DE1534605C - Vortriebsschild mit einem Bohrkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vortriebsschild mit einem die Ortsbrust angreifenden Bohrkopf, bei dem der Bohrkopf in einem Lagerkörper gelagert ist, der in der Schildrangsrichtung 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 hierbei 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 plattenförmigc 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 Arniansätzc Kugclkalotten, die in Aussparungen des Schildniantcls eingreifen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Kugclkalotten 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 Schottenwand 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 Jochträj'crs Kolben-Zylindcr-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. In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 in schematischer Horizontalschnittdarstellung den vorderen Teil eines Vortriebsschildes mit Ansicht des nicht geschnittenen Jochträgers,

Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend der Schnittlinie IHI in F i g. 1,

ίο F i g. 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. 1 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

so angedeutete Stellung des Bohrkopfes 4 soll die Verstcllbarkeit des Bohrkopfes in eine Schräglage nach vorn erläutern. Der Bohrkopf 4 setzt sich nach rückwärts in einer als Rohrträger ausgebildeten Antriebswelle 1 fort, die zur Übermittlung der Antriebskräfte auf den Bohrkopf 4 und zur Lagerung des Bohrkopfes dient. In Aussparungen 19 des Mantels 2 des Vortriebsschildes ist der Jochträger 5 mit Armansätzen 26 gelagert. Die Aussparungen 19 sind derart bemessen, daß sie sowohl eine Bewegung des Jochträgers 5 in der Längsrichtung des Schildes als auch eine Kippbewegung des Jochträgers 5 zulassen. Der Jochträger 5 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel doppelwandig ausgebildet und kann in dem dadurch gebildeten Innenraum 27 die Kolben-Zylinder-Antriebe 15 für die Rotationsbewegung des Bohrkopfes 4 aufnehmen, die die Antriebskraft über eine Schelle 17 auf die Abtriebswelle 1 übertragen. Damit wird erreicht, daß unabhängig von der jeweiligen • Stellung des Jochträgers 5 durch hydraulische Antriebsmittel die Rotation des Bohrkopfes 5 erzeugt werden kann. Auf der rückwärtigen Seite des Jochträgers 5 greifen hydraulische Pressen 6 an, die sich gegen eine entsprechend kräftig ausgebildete Schottenwand 7 des Vortriebsschildes abstützen, wobei jeweils an beiden Enden der hydraulischen Pressen 6 eine Gelenkauflagcrung 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 S und damit den Bohrkopf 4 in einer bestimmten Position zu halten. In dem Mantel des Vortriebsschildes sind Nischen 8 vorgesehen, die zur Unterbringung von hydraulischen Vorschubpressen 9 dienen. Die Kolbenstangen 10 dieser Pressen 9 stützen sich gegen die bereits eingebauten Tübbings 11 ab und erzeugen den Anpreßdruck des Vortriebsschildes gegen das Gebirge. Die hydraulischen Pressen 9 dienen gleichzeitig als Widerlager für den Anpreßdruck, der durch die hydraulischen Pressen 6 auf den Bohrkopf 4 ausgeübt wird.

Die Darstellung in Fig. 2 läßt den Umriß des Jochträgers S erkennen. Die Darstellung zeigt, in welcher Anordnung die hydraulischen Pressen 6 am Jochträger 5 angreifen.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die wesentlichen Teile des Getriebes, das im Innenraum 27

des Jochträgers 5 angeordnet ist. Mit 1 ist die Abtriebswelle bezeichnet. Diese Abtriebswelle 1 ist von der Schelle 17 umgeben, an der die hydraulischen Kolben-Zylinder-Aritriebe 15 über ein Gelenk 16 angreifen. Die Kolben-Zylinder-Antriebe 15 stützen sich auf ihrer Rückseite gegen Gelenkfestpunkte 12 ab. In der Zeichnung ist durch Pfeile an den Kolben-Zylinder-Antrieben. 15 angegeben, in welcher Richtung diese Antriebe arbeiten, um gemeinschaftlich die Drehbewegung der Abtriebswelle 1 zu bewirken.

F i g. 4 zeigt, wie sich der Jochträger 5 im.Mantel 2 des Vortriebsschildes, und zwar in der Aussparung 19, abstützt. Der Jochträger 5 trägt an seinem Armansatz 26 einen Zapfen 14, auf dem eine Kugclkalotte 13 sitzt, die eine Verschiebebewegung und außerdem eine Kippbewegung innerhalb der Aussparung 19 des Schildmantels 2 ermöglicht, die auf den Bohrkopf 4 übertragen wird. In dieser Darstellung sind auch die Kolben-Zylinder-Antriebe 15 erkennbar, die die Rotationsbewegung der Abtriebswelle 1 bewirken, während die hydraulische Presse 20 die Klemmkraft der Schelle 17 auf der Abtriebswelle 1 erzeugt.

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Vortriebsschild 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper als plattenförmiger Jochträger (5) ausgebildet ist und Armansätze (26) aufweist, mit denen er in Aussparungen (19) des Schildmantels (2) längsverschieblich und kippbar gelagert ist.

2. Vortriebsschild nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Jochträger (5) an den Enden der Armansätze (26) Kugelkalotten (13) trägt, die in die Aussparungen (19) des Schildmantels (2) eingreifen.

3. Vortriebsschild nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotten (13) jeweils auf einem Zapfen (14) des zugehörigen Armansatzes (26) sitzen.

4. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Jochträger (5) auf zumindest drei hydraulischen Pressen (6) abgestützt ist.

5. Vortriebsschild nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Pressen (6) sich gegen eine ringförmig ausgebildete Schottenwand (7) abstützen, die an ihrem Außenrand mit dem Schildmantel (2) verbunden ist.

6. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Jochträger (5) doppelwandig ausgebildet ist und daß zwischen den mit Abstand voneinander angeordneten Wänden des Jochträgers Kolben-Zylinder-Antriebe (15) angeordnet sind, die über eine anpreßbare Schelle (17) die Abtriebswelle (1) des Bohrkopfes (4) antreiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen