DE2805362B2 - Shield tunneling device - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schildvortriebseinrichtung mit einem innerhalb des Schildmantels gelagerten, grabend und/oder stechend arbeitenden Abbauwerkzeug, das über einen Hebelmechanismus um und gegen eine zur Tunnellängsachse parallele Achse verschwenkbar und in deren Längsrichtung verschiebbar ist, und mit zumindest über einen Teil des Schildumfanges angeordneten Ortsbrustabstützungen, die jeweils um eine sekantial zum Schildmantel verlaufende Achse schwenkbar sind.The invention relates to a shield driving device with a mounted inside the shield jacket, digging and / or stabbing working excavation tool, which by means of a lever mechanism around and against an axis parallel to the longitudinal axis of the tunnel is pivotable and displaceable in the longitudinal direction thereof, and with at least over a part of the shield circumference arranged face supports, each by one axis extending secantially to the shield shell are pivotable.

Derartige Einrichtungen sind bekannt (DE-OS 26 15 597, US-PS 36 13 383). Sie eignen sich insbesondere für den Einsatz in nicht standfesten Böden oder für den Einsatz in Böden mit wechselnden Eigenschaften, weil das Abbauwerkzeug im Schütze des Schildmantels und ggf. der Ortsbrustabstützungen arbeiten kann, die gegen die Ortsbrust gestützt werden, wenn die Schildvortriebseinrichtung in nicht standfesten Boden gelangt. Dadurch wird das unerwünschte Hereinbrechen von Material aus der Ortsbrust vermieden. Bei den insoweit bekannten Einrichtungen sind die Ortsbrustabstützungen im Bereich der vorderen Schneidkante des Schildmantels schwenkbar angeordnet. In ausgeschwenktem Zustand behindern sie nicht nur das Arbeiten des Abbauwerkzeuges, sondern auch das Vorrücken des Schildmantels, so daß diese Ortsbrustabstützungen zumindest teilweise in ihre Ruhestellung geklappt werden müssen, bevor der von ihnen abgedeckte Teil der Ortsbrust mit dem Abbauwerkzeug bearbeitet werden kann.Such devices are known (DE-OS 26 15 597, US-PS 36 13 383). They are particularly suitable for use in unstable floors or for use in floors with changing properties, because the excavation tool can work in the contactors of the shield jacket and, if necessary, the face supports that be supported against the face when the shield tunneling device is in unstable ground got. This avoids the undesired break-in of material from the face. Both Insofar known facilities are the face supports in the area of the front cutting edge of the Shield jacket pivoted. When swiveled out, they not only hinder that Working of the excavation tool, but also the advancement of the shield jacket, so that these face supports must be at least partially folded into their rest position before that of them covered part of the face can be processed with the excavation tool.

Bei Schildvortriebseinrichtungen, bei denen die Ortsbrust durch sogenannte Arbeits- bzw. Ladebühnen in mehrere Segmente unterteilt ist (DE-OS 20 48 514, AT-PS 2 67 584), sind auch Ortsbrustabstützungen bekannt, die in Schildmantellängsrichtung verschiebbar angeordnet sind. Dabei kann aber die Ortsbrust nicht mit einem einzigen Abbauwerkzeug bearbeitet werden.With shield tunneling devices in which the face is carried out by so-called working or loading platforms is divided into several segments (DE-OS 20 48 514, AT-PS 2 67 584), face supports are also known, which are arranged displaceably in the longitudinal direction of the shield jacket. But the face cannot do this can be machined with a single excavation tool.

Im übrigen kennt man Schildvortriebseinrichtungen mit einem Abbauwerkzeug, das u. a. auch um eine in Längsrichtung der Vortriebsmaschine verlaufende Achse drehbar gelagert ist und mit dem die gesamte Ortsbrust bearbeitet werden kann.In addition, one knows shield tunneling devices with a mining tool, which inter alia. also an in Axis running in the longitudinal direction of the tunneling machine is rotatably mounted and with which the entire Working face can be processed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schildvortriebseinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, mit Her sowohl bei standfesten als auch bei nicht standfesten Bodenverhältnissen wirtschaftlich gearbeitet werden kann.The object of the invention is to provide a shield tunneling device of the type described at the beginning, worked with Her economically on both stable and non-stable ground conditions can be.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der das Abbauwerkzeug tragende Hebelmechanismus um eine mit der Längsmittelachse des Schildmantels zusammenfallende Achse drehbar ist und daß die. Ortsbrustabstützungen an in Schildmantellängsrichtung verlaufenden und am Schildmantel hydraulisch verschiebbar geführten Balken angeordnet sind.This object is achieved in that the lever mechanism carrying the excavation tool to a coinciding with the longitudinal center axis of the shield jacket Axis is rotatable and that the. Face supports running in the longitudinal direction of the shield jacket and hydraulically displaceably guided beams are arranged on the shield shell.

Bei der erfindungsgemäßen Schildvortriebseinrichtung ermöglicht die Drehbarkeit des Hebelgestänges mit angeschlossenem Abbauwerkzeug um die Mittellängsachse des Schildmantels in Verbindung mit der an sich bekannten, längsverschieblichen Lagerung derIn the shield driving device according to the invention, the rotatability of the lever linkage enables it with an attached removal tool around the central longitudinal axis of the shield jacket in connection with the known, longitudinally displaceable storage of the

Ortsbrustabstützungen mit einfachen Bewegungsvorgängen jede Stelle der Ortsbrust mit dem Abbauwerkzeug zu erreichen, wobei auch ausgefahrene Ortsbrustabstützungen ohne weiteres durchgriffen werden können. Wenn die Ortsbrust nicht abgestützt zu werden braucht, können die Ortsbrustabstützungen nach innen geklappt werden. Dann kann der Schild ohne Behinderung durch Einbauten vorgefahren werden. Andererseits ermöglicht die Lagerung der Ortsbrustabstützungen bzw. der sie führenden Balken aber auch ein Vorpfänden. Der Schild kann nämlich auch vorgefahren werden, wenn einige oder alle Ortsbrustabstützungen gegen dte Ortsbrust ausgefahren sind. Dabei wird dann durch die stärkere Kraft der Schildvortriebszylinder die Druckflüssigkeit aus den Zylindern der die Ortsbrustab-Stützungen führenden Balken herausgepreßt. Das alles ist möglich ohne aufwendigen Umbau der Schildvortriebseinrichtung. Face supports with simple movements every point of the face with the excavation tool to achieve, whereby extended face supports can be reached easily can. If the face does not need to be supported, the face supports can go inwards be folded. Then the sign can be advanced without obstruction by built-in components. on the other hand enables the bearing of the face supports or the beams leading them, but also a Pre-pledging. The shield can also be driven forward when some or all of the face supports are extended against the face. The stronger force of the shield jacking cylinder then causes the Hydraulic fluid is pressed out of the cylinders of the beams leading to the face bar supports. All that is possible without extensive conversion of the shield tunneling device.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigtIn the following an embodiment of the invention shown in the drawing will be explained; it shows

F i g. 1 den Längsschnitt einer Schildvortriebseinrichtung mit einer Strecke des schon fertigen Tunnels,F i g. 1 shows the longitudinal section of a shield tunneling device with a stretch of the already finished tunnel,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Gegenstandes nach Fig.l,
Fig.3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1.F i g. 2 is a front view of the object according to FIG.
3 shows a section in the direction AA through the object according to FIG. 1.

Die dargestellte Schildvortriebseinrichtung weist einen zylinderförmigen Schildmantel 1 auf, in den bzw. unter dessen Schutz verschiedene Einbauten angeordnet sind. Das vordere Ende des Schildmantels 1 ist als Schnittkante 25 ausgebildet. Eine Sektion des Schildmantels 1 ist innenseitig mit umlaufenden und in Längsrichtung verlaufenden Rippen 3 versteift. Der Schildmantel 1 und die Rippen 3 begrenzen Räume, die sich in Längsrichtung des Schildmantels 1 erstrecken und in denen hydraulische Pressen 4 angeordnet sind. Die Enden 26 der Kolbenstangen der hydraulischen Pressen 4 sind gelenkig an einen lastverteilenden Druckring 5 angeschlossen und stützen sich dementsprechend bei der Vorwärtsbewegung der Schildkonstruktion über den Druckring 5 an der Stirnseite der bereits fertiggebauten Tunnelwand ab. Die hydraulischen Pressen 4 sind konzentrisch angeordnet. Einige der Pressen 4 sind über Kugelgelenke mit dem Druckring 5 verbunden, so daß sie beim Einziehen der Kolbenstangen den Druckring 5 nach sich ziehen. Der hintere Teil des Schildmantels ist als Schwanzplatte 6 ausgebildet, unter deren Schutz die Tunnelwand gefertigt wird. Die Verbindung zwischen der Schwanzplatte 6 und der fertigen Tunnelwand wird durch eine Dichtung 8 gesichert.The shield tunneling device shown has a cylindrical shield jacket 1 into which or under the protection of which various internals are arranged. The front end of the shield jacket 1 is as Cut edge 25 is formed. A section of the shield jacket 1 is on the inside with circumferential and in Longitudinal ribs 3 stiffened. The shield jacket 1 and the ribs 3 delimit spaces that extend in the longitudinal direction of the shield shell 1 and in which hydraulic presses 4 are arranged. The ends 26 of the piston rods of the hydraulic presses 4 are articulated to a load-distributing one Pressure ring 5 connected and are accordingly based on the forward movement of the shield structure over the pressure ring 5 on the face of the already completed tunnel wall. The hydraulic Presses 4 are arranged concentrically. Some of the presses 4 are via ball joints with the Pressure ring 5 connected so that they pull the pressure ring 5 after them when the piston rods are drawn in. Of the rear part of the shield jacket is designed as a tail plate 6, under the protection of which the tunnel wall is manufactured. The connection between the tail plate 6 and the finished tunnel wall is made by a Seal 8 secured.

Die Schildkonstruktion wird von den hydraulischen Pressen 4 unter Abstützung am Druckring 5 bzw. an der Stirnseite der fertigen Tunnelwand mit einer solchenThe shield structure is of the hydraulic presses 4 with support on the pressure ring 5 or on the Front side of the finished tunnel wall with one

Kraft gegen die Ortsbrust gepreßt, daß die Schneidkante 25 in das Material der Ortsbrust eindringen kann.Force pressed against the face that the cutting edge 25 can penetrate into the material of the face.

Innerhalb des Schildmantels 1 ist im Bereich einer horizontalen Längsmittelebene eine rahmenartige Arbeitsbühne 9 angeordnet Am vorderen Ende dieser Arbeitsbühne 9 ist ein mehrgelenkiger Hebelmechanismuü angeschlossen, der an seinem freien Ende ein Abbauwerkzeug 11 trägt. Anstelle des Abbauwerkzeuges 11 kann auch ein Gewinnungswerkzeug 23 oäer ein Injektorwtrkzeug 24 angeschlossen werden. Der Hebelmechanismus 10 ist um eine mit der Längsmittelachse des Schildmantels 1 zusammenfallende Achse drehbar. Als Antrieb dient ein nicht dargestellter Motor. Im übrigen kann der Hebelmechanismus 10 mit Hilfe von Hydraulikzylindern 28 gegen seine Drehachse verschwenkt und in Richtung seiner Drehachse gestreckt werden, so daß das Abbauwerkzeug 11 in Längsrichtung verschiebbar ist Damit kann das Abbauwerkzeug 11 auf einfache Weise in jeden Bereich der Ortsbrust gebracht werden.A frame-like working platform 9 is arranged within the shield jacket 1 in the region of a horizontal longitudinal center plane. A multi-articulated lever mechanism is connected to the front end of this working platform 9 and carries a mining tool 11 at its free end. Instead of the excavation tool 11, an extraction tool 23 or an injector tool 24 can also be connected. The lever mechanism 10 is rotatable about an axis coinciding with the longitudinal center axis of the shield jacket 1. A motor (not shown) serves as the drive. In addition, the lever mechanism 10 can be pivoted against its axis of rotation with the aid of hydraulic cylinders 28 and stretched in the direction of its axis of rotation, so that the excavation tool 11 is displaceable in the longitudinal direction.

Das von der Ortsbrust hereingewonnene Material fällt nach unten und wird mit einem innerhalb des Schildmantels 1 angeordneten Kratzband 12 abtransportiert Das Kratzband 12 erstreckt sich in einer senkrechten Symmetrieebene etwa vom Boden der Ortsbrust schräg nach oben und hinten bis über einen im fertigen Tunnel befindlichen Förderer 30, au^f den das hereingewonnene Material übergeben wird.The material recovered from the face falls downwards and is transported away with a scraper belt 12 arranged inside the shield jacket 1. The scraper belt 12 extends in a vertical plane of symmetry approximately from the bottom of the face diagonally upwards and backwards over a conveyor 30 located in the finished tunnel, au ^f to the incoming recovered material is passed.

Solange die Schildvortriebseinrichtung in standfestem Boden arbeitet, ist eine Abstützung der Ortrbrust nicht erforderlich. Wenn die Schildvortriebseinrichtung jedoch in nicht standfesten brüchigen Boden gelangt, muß die Ortsbrust abgestützt werden. Dazu ist eine Stützvorrichtung aus mehreren in Längsrichtung verschieblichen Balken 13 und daran gelenkig gekoppelten J5 Ortübrustabstützungen 14 vorhanden. Die Balken können mit Hydraulikzylindern 17 in Längsrichtung der Schildkonstruktion verschoben werden. Die Ortsbrustabstützungen 14 sind jeweils um eine sekantial zürn Schildmantel 1 verlaufende Achse schwenkbar und können durch Arbeitszylinder 20 auf- bzw. eingeklappt werden. Die ausgeklappten Ortsbrustabstützungen 14 können vom Abbauwerkzeug 11 ohne weiteres durchgriffen werden. Außerdem können die Ortsbrustabstützungen 14 vorgepfändet werden, wobei auch in diesem Zustand der Schild ohne weiteres vorgefahren werden kann, weil die hydraulischen Pressen 4 zum Vortrieb des Schildmantels eine stärkere Kraft entwikkeln als die Hydraulikzylinder 17, mit denen die Balken 13 vorgeschoben werden. Die Ortsbrustabstützungen 14 können aber auch vollständig zurückgeklappt werden, so daß die ganze Oitsbrust freiliegt.As long as the shield tunneling device works in stable ground, the site face is supported not mandatory. However, if the shield tunneling equipment ends up in unstable, fragile ground, the face must be supported. For this purpose, a support device made up of several can be displaced in the longitudinal direction Beam 13 and J5 cross-chest supports 14 articulated to it are present. The bars can be moved with hydraulic cylinders 17 in the longitudinal direction of the shield structure. The face supports 14 are each pivotable about a secantial zürn shield shell 1 extending axis and can be opened or folded in by the working cylinder 20. The extended face supports 14 can easily be reached by the excavation tool 11. In addition, the face supports 14 are pre-seized, and in this state the shield easily drove up can be because the hydraulic presses 4 develop a stronger force for propelling the shield jacket than the hydraulic cylinders 17 with which the beams 13 are advanced. The face supports 14 but can also be folded back completely so that the whole Oitsbrust is exposed.

