektiebuis 130 uitmondend bij heteinde 64b van het schild; de krans injektiebuizen 130 isomsloten door de in de sektie 10 gevormde velvormigecilinder 12. Het uittredend beton verhardt, ingeslotentussen de cilinder 12 en de bekisting 132 en is gewapenddoor de continue toegevoerde, schematisch aangegeven,wapeningsstaven 134. Uiteraard kan ook zogenaamd vezelbe-ton worden gebruikt waarbij de wapening 134 kan vervallen.De bekisting 132 wordt opgebouwd uit de segmenten 134 enwel op de gebruikelijke wijze door middel van een geschiktmanipulatie- en oprichtstelsel 136 dat op zich bekend is(dergelijke stelsels werden reeds beschreven inUK-A-13215/1878). Door middel van vijzels 138 worden debekistingselementen, zoals de elementen 132 en de voorsteelementen 132a axiaal onder druk gehouden.The mixture formed is evacuated in an evacuator 120 (see Fig. 8) and supplied therefrom to a concrete lifting pump 122. A concrete conveying pipe 124a or 421 respectively passes from each concrete lifting pump 122. 124b out; the concrete supply pipes 12a, 124b, and the ground discharge channel 114 are incorporated in a reinforcement cylinder 126. As shown in Fig. 9, the concrete transport pipe 124a of the first circuit and the concrete transport pipe 124b of the second circuit are connected to a ring of slides 126 and from each switch slide 126 is fed the liquid concrete through a channel 128 to an injection tube 130 opening at the end 64b of the shield; the wreath of injection tubes 130 is enclosed by the sheet-shaped cylinder 12 formed in the section 10. The leaving concrete hardens, enclosed between the cylinder 12 and the casing 132, and is reinforced by the reinforcement rods 134, shown schematically, of course. So-called fiber concrete can of course also be used. whereby the reinforcement 134 can be omitted. The formwork 132 is built up from the segments 134 in the usual manner by means of a suitable manipulation and erecting system 136 which is known per se (such systems have already been described in UK-A-13215/1878). By means of jacks 138, the formwork elements, such as the elements 132 and the front section elements 132a, are kept axially under pressure.

Na het uitharden van het beton wordt de bekistingafgebroken en worden de segmenten daarvan opnieuw gebruikt(zie de segmenten 134); het mechanisme voor het afbrekenvan de zich binnen het uithardende beton bevindende bekis-tingssegmenten is in fig. 9 niet getoond.After the concrete has hardened, the formwork is broken off and its segments reused (see segments 134); the mechanism for breaking off the shuttering segments contained within the hardening concrete is not shown in FIG.

Claims

Tunnel construction machine of the type comprising a single-cylindrical front shield of an excavator shield, which is composed of a plurality of blades adjacent to each other in the circumferential direction of the shield and displaceable in the longitudinal direction of the shield, characterized by means for extending along the forward end of the shield its circumference, as it advances, exits a cylinder of sheet material enclosing the blades.

Tunnel construction machine according to claim 1, characterized in that the cylinder of sheet material emerges through a gap combined with a hydrostatic seal.

Tunnel excavator according to claim 2, characterized by guide means combined with the annular gap for increasing the cylinder diameter during exit.

Tunnel construction machine according to claims 1-3, characterized by means for maintaining a fluid layer between a shield sheet and the sheet.

Tunnel construction machine according to claim 4, characterized in that the fluid is air.

Tunnel construction machine according to claims 4-5, characterized in that the fluid is supplied in controlled manner to a number of chambers extending in the longitudinal direction of the blade.

Tunnel construction machine according to claim 6, characterized in that the chambers are defined by longitudinal longitudinal blades extending transversely thereto, which are covered on the sheet side by a perforated cover layer.

Tunnel construction machine according to Claims 4-7, characterized in that each of the blades at the front or. rear of which is provided with a plurality of spaced incisions extending in the blade longitudinal direction, cooperating with stationary fingers connected thereto.

Tunnel construction machine according to claims 1-8, characterized in that the cylinder is formed from strip-shaped metal sheet connected to the longitudinal edges.

Tunnel construction machine according to claim 9, characterized by a stock reel for the strip-shaped metal sheet and a number of strip guides arranged along the inner circumference of the shield, arranged in the space enclosed by the shield, coupled to the shield and rotatingly arranged.

Tunnel construction machine according to claim 10, characterized by a gripper movable inaxially along the inner wall of the shield engaging the tape winding end for applying the tape end to the tape guiding rollers, a tape guiding and guiding the tape in the longitudinal direction belt guide in the desired pitch angle and a cylindrical tensioning surface which is spaced from the inner shield wall.

Tunnel construction machine according to claim 11, characterized by a rotating, driven around the shield axis, elastic band that presses against the inner wall of the shield-pressing, a welding torch-carrying guide sole.