CH643325A5

CH643325A5 - Cutter shield for driving a cavity in soil or rock

Info

Publication number: CH643325A5
Application number: CH1020979A
Authority: CH
Inventors: Eberhart Unger
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1979-11-15
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS5568995A; AT362415B; JPS5929756B2; DE2849776C2; ES485931A1; DE2849776A1; ATA605779A

Description

Die Erfindung betrifft einen Messerschild für den Vortrieb eines Tunnels, Stollens oder eines sonstigen Hohlraumes im Erdreich oder Gebirge, dessen den Schild bildende Vortriebsmesser an einem gemeinsamen Stützrahmen abgestützt und mittels hydraulischer Pressen vorpressbar sind, welche aus im Inneren der Vortriebsmesser liegenden und sich gegen den Stützrahmen abstützenden Schubkolbengetrieben bestehen. The invention relates to a knife shield for the tunneling, tunnel or other cavity in the ground or mountains, the shielding knife forming the shield is supported on a common support frame and can be pre-pressed by means of hydraulic presses, which lie inside the tunneling knife and against the support frame supporting thrust piston gears exist.

Für den Vortrieb von Tunneln, Stollen oder sonstigen Strecken mit unterschiedlichen Querschnitten und Abmessungen werden Messerschilde mit Erfolg eingesetzt, deren an einem gemeinsamen Stützrahmen abgestützte und geführte, den Schildmantel bildende Vortriebsmesser mittels hydraulischer Pressen einzeln oder gruppenweise vorpressbar sind. Die Pressen stützen sich dabei an dem Stützrahmen ab, der aus einem vorderen Rahmenteil und einem hinteren Rahmenteil besteht, die durch eingeschweisste Längsträger zu einem starren Rahmengestell verbunden sind. Dabei sind das vordere Rahmenteil und das hintere Rahmenteil in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, dass die Schubkolbengetriebe im ausgefahrenen Zustand zwischen den beiden Rahmenteilen Platz finden. Dies bedingt eine unerwünschte grosse Baulänge des Stützrahmens. Insbesondere bei kleinen Schildquerschnitten ist es erwünscht, den Stützrahmen kürzer zu bauen, um das Verhältnis von Durchmesser zu Länge günstiger zu gestalten, was für die Richtungssteuerung des Messerschildes vorteilhaft ist. Je kürzer ein Schild baut, um so besser lässt er sich steuern. Knife shields are successfully used for driving tunnels, tunnels or other sections with different cross-sections and dimensions, the jacking knives supported and guided on a common support frame that form the shield casing can be pre-pressed individually or in groups by means of hydraulic presses. The presses are supported on the support frame, which consists of a front frame part and a rear frame part, which are connected by welded-in longitudinal members to form a rigid frame. The front frame part and the rear frame part are arranged at such a distance from one another that the thrust piston gears find space between the two frame parts in the extended state. This results in an undesirable length of the support frame. In particular with small shield cross sections, it is desirable to build the support frame shorter in order to make the ratio of diameter to length more favorable, which is advantageous for the directional control of the knife shield. The shorter a sign builds, the better it can be controlled.

Werden die als Pressen verwendeten Schubkolbengetriebe in herkömmlicher Weise in den Aufnahmetaschen der die beiden Rahmenteile des Stützrahmens verbindenden Längsträger untergebracht, so kann sich in diesen Taschen Schmutz ansammeln, der beim Ausschub der Zylinder stark verdichtet wird. Es kommt hierbei im Laufe der Zeit zu starken Schmutzansammlungen, welche die Schubkolbengetriebe vollständig blockieren können. If the thrust piston gears used as presses are accommodated in the conventional manner in the receiving pockets of the longitudinal members connecting the two frame parts of the support frame, dirt can accumulate in these pockets, which is strongly compressed when the cylinders are extended. In the course of time, there is a strong build-up of dirt which can completely block the thrust piston gears.

Aus DE-OS 26 22 201 ist es schon bekannt, die Schubkolbengetriebe im Inneren der aus Hohl- bzw. Kastenprofilen bestehenden Vortriebsmesser anzuordnen und dabei die Zylinder über Konsolen gegen das hintere Rahmenteil des Stützrahmens abzustützen. Dies ermöglicht es, den Stützrahmen kürzer zu bauen, was, wie erwähnt, für die Richtungssteuerung des Messerschildes vorteilhaft ist. Allerdings weisen auch hier die Vortriebsmesser bzw. deren Vorlaufmesser eine verhältnismässig grosse Länge auf. Auch besteht die Gefahr, dass sich in den die Schubkolbengetriebe aufnehmenden Innenräumen der Vertriebsmesser Schmutz ansammelt, der zu Blockierungen der Schubkolbengetriebe führen kann. From DE-OS 26 22 201 it is already known to arrange the thrust piston gears inside the jacking knives consisting of hollow or box profiles and to support the cylinders against the rear frame part of the support frame via brackets. This makes it possible to build the support frame shorter, which, as mentioned, is advantageous for the directional control of the knife shield. However, here too, the jacking knives or their leading knives have a relatively large length. There is also the risk that dirt accumulates in the interior of the distribution piston receiving the thrust piston gears, which can lead to blockages of the thrust piston gears.

Ausgehend von dem vorstehend erwähnten bekannten Messerschild liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch zweckmässige Anordnung und Ausgestaltung der als Pressen verwendeten Schubkolbengetriebe einen möglichst kurz bauenden und daher gut steuerbaren Messerschild zu schaffen. Dabei soll die Anordnung auch so getroffen sein, dass Verschmutzungen und Blockierungen der Schubkolbengetriebe nicht auftreten können. On the basis of the known knife shield mentioned above, the object of the invention is to create a knife shield that is as short as possible and therefore easy to control by appropriate arrangement and design of the thrust piston gears used as presses. The arrangement should also be such that contamination and blockages of the thrust piston gears cannot occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, According to the invention, this object is achieved by

dass der Stützrahmen an seinem rückwärtigen Ende Anschlussteile für den Anschluss der Schubkolbengetriebe aufweist, die rückwärtig unter Abdichtung aus den Innenräumen der Vortriebsmesser herausgeführt und hinter der Dichtung an den Anschlussteilen des Stützrahmens angeschlossen sind. Die Anschlussteile des Stützrahmens bestehen vorzugsweise aus über das hintere Ende des Stützrahmens auskragenden Winkelkonsolen od. dgl. that the support frame has at its rear end connection parts for connecting the thrust piston gears, which are led out at the rear under sealing from the interior of the jacking knives and are connected behind the seal to the connection parts of the support frame. The connecting parts of the support frame preferably consist of angle brackets or the like projecting over the rear end of the support frame.

Bei dieser Ausgestaltung des Messerschildes ist es möglich, sowohl den Stützrahmen als auch die Vortriebsmesser verhältnismässig kurz zu bauen, was insbesondere bei kleineren Schildquerschnitten im Hinblick auf die Steuerbarkeit des Schildes vorteilhaft ist. Falls die Vortriebsmesser mit angelenkten Nachlaufmessern versehen werden, wie dies z.B. aus DE-OS 26 22 201 bekannt ist, können die am Stützrahmen abgestützten und geführten Vorlaufmesser entsprechend kurz bemessen werden. Um eine möglichst kurze Baulänge des Stützrahmens zu erhalten, empfiehlt es sich, den Abstand zwischen dem vorderen Rahmenteil und dem hinteren Rahmenteil des Stützrahmens kleiner zu bemessen als die ausgefahrene Länge der Schubkolbengetriebe. Da die die Schubkolbengetriebe aufnehmenden Innenräume der profilierten Vortriebsmesser rückseitig an der Zylinder- oder Stangendurchführung abgedichtet sind, kann es zu keinen grösseren Schmutzansammlungen und daher auch nicht zu Blockierungen der Schubkolbengetriebe durch verdichteten Schmutz u. dgl. kommen. Damit ist es auch möglich, den Messerschild im Grundwasser oder im Fein- oder Schwimmsand zu fahren, ohne dass die in den Vortriebsmessern liegenden Schubkolbengetriebe zugespült und blockiert werden. Es empfiehlt sich, an derjenigen Stelle, an der die Zylinder bzw. die Kolbenstangen aus den Innenräumen der Vortriebs2 With this configuration of the knife shield, it is possible to build both the support frame and the jacking knives relatively short, which is particularly advantageous with regard to the controllability of the shield with smaller shield cross sections. If the jacking knives are fitted with articulated trailing knives, e.g. is known from DE-OS 26 22 201, the leading knife supported and guided on the support frame can be dimensioned accordingly short. In order to obtain the shortest possible length of the support frame, it is advisable to dimension the distance between the front frame part and the rear frame part of the support frame to be smaller than the extended length of the thrust piston gears. Since the interiors of the profiled jacks receiving the thrust piston gears are sealed on the back of the cylinder or rod bushing, there can be no major accumulation of dirt and therefore also no blockage of the thrust piston gears by compressed dirt and the like. Like. come. This also makes it possible to drive the knife shield in groundwater or in fine or floating sand without the thrust piston gears in the jacking knives being flushed and blocked. It is recommended that the point where the cylinders or piston rods come from the interior of the jacking 2

s s

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20 20th

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messer rückwärtig herausgeführt sind, eine umlaufende nachgiebige Dichtung und/oder einen Schmutzabstreifer od. dgl. vorzusehen. knives are led out to the rear, to provide a circumferential flexible seal and / or a dirt wiper or the like.

In bevorzugter Ausführung ist die Anordnung so getroffen, dass die Kolbenstangen der mit den Vortriebsmessern gekuppelten Zylinder der Schubkolbengetriebe an den genannten Anschlussteilen bzw. Winkelkonsolen des Stützrahmens angeschlossen sind. Dies hat u. a. den Vorteil, dass die Zu- und Ableitung des hydraulischen Mediums zu den Zylinderräumen der Schubkolbengetriebe über Kanäle oder Bohrungen der Kolbenstange erfolgen kann, so dass keine Anschlussleitungen von aussen in die die Schubkolbengetriebe aufnehmenden Innenräume der Messer hineingeführt zu werden brauchen. In a preferred embodiment, the arrangement is such that the piston rods of the cylinders of the thrust piston gears coupled to the jacking knives are connected to the mentioned connecting parts or angle brackets of the support frame. This has u. a. the advantage that the supply and discharge of the hydraulic medium to the cylinder chambers of the thrust piston gears can take place via channels or bores of the piston rod, so that no connecting lines need to be led from the outside into the interior of the knife receiving the thrust piston gears.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Teil-Längsschnitt durch einen Messerschild dargestellt. In the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown in a partial longitudinal section through a knife shield.

Der dargestellte Messerschild weist einen Stützrahmen 10 und eine Vielzahl an Vortriebsmessern 11 auf, die sich gegen den Stützrahmen 10 abstützen und über Messerführungen 12 an dem Stützrahmen geführt sind. Die Vortriebsmesser 11 bilden gemeinsam einen zylindrischen Schildmantel oder einen von der Zylinderform abweichenden Schild, in dessen Schutz die Vortriebsarbeiten durchgeführt werden können. The knife shield shown has a support frame 10 and a multiplicity of jacking knives 11 which are supported against the support frame 10 and are guided on the support frame via knife guides 12. The jacking knives 11 together form a cylindrical shield jacket or a shield deviating from the cylindrical shape, in whose protection the jacking work can be carried out.

Der Stützrahmen 10 besteht aus einem vorderen Rahmenteil 13 und einem im Abstand dahinter angeordneten hinteren Rahmenteil 14. Beide Rahmenteile 13 und 14 sind über Längsträger 15 zu einem starren Rahmengestell miteinander verbunden. The support frame 10 consists of a front frame part 13 and a rear frame part 14 arranged at a distance behind it. Both frame parts 13 and 14 are connected to one another via longitudinal beams 15 to form a rigid frame.

Die Vortriebsmesser 11 weisen ein Hohl- oder Kastenprofil auf. In den Innenräumen 16 der profilierten Vortriebsmesser ist jeweils ein hydraulisches Schubkolbengetriebe 17 untergebracht, dessen Zylinder 18 über ein Bolzengelenk 19 im vorderen Bereich mit dem zugehörigen Vortriebsmesser 11 gekuppelt ist, während die Kolbenstange 20 zur Messerrückseite hin aus dem Innenraum 16 des Vortriebsmessers herausgeführt ist. Der das Schubkolbengetriebe 17 aufnehmende Innenraum 16 ist im rückwärtigen Bereich des Vortriebsmessers durch eine Wand oder einen Deckel 21 abgeschlossen, die bzw. der mit einer Stangenöffnung 22 für die Durchführung der Kolbenstange 20 versehen ist. In der Stangenöffnung 22 sitzt eine nachgiebige Ringdichtung 23, welche die The jacking knives 11 have a hollow or box profile. In the interiors 16 of the profiled jacking knives, a hydraulic thrust piston gear 17 is housed, the cylinder 18 of which is coupled to the associated jacking knife 11 via a pin joint 19 in the front area, while the piston rod 20 is led out of the interior 16 of the jacking knife to the rear of the knife. The interior 16 receiving the thrust piston transmission 17 is closed off in the rear region of the jacking knife by a wall or a cover 21 which is provided with a rod opening 22 for the passage of the piston rod 20. In the rod opening 22 is a resilient ring seal 23, which the

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Stangenöffnung an der Durchgriffsstelle der Kolbenstange abdichtet. Dem Dichtring 23 vorgeschaltet ist ein Schmutzabstreifring 24, der ebenfalls an der Wand bzw. dem Deckel 21 befestigt ist und welcher beim Einschub der Kolbenstange 20 anhaftenden Schmutz abstreift. Seals the rod opening at the passage point of the piston rod. A dirt scraper ring 24 is connected upstream of the sealing ring 23, which is also fastened to the wall or the cover 21 and which scrapes off dirt adhering when the piston rod 20 is inserted.

Die Kolbenstange 20 des Schubkolbengetriebes 17 weist zwei axiale Druckmittelkanäle 25 und 26 auf, von denen der eine 25 in dem ringförmigen Zylinderraum 27 und der andere 26 in dem grösseren Zylinderraum 28 des Zylinders 18 mündet. Die von Stangenbohrungen gebildeten Kanäle 25 und 26 enden an Anschlüssen 29 und 30 in Nähe des freien Kolbenstangenendes. Über die Anschlüsse 29 und 30 und die Kanäle 25 und 26 können die Druckräume 27 und 28 des Zylinders 18 wechselweise mit hydraulischem Druckmedium beaufschlagt werden. The piston rod 20 of the thrust piston transmission 17 has two axial pressure medium channels 25 and 26, one of which 25 opens into the annular cylinder space 27 and the other 26 into the larger cylinder space 28 of the cylinder 18. The channels 25 and 26 formed by rod bores end at connections 29 and 30 in the vicinity of the free piston rod end. Via the connections 29 and 30 and the channels 25 and 26, the pressure chambers 27 and 28 of the cylinder 18 can be acted upon alternately with hydraulic pressure medium.

Der hintere Stützrahmenteil 14 des Stützrahmens 10 trägt gegenüber diesem Stützrahmenteil nach hinten auskragende Winkelkonsolen 31, an denen die Kolbenstangen 20 der Schubkolbengetriebe 17 in Gelenken 32 angeschlossen sind. The rear support frame part 14 of the support frame 10 carries, relative to this support frame part, rearwardly projecting angle brackets 31, to which the piston rods 20 of the thrust piston transmission 17 are connected in joints 32.

Aus der Zeichnung ist erkennbar, dass der Abstand X der beiden Stützrahmenteile 13 und 14 erheblich kleiner ist als die ausgefahrene Länge des Schubkolbengetriebes 17. Auch die Vortriebsmesser 11 weisen eine verhältnismässig kurze Länge auf. Die Zylinder der Schubkolbengetriebe liegen geschützt im Inneren der Vortriebsmesser. Die Dichtungen 23 und die Schmutzabstreifer 24 sind leicht zugänglich. Da die Zu- und Ableitung des hydraulischen Druckmediums über die Kolbenstangenkanäle 25,26 erfolgt, brauchen in die Innenräume 16 keine Anschlussleitungen von aussen eingeführt zu werden. Die Deckel oder Wandteile 21 werden zweckmässig abnehmbar an den Vortriebsmessern 11 angeordnet, was insbesondere im Hinblick auf den Einbau, den Ausbau und die Wartung der Schubkolbengetriebe vorteilhaft ist. It can be seen from the drawing that the distance X between the two support frame parts 13 and 14 is considerably smaller than the extended length of the thrust piston transmission 17. The jacking knives 11 are also of a relatively short length. The cylinders of the thrust piston gears are protected inside the jacking knives. The seals 23 and the dirt wipers 24 are easily accessible. Since the hydraulic pressure medium is supplied and discharged via the piston rod channels 25, 26, no connecting lines need to be inserted into the interior 16 from the outside. The covers or wall parts 21 are expediently arranged in a removable manner on the jacking knives 11, which is particularly advantageous with regard to the installation, removal and maintenance of the thrust piston gears.

Mit Hilfe der innenliegenden Schubkolbengetriebe 17 können die Vortriebsmesser 11 des Messerschildes einzeln oder gruppenweise in Vortriebsrichtung V vorgepresst werden, wobei sich die Schubkolbengetriebe über die Kolbenstangen 20 und die Winkelkonsolen 31 gegen den Stützrahmen 10 abstützen. Sobald sämtliche Vortriebsmesser 11 vorgepresst sind, kann der Stützrahmen 10 in einem Schritt nachgeholt werden, was durch entgegengesetzte Druckbeaufschlagung der Schubkolbengetriebe 17 erreichbar ist. With the aid of the internal thrust piston gears 17, the jacking knives 11 of the knife shield can be pressed individually or in groups in the direction of advance V, the thrust piston gears being supported against the support frame 10 via the piston rods 20 and the angle brackets 31. As soon as all jacking knives 11 have been pre-pressed, the support frame 10 can be made up in one step, which can be achieved by applying pressure to the thrust piston gear 17 in the opposite direction.

3 3rd

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Knife shield for the tunneling, tunnel or other cavity in the ground or mountains, the shielding knife (11) forming the shield is supported on a common support frame (10) and can be pressed by means of hydraulic presses, which are located inside the tunneling knife and thrust piston gears (17) which are supported against the support frame, characterized in that the support frame (10) has at its rear end connection parts (31) for connecting the thrust piston gears (17) which seal from the inside (23, 24) at the rear (17). 16) the jacking knife (11) is brought out and connected behind the seal to the connecting parts (31) of the support frame (10).

2. Knife shield according to claim 1, characterized in that the support frame (10) consists of a front frame part (13) and an associated, the connecting parts (31) having rear frame part (14), and that the distance (X) of the front Frame part of the rear frame part is smaller than the extended length of the thrust piston gear (17).

3. Knife shield according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting parts (31) of the support frame (10) consist of rearwardly projecting angle brackets.

4. knife shield according to one of claims 1 to 3,

characterized in that the piston rods (20) of the cylinders (18) of the thrust piston gears (17) coupled to the jacking knives (11) are connected to the connecting parts (31) of the support frame (10).

5. Knife shield according to claim 4, characterized in that at the point at which the cylinder (18) or its piston rod (20) from the interior (16) of the jacking knife (11) is led out to the rear, a flexible round seal (23) and / or a protective wiper (24) is or are provided.

6. Knife shield according to claim 4 or 5, characterized in that the piston rod (20) of the thrust piston transmission (17) with the pressure medium supply and discharge serving inner channels (25,26) is provided which with the cylinder spaces (27,28) Thrust piston gear (17) are connected and open near the end of the piston rod on the outside of the piston rod.