DE1459869A1 - Method and device for driving a gallery or tunnel in easily removable soil material by means of a driving shield - Google Patents

Method and device for driving a gallery or tunnel in easily removable soil material by means of a driving shield

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DE1459869A1
DE1459869A1 DE19631459869 DE1459869A DE1459869A1 DE 1459869 A1 DE1459869 A1 DE 1459869A1 DE 19631459869 DE19631459869 DE 19631459869 DE 1459869 A DE1459869 A DE 1459869A DE 1459869 A1 DE1459869 A1 DE 1459869A1
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DE
Germany
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shield
platforms
face
compartments
groups
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DE19631459869
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Bolt Dipl-Ing Guenter
Ludwig Heil
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Gruen und Bilfinger AG Austria
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Gruen und Bilfinger AG Austria
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

GEOF & BHiFINGEE AG 1489869 Mannheim, den 30. Mai 1963GEOF & BHiFINGEE AG 1489869 Mannheim, May 30, 1963

Mannheim j Earl-Reiß-Platz 1-5Mannheim j Earl-Reiss-Platz 1-5

PAIENIANiIEIiIlUIfSPAIENIANiIEIiIlUIfS

SiTSiT

Die Erfindung betriff·^ ein Verfahren und Vorrichtungen zum Vortreiben eines Stollens oder Tunnels in leicht lösbarem Bodenmaterial mittels eines Vortriebsschildes„ In solchem leicht lösbarem Boden ,besteht bei der Verwendung offener Schilde die Möglichkeit von Firsteinbrüchen, die eine Gefahr für darüber befindliche Bauwerke bedeuten. Es ist bekannt, die Gefahr von Bodenauflockerungen durch Vorziehen der Kalotte des Vortriebsschildes zu vermindern, doch die dadurch bedingte Kopflastigkeit des Schildes hat dessen Abwandern nach unten zur Folge, sowie den Nachteil einer schlechten Lenkbarkeit.The invention relates to a method and devices for Driving a gallery or tunnel in easily detachable soil material by means of a driving shield “In such easily detachable soil, when using open shields there is the possibility of crest fractures, which is a danger mean for structures above. It is known that the risk of loosening of the soil by pulling forward the dome of the To reduce the propulsion shield, but the resulting top-heaviness of the shield has its wandering down to the Consequence, as well as the disadvantage of poor controllability.

Zur Vermeidung eines umständlichen Brustverbaus sind Verfahren mit mechanisierten Abbaueinrichtungen bekannt geworden, die beispielsweise mit Schneckenbohrern, Schürftrommeln, Schürfkugeln, rotierenden Tellerfräsern und Schrämmgittem ausgerüstet sind«, Der Einsatz solcher Geräte ist jedoch sehr aufwendig und daher auf stand- und schnittfeste Böden beschränkt.To avoid cumbersome breast bracing, methods with mechanized dismantling devices have become known which for example with auger bits, scraper drums, scraper balls, rotating disc milling cutters and cutting grids are «, The use of such devices is very complex and therefore limited to stable and cut-resistant floors.

Im Gegensatz zur Verwendung derartiger Abbaueinrichtungen benutzt das Verfahren nach der Erfindung einen Vortriebschild, bei dem mechanisierte Geräte zum Lösen des Bodens nicht erforderlich sind. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das Bodenmaterial an der Ortsbrust durch Vordrücken von Gefachen gewonnen wird, die an der offenen Stirnfläche des Vortriebsschildes zu beiden Seiten eines Fallschachtes angeordnet sindo Das anfallende Material wird dabei durch Räummittel, die sich auf oder hinter den Gefachen befinden, zu dem Fallschacht transportiert. Durch diesen Schacht gelangt das Fördergut direkt oder unter Zwischenschaltung einer Aufnehmevorrichtung zu einem Fördermittel, beispielsweise einem Förderband«,In contrast to the use of such mining equipment, the method according to the invention uses a propulsion shield, in which mechanized devices for loosening the soil are not required. The method according to the invention consists in that the soil material on the face is obtained by pushing forward compartments on the open face of the propulsion shield arranged on both sides of a chute sindo The resulting material is cleared by means of the are on or behind the compartments, to the chute transported. The conveyed goods pass through this shaft directly or with the interposition of a pick-up device to a means of conveyance, for example a conveyor belt «,

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des vorbeschriebenen Verfahrens besteht die zu beiden Seiten des vorzugsweise in Stirnmitte angeordneten Fallschachtes unterteilte offene Stirnfläche des Vortriebsschildes aus einzeln oder gruppenweise verschiebbaren Gefachen, die von mit SchneidenIn the device according to the invention for performing the above The method consists of the subdivided chute on both sides of the chute, which is preferably arranged in the front center open end face of the propulsion shield from individually or in groups displaceable compartments, which are made of with cutting

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versehenen Schürfbühnen gebildet sind. Auf diesen Schürfbütoßn sind Räummittel, beispielsweise Förderschnecken, quer zur Vortriebsrichtung des Schildes .angeordnet.provided mining platforms are formed. On these mines clearing means, for example screw conveyors, are arranged transversely to the direction of advance of the shield.

