DE2250296C3

DE2250296C3 - Messerschild-Vortriebseinrichtung zum Vortrieb unterirdischer Hohlräume, wie insbesondere Tunnel, Stollen u.dgl

Info

Publication number: DE2250296C3
Application number: DE2250296A
Authority: DE
Inventors: Armin 4619 Oberaden Loebbe
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1972-10-13
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1978-03-16
Also published as: US3866426A; DE2250296A1; GB1442342A; JPS4972933A; FR2202985B1; FR2202985A1; DE2250296B2; JPS5633559B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Messerschild-Vortriebseinrichtung zum Vortrieb unterirdischer Hohlräume, wie insbesondere Tunnel, Stollen u.dgl., mit einem aus einer Vielzahl parallel zueinander geführter Messerbohlen gebildeten Schild und die Messerbohlen vortreibenden Pressen, wobei die Messerbohlen an in Vortriebsrichtung nachführbaren, über Schubkolbengetriebe verbundenen und im Nachziehschritt rückbaren Stützgestellen abgestützt und geführt sind, welche mindestens zwei die Messerbohlen tragende und von Stützstempeln abgestützte Stützträger aufweisen.

Aus DE-OS 19 42 759 ist eine Messerschild-Vor-S triebseinrichiung dieser Art bekannt, bei der die Messerbohlen auf Stützgestellen abgestützt sind, die sich mittels Hubzylinder auf der Sohle oder einem Auflager abstützen und im Nachziehschritt rückbar sind. Der Vortrieb der Messerbohlen erfolgt mittels Pressen,

ίο die sich gegen die bereits eingebrachte Tunnelauskleidung abstützen. Für das Rücken der beiden Stützgestelle sind an diesen jeweils hydraulische Schubkolbengetriebe gelagert, die ebenfalls gegen die bereits eingebrachte Tunnelauskleidung abgestützt werden. Bei dem bekannten Messerschild werden daher die Reaktionskräfte der den Messerbohlen und den beiden Stützgestellen zugeordneten Schubkolbengetriebe auf die Tunnelauskleidung abgesetzt, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn ein Ortbetonausbau eingebricht wird.

Aus DE-OS 20 21 734 ist ein ähnlicher Vortriebsschild bekannt, bei welchem die Messerbohlen ebenfalls auf im Nachziehschritt rückbaren Stützgestellen abgestützt sind. Die Stützgestelle weisen an ihren Füßen Hubzylinder mit Laufrollen auf, so daß sie im eingefahrenen Zustand rollend vorbewegt werden können. Bei diesem Vortriebsschild sind Schubkolbengetriebe zwischen den im Nachziehschritt rückbaren Stützgestellen angeordnet, so daß eine Abstützung der Schubkolbengetriebe gegen den Tunnelausbau hier nicht erforderlich ist.

Durch die DE-OS 21 47 083 ist ferner ein Messerschild bekanntgeworden, der mit einem zweiteiligen Stützgestell für die Messerbohlen versehen ist, dessen Stützrahmen über Schubkolbengetriebe verbunden sind. Die Messerbohlen können mit den beiden Stützrahmen mechanisch gekoppelt und einzeln oder gruppenweise vorgedrückt werden. Ein Vorpressen der Messerbohlen unabhängig von den beiden Stützrahmen ist dagegen nicht möglich.

Schließlich ist es aus DE-AS 10 00 419 und DE-AS 10 95 305 auch schon bekannt, die Messerbohlen mit Profilteilen, z. B. Profilflanschen od. dgl., zu versehen, an welchen sich die benachbarten Messerbohlen formschlüssig führen.

Bei den bekannten Messerschilden mit einzeln oder gruppenweise gegenüber den Stützgestellen vorpreßbaren Messerbohlen müssen die schweren Stützgestelle im Nachziehschritt auf der Sohle gleitend oder rollend vorbewegt werden, wozu beträchtliche Vorschubkräfte aufgebracht werden müssen. Entsprechend werden von den zwischen den Stützgestellen angeordneten Schubkolbengetriebe hohe Reaktionskräfte auf das jeweils in Stützstellung befindliche, das Widerlager bildende Stützgestell abgesetzt. Hierbei kann es zu Klemmungen, Verkantungen oder sonstigen unerwünschten Lageänderungen der Stützgestelle kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messerschild-Vortriebseinrichtung der eingangs genannten Art so

<>° auszubilden, daß eine zuverlässige Führung der Stützgestelle und der Messerbohlen erzielt und zugleich der störungsfreie Vorschub der Stützgestelle ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäB dadurch gel r>st,

⁽⁾5 daß die Messerbohlen über eine sie gegen Abhebung sichernde formschlüssige Führung mit den Stützträgern verbunden und die über ihre Stützstempel auf Sohlbalken abgestützten Stützgestelle an den abge-

stützten Messerbohlen hängend rückbar sind.

Bei dieser Ausgestaltung der Messerschild-Vortriebseinrichtung werden die Messerbohlen an den Stützträgern der Stützgestelle formschlüssig geführt, wobei die Führung zugleich ein Abheben der Messerbohlen von den Stützgestellen und ebenso ein Lösen der Stützträger von den Messerbohlen verhindert, wenn die Stempel der Stützgestelle entlastet und eingeschoben werden. Die formschlüssige Führung der Messerbohlen an den StiiUträgern der Stützgestelle führt daher einerseits zu einer Verbesserung der Führung der Vonriebsmesser während des Vorpressens desselben. Andererseits wird mit dieser Maßnahme erreicht, daß die Stützträger der Stützgestelle während des Rückvorganges eine zuverlässige Führung an der abgestützten Messerbohlen erhalten, so daß Verkantungen und Schrägstellungen der Stützträger nicht eintreten können. Da die Stützgestelle an den Messerbohlen hängend vorbewegbar sind, werden für das Rücken der Stützgesiefle keine übermäßig großen Vorschubkräfte benötigt. Die Anordnung läßt sich dabei vorteilhafterweise so treffen, daß die hydraulischen Stempel der Stützgestelle zusammen mit den Sohlbalken hydraulisch von der Sohle abhebbar sind. Die Stützgestell können sich hierbei über die Sohlbalken großflächig auf der Sohle abstützen, ohne daß aber durch die Sohlbalken der Vorschub der Stutzgestelle erschwert oder behindert wird. Um die Stützgestelle an den MesserDohlen hängend rücken zu können, sind die Stützstempel selbstverständlich so ausgebildet, daß ihre Füße zusammen mit den Sohlbalken hydraulisch von der Sohle abgehoben werden können.

Es empfiehlt sich, die Sohlbalken der Stützgestelle über Vorschubzylinder zu verbinden, welche zugleich der Führung der Stützgestelle im Bereich der Sohle dienen. Vorteilhafterweise sind weitere Vorschubzylinder zwischen den Stützträgern der beiden Stützgestelle eingeschaltet. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, die Stützgestelle anter genauer Parallelführung an den abgestützten Messerbohlen hängend vorzubewegen.

Weiterhin empfiehlt es sich, die beiden Stützgestelle so auszubilden und ineinanderzuschachteln, daß jeweils der eine der beiden Stützträger des einen Stützgestelles zwischen den Stützträgern des anderen Stützgestelles liegt. Die Stützträger werden zweckmäßig über Längsträger jeweils zu einem Stützgestell "crbunden, wobei die Längsträger des einen Stützgestell zur Führung der Stützträger des anderen Stütigestelles dienen.

Für die formschlüssige Verbindung und Führung der Messerbohlen werden an den Stützträgern zweckmäßig klauenartige Führungsleisten angeordnet, welche seitliche Randleisten oder Flansche der Messerbohlen übergreifen. Die Messerbohlen weisen vorzugsweise die Längsführungen überdeckende Schenkel auf. Die hydraulische Pressen der Messerbohlen liegen vorteilhafterweise geschützt in bzw. unter den Messerbohlen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Messerschild-Vortriebseinrichtung gemäß der Erfindung in einer Ansicht in Richtung des Vortriebes,

F i g. 2 die Einrichtung gemäß F i g. I in einem Schniu nach Linie 11-11 der K i g. 1,

F i g. 3 in schematischer Vereinfachung die Einricntung gemäß den Fig i und 2 in Draufsicht, wobei die Messerbohlen und die hydraulischen Schubkolbengetriebe fortgelassen sind,

Fig. 4a bis 4c in sciiematischer Darstellung die Einrichtung gemäß den F i g. 1 bis 3 in verschiedenen Vorschubstellungen der Stützgestelle.
Die dargestellte Messerschild-Vortriebseinrichtung weist zwei Stüizgestelle auf. die jeweils zwei parallele bogenförmige .Stützträger mit hydraulischen Stempeln und Sohlbalken umfassen. Das eine Stützgestell besteht aus den beiden Stützträgern 50 und 11, die von geneigten Spreizstempeln 12 abgestützt sind, die sich

ίο ihrerseits mit ihren Füßen auf Sohlbalken 13 abstützen. Die hydraulischen Stempel 12 sind sowohl mit ihren Stüizträgern als auch mit den Sohlbalken kugelgelenkig verbunden. Die entsprechend dem Ausbruchsquerschnitt des Tunnels od. dgl. gewölbten Stütziräger 10 und 11 bestehen gemäß F i g. 2 aus Kastenträgern, die untereinander durch an ihrer Unterseite angeordnete I-Träger 14 zu einem geschlossen rückbaren Gestell verbunden sind.

Das zweite Stützgestell ist entsprechend ausgebildet.

Es umfaßt die beiden Stützlager 15 und 16, die von hydraulischen Stempeln 17 abgestützt und untereinander über Längsträger 18 zu einem geschlossen rückbaren Gestell verbunden sind. Die Längsträger 18 liegen zwischen den Längsirägern 14 des anderen Stützgestelles an der Unterseite der bogenförmigen Stützträger. Die Stempel 17 sind mit den Stützträgern 15 und 16 kugelgelenkig verbunden; sie stützen sich über Kugelgelenke an Sohlbalken 19 ab, die parallel zu den Sohlbalken 13 des anderen .Stützgestelles angeordnet sind.

Wie insbesondere F i g. 3 zeigt, sind die beiden Stüizgestelle so ineinandergeschachtelt, daß jeweils der eine der beiden Stützträger des einen Gestelles zwischen den Stützträgern des anderen Gestelles liegt.

is Die beiden .Stützgestelle sind in Vortriebsrichiung Vim Nachziehschritt rückbar, was mit Hilfe von Vorschubzylindern bewirkt wird. Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, sind die nebeneinanderliegenden Sohlbalken 13 und 19 der beiden Stützgesielle jeweils über einen Vorschubzylinder 20 verbunden, der zugleich der Parallelführung der Sohlbalken während des Rückvorganges dient. Die beiden Vorschubzylinder 20 können eine durchgehende, beidseitig aus dem Zylinder herausgeführte Kolbenstange 21 aufweisen Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Kolbenstange 21 an ihren beiden Enden mit dem einen der beiden Sohlbalken verbunden ist. während der Zylinder 20 an den benachbarten Sohlbalken angeschlossen ist.
Weitere hydraulische Vorschubzylinder 22 sind im oberen Bereich zwischen den Stützträgern 11 und 15 der beiden Stützgestelle angeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, sind über den Bogenumfang der Stützträger verteilt mehrere, im vorliegenden Fall sechs dercrtiger Vorschubzylinder vorgesehen.

Zur Abschirmung des Ausbruchsquerschnittes dienen Messerbohlen 23, die an ihren vorderen Enden Messerschneiden 23' od. dgl. aufweisen. Die Messerbohlen stützen sich auf den Stützträgern 10, 11, 15 und 16 ab; sie sind auf diesen in Längsrichtung, d.h. in

(10 Vortriebsrichtung geführt, wobei die Führung so ausgebildet ist, daß sich die Messerbohlen nicht von den Stützträgern abheben könner.. Bei dem in F ι g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Stützträger an ihrei Obt-rseite klauen- oder hakenartige

<\s Führungsorgane 24 auf, weiche Flansche 25 der Messerbohlen übergreifen und somit eine iormschlüsM-ge Gleitverbindung zwischen den Messerbohlen und den Stützträeern bilden. Die Messerbohlen sind

außerdem mit schrägstehenden Seitenschenkeln 26 versehen, welche die Führungsorgane übergreifen und die sich mit ihren freien Enden bei 27 seillich überfassen, jeder Messerbohle ist hier eine hydraulische Presse 28 zugeordnet, die an der Unterseite der Messerbohle angeordnet ist und sich über ein Stützorgan 29 an dem Stützlräger 11 abstützt, während die Kolbenslange 30 der Presse bei 31 an einer Konsole 32 der Mcsserbohle angelenkt ist.

Um die beiden Stützgestelle hängend, d. h. mit von der Sohle abgehobenen Sohlbalken 13 und 19 rücken zu können, sind die hydraulischen Stempel 12 und 17 so ausgebildet, daß sie bei entsprechender Druckbeaufschlagung einschieben und sich dabei mit ihren Füßen und den Sohlbalken von der Sohle 32 abheben. Es versteht sich, daß die zwischen den Sohibalken angeordneten Schubkolbengetriebe 20 so zwischen die Sohlbalken eingeschaltet sind, daß sie diese Hubbewcgungcn zulassen.

Während der Vortriebsarbeit werden zunächst die Messerbohlcn 23 einzeln oder gruppenweise mittels der hydraulischen Presse 28 in Pfeilrichtung y vorgetrieben, wobei sie auf den Slüt/.trägern der Stützgestelle geführt sind. Es versteht sich, daß die Stützträger der beiden Stützgestelle hierbei von den hydraulischen Stempeln 12 und 17 abgestützt werden. Sobald sämtliche Messerbohlcn um einen Hub von z.B. 500 mm vorgedruckt sind, wird zunächst das eine der beiden Stützgestell nachgeholt. Zu diesem Zweck werden die hydraulischen Stempel 12 dieses Stützgestclles cinges schoben, wobei sich die Stempel mit ihren Füßen und den Sohlbalken von der Sohle abheben. Durch Druckbeaufschlagung der Schubkolbengetriebe 20 und 22 kann dann das entlastete Stützgestell an den Messerbohlcn hängend von der Ausgangsstellung

ίο gemäß I"ig.4a in die Stellung gemäß Fig.4b vorgedrückt werden. Rs versteht sich, daß hierbei das andere Stützgestell durch Druckbeaufschlagung seiner Stempel gegenüber dem Erdreich verspannt ist. Sobald das genannte Stützgestell vorgeschoben ist und seine

is Stempel 12 wieder verspannt sind, wird das andere Stützgestell in entsprechender Weise an den fviesserbohlen hängend gerückt, was durch entgegengesetzte Druckbeaufschlagung der hydraulischen Schubkolbengetriebe 20 und 22 bewirkt wird. Nach dem Rückvor-

M gang befinden sich die beiden Stützgestell in der Position gemäß Fig.4c. Die Stützträger der beiden Stützgestell sind während des Rückens an den Längsträgern 14 bzw. 18 abgestützt und geführt Zugleich erfolgt eine Führung der Stützträger durch die Messerbohlen über deren Führungsorgane 24.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Messerschild-Vortriebseinrichtung zum Vortrieb unterirdischer Hohlräume, wie insbesondere Tunnel, Stollen u. dgl, mit einem aus einer Vielzahl parallel zueinander geführter Messerbohlen gebildeten Schild und die Messerbohlen vortreibenden Pressen, wobei die Messerbohlen an in Vortriebsrichtung nachführbaren, über Schubkolbengetriebe verbundenen und im Nachziehschritt rückbaren Stützgestellen abgestützt und geführt sind, welche mindestens zwei die Messerbohlen tragende und von Siützstempeln abgestützte Stützträger aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerbohlen (23) über eine sie gegen Abhebung sichernde formschlüssige Führung (24, 25) mit den Stützträgern (10, 11, 1.5, 16) verbunden und dit übei ihre Stüt7Stempel (12, 17) auf Sohlbalken (13. 19) abgestützten Stützgestelle an den abgestüzten Messerbohlen hängend rückbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Stempel (12, 17) zusammen mit den Sohlbalken (13, 19) hydraulisch von der Sohle abhebbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlbalken (13, 19) der Stützgestell über Vorschubzylinder (20) verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Vorschubzylinder (22) zwischen den Stützträgern der Stützgestelle eingeschaltet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der eine der beiden Stützträger (10, 11) des einen Stützgestelles zwischen den Stützträgern (15, 16) des anderen Stützgestell liegt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stützträgern (10, 11, 15, 16) klauenartige Führungsleisten (24) angeordnet sind, welche seitliche Randleisten oder Flansche (25) der Messerbohlen übergreifen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerbohlen (23) die Längsführungen (24, 25) überdeckende Schenkel (26) aufweisen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Pressen (28) in bzw. unter den Messerbohlen (23) liegen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützträger (10,11, 15, 16) über Längsträger (14, 18) jeweils zu einem Stützgestell verbunden sind, wobei die Längsträger des einen Stützgestelles zur Führung der Stützträger des anderen Stützgestelles dienen.