DE3238953A1 - Hydraulic or pneumatic shield for loose ground - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen dem Oberbegriff des AnspruchesThe invention relates to one of the preamble of the claim
1 entsprechenden Hydro- oder Druckluftschild für Lockerboden.1 corresponding hydro or compressed air shield for loose soil.
Bei einem bekannten Vortriebsschild der genannten Art (US-PS 3 350 889) ist der als Backenbrecher ausgebildete Brecher, der das von der Fördereinrichtung nicht mehr abtransportierbare Bodenmaterial der oberhalb der vorgegebenen Korngröße liegenden Korngröße entsprechend herunterbrechen soll, in dem unmittelbar hinter der Schottwand liegenden trichterförmigen Aufnahmeende angeordnet. Zufolge dieses Brechers werden zwar die Abstände der Stillstandszeiten des Vortriebsschildes, die zum manuellen Entfernen des nicht abtransportierten, in der Abbaukammer vor der Schottwand angesammelten Bodenmaterials erforderlich sind, gegenüber solchen Vortriebsschilden ohne Brecher, auch wenn diese ein von der Schottwand und einer zu dieser im wesentlichen parallelen, unmittelbar hinter dem Abbauwerkzeug angeordneten Tauchwand gebildetes Abteil aufweisen (vgl. Festschrift "100 Jahres Wayss & Freytag 1875-1975", S. 250 bis 256), verlängert. Dieser Vorteil steht jedoch in keinem Verhältnis zu dem durch den zusätzlichen Einsatz des Brechers bedingten konstruktiven Mehraufwand, weil dieser Brecher zufolge seiner Anordnung im Aufnahmeende einerseits nur verhältnismäßig kleinbauend sein sowie damit bezüglich der verarbeitbaren Maximalkorngröße nur unwesentlich über der vorgegebenen Korngröße liegen kann und sich verhältnismäßig leicht mit Bodenmaterial zusetzen kann.In a known propulsion shield of the type mentioned (US Pat. No. 3,350 889) is the jaw crusher that is used by the conveyor Soil material that can no longer be removed is above the specified grain size lying grain size should break down accordingly, in the immediately behind the bulkhead lying funnel-shaped receiving end arranged. As a result of this Crusher, although the intervals between the downtimes of the jacking shield, the for manual removal of the not removed, in the excavation chamber in front of the Bulkhead accumulated soil material are required against such jacking shields without crusher, even if this one from the bulkhead and one to this essentially parallel baffle arranged directly behind the excavation tool Have compartment (cf. commemorative publication "100 Years Wayss & Freytag 1875-1975", p. 250 to 256), extended. However, this benefit is disproportionate to that additional construction work caused by the additional use of the crusher, because, on the one hand, this crusher is only relatively proportionate due to its arrangement in the receiving end be compact and therefore only insignificant with regard to the maximum grain size that can be processed can be above the specified grain size and relatively easily with Soil material can clog.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Vortriebsschild der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß der Brecher Bodenmaterial wesentlich größerer Korngröße herunterbrechen und den Abtransport des Bodenmaterials nicht mehr behindern kann.The invention is based on the object of the propulsion shield to develop further so that the type mentioned at the beginning Crusher Break down soil material of much larger grain size and remove it the floor material can no longer hinder.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. - Die Erfindung nutz hierbei die Erkenntnis, daß das angestrebte Ziel zunächst grundsätzlich nur erreichbar ist, wenn der Brecher nicht mehr im Wanderungsweg des von der Fördereinrichtung abzutransportierenden Bodenmaterials liegt und für den Brecher der zwischen Abbauwerkzeug bzw. Tauchwand und Schottwand vorhandene Raum im Schildmantel genutzt wird. Von besonderer Wichtigkeit ist in diesem Zusammenhang, daß dafür Sorge getragen wird, daß der Brecher nicht von Bodenmaterial mit über der vom Brecher herunterbrechbaren Maximalkorngröße liegender Korngröße blockierbar ist; hierzu dient der dem Brecher vorgeschaltete Beschickförderer.This object is achieved according to the invention by the in the characterizing part of the Claim 1 specified features solved. - The invention uses the knowledge that the desired goal can initially only be reached if the crusher no longer in the path of the to be removed by the conveyor Soil material lies and for the crusher between the excavation tool or baffle and bulkhead existing space in the shield jacket is used. Of particular importance is in this context that care is taken that the crusher does not of soil material with a grain size greater than the maximum grain size that can be broken down by the crusher Grain size can be blocked; the feed conveyor upstream of the crusher is used for this purpose.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hydro- oder Druckluftschildes ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further configurations of the hydraulic or compressed air shield according to the invention result from the subclaims.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hydroschild für Lockerboden, Fig. 2 einen Querschnitt A-A durch den Gegenstand nach der Fig. 1, Fig. 3 einen Fig. 2 im wesentlichen entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform und Fig. 4 einen Längsschnitt B-B durch den Gegenstand der Fig. 3.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing; it shows in a schematic representation FIG. 1 a longitudinal section through a hydroshield for loose soil, Fig. 2 shows a cross section A-A through the object according to Fig. 1, 3 shows a cross-section essentially corresponding to FIG through another embodiment and FIG. 4 shows a longitudinal section B-B through the object of Fig. 3.
Der für das Arbeiten in Lockerboden bestimmte Hydroschild, der ohne weiteres auch als Druckluftschild ausgeführt sein könnte, weist zunächst einen Schildmantel 1 auf. Im Schildmantel 1 ist vermittels einer zu seiner Längsachse senkrechten Schottwand 2 eine nach hinten geschlossene vordere Abbaukammer 3 gebildet. In der Abbaukammer 3 ist mit Abstand von der Schottwand 2 ein Abbauwerkzeug 4 in Form eines Schneidrades angeordnet, dessen Antriebs- bzw. Lagerwelle 5 die Abbaukammer 3 zentral durchsetzt, aber auch zentrisch durchsetzen könnte. Das Abbauwerkzeug 4 bzw. Schneidrad ist über einen hinter der Schottwand 4 auf die Welle 5 aufgesetzten Motor 6 antreibbar. Das dabei gelöste Bodenmaterial wird mit Hilfe einer hydraulischen Fördereinrichtung, von der in Fig. 1 nur ein Teil einer Absaugleitung 7 dargestellt ist, entfernt, soweit es eine vorgegebene Korngröße nicht überschreitet. Die Absaugleitung 7 istim Fußbereich der Schottwand 2 durch diese hindurchgeführt und endet mit ihrem Aufnahmeende 8 kurz vor der Schottwand 2 in der Abbaukammer 3.The hydroshield intended for working in loose soil, the one without could also be designed as a compressed air shield, initially has a shield jacket 1 on. In the shield jacket 1 is by means of a bulkhead perpendicular to its longitudinal axis 2, a front excavation chamber 3 closed at the rear is formed. In the mining chamber 3, at a distance from the bulkhead 2, is a mining tool 4 in the form of a cutting wheel arranged, whose drive or bearing shaft 5 passes through the excavation chamber 3 centrally, but could also enforce centrically. The excavation tool 4 or cutting wheel is Drivable via a motor 6 placed on the shaft 5 behind the bulkhead 4. The loosened soil material is transported with the help of a hydraulic conveying device, from which only a part of a suction line 7 is shown in Fig. 1, removed, as long as it does not exceed a specified grain size. The suction line 7 is in the The foot area of the bulkhead 2 is passed through it and ends with its receiving end 8 shortly before the bulkhead 2 in the excavation chamber 3.
Bodenmaterial mit einer oberhalb der vorgegebenen Korngröße liegenden Korngröße ist mit Hilfe eines Brechers 9 bzw. 10 herunterbrechbar. Dieser Brecher 9 bzw. 10 ist in einem Abteil 11 der Abbaukammer 3, das von der Schottwand 2 und einer zu dieser im wesentlichen parallelen, unmittelbar hinter dem Abbauwerkzeug 4 angeordneten Tauchwand 12 gebildet ist, angeordnet, und zwar - höhenmäßig gesehen - oberhalb des Aufnahmeendes 8 und unterhalb eines in Umlaufrichtung (Pfeil 13) ersten Überkopfsektors 14 eines Beschickförderers 15, der im Abteil 11 längs der Innenseite des Schildmantels 1 umläuft und mit innenseitigen Mitnehmern 16 versehen ist, deren Höhe und Abstand derart bemessen sind, daß in den zwischenliegenden Materialtaschen 17 nur solches Bodenmaterial in den Überkopfsektor 14 überführbar ist, dessen Körngröße höchstens der vom Brecher 9 bzw. 10 herunterbrechbaren Maximalkörngröße entspricht. Vom Beschickförderer 15 aufgenommenes Bodenmaterial, das größer als die Maximalkorngröße ist, fällt vor Erreichen des Überkopfsektors 14 zurück, während das in den Materialtaschen 17 verbliebene Bodenmaterial im Überkopfsektor 14 des Beschickförderers 15 durch Schwerkraft aus den Materialtaschen 17 herausfällt und über einen Aufgabetrichter 18 dem Brecher 9 bzw. 10 zugeführt wird. Zwängungen können beim Hcchtransport des Bodenmaterials nicht auftreten, weil die Materialtaschen seitlich offen sind bzw. die Mitnehmer 16 einen ausreichenden Abstand von der Tauchwand 12 und Schottwand 2 wahren.Soil material with a grain size above the specified The grain size can be broken down with the aid of a crusher 9 or 10. This crusher 9 and 10 is in a compartment 11 of the excavation chamber 3, which is from the bulkhead 2 and one essentially parallel to this, immediately behind the Dismantling tool 4 arranged dip wall 12 is formed, arranged, namely - in terms of height seen - above the receiving end 8 and below one in the direction of rotation (arrow 13) first