Die Schürfbühnen laufen an ihrer Vorderseite in Schneiden aus, die gerade durchgehen oder mit breiten Zinken oder mit wellenförmigen Zacken versehen sind. Dabei bilden Schneide und Bühnenfläche einen flachen Winkel miteinander, und der rückwärtige Teil der Bühnenfläche ist entsprechend der Form des Räummittels nach oben abgebogen.The front of the digging platforms terminate in blades that go straight through or with wide prongs or with undulating ones Serrations are provided. The edge and the stage surface form a flat angle with each other, and the rear one Part of the stage surface is bent upwards according to the shape of the clearing means.

Zur Entfernung des Bodenmaterials sind auf den Schürfbühnen, quer zur Vortriebsrichtung des Schildes Räummittel angeordnet, z.B. paarweise gegenläufige Förderschnecken, die mit Zähnen ausrüstbar und einzeln bis vor die Schürfbühnenschneiden verschiebbar sind, oder Schieber, die unter Verwendung von Ketten, Seilzügen oder Hebeln mechanisch oder hydraulisch bewegbar sind.To remove the soil material, clearing means are arranged on the digging platforms, transversely to the direction of advance of the shield. E.g. in pairs, counter-rotating screw conveyors, which can be equipped with teeth and individually slidable up to the cutting platform cutting edges or slides that can be moved mechanically or hydraulically using chains, cables or levers are.

An den Unterseiten der Schürfbühnen sind kammförmige Schürzen angelenkt, mit denen die öffnungsspalte der Stirnfläche mehr oder weniger weit verschlossen werden können.Comb-shaped aprons are hinged to the underside of the mining platforms, with which the opening gaps of the end face are more or can be closed less far.

Bei einem weiteren zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzbaren Vortriebsschild werden die Gefache an der Stirnfläche aus Gruppen von horizontal liegenden Messern gebildet. An den Messerrücken sind Klappen angelenkt, die gruppenweise sowohl aufwärts als auch abwärts verstellbar sind.In another for carrying out the method according to the invention usable propulsion shield, the compartments on the face are formed from groups of horizontally positioned knives. Flaps are hinged to the back of the knife, which can be adjusted in groups both upwards and downwards.

Zwischen den einzelnen Messergruppen sind Arbeitsbühnen eingeschaltet, die sich soweit vorschieben lassen, daß ihre Schneiden in der Ortsbrust ein Auflagei/finden„ Diese Arbeitsbühnen sind mit durch Roste abgedeckten Rinnen ausgestattet, durch die das gelöste Bodenmaterial mittels Förderschnecken zum Fallschacht gelangt.Working platforms are switched on between the individual knife groups, which can be advanced so far that their cutting edges find a support in the face. “These working platforms are equipped with channels covered by grates, through which the loosened soil material is transported to the chute by means of screw conveyors got.

An den Gefachen, die jeweils mehrere Schürfbühnen oder eine Messergruppe umfassen, sind oben und unten Pressenpaare angelenkt, durch die bei gleichzeitigem Betätigen das einzelne Gefach vorgeschoben, bei ungleichmäßigem Betätigen die Ver-Pairs of presses are hinged at the top and bottom of the compartments, which each comprise several mining platforms or a group of knives, through which the individual compartment is pushed forward when pressed at the same time; when pressed unevenly, the

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drehung des Gefaches um eine horizontale oder vertikale Achse erreicht wird.rotation of the compartment about a horizontal or vertical axis is achieved.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und ihre Vorteile ergeben sich aus der Erläuterung der Skizzen, die zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung darstellen. Es zeigen:Further details of the invention and its advantages result from the explanation of the sketches, which represent two embodiments according to the invention. Show it:

Fig.1 einen Längsschnitt durch den Vortriebsschild mit Schürf bühnen,1 shows a longitudinal section through the propulsion shield Digging stage,

Fig. 2 einen achsialen Horizontalschnitt durch den Tortriebsschild nach Fig. 1, und2 shows an axial horizontal section through the door drive shield according to Fig. 1, and

Fig.3 einen Längsschnitt durch einen mit Messergruppen ausgestatteten Vortriebsschild.3 shows a longitudinal section through one with groups of knives equipped propulsion shield.

Der in Fig.1 dargestellte Vortriebsschild 1 zeigt beispielhaft übereinander angeordnete Schürfbühnen 2, von denen je drei durch eine Eisenkonstruktion zu einem Gefach 3 verbunden sind. Die Schürfbühnen 2 laufen vorn in Schneiden 4- aus, deren Gestaltung, geradexjmit Zinken oder Zacken versehen, das Eindrin-/ gen in das anstoßende Bodenmaterial erleichtert. Der flache Winkel, den die Schneiden 4 und Schürf bühnen 2 miteinander bilden, ergibt eine pflugartige Wirkung derart, daß das anstehende Bodenmaterial spätestens beim vollständigen Eindrücken der Schneide aus der Ortsbrust ausbricht. Der rückwärtige Teil der Bühnen 2 ist der Form der Förderschnecken entsprechend nach oben abgebogen. Die Schnecken sind einzeln oder fachweise bis vor die Schürfbühnenschneiden verschiebbar und, falls erforderlich, mit Zähnen versehen, um das Lösen auch bei ungleichmäßigem Bodenmaterial, beispielsweise bei im Sandboden eingesprengten Tonlinsen, zu erleichtern. An den Unterseiten der Schürfbühnen sind kammförmige Schürzen 6 angelenkt, mit denen die öffnungsspalte der Stirnflächen mehr oder weniger weit verschlossen werden können.The propulsion shield 1 shown in Figure 1 shows an example of excavation platforms 2 arranged one above the other, of which three each are connected by an iron structure to form a compartment 3. The digging platforms 2 run out at the front in cutting edges 4-, their design, straight with prongs or prongs, the penetration / gen in the adjoining floor material. The shallow angle that the cutting edges 4 and the digging platforms 2 form with one another, gives a plow-like effect in such a way that the pending soil material at the latest when the complete impression of the Cutting edge breaks out of the face. The rear part of the stage 2 is according to the shape of the screw conveyor turned up. The augers can be moved individually or in sections up to the cutting platform cutting edges and, if necessary, Provided with teeth to ensure loosening even with uneven soil material, for example when it is blasted into the sandy soil Tone lenses, to facilitate. Comb-shaped aprons 6 are hinged to the undersides of the mining platforms, with which the opening gaps the end faces can be closed to a greater or lesser extent.

Figo2 zeigt die quer zur Vortriebsrichtung des Schildes liegenden paarweise gegenläufigen Förderschnecken 5 zu beiden Seiten des mittig angeordneten Fallschachtes 7 · Unabhängig vom Vortrieb des Schildes sind an der Gefachkonstruktion oben und unten paarweise Pressen 8 angelenkt, durch deren unterschiedliche Betätigung nicht nur der Anstellwinkel der Schneiden 4-FIG o 2 shows the transverse to the advance direction of the shield paired counter-rotating augers 5 at both sides of the centrally arranged chute 7 · Irrespective of the propulsion of the shield presses 8 are at the Gefachkonstruktion above and in pairs below articulated by their different activation not only the angle of incidence Cutting 4-

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gegenüber der Ortsbrust verändert, sondern auch eine wirkungsvolle Lenkbarkeit des Vortriebsschildes in jeder Richtung erreicht werden kann.changed compared to the face, but also an effective one Steerability of the propulsion shield achieved in every direction can be.

