DE2320576C2

DE2320576C2 - Vortriebseinrichtung für die Messerbohlen eines Tunnelvortriebsschildes

Info

Publication number: DE2320576C2
Application number: DE19732320576
Authority: DE
Inventors: Adolf 4670 Lünen Foik
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1973-04-21
Filing date: 1973-04-21
Publication date: 1981-09-24
Also published as: JPS568199B2; ES425537A1; DE2320576A1; JPS5052826A

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebvainrichtung für die Messerbohlen eines Tunnenvortriebsschildes, dessen Schildmantel aus einer Vielzahl achsparallel verschieblich nebeneinanderliegend auf Stützrahmen aufgelagerter Messerbohlen, die jeweils über eine

ii> lösbare Verriegelungseinrichtung an wenigstens einem Stützrahmen gehalten und mittels zumindest einer auf einem parallel zum Schildumfang verfahrbaren Wagen angeordneten an einem entsprechend nach innen gerichteten Mitnehmeranschlag angreifenden, hydraulisehen Vorschubpresse einzeln nacheinander vorschiebbar sind, gebildet isL

Bei einer hekannien Vortriebseinrichtung der vorgenannten Bauart (DE-PS 5 59 340) ist die hydraulische Vorschubpresse fest mit einem über Rollen auf den

>5 horizontalen Profilflanschen benachbarter Stützrahmen verfahrbaren Rollenwagen verbunden. Dabei werden alle Vortriebsreaktionskräfte der Vorschubpresse über den Rollenwagen ^egen den hinteren Stützrahmen abgesetzt, wodurch die Konstruktion und insbesondere die Achsen des Rollenwagens sehr hoch mit statischen Kräften belastet werden und insbesondere die einseitige Belastung eine vorzeitige Zerstörung der Rollenlager bewirkt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß die Stützrahmen über den Schildumfang hin ihren Abstand ändern, war zwar nach dem Vorschlag der genannten DE-PS 5 59 340 durch eine Längenverstellbarkeit des Rollenwagens ausgeglichen werden kann, jedoch eine sehr aufwendige und weniger stabile Gestaltung des Rollenwagens bedingt.

■to Schließlich wäre noch als weif-er Nachteil der bekannten Bauart einer Vortriebseinrichtung für Messerbohlen anzuführen, daß sie dann dicht anwendbar ist, wenn die die Auflagerung für die Messerbohlen bildenden Stützrahmen als Teil des endgültigen

4) Ausbaues stehen bleiben.

In der Praxi werden daher meist von Hand umsetzbare hydraulische Vorschubpressen angewandt, die unter Abstützung an einem hinteren Stützrahmen an nach innen gerichteten Mitnehmeranschlägen der

><> Messerbohlen angreifen. Das Umsetzen der Vortriebs einrichtung von Hand ist mühsam und zeitraubend

Schließlich sind noch vollmechanisierte Messerschil de vorgeschlagen worden, deren Messerbohien entweder einzeln oder gruppenweise mit einem Vorschubrah

Vi men verbunden sind und durch Vermittlung des Vorschtibrahmcns durch Vorschubzylindercinheiten vorgeschoben werden Diese vollmechanisierlen Sthil de können tf11- ,ins Kostengrunden, teils aus anderen Gründen nicht immer die herkömmlichen Handschilde

fco ersetzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vortriebseinrichtung der eingangs genannten Bauart für die Messerbohlen eines Tunnelvortriebsschildes zu schaffen die einerseits eine möglichst einfache und billige Konstruktion aufweist und andererseits bei einfachster Handhabung eine sichere Abstützung der Vorschubreaktionskräfle der Vorschubpresse gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die hydraulische Vorschubpresse axial verschieblich auf einem, auf einem Paar über den gesamten Schildumfang hin reichender, durch Vermittlung eines Traggerüstes in einen konstanten Abstand zur Schildumfangsebene an einem Stützrahmen gehaltener Laufschienen verfahrbaren Rollenwagen gehaltert ist und der die Laufschienen tragende Stützrahmen zugleich das Widerlager für die Vorschubpresse bildet.

Die Anwendung über ein Traggerüst oder auch eine Anzahl von Trägern an dem das Widerlager für die Vorscbubpresse bildenden Stützrahmen gewährleistet einen stets gleichbleibenden Abstand der Vorschubpresse zum Widerlager, wobei auch eine Umsetzbarkeit der gesamten Vortriebseinrichtung von einem zum nächsten Stützrahmen ermöglicht ist, falls die Stützrahmen als Teile des endgültigen Ausbaues stehen bleiben sollen. Die unmittelbare Abstützung der Vortriebsreaktionskräfte der Vorschubpresse gegen den Stützrahmen gewährleistet ferner eine vollständige Entlastung sowohl der Laufschienen als auch des Rollenwagens vor. statischen Kräften.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorschubpresse durch einen einfach wirkenden Hydraulikzylinder, der gegen die Last von Rückstellfedern axial verschieblich auf dem Rollenwagen gehaltert ist, gebildet Im Einzelnen sieht die Erfindung hierzu vor, daß der die Vorschubpresse bildende Hydraulikzylinder zwischen Führungsbackenpaaren des Rollenwagens gehaltert und über radial ausladende Arme an parallelen, endseitig in den Führungsbacken befestigten Führungsstangen geführt sowie mittels jeweils auf den Führungsstangen angeordneter, durch Druckfedern gebildete, Rückstellfederpaare in einer mittigen Neutralstellung gehalten ist. Die axiale Verschieblichkeit des Hydraulikzylinders ist dabei so bemessen, daß dieser zu Beginn des Vorpreßhubes durch seine an dem Mitnehmer-Anschlag einer Messerbohle anschlagende Kolbenstange solange nach rückwärts verschoben werden kan, bis der Zylinderboden an dem das Widerlager bildenden Stützrahmen zur Anlage kommt. und damit die gesamte Vorschubreaktionskraft ausschließlich gegen den Stützrahmen abgesetzt wird

Nach einem anderen ausgestaltenden Merkmal der Erfindung ist eine Widerlagerverriegelung fur die Messerboh!en vorgesehen, die du.ch jeweils einen radial zur Tunnelachse verschieblich an dem das Widerlager bildenden Stützrahmen geführten, in eint entsprechende Riegelausnehmung einer Messerbohle eingreifenden Verriegelt ngszapfen gebildet ist und wobei der Verriegelungs/apfen mittels ;cv- eils einer aus einem schwenkbar am S.ut/rahmer 1: geschlagenen Winkelhebel bestehenden F.ntriegelungsvorrichtung /u Beginn des Vorpreßhubes dutomatisch durch den die Vorschubpresse bildender. Hydraulikzylinder in die Entriegelungsstellung gezogen *ird Der eine Hebelarm des Wiii. ulhebels bildet hur/u eine der Mitnehmer-Anjchlagflache der Messerbi hie gegenüberliegende An jchlagflächc fur den Hyd'aulik/ylmder. wahrend der «ndere Hebelarm des Wmkelhebels in "ine Querbohrung des Verriegelungszapfens eingreift und mit einer im einrückenden Sinne auf den Verriegelungszapfen wirkenden Federlast beaufschlagt ist. Diese Vorrichtung gewährleistet ein selbsttätiges Entriegeln bzw. Verriegeln der Messerbahlen gegen den das Widerlager bildenden Stützrahmen, so daß für diese Verbindung keine zusätzlichen Arbei vn auszuführen sind.

Erfindungsgemäß können auch mehrere Vorschubpressen auf Rollenwagen verfahrbar auf einem Laufschienenpaar angeordnet sein. Ferner kann in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, daß der oder die Rollenwagen mittels einer Winde oder dergl. auf den Laufschienen verfahrbar sind.

In der nachfolgenden Beispielsbeschreibung ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles im Einzelnen beschrieben. In der

iü Zeichnung zeigt die

Fig. ( einen Teil-Längsschnitt durch einen mit einer erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung ausgerüsteten Messerschild;
F i g. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße

is Vortriebseinrichtung nach Fig. 1.