overhead sector 14 of a loading conveyor 15, which in the compartment 11 along runs around the inside of the shield jacket 1 and is provided with drivers 16 on the inside is, the height and distance are dimensioned such that in the intermediate material pockets 17 only such soil material can be transferred into the overhead sector 14, the grain size of which corresponds at most to the maximum grain size that can be broken down by the crusher 9 or 10. Soil material picked up by the infeed conveyor 15 that is larger than the maximum grain size falls back before reaching the overhead sector 14, while that in the material pockets 17 remaining soil material in the overhead sector 14 of the infeed conveyor 15 Gravity falls out of the material pockets 17 and over a feed hopper 18 is fed to the crusher 9 or 10, respectively. Constraints can occur when the Floor material does not occur because the material pockets are open on the sides or the driver 16 a sufficient distance from the baffle 12 and bulkhead 2 true.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht der Brecher aus einem Backenbrecher 9 mit Schwungrad 19. Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist jedoch aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten günstiger. Hier besteht der Brecher aus einem Einschwingen-Walzenberecher 10, dessen Brecherwalze 20 auf einer Hülse 35 gelagert ist, die die Antriebs- bzw. Lagerwelle 5 umgibt, welche ihrerseits von einem im oberen Teil des Abteils 11 angeordneten Antriebsmotor 21 angetrieben ist. Die Brecherwalze 20 könnte aber auch unmittelbar auf der Antriebs- bzw. Lagerwalze 20 gelagert sein. Jedenfalls kommen die aus der beschriebenen Lagerung der Brecherwalze 20 resultierenden großen Lagerdimensionen der Forderung nach einer großen Brecherwalze 20 mit entsprechend hoher Belastungsfähigkeit bei großen Schwungmassen entgegen. Wie man aus der Fig. 4 erkennt, ist die Brecherwalze 20 aus einem Walzenkörper 22 und in diesen eingesetzten Walzenbrechsegmenten 23 aufgebaut. Die verstellbare Gegenschwinge 24 des Walzenbrechers 10 schmiegt sich auf einer Seite (vgl. Fig. 3) um die Brecherwalze 20 herum. Die Verstellung der Gegenschwinge 24 erfolgt über eine Hydraulikzylinderkolbenanordnung 25, die zusätzlich einen Uberlastungsschutz bietet und die planmäßige öffnung des Brecherraumen 26 zum Entfernen von nichtbrechbarem Material erlaubt. Bei beiden Ausführungsformen ist der Brecher 9 bzw. 10 räumlich durch die Tauchwand 12 vom Abbauwerkzeug 4 bzw. Schneidrad und von der Ortsbrust getrennt, so daß die Gefahr einer Beschädigung von außen nicht besteht.In the embodiment of FIG. 1, the crusher consists of one Jaw crusher 9 with flywheel 19. However, the embodiment according to FIG the structural conditions are more favorable. Here the crusher consists of a single toggle roller crusher 10, the crusher roller 20 of which is mounted on a sleeve 35 which carries the drive or Surrounds the bearing shaft 5, which in turn is arranged in the upper part of the compartment 11 Drive motor 21 is driven. The crusher roller 20 could also be placed directly on the drive or bearing roller 20 be mounted. In any case, they come from the storage described the crusher roller 20 resulting large bearing dimensions of the requirement for a large crusher roller 20 with a correspondingly high load capacity with large centrifugal masses opposite. As can be seen from FIG. 4, the crushing roller 20 consists of a roller body 22 and built up in these roll breaking segments 23 inserted. The adjustable one Counter-rocker 24 of the roll crusher 10 nestles on one side (see. Fig. 3) around the crusher roller 20. The counter-rocker 24 is adjusted via a hydraulic cylinder piston assembly 25, which also has an overload protection offers and the planned opening of the crusher room 26 for the removal of non-breakable Material allowed. In both embodiments, the crusher 9 or 10 is three-dimensional through the baffle 12 from the excavation tool 4 or cutting wheel and from the face separated so that there is no risk of external damage.
