WO1996004465A1 - Driving shield - Google Patents

Abstract

Driving shield machines are known in the construction of tunnels through unconsolidated rock; in these known machines, the working face is shored up by supporting fluid in a working chamber of the driving shield machine sealed off from the tunnel. With these known driving shield machines, unconsolidated rock can fall out of control into the entire working chamber if the working face collapses during the tunnelling process and thus seriously jeopardize the safety of men working in the tunnel. To reduce this risk considerably, the driving shield machine according to the invention is provided with a partition (40) which can slide longitudinally and divides the working chamber (3) into two partial chambers (3', 3''). An aperture (52) is provided in the partition (40) and a tunnelling arm (10) extends through the aperture, which is designed so as not to restrict the mobility of the tunnelling arm (10). Since the partition can slide into a position adjacent to the working face, the latter can be given additional mechanical support if a collapse seems likely, without any need to interrupt the tunnelling process and provide support using the support fluid.

Description

V o r t r i e b s s c h i l d V o r t r i e b s c h i l d

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vortriebsschild der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.The invention relates to a jacking plate of the type corresponding to the preamble of claim 1.

Für den Tunnelbau im Lockergestein steht seit Jahrzehn¬ ten der Schildvortrieb zur Verfügung. In neuerer Zeit wurden hierfür Vortriebsschilder mit flüssigkeitsgestützter Orts¬ brust entwickelt. Sie ermöglichen es, Tunnelquerschnitte in nicht standfesten Böden innerhalb des Grundwasserspiegels weitgehend ohne Druckluft, Injektionen oder Vereisung auf¬ zufahren. Diese Vortriebsschilder sind mit einem zum Tunnel hin abgeschotteten Druckraum für eine Stützflüssigkeit aus¬ gestattet, deren Druck dem jeweils anstehenden Erd- und Wasserdruck entsprechend eingestellt und aufrechterhalten wird. Als Stützflüssigkeit finden üblicherweise thixotrope Flüssigkeiten - meist eine Bentonit-Suspension - Verwendung, welche, je nach Art des Lockergesteins, von der Ortsbrust aus bis zu einer gewissen Tiefe in das Gestein eindringt. Die von der Bentonit-Suspension durchdrungene Gesteins¬ schicht - der sog. Filterkuchen - stabilisiert die Orts¬ brust, wodurch unkontrollierte Gesteinseinbrüche aus der Ortsbrust zuverlässig vermieden werden. Das Gestein wird an der Ortsbrust mit einer mechani¬ schen Abbauvorrichtung gelöst und über Rohrleitungen zu einer außerhalb des Tunnenlraumes befindlichen Separieranla¬ ge gepumpt. Hier werden Gestein und Bentonit-Suspension getrennt. Die Stützflüssigkeit wird dann erneut der Abbau¬ kammer zugeführt, nachdem sie gegebenenfalls durch die Zug¬ abe von neuer Bentonit-Suspension den Erfordernissen des an der Ortsbrust anstehenden Gesteins angepaßt wurde.Shield tunneling has been available for decades in loose rock construction. In recent times, tunneling shields with a liquid-supported face have been developed for this purpose. They make it possible to open tunnel cross sections in non-stable soils within the groundwater table largely without compressed air, injections or icing. These tunneling shields are equipped with a pressure chamber for a supporting fluid that is sealed off from the tunnel, the pressure of which is adjusted and maintained in accordance with the respectively existing earth and water pressure. Thixotropic liquids - usually a bentonite suspension - are usually used as the supporting liquid, which, depending on the type of loose rock, penetrates into the rock from the face to a certain depth. The rock layer penetrated by the bentonite suspension - the so-called filter cake - stabilizes the face, which reliably prevents uncontrolled rock collapse from the face. The rock is loosened on the face using a mechanical excavation device and pumped via pipes to a separating system located outside the tunnel area. This is where rock and bentonite suspension are separated. The supporting liquid is then fed back into the mining chamber after it has been adapted to the requirements of the rock on the face, if necessary by adding new bentonite suspension.

Basierend auf diesem Prinzip ist aus der DE-PS 24 31 512 ein Vortriebsschild bekannt, bei dem das Gestein punkt- för ig mittels eines an einem allseitig schwenkbaren Abbau¬ arm drehbar gelagerten Schneidkopfes gelöst bzw. abgebaut und unmittelbar am Schneidkopf abgesaugt und von der aus nach hinten aus dem Abbauraum des Vortriebsschildes heraus¬ gefördert wird.Based on this principle, a driving shield is known from DE-PS 24 31 512, in which the rock is loosened or dismantled punctually by means of a cutting head rotatably mounted on a mining arm which can be pivoted on all sides, and is extracted directly from the cutting head and extracted from it is promoted to the rear out of the excavation space of the tunnel shield.

Der Vorteil dieses Vortriebsschildes besteht darin, daß die Stützflüssigkeit nur im unmittelbaren Schnittbereich mit dem gelösten Gestein in Berührung kommt und daher nur in diesem Bereich verunreinigt werden kann. In allen übrigen Bereichen der Abbaukammer bleibt die Stützflüssigkeit von dem gelösten Gestein unbeeinflußt, so daß sie mit diesem nicht vermischt und belastet wird. Da die Stützflüssigkeit hierdurch ihre Stütz- und Abdichtungseigenschaften länger als bei zuvor bekannten Vortriebsschildern behält und daher weniger oft erneuert bzw. ergänzt zu werden braucht, zeich¬ net sich der aus der DE-PS 24 31 512 bekannte Vor¬ triebsschild durch besonders geringe Betriebskosten während eines Einsatzes aus.The advantage of this jacking shield is that the support liquid only comes into contact with the loosened rock in the immediate area of the cut and can therefore only be contaminated in this area. In all other areas of the excavation chamber, the supporting liquid remains unaffected by the loosened rock, so that it is not mixed and contaminated with it. Since the supporting fluid thereby retains its supporting and sealing properties longer than with previously known jacking plates and therefore needs to be renewed or supplemented less often, the driving plate known from DE-PS 24 31 512 is characterized by particularly low operating costs during of an assignment.

Wegen dieses Vorteils finden für den Tunnelbau im Lok- kergestein heutzutage vielfach Vortriebsschilde Verwendung, die auf diesem Prinzip beruhen. So ist z.B. aus dem Werbe¬ prospekt "Thixschild 'System Holzmann'" der Fa. Philipp Holzmann AG ein derartiger Vortriebsschild bekannt, bei dem der den drehbaren Schneidkopf tragende Abbauarm zusätzlich teleskopartig ausgebildet ist, da hierdurch einerseits ein vorprogrammierter, sehr genauer und schichtweiser Abbau der Ortbrust möglich ist, andererseits Hindernisse, die z.B. in Form von Festgesteinsbrocken, sog. Boulder, frei schneidbar sind. Nach dem Freischneiden werden die Boulder per Hand über eine Personenschleuse nach hinten aus dem Abbauraum des Vortriebsschildes herausbefördert und anschließend abtrans¬ portiert.Because of this advantage, tunneling shields based on this principle are often used for tunnel construction in the Loker rock. For example, from the advertising brochure "Thixschild 'System Holzmann'" from Philipp Holzmann AG, such a driving shield is known, in which the removal arm carrying the rotatable cutting head is also designed telescopically, since on the one hand this results in a preprogrammed, very precise and layered removal the face is possible, on the other hand obstacles, for example in Form of rock, so-called boulder, can be cut freely. After being cut free, the boulders are manually transported out of the excavation space of the tunneling shield via a personnel lock and then removed.

Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung jedoch, daß so¬ wohl zum Abtransport der Boulder als auch für Wartungs- oder Reperaturarbeiten am Abbauarm bzw. am Schneidkopf die thi¬ xotrope Flüssigkeit an der Ortsbrust zumindest zu einem Teil aus dem Abbauraum abgesenkt und durch ein anderes fluides Medium, durch welches Personen in den Abbauraum gelangen können - wie z.B. Druckluft oder Wasser - ersetzt werden muß. Da in diesem Bereich die Abstützwirkung der thixotropen Flüssigkeit fehlt, besteht grundsätzlich während der vor¬ genannten Arbeiten ein erhöhtes Risiko von Bodeneinbrüchen und Ausbläsern, die die Wartungsmannschaft während ihres Einsatzes stark gefährden können. Diese Gefährdung wird auch durch den Einsatz eines mechanischen Ortbrustverbaus vor dem Absenken der thixotropen Flüssigkeit nicht vollständig eli¬ miniert, da dieser Ortsbrust nicht vollständig abdeckt.A disadvantage of this device, however, is that the thixotropic liquid on the working face is at least partially lowered from the excavation space and by another fluid medium for the removal of the boulder as well as for maintenance or repair work on the excavation arm or on the cutting head through which people can get into the mining area - such as Compressed air or water - must be replaced. Since the thixotropic liquid does not have a supporting effect in this area, there is basically an increased risk of burglaries and blowouts during the aforementioned work, which can seriously endanger the maintenance team during their use. This danger is also not completely eliminated by using a mechanical face mask sheeting before lowering the thixotropic liquid, since this face breast does not completely cover it.