Der Schildmantel des Vortriebsschildes besteht aus einer Vielzahl achsparallel verschieblich nebeneinanderliegend auf Stützrahmen 1, 2, 3 aufgelagerter Messerbohlen 4, die mittels einer Vorschubpresse 5 einzeln nacheinander vorschiebbar sind, wobei der hintere Stützrahmen 3 der Vorschubpressp 5 als Widerlager dient. Die Vorschubpresse 5 ist dt^ch einen einfach wirkenden Hydraulikzylinder gebildet und axial verschieblich auf einem Rollenwagen 6 gehaltert. Der Rollenwagen 6 ist über Laufrollen 7 auf Laufschunen 8. gegebenenfalls mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht im Einzelnen gezeigten Winde oder dergl.. über den gesamten Schildumfang hm verfahrbar. Die Laufschienen 8 sind über ein aus horizontalen Trägern 9

in gebildetes Traggerüst am Stützrahmen 3 gehalten, so daß sie über den gesamten Schildumfang hm einen gleichbleibenden Abstand sowohl zur Schildmantelebene als auch zu dem das Widerlager für die Vorschubpresse 5 bildenden Stützrahmen 3 haben. Auf dem

ü Roilenwagen 6 ist der die Vorschubpresse 5 bildende Hydraulikzylinder zwischen Führungsbackenpaaren 10 axial verschieblich gehaltert und über radial ausladende Arme 11 an parallelen Führungsstangen 12.die endseitig in den Führungsbacken 10 festgelegt sind geführt. Die radial ausladenden A rme 11 des Hydraulikzylinders sind beidseitig von, als Druckfedern 13, 14 ausgebildeten auf de" Führungsstangen 12 angeordneten Rückstellfedern beaufschlagt, so daß der Hydraulikzylinder 5 nach einer axialen Verschiebung stets selbständig widder in eine

-n Mittelstellung zurückkehrt. Ober seine Kolbenstange 15 greift der Hydraulikzylinder 5 an raJial nach innen gerichteten Mitnehmer· Anschlagflächen 16 der Messer bohlen 4 an. Die den Messerbohlen 4 zugeordnete Widcrlagervernegelung besteht im gezeigten Ausfuh rungsbeispiel aus jeweils einem senkrecht zum Schild mantel verschieblich am Stützrahmen 3 geführten Vernegelungszapfen 17, der in seiner Riegelstellung in eine Riegellochausnehmung 18 einer Messerbohlt 4 eingreift. Die Betätigung der Widerlagervemegelung erfolgt automatisch durch die Vorschubpresse 5. wozu ein um eine quer zur Vorschubpresse gerichtete Achse

19 schwenkbar am Stützrahmen 3 angeschlagener Winkelhebel 20 vorgesehen ist. der mit seinem einen Hebelarm 21 in eine Querbohrung 22 des Verriege·

mi lungszapfens 17 e »greift und dessen anderer Hebelarm 23 eine der Mitnehmer Anschlagfläche 16 der Messerbohle gegenüberliegende Anschlagfiäche 24 für den Boden 25 des die Vorschubpresse 5 bildenden Hydraulikzylinders bildet. Der mit dem Verriegelungs-

h'i zapfen 17 verbundene Hebelarm 21 des Winkelhebels

20 ist ferner mit der Last einer Druckfeder 26 beaufschlagt, die den Verriegelungszapfen 17 durch Vermittlung des Hebelarmes 21 im einrückenden Sinne

beaufschlagt.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichlung ist folgende:

Über den Rollenwagen 6 wird die Vorschubpresse 5 auf den Laufschienen 8 in eine zu einer gerade vorzuschiebenden Messerbohle 4 parallele Stellung verfahren und der Hydraulikzylinder beaufschlagt. Die ausfahrende Kolbenstange 15 der Vorschubpresse 5 kommt dadurch an der Mitnehmer-Anschlagfläche 16 der Messerbohle 4 zum Anschlag. Da die Vorschubpresse 5 auf dem Rolleriwageri6axial verschieblich gehaltert ist wird sie zunächst gegen die Last der Rückstellfedern 14 nach hinten verstellt und trifft der Zylinderboden 25 des Hydraulikzylinders 5 zunächst auf die Anschlagfläche 24 des Winkelhebels 20, wodurch dieser ver^ schwenkt Und der Verriegelungszapfen 17 aus der Riegellochausnehmurig 18 der Messerbohle 4 herausgezogen wird. Sobald der Winkeihebel 20 seine Schwenkendlage erreicht hat stützt sich die Vorschubpresse 5