Die einzubauenden Wandelemente 27 werden auf einem Rollenförderer 31 herangeführt. Die Wandelemente 27 werden mit einem Erektor 18 erfaßt und an die zugeordnete Stelle gesetzt. Der Erektor 18 ist drehbar an einem Tragorgan 32 gelagert. Das Tragorgan 32 ist ringförmig ausgebildet, wobei im Ring Führungsräder 33 des Erektors 18 gelagert sind. Außerdem weist das Tragorgan 32 eine Verzahnung auf, in die ein Zahnrad 39 eingreift. Der Erektor 18 verfügt über einen in eine zugeordnete öffnung des Wandelementes 27 einschiebbaren Zapfen. Der Zapfen 34 ist zusammen mit zugeordneten Stützen 37 durch Zylinder 36 bewegbar, so daß das Wandelement 27 aufgehoben und in die gewünschte Richtung gedreht werden kann. Mit Hilfe von Hydraulikzylindern 38 kann das Wandelement 27 dann an die gewünschte Stelle geführt und eingesetzt werden. Wie man insbesondere aus Fig. 1 entnimmt, führt der Erektor 18, der relativ zum Schild in Längsrichtung vor- und zurückbewegbar ist, alle Arbeitsgänge unter dem Schutz der Schwanzplatte 6 aus. Der Erektor 18 und das Kratzband 12 behindern sich gegenseitig nicht.The wall elements 27 to be installed are brought up on a roller conveyor 31. The wall elements 27 are detected with an erector 18 and placed in the assigned position. The erector 18 is rotatable mounted on a support member 32. The support member 32 is ring-shaped, with guide wheels in the ring 33 of the erector 18 are stored. In addition, the support member 32 has a toothing into which a gear 39 intervenes. The erector 18 has one that can be pushed into an associated opening of the wall element 27 Cones. The pin 34 can be moved together with associated supports 37 by means of cylinders 36, so that the wall element 27 can be lifted and rotated in the desired direction. With help The wall element 27 can then be guided and inserted into the desired location by hydraulic cylinders 38 will. As can be seen in particular from Fig. 1, the erector 18, which relative to the shield in Can be moved back and forth in the longitudinal direction, all operations under the protection of the tail plate 6 the end. The erector 18 and the scratching belt 12 do not interfere with one another.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Schildvortriebseinrichtung mit einem innerhalb des Schildmantels gelagerten, grabend und/oder stechend arbeitenden Abbauwerkzeug, das über einen Hebelmechanismus um und gegen eine zur Tunnellängsachse parallele Achse verschwenkbar und in deren Längsrichtung verschiebbar ist, und mit zumindest über einen Teil des Schildumfanges angeordneten Ortsbrustabstützungen, die jeweils um eine sekantial zum Schildmantel verlaufende Achse schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der das Abbauwerkzeug (11) tragende Hebelmechanismus (10) um eine mit der Längsmittelachse des Schildmantels (1) zusammenfallende Achse drehbar ist und daß die Ortsbrustabstützungen (14) an in Schildmantellängsrichtung verlaufenden und im Schildmantel hydraulisch verschiebbar geführten Balken (13) angeordnet sind.Shield driving device with a digging and / or stored within the shield jacket piercing excavation tool, which has a lever mechanism around and against a to Tunnel longitudinal axis parallel axis is pivotable and displaceable in the longitudinal direction, and with face supports arranged at least over part of the shield circumference, each around an axis running secantially to the shield jacket can be pivoted, characterized in that that the lever mechanism (10) carrying the excavation tool (11) about one with the longitudinal center axis of the shield jacket (1) coinciding axis is rotatable and that the face supports (14) on extending in the longitudinal direction of the shield jacket and hydraulically displaceable in the shield jacket guided bars (13) are arranged.