Ein weiterer Nachteil dieses Vortriebsschildes ist, daß - sollte die Ortsbrust trotz der vorhandenen Abstützflüssig¬ keit während eines Abbauvorganges kollabieren - das Locker¬ gestein unkontrolliert in den gesamten Abbauraum eindringen würde. Ein derartiger Kollaps der Ortsbrust kann zu einer schweren Beschädigung oder sogar zu einer Zerstörung des Vortriebsschildes führen und stellt demnach eine erhebliche Gefährdung der im Tunnel arbeitenden Mannschaft dar.Another disadvantage of this tunneling shield is that if the working face collapses during the excavation process despite the presence of the supporting liquid, the rock would penetrate the entire excavation space in an uncontrolled manner. Such a collapse of the working face can lead to serious damage or even to destruction of the tunnel shield and therefore represents a considerable risk to the crew working in the tunnel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Vortriebsschild so weiterzuentwickeln, daß einerseits die Gefährdung der im Tunnel arbeitenden Mann¬ schaft auch bei einem Kollaps der Ortsbrust erheblich redu¬ ziert ist, andererseits der Kollaps nicht zu einer erhebli¬ chen Beschädigung des Vortriebsschildes führen kann.The invention is therefore based on the object of further developing a generic heading shield such that, on the one hand, the danger to the crew working in the tunnel is considerably reduced even in the event of a collapse of the face, on the other hand, the collapse does not lead to any significant damage to the heading shield can.

Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergege¬ benen Vortriebsschild erfüllt.This object is achieved by the tunneling shield reproduced in claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Vortriebsschild ist in der Abbaukammer eine in Längsrichtung des Vortriebsschildes zwischen der Querwand und der Ortsbrust verschiebbare Trenn¬ wand vorgesehen, welche etwa parallel zu der den Abbauraum gegen den drucklosen Teil des Tunnels begrenzenden Querwand verläuft und sich zumindest über einen wesentlichen Teil der inneren Querschnittsfläche des Schildmantels erstreckt. Mit anderen Worten: Bei dem erfindungsgemäßen Vortriebsschild ist eine in Längsrichtung verschiebbare Trennwand vorgese¬ hen, welche die Abbaukammer in zwei Halbräume, deren Volumi¬ na durch die Verschiebbarkeit der Trennwand variabel sind, unterteilt. In der Trennwand ist eine Öffnung vorgesehen, durch welche die sich bis zur Ortsbrust erstreckende Schneidvorrichtung durchtritt. Die Öffnung ist derart ge¬ staltet, daß durch sie die Bewegbarkeit der Schneideinrich¬ tung nicht eingeschränkt ist.In the tunneling shield according to the invention is in the Removal chamber provided in the longitudinal direction of the tunnel shield between the transverse wall and the working face partition wall which runs approximately parallel to the transverse wall delimiting the excavation space against the depressurized part of the tunnel and extends at least over a substantial part of the inner cross-sectional area of the shield shell. In other words: in the tunneling shield according to the invention, a partition wall that can be moved in the longitudinal direction is provided, which divides the dismantling chamber into two half-spaces, the volume of which is variable due to the displaceability of the partition wall. An opening is provided in the partition through which the cutting device extending to the working face passes. The opening is designed such that the mobility of the cutting device is not restricted by it.

Während des Abbauvorganges befindet sich die Trennwand üblicherweise in einer der Querwand benachbarten Position und und der Abbauvorgang an der Ortsbrust erfolgt auf die bekannte Weise. Bei Gefahr eines Kollaps der Ortsbrust kann die Trennwand in eine der Ortsbrust benachbarte Position verlagert werden, ohne daß dazu einer Unterbrechung des Abbauvorganges unter Stützwirkung der thixotropen Flüssig¬ keit bedarf. Sollte die Ortsbrust kollabieren, so kann das Lockergestein nicht mehr unkontrolliert mit den bereits beschriebenen nachteiligen Wirkungen in den gesamten Abbau¬ raum eindringen. Sollte es die Beschaffenheit des Bodens erfordern, so kann bei dem erfindungsgemäßen Vortriebsschild die Trennwand mit Fortschreiten der Ortsbrust dieser auch kontinuierlich nachgefahren werden, wodurch während des gesamten Abbauvorganges das Volumen des Abbauraumes vor der Ortsbrust, in welches Lockergestein bei einem Kollaps ein¬ dringen kann, kleingehalten wird.During the dismantling process, the partition is usually in a position adjacent to the transverse wall, and the dismantling process on the working face is carried out in the known manner. In the event of a risk of collapse of the working face, the partition can be moved to a position adjacent to the working face without the interruption of the dismantling process requiring the thixotropic liquid to support it. Should the working face collapse, the loose rock can no longer penetrate the entire excavation space in an uncontrolled manner with the disadvantageous effects already described. If the condition of the ground requires it, the partition wall in the tunneling shield according to the invention can also be traversed continuously as the working face progresses, so that during the entire excavation process the volume of the working space in front of the working face, into which loose rock can penetrate in the event of a collapse, is kept small.

Ein weiterer Vorteil der verlagerbaren Trennwand liegt darin, daß auf einen zusätzlichen, die Ortsbrust im Bedarfs¬ fall abstützenden mechanischen Brustverbau bei dem erfin¬ dungsgemäßen Vortriebbschild verzichtet werden kann, da die Trennwand im Bedarfsfall - nach Unterbrechung des Abbauvor- ganges - gegen die Ortsbrust gepreßt werden kann und diese dann mechanisch stabilisiert. In dieser Position der Trenn¬ wand kann die thixotrope Flüssigkeit gefahrlos aus dem Ab¬ bauraum entfernt werden, so daß dieser dem Bedienpersonal für Wartungs- oder Reparaturarbeiten bzw. zum Abtransport von Bouldern zur Verfügung steht.Another advantage of the displaceable partition wall is that an additional mechanical breast shoring, which supports the working face in case of need, can be dispensed with in the tunneling shield according to the invention, since the partition wall, if necessary - after the dismantling process has been interrupted. ganges - can be pressed against the face and then mechanically stabilized. In this position of the partition, the thixotropic liquid can be safely removed from the excavation space so that it is available to the operating personnel for maintenance or repair work or for the transport of bouldering.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Vortriebsschildes weist die Merkmale des Anspruchs 2 auf. Nach Hinausverlagern der Schneidvorrichtung, Verschließen der Öffnung und Absen¬ ken bzw. Entfernen der thixotropen Stützflüssigkeit, kann das Bedienpersonal bei dieser Ausführungsform auch gefahrlos Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten am vorderen Ende der Schneidvorrichtung durchführen.A preferred embodiment of the tunneling shield has the features of claim 2. After moving the cutting device out, closing the opening and lowering or removing the thixotropic support liquid, the operating personnel can also carry out maintenance or repair work on the front end of the cutting device safely in this embodiment.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 3 ist Dichtungselement angeordnet, welches den äußeren Rand der Trennwand wahlweise mit der inneren Oberfläche des Schildmantels in Anlage bringt und durch welches die durch die Trennwand abgeteilten Halbräume der Abbaukammer gegen¬ einander abdichtbar sind. Es ist durch diese Ausgestaltung des Vortriebschildes möglich, den hydrostatischen Druck der thixotropen Flüssigkeit an der Ortsbrust aufrechtzuerhalten, auch wenn Wartungsarbeiten ein Absenken der Stützflüssigkeit oder einen Austausch gegen ein anderes, fluides Medium er¬ fordern.In a preferred embodiment according to claim 3, a sealing element is arranged which optionally brings the outer edge of the partition into abutment with the inner surface of the shield shell and by means of which the half-spaces of the dismantling chamber which are partitioned off by the partition can be sealed against one another. This design of the jacking plate makes it possible to maintain the hydrostatic pressure of the thixotropic liquid on the face, even if maintenance work requires lowering the support liquid or replacement with another, fluid medium.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 4 ist das Dichtungselement als hydraulisch oder pneumatisch aktivierbare Schlauchdichtung ausgebildet.In a preferred embodiment according to claim 4, the sealing element is designed as a hydraulically or pneumatically activatable hose seal.

Zur Erhöhung des Schutzes von in der Abbaukammer täti¬ gen Bedienpersonals ist es gemäß Anspruch 5 vorteilhaft, Verriegelungselemente vorzusehen, mittels derer die Trenn¬ wand in der der Ortsbrust dicht benachbarten Position arre¬ tierbar ist.To increase the protection of operating personnel working in the extraction chamber, it is advantageous according to claim 5 to provide locking elements by means of which the partition can be locked in the position closely adjacent to the working face.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Verriegelungsele¬ ment ist Gegenstand des Anspruchs 6.An advantageous embodiment of the locking element is the subject of claim 6.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 7 besteht die Schneidvorrichtung aus mindestens einem unter Abdichtung an der Querwand verschwenkbar gelagerten, längen- verstellbaren Abbauarm, welcher einen drehbaren Schneidkopf für das Bodenmaterial umfaßt, der beim Betrieb in dem in der Abbaukammer enthaltenen, unter Druck stehenden Abstützmedium zu jeder Stelle der Ortsbrust bewegbar ist. Durch diese Ausgestaltung des Vortriebsschildes wird eine hohe Abbaulei¬ stung erreicht und es lassen sich gezielt in der Ortsbrust auftretende Hindernisse freischneiden.In an advantageous embodiment according to claim 7, the cutting device consists of at least one lengthwise, pivotably mounted with a seal on the transverse wall. adjustable excavation arm, which comprises a rotatable cutting head for the soil material, which can be moved to any position of the working face in the pressurized support medium contained in the degradation chamber during operation. This configuration of the tunneling shield achieves a high level of degradation and it is possible to deliberately cut out obstacles occurring in the working face.

Eine zum Durchtritt dieser einen Abbauarm mit einem drehbaren Schneidkopf aufweisenden Schneidvorrichtung beson¬ ders geeignete Öffnung ist langlochförmig ausgebildet und die Trennwand ist um die Mittelachse des Vortriebsschildes rotierbar gelagert (Anspruch 8).An opening which is particularly suitable for the passage of this cutting arm having a cutting arm with a rotatable cutting head is elongated and the partition is rotatably mounted about the central axis of the driving shield (claim 8).

Um mit einem erfindungsgemäßen Vortriebsschild größere Bohrungsdurchmesser erzeugen zu können, ohne daß dabei der Abbauarm und dessen Lagerung einen übermäßig hohen konstruk¬ tiven Aufwand erfordern, empfiehlt sich eine Ausgestaltung des Vortriebsschildes gemäß Anspruch 9. Durch diese Maßnahme kann der Abbauarm bei diesem Vortriebsschild gegenüber dem Abbauarm eines herkömmlichen Vortriebsschildes, welcher im mittleren Bereich der Querwand des Vortriebsschildes all¬ seitig verschwenkbar gelagert ist, einerseits wesentlich kürzer ausgebildet sein. Auch kann dessen Längenverstell- bereich etwa auf die Hälfte des Wertes bei dem Abbauarm eines herkömmlichen Vortriebsschildes reduziert werden, wodurch sich bereits der Hersteilungsaufwand für den Abbau¬ arm erheblich reduziert. Des weiteren ist die Verschwenk- barkeit des Abbauarmes um eine Schwenkachse erforderlich, da durch Verdrehen der Trägerplatte und Verschwenken des Abbau¬ armes um die Schwenkachse sowie entsprechender Längenände¬ rung des Abbauarmes jeder Punkt der Ortsbrust mit dem am Ende des Abbauarmes angeordneten Schneidkopf anfahrbar ist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Vortriebsschildes gemäß Anspruch 10 kann der Abbauarm le¬ diglich um eine Schwenkachse verschwenkt werden, da diese Maßnahme eine besonders einfache und robuste Lagerung des Abbauarmes an der Querwand erlaubt.In order to be able to produce larger bore diameters with a jacking shield according to the invention, without the removal arm and its storage requiring an excessively high constructional expenditure, it is advisable to design the jacking shield according to claim 9 of a conventional tunneling shield, which is pivotably mounted on all sides in the central region of the transverse wall of the tunneling shield, on the one hand, it is designed to be significantly shorter. Its length adjustment range can also be reduced to about half the value in the removal arm of a conventional tunneling shield, which already considerably reduces the manufacturing effort for the removal arm. Furthermore, the pivotability of the removal arm about a pivot axis is required, since by rotating the support plate and pivoting the removal arm about the pivot axis and correspondingly changing the length of the removal arm, each point of the working face can be approached with the cutting head arranged at the end of the removal arm. In a particularly advantageous embodiment of the tunneling shield, the removal arm can only be pivoted about a pivot axis, since this measure allows the removal arm to be mounted in a particularly simple and robust manner on the transverse wall.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Vortriebs- Schildes hinsichtlich der Orientierung der Schwenkachse und dem Ort der Lagerung des Abbauarmes auf der Trägerplatte sind Gegenstand der Ansprüche 11 und 12. Durch diese Maßnah¬ men wird die für den gewünschten Bohrungsdurchmesser erfor¬ derliche Gesamtlänge und die Längenverstellbarkeit des Ab¬ bauarmes minimiert.Particularly advantageous configurations of the tunneling Signs with regard to the orientation of the pivot axis and the location of the mounting arm on the support plate are the subject of claims 11 and 12. These measures minimize the overall length required for the desired bore diameter and the length adjustability of the mounting arm.

Auf eine zusätzliche rotierbare Lagerung der Trennwand kann verzichtet werden, ohne daß dabei die Möglichkeiten zur Bewegung des Abbauarmes eingeschränkt werden, wenn die Trennwand drehfest an der kreisförmigen Trägerplatte gela¬ gert ist.An additional rotatable mounting of the partition wall can be dispensed with without restricting the possibilities for moving the dismantling arm if the partition wall is non-rotatably mounted on the circular carrier plate.

Bei einem erfindungsgemäßen Vortriebsschild gemäß An¬ spruch 14 ist in einer in der Querwand vorgesehenen Lager¬ öffnung unter Abdichtung gegenüber dieser eine verschiebbare Arbeitskammer vorgesehen, welche gegen den hinteren, druck¬ freien Bereich des Vortriebsschildes über mindestens eine Personenschleuse abgedichtet ist und welche eine nach unten gerichtete Öffnung aufweist, über die sie mit der Abbaukam¬ mer im in diese eingeschobene Zustand kommuniziert. Die Arbeitskammer ist mit einem für den Einsatz von Bedienperso¬ nal geeigneten fluiden Medium - üblicherweise Preßluft oder Wasser - unter Druck setzbar. Wird zum Warten des Schneid¬ kopfes oder zum Entfernen von Bouldern der Einsatz von Be¬ dienpersonal im Abbauraum erforderlich, so wird die Arbeits¬ kammer mit dem für den Einsatz des Bedienpersonals geeigne¬ ten fluiden Medium unter einem Druck gefüllt, der dem Druck des Abstützmediums entspricht. Die Arbeitskammer kann dann unter Freigabe der nach unten gerichteten Öffnung in die Abbaukammer verlagert werden, ohne daß dabei das Abstützme¬ dium diese eindringt. Da ein Entfernen bzw. Absenken des Abstützmediums aus der Abbaukammer somit nicht erforderlich ist, bleibt dessen Stützwirkung erhalten und es können durch die nach unten gerichtete Öffnung der Arbeitskammer die gewünschten Tätigkeiten vorgenommen werden, ohne daß dazu die Ortsbrust mit Hilfe der Trennwand gesondert abgestützt werden müßte.In a jacking shield according to the invention according to claim 14, a sliding working chamber is provided in a bearing opening provided in the transverse wall with a seal against it, which is sealed against the rear, pressure-free area of the jacking shield via at least one personnel lock and one downwards has directed opening, through which it communicates with the Abbaukam¬ mer in the inserted state. The working chamber can be pressurized with a fluid medium suitable for the use of operating personnel - usually compressed air or water. If the use of operating personnel in the excavation space is required to maintain the cutting head or to remove bouldering, the working chamber is filled with the fluid medium suitable for the use of the operating personnel under a pressure which corresponds to the pressure of the supporting medium corresponds. The working chamber can then be displaced into the dismantling chamber with the opening facing downward, without the support medium penetrating it. Since it is not necessary to remove or lower the support medium from the extraction chamber, its support effect is retained and the desired activities can be carried out by opening the working chamber downwards without the face having to be supported separately with the help of the partition .

Besonders einfach sind Wartungs- bzw. Instandsetzungs- arbeiten an dem Schneidkopf' durchführbar, wenn die Öffnung eine zum Einführen des Schneidkopfes geeignete Größe auf¬ weist, da hierdurch Manipulationen im Innern der Arbeits¬ kammer durch das Bedienpersonal direkt vorgenommen werden können (Anspruch 15).Maintenance and repair are particularly easy can be carried out on the cutting head if the opening is of a size suitable for inserting the cutting head, since this enables the operating personnel to manipulate the inside of the working chamber directly (claim 15).

Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Lageröffnung weisen die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 auf. Die Anord¬ nung der Lageröffnung in der Trägerplatte exzentrisch zur Mittelachse des Vortriebsschildes ermöglicht einerseits ein problemloses Einführen des im eingeschobenen Zustand der Arbeitskammer unterhalb deren Öffnung befindlichen Schneid¬ kopfes, andererseits wird der für die Lagerung des schwenk¬ baren Abbauarmes und für den Anschluß von Rohrleitungen zum Abtransport des abgebauten Gesteins benötigte Raum durch die Arbeitskammer geringstmöglich eingeschränkt.The features of claims 16 and 17 have a particularly advantageous arrangement of the bearing opening. The arrangement of the bearing opening in the support plate eccentric to the central axis of the jacking plate on the one hand enables the cutting head, which is in the inserted state of the working chamber below its opening, to be inserted without problems, on the other hand it is used for the storage of the pivotable removal arm and for the connection of pipelines space required for the removal of the extracted rock is restricted as little as possible by the working chamber.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Vortriebsschildes gemäß Anspruch 18 ist die der Öffnung der Arbeitskammer zugewandte Lagerfläche der Lageröffnung so bemessen, daß diese in der im wesentlichen außerhalb der Abbaukammer befindlichen Position der Arbeitskammer deren Öffnung vollständig überdeckt und die Arbeitskammer damit gegen die Umgebung dichtwirkend abschließt. Durch diese Maßnahme kann die Arbeitskammer mit dem den Einsatz des Bedienpersonals erlaubenden fluiden Medium - wie Preßluft oder Wasser - bereits gefüllt werden, und das Bedienpersonal kann durch die Personenschleuse die Arbeitskammer bereits aufsuchen, bevor diese in den Abbauraum unter Freigabe ihrer Öffnung eingeführt wird.In a particularly advantageous embodiment of the tunneling shield according to claim 18, the bearing surface of the bearing opening facing the opening of the working chamber is dimensioned such that it completely covers its opening in the position of the working chamber that is essentially outside the dismantling chamber and thus seals the working chamber against the environment in a sealing manner. As a result of this measure, the working chamber can already be filled with the fluid medium, such as compressed air or water, which permits the use of the operating personnel, and the operating personnel can already access the working chamber through the security gate before it is introduced into the extraction space with its opening released.

Wenn gemäß Anspruch 19 die Verlagerungsachse der Ar¬ beitskammer in Richtung der Mittelachse des Vortriebsschil¬ des verläuft, kann bei der vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 20 die Ortbrust zugewandte Stirnwandung der Arbeitskammer derart bemessen sein, daß diese die Trennwand zur Abteilung der Halbräume der Abbaukammer bildet. In die¬ sem Falle wird für das Verlagerung der Trennwand und der Arbeitskammer lediglich ein Antrieb erforderlich, wodurch der konstruktive Aufwand des Vortriebschildes verringert ist. Des weiteren ist das in der Arbeitskaimner befindliche Bedienpersonal zwangsläufig stets von der Trennwand vor den Folgen eines Kollaps der Ortsbrust wirkungsvoll geschützt, so daß Wartungs- und Reparaturarbeiten in größtmöglicher Sicherheit durchgeführt werden.If, according to claim 19, the axis of displacement of the working chamber runs in the direction of the central axis of the driving shield, in the advantageous embodiment according to claim 20 the face wall of the working chamber facing the working face can be dimensioned such that it forms the partition to the department of the half-spaces of the mining chamber. In this case, only one drive is required for the displacement of the partition wall and the working chamber, as a result of which the design effort of the driving shield is reduced is. Furthermore, the operating personnel in the workroom are always effectively protected from the consequences of a collapse of the working face by the partition, so that maintenance and repair work can be carried out with the greatest possible safety.

Der Verlagerung der Arbeitskammer und damit der Trenn¬ wand in Richtung der Mittelachse des Vortriebsschildes dient gemäß Anspruch 21 vorzugsweise ein Hydraulikzylinder.The displacement of the working chamber and thus the partition wall in the direction of the central axis of the tunneling shield preferably serves as a hydraulic cylinder.

Freigeschnittene Hindernisse, die sog. Boulder, sowie im Bedarfsfall komplette Schneidköpfe lassen sich auf ein¬ fache Weise aus dem Abbauraum entfernen, wenn in der Arbeitskammer eine durch ihre Öffnung absenkbare Greifein¬ richtung vorgesehen ist (Anspruch 22).Cut-out obstacles, the so-called boulder, and complete cutting heads, if necessary, can be removed from the excavation space in a simple manner if a gripping device which can be lowered through its opening is provided in the working chamber (claim 22).

Nicht nur zum Abstützen der Ortbrust bzw. zur Sicherung des dahinterliegenden Raumes der Abbaukammer einsetzbar ist die Trennwand dann, wenn sie auf ihrer der Ortbrust zuge¬ wandten Stirnfläche Schneideinrichtungen aufweist. Es ist dann mit Hilfe der Trennwand ebenfalls möglich, durch die Trennwand selbst großflächig Material an der Ortsbrust ab¬ zutragen.The dividing wall can not only be used to support the working face or to secure the space behind it of the mining chamber if it has cutting devices on its end face facing the working face. It is then also possible with the aid of the partition wall to remove material over a large area on the working face through the partition wall itself.

Ebenfalls kann es vorteilhaft sein, in der Trennwand über deren Durchmesser verteilte, verschließbare Konsulidie- rungsöffnungen vorzusehen, durch welche bei Unterbrechung der Abbauarbeiten einzelne Konsulidierungsbohrungen in die Ortsbrust eingebracht werden können.It can also be advantageous to provide closable consulidation openings in the dividing wall distributed over their diameter, through which individual consulidation holes can be drilled into the working face when the dismantling work is interrupted.

Ferner können vorteilhafterweise auf der der Ortsbrust zugewandten Stirnseite der Trennwand Düsen vorgesehen sein, über welche von außen ein fluides Medium zischen die Trenn¬ wand und die Ortsbrust einbringbar ist. Durch das Einsprit¬ zen eines fluiden Mediums kann das Zurückverlagern der Trennwand von der Ortsbrust erleichtert werden, da einem u.U. auftretenden "Saugeffekt" zwischen der Trennwand und der Ortsbrust entgegengewirkt wird.Furthermore, nozzles can advantageously be provided on the face of the partition facing the working face, via which nozzles a fluid medium can be used to hiss the partition and the working face. By injecting a fluid medium, moving the partition back from the working face can be facilitated, since one may occurring "suction effect" between the partition and the working face is counteracted.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung schematisch illustriert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vortriebsschild, wobei verschiedene mögliche Stellungen des Abbauarmes, der Trennwand und der Arbeitskammer gestrichelt dargestellt sind, sowieAn exemplary embodiment of the invention is illustrated schematically in the drawing. 1 shows a longitudinal section through an inventive device Driving shield, with different possible positions of the extraction arm, the partition and the working chamber are shown in dashed lines, and

Fig. 2 denselben Vortriebsschild in einer einer Ansicht von Seiten der Ortsbrust (Ansicht A in Fig. 1).Fig. 2 shows the same tunnel shield in a view from the side of the working face (view A in Fig. 1).

Wenn im Folgenden von "vorn" die Rede ist, so bezieht sich die Angabe auf die in Fig. 1 links dargestellte, der Ortsbrust zugewandten Seite des Vortriebsschildes, die An¬ gabe "hinten" bezieht sich dementsprechend auf die der Orts- brust abgewandten Seite des Vortriebsschildes, Angaben wie "oben" bzw. "unten" sind bezogen auf die in der Zeichnung dargestellte, aufrechte Betriebsstellung des Vortriebsschil¬ des.If "front" is used in the following, the information relates to the side of the tunnel shield facing the working face shown on the left in FIG. 1, the information "rear" accordingly relates to the side facing away from the working face of the tunneling shield, information such as "above" or "below" are related to the upright operating position of the tunneling shield shown in the drawing.

Der in der Zeichnung als Ganzes mit 100 bezeichnete Vortriebsschild umfaßt einen hohlzylinderförmigen Schildman¬ tel 1, welcher in seinem mittleren Bereich eine Querwand 2 aufweist, welcher eine vordere Abbaukammer von dem hinteren Teil 4 des Vortriebsschildes 100 abtrennt. Die vordere Ab¬ baukammer 3 reicht nach vorn unmittelbar bis zur Ortsbrust 5 heran und ist im Abbaubetrieb mit einem Stützmedium, z.B. einer thixotropen Flüssigkeit, gefüllt, für die in der Quer¬ wand ein in der Zeichnung nicht dargestellter Zulauf vor¬ gesehen ist. Um den Druck der Stützflüssigkeit in der Ab¬ baukammer 3 weitgehend konstant halten zu können, ist im oberen Teil der Querwand 2 eine mit einem kompressiven Me¬ dium - z.B. Luft - unter einem vorgewählten Druck beauf¬ schlagte Ausgleichskammer 39 vorgesehen, die zu einem Teil mit der Stützflüssigkeit gefüllt ist. Die Ausgleichskammer 39 kommuniziert mit der Abbaukammer 3 derart, daß zum Aus¬ gleich von Volumenänderungen der Abbaukammer 3 ein Austausch an Stützflüssigkeit zwischen den Kammern stattfinden kann. Bei größeren Volumenänderungen der Abbaukammer oder bei einem erheblichen Verlust an Stützflüssigkeit durch die Ortsbrust kann der Druck in der Abbaukammer durch zusätzli¬ ches Zupumpen oder Absaugen von Stützflüssigkeit über den Zulauf eingestellt werden.The jacking plate, designated as a whole by 100 in the drawing, comprises a hollow cylindrical shielding jacket 1, which in its central region has a transverse wall 2 which separates a front mining chamber from the rear part 4 of the jacking plate 100. The front mining chamber 3 extends straight up to the face 5 and is in the mining operation with a support medium, e.g. a thixotropic liquid, for which an inlet not shown in the drawing is provided in the transverse wall. In order to be able to keep the pressure of the supporting liquid in the mining chamber 3 largely constant, one with a compressive medium - e.g. Air - provided under a preselected pressure compensation chamber 39, which is partly filled with the supporting liquid. The compensation chamber 39 communicates with the extraction chamber 3 in such a way that an exchange of support fluid between the chambers can take place to compensate for volume changes in the extraction chamber 3. In the event of major changes in volume of the extraction chamber or in the event of a considerable loss of supporting fluid through the working face, the pressure in the extraction chamber can be adjusted by additionally pumping in or extracting supporting fluid via the inlet.

Symmetrisch zur Mittelachse M des Vortriebsschildes 100 ist in der Querwand 2 über Kugellager 7 eine Trägerplatte 8 rotierbar gelagert und über einen Dichtring 9 gegen die Querwand 2 abgedichtet. Dem Rotationsantrieb der Trägerplat¬ te dient ein Hydraulikmotor 6.Symmetrical to the central axis M of the tunneling shield 100 a carrier plate 8 is rotatably mounted in the transverse wall 2 via ball bearings 7 and is sealed against the transverse wall 2 via a sealing ring 9. A hydraulic motor 6 serves to drive the carrier plate in rotation.

Um den halben Bohrungsradius von der Mittelachse M nach außen versetzt ist zum Abbau bzw. Lösen des an der Ortsbrust anstehenden Gesteins ein Abbauarm 10 angeordnet, der einen um die Längsachse L des Abbauarmes drehbaren Schneidkopf 11 umfaßt und an der Trägerplatte mittels einer Gelenkanordnung 12 um eine parallel zu der durch die Ortsbrust zugewandten Oberfläche der Trägerplatte 8 und senkrecht zu einer radial vom Drehpunkt der Trägerplatte die Längsachse L des Abbau¬ armes schneidenden Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Das Verschwenken des Abbauarmes 10 erfolgt durch einen an der Rückseite der Trägerplatte angeordneten Hydraulikzylinder 13. Das hintere Ende 14 des Abbauarmes 10 ist durch die Trä¬ gerplatte 8 in den hinteren Teil 4 des Vortriebsschildes 100 durch eine in die Trägerplatte eingearbeitete 15 hindurch¬ geführt. Zur Abdichtung ist der im Bereich der Öffnung be¬ findliche Teil des Abbauarmes 10 als kugelförmiger Sitz 16 ausgeführt und über eine ringförmige Dichtungsanordnung 17 gegen die Trägerplatte 8 abgedichtet.A mining arm 10 is arranged around the half bore radius from the central axis M to remove or loosen the rock on the face, which comprises a cutting head 11 rotatable about the longitudinal axis L of the mining arm and on the carrier plate by means of a joint arrangement 12 by one parallel to the surface of the carrier plate 8 facing through the working face and perpendicular to a pivot axis intersecting the longitudinal axis L of the extraction arm radially from the center of rotation of the carrier plate. The removal arm 10 is pivoted by means of a hydraulic cylinder 13 arranged on the rear side of the support plate. The rear end 14 of the removal arm 10 is guided through the support plate 8 into the rear part 4 of the driving shield 100 and through a 15 incorporated into the support plate. For sealing purposes, the part of the dismantling arm 10 located in the region of the opening is designed as a spherical seat 16 and sealed against the carrier plate 8 by means of an annular sealing arrangement 17.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spiel des erfindungsgemäßen Vortriebsschildes 100 umfaßt der Abbauarm zwei teleskopartig ineinandergreifende Armsegmente 10' ,10'', mittels derer die Länge des Abbauarmes 10 - wie anhand der gestrichelt in Fig. 1 eingezeichneten verschiede¬ nen Positionen des Abbauarmes 10 und des Schneidkopfes 11 ersichtlich - z.B. mit Hilfe hydraulischer Stellglieder, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, variiert werden kann.In the embodiment of the tunneling shield 100 according to the invention shown in the drawing, the removal arm comprises two telescopically interlocking arm segments 10 ', 10' ', by means of which the length of the removal arm 10 - as shown by the various positions of the removal arm shown in broken lines in FIG 10 and the cutting head 11 can be seen - for example with the help of hydraulic actuators, which are not shown in the drawing, can be varied.

Durch den Abbauarm 10 und den Schneidkopf 11 erstreckt sich bis zum hinteren Ende 14 des Abbauarms 10 reichendes Absaugrohr 18, welches das abgebaute Bodenmaterial unmittel¬ bar an der Abbau- bzw. Schnittstelle aufnimmt und mit einer im hinteren Teil 4 des Vortriebsschildes 100 angeordneten, nicht dargestellten Förderpumpe verbunden ist. Oberhalb des Abbauarmes 10 weist die Trägerplatte 8 einen in Richtung der Bohrungsachse verbreiterten Bereich 19, in welchem eine Lageröffnung 20 eingearbeitet ist, wel¬ che der Lagerung einer entlang der Verlagerungsachse V in der Lagerachse 20 verschiebbaren Arbeitskammer 21 dient. Bei der in der Zeichnung dargestellten Position der Trägerplatte 8 befindet sich die Verlagerachse V oberhalb der Mittelachse M des Vortriebsschildes und verläuft zu dieser parallel.Through extraction arm 10 and cutting head 11, suction tube 18 extends to the rear end 14 of extraction arm 10, which takes up the extracted soil material directly at the extraction or interface and with one arranged in rear part 4 of tunneling shield 100 feed pump shown is connected. Above the removal arm 10, the carrier plate 8 has an area 19 widened in the direction of the bore axis, in which a bearing opening 20 is incorporated, which serves to support a working chamber 21 which can be displaced along the displacement axis V in the bearing axis 20. In the position of the carrier plate 8 shown in the drawing, the displacement axis V is located above the central axis M of the tunneling shield and runs parallel to it.

Die Arbeitskammer 21 weist ein zylinderförmiges Gehäuse 22 auf, in welchem im vorderen Bereich 24 eine nach unten gerichtete Öffnung 25 vorgesehen ist. Der hintere Bereich 26 der Arbeitskammer 21 ist als Personendoppelschleuse 27 aus¬ gebildet. Die Arbeitskammer 21 ist auf eine in der Zeichnung nicht dargestellte Weise mit einer ebenfalls nicht darge¬ stellten Vorrichtung zur Beaufschlagung mit einem fluiden Medium, welches den Zugang von Personen in der Arbeitskammer 21 zuläßt, wie z.B. Preßluft oder Wasser, verbunden. Während der in Fig. 1 durchgezogen dargestellten hinteren Stellung der Arbeitskammer 21 ist die untere Öffnung 25 von der unte¬ ren Lagerfläche 28 der Lageröffnung 20 vollständig überdeckt und sowohl zur Abbaukammer 3 als auch zum hinteren Teil 4 des Vortriebsschildes über Dichtungsringe 29, die sich um den gesamten Umfang des Gehäuses 22 der Arbeitskammer 21 erstrecken, abgedichtet. In dieser Stellung der Arbeitskam¬ mer 21 kann Bedienpersonal über die Doppelschleuse 27 in den vorderen Bereich 24 der Arbeitskammer gelangen und anschlie¬ ßend diese mit einem geeigneten fluiden Medium unter einem Druck gefüllt werden, welcher dem Druck der in der Abbaukam¬ mer 3 befindlichen Abstützflüssigkeit entspricht. Anschlie¬ ßend kann die Arbeitskammer 21 mit Hilfe eines in Ihrem Zentrum vorgesehenen Vorschubzylinders 30 in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Position verlagert werden, bei der die untere Öffnung 25 der Arbeitskammer 21 freigegeben ist. In die Öffnung kann dann - wie ebenfalls in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist - durch Verschwenken und ent¬ sprechende Längenanpassung des Abbauarmes der an seinem vorderen Ende angeordnete Schneidkopf in die Arbeitskammer eingeführt werden.The working chamber 21 has a cylindrical housing 22, in which a downward opening 25 is provided in the front region 24. The rear area 26 of the working chamber 21 is designed as a double person lock 27. The working chamber 21 is connected in a manner not shown in the drawing to a device, also not shown, for the application of a fluid medium which allows access to people in the working chamber 21, such as compressed air or water. While the rear position of the working chamber 21 is shown in solid lines in FIG. 1, the lower opening 25 is completely covered by the lower bearing surface 28 of the bearing opening 20 and both to the removal chamber 3 and to the rear part 4 of the driving shield via sealing rings 29, which are around extend the entire circumference of the housing 22 of the working chamber 21, sealed. In this position of the working chamber 21, operating personnel can enter the front area 24 of the working chamber via the double lock 27 and then be filled with a suitable fluid medium under a pressure which corresponds to the pressure of the supporting liquid located in the dismantling chamber 3 corresponds. Subsequently, the working chamber 21 can be moved by means of a feed cylinder 30 provided in its center into the position shown in broken lines in FIG. 1, in which the lower opening 25 of the working chamber 21 is released. Then, as is also shown in dashed lines in the drawing, the cutting head arranged at its front end can be pivoted into the working chamber by pivoting and correspondingly adjusting the length of the removal arm be introduced.

Da das in der Arbeitskammer befindliche fluide Medium den gleichen Druck aufweist wie das in der Abbaukammer be¬ findliche Stützmedium zum Abstützen der Ortsbrust 5 , dringt dieses nicht oder nur geringfügig in die lediglich nach unten geöffnete Arbeitskammer 21 ein, und das Bedienpersonal kann Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten an dem Schneid¬ kopf 11 vornehmen, ohne daß es dazu einem Absenken der Ab¬ stützflüssigkeit in der Abbaukammer 3 bedarf.Since the fluid medium in the working chamber has the same pressure as the support medium in the mining chamber for supporting the working face 5, it does not penetrate, or only slightly, into the working chamber 21, which is only opened downwards, and the operating personnel can carry out maintenance or Carry out repair work on the cutting head 11 without the need to lower the supporting liquid in the removal chamber 3.

Im vorderen Bereich 24 der Arbeitskammer 21 ist des weiteren eine durch ihre Öffnung absenkbare Greifeinrichtung 31 vorgesehen, welche für die Aufnahme eines demontierten Schneidkopfes oder in der Zeichnung nicht dargestellter größerer Abraumstücke vorgesehen ist.In the front area 24 of the working chamber 21 there is further provided a gripping device 31 which can be lowered through its opening and which is provided for receiving a dismantled cutting head or larger scraps not shown in the drawing.

Das Gehäuse 22 der Arbeitskammer 21 weist eine massive vordere Stirnseite 32 auf, welche über den äußeren Umfang des zylinderförmigen Gehäuses 22 radial übersteht und sich bis auf einen schmalen, äußeren Ringspalt 41 über die gesam¬ te innere Querschnittsfläche des Schildmantels 1 erstreckt. Durch die vordere Stirnseite 32 ist somit eine Trennwand 40 ausgebildet, welche die Abbaukammer 3 in zwei Halbräume 3 ',3'' unterteilt. Zum Durchtritt des Abbauarmes 10 ist in die Trennwand 40 eine sich von ihrem mittleren Bereich bis radial nach außen erstreckende langlochförmige Öffnung 42 eingearbeitet, entlang welcher der Abbauarm 10 frei ver¬ schwenkbar ist. in einem im Innern der Trennwand vorgesehen, flachen Hohlraum 43, der sich parallel zur Oberfläche der Trennwand 40 erstreckt, ist eine verschiebbar Schottwand 44 vorgesehen, welche, in die Öffnung 42 seitlich begrenzenden Nuten 45 geführt, nach Herausverlagerung des Abbauarmes 10 in die Öffnung 42 hineinverlagerbar ist. Der Verlagerung dient ein in der Trennwand 40 vorgesehener HydrauliZylinder 46. Entlang des äußeren Randes 47 der Trennwand 40 ist in einer Ringnut 48 ein Dichtungselement 49 angeordnet, welches als hydraulisch oder pneumatisch aktivierbare Schlauchdich¬ tung ausgebildet ist. Des weiteren sind über den Umfang der Trennwand 40 verteilt auf deren der Querwand 2 zugewandten Seite angeordnete, radial über den äußeren Rand 47 der Trennwand hinausverlagerbare Sperrbolzen 50 vorgesehen, welche der Arretierung der Trennwand in ihrer der Ortsbrust 5 dicht benachbarten Lagen, wie in Fig. 1 gestrichelt darge¬ stellt ist, dienen. Der Schildmantel 1 weist dazu im Bereich der eine Schildschneide 39 bildenden vorderen Stirnkante eine sich radial über den Innenumfang des Schildmantels 1 erstreckende, stufenförmige Durchmesserverringerung 51 auf, deren Höhe gerade so bemessen ist, daß sie in der vorderen Stellung der Trennwand 40 den Ringspalt 41 im wesentlichen ausfüllt. In die Durchmesserverringerung 51 ist eine Rund¬ umnut 52 eingearbeitet, mit welcher die Sperrbolzen 50 der¬ art in Eingriff bringbar sind, daß die Trennwand zwar in Längsrichtung des Vortriebsschildes arretiert, jedoch um dessen Mittelachse M weiterhin rotierbar ist. Vor der Rund¬ umnut 52 weist durch die Durchmesserverringerung eine Dicht¬ fläche 53 auf, mit welcher das aktivierte Dichtungselement zusammenwirkt.The housing 22 of the working chamber 21 has a solid front end face 32 which projects radially beyond the outer circumference of the cylindrical housing 22 and extends to a narrow, outer annular gap 41 over the entire inner cross-sectional area of the shield shell 1. A partition 40 is thus formed by the front end face 32, which divides the dismantling chamber 3 into two half-spaces 3 ′, 3 ″. In order to allow the removal arm 10 to pass through, an elongated hole-shaped opening 42 is made in the partition 40, extending from its central region to the radially outward, along which the removal arm 10 can be freely pivoted. In a flat cavity 43 provided in the interior of the dividing wall, which extends parallel to the surface of the dividing wall 40, a displaceable bulkhead 44 is provided, which, guided into the opening 42 laterally delimiting grooves 45, after the removal arm 10 has been moved out into the opening 42 is relocatable. A hydraulic cylinder 46 provided in the partition wall 40 serves for the displacement. A sealing element 49, which is designed as a hydraulically or pneumatically activatable hose seal, is arranged in an annular groove 48 along the outer edge 47 of the partition wall 40. Furthermore, are distributed over the circumference of the partition 40 on the side facing the transverse wall 2 Side arranged, radially beyond the outer edge 47 of the partition movable locking bolts 50 are provided, which serve to lock the partition in its positions closely adjacent to the face 5, as shown in dashed lines in FIG. 1. For this purpose, the shield jacket 1 has, in the region of the front end edge forming a shield cutting edge 39, a step-shaped diameter reduction 51, which extends radially over the inner circumference of the shield jacket 1, the height of which is dimensioned such that, in the front position of the partition 40, the annular gap 41 in essentially fills out. A circumferential groove 52 is incorporated into the diameter reduction 51, with which the locking bolts 50 can be brought into engagement in such a way that the partition wall locks in the longitudinal direction of the tunneling shield, but can still be rotated about its central axis M. Due to the reduction in diameter, a sealing surface 53 with which the activated sealing element cooperates has in front of the all-round groove 52.

In dem feststehenden Teil 2' der Querwand 2 ist ober¬ halb der Arbeitskammer 21 des weiteren eine Personendoppel¬ schleuse 53 angeordnet, durch die - falls notwendig - nach Verlagerung der Trennwand in ihre vordere Position und nach Absenken der Stützflüssigkeit Bedienpersonal direkt in die Abbaukammer 3 gelangen kann. Im unteren Teil des feststehen¬ den Teils 2 ' der Querwand 2 ist des weiteren eine Stein¬ schleuse 36 vorgesehen, durch welche größere Abraumstücke in den hinteren Teil 4 des Vortriebsschildes gebracht werden können.In the fixed part 2 'of the transverse wall 2 there is also a double personal lock 53 above the working chamber 21, through which - if necessary - after the partition wall has been moved to its front position and after the supporting fluid has been lowered, operating personnel go directly into the removal chamber 3 can reach. In the lower part of the fixed part 2 'of the transverse wall 2, a stone sluice 36 is also provided, through which larger pieces of overburden can be brought into the rear part 4 of the tunneling shield.

