DE1283862B

DE1283862B - Vortriebsschild

Info

Publication number: DE1283862B
Application number: DEB80747A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst; Geldmacher; Ruesel Josef; Karl-Heinz; Kenn; Popp Werner
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1965-02-27
Filing date: 1965-02-27
Publication date: 1968-11-28
Also published as: US3378305A; CH451990A; AT267584B; GB1086343A

Description

Die Erfindung betrifft einen Vortriebsschild mit an der Ortsbrust arbeitenden umlaufenden Abbauwerkzeugen und mit einer hinter diesen Werkzeugen angeordneten Stützwand.
Bei bekannten Vortriebsschilden dieser Art (deutsche Patentschrift 84 525) ist hinter den Werkzeugen eine Scheibe angeordnet, die das nicht standfeste Material abstützt. Eine solche Scheibe nimmt aber dem Maschinenführer die Sicht, so daß es beim Abbauen zu unangenehmen Überraschungen kommen kann. Zum Beispiel besteht die Gefahr, daß" an der Geländeoberfläche infolge eines unkontrollierten Nachfließens des Materials Setzungen auftreten. Auch kann in die Hohlräume; die sich bei dem schraubenförmigen Arbeiten der an der Scheibe sitzenden Werkzeuge bilden, unter Umständen Material unkontrolliert nachfließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vortriebsschild der genannten Art so zu gestalten, daß diese Übelstände vermieden werden.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Stützwand in übereinander angeordnete Stützbretter unterteilt ist, die jeweils aus ihrer etwa lotrechten Schließstellung in eine etwa waagerechte Öffnungsstellung verschwenkbar sind.
Durch die Erfindung wird der Fortschritt erzielt, daß das mechanische Abbauen unter Kontrolle erfolgt. Man kann also ständig den Arbeitsgang beobachten, jederzeit Proben entnehmen, örtliche Verfestigungen herstellen und Findlinge leicht orten und beseitigen. Dabei erfolgt der übergang vom mechanischen Abbau bei standfester Ortsbrust zum Abbau von Hand bei fließendem Material erforderlichenfalls in kürzester Zeit.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigt F i g. 1 einen Vortriebsschild in einem lotrechten Axialschnitt, F i g. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 und F i g. 3 die Ansicht in Blickrichtung des Pfeiles IH in Fig.1.
Der durch einen Blechzylinder 1 gebildete Schild, dessen schneidenförmige Stirnkante 2 im oberen Bereich vorsteht, enthält in seinem Innern eine kastenförmige Bühne 3, in der eine zum Tunnelprofil achsgleiche Werkzeugwelle 4 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Sie trägt an ihrem vorderen Ende einen Scheibenfräser 5 sowie eine radial angeordnete Schürfspindel 6. Für den Drehantrieb der Werkzeugwelle 4 ist im Innern der Bühne 3 ein Antriebsaggregat 7 vorgesehen. Mittels eines weiteren in der Bühne angeordneten Antriebsaggregates 8 wird die Schürfspindel 6 mit den auf ihr sitzenden Schneidköpfen um ihre Achse gedreht. Der Scheibenfräser wird durch nicht dargestellte Mittel zweckmäßig im entgegengesetzten Sinn gedreht wie die Werkzeugwelle 4.
Zum Vortreiben des Schildes 1 dienen mehrere Vortriebspressen 9, die auf der Innenseite des Schildes angeordnet sind und deren Kolbenstangen sich über je einen Schuh 10 in axialer Richtung gegen den Tübbingausbau 11 stützen. Die Vortriebspressen 9 sind zu mehreren Gruppen zusammengeschaltet, die zum Zweck des Ausrichtens des Schildes einzeln betätigt werden können.
Zum Aufnehmen des von den Werkzeugen 5 und 6 gelösten Gutes dienen zwei Kratzerketten 12, die im Innern des Schildes 1 dicht über dem unteren Bereich seiner Zylinderfläche beiderseits -der lotrechten Axialebene nahe hinter der schneidenförmigen Stirnkante 2 des Schildes gegenläufig nach der Mitte hin bewegt werden. Das hiermit zusammengekratzte Gut wird alsdann zwischen den nach hinten ansteigend bewegten Ketten 12 einem Steilförderband 13 zugeführt, das in einem Ausschnitt der Bühne 3 das hochgeförderte Gut auf ein nach hinten abförderndes Band 14 abgibt. Das Steilförderband 13 ist auf seiner Unterseite von einem Blechmantel 15 umschlossen, der einen 'feil eines wasserdichten Abschlusses des hinter der Ortsbrust 16 befindlichen Raumes von dem fertiggestellten Tunnel bildet. Zum Abfördern des Ausbruchmaterials ist in diesem Abschiüß eine Öffnung 17, durch welche das Steilförderband 13 hindurchtritt, und ein Wasserschloß vorgesehen. .Dieses bewirkt, daß beim Anfallen großer Wassermengen an der Ortsbrust diese durch den im ausgebauten Tunnel herrschenden überdruck zurückgestaut werden.
Auf der Oberseite der Bühne 3 ist der dichte Abschluß mit einer Personenschleuse versehen, deren Schleusentüren mit 18 bezeichnet sind.
Hinter der Schürfspindel 6 sind Stützbretter 19 bis 26 in waagerechter Lage derart angeordnet, daß sie, wie F i g. 1 zeigt, zusammen eine Stützwand bilden können. In Höhe der Tunnelachse sind zwei Stützbretter 22, 23 beiderseits der Werkzeugwelle 4 angeordnet, während darüber und darunter die Stützbretter 19, 20, 21 bzw. 24, 25, 26 sich über die ganze Breite des betreffenden Abschnittes des Tunnelquerschnittes erstrecken. An den Enden der Stützbretter sind die dreieckigen Zwickelräume durch fest an dem Schild 1 sitzende Wandstücke 27 ausgefüllt.
Jedes Stützbrett wird von zwei hydraulischen Stützpressen gehalten, deren Zylinder 28 im Innern des Schildrumpfes befestigt sind. Die Stützbretter sind an den Enden von je zwei in den Zylindern 28 geführten Stangen 29 mit Hilfe von Gelenken 30 mit waagerechten Querachsen gelagert. Zum Verschwenken der Stützbretter in diesen Gelenken dienen Kolben-Zylinder-Antriebe 31, deren Zylinder bzw. Kolbenstangen an den Stangen 29 bzw. an den Stützbrettern angelenkt sind. Mittels der Kolben-Zylinder-Antriebe 31 können die Stützbretter 19 bis 26 in der aufgerichteten Lage gemäß F i g. 1 gehalten werden. Hierbei bilden sie unmittelbar hinter der Schürfspindel 6 eine sich über den ganzen Innenquerschnitt des Schildes 1 erstreckende Stützwand. Die hydraulischen Einrichtungen 28, 29 und 31 sind so kräftig, daß sie die Stützbretter in dieser Lage auch unter dem Druck von etwa fließendem Material zu halten vermögen.
Wenn bei standfestem Material der Abbau mittels der Werkzeuge 5, 6 erfolgen soll, werden die Stützbretter 19 bis 26 .mittels der Kolben-Zylinder-Antriebe 31 jalousieartig um etwa 90° nach hinten geschwenkt. Man kann daher von der Bühne 3 aus durch Fenster in der Abschlußwand und durch die großen Spalte zwischen den zurückgekippten Stützbrettern die Ortsbrust sowie das Arbeiten der Werkzeuge beobachten. Demzufolge ist es möglich, sofort einzugreifen, wenn Gefahr besteht. So kann man, wenn einzelne Stellen der Ortsbrust zum Fließen neigen, durch geeignete Maßnahmen eine begrenzte Verfestigung des Materials bewirken. Etwa auftretende Findlinge können leicht ermittelt und alsdann beseitigt werden. Zu diesem Zweck ist innerhalb des Schildes 1 im Bereich seines Scheitels ein Hebezeug, beispielsweise eine an einer Längsschiene verfahrbare Katze 32, angebracht. Ein ähnliches Hebezeug 33 befindet sich in dem ausgebauten Tunnelteil. Außerdem ermöglichen es die zurückgeklappten Stützbretter, von der Ortsbrust Proben zu entnehmen.
Der mechanische Abbau erfolgt beispielsweise so, daß der Schild 1 mittels der Vortriebspressen 9 einen Vorschub erhält und hierbei die Schürfspindel 6, die sich um ihre eigene Achse, nicht aber zunächst um die Tunnelachse dreht, sowie der Scheibenfräser 5 mitgenommen werden. Nach Beendigung des Vorschubes wird die Schürfspindel 6 um die Tunnelachse im vollen Winkelbereich von 360° gedreht, so daß eine Scheibe mit dem lichten Durchmesser des Schildes und einer dem Vorschub entsprechenden Dicke abgebaut wird. Bei sicherem Material kann man aber, um Zeit zu sparen, stattdessen schraubenförmig abbauen, indem die Schürfspindel 6 während des Vorschubes des Schildes 1 um die Achse des Schürfspindelträgers 4 gedreht wird. Hierbei treten verhältnismäßig geringe Vorschubkräfte in den Vortriebspressen 9 auf, so daß der Tübbingausbau 11 entsprechend gering beansprucht wird. Eine weitere Möglichkeit für den mechanischen Abbau besteht darin, daß nacheinander zuerst der Schild 1 vorgefahren, dann die Schürfspindel 6 und der Scheibengräser 5 mit der Werkzeugwelle 4 vorgetrieben werden und erst danach die Schürfspindel 6 um die Tunnelachse gedreht wird. Wenn man eine größere überdeckung des Arbeitsvorganges durch den Schild wünscht, kann man die Schürfspindel 6 auch in einer entsprechend weit zurückverlegten Stellung arbeiten lassen.
Das von den Werkzeugen gelöste Gut wird mittels der Kratzerketten 12, des Steilförderbandes 13 und des Förderers 14 wegtransportiert.
Wahlweise kann auch in bekannter Weise ein Abbau von Hand erfolgen, wobei im Fall von nicht oder wenig standfähigem Material die Stützbretter 19 bis 26 nacheinander zurückgeklappt werden.
Die Umstellung von dem mechanischen Abbau auf den Handbetrieb kann in kurzer Zeit erfolgen. Hierzu werden die Stützbretter 19 bis 21 und 24 bis 26 vorgeschoben, die Schürfspindel wird, nachdem sie mit einer Umdrehung ohne Vorschub die Ortsbrust 16 geebnet hat, in eine waagerechte Lage gedreht und durch die Lücke zwischen den Brettern 21 und 24 nach hinten herausgezogen und alsdann ausgebaut. Darauf werden auch die Stützbretter 22, 23 nach vorn geschoben. Hiermit ist zunächst eine Stützwand zum Absichern gegen Fließen des Materials an der Ortsbrust geschaffen.
Nach jedem Vorschub des Schildes 1 wird ein neuer Ring von Tübbingen 34 an den Tübbinb ausbau 11 angesetzt. Zum Hochfördern der einzelnen Tübbinge dient ein Ring 35, der mit Rollen 36 auf einer Ringschiene 37 in der Nähe des Zylindermantels des Schildrumpfes drehbar gelagert ist. An diesem Ring kann eine Vorrichtung 38 zum Versetzen der Tübbinge angebracht werden. Mittels dieser Vorrichtung können die Tübbinge montagegerecht an die Einbaustelle gebracht werden, wobei das Anheben durch Drehen des Ringes 35 erfolgt. Zur diesem Zweck ist der Ring mit einer Triebstockverzahnung ausgerüstet, in welche ein von einem Motor 39 angetriebenes Triebstückrad 40 eingreift. Mittels dieses Ringes, der die Bühne 3 und die Steilförderanlage 13 mit genügendem Abstand umgreift, können die Tübbinge ohne Behinderung durch diese Einbauteile hochgefördert werden.
Der Schild 1 ist an seinem Schwanzende mittels eines Dichtungsringes 41 gegenüber dem Tunnelausbau abgedichtet. Der Schild weist ferner nicht dargestellte Hilfseinrichtungen auf, wie z. B. eine Schlammwasserpumpe, ein Steuerpult für elektrische und hydraulische Schalter sowie einen angehängten Schlitten zum Mitführen sonstiger zusätzlicher Geräte.

Claims

Patentansprüche: 1. Vortriebsschild mit an der Ortsbrust arbeitenden umlaufenden Abbauwerkzeugen und mit einer hinter diesen Werkzeugen angeordneten Stützwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand in übereinander angeordnete Stützbretter (19 bis 26) unterteilt ist, die jeweils aus ihrer etwa lotrechten Schließstellung in eine etwa waagerechte Öffnungsstellung verschwenkbar sind.
2. Vortriebsschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützbretter (1.9 bis 26) über Gelenke (30) mit den freien Enden von in Schildlängsrichtung ausfahrbaren Stützpressen (28, 29) verbunden und um diese Gelenke (30) mittels Kolben-Zylinder-Antrieben (31) schwenkbar sind.
3. Vortriebsschild nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale, in Schildlängsrichtung verschiebbare Werkzeugwelle (4) vorgesehen ist, die eine radial angeordnete Schürfspindel (6) trägt, und daß beidseits der Werkzeugwelle (4) Stützbretter (22, 23) angeordnet sind, die in einer Freigabestellung, in der sie aus der übrigen Stützwand nach hinten herausgefahren sind, eine solche Öffnung in der Stützwand freigeben, daß die waagerecht gestellte Schürfspindel (6) durch diese Öffnung nach hinten zurückgezogen werden kann.
4. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schildquerschnitt mit Abstand hinter der Stützwand wasserdicht abgeschlossen ist und zum Abfördern des Ausbruchmaterials in diesem Abschluß ein Wasserschloß vorgesehen ist.
5. Vortriebschild nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem wasserdichten Abschluß ein um die Schildlängsachse drehbarer Ring (35) gelagert ist, der eine Tübbingversetzvorrichtung (38) trägt.