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Vortriebsschild mit einem die Ortsbrust angreifenden Bohrkopf
Die Erfindung betrifft einen Vortiebsschild mit einem die Ortsbrust angreifenden Bohrkopf, bei dem der Bohrkopf in einem Lagerkörper gelagert ist, der in der Schildlängsrichtung beweglich und mittels hydraulischer Pressen entgegen der Vortriebsrichtung abgestützt ist.
Bei bekannten Vortriebsschilden dieser Art ist der Lagerkörper und damit der Bohrkopf nur in
Schildlängsrichtung beweglich. Die Erfahrungen beim Arbeiten mit Vortriebsschilden haben jedoch gezeigt, dass es vorteilhaft sein muss, beim Auftreten von verschiedenen Schichten innerhalb der zu bearbeitenden Fläche mit schräg gestelltem Bohrkopf zu arbeiten, um den verschiedenen Widerstand in den verschiedenen Schichten auszugleichen. Auch kann durch eine Schrägstellung des Bohrkopfes hiebei dem Verlaufen des Vortriebsschildes entgegengewirkt werden. Es wurde auch erkannt, dass beim Auffahren von Kurven die Kurvenfahrt durch Schrägstellung des Bohrkopfes unterstützt und gefördert werden kann.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem der Bohrkopf neben seiner Längsbeweglichkeit auch schräg gestellt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass der Lagerkörper als plattenförmiger Jochträger ausgebildet ist und Armansätze aufweist, mit denen er in Aussparungen des Schildmantels längsverschieblich und kippbar gelagert ist. Bei dieser Ausbildung kann also eine Längsbewegung mit einer Kippbewegung kombiniert werden. Die Ausbildung hat ferner den Vorteil, dass bei entsprechend grossen Abmessungen des Vortriebsschildes auch sehr grosse Kräfte beherrscht werden können, weil der plattenförmige Jochträger infolge seiner Form sehr grosse Beanspruchungen übernehmen kann, wobei der Materialaufwand im Verhältnis zu den Kräften bescheiden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt der Jochträger an den Enden der Armansätze Kugelkalotten, die in Aussparungen des Schildmantels eingreifen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Kugelkalotten jeweils auf einem Zapfen des zugehörigen Armansatzes sitzen. Diese Ausbildung bietet die Möglichkeit, den Materialaufwand für die Kugelkalotten klein zu halten, die aus einem verschleissfesten Material bestehen müssen. Erfindungsgemäss kann ferner der plattenförmige Jochträger auf zumindest drei hydraulischen Pressen abgestützt sein. Auf diese Weise wird eine sichere Beherrschung des beweglichen Jochträgers auch bei grossen auftretenden Kräften erreicht. Eine besonders günstige und sichere Abstützung des Jochträgers wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, dass die hydraulischen Pressen sich gegen eine ringförmig ausgebildete Schottwand abstützen, die an ihrem Aussenrand mit dem Schildmantel verbunden ist und diesen dadurch versteift.
Schliesslich kann nach der Erfindung der Jochträger doppelwandig ausgebildet sein, wobei zwischen den mit Abstand voneinander angeordneten Wänden des Jochträgers Kolben-Zylinder-Antriebe angeordnet sind, die über eine anpressbare Schelle die Antriebswelle des Bohrkopfes antreiben. Der Vorteil dieser Anordnung beruht auf einer besonders günstigen Ausnutzung des Raumes innerhalb des Vortriebsschildes, wobei zusätzlich durch die erforderliche Aufwölbung des Jochträgers eine Vergrösserung der Widerstandsfähigkeit dieses Jochträgers gegen Biegemomente eintritt.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l in schematischer Horizontalschnittdarstellung den vorderen Teil eines Vortriebsschildes mit Ansicht des nicht geschnittenen Jochträgers, Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. l, Fig. 3 in schematischer Schnittdarstellung die innerhalb des Jochträgers angeordneten Mittel zum Antrieb des Bohrkopfes und Fig. 4 in vergrössertem Massstab einen Schnitt durch den Schneidenteil des Vortriebsschildes mit Ansicht des Jochträgers.
Die Darstellung in Fig. l zeigt einen Vortriebsschild mit dem Schildmantel--2-, der vorne in die Schneide --3-- übergeht. In der öffnung des Vortriebsschildes befindet sich der Bohrkopf --4-. Die gestrichelt angedeutete Stellung des Bohrkopfes --4-- soll die Verstellbarkeit des Bohrkopfes in eine Schräglage nach vorn erläutern. Der Bohrkopf --4-- setzt sich nach rückwärts in einer als Rohrträger ausgebildeten Antriebswelle-l-fort, die zur Übermittlung der Antriebskräfte
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--4-- undDie Aussparungen --19-- sind derart bemessen, dass sie sowohl eine Bewegung des Jochträgers - in der Längsrichtung des Schildes als auch eine Kippbewegung des Jochträgers --5-zulassen.
Der Jochträger --5-- ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel doppelwandig
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fourBohrkopfes --5-- erzeugt werden kann. Auf der rückwärtigen Seite des Jochträgers --5-- greifen hydraulische Pressen --6-- an, die sich gegen eine entsprechend kräftig ausgebildete Schottwand - des Vortriebsschildes abstützen, wobei jeweils an beiden Enden der hydraulischen Pressen - eine Gelenkauflagerung vorgesehen ist, damit die hydraulischen Pressen --6-- den Bewegungen des Jochträgers --5-- folgen können. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind vier hydraulische Pressen--6--vorgesehen. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, dass auch drei hydraulische Pressen in der Lage sein würden, den Jochträger --5-- und damit den Bohrkopf - in einer bestimmten Position zu halten.
In dem Mantel des Vortriebsschildes sind Nischen --8-- vorgesehen, die zur Unterbringung von hydraulischen Vorschubpressen--9--dienen. Die
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durch Pfeile an den Kolben-Zylinder-Antrieben--15--angegeben, in welcher Richtung diese Antriebe arbeiten, um gemeinschaftlich die Drehbewegung der Antriebswelle-l-zu bewirken.
Fig. 4 zeigt, wie sich der Jochträger --5-- im Mantel --2-- des Vortriebsschildes, u.zw. in der Aussparung-19--, abstützt. Der Jochträger-5-trägt an seinem Armansatz-26-einen Zapfen-14--, auf dem eine Kugelkalotte --13-- sitzt, die eine Verschiebebewegung und ausserdem eine Kippbewegung innerhalb der Aussparung-19-des Schildmantels-2-
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--4-- übertragenKolben-Zylinder-Antriebe--15--erkennbar, die die Rotationsbewegung der Antriebswelle--l-bewirken, während die hydraulische Presse--20--die Klemmkraft der Schelle --17-- auf der Autriebswelle--1--erzeugt.
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