über den Zylinderboden 25 des Hydraulikzylinders durch Vermittlung des Hebelarmes 23 des Winkelhebels 20 gegen den Stützrahmen 3 ab, der nunmehr das Widerlager für die Vorschubpresse 5 bildet, und wird über die Kolbenstange 15 die Messerbohle 4 vorgeschoben. Nachdem die Messerbohle 4 um den erforderlichen Betrag vorgeschoben ist wird die Kolbenstange 15 der Vorschubpresse 5 eingefahren und werden gleichzeitig die Rückstellfedern 14 wirksam, die die Vorschubpresse 5 wieder in eine Mittelstellung zurückschieben. Durch das Zurückkehren des Hydraulikzylinders 5 in seine Mittelstellung wird der Hebelarm 23 des Winkcihcbcls 20 entlastet und der Verriegelungszapfen 17 unter der Last der Druckfeder 26 durch Vermittlung des Hebelarmes 21 des Winkelhebels 20 in eine Riegellochäüsiiehrriürig 18 der Messerbohle 4 eingerastet* Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich beim Vortreiben jeder Messerböhle in gleicher Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Vortriebseinrichtung für die Messerbohlen eines Tunnelvortriebsschildes, dessen Schildmantel aus einer Vielzahl achsparallel verschieblich nebeneinanderliegend auf Stützrahmen aufgelagerter Messerbohlen, die jeweils über eine lösbare Verriegelungseinrichtung an wenigstens einem Stützrahmen gehalten und mittels zumindest einer auf einem parallel zum Schildumfang verfahrbaren' Wagen angeordneten, an einem entsprechend nach innen gerichteten Mitnehmeranschlag jeder Messerbohle angreifenden, hydraulischen Vorschubpresse einzeln nacheinander vorschiebbar sind, gebildet ist, d a durch gekennzeichnet, daß die hydraulische Vorschubpresse (5) axial verschiebiich auf einem, auf einem Paar über den gesamten Schildumfang hin reichender, durch Vermittlung eines Traggerüstes (9) in einem konstanten Abstand zur Schildumfangsebene an einem Stützrahmen (3) gehaltener J.->ufschienen (8) verfahrbaren Rollenwagen (6) gehaitert ist und der die Laufschienen (8) tragende Stützrahmen (3) zugleich das Widerlager für die Vorschubpresse (5) bildet.
2. Vortriebseinnchtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubpresse (5) durch einen einfachen, gegen die Last von Rückstellfedern (13, 14) axial verschieblich auf aem Rollenwagen (6) geführten Hydraulikzylinder gebildet ist.
3. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der die Vorschubpresse (5) bildende Hydraulikzylinder zwischen Führungsbackenpaaren (10) des Rollenwagens (6) axial verschieblich gehaltert und über radial ausladende Arme (11) an parallelen, vnriseitig in den Führungsbacken (10) befestigten Füh ungsstangen (12) geführt sowie mittels jeweils auf den Führungsstangen (12) angeordneter, durch Druckfedern gebildeter Rückstellfederpaare (13, 14) in einer Mittelstellunggehalten ist.
4. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerverriegelung der Messerbohlen (4) durch senkrecht zum Schildmantel verschiebbar an dem das Vorschubwiderlager für die Vorschubpresse (5) bildenden Stützrahmen (3) geführte, in Riegellochausnehmungen (18)der Messerbohlen (4) eingreifende Vernegelungszapfenf 17) gebildet ist.
5. Vortriebseinrichtung nach Anspruch I bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß den die Widerlager verriegelung bildenden Verriegelungszapfen (17) eine durch einen schwenkbar an dem das Vorschub Widerlager bildenden Stiitzrahir-n (1) gelagerten Winkelhebel (20) gebildete, durch die Vorschubpres se (5) betätigte F.ntriegeliingsvornchtung zugeordnet ist wobei der eine Hebelarm (21) des Winkclhebels (20) in e:ne Querbohrung (22) des Verricgelungs/apfens (17) eingreift und mil einer im einrastenden Sinne des Verriegelungszapfens (17) gerichteten Federlast (26) beaufschlagt ist. während der andere Hebelarm (23) des Winkelhebels (20) eine dem Mitnehmer-Anschlag (16) der Messerbohle (4) gegenüberliegende Anschlagfläche (24) für den Zylindefböderi (25) der Vorschubpresse (5) aufweist.
6. Voriricbsemrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Laufschienen (8) gleichzeitig mehrere voneinander unabhängig verfahrbare, jeweils eine Vorschubpresse (5) tragende RoIIenwagen (6) angeordnet sind.
7. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Rollenwagen (6) in an sich bekannter Weise mittels einer Winde oder dergl. verfahrbar sind.