DE68925283T2

DE68925283T2 - Tunnelbohrmaschine mit vier schleppschritt-stützschuhen

Info

Publication number: DE68925283T2
Application number: DE68925283T
Authority: DE
Inventors: Tyman H Fikse
Original assignee: & Tunneling Services Ing Const
Current assignee: & Tunneling Services Ing Const
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1996-08-29
Anticipated expiration: 2009-04-18
Also published as: CA1335207C; ATE132227T1; EP0414753A1; WO1989010466A1; DE68925283D1; EP0414753A4; EP0414753B1; US4915453A

Description

Die Gattung

Die Erfindung betrifft eine Tunnelbohrmaschine mit vier Schleppschritt-Stützschuhen mit rechtwinklig zueinander angeordneten Stützschuhpaaren, die in Bezug zum Maschinengehäuse und dem Bohrkopf verschiebbar sind, wobei zum Vorschub in Arbeitsstellung der Maschine die Stützschuhpaare abwechselnd an der Tunnelwand abgestützt werden.
Es sind viele Tunnelbohrmaschinen patentiert und/oder hergestellt worden, die im wesentlichen einen vom Maschinengehäuse getragenen und im Bezug zum Maschinengehäuse drehbaren Bohrkopf haben, um das Gestein an der Vorderseite des Tunnels zu zerkleinern. Der Abraum wird in Längsrichtung durch die Tunnelbohrmaschine aus dem Tunnel gefördert. Im folgenden werden beispielhafte Tunnelbohrmaschinen betrachtet.

Die Aufgabe

Tunnelbohrmaschinen sind teuer, so daß es wünschenswert ist, eine Tunnelbohrmaschine zu haben, die den Tunnel-Bohrvorgang so schnell wie möglich durchführt. Die Bohrgeschwindigkeit kann vergrößert werden, wenn der Bohrkopf ständig gegen die Tunnelvorderseite mit dem Maximum der Bohrgeschwindigkeit gerichtet ist. Die Bohrgeschwindigkeit wird begrenzt durch die Wirksamkeit des Bohrvorganges des Bohrkopfes und der Beschaffenheit des an der Tunnelvorderseite zu zerkleinernden Gesteins. Was auch immer die Bohrgeschwindigkeit begrenzt, eine ständige andauernde Bohrweise des Bohrkopfes wird die Bohrzeit stark verringern gegenüber der benötigten Zeit bei Verwendung einer Bohrmaschine mit einem Bohrkopf, der unterbrochen schneidet.

Der Stand der Technik

Das US-Patent Nr. 3 203 737 von Robbins et.al., erteilt am 31. August 1965, führt in Spalte 4, Zeile 1 ff aus:
"Im folgenden werden diese Greiferschuhe beschrieben, die die Maschine während des Bohrvorganges abstützen und die mit 27 bezeichnet sind. Diese Greiferschuhe 27 sind einander gegenüberliegend angeordnet, einer auf jeder der beiden Seiten der Maschine in der Mitte der Längserstreckung der Maschine. Sich in Längsrichtung der Maschine erstreckend ist zwischen diesen beiden Schuhen eine Greiferbefestigungsvorrichtung angeordnet, die mit 28 bezeichnet ist. Diese Greiferbefestigungsvorrichtung umfal3t drei wesentliche Teile, nämlich zwei in der Mitte offene Kreuzköpfe 30, von denen jeder einen der Greiferschuhe 27 trägt, und eine Muffe 31 mit Gleitwegen an ihren beiden Enden für jeweils einen der Kreuzköpfe. Diese Greiferbefestigungsvorrichtung hat zwei wesentliche Aufgaben: (1) Die Kreuzköpfe können nach auswärts auseinander aus der Muffe durch einen Satz von vier großen hydraulischen Greiferdruckzylindern 32 bewegt werden, die die Greiferschuhe 27 fest gegen die seitliche Tunnelwand drücken. (2) Wenn die Greiferschuhe 27 festgesetzt sind, kann die Muffe 31 mit Hilfe eines Satzes von zwei kleineren hydraulischen Steuerdruckzylindern 33 seitlich verschoben werden, in dem sie auf den Kreuzköpfen gleitet. Diese seitliche Verschiebung bewirkt eine seitliche Steuerung für die Maschine".
Die Beschreibung führt weiter in Spalte 4, Zeile 60 ff aus:
"Wenn die Greiferschuhe 27 in zurückgezogener Stellung, (d.h. zurückgezogen von der seitlichen Wand des Tunnels) sind, wird die Maschine durch drei Steuerschuhe 20, 21, 21 an der Vorderseite der Maschine und durch einen hinteren Schuh 26 getragen. Um die Greiferschuhe 27 vorwärts in eine Greifstellung zu bringen, von der die Maschine vorgeschoben werden kann, und um sicherzustellen, daß diese Schuhe von der Tunnelwand zurückgezogen sind, sind die vier Vorschubdruckzylinder 37 zurückgezogen, so daß die Greiferbefestigungsvorrichtung 28 für die Greifer und der Wagen 34 nach vorne auf den Maschinenrahmen vorgezogen werden. Die Gleitvorrichtung ist vorgesehen durch zwei große Stangen 36A und 36B. Wenn die Greiferschuhe 27 ihre vordere Arbeitsstellung erreicht haben, werden die Greiferdruckzylinder ausgeschoben, um die Greiferschuhe fest gegen die zwei seitlichen Wände des Tunnels zu setzen."
Nach dem die Schuhe wieder gesetzt wurden, wird der unterbrochene Bohrvorgang fortgesetzt, wie dies in Spalte 5, Zeile 24 ff beschrieben ist:
"Wenn der Maschinenrahmen in Stellung gebracht ist und der Bohrvorgang fortgesetzt werden soll, so wird ein Bohren in gerader Richtung durch Ausschieben der vier Vorschubdruckzylinder 37 in gleichen Beträgen erzielt, wobei die Vorschubdruckzylinder gegen die abgestützten Greiferschuhe 27 drücken und so den Bohrkopf vorwärts in den Tunnel schieben."
Die Reaktionskraft des Bohrvorganges wird lediglich von den Greiferschuhen 27 aufgenommen, wie dies in Spalte 5 Zeile 42 ff ausgeführt ist.:
"Die vorderen Schuhe 20, 21, 22 arbeiten mit den Greiferschuhen 27 zum Stützen der Maschine zusammen. Während des Bohrvorganges der Maschine haben diese Schuhe 20, 21, 21 lediglich Gleitkontakt mit der Tunnelwand, da ein Abstützen am Tunnel nur in dem Maß notwendig ist, um die Drehung des Kopfes zu stabilisieren."
Diese Maschine hat daher einen unterbrochenen Bohrvorgang, ausgeführt nur dann, wenn die Greiferschuhe 27 gegen die Tunnelwand gesetzt sind.
Das spätere US-Patent Nr. 3 295 892 von Winberg et.al., erteilt am 03. Januar 1967, erörtert das US-Patent 3 202 737 von Robbins et.al. in Spalte 1 Zeilen 28 bis 45. Die Maschine nach dem Patent von Winberg et.al. ist ausgelegt um Tunnels mit einem Durchmesser von 7 Fuß zu bohren, während die Maschine nach dem Patent von Robbins et.al. bestimmt ist, größere Tunnels zu bauen, beispielsweise Tunnels mit einem Durchmesser von 16 Fuß. Das Patent von Winberg et.al., ebenso auch das Patent von Robbins et.al. sind auf die James Robbins and Associates, Inc. übertragen worden.
Diametral einander gegenüberliegende Stützschuhe 42 nach dem Patent von Winberg et.al. sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt und in Spalte 3, Zeile 11 ff beschrieben:
"Die sich an der Tunnelwand abstützenden Außenseiten der Stützschuhe 42 sind im wesentlichen rechtwinklig und haben Stachel 43, um den Halt in der Tunnelwand zu vergrößern. Von einem Ende aus gesehen sind die Außenflächen konvex entsprechend der Krümmung der Tunnelwand...."
Der an der Tunnelvorderseite herausgeschnittene Abraum wird durch ein endloses Förderband 26, gezeigt in Fig. 1, abtransportiert, das geneigt nach oben über die Stellvorrichtungen zum Ausschieben der einander gegenüberliegenden Stützschuhe 42 geführt ist, wie dies in Spalte 2, Zeilen 32-39, beschrieben ist.
Der Bohrvorgang ist in Spalte 5, Zeile 28 ff beschrieben:
"Wenn die Stützschuhe 42 von der Tunnelwand zurückgezogen hängend sind, um die Stützschuhe nach vorne zu einer neuen Abstützstelle zu bewegen, ist die Maschine am vorderen Ende durch Führungsschuhe 34 und einen hinteren Schuh 100 gestützt. Dieser hintere Schuh ist über einen hydraulischen Druckzylinder einstellbar und während des Betriebs der Maschine zurückgezogen gehalten. Für die Vorwärtsbewegung der Schuhe (die vorliegende Maschine ist mit einer Zweifußstütze versehen) werden die vier Vorschubdruckzylinder 81 zurückgezogen. Dadurch werden die gelösten Schuhe nach vorne gezogen, wobei das Steuergehäuse auf dem Rumpf während des Vorschubes gleitet. Sobald das vordere Ende dieses "Wieder-Setz-Schrittes" erreicht ist, wird vom Bediener Druckflüssigkeit in die Zylinder 57 des Schlittens 41 gegeben, so daß die Kolben dieser Zylinder auswärts nach außen geschoben werden und die Stützschuhe von neuem fest gegen die Tunnelwand gesetzt werden."
Die Beschreibung fährt in Zeile 74 ff fort:
"Alle Vorschubkräfte kommen durch die Vorschubdruckzylinder 81 von dem Hauptgehäuse unmittelbar zu den Stützschuhen."
Mit dieser Maschine kann daher ein Bohrvorgang nur dann erfolgen, wenn die Stützschuhe 42 fest gegen die Tunnelwand gesetzt sind. Es ist daher notwendig, den Bohrvorgang zu unterbrechen, während die Stützschuhe von der Tunnelwand gelöst sind und nach vorne geschoben werden, um an einer neuen Stelle wieder gegen die Tunnelwand abgestützt zu werden, wie dies in dem oben genannten Patent von Winberg et.al. beschrieben ist.
Das US-Patent Nr. 3 861 748, erteilt am 21. Januar 1975, erörtert das Patent 3 203 737 von Robbins et.al. in Spalte 1, Zeilen 13-15, und führt in Spalte 2, Zeilen 47 ff aus:
"Die Vorrichtung zum Vorschub der Bohrmaschine in den Tunnel umfaßt eine Greiferanordnung, die grundlegend ähnlich der Greiferanordnung in dem oben genannten US-Patent Nr. 3 203 737 ist."
Die Beschreibung führt dann in Spalte 2, Zeilen 51 ff aus:
"Die Greiferanordnung 30 hat einen Greiferschlitten 32 mit einem quer verlaufenden Durchgang 34, in dem zwei Greiferdruckzylinder 36, 38 in einer Linie angeordnet sind. Die Zylinder 36, 38 haben Kolbengehäuse, die an ihren geschlossenen Enden durch obere und untere Stützen 40, 42 fest miteinander verbunden sind. Ein Kolben, von denen einer mit 44 bezeichnet ist, ist in jedem Zylinder 36, 38 angeordnet. Kolbenstangen 46, 48 erstrecken sich von den Kolben 44 nach außen und tragen an ihren äußeren Enden Greiferschuhe 50, 52 zum Abstützen an der Tunnelwand."
Es wird darauf hingewiesen, daß diese Vorrichtung lediglich zwei Greiferdruckzylinder 36 und 38 mit zwei zugeordneten Kolbenstangen 46 und 48 hat.
Der Vorschub des Bohrkopfes wird durch Vorschubdruckzylinder 72, 74 bewirkt, die sich von den Greiferschuhen 50 und 52 geneigt nach vorne erstrecken, wie dies in den Fig. 1, 7, 8 und 9 dargestellt ist und in Spalte 3, Zeilen 23 ff beschrieben ist:
"In bekannter Art ist ein Paar von doppeltwirkenden hydraulischen Vorschubdruckzylindern 72, 74 zwischen den Greiferschuhe 50, 52 der Greiferanordnung 30 und dem vorderen Abschnitt des Rahmens 12 in der Nähe des Trägers 14 des Bohrkopfes angeordnet."
Die Arbeitsweise der Maschine ist in Spalte 3, Zeilen 28 ff beschrieben:
"Fig. 1 zeigt die Tunnelbohrmaschine vor Beginn des Vorschubes. Die Greiferdruckzylinder 36, 38 sind ausgefahren und pressen die Greiferschuhe 50, 52 auswärts in Stützkontakt mit den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Tunnels. Druckflüssigkeit wird in die Vorschubdruckzylinder 72, 74 gegeben, um diese auszuschieben. Sie stützen sich an ihren hinteren Enden gegen die Greiferanordnung 30 ab und schieben den Rahmen 12 und damit den Bohrkopf 18 in axialer Richtung nach vorne gegen die Tunnelvorderseite. In dieser Zeit dreht der Motor 20 den Bohrkopf. Durch die Drehung des Bohrkopfes und den Vorschub der Maschine schneiden die Schneidvorrichtung 26 konzentrische Einschnitte in die Tunnelvorderseite und entfernen das Gestein zwischen den Einschnitten. Das entfernte Gestein wird von Schöpfeimern 28 aufgegriffen und in eine obere Gleitbahn eingeworfen, die das Gestein zu einem Förderband im Inneren des Baumes 16 bringt. Wenn der Rahmen 12 sich vorwärts bewegt, so bewegt sich das Führungsrad 62 vorwärts durch die Führungslager 58, 60 im Schlitten 32.
Wenn die Vorschubdruckzylinder 72, 74 das Ende ihrer Ausdehnung erreicht haben, werden die Druckzylinder 36, 38 zurückgezogen, um die Greiferschuhe 50, 52 außer Eingriff mit der Tunnelwand zu bringen. Anschließend werden die Vorschubdruckzylinder 72, 74 eingezogen, so daß die Greiferanordnung 70 nach vorne entlang der Schiene 62 geschoben wird. Wenn die Greiferanordnung in ihrer vorderen Stellung auf der Schiene 62 angelangt ist, werden die Greiferdruckzylinder 36, 38 ausgefahren und der oben genannte Vorgang wird wiederholt."
Es ist ersichtlich, daß der Bohrkopf nicht nach vorne geschoben wird, wenn die Greifer-Druckzylinder 36 und 38 zurückgezogen werden, um die Greiferschuhe 50, 52 außer Eingriff mit der Tunnelwand zu bringen, und wenn die Vorschubdruckzylinder 72, 74 eingezogen werden, um die Greiferanordnung 70 nach vorne zu schieben und die Greiferschuhe 50, 52 an dem neuen Ort wieder zu setzen. Daraus ergibt sich, daß der Bohrvorgang dieser Tunnelbohrmaschine nicht kontinuierlich ist, sondern unterbrochen.
Das US-Patent 3 967 463 von Grandon, erteilt am 06. Juli 1976, hat den Titel Kontinuierliche Tunnelbohrmaschine und Verfahren. Dieses Patent erörtert das Patent Nr. 3 203 737 von Robbins et.al. in Spalte 1, Zeilen 22 bis 39, wobei in Spalte 1 Zeilen 32 bis 39 ausgeführt wird:
"Diese Zylinder stützen sich rückwärts gegen die Greiferanordnung ab und wenn sie auseinandergefahren werden, schieben sie den Rahmen und den davon getragenen Bohrkopf vorwärts in den Tunnel. Am Ende des Ausschubs wird die Greiferanordnung von der Tunnelwand zurückgezogen und nach vorne geschoben, um die Zylinder in eine neue Stellung zu bringen. Sie werden dann seitlich ausgeschoben, um einen neuen Halt an der Tunnelwand zu finden und den Vorgang zu wiederholen.
Die Arbeitsweise der Grandon Maschine ist in Spalte 5, beginnend in Zeile 5 ff wie folgt beschrieben:
"Die Greiferschuhe 18 sind ausgeschoben, um sich an der Tunnelwand abzustützen, so daß das rückwärtige Schild 12 im Tunnel festgesetzt ist. Die Vorschubdruckzylinder 52 werden ausgeschoben, um das vordere Schild 10 in Bezug zu dem festgesetzten rückwärtigen Schild 12 vorwärts zu schieben. Der Bohrkopf 60 wird gedreht, um die Tunnelvorderseite 70 zu graben, während das Schild 10 vorwärts bewegt wird. Nach dem vollständigen Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 52 werden die Greiferschuhe 18 zurückgezogen und die Vorschubdruckzylinder benutzt, um das rückwärtige Schild in bezug zum vorderen Schild 10 vorzuschieben. Nach dem die Vorschubdruckzylinder 52 vollständig eingezogen sind und das rückwärtige Schild 12 in seiner neuen Stellung vor seiner alten Stellung ist, werden die Greiferschuhe 18 wieder ausgefahren und der oben genannte Vorgang wiederholt."
Es ist festzustellen, daß nach dem vollen Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 52 die Greiferschuhe zurückgezogen werden und die Vorschubdruckzylinder das rückwärtige Schild nach vorne schieben. Es ist selbstverständlich, daß während dieses Vorgangs der Bohrvorgang unterbrochen ist, so daß der Bohrvorgang intermittierend und nicht kontinuierlich ist.
Die Beschreibung fährt in Spalte 5 , Zeile 25 ff fort:
"Die Vorschubdruckzylinder 52 werden benutzt, um das vordere Schild 10 in bezug zu dem festgesetzten hinteren Schild 12 vorzuschieben, während der Bohrkopf 60 angetrieben wird, um die Tunnelvorderseite 70 zu bohren.
Nach dem vollen Vorschub des vorderen Schildes 10 werden die Greifschuhe 18 zurückgezogen und die Vorschubdruckzylinder 52 werden benutzt, um das rückwärtige Schild 12 in eine neue Stellung nach vorne zu schieben. Die hinteren Vorschubdruckzylinder 48 können benutzt werden, um den Vorschub des Schildes 12 zu unterstützen. Mit anderen Worten, die hinteren Vorschubdruckzylinder können nach hinten ausgeschoben werden und sich gegen das vordere Ausbausegment 5 der Tunnelröhre TL abstützen. Nach dem Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 48 werden die Greiferschuhe 18 wieder ausgefahren, um das rückwärtige Schild 12 im Tunnel festzusetzen. Anschließend kann das vordere Schild 10 wiederum nach vorne in Bezug zu dem rückwärtigen Schild 12 mit Hilfe der Vorschubdruckzylinder 52 geschoben werden."
Daraus ergibt sich ganz deutlich, daß der Bohrvorgang der Grandon Maschine intermittierend ist.
In der Maschine nach dem Patent von Grandon, wie auch in der Maschine nach dem Patent von Cass, sind lediglich zwei Greiferdruckzylinder 80 und 82 zum Setzen der Greiferschuhe vorgesehen, wie dies in Spalte 5, Zeilen 50 bis 52 ausgeführt ist. Wie bereits oben festgestellt und mit Bezug zu den Zeilen 9 bis 11 der Spalte 5, bohrt der Bohrkopf die Tunnelvorderseite, wenn das vordere Schild 10 vorgeschoben wird. Wenn jedoch die Greiferschuhe vorwärts zum erneuten Setzen geschoben werden, steht das vordere Schild 10, so daß die Tunnelvorderseite nicht gebohrt wird. In Spalte 6, Zeile 42 ff, wird ausgeführt:
"Die Stützen 112 können ausgefahren werden, um sich an der Tunnelwand abzustützen, um so zu helfen, das vordere Schild 10 in Stellung zu halten, während das hintere Schild 12 nach vorne geschoben wird."
Dieser Vorgang ist weiter erklärt in Spalte 7, Zeile 16 ff:
Während des Bohrens ist das rückwärtige Schild 12 fest in Stellung gehalten durch die Greiferschuhe 18 und19, die nach außen in Stützkontakt mit der Tunnelwand geschoben sind."
Weiter wird dieser Vorgang beschrieben in Spalte 7, Zeile 59 ff:
"Mit Bezug auf die Fig. 1 und 6 bis 8 wird nun ein Vorschubvorgang der Maschine beschrieben. Zunächst ist die Maschine in der in Fig. 1 gezeigten Stellung. Die Hilfs- Vorschubdruckzylinder 48 sind gegen den vorderen Abschnitt des Ausbaus der Tunnelröhre TL abgestützt und die Vorschubdruckzylinder werden ausgeschoben, um das vordere Schild 10 in Bezug zum hinteren Schild 12 vorzuschieben."
In Spalte 8, Zeile 3 ff wird ausgeführt:
"Nach dem vollständigen Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 52 werden diese Vorschubdruckzylinder zurückgezogen und das hintere Schild 12 wird um einen Betrag nach vorne geschoben, der gleich der Ausschublänge der Haupt- Vorschubdruckzylinder 52 ist."
Während das hintere Schild durch Zusammenziehen der Vorschubdruckzylinder 52 nach vorne geschoben wird, werden das vordere Schild und der von ihm getragene Bohrkopf an der Stelle gehalten. Die Beschreibung fährt dann in Spalte 8, Zeile 11 ff, fort:
"Nach dem Vorschieben des hinteren Schildes 12 werden die Vorschubdruckzylinder 52 erneut ausgeschoben, um das vordere Schild 10 weiter vorzuschieben."
Die Doppelschild-Tunnelbohrmaschine nach dem US-Patent 4 420 188 von Robbins et.al., erteilt am 13. Dezember 1983, ähnelt der Maschine nach dem Patent 3 967 463 von Grandon. Vergleiche z.B. die Fig. 1, 2, 3 und 4 des Patentes von Grandon mit den Fig. 3, 4, 5 und 6 mit dem Patent 4 420 188 von Robbins et.al. Diese beiden Patente wurden auf die Robbins Company ubertragen. Die Anmeldung 481 292, eingereicht am 20. Juni 1974, ist in dem Patent 4 420 188 von Robbins et.al. genannt in Spalte 1, Zeilen 11 und 12. Die Anmeldung 481 393, eingereicht am 20. Juni 1974, ist in dem Patent von Grandon in Spalte 1, Zeilen 9 bis 11 genannt. Das Patent Nr. 4 420 188 von Robbins et.al. wurde aufgrund einer Fortsetzungsanmeldung der Anmeldung Nr. 802 878 erteilt, die eine Fortsetzungsanmeldung der Anmeldung der Nr. 677 709 war, die wiederum eine Fortsetzungsanmeldung der Anmeldung Nr. 481 292 oder 481 393 war.
Das Patent Nr. 4 420 188 von Robbins et.al. nimmt Bezug zu dem früheren Patent 3 203 737 von Robbins et.al. in Spalte 1, Zeilen 24 bis 41.
Die Maschine nach dem Patent 4 420 188 von Robbins et.al., die ähnlich der Maschine nach dem Patent von Grandon ist, hat ein vorderes Schild 10 und ein hinteres Stützschild 12, wie dies in Fig. 1, Zeilen 5 ff beschrieben ist:
"Die Greiferschuhe sind ausgefahren, um in die Tunnelwand einzugreifen und so das hintere Schild 12 im Tunnel festzusetzen. Die Vorschubdruckzylinder 52 werden ausgefahren, um das vordere Schild 10 in bezug zu dem festgesetzten hinteren Schild 12 nach vorne zu schieben. Der Bohrkopf 60 wird gedreht, um die Tunnelvorderseite 70 zu bohren, während das Schild 10 vorwärts bewegt wird.
Nach dem vollständigen Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 52 werden die Greiferschuhe 18 zurückgezogen und die Vorschubdruckzylinder benutzt, um das rückwärtige Schild in bezug zum vorderen Schild 10 vorzuschieben. Nach dem die Vorschubdruckzylinder 52 vollständig eingezogen sind und das rückwärtige Schild 12 in seiner neuen Stellung vor seiner alten Stellung ist, werden die Greiferschuhe 18 wieder ausgefahren und der oben genannte Vorgang wiederholt."
Diese Ausführungen sind identisch mit der Beschreibung in dem Patent Nr. 3 967 463 von Grandon, Spalte 5, beginnend in Zeile 5. Es ist daher ersichtlich, daß der Bohrkopf 10 sich nicht dreht, um die Tunnelvorderseite zu bohren, während das vordere Schild 10 stehen bleibt und die Druckzylinder 62 benutzt sind, um das hintere Schild in bezug zum vorderen Schild 10 nach vorne zu schieben, so daß später das vordere Schild in bezug zum festgesetzten hinteren Schild nach vorne bewegt werden kann. Wie bereits bei den anderen Patenten erörtert, hat die Maschine des vorliegenden Patents einen zeitlich unterbrochenen Bohrvorgang. Dieser Vorgang ist weiter beschrieben in Spalte 5, beginnend mit Zeile 25:
"Die Vorschubdruckzylinder 52 sind benutzt, um das vordere Schild 10 vorwärts in bezug zu dem festgesetzten hinteren Schild 12 zu bewegen, während der Bohrkopf 60 zum Bohren der Tunnelvorderseite 70 angetrieben ist. Nach dem vollständigen Vorschub des vorderen Schildes 10 werden die Greiferschuhe 18 zurückgezogen und die Vorschubdruckzylinder 52 benutzt, um das hintere Schild 12 nach vorne in eine neue Stellung zu schieben Nach dem Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 48 werden die Greiferschuhe 128 wieder ausgeschoben, um das hintere Schild durch Abstützen in dem Tunnel festzusetzen. Anschließend wird das vordere Schild 10 in bezug zum hinteren Schild 12 durch die Vorschubdruckzylinder 52 erneut vorgeschoben."
Die Ausführungen in diesem Patent von Spalte 4, Zeile 27, bis Spalte 5, Zeile 48, sind die gleichen wie in dem Patent Nr. 3 967 463 von Grandon von Spalte 4, Zeile 27, bis Spalte 5, Zeile 49.
Daß die Maschine nach dem Patent 4 420 188 von Robbins et.al. zeitweise steht, ist weiter in Spalte 5, beginnend mit Zeile 47 ausgeführt:
"...Vorschub des Schildes 12 wird allein durch die Vorschubdruckzylinder 48 bewirkt. Die Tunnelverbauung wird eingebracht, während die Maschine still steht, nach dem Ausschieben der Vorschubdruckzylinder 48, um das Schild 12 vorzuschieben, und nach dem anschließendem Einziehen der Druckzylinder 48, um den Raum zur Aufnahme eines neuen Segmentes der Tunnelröhre zu schaffen."
Die Greiferschuhe werden lediglich durch ein Paar von hydraulischen Druckzylindern 94, 96 bewegt, wie dies in Spalte 5, Zeile 65 ff ausgeführt ist:
"Der Rahmen 84 umfaßt ein Paar von im wesentlichen radial verlaufenden Führungen 90 für ein Paar von seitlich angeordneten, einander diametral gegenüberliegenden Greiferschuhen 92, 93. Die Greiferschuhe 92, 93 werden ausgeschoben und zurückgezogen durch ein Paar von oberen und unteren doppeltwirkenden hydraulischen Zylindern 94, 96. Der obere Zylinder 94 ist zwischen Aufnahmelaschen 98, 100 an den oberen Enden der Greiferschuhe 92, 93 angeordnet. Entsprechend ist der untere Druckzylinder 96 zwischen Aufnahmelaschen 102, 104 an dem unteren Ende der Greiferschuhe 92, 93 angeordnet."
Das spätere US-Patent Nr. 4 548 443 von Turner, erteilt am 22. Oktober 1985, gleichfalls an die Robbins Company übertragen, nimmt Bezug zu dem früheren, oben abgehandelten US- Patent Nr. 4 420 188 von Robbins et.al. in Spalte 1, Zeile 27, bis Spalte 2, Zeile 3. In diesem Patent ist das Schild 12 das vordere Schild (Spalte 3, Zeilen 40, 41, 44, 45, 52 und 54 und Spalte 5, Zeilen 17, 23, 31, 40, 50, 56 und 62), während das hintere Schild mit 14 bezeichnet ist (Spalte 3, Zeilen 40, 41, 46 und 52 und Spalte 4, Zeilen 20, 24, 32, 41, 52 und 57). Die Ausbildung und Arbeitsweise der Maschine nach dem Patent 4 548 443 ist ähnlich zu den Maschinen entsprechend dem US- Patent Nr. 4 420 188 und dem US-Patent Nr. 3 967 463. Der wesentliche Unterschied ist erklärt in Spalte 1, beginnend mit Zeile 27:
"Eine bekannte Doppelschild-Tunnelbohrmaschine ist in dem US- Patent 4 420 188 Robbins et.al. beschrieben. Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber der Maschine in dem Patent von Robbins et.al. besteht in der Verwendung einer Reihe von mindestens drei Paaren von ersten hydraulischen Vorschubdruckzylindern zwischen dem ersten und dem zweiten Schild, wobei jedes Paar der ersten Vorschubdruckzylinder V- förmig angeordnet ist, in einem Winkel von ungefähr 15-60º zueinander in einer zu den zugeordneten Abschnitten der Schilde im wesentlichen parallel verlaufenden Ebene, wobei die Winkelhalbierende der eingeschlossenen Winkel im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Maschine verläuft.
Die Paare der ersten Vorschubdruckzylinder verbinden das erste und das zweite Schild fest miteinander und ermöglichen so den axialen Vorschub (durch gleichzeitigen Betrieb), die Übertragung des Reaktionsdrehmomentes von dem Träger des Bohrkopfes zu der Greiferanordnung, wobei sie die umgekehrte Drehung des Trägers des Bohrkopfes durch das auf dem Bohrkopf ausgeübte Drehmoment auffangen, des Steuerns (durch Ansteuern einzelner Zylinder, in dem das erste Schild, der Bohrkopfträger und der Bohrkopf in einem Winkel zu dem zweiten Schild, das durch die Greiferanordnung in Stellung gehalten wird, eingestellt wird) und der Korrektur der Drehung (durch Betätigung einzelner Zylinder zur Drehung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn des ersten Schildes, des Bohrkopfträgers und des Bohrkopfes in Bezug zu dem zweiten Schild, das durch die Greiferanordnung festgehalten ist). Somit haben die neuen ersten Vorschubdruckzylinderpaare die Aufgabe des Vorschubes, der Aufnahme des Drehmomentes, eine Steuerfunktion und die Aufgabe der Korrektur der Drehung. Diese Druckzylinder gewährleisten jederzeit eine feste Anordnung zwischen dem ersten und zweiten Schild. Sie ersetzen die bekannten in axialer Richtung verlaufenden nach hinten ausschiebbaren Vorschubdruckzylinder (wie die Vorschubdruckzylinder 52 in dem US-Patent 4 420 188 von Robbins et.al.). Sie machen eigene Zylinder zur Aufnahme des Drehmomentes überflüssig (wie die Zylinder 152 und 154 zur Aufnahme des Drehmomentes in dem Patent von Robbins et.al.) Sie machen ferner eine genaue Kontrolle der Länge der Zylinder zur Aufnahme des Drehmomentes während des axialen Vorschubes überflüssig (wie in dem Patent von Robbins et.al., in dem zur Sicherung gegen eine Drehung des ersten Schildes in Bezug zum zweiten Schild sich die Zylinder 152 und 154 zur Aufnahme des Drehmomentes während ihrer Drehbewegung wegen der Vorwärtsbewegung des ersten Schildes ständig ausdehnen)."
Der Bohrvorgang der Maschine nach dem Patent 4 548 443 ist zeitlich unterbrochen, wie dies in Verbindung mit den anderen Patenten beschrieben ist. Der Vorschub des Bohrkopfes wird bewirkt durch die verbundene Arbeitsweise aller Vorschubdruckzylinder wie dies in Spalte 2, beginnend mit Zeile 28 ausgeführt ist:
"...Steuerung der Paare der ersten Vorschubdruckzylinder, um einen axialen Vorschub auf den Bohrkopf durch gleichzeitige Betätigung aller ersten Vorschubdruckzylinder zu bewirken (1)..."
und weiter beginnend mit Zeile 44:
"In einem zweiten Schritt, während sich der Bohrkopf im wesentlichen um seine horizontale Achse dreht, wird der Bohrkopf vorwärts in den Felsen geschoben, in dem gleichzeitig alle hinter dem Bohrkopf angeordneten ersten Vorschubdruckzylinder ausgeschoben werden..
In Bezug auf das vordere und hintere Schild wird in Spalte 3, Zeile 40 ausgeführt:
"Das hintere Schild 14 ist teleskopartig in das vordere Schild 12 einfahrbar. In dieser Hinsicht ist die vorliegende Erfindung ähnlich zu der in dem US-Patent Nr. 4 420 188 offenbarten Maschine von Robbins et.al. Auf die Offenbarung in dieser Patentschrift wird hier Bezug genommen. Das vordere Schild 12 hat einen hinteren Abschnitt 16, der den vorderen Abschnitt 18 des hinteren Schildes 14 überlappt."
Das vordere Schild trägt den Bohrkopf, wie dies in Spalte 4, Zeile 11 ausgeführt ist:
"Der Bohrkopfträger 32 (Fig. 3) und das vordere Schild 12 tragen den Bohrkopf 25.... Das vordere Schild 12 bildet die äußere Anordnung des Bohrkopfträgers 32."
Daß der Bolirvorgang der Maschine nach dem Patent 4 548 443 zeitlich unterbrochen ist, wird durch die Ausführungen in Spalte 4, Zeile 17 ff, belegt:
"Im vorderen Schild 12 sind die vorderen Stützschuhe 33 angeordnet, die während des Bohrvorganges ausgefahren sind, um den Bohrkopf 24 zu stützen, und die das vordere Schild 12 im Tunnel festhalten, während das hintere Schild 14 während dieses Arbeitsschrittes vorgeschoben werden kann."
Wenn das vordere Schild 12 in dem Tunnel festgelegt ist, während das hintere Schild 14 nach vorne geschoben ist, kann der Bohrvorgang nicht fortgesetzt werden, da er davon abhängig ist, daß das vordere Schild 12 während des Bohrvorganges vorgeschoben wird.
Das hintere Schild 14 ist beschrieben in Spalte 3, Zeile 57 ff:
"Die große Stütze, die Greiferanordnung 35 ist fensterartig auf dem kreisförmigen Tragrahmen 23 des hinteren Schildes angeordnet und bildet eine Einheit zur Aufnahme der Vorschubkräfte, des Drehmomentes und der Steuerkräfte."
Das hintere Schild ist weiter beschrieben in Spalte 5, beginnend mit Zeile 14 wie folgt:
"Das hintere teleskopartige Schild besteht aus der Schildanordnung, der fensterartig angeordneten Greiferanordnung 35, einem vorderen Schildabschnitt 18, der teleskopartig in das vordere Schild 12 einschiebbar ist, einem Schwanzabschnitt 20 und acht Hilfsvorschub-Druckzylindern 38 (Fig. 4).
Die drei Greiferschuhe 57, 59 und 61 (Fig. 4) arbeiten durch Fenster in dem hinteren Schild 14. Der rechte und der linke Greiferschuh 59 und 61 hängen an Bolzen 63 und 65, die in Stützen 58 und 80 eingesetzt sind und die durch den unteren Abschnitt des Trägerrahmens 23 des hinteren Schildes gesichert sind."
Da das hintere Schild 14 eine umlaufende Ringform hat, in dem Fenster ausgebildet sind, können die Greiferschuhe 57, 59 und 61 keine Bewegung in Längsrichtung der Maschine durchführen.
Die im Winkel verlaufenden Vorschubdruckzylinder sind mit dem Tragrahmen 23 verbunden, der ein festes Teil des hinteren Schildes 14 ist, und sind nicht unmittelbar mit den Greiferschuhen 57, 58 und 61 verbunden, wie dies in Spalte 4, Zeile 21 ff, ausgeführt ist:
Die im Winkel verlaufenden ersten Vorschubdruckzylinder 28 sind doppeltwirkende hydraulische Zylinder und paarweise zwischen dem vorderen Schild 12 und dem rückwärtigen Schild 14 angeordnet. Die Vorschubdruckzylinder 28 sind in zapfenartigen vorderen Stützen 13 angeordnet, gesichert durch den Bohrkopfträger 32, und in zapfenartigen hinteren Stützen 15, gesichert durch den hinteren Tragrahmen 23 für das hintere Schild.
Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, sind die ersten Vorschubdruckzylinder 28 kreisförmig in vier gleichen Abständen paarweise zwischen dem vorderen Schild 12 und dem hinteren Schild 14 angeordnet."
Die Beschreibung führt in Spalte 4, Zeile 39 ff aus:
"Die Paare der Vorschubdruckzylinder 28 verbinden das erste und zweite Schild 12 und 14 fest miteinander. Weiterhin übernehmen die Vorschubdruckzylinder 28 mehrere Aufgaben des axialen Vorschubes, wenn die Vorschubdruckzylinder 28 gleichzeitig betätigt sind...."
Die Anordnung der Vorschubdruckzylinder ist weiter in Spalte 5, Zeilen 27 ff beschrieben:
"Die ersten Vorschubdruckzylinder 28 (Fig. 3) sind an dem vorderen Schild 12 befestigt und übertragen die Vorschubkraft über den Trägerrahmen 23 des hinteren Schildes über die Greiferschuhe 57, 59 und 61 in die Tunnelwand."
Daraus ergibt sich, daß die Vorschubdruckzylinder nicht unmittelbar auf die Greiferschuhe 57, 59 und 61 wirken und auch nicht unmittelbar mit den Greiferschuhen 57, 59 und 61 verbunden sind, jedoch mit dem Trägerrahmen 23 verbunden sind, der die Stellung der Greiferschuhe bestimmt, die durch die Fenster im hinteren Schild arbeiten, wie dies oben beschrieben ist.
Die Arbeitsweise der Maschine ist beschrieben in Spalte 5, beginnend mit Zeile 33:
"Als nächstes wird ein Arbeitszyklus der Tunnelbohrmaschine 10 beschrieben. Die Maschine 10 wird über einen Bereich von ca. 1,2 m vorgeschoben. Dieser Vorschub wird erzeugt durch Ausschieben der ersten Vorschubdruckzylinder 28. Die Vorschubkraft wird von den Greiferschuhen 57, 59 und 61 aufgenommen, die durch die Greiferschuhzylinder 30 auseinander geschoben sind und sich in der Tunnelwand abstützen....
Der Bohrkopf 24 bohrt etwa 1,2 m am Kopf. Wenn der Vorschub abgeschlossen ist, werden die Greiferschuhe 57, 59 und 61 zurückgezogen, in dem die Greiferdruckzylinder 30 und 36 eingezogen werden. Das hintere Schild 14 wird dann nach vorne geschoben durch Einziehen der ersten Vorschubdruckzylinder 28 und durch Ausschieben der hinteren Hilfsdruckzylinder 38, so daß der Arbeitszyklus wiederholt werden kann."
Es ist daher ersichtlich, daß die in diesem Patent offenbarte Maschine ebenfalls einen zeitlich unterbrochenen Bohrvorgang hat.
Das Patent Nr. Re 31 511 von Spencer, wieder herausgegeben am 31. Januar 1948, und ebenfalls an The Robbins Company übertragen, erörtert seine vorteilhafte Anordnung in Spalte 3, Zeilen 67 ff:
Die Hauptteile der Tunnelbohrmaschine sind ein Hauptrahmen mit einem Bohrkopfträger 10, der an einem röhrenförmigen Schild 12 befestigt ist, und ein sich nach rückwärts erstreckender Tragbaum 14. Eine Greiferanordnung 16 ist über einen geraden Abschnitt des Tragbaumes 14 verschiebbar angeordnet. Vorschubdruckkolben 18, an beiden Seiten der Maschine angeordnet, sind zwischen dem Bohrkopfträger 10 und der Greiferanordnung 16 angeordnet, im wesentlichen in der Art, wie dies in dem US-Patent Nr. 3 203 737, erteilt am 31. August 1965 an Richard J. Robbins, Douglas F. Winberg und Hohn Galgoczy, und durch das US-Patent Nr. 3 861 748, erteilt am 21. Januar 1975 an David T. Cass, beschrieben ist.
Wie dies bei derartigen Tunnelbohrmaschinen bekannt ist, ist die Greiferanordnung 16 vorne am Tragbaum 14 angeordnet. Die Greiferschuhe 17 werden hydraulisch nach außen in Greifkontakt mit den seitlichen Tunnelwänden ausgeschoben. Anschließend werden die Vorschubdruckzylinder 18 ausgeschoben, während der Bohrkopf durch mehrere Antriebsmotore 22 gedreht wird.... Wenn die Vorschubdruckzylinder 18 ihre vordere Arbeitsendstellung erreicht haben, werden die Greiferschuhe 17 zurückgezogen und die Druckzylinder 18 eingezogen, damit die Greiferanordnung nach vorne in eine neue Stellung gebracht werden kann. Anschließend werden die Greiferschuhe 17 wieder nach außen in Abstützstellung mit der Tunnelwand gebracht und der Bohrvorgang kann fortgesetzt werden."
Die Maschine nach diesem Patent führt also ebenso einen zeitlich unterbrochenen Bohrvorgang aus, der dann unterbrochen ist, wenn die Greiferanordnung die Greiferschuhe 17 in bezug zum Bohrkopf nach vorne in eine neue Stellung bringt.
Eine Tunnelbohrmaschine, für die keine Patentanmeldung hinterlegt wurde, arbeitete in Stillwater, Minnesota bei Trailer Brothers, Inc., in den Jahren 1981 und 1982. Diese Maschine hatte ein Hauptgehäuse, das mit einem Träger für einen drehbaren Bohrkopffest verbunden war. Der mittlere Abschnitt dieses Hauptgehäuses war hohl. Ein Förderband lief in Längsrichtung der Maschine durch das hohle Hauptgehäuse, um den Abraum unmittelbar hinter dem Bohrkopf aufzunehmen und an die Hinterseite der Maschine zu bringen. Das Hauptgehäuse und der Bohrkopf wurden durch sich in Längsrichtung ausdehnende Vorschubdruckzylinder vorbewegt, die zwischen dem Hauptgehäuse und einem Satz von am Umfang des hohlen Hauptgehäuses angeordneten Stützschuhen befestigt waren. Diese Maschine hatte zwölf Stützschuhe und zwölf Vorschubdruckzylinder.
Diese Stützschuhe waren einzeln gegen die Tunnelwand gepreßt, durch kurze, radial verlaufende Stützschuhdruckzylinder, die gelenkig mit dem Hauptgehäuse und den Stützschuhen verbunden waren. Die Vorschubkraft wurde auf das Hauptgehäuse über Gleitlager für die entsprechenden Vorschubdruckzylinder ausgeübt, befestigt am Hauptgehäuse und am Bohrkopf, so daß Hauptgehäuse und die Gleitlager der Vorschubdruckzylinder in bezug zu den Stützschuhen vorgeschoben wurden.
Bei dieser Anordnung konnten die Stützschuhdruckzylinder für die Stützschuhe abwechselnd ausgeschoben werden, so daß die diesen Stützschuhdruckzylindern zugeordneten Stützschuhe einen ersten Satz von Stützschuhen bildeten, während die einen zweiten Satz bildenden Stützschuhdruckzylinder der anderen Stützschuhe zurückgezogen wurden, um diese Stützschuhe entlang der Tunnelwand zu schieben. Die Vorschubdruckzylinder, die zwischen den Stützschuhen des ersten Satzes und dem Hauptgehäuse der Maschine angeordnet waren, konnten zum Vorschub der Maschine und des Bohrkopfes ausgeschoben werden, während der andere Satz der Vorschubdruckzylinder der anderen Stützschuhe zurückgezogen werden konnte, um den anderen Satz der Stützschuhe nach vorne zu schieben. Da das Hauptgehäuse der Maschine in bezug zu dem nicht abstützenden Satz der Stützschuhe vorgeschoben wurde, konnten die Stützschuhdruckzylinder der Stützschuhe dieses Satzes nach vorne und geneigt nach außen in bezug zu dem sich nach vorne bewegenden Hauptgehäuse bewegt werden.
Die Schwierigkeit der Maschine nach Stillwater war die Kompliziertheit der Vorrichtung wegen der großen Anzahl von Stützschuhen und Vorschubdruckzylindern. Außerdem hatten die Gleitlager der Stützschuhdruckzylinder an dem rohrförmigen Hauptgehäuse große örtliche Drucke an den Basen der Stützschuhdruckzylinder aufzunehmen. Da außerdem die Stützschuhdruckzylinder zum Setzen der Stützschuhe während des Vorschubs des Hauptgehäuses in bezug zum Hauptgehäuse verschoben werden mußten, war der Vorschub bei jedem Stützschuh sehr kurz.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Ausführungsform einer Tunnelbohrmaschine, die stetig vorgeschoben wird, so daß ein stetiger Tunnelbohrvorgang erhalten wird, wobei die Vorrichtung zuverlässig, robust und einfach arbeitet.
Die erfindungsgemäße Tunnelbohrmaschine verwendet eine vereinfachte Art von Stützschuhen, die in Stützstellung gebracht werden können, um die durch den Vorschub der Tunnelbohrmaschine erzeugte Vorschubkraft aufzufangen, und die gelöst und nach vorne geschoben werden können, während die Vorschubkräfte zum Vorschub der Maschine auf die Tunnelwand durch eine andere Stützstruktur übertragen werden.
Zum Abstützen an der Tunneiwand trägt jeder Stützschuh ein gebogenes Schutzschild, das mit einem Umfangs-Schutzschild der Tunnelbohrmaschine zusammenwirkt, um ein Verwinden oder Verdrehen der Stützschuhe zu begrenzen.
Die Vorschubkraft kann von einem Paar von Stützschuhen unmittelbar auf das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine übertragen werden, um es vorzuschieben. Vorzugsweise sind zwei Paare von einander entgegengesetzt angeordneten Schleppschritt- Stützschuhen vorgesehen, die so angeordnet sind, daß jedes Paar der Stützschuhe in eine Stellung vor das andere Paar der Stützschuhe gebracht und abgestützt werden kann, worauf dieses Paar von Stützschuhen gelöst und nach vorne erneut vor das andere Paar bewegt und abgestützt werden kann, so daß der Vorschub auf das Gehäuse zunächst von dem ersten Stützschuhpaar und dann von dem anderen Stützschuhpaar erzeugt wird, so daß das Gehäuse eine andauernde Vorschubkraft erhält.
Die Abstützstruktur umfaßt zwei Paare von Stützschuhen, die in bezug zu dem Gehäuse der Tunnelbohrmaschine verschiebbar sind und rechtwinklig zueinander angeordnet sind und die durch sich diametral durch das Gehäuse zwischen den Stützschuhen jedes Paares erstreckende hydraulische Druckvorrichtungen an die Tunnelwand anpreßbar sind. Diese Stützschuhe sind mit dem Gehäuse nur durch Zweibeine verbunden, deren Stützbeine mit vier Vorschubaufnahmevorrichtungen der Tunnelbohrmaschine verbunden sind, die annähernd an den Quadrantpunkten der Tunnelbohrmaschine angeordnet sind. Die zwei Stützbeine jedes Zweibeines verzweigen vorwärts von ihrer Spitze, die mit dem mittleren Umfangspunkt jedes Stützschuhes verbunden ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Vorderansicht auf den vorderen Abschnitt der Tunnelbohrmaschine mit der Anordnung der Setzelemente für die Stützschuhe und der Anordnung zum Vorschieben des Gehäuses der Tunnelbohrmaschine in bezug zu den Stützschuhen,
Fig. 2 und 3 Längsschnitte durch den vorderen Abschnitt der Tunnelbohrmaschine mit weggebrochenen Teilen und Teilen in unterschiedlichen Arbeitsstellungen,
Fig. 4 die Tunnelbohrmaschine im Querschnitt gemäß 4-4 der Fig. 2,
Fig. 5 die Tunnelbohrmaschine im Querschnitt gemäß 5-5 der Fig. 3,
Fig. 6 die Tunnelbohrmaschine in einem weiteren Querschnitt nach den Fig. 4 und 5, jedoch mit unterschiedlichen Arbeitsstellungen der Teile,
Fig. 7, 9, 11, 13 und 15 die Tunnelbohrmaschine in schematischen Längsschnitten durch ihren vorderen Abschnitt mit Teilen in unterschiedlichen Arbeitsstellungen,
Fig. 8, 10, 12, 14 und 16 die Tunnelbohrmaschine im Querschnitt nach 4-4 der Fig. 2 mit den Elementen in Arbeitsstellungen entsprechend den Arbeitsstellungen der Fig. 7, 9, 11, 13 und 15,
Fig. 17 eine elektrische und eine hydraulische Schaltung, die die Vorrichtung zum Setzen der Stützschuhe in Stützstellung zeigt und
Fig. 18 und 19 eine elektrische und eine hydraulische Schaltung, die die Vorrichtung zum Vorschub der Tunnelbohrmaschine in bezug zu den Stützschuhen zeigt.

Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung

Eine gattungsgemäße Ausführungsform einer Tunnelbohrmaschine entsprechend der hier vorliegenden Anmeldung ist in den Fig. 15 und 16 der US-Patentschrift 4 420 188 und Fig. 1 der US- Patentschrift 4 548 443 gezeigt, die oben ausführlich erörtert wurden. Es werden daher Merkmale, die keine Bedeutung für die hier vorliegende Erfindung haben, nicht im Detail beschrieben, ebenso auch solche Elemente, die in ihrer Art bekannt sind, auch wenn einzelne Konstruktionselemente sich unterscheiden.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, hat die Tunnelbohrmaschine ein zylindrisches Gehäuse 1 entsprechend den Abmessungen und der Form des zu bohrenden Tunnels. Der vordere Abschnitt des Gehäuses trägt einen drehbaren Bohrkopf 2 mit nicht angetriebenen drehbaren Schneidmessern 3, die im wesentlichen in radialen Reihen angeordnet sind, wie dies in Fig. 2 der US- Patentschrift 4 548 443 gezeigt ist. Der drehbare Schneidkopf hat einen inneren Drehkranz 4, der mit Antriebsritzeln 5, die am Gehäuse 1 angeordnet sind, in Eingriff ist. Die Drehung der Antriebsritzel 5 dreht den Drehkranz 4 und damit den Bohrkopf 2, so daß die Messer 3 die Vorderwand des Tunnels schneiden, wenn sie durch Vorschub des Gehäuses 1 und des Bohrkopfes 2 im Eingriff sind, wie dies links in den Fig. 2, 3, 7, 9, 11, 13 und 15 gezeigt wird. Der Abraum von der Vorderseite des Tunnels wird durch ein Förderband 6 abtransportiert, das, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen, sich rückwärts vom Bohrkopf durch die Tunnelbohrmaschine erstreckt.
Die Abstützeinrichtung umfaßt zwei Paare von Stützschuhen 7, die in Bezug zum Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine verschiebbar sind. Jeder Stützschuh erstreckt sich bogenförmig ungefähr über einen Quadranten des Umfangs. Jeder Stützschuh besteht aus einem stark verstärkten zylindrischen Abschnitt, der dieselbe äußere bogenförmige Form hat, wie das Umfangsschild, das den vorderen Abschnitt des zylindrischen Gehäuses 1 bildet. Weiterhin ist jeder Stützschuh über einen Übergangsabschnitt 9 mit einer äußeren kegelförmigen Form mit einem sich nach vorne erstreckenden bogenförmigen Schild 8 mit kleinerem zylindrischen Durchmesser verbunden. Der äußere Umfang des bogenförmigen zylindrischen Schildabschnitttes 8 ist wenig kleiner als der innere zylindrische Durchmesser des vorderen Schutzschildes des Gehäuses 1, so daß der Schildabschnitt 8 den hinteren Abschnitt des Gehäuses untergreift und so in bezug zum Gehäuse in Längsrichtung verschiebbar ist.
Die Schleppschritt-Stützschuhe 7 sind in zwei Paaren in Umfangsrichtung rechtwinklig zueinander angeordnet, wobei die Stützschuhe jedes Paares einander diametral gegenüber liegen. Diese Stützschuhe sind im wesentlichen im Umfang angeordnet. Die Steuerung des Gehäuses 1 der Tunnelbohrmaschine wird dadurch erleichtert, daß ein Paar der Stützschuhe einen oberen Stützschuh 10T und einen unteren Boden-Stützschuh 10B hat, während das andere Paar der Stützschuhe in Vorschubrichtung gesehen einen linken Stützschuh 10L und einen rechten Stützschuh 10R hat.
Der obere und der untere Stützschuh 10T und 10B sind durch zwei Paare von schwimmenden aufrechten (vertikalen) Stützschuhsetzelementen 11 verbunden, die sich sehnenartig zwischen den Stützschuhen erstrecken. Das vordere Paar der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 und das rückwärtige Paar der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 sind dicht nebeneinander angeordnet.
Das vordere Paar der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 und das rückwärtige Paar der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 sind symmetrisch in Längsrichtung des Gehäuses 1 in bezug zu den entgegengesetzten Stützschuhen angeordnet. In ähnlicher Weise sind der linke seitliche Stützschuh 10L und der rechte seitliche Stützschuh 10R unmittelbar durch zwei Paare von quer (horizontal) verlaufenden Stützschuhsetzelementen 12 miteinander verbunden, die sich sehnenartig zwischen den Stützschuhen erstrecken. Das obere und das untere Paar der querverlaufenden Stützschuhsetzelemente sind symmetrisch zur Längsrichtung des Gehäuses in bezug zu den seitlichen Stützschuhen angeordnet, jedoch sind die Paare der quer verlaufenden Stützschuhsetzelemente 12 in Längsrichtung des Gehäuses 1 in einem größeren Abstand zueinander angeordnet als der Abstand der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11, so daß die beiden aufrechten Paare der Stützschuhsetzelemente zwischen den quer verlaufenden Paaren der Stützschuhsetzelemente angeordnet sind, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen.
Der Abstand der weiter voneinander stehenden Paare der Stützschuhsetzelemente, der quer verlaufenden Stützschuhsetzelemente 12, in bezug zu dem Abstand der enger zusammenstehenden Stützschuhsetzelemente, der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11, bestimmt den Betrag des Vorschubes der Tunnelbohrmaschine für einen einzelnen Setzschritt der Stützschuhsetzelemente. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung der Paare der Stützschuhsetzelemente sind die quer verlaufenden Stützschuhsetzelemente 12 gelöst, so daß die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R in bezug zu dem oberen und dem unteren Stützschuh 10T und 10B von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die in Fig. 3 gezeigte Stellung nach vorne gleiten können, in der die Stützschuhsetzelemente 12 wieder abgestützt werden, so daß die seitlichen Stützschuhe die Vorschubkraft der Tunnelbohrmaschine aufnehmen.
Jedes der Stützschuhsetzelemente hat einen hydraulischen Druckzylinder 13, dessen eines Ende fest mit einer Stütze 14 verbunden ist. Eine Kolbenstange 15 erstreckt sich in das andere Ende des Druckzylinders und ist mit einem Kolben 16 des Zylinders verbunden. Die Enden der Stützen 14 und der Kolbenstange 15 sind mit den Stützschuhen durch Universalgelenke 17 verbunden.
Die Vorschubkräfte werden von den Stützschuhen 10T, 10B, 10L und 10R zu einem Schott oder einem Ring 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte des Gehäuses 1 der Tunnelbohrmaschine übertragen. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist das Schott oder der Ring 18 quer zur Längsrichtung des Gehäuses in der Tunnelbohrmaschine angeordnet. Die Vorschubkraft wird erzeugt durch Zweibeine, die von den zugeordneten Stützschuhen nach vorne zu den Quadrantpunkten des Ringes 18 auseinanderlaufende Stützbeine haben. Die Stützbeine der Zweibeine verzweigen vorwärts von etwa dem mittleren Umfangspunkt des zugeordneten Quadranten der Stützschuhe. Das obere Zweibein des oberen Stützschuhes 10T besteht aus einem rechten Stützbein 19TR, das geneigt nach vorne und unten rechts von dem mittleren Punkt des oberen Stützschuhes des rechten oberen Quadrantpunktes 18RU des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte verläuft. Entsprechend verläuft das linke Stützbein TL des oberen Zweibeines geneigt nach vorwärts und nach unten links von einem mittleren Punkt des oberen Stützschuhes 10T zu einem Punkt 19LU des linken oberen Quadranten auf dem Ring 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte.
Das obere Zweibein zum Vorschub der Tunnelbohrmaschine arbeitet in Verbindung mit unterem Boden-Zweibein zum Vorschub der Tunnelbohrmaschine, das aus dem rechten Stützbein 19BR besteht, das geneigt vorwärts und rechts aufwärts vom mittleren Punkt des unteren Boden-Stützschuhes 10B zu einem Punkt 18RL des rechten unteren Quadranten des Ringes 18 zur Aufnahme des Vorschubes verläuft, und aus einem linken Stützbein 198L des Zweibeines besteht, das geneigt nach vorne und nach links oben von dem mittleren Abschnitt des Boden-Stützschuhes zu einem Punkt 18LL des linken unteren Quadranten des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte verläuft.
In Aufeinanderfolge wechseln sich das obere und das untere Zweibein mit dem linken und dem rechten Zweibein ab, die miteinander das Gehäuse 1 über den abgestütztem linken und rechten Stützschuh 10L und 10R vorschieben. Das linke Zweibein umfaßt das Stützbein 19LT, das geneigt nach vorne und rechts aufwärts von dem mittleren Abschnitt des linken Stützschuhes 10L zu einem Punkt des linken oberen Quadranten des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkraft verläuft, und dem oberen Stützbein 19LB besteht, das geneigt vorwärts und nach rechts unten von dem mittleren Abschnitt des linken Stützschuhes 10L zu einem Punkt 18LL des unteren Quadranten des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkraft verläuft. Das rechte Zweibein umfaßt das obere Stützbein 19RT, das geneigt vorwärts und nach oben links von dem mittleren Abschnitt des rechten Stützschuhes 10R zu einem Vorschubkraftaufnahmepunkt 18RU im rechten oberen Quadranten des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte verläuft, und aus einem unteren Stützbein 19RB des rechten Zweibeines besteht, das geneigt nach vorne und nach links unten von dem mittleren Abschnitt des rechten Stützschuhes 10R zu dem rechten unteren Vorschubkraftaufnahmepunkt 18RL des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkraft verläuft.
Jedes Stützbein der Zweibeine ist in seiner wirksamen Länge einstellbar, da es einen Flüssig-Druckstellzylinder 20, vorzugsweise hydraulisch, hat. Eine Stütze 21 ist an dem einen Ende des Zylinders befestigt und eine Kolbenstange 22 erstreckt sich durch das andere Ende des Zylinders und ist mit einem Kolben 23 im Zylinder verbunden. Das andere Ende der Kolbenstange 22 im Abstand zum Zylinder 20 und das andere Ende der Stütze 21 sind mit dem Ring 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte und dem zugeordneten Stützschuh durch Universalgelenke 24 verbunden.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der obere und der untere Stützschuh 10T und 10B und die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R im bezug zu dem vor den Stützschuhen angeordneten Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine verschiebbar sind und mit diesem Gehäuse nur durch die oben beschriebenen Zweibeine verbunden sind. Der obere und der untere Stützschuh 10T und 10B sind unmittelbar einander rückwärts des Gehäuses 1 durch zwei Paare von aufrechten Stützschuhsetzelementen 11 verbunden, während die seitlichen Stützschuhe 10R und 10L unmittelbar rückwärts des Gehäuses 1 durch zwei Paare von quer verlaufenden Stützschuhsetzelementen 12 miteinander verbunden sind. Der sich hinter den Stützschuhen öffnende Raum, wenn die Stützschuhe nach vorne bewegt sind, wird gefüllt durch feste Tunnelausbauringe 25. Das Förderband 6 erstreckt sich in Längsrichtung von dem Bohrkopf 2 durch das Gehäuse 1 und den Raum zwischen den Stützschuhen 10T, 10B, 10L und 10R und zwischen den Stützschuhsetzelementen jedes Paares, wie dies in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist, und ist von geeigneten Stützanordnungen der Tunnelausbauringe 25 abgestützt.
Jeder Stützschuh ist mit dem Gehäuse 1 nur durch ein Zweibein verbunden, dessen Stützbeine im wesentlichen im mittleren Umfangsbereich jedes Stützschuhes angeordnet sind, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen. Jeder Stützschuh ist vorteilhaft gegen Verdrehen durch diese mittlere Verbindung geschützt, was sich daraus ergibt, daß die Krümmungsachse des Schutzschildes parallel zur Achse der Tunnelbohrmaschine verläuft, so daß das Äußere des zylindrisch gebogen ausgebildeten Stützschuhes stets im Eingriff mit der von dem Gehäuse 1 geformten zylinderförmigen Tunnelwand ist. Entweder sind die Stützschuhe in Stützkontakt mit der Tunnelwand oder gleiten bzw. schleppen über die Tunnelwand.
Außerdem untergreift der im Durchmesser kleiner ausgebildete, zylinderförmig verlaufende vordere Abschnitt 8 jedes Stützschuhes das davorliegende bogenförmige Schild des zylinderförmigen Gehäuses 1 in enger Gleitverbindung und verhindert so vorteilhaft das Verdrehen des Stützschuhes in bezug zum Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine, ungeachtet der schwimmenden Anordnung der Stützschuhe, die nur an einer Stelle durch ihr Zweibein über ein Universalgelenk 24 mit dem Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine verbunden sind.
Die Fig. 17 zeigt eine Steuerschaltung zur Steuerung des Flusses einer Druckflüssigkeit, vorzugsweise einer hydraulischen Druckflüssigkeit, zu den aufrechten Stützschuhsetzelementen 11 zum Setzen oder zum Lösen des oberen und des unteren Stützschuhes 10T und 10B, und zur Steuerung des Flusses einer Druckflüssigkeit, vorzugsweise einer hydraulischen Flüssigkeit, zu den quer verlaufenden Stützschuhsetzelementen 12 zum Setzen oder Lösen des linken und des rechten Stützschuhes 10L und 10R.
Die Fig. 18 und 19 zeigen eine hydraulische Schaltung zum Einspeisen der Druckflüssigkeit, vorzugsweise einer hydraulischen Druckflüssigkeit, zu den Stellzylindern 20 der Stützbeine der Zweibeine, die die Vorschübkraft auf den Ring 18 zur Aufnahme der Vorschubkraft des Gehäuses 1 der Tunnelbohrmaschine ausüben, wobei diese Vorschubkraft zumindest auf eins der Stützschuhpaare 10T und 10B oder 10L und 10R ausgeübt wird. Fig. 19 zeigt die Steuerschaltungsanordnung des oberen und unteren Zweibeins, während Fig. 18 die Steuerungsschaltung des linken und des rechten Zweibeins zeigt.
Alle hydraulischen Stellelemente werden mit einer hydraulischen Flüssigkeit unter Druck aus einem Vorratstank 26 versorgt, von dem die Flüssigkeit durch Speiseleitungen 27 mit Filtern 28 zu zwei Bänken 29 und 30 mit hydraulischen Pumpen gepumpt wird. Diese Pumpen sind paarweise in jeder Bank angeordnet, um eine angemessene Versorgung mit Druckflüssigkeit zu gewährleisten. Die Bank 29 umfaßt zwei Schuh-Setzpumpen 32 und die Bank 30 umfaßt zwei Schuh-Setzpumpen 33, wobei die Ausgangsleitungen dieser Pumpen mit einer Speiseleitung 34 verbunden sind, um die Stützschuhsetzelemente 11 und 12 in Fig. 17 zu versorgen. Die hydraulische Flüssigkeit gelangt von diesen Stützschuhsetzelementen durch eine Rücklaufleitung 35 in den Vorratstank 26 zurück.
Eine hydraulische Druckflüssigkeitsleitung 36 ist mit den Stützschuhsetzelementen 12 zum Setzen des linken und des rechten Stützschuhes 10L und 10R verbunden. Eine zweite hydraulische Druckflüssigkeitsleitung 37 ist mit den Stützschuhsetzelementen 11 zum Setzen des oberen und des unteren Stützschuhes 10T und 10B verbunden. Ein Sammler 38 gewährleistet einen gleichmäßigen Preßdruck in den Speiseleitungen 36 und 37 ohne Wellenbewegung.
Wenn der Druck der Druckflüssigkeit in der Speiseleitung 34 einen vorgegebenen Wert erreicht, z.B. 5000 psi, tritt ein Überströnventil 40 in Tätigkeit, daß die Druckflüssigkeit von der Speiseleitung 34 zurück zur Rückflußleitung 35 führt, damit der gewünschte Stützpreßdruck und/oder Gleitpreßdruck in den Stützschuhsetzelementen 12 für die seitlichen Stützschuhe und in den Stützschuhsetzelementen 11 für die oberen und unteren Stützschuhe erhalten bleibt, so daß die Pumpen 32 und 33 ständig Druckflüssigkeit pumpen, um den Betrag der Druckflüssigkeit in den Setzelementen im wesentlichen unverändert zu halten. Normalerweise wird der Sammler 38 diesen Druck in den Druckspeiseleitungen 36 und 37 halten.
Wenn der Druck in den Speiseleitungen für die Stützschuhsetzelemente unter einen vorgegebenen Wert, wie beispielsweise 4800 pounds, fällt, wird die Zusatzspeisevorrichtung 44 aktiviert, die Druckflüssigkeit unter Druck von der Speiseleitung 34 zu den Setzvorrichtungen zuführt, bis der Druck im System durch den Sammler 38 über dem Minimalwert gehalten wird.
Die Steuerschaltung für die hydraulischen quer verlaufenden Stützschuhsetzelemente 12 zum Setzen der seitlichen Stützschuhe 10L und 10R enthält eine Umsteuerungsventilanordnung 42, um den Druck in den Druckleitungen 36 zu den Druckzylindern zwischen dem Schuh- Setz-Druck und dem Schuh-Gleit-Druck umzuschalten, so daß die Schuhe zurückgezogen sind. Die Steuerschaltung für den oberen und den unteren Stützschuh 10T und 10B ist entsprechend der Steuerung für die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R ausgebildet. Die Steuerschaltung enthält daher eine Umsteuerungsventilanordnung 46, um den Druck in den Druckleitungen 37 derart zu steuern, daß die Stützschuhsetzelemente 11 entweder die Stützschuhe anpressen oder sie loslassen, so daß die Stützschuhe zurückgezogen sind.
Der Druck in den Zylindern der Stützschuhsetzelemente 11 und 12 kann in Abstützstellung der Stützschuhe beispielsweise 5000 psi und in gelöster oder zurückgezogener Stellung der Stützschuhe 500 psi sein. Der Druck in den Zylindern der Stützschuhsetzelemente 12 in Schleppstellung der Stützschuhe wird durch ein Druckbegrenzungsventil 41 gesteuert, um einen vorgegebenen Wert, beispielsweise 500 psi zu halten, um die Stützschuhe 10L und 10R in Gleitkontakt mit den Tunnelwänden zu halten, wenn sie in Längsrichtung des Gehäuses in bezug zu den abgestützten Stützschuhen 10T und 10B von einer Stellung, wie sie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, zu einer Stellung geschoben werden, wie sie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Ein Druckbegrenzungsventil 45 steuert den Druck in der Speiseleitung 37, wenn das Umsteuerungsventil 46 in Schleppstellung der Stützschuhe gestellt ist.
Wenn die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R in Abstützposition durch die Stützschuhsetzelemente 12 gehalten sind, sind Umsteuerventile 58a, 58b, 58c und 58d derart eingestellt, daß Pumpenpaare 47a, 47b, 47c und 47d die gleiche Menge von Hydraulikflüssigkeit unter Druck zu allen Zylindern 20 der linken und rechten Stützbeine der Zweibeine 19LB, 19LT, 19RT und 19RB einspeisen, wie dies die Fig. 18 zeigt, um den Ring 18 zur Aufnahme der Vorschubkräfte nach vorne zu schieben und damit das Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine und den Bohrkopf 2 in bezug zu diesen seitlichen Stützschuhen.
Ein unerwünschter Rückfluß der Druckflüssigkeit ist in den unterschiedlichen Teilen der Anordnung verhindert durch Kontrollventile 48. Der Druck in den Speiseleitungen wird kontrolliert durch Überdruckventile 49, die den Druck der Druckflüssigkeit zu den Zylindern der Zweipole auf einen hohen Wert begrenzen, beispielsweise 5000 psi, wenn die Umsteuerventile 58a, 58b, 58c und 58d eingestellt sind, um die gleiche Menge Druckflüssigkeit zu den hinteren Enden der Zylinder zum Ausschieben der Stützbeine liefern, um so das Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine und den Bohrkopf 2 in bezug zu den Stützschuhen 10L und 10R nach vorne schieben. Wenn die Umsteuerventile 58a, 58b, 58c und 58d eingestellt sind, um Druckflüssigkeit in gleichen Mengen zu den vorderen Enden der Zylinder 20 der Stützbeine der Zweibeine 19LB, 19LT, 19RT und 19RB zu liefern, um die Stützbeine zusammenzuziehen, damit die gelösten Stützschuhe vorwärts in bezug zu den abgestützten Stützschuhpaaren bewegt werden, so halten die Überdruckventile 49 einen geringeren Preßdruck, wie beispielsweise 25000 psi in den Zylindern der Stützbeine.
Die Druckzylinder 20 sind doppeltwirkende Zylinder, so daß bei Zufuhr von Druckflüssigkeit unter Druck zu dem einen Ende des Zylinders Druckflüssigkeit an dem anderen Ende des Zylinders durch die Rückflußleitung 50 zum Vorratstank 26 gepreßt wird.
Das Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine kann dadurch gesteuert werden, daß unterschiedliche Mengen von Druckflüssigkeit zu den Zylindern der seitlichen Zweibeine gebracht werden. Ein Leckventil 52 ist vorgesehen, um Druckflüssigkeit von der zu den Stützbeinen 19LB und 19LT des linken Zweibeins zugeführten Druckflüssigkeit abzuleiten, während die volle Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Stützbeinen 19RT und 19RB des rechten Zweibeins beibehalten wird, so daß der höhere Druck der Flüssigkeit in den Zweibeinen 19RT und 19RB die Tunnelbohrmaschine nach links dreht. Ein zweites Leckventil 51 ist vorgesehen, um Druckflüssigkeit von der den Stützbeinen 19RT und 19RB des rechten Zweibeins zugeführten Druckflüssigkeit abzuzweigen, während die volle Zufuhr von Druckflüssigkeit zu den Stützbeinen 19LB und 19LT des linken Zweibeines beibehalten wird, so daß die Tunnelbohrmaschine sich nach rechts dreht.
Anstelle des Abzweigens von Druckflüssigkeit von der den Stützbeinen eines Zweibeines zugeführten Druckflüssigkeit, kann auch die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu den Stützbeinen eines Zweibeines geschlossen werden durch in Mittel-Stellung-Bringen eines der zugeordneten Umsteuerventile 58a, 58b, 58c und 58d, um eine vergleichsweise scharfe Drehung zu erzielen.
Ein Leckventil 53 kann Druckflüssigkeit von der Speiseleitung des Stützbeines 19LB des linken Zweibeines und des Stützbeines 19RT des rechten Zweibeines ableiten, während der volle Zufluß von Druckflüssigkeit zu den Stützbeinen 19LT des linken Zweibeines und 19RB des rechten Zweibeines aufrecht erhalten wird, so daß das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine im Uhrzeigersinn nach vorne gesehen schwenkt. Wird jedoch von dem Leckventil 54 Druckflüssigkeit von den Zylindern der Stützbeine 19LT und 19RB abgeleitet und der volle Zufluß der Druckflüssigkeit zu den Zylindern der Stützbeine 19LB und 19RT gegeben, so wird das Gehäuse sich im Gegenuhrzeigersinn nach vorne gesehen drehen.
Die Steuervorrichtung für die mit dem oberen Stützschuh 10T und dem unteren Stützschuh 10B verbundenen Zweibeine sind nach der Fig. 19 ähnlich den Steuervorrichtungen für die seitlichen Stützschuhe nach Fig. 18. Bei dieser Steuervorrichtung sind die Pumpenpaare 47e, 47f, 47g und 47h mit den Zylindern der Zweibeine durch Umsteuerventile 58e, 58f, 58g und 58h verbunden. Wie bereits bei der Steuervorrichtung oben beschrieben, ist ein hoher Druck der hydraulischen Flüssigkeit, so beispielsweise 5000 psi, in den Stellzylindern 20 vorgesehen, wenn die Stützschuhe 10L und 10R in Abstützstellung sind, um die Stützbeine auszuschieben, umso das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine und den Bohrkopf 2 vorzuschieben.
Überdruckventile 49 leiten die Druckflüssigkeit von den Speiseleitungen ab, so daß ein geringerer Druck, beispielsweise 2500 psi, zu den Stützbeinen geliefert wird, wenn sie zusammengezogen sind, um die Stützschuhe 10L und 10R vorwärts in bezug zu den seitlichen Stützschuhen 10B und 10T zu schieben.
Das Rollen bzw. Drehen der Tunnelbohrmaschine kann mit Hilfe des oberen und des unteren Stützschuhes durch die Steuerung der Leckventile 53 und 54 der Zweibeine in der oben beschriebenen Art wie bei den seitlichen Stützschuhen über die Steuerung der Zweibeine erfolgen. Sind der obere und der untere Stützschuh in Abstützstellung, kann das Leckventil 53 Druckflüssigkeit von der zu dem Stützbein 19BR des unteren Zweipols und dem Stützbein 19TL des oberen Zweipols zugeführten Druckflüssigkeit abzweigen, so daß der höhere Druck in dem Stützbein 19BL des unteren Zweibeins und dem Stützbein 19TR des oberen Zweibeins das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine im Uhrzeigersinn dreht. Wird durch das Leckventil 54 Druckflüssigkeit von dem Stützbein 19TR des oberen Zweibeins und dem Stützbein 19BL des unteren Zweibeins abgezweigt, während das Stützbein 19TR des unteren Zweibeins und das Stützbein 19TL des oberen Zweibeins die volle Menge Druckflüssigkeit erhält, so wird das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine im Gegenuhrzeigersinn gedreht.
Durch ein Leckventil 55 kann Druckflüssigkeit von den Druckleitungen der Stützbeine 19TL und 19TR des oberen Zweibeins abgezweigt werden, so daß der Druck der Druckflüssigkeit in diesen Stützbeinen kleiner als der Druck in den Stützbeinen 19BL und 19BR des unteren Zweibeins ist, wodurch die Tunnelbohrmaschine sich nach oben bewegt und die Tiefe des Tunnels verringert.
Ein Leckventil 56 kann benutzt werden, um Druckflüssigkeit von den Druckleitungen der Stützbeine 19BL und 19BR des unteren Zweibeins abzuzweigen, so daß der Druck in diesen Stützbeinen kleiner als der Druck in den Stützbeinen 19TL und 19TR des oberen Zweibeins ist, wodurch sich die Tunnelbohrmaschine nach unten neigt und die Tiefe des Tunnels vergrößert.
Meßgeräte 59a, 59b, 59c, 59d, 59e, 59f, 59g und 59h zeigen dem Bediener den Druck in den verschiedenen Stützbeinen zur Information an.
Sichtgläser 60 zeigen den Stand der hydraulischen Flüssigkeit in dem Vorratstank 26.
Im normalen Betriebszustand der Tunnelbohrmaschine mit vier Schleppschritt-Stützschuhen wird die zum Vorschub des Gehäuses 1 der Tunnelbohrmaschine und des Bohrkopfes 2 durch die Zweibeine ausgeübte Vorschubkraft abwechselnd von dem oberen und dem unteren Stützschuh 10T und 10B und dem linken und den rechten Stützschuh 10L und 10R ausgeübt, mit Ausnahme während des Übergangs des Abstützens von dem einem Paar der Stützschuhe zu dem anderen Paar der Stützschuhe. Die Fig. 9 bis einschließlich 16 zeigen die Aufeinanderfolge der Arbeitsschritte der Stützschuhe während des Vorschubes des Gehäuses der Tunnelbohrmaschine.
Die in Fig. 2 dargestellte Stellung der einzelnen Teile entspricht der Stellung der Teile in den Fig. 7, 8, 5 und 16 und die in Fig. 3 dargestellte Stellung der einzelnen Teile entspricht der Stellung der Teile in den Fig. 11 und 12. Ebenso entspricht die in Fig. 4 dargestellte Stellung der Teile der Stellung der Teile in den Fig. 12 und 16, die in Fig. 5 dargestellte Stellung der Elemente entspricht der Stellung der Elemente in Fig. 14 und die in Fig. 6 dargestellte Stellung der Elemente entspricht der Stellung der Elemente in den Fig. 8 und 10.
Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Schleppschritt-Tunnelbohrmaschine und ihrer Steuerungsvorrichtung besteht darin, daß es möglich ist, das Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine und den Bohrkopf 2 stetig vorzuschieben, in dem die Vorschubkraft zuerst von dem einem Paar der einander gegenüberliegenden Schleppschritt-Stützschuhe und dann von dem anderen Paar der einander gegenüberliegenden Schleppschritt-Stützschuhe aufgebracht wird. Obwohl die Maschine so arbeiten kann, daß die Vorschubkraft von allen vier Stützschuhen aufgebracht wird, tritt dieser Zustand jedoch nur während der kurzen Dauer des Übergangs der Vorschubkraft von dem einem Paar der Stützschuhe zu dem anderen Paar der Stützschuhe auf.
In der Arbeitsstellung nach den Fig. 7 und 8 sind der obere und der untere Stützschuh 10T und 10B gerade durch Ausschieben der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 gesetzt worden, während die Stützschuhe 10L und 10R gerade durch Verringern des Preßdruckes in den quer verlaufenden Stützschuhsetzlementen 12 gelöst wurden, so daß das Gehäuse 1 der Tunnelbohrmaschine in bezug zu dem oberen und dem unteren Stützschuh 10T und 10B durch die in dem oberen und unteren Zweipol erzeugte Vorschubkraft des oberen Stützschuhes und des unteren Stützschuhes vorgeschoben wird. Unmittelbar nach diesem Arbeitsschritt werden die seitlichen Zweibeine zusammengezogen, so daß die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R längst der Tunnelwand vorwärts von der in Fig. 7 dargestellten Stellung in bezug zu dem oberen und unteren Stützschuh zu der in Fig. 9 dargestellten Stellung gleiten. Während dieser Bewegung bewegen sich die seitlichen Stützschuhe von einer Stellung, in der ihre vorderen Abschnitte hinter den vorderen Abschnitten des oberen und unteren Stützschuhes sind, in eine Stellung, in der die vorderen Abschnitte der seitlichen Stützschuhe vor den vorderen Abschnitten des oberen und unteren Stützschuhes sind.
Die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R verbleiben anschließend in ihrer Stellung, in der ihre vorderen Abschnitte vor den vorderen Abschnitten des oberen und unteren Stützschuhes 10T und 10B liegen, bis das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine in bezug zu den Stützschuhen in die Stellung nach Fig. 9 vorgeschoben wurde, in der das obere und das untere Zweibein annähernd ihre maximale Ausdehnung der Stützbeine erreicht haben. Nunmehr werden die querverlaufenden Stützschuhsetzelemente 12 aus der in Fig. 10 dargestellten Stellung in die in Fig. 12 dargestellte Stellung geschoben, in der die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R sich an der Tunnelwand abstützen. Gleichzeitig oder kurz vor dem Stützvorgang werden die seitlichen Zweibeine in Verbindung mit dem oberen und dem unteren Zweibein ausgeschoben, um den Vorschub des Gehäuses der Tunnelbohrmaschine ohne Unterbrechung weiterzuführen. Anschließend hieran wird der Druck der Druckflüssigkeit in den aufrechten Stützschuhsetzelementen verringert, so daß der obere Stützschuh 10T und der untere Stützschuh 10B von der in Fig. 12 gezeigten Stellung in die in Fig. 14 gezeigte Stellung zurückgezogen werden. Daraufhin können das obere und das untere Zweibein zusammengezogen werden, damit der obere und der untere Stützschuh 10T und 10B in bezug zu den seitlichen Stützschuhen verschoben werden kann, so daß die vorderen Abschnitte des oberen und des unteren Stützschuhes von der in Fig. 11 gezeigten Stellung an den vorderen Abschnitten der seitlichen Stützschuhe vorbei in die in Fig. 13 gezeichnete Stellung geschoben werden.
Wenn der Vorschub des Gehäuses der Tunnelbohrmaschine durch Ausschieben der seitlichen Zweibeine bis in die in Fig. 13 dargestellte Stellung fortgesetzt ist, werden die aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 ausgefahren, um den oberen und den unteren Stützschuh 10T und 10B gegen die Tunnelwand abzustützen, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist.
Von diesem Zeitpunkt an ist die Vorwärtsbewegung des Gehäuses der Tunnelbohrmaschine unterstützt durch das Ausfahren des oberen und unteren Zweibeins durch die Vorschubkraft des oberen und unteren Stützschuhes 10T und 10B, während der Druck in den seitlichen Stützschuhsetzelementen 12 ausreichend verringert wird, um die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R in die in Fig. 8 dargestellte Stellung zu bringen. Unmittelbar danach können die seitlichen Zweibeine zusammengezogen werden, damit die seitlichen Stützschuhe von der in den Fig. 15 und 17 gezeigten Stellung in bezug zu dem oberen und unteren Stützschuh 10T und 10B in die in Fig. 9 dargestellte Stellung geschoben werden, um einen vollständigen Arbeitszyklus zu erreichen, in dem das Gehäuse 1 und der Bohrkopf 2 kontinuierlich vorwärts bewegt wurden.
Beim Vorschub der Tunnelbohrmaschine ist der Druck der hydraulischen Druckflüssigkeit in den Stützschuhsetzelementen nur dann verringert, wenn die Stützschuhe in Gleitstellung an der Tunnelwand gehalten sind. Die Stützschuhe werden niemals von der Berührung mit der Tunnelwand zurückgezogen. Die Fig. 3, 5, 6, 8, 10 und 14 zeigen Stützschuhe, die nicht in Abstützstellung sind und die lediglich zur Verdeutlichung einen Abstand von der Tunnelwand haben, jedoch sind die Stützschuhe beim Betrieb niemals ohne Berührung mit der Tunnelwand. Der Druck der Stützschuhe gegen die Tunnelwand ist lediglich ausreichend verringert, um den Stützschuhen das Vorwärtsgleiten in bezug zu den abstützenden Stützschuhen zu ermöglichen, wobei jedoch diese Stützschuhe die Tunnelwand nach wie vor abstützen.
Wie die Fig. 4, 5 und 6 zeigen, sind die Paare der Stützschuhsetzelemente außerhalb der Mitte der Tunnelbohrmaschine angeordnet, damit das Förderband 6 zum Abtransport des Abraums in dem rechteckigen Raum zwischen den Stützschuhsetzelementen vom Bohrkopf 2 an geneigt nach oben und hinten verlaufen kann. Die Paare der aufrechten Stützschuhsetzelemente 11 sind eng nebeneinander in Längsrichtung der Tunnelbohrmaschine angeordnet, während die Paare der quer verlaufenden Stützschuhsetzelemente 12 im Abstand in Längsrichtung der Tunnelbohrmaschine angeordnet sind, so daß die Wegstrecke, die das Gehäuse der Tunnelbohrmaschine ohne Übertragung der Stützfunktion von einem Paar der Stützschuhe auf das andere Paar der Stützschuhe zurücklegen kann, möglichst groß ist.
Die Tunnelbohrmaschine kann sowohl aufwärts als auch abwärts durch Einstellen unterschiedlicher Drucke der Druckflüssigkeit in dem oberen und dem unteren Zweibein gesteuert werden, wenn der obere und der untere Stützschuh 10T und 10B in Abstützstellung sind, wie dies oben erläutert ist. Ebenso kann die Tunnelbohrmaschine nach links oder rechts geschwenkt werden, indem unterschiedliche Drucke der Druckflüssigkeit zu dem linken und dem rechten Zweibein eingestellt werden, wenn die seitlichen Stützschuhe 10L und 10R in Abstützstellung sind.
Sowohl das obere und das untere Stützbein als auch die seitlichen Stützbeine üben die Vorschubkraft auf den Ring 18 zur Aufnahme der Vorschubkraft auf, wobei diese Vorschubkraft stets an den gleichen Punkten 18RU, 18RL, 18LU und 18LL der vier Quadranten des Ringes 18 zur Aufnahme der Vorschubkraft ausgeübt wird.

Claims

1. Tunnelbohrmaschine mit einem Gehäuse (1) mit einer Vorderseite und mit Elementen (18) und zur Aufnahme von Vorschubkräften, mit einem drehbaren Bohrkopf (2), der an der Vorderseite des Gehäuses (1) drehbar angeordnet ist und der Bohrmeißel (3) trägt, mit einem Stützschuhpaar (10T und 10B oder 10L und 10R), die einander im wesentlichen diametral gegenüberliegend am Umfang angeordnet sind, mit Stützschuh-Setzelementen (11 oder 12) zum Auseinanderspreizen der Stützschuhe des Stützschuhpaares gegen die Tunnelwand in Bohrstellung der Tunnelbohrmaschine und mit einer Gehäuse-Vorschubeinrichtung (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) für das Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschuhpaare (10T und 10B oder 10L und 10R) in Bezug zum Gehäuse verschiebbar sind, daß die Stützschuh-Setzelemente (11 oder 12) in Bezug zum Gehäuse verschiebbar sind und daß die Gehäuse-Vorschubeinrichtung unmittelbar zwischen den Elementen (18) zur Aufnahme der Vorschubkräfte und den Stützschuhen des Stützschuhpaares angeordnet ist, um das Gehäuse in Bezug zu den Schleppschritt-Stützschuhen (10T und 10B oder 10L und 10R) und den Stützschuh-Setzelementen (11 oder 12) vorzuschieben.

2. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Vorschubeinrichtung (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) mit den Stützschuhen (10T und 10B oder 10L und 10R) verbunden ist und so die einzige Verbindung der Stützschuhe zum Gehäuse (1) bildet.

3. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Vorschubeinrichtung (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) mit den Elementen (18) zur Aufnahme der Vorschubkräfte und den Stützschuhen (10T und 10B oder 10L und 10R) verbunden ist und so die einzige Verbindung der Stützschuhe mit dem Gehäuse (1) bildet.

4. Tunnelbohrmaschine mit einem Gehäuse (1) mit einem Umfangs- Schutzschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützschuh (10T, 10B, 10L, 10R) ein Schutzschild (9) trägt, das unabhängig von den Schutzschildern der anderen Stützschuhe ist, wobei ein Abschnitt (8) jedes Schutzschildes in enger Unterlappung eines Abschnittes des Umfangs-Schutzschildes des Gehäuses gehalten ist, um ein Verwinden oder Verdrehen der Stützschuhe in Bezug zum Umfangs-Schutzschild des Gehäuses zu begrenzen.

5. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (18) zur Aufnahme der Vorschubkräfte Aufnahmemittel (24) für die Vorschubkräfte haben, die am Umfang des Gehäuses (1) im Abstand zueinander angeordnet sind, daß das Gehäuse (1) und die Gehäuse-Vorschubeinrichtung (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) zwei Zweibeine (19TR, 19TL und 19BL, 19BR oder 19LT, 19LB und 19RT, 19RB) mit hydraulischen Druckelementen zum Vorschub des Gehäuses haben, daß jeder Stützschuh (10T, 10B, 10L, 10R) entsprechend dem Umfang gewölbt ausgebildet ist und daß die Spitze der Zweibeine unmittelbar im wesentlichen mit dem mittleren Umfangsabschnitt jedes Stützschuhes verbunden ist, d.h. die Stützen jedes Zweibeins sind mit den am Umfang des Gehäuses (1) im Abstand zueinander angeordneten Aufnahmemitteln (24) für die Vorschubkräfte verbunden, wobei die Zweibeine die einzige Verbindung zwischen den Stützschuhen (10T, 10B, 10L, 10R) und dem Gehäuse (1) bilden.

6. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stütze jedes Zweibeins (19TR, 19TL und 19BL, 19BR oder 19LT, 19LB und 19RT, 19RB), welche Stützen zugehörig am Umfang in den Zweibeinen sind, einen Vorschub erzeugen, der größer als der Vorschub bei den anderen zugehörigen Umfangstützen der beiden Zweibeine ist.

7. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelbohrmaschine ein zweites Paar Stützschuhe (10T und 10B oder 10L und 10R) aufweist, daß sich zwei Paare von Setzelementen sehnenartig durch das Gehäuse erstrecken und mit den einander gegenüberliegenden Stützschuhen jedes Stützschuhpaares symmetrisch zu den Stützschuhen dieses Paares verbunden sind und daß die Paare der Setzelemente (12), die die Stützschuhe eines Paares (10L und 10R) verbinden, derart im Abstand in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind, daß zwischen ihnen die Setzelemente (11) des anderen Paares der Stützschuhe (10T und 10B) untergebracht sind.

8. Tunnelbohrmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Paar von Stützschuhen (10T und 10B oder 10L und 10R) vorgesehen ist, das in Bezug zum Gehäuse verschiebbar ist und einander im wesentlichen diametral gegenüberliegend am Umfang angeordnet ist, daß Befestigungsmittel für die Stützschuhe der beiden Stützschuhpaare vorgesehen sind, um den Führungsabschnitten der Stützschuhe jedes Stützschuhpaares das Verschieben in Längsrichtung des Gehäuses in Bezug zum Führungsabschnitt der Stützschuhe des anderen Stützschuhpaares zu ermöglichen und daß die Gehäuse-Vorschubeinrichtung Stellelemente (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) hat, die unmittelbar zwischen den Elementen (18) zur Aufnahme der Vorschubkräfte und den Stützschuhen eines Paares der Stützschuhe (10T und 10B oder 10L und 10R) zum Vorschieben des Gehäuses (1) in Bezug zu diesem Stützschuhpaar angeordnet sind, unabhängig von der Verschiebung zwischen dem Gehäuse und dem anderen Paar der Stützschuhe.

9. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Vorschub-Stellemente (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) der Vorschubeinrichtung mit beiden Paaren der Stützschuhe (10T und 10B, 10L und 10R) verbunden sind und die einzige Verbindung der Stützschuhe zum Gehäuse (1) bilden.

10. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Vorschub-Stellemente (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) mit den Elementen (18) zur Aufnahme der Vorschubkräfte und den beiden Paaren der Stützschuhe (10T und 10B, 10L und 10R) verbunden sind und die einzige Verbindung der Stützschuhe zum Gehäuse (1) bilden.

11. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschuh-Setzelemente (11 und 12) sich sehnenartig durch das Gehäuse erstreckende Setzelemente haben, daß zwei Paare dieser Setzelemente (12) unmittelbar zwischen einander gegenüberliegenden Stützschuhen (10L und 10R) eines ersten Stützschuhpaares angeordnet sind, daß die Setzelemente jedes dieser Paare parallel und im Abstand quer durch das Gehäuse (1) verlaufen, wobei dieses Paar der Stützschuh-Setzelemente (12) im Abstand in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet ist, daß die Stützschuh-Setzelemente weitere Setzelemente (11) haben, die unmittelbar zwischen den Stützschuhen (10T und 10B) des anderen Stützschuhpaares und zwischen den Setzelementen (12) angeordnet sind, die unmittelbar zwischen den einander entgegengesetzten Stützschuhen (10L und 10R) des ersten Stützschuhpaares angeordnet sind, wobei die Setzelemente jedes Paares symmetrisch in Bezug zu den Stützschuhen jedes Paares angeordnet sind, mit denen sie verbunden sind.

12. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (18) zur Aufnahme der Vorschubkräfte vier Vorschubkraft-Aufnahmemittel (24) haben, die im Abstand am Umfang des Gehäuse angeordnet sind, und daß die Gehäuse-Vorschubeinrichtung (19TR, 19TL, 19LT, 19LB, 19BL, 19BR, 19RB, 19RT) vier Gehäusevorschub-Zweibeine (19TR und 19TL, 19LT und 19LB, 19BL und 19BR, 19RB und 19RT) hat, wobei die Stützen jedes Zweibeins etwa vom mittleren Abschnitt der Stützschuhe auseinander nach vorne zu zwei Aufnahmemitteln (24) verlaufen.

13. Tunnelbohrmaschine mit einem Gehäuse (1) mit einem Umfangs-Schutzschild nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützschuh ein Schutzschild (9) trägt, das unabhängig von den Schutzschildern der anderen Stützschuhe ist, wobei ein Abschnitt (8) jedes bogenförmigen Schutzschildes in enger Unterlappung eines Abschnittes des Umfangs-Schutzschildes des Gehäuses gehalten ist, um ein Verwinden oder Verdrehen der Stützschuhe (10T, 10B, 10L, 10R) in Bezug zum Umfangs-Schutzschild des Gehäuses zu begrenzen.

14. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschuh-Setzelemente zwei Paare von Stützschuh-Setzelementen (12) haben, die sich sehnenartig durch das Gehäuse erstrecken und zwischen den einander gegenüberliegenden Stützschuhen (10L, 10R) zum Auseinanderspreizen der Stützschuhe angeordnet sind, daß ein zweites Paar voneinander diametral gegenüberliegenden Stützschuhen (10T, 10B) am Umfang zu den Stützschuhen des ersten Paares versetzt angeordnet ist, daß die Stützschuh- Setzelemente sich sehnenartig durch das Gehäuse erstrecken und zwischen den Stützschuhen (10T, 10B) des zweiten Paares zum Auseinanderspreizen des zweiten Stützschuhpaares gegen die Tunnelwand in Bohrstellung der Maschine angeordnet sind, daß die Setzelemente (12) jedes Stützschuh-Setzelementpaares sich zwischen den Stützschuhen des ersten Stützschuhpaares parallel und im Abstand in Längsrichtung des Gehäuses erstrecken, daß die Paare der Stützschuh-Setzelemente im Abstand in Längsrichtung des Gehäuses in symmetrischer Anordnung in Bezug zu den Stützschuhen dieses Paares angeordnet sind und daß alle Stützschuh-Stützelemente (11) zwischen den einander gegenüberliegenden Stützschuhen (10T und 10B) des zweiten Stützshuhpaares in Längsrichtung des Gehäuses (1) zwischen den beiden Paaren der Setzelemente (12) angeordnet sind, die zwischen den Stützschuhen (10L und 10B) des ersten Stützschuhpaares verlaufen.

15. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschuh-Setzelemente (11) für das zweite Paar der Stützschuhe (10T und 10B) zwei Paare von Stützschuh-Setzelementen haben, die sich sehnenartig durch das Gehäuse erstrecken und zwischen den einander gegenüberliegenden Stützschuhen (10T und 10B) des zweiten Stützschuhpaares angeordnet sind, wobei die Setzelemente (11) des zweiten Paares der Stützschuh-Setzelemente parallel und im Abstand in Längsrichtung des Gehäuses und dem Paar dieser Stützschuh-Setzelemente angeordnet sind, die im Abstand in Längsrichtung des Gehäuses verlaufen.

16. Verfahren zum Vorschieben einer Tunnelbohrmaschine zum Bohren, indem ein erstes Paar von einander diametral gegenüberliegenden Stützschuhen (10T und 10B) gegen die Tunnelwand zum Abstützen gesetzt wird und das Gehäuse (1) mit dem Bohrkopf von sich ausdehnenden ersten Vorschub-Stellelementen (19TR, 19TL, 19BL, 19BR), die unmittelbar zwischen den beiden Stützschuhen des ersten Stützschuhpaares wirken, vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelbohrmaschine kontinuierlich durch kontinuierlichen Vorschub bohrt, indem während des Vorschubes durch die ersten Vorschub-Stellelemente ein zweites Paar von einander gegenüberliegenden, am Umfang gegenüber dem ersten Stützschuhpaar (10T und 10B) versetzt angeordneten Stützschuhen (10L, 10R) in Schleppstellung gehalten ist, daß das in Schleppstellung gehaltene zweite Paar der Stützschuhe (10L und 10R) von einer Stellung, in der ihre Führungsabschnitte hinter den Führungsabschnitten des ersten Stützschuhpaares (10T und 10B) liegen, in eine Stellung vorgeschoben wird, in welcher die Führungsabschnitte des zweiten Stützschuhpaares (10L und 10R) vor den Führungsabschnitten des ersten Stützschuhpaares (10T und 10B) liegen, daß die Stützschuhe (10L und 10R) des zweiten Stützschuhpaares gegen die Tunnelwand zum Abstützen gesetzt werden und der Vorschub des Gehäuses (1) der Tunnelbohrmaschine mit dem Bohrkopf von sich ausdehnenden zweiten Vorschub-Stellelementen (19RT, 19RB, 19LT, 19LB) bewirkt wird, die zwischen den Stützschuhen (10L und 10R) des zweiten Stützschuhpaares wirken.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß während des Vorschubes des Gehäuses der Tunnelbohrmaschine mit dem Bohrkopf durch die sich ausdehnenden zweiten Vorschub- Stellelemente (19LT, 19LB, 19RB, 19RT) das erste Paar der Stützschuhe (10T, 10B) von der Abstützstellung in Schleppstellung gebracht wird und die ersten Vorschub-Stellelemente (19TR, 19TL, 19BL, 19BR) zusammengezogen werden, wobei das erste Paar der Stützschuhe (10T, 10B) von einer Stellung, in der ihre Führungsabschnitte hinter den Führungsabschnitten des zweiten Stützschuhpaares (10L, 10R) liegen, in eine Stellung vorgeschoben werden, in der die Führungsabschnitte des ersten Stützschuhpaares (10T, 10B) vor den Führungsabschnitten des zweiten Stützschuhpaares (10L, 10R) liegen.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorschieben des zweiten Paares der einander gegenüberliegenden Stützschuhe (10L, 10R) in Schleppstellung, die gegenüber der Stützstellung gelockert ist, durch das Gleiten der Stützschuhe des zweiten Stützschuhpaares (10L, 10R) in Schleppstellung entlang der Tunnelwand die Stützschuhe zur Abstützung des Erdreichs im Eingriff mit der Tunnelwand sind.