Der Vortrieb des Vortriebsschildes 100 erfolgt über an dem feststehenden Teil 2 der Querwand 2 ' angreifende hydrau¬ lische Vorschubzylinder 37, die sich mit ihren anderen Enden an der Stirnseite des bereits bestehenden Tübbing-Ausbaues 38 abstützen. Während des Gesteinsabbaues wird der Vor¬ triebsschild entweder kontinuierlich vorgedrückt, oder Abbau und Vorschub erfolgen nacheinander. Dann ist eine wesentli¬ che Beschleunigung des Vortriebes dadurch erreichbar, daß der Boden zunächst nur entlang der die Schildschneide 39 bildenden vorderen Stirnkante des Schildmantels 1 abgefräst wird, wozu der Schneidkopf 11 in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte, exponierte Lage gebracht und anschließend durch Drehung der Trägerplatte entlang der Schildschneide bewegt wird. Dieser Vorgang geschieht im allgemeinen mit in ihrer hinteren Stellung befindlichen Trennwand. Sollte je¬ doch die akute Gefahr eines Kollaps der Ortsbrust bestehen, so kann die Trennwand 40 auch während des Abbauvorganges in ihre vordere Stellung gebracht und sogar mit Hilfe der Sperrbolzen 50 gegen Verlagerungen in Längsrichtung des Vortriebsschildes gesichert werden, wodurch alle hinter der Trennwand 40 befindlichen Teile des Vortriebsschildes wirk¬ sam vor den Folgen eines Kollaps geschützt sind. Ist das Gesteinsmaterial entlang der Schildschneide um eine Tübbing- Breite abgefräst worden, so kann bereits ein weiterer Tüb¬ bing-Ausbau 38 erfolgen, während durch entsprechendes Ver¬ schwenken des Abbauarmes 20 und Verdrehen der Trägerplatte 8 den noch bestehende Kern in der Mittel der Ortsbrust abge¬ baut wird, was wiederum in beiden Positionen der Trennwand 40 möglich ist.The advance shield 100 is propelled by means of hydraulic feed cylinders 37 which engage the fixed part 2 of the transverse wall 2 'and which are supported with their other ends on the end face of the already existing tubbing extension 38. While the rock is being mined, the driving shield is either pushed forward continuously, or the mining and advancing take place in succession. Then a substantial acceleration of the propulsion can be achieved in that the ground initially only along the shield cutting edge 39 forming the front end edge of the shield jacket 1 is milled, for which purpose the cutting head 11 is brought into the exposed position shown in dashed lines in FIG. 1 and is then moved along the shield cutting edge by rotating the carrier plate. This is generally done with the partition in its rear position. However, should there be an acute risk of a collapse of the working face, the partition 40 can also be brought into its forward position during the dismantling process and even secured against displacement in the longitudinal direction of the tunneling shield with the aid of the locking bolts 50, as a result of which all those located behind the partition 40 Parts of the tunnel shield are effectively protected against the consequences of a collapse. If the rock material has been milled off along the shield edge by a tubbing width, a further tubbing expansion 38 can already take place, while the still existing core in the middle of the working face can be pivoted by turning the excavation arm 20 accordingly and rotating the support plate 8 is dismantled, which in turn is possible in both positions of the partition 40.

Bei dem Vortriebsschild 100 ist der Abbauraum 3 für Bedienpersonal auf verschiedene Weisen zugänglich:In the tunneling shield 100, the excavation space 3 is accessible to operating personnel in various ways:

Zum einen kann Bedienpersonal über die Arbeitskammer 21 in der bereits beschriebenen Weise in den Abbauraum 3 gelan¬ gen und Arbeiten an durch die Öffnung 25 in die Arbeitskam¬ mer 21 eingebrachten Teilen des Vortriebsschildes 100 durch¬ führen. Zwar muß bei dieser Vorgehensweise nicht auf die abstützende Wirkung der thixotropen Stützflüssigkeit ver¬ zichtet werden, jedoch ist der Umfang der durchführbaren Arbeiten dadurch begrenzt, daß das Bedienpersonal die Ar¬ beitskammer 21 nicht verlassen kann.On the one hand, operating personnel can get into the excavation space 3 via the working chamber 21 in the manner already described and can carry out work on parts of the tunneling shield 100 introduced into the working chamber 21 through the opening 25. Although this procedure does not have to do without the supporting effect of the thixotropic supporting fluid, the scope of the work that can be carried out is limited by the fact that the operating personnel cannot leave the working chamber 21.

Oder die Arbeitskammer 21 wird zunächst soweit in den Abbauraum 3 hineinverlagert, daß die Trennwand 40 in ihrer vorderen Position mit hilfe der Sperrbolzen 50 und er Rund¬ umnut 52 arretierbar ist. Nun wird das Dichtungselement 59 aktiviert, wonach die in dem hinteren Halbraum 3' befindli¬ che thixotrope Stützflüssigkeit absenk- oder entfernbar ist, ohne daß dabei die Stützwirkung der stets in dem Halbraum 3' vor der Trennwand 40 verbleibenden Stützflussigkeit verrin¬ gert wird. Der nun für das Bedienpersonal zugängliche Halb¬ raum 3' ' der Abbaukammer 3 kann während der Wartungsarbeiten drucklos belassen werden, oder es wird - aus Sicherheits¬ gründen - ein fluides Medium unter einem Druck, welcher dem Druck der in dem Halbraum 3' befindlichen Stützflüssigkeit entspricht, zugeführt, welches das Arbeiten des Bedienperso¬ nals erlaubt. Or the working chamber 21 is first shifted into the excavation space 3 to such an extent that the partition 40 can be locked in its forward position with the aid of the locking bolts 50 and the all-round groove 52. Now the sealing element 59 is activated, after which the thixotropic support liquid located in the rear half space 3 'can be lowered or removed, without the support effect of the support fluid remaining in the half space 3 'in front of the partition 40 being reduced. The half space 3 ″ of the removal chamber 3, which is now accessible to the operating personnel, can be left depressurized during the maintenance work, or - for safety reasons - a fluid medium under a pressure which corresponds to the pressure of the supporting liquid located in the half space 3 ' corresponds, supplied, which allows the work of the operator.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims

1. Vortriebsschild mit einer im Vorderteil eines die äußere Gehäusewandung des Vortriebsschildes bildenden Schildmantels (1) durch eine Querwand (2) nach hinten abgedichteten, nach vorn durch die Ortsbrust (5) begrenz¬ ten Abbaukammer (3) und einer in dieser angeordneten, zum Abbau des an der Ortsbrust anstehenden Bodenmaterials dienenden Schneidvorrichtung, die beim Betrieb in einem in der Abbaukammer enthaltenen, unter Druck stehenden Stütz¬ medium bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abbaukammer (3) eine in Längsrichtung des Vortriebsschildes zwischen der Querwand und der Ortsbrust verschiebbare, eine die Bewegung der Schneidvorrichtung erlaubende Öffnung (42) zum Durchtritt der Schneidvorrich¬ tung aufweisende Trennwand (40) vorgesehen ist, welche etwa parallel zu der Querwand (2) verläuft und die innere Querschnittsfläche des Schildmantels (1) zumindest im wesentlichen überdeckt.1. Propulsion shield with a shield shell (1) in the front part of a shield casing forming the outer housing wall of the propulsion shield, sealed to the rear by a transverse wall (2) and limited to the front by the working face (5) and a chamber (3) arranged therein for Dismantling of the cutting material serving on the face face, which during operation can be moved in a pressurized support medium contained in the digestion chamber, characterized in that in the digestion chamber (3) a longitudinal direction of the tunnel shield between the transverse wall and the face face Slidable, an opening (42) allowing the movement of the cutting device for the passage of the cutting device is provided, which is approximately parallel to the transverse wall (2) and at least substantially covers the inner cross-sectional area of the shield casing (1).

2. Vortriebsschild nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Schneidvorrichtung zumindest in einer der Ortsbrust (5) dichtbenachbarten Position der Trennwand (40) aus deren Öffnung (42) nach hinten hinausverlagerbar und die Öffnung (42) verschließbar ist.2. Driving shield according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the cutting device at least in one of the working face (5) closely adjacent position of the partition (40) from the opening (42) to the rear and the opening (42) can be closed.

3. Vortriebsschild nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, durch wel¬ che der äußere Rand (47) der Trennwand (40) zumindest in der der Ortsbrust (5) dichtbenachbarten Stellung der Trennwand (40) mit der inneren Oberfläche des Schildman¬ tels (1) abdichtbar ist.3. Jacking plate according to claim 2, characterized characterized in that a device is provided, by means of which the outer edge (47) of the partition wall (40) can be sealed with the inner surface of the shield jacket (1) at least in the position of the partition wall (40) closely adjacent to the working face (5) is.

4. Vortriebsschild nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Einrichtung ein als hydraulisch oder pneumatisch aktivierbare Schlauchdichtung ausgebildetes Dichtungselement (49) ist, welches wahlweise mit der inne¬ ren Oberfläche des Schildmantels (1) in Wirkverbindung bringbar ist und im aktivierten Zustand die durch die Trennwand (40) abgeteilten Halbräume (3',3") der Abbau¬ kammer (3) gegeneinander abdichtet.4. Driving shield according to claim 3, characterized gekenn¬ characterized in that the device is designed as a hydraulically or pneumatically activatable hose seal sealing element (49) which can optionally be brought into operative connection with the inner surface of the shield casing (1) and in the activated state the half-spaces (3 ', 3 ") of the degradation chamber (3) which are divided off by the partition (40) seals against each other.

5. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Verriegelungselemente (50,52) vorgesehen sind, mittels derer die Trennwand (40) zumin¬ dest in der der Ortsbrust (5) dichtbenachbarten Position arretierbar ist.5. Driving shield according to one of claims 1 to 4, characterized in that locking elements (50, 52) are provided, by means of which the partition (40) can be locked at least in the position of the face (5) close to one another.

6. Vortriebsschild nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Verriegelungselemente aus über den Um¬ fang der Trennwand verteilten Verriegelungsbolzen (50) bestehen, die wahlweise mit einer in den Innenumfang des Schildmantels (1) eingearbeiteten Umfangsnut (52) in Ein¬ griff bringbar sind.6. Driving shield according to claim 5, characterized gekenn¬ characterized in that the locking elements consist of distributed over the circumference of the partition locking bolts (50), optionally with a circumferential groove (52) incorporated into the inner circumference of the shield shell (1) in Ein¬ are within reach.

7. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung aus mindestens einem unter Abdichtung an der Querwand (2) verschwenkbar gelagerten, längenverstellbaren Abbauarm (10) besteht, welcher einen drehbaren Schneidkopf (11) für das Bodenmaterial umfaßt, der beim Betrieb in dem in der Abbaukammer (3) enthaltenen, unter Druck stehenden Ab¬ stützmedium zu jeder Stelle der Ortsbrust (5) bewegbar ist. 7. Driving shield according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cutting device consists of at least one length-adjustable removal arm (10) which is pivotably mounted under sealing on the transverse wall (2) and which comprises a rotatable cutting head (11) for the soil material, which can be moved to any location of the working face (5) during operation in the pressurized support medium contained in the mining chamber (3).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Öffnung (42) zum Durchtritt der Schneidvor¬ richtung langlochförmig ausgebildet und die Trennwand um die Mittelachse (M) des Vortriebsschildes (100) rotierbar ist.8. The device according to claim 7, characterized gekennzeich¬ net that the opening (42) for passage of the cutting device is elongated and the partition around the central axis (M) of the tunneling shield (100) is rotatable.

9. Vortriebsschild nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der mindestens eine Abbauarm (10) zumindest um eine Schwenkachse verschwenkbar außerhalb der Mitte auf einer kreisförmigen Trägerplatte (8) angeordnet ist, wel¬ che etwa um die Mittelachse (M) rotierbar und dichtwirkend in der Querwandung (2) gelagert ist.9. Driving shield according to claim 8, characterized gekenn¬ characterized in that the at least one removal arm (10) is arranged pivotable at least about a pivot axis outside of the center on a circular support plate (8) which rotates approximately about the central axis (M) and is sealingly mounted in the transverse wall (2).

10. Vortriebsschild nach Anspruch 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der mindestens eine Abbauarm (10) um genau eine Schwenkachse verschwenkbar ist.10. Driving shield according to claim 9, characterized gekenn¬ characterized in that the at least one removal arm (10) is pivotable about exactly one pivot axis.

11. Vortriebsschild nach Anspruch 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Schwenkachse parallel zu der durch die der Ortsbrust (5) zugewandten Oberfläche der Trägerplatte (8) und senkrecht zu einer radial vom Drehpunkt der Trä¬ gerplatte die Längsachse (L) des Abbauarmes (10) schnei¬ denden Geraden verläuft.11. Driving shield according to claim 10, characterized gekenn¬ characterized in that the pivot axis parallel to the through the face (5) facing surface of the support plate (8) and perpendicular to a radially from the pivot point of the support plate, the longitudinal axis (L) of the extraction arm (10) intersecting straight line.

12. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 9 bis12. Driving shield according to one of claims 9 to

11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbauarm (10) radial nach außen von der Mittelachse (M) des Vortriebsschildes (100) etwa um den halben Schildmantelradius versetzt auf der Trägerplatte (8) angeordnet ist.11, characterized in that the removal arm (10) is arranged on the carrier plate (8) offset radially outwards from the central axis (M) of the tunneling shield (100) by approximately half the shield shell radius.

13. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 10 bis13. Driving shield according to one of claims 10 to

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (40) ver¬ drehfest an der kreisförmigen Trägerplatte (8) gelagert ist.12, characterized in that the partition (40) is non-rotatably mounted on the circular support plate (8).

14. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis14. Driving shield according to one of claims 1 to

13, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einer in der Quer- wand vorgesehenen Lageröffnung (20) unter Abdichtung ge¬ genüber dieser gelagerte, entlang einer Verlagerungsachse aus einer im wesentlichen außerhalb der Abbaukammer (3) befindlichen Position in die Abbaukammer (3) einschieb¬ bare, mit einem fluiden Medium unter Druck setzbare, gegen den hinteren, druckfreien Teil (4) des Vortiebsschildes (100) über mindestens eine Personenschleuse (27) abgedich¬ tete Arbeitskammer (21) vorgesehen ist, welche eine nach unten gerichtete Öffnung (25) aufweist, über die sie im in die Abbaukkammer eingeschobenen Zustand mit dieser kom¬ muniziert.13, characterized in that one in a in the transverse Wall provided storage opening (20) with sealing against this, inserted along a displacement axis from a position substantially outside the degradation chamber (3) into the degradation chamber (3), which can be pressurized with a fluid medium, against the rear one , pressure-free part (4) of the front drive shield (100) over at least one personnel lock (27) is provided with a sealed working chamber (21), which has a downward opening (25) through which it is inserted into the mining chamber with the latter communicates.

15. Vortriebsschild nach Anspruch 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Öffnung (25) eine zum Einführen des Schneidkopfes (11) geeignete Größe aufweist.15. Driving shield according to claim 14, characterized gekenn¬ characterized in that the opening (25) has a suitable size for inserting the cutting head (11).

16. Vortriebsschild nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageröffnung (20) in der Träger¬ platte (8) angeordnet ist.16. Driving shield according to claim 14 or 15, characterized in that the bearing opening (20) in the Träger¬ plate (8) is arranged.

17. Vortriebsschild nach Anspruch 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Lageröffnung (20) exzentrisch zur Mit¬ telachse (M) des Vortriebsschildes angeordnet ist.17. Driving shield according to claim 16, characterized gekenn¬ characterized in that the bearing opening (20) is arranged eccentrically to the central axis (M) of the driving shield.

18. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 14 bis18. Driving shield according to one of claims 14 to

17, dadurch gekennzeichnet, daß die der Öffnung (25) der Arbeitskammer (21) zugewandte Lagerfläche (28) der Lager¬ öffnung (20) in der im wesentlichen außerhalb der Abbau¬ kammer (3) befindlichen Position der Arbeitskammer (21) die Öffnung (25) vollständig überdeckt und die Arbeits¬ kammer (21) gegen die Umgebung dichtwirkend abschließt.17, characterized in that the bearing surface (28) of the bearing opening (20) facing the opening (25) of the working chamber (21) in the position of the working chamber (21) substantially outside the dismantling chamber (3) the opening (25) completely covered and the working chamber (21) closes tightly against the environment.

19. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 14 bis19. Driving shield according to one of claims 14 to

18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerungsachse (V) in Richtung der Mittelachse (M) des Vortriebsschildes ver¬ läuft. 18, characterized in that the displacement axis (V) runs in the direction of the central axis (M) of the tunneling shield.

20. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 14 bis20. Driving shield according to one of claims 14 to

19, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ortsbrust (5) zugewandte Stirnwandung der Arbeitskammer die Trennwand (40) bildet.19, characterized in that the end wall of the working chamber facing the working face (5) forms the partition (40).

21. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 14 bis21. Driving shield according to one of claims 14 to

20, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlagerung der Ar¬ beitskammer ein Hydraulikzylinder (30) dient.20, characterized in that the displacement of the working chamber serves a hydraulic cylinder (30).

22. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 14 bis22. Driving shield according to one of claims 14 to

21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitskammer (21) Ξine durch ihre Öffnung (25) absenkbare Greifeinrichtung (31) zur Aufnahme eines Schneidkopfes (11) oder größerer Abraumstücke vorgesehen ist.21, characterized in that a gripping device (31) which can be lowered through its opening (25) is provided in the working chamber (21) for receiving a cutting head (11) or larger pieces of overburden.

23. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis23. Driving shield according to one of claims 1 to

22, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Ortsbrust zugewandten Stirnfläche der Trennwand (40) Schneideinrich¬ tungen angeordnet sind.22, characterized in that cutting devices are arranged on the face of the partition (40) facing the working face.

24. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 1 bis24. Driving shield according to one of claims 1 to

23, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (40) über deren Durchmesser verteilte, verschließbare Konsolidie¬ rungsöffnungen vorgesehen sind.23, characterized in that closable Consolidie¬ openings are provided in the partition (40) distributed over its diameter.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Ortsbrust (5) zugewandten Seite der Trennwand (40) Düsen vorgesehen sind, über welche ein fluides Medium einspritzbar ist. 25. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that on the face (5) facing the side of the partition (40) nozzles are provided, via which a fluid medium can be injected.