Eine andere erfindungsgemäße Form^des Vortriebsschildes ^ zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 ist in Fig.3 dargestellt. Übereinander angeordnete Messer 10 sind durch Gefache gruppenweise zusammengefügt. An den Messerrücken sind Klappen angelenkt, die sowohl aufwärts als auch abwärts verstellbar sind. Dadurch ist auch bei unterschiedlichem Boden mit Böschungswinkeln von 20° bis 4-5° ein gleichmäßiger Materialanfall bei gleichem Messerabstand erreichbar. Zwischen den einzelnen Messergruppen sind verschiebbare Arbeitsbühnen 13 eingeschaltet, von denen aus der Materialabfluß zu den durch Roste 14- abgedeckten Rinnen 15 überwacht und geregelt werden kann. In den Rinnen angeordnete Förderschnecken 16 bringen das Bodenmaterial zum FaIlschacht und Förderband 18 . An den Gefachen 11 angebrachte Pressen 17 ermöglichen eine Beweglichkeit der Messergruppen und damit ebenfalls eine wirkungsvolle Lenkbarkeit des Vortriebsschildes. Another form of the present invention ^ of ^ shield tunneling machine for performing the method of claim 1 is shown in Fig.3. Knives 10 arranged one above the other are joined together in groups by means of compartments. Flaps are hinged to the back of the knife, which can be adjusted both upwards and downwards. As a result, even with different soil with slope angles of 20 ° to 4-5 °, a uniform material accumulation can be achieved with the same knife spacing. Slidable working platforms 13 are connected between the individual knife groups, from which the material flow to the channels 15 covered by grids 14 can be monitored and regulated. Conveyor screws 16 arranged in the channels bring the soil material to the downcomer and conveyor belt 18. Presses 17 attached to the compartments 11 enable the knife groups to move and thus also enable the shield to be steered effectively.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörigen Vorrichtungen weisen zusammenfassend folgende Vorteile auf:In summary, the method according to the invention and the associated devices have the following advantages:

1) Verhinderung von Firsteinbrüchen und Bodenauflockerungen über der Ortsbrust,1) Prevention of rock fractures and loosening of the soil above the face,

2) Vermeidung-4ee-umständlichen Brustverbaus,2) Avoidance-4ee-cumbersome breast bracing,

3) vereinfachte und regelbare Bodenentnahme an der Ortsbrust unter Vermeidung aufwendiger mechanisierter Geräte zum Lösen des Bodenmaterials,3) Simplified and controllable soil extraction from the face while avoiding complex mechanized equipment to loosen the soil material,

4) leichte Lenkbarkeit des Vortriebsschildes durch die Anordnung verstellbarer Gefache an der Stirnseite,4) easy maneuverability of the propulsion shield due to the arrangement of adjustable compartments on the front side,

5) sowie Regulierbarkeit des Materialanfalles und gleichmäßiger Materialfluß zum Fallschacht und Fö-rdermittel.5) as well as the ability to regulate the amount of material and the uniform flow of material to the chute and conveying means.

Patentansprüche:.Claims :.

8 0 9 S G * / ü ::■8 0 9 S G * / ü :: ■

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Verfahren zum Vortreiben eines Stollens oder !Tunnels in leicht lösbarem-Bodenmaterial mittels eines Vortriebsschildes, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenmaterial an' der Ortsbrust durch Vordrucken von Gefachen (3) gewonnen wird, die an der offenen Stirnfläche des Vortriebsschildes (1) zu beiden Seiten eines PailSchachtes (7) angeordnet sind, daß das anfallende Material durch Räummittel, die sich auf oder hinter den Gefachen befinden, zu dem Fallschacht (7) transportiert wird,Method for driving a gallery or tunnel in easily detachable soil material by means of a driving shield, characterized in that the soil material on 'the face by pre-printing of compartments (3) is obtained, which on the open face of the jacking shield (1) on both sides of a pail shaft (7) are arranged that the resulting material by clearing means that are on or behind the compartments to the Chute (7) is transported, und daß das !Fördergut von dem Schacht aus direkt oder unter Zwischenschaltung einer Aufnehmevorrichtung zu einem Fördermittel beispielsweise einem Förderband (18), gelangt.and that the! conveyed from the shaft directly or under Interposition of a pick-up device to a conveying means, for example a conveyor belt (18). 2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des vorzugsweise in Stirnmitte angeordneten Fallschachtes (7) unterteilte offene Stirnfläche des Vortriebsschildes aus einzeln oder gruppenweise verschiebbaren Gefachen (3) besteht, die von mit Schneiden versehenen Schürfbühnen (2) gebildet sind,2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the to both Sides of the chute (7), which is preferably arranged in the center of the face, is divided open face of the propulsion shield consists of individually or in groups movable compartments (3), which are provided with cutting platforms (2) are formed und daß auf den Schürfbühnen Räummittel, beispielsweise Förderschnecken (5)> quer zur Vortriebsrichtung des Schildes angeordnet sind.and that on the digging platforms clearing means, for example screw conveyors (5)> are arranged transversely to the direction of advance of the shield. 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürfbahnen (2) an ihrer Vorderseite in Schneiden (4) auslaufen, die gerade durchgehen oder mit breiten Zinken oder mit wellenförmigen Zacken versehen sind, wobei Schneide (4) und Bühnenfläche (2) einen flachen Winkel miteinander bilden, und der rückwärtige Teil der Bühnenfläche entsprechend der Form des Räummittels nach oben abgebogen ist.3 · Device according to claim 2, characterized in that the scraping tracks (2) on their front side run out in cutting edges (4) that go straight through or are provided with wide prongs or with wavy prongs are, with the cutting edge (4) and stage surface (2) forming a flat angle with one another, and the rear part of the stage surface is bent upwards according to the shape of the clearing means. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch ge kennzeich.net, daß zur Entfernung des Bodenmaterials auf den Schürfbühnen (2) quer zur Vortriebsrichtung des4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized ge kennzeich.net, that to remove the soil material on the mining platforms (2) transversely to the direction of advance of the -6-8 0 980 8/0 5A7-6-8 0 980 8/0 5A7 Schildes Räummittel angeordnet sind, z.B. paarweise gegenläufige Förderschnecken (5)» die mit Zähnen ausrüstbar und einzeln bis vor die Schürfbühnenschneiden verschiebbar sind, oder Schieber, die unter Verwendung von Ketten, Seilzügen oder Hebeln mechanisch oder hydraulisch bewegbar sind.Shield clearing means are arranged, e.g. in pairs in opposite directions Conveyor screws (5) »which can be equipped with teeth and individually slidable up to the cutting platform edges, or slides that can be moved mechanically or hydraulically using chains, cables or levers. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß an den Unterseiten der Schürfbühnen kammförmige Schürzen (6) angelenkt sind, mit denen die Öffnungsspalte der Stirnfläche mehr oder weniger weit verschlossen werden können.5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized that comb-shaped aprons (6) are hinged to the undersides of the mining platforms, with which the opening gaps the end face can be closed to a greater or lesser extent. 6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bestehend aus einem Vortriebsschild (9) dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des vorzugsweise in Stirnmitte angeordneten Fallschachtes unterteilte offene Stirnfläche des Vortriebsschildes aus einzeln oder gruppenweise verschiebbaren Gefachen (11) besteht, die aus Gruppen von horizontalliegenden Messern (10) gebildet werden, und daß an den Messerrücken Klappen (12) angelenkt sind, die gruppenweise sowohl aufwärts als auch abwärts verstellbar sind.6. Device for performing the method according to claim 1 consisting of a propulsion shield (9), characterized in that that the open chute, which is preferably arranged in the front center, is divided on both sides The end face of the propulsion shield consists of individually or in groups displaceable compartments (11), which are made up of groups of horizontally lying Knives (10) are formed, and that flaps (12) are articulated on the back of the knife, which can be adjusted in groups both upwards and downwards. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Messergruppen Arbeitsbühnen (13) eingeschaltet sind, die sich soweit verschieben lassen, daß ihre Schneiden in der Ortsbrust ein Auflager finden,7. Apparatus according to claim 6, characterized in that that between the individual knife groups working platforms (13) are switched on, which move so far let their cutting edges find a support in the face, und daß diese Arbeitsbühnen (13) mit durch Roste (14) abgedeckten Rinnen (15) ausgestattet sind, durch die das gelöste Bodenmaterial mittels Förderschnecken (16) zum Fallschacht gelangt.and that these working platforms (13) are covered with grids (14) Gutters (15) are equipped through which the loosened soil material reaches the chute by means of screw conveyors (16). 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7 ,dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der mehrere Schürfbühnen oder jeweils eine Messergruppe umfassenden Gefache oben und unten Pressenpaare angelenkt sind, durch die bei gleichzeitigem Betätigen das einzelne Gefach vorgeschoben, bei ungleichmäßigem Betätigen die Verdrehung des' Gefaches um eine horizontale oder vertikale Achse erreicht wird.8. Apparatus according to claim 2 to 7, characterized in that that at each of the several digging platforms or each one group of knives comprehensive compartments above and below pairs of presses are articulated, through which the individual compartment is advanced when pressed at the same time, when pressed unevenly the rotation of the 'compartment about a horizontal or vertical axis is achieved. 8098Q8/05478098Q8 / 0547
DE19631459869 1963-06-01 1963-06-01 Method and device for driving a gallery or tunnel in easily removable soil material by means of a driving shield Pending DE1459869A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3998066A (en) * 1975-02-06 1976-12-21 Alexandr Nikolaevich Semenov Tunnel shield

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3998066A (en) * 1975-02-06 1976-12-21 Alexandr Nikolaevich Semenov Tunnel shield

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