Der Beschickförderer 15 ist als Kettenförder ausgebildet, dessen endlose Ketten 27 direkt am Schildmantel 1 geführt und über Motoren 28 mit entsprechenden Ritzeln angetrieben werden.The loading conveyor 15 is designed as a chain conveyor whose endless Chains 27 guided directly on the shield jacket 1 and via motors 28 with corresponding Pinions are driven.
Anstelle des Kettenförderers könnte ohne weiteres auch ein zum Schildmantel 1 koaxialer, im Abteil 11 umlaufender starrer Ring eingesetzt werden, der entweder am Schildmantel 1 oder auf der Antriebs- bzw. Lagerwelle 5 gelagert ist. Die Mitnehmer 16 sind reißgabelähnlich ausgeführt. Sie bestehen jeweils aus mehreren zueinander parallelen, in Umlaufrichtung (Pfeil 13) angeordneten zahnförmigen Platten 29, die einen der vorgegebenen Korngröße entsprechenden lichten Abstand voneinander aufweisen, so daß praktisch nur Bodenmaterial mit einer Korngröße, die zwischen der vorgegebenen Korngröße und der Maximalkorngröße liegt, dem Brecher 9 bzw. 10 zugeführt wird und dieser nicht mit schleißenden Feinteilen beaufschlagt wird.Instead of the chain conveyor, one could easily be attached to the shield jacket 1 coaxial, in the compartment 11 circumferential rigid ring can be used, either is mounted on the shield jacket 1 or on the drive or bearing shaft 5. The drivers 16 are designed similar to a drawing fork. They each consist of several to each other parallel, in the direction of rotation (arrow 13) arranged tooth-shaped plates 29, the a clear distance from one another that corresponds to the specified grain size exhibit, so that practically only soil material with a grain size between the specified Grain size and the maximum grain size is, the crusher 9 or 10 is fed and this is not exposed to fine abrasive parts.
Tatsächlich bewirkt-das Herausheben-des betreffenden Bodenmaterials aus der im Abteil 11 etwa bis zur Mitte stehenden Transportflüssigkeit (z. B. Bentonitsuspension) in die darüber befindliche Luftblase eine Entwässerung mit Spüleffekt, der abrasive Feinteile entfernt. Der Beschickförderer 15 arbeitet also gleichsam als Sortierförderer. Im Abteil 11 ist vor der Schottwand 2 bzw. vor dem Aufnahmeende 8 ein zur Tauchwand 12 hin schräg nach unten geneigter Rechen 20 vorgesehen, dessen zueinander parallele Stäbe 31 ebenfalls einen der vorgegebenen Korngröße entsprechenden lichten Abstand voneinander aufweisen. Unmittelbar vor dem Rechen 30 durchläuft der Beschickförderer 15 eine am Boden des Abteils 11 ausgebildete Querrinne 32, deren seitliche Begrenzungen 33, 34 die Materialtaschen 17 bezüglich der Korngröße des mitzunehmenden Bodenmaterials begrenzen. Die Umlaufbewegung des Beschickförderers 15 kurz vor dem Aufnahmeende 8 besorgt zudem eine Auflockerung des hereingewonnen Bodenmaterials. Durch Verstellung der Umlaufgeschwindigkeit des Beschickförderers 15 kann eine Anpassung an unterschiedliche Konzentrationen des Grobkornes erreicht werden. Außerdem gibt das erforderliche Drehmoment eine Aussage über die Bodenmaterialmengen in der Abbaukammer 3. Bei nicht standfester Ortsbrust kann übermäßig anfallendes Grobkorn selbstverständlich auch bei stehendem Vortrieb gebrochen werden.In fact, the lifting out of the soil material in question causes it from the transport liquid (e.g. bentonite suspension) in compartment 11 approximately to the middle In the air bubble above, a drainage with a rinsing effect, the abrasive one Fine particles removed. The loading conveyor 15 thus works as it were as a sorting conveyor. In the compartment 11 in front of the bulkhead 2 or in front of the receiving end 8 there is a baffle 12 provided obliquely downward rake 20, its mutually parallel Rods 31 also have a clearance distance corresponding to the predetermined grain size have from each other. Immediately in front of the rake 30 the feed conveyor passes through 15 a transverse channel 32 formed on the bottom of the compartment 11, the lateral boundaries of which 33, 34, the material pockets 17 with regard to the grain size of the soil material to be taken along limit. The circulating movement of the loading conveyor 15 shortly before the end of the pick-up 8 also provides a loosening of the soil material gained. By adjustment the speed of rotation of the loading conveyor 15 can be adapted to different Concentrations of the coarse grain can be achieved. Also gives the required Torque a statement about the amount of soil material in the excavation chamber 3. If not Stable face can of course also contain excessive coarse grain broken when the drive is stationary.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |