DE2107044C3

DE2107044C3 - Shield jacking device

Info

Publication number: DE2107044C3
Application number: DE2107044A
Authority: DE
Inventors: Sandor Dipl.- Ing. Ambrus; Miklos Dipl.-Ing. Benedek; Zoltan Dipl.-Ing. Both; Sandor Dipl.-Ing. Dr. Fekete; Tamas Dipl.-Ing. Irsai; Istvan Dipl.-Ing. Savolyi
Original assignee: BANYATERV BANYASZATI TERVEZOE INTEZET BUDAPEST
Current assignee: BANYATERV BANYASZATI TERVEZOE INTEZET BUDAPEST
Priority date: 1970-03-07
Filing date: 1971-02-15
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2107044B2; FR2081763A1; ZA711217B; GB1350830A; DE2107044A1; AT321976B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schildvortriebsvorrichtung zum Auffahren von unterirdischen Hohlräumen, beispielsweise Tunnels. Kanälen, Schächten usw., bei der der Vortriebsschild aus wenigstens zwei über Vortriebspressen in Vortriebsrichtung bewegbaren Teilen besteht, wobei der der Ortsbrust abgewandte Teil des Vortriebsschildes eine ihn gegen die Ausbruchswandung des Hohlraumes verspannende Vorrichtung aufweist und das Widerlager für die den vorderen Teil des Vortriebsschildes beaufschlagende Vortriebspresse bildet und wobei die Streckenausbauringe mit dem der Ortsbrust abgewandten Teil des Vortriebsschildes verbunden sind.The invention relates to a shield driving device for driving underground cavities such as tunnels. Channels, manholes, etc., in which the jacking shield consists of at least two parts that can be moved in the jacking direction using jacks, whereby the part of the excavation shield facing away from the working face pushes it against the excavation wall having the cavity bracing device and the abutment for the front part forms the jacking press acting on the jacking shield and wherein the track expansion rings with that of the The face facing away from the part of the jacking shield are connected.

Die Verwendung von Schildvortriebsvorrichtungen der genannten Art im Tunnel- oder Schachtbau ist von der Gebirgs- bzw. Bedenbeschaffenheit abhängig und läßt nur bei einigermaßen homogener Bodenbeschaffenheit befriedigende Leistungen erwarten. Sind jedoch in den Boden- bzw. Gebirgsschichten Gerolle und wasserhaltige Sandlinsen eingeschlossen, müssen die bekannten .Schildvortriebsvorrichtungen wiederholt zwecks Anpassung an die Bodenbeschaffenheit umgebaut werden. Dabei ist besonders nachteilig, daß die bekannten Schildvortriebsvorrichtungen die Ortsbrust entweder überhaupt nicht oder nur teilweise stützen, so daß sie das Eindringen von Grundwasser in Ortsbrusl· richtung nicht verhindern* Dazu kommfj daß in wasserreichen, körnigen Böden und in plastischen Tonböden das Auffahren von Tunnelstrecken und Hohlräumen mit Hilfe der bekannten Schildvortriebs* vorrichtungen noch problematischer ist, eine Tatsache, die in gleichem Maße für Rotor-, Schaufeirad-, Schürfkübel- und Löffeleinrichtung ausgerüstete Vortriebsgeräte gilt.The use of shield jacking devices of the type mentioned in tunnel or shaft construction is of depending on the mountain and bed conditions and can only be used if the soil is more or less homogeneous expect satisfactory performance. However, are in the soil or mountain layers Gerolle and Including water-containing sand lenses, the known shield propulsion devices must be repeated be converted to adapt to the soil conditions. It is particularly disadvantageous that the known shield jacking devices either do not support the face at all or only partially, so that they do not prevent the ingress of groundwater in the face direction water-rich, granular soils and in plastic clay soils driving tunnels and Cavities are even more problematic with the help of known shield jacking devices, a fact the propulsion devices, which are equally equipped for rotor, bucket wheel, scraper and spoon device is applicable.

Dabei hat es sich als besonders nachteilig erwiesen, daß bei den bekannten Schildvortriebsvorrichtungen im ί Bereich der Vortriebspressen für die Außenbauelemente die Wasserdichtigkeit nicht gewährleistet weiden kann, so daß bei ungünstigen Grundwasserverhältnissen derartige Vorrichtungen praktisch nicht einsatzfähig sind. Dazu kommt, daß das Vorwärtsbewefcsn derIt has proven to be particularly disadvantageous that in the known shield driving devices in ί The area of the jacking jacks for the external structural elements is not guaranteed to be watertight can, so that in unfavorable groundwater conditions such devices are practically unusable are. In addition, the forward movement of the

in Streckenausbauringe, die den Tunnel- bzw. Hohlraumquerschnitt abstützen, bisher nicht kontinuierlich, sondern stoßweise erfolgte, wodurch die Vortriebspressen erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt werden. Dabei ließen sich bisher mit einem vertretbarenin track expansion rings that form the cross-section of the tunnel or cavity support, so far not continuously, but took place in bursts, whereby the jacking jacks are exposed to considerable stresses. So far this could be justified with a

ι ί Aufwand an technischem Gerät und Arbeitseinsatz auch nur geradlinige Strecken auffahren. Der durch die Vielzahl dei eingesetzten hydraulischen Vortriebspressen entstehende Kostenaufwand erfährt dann noch eine wesentliche Steigerung, wenn die Grundwasserverhält-ι ί Expenditure on technical equipment and labor too only drive straight lines. Due to the large number of hydraulic jacks used The resulting costs experience a significant increase if the groundwater conditions

2ü nisse ungünstig sind, da in derartigen Fällen besondere Vorentwässerungsmaßnahmen getroffen werden müssen. 2u nits are unfavorable, as special in such cases Pre-drainage measures must be taken.

Bei einer bekannten Schildvortriebsvorrichiung der genannten Art wird an dem der Ortsbrust abgewandtenIn a known Schildtriebsvorrichiung the named type is facing away from the face

:i Teil des Vortriebsschildes ein starkwandiges Stützrohr 4 als Abstutzvorrichtung der Vortriebspressen verwendet, an dessen hinterem Ende ein rohrformiger Schwanzteil befestigt ist, dessen Länge ungefähr der doppelten Breite von in den Schwanzteil eingesetzten: i Part of the jacking shield is a thick-walled support tube 4 used as a supporting device of the jacking presses, at the rear end of which a tubular Tail part is attached, the length of which is approximately twice the width of inserted into the tail part

so Tübbings entspricht. Das starkwandige Stützrohr wird von einem pneumatischen radial ausdehnbaren Mantel umgeben, der sich an die Wandung des ausgebrochenen Hohlraums anpreßt. Diese Konstruktion dichtet somit den hinteren Teil des Vortriebsschildes gegen eindrin-so corresponds to segments. The thick-walled support tube is surrounded by a pneumatic, radially expandable jacket, which is attached to the wall of the broken out Pressing cavity. This construction thus seals the rear part of the shield against penetration.

J) gendes Wasser ab, dagegen nicht den Bereich der Stützvorrichtung, in dem die Tübbings sitzen. Darüber hinaus müssen die Tübbings ständig nachgeführt werden, da sie mit dem Vortriebsschild nicht zugfest verbunden sind (DE-AS 12 71 744).J) lowing water, but not the area of the Support device in which the segments sit. In addition, the segments have to be constantly updated as they do not have tensile strength with the jacking shield are connected (DE-AS 12 71 744).

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Herstellen eines Tunnels oder Stollens durch Vortrieb eines im Erdreich verbleibenden Tunnelrohres erfoigt die Abdichtung des Vortriebsschildes gegen die aufgefahrene Tunnelhohlraumwand im Bereich des derIn another known device for creating a tunnel or adit by driving a tunnel pipe remaining in the ground requires the sealing of the jacking shield against the excavated tunnel cavity wall in the area of the

■η Ortsbrust abgewählten Vortriebsschildteils mit Hilfe eines zwischen einem Druckbalken und einem vom vorderen Vortriebsschildteil mitgenommenen Schleppbleches sitzenden Dichtungsrings, wobei der Druckbalken als Widerlager für die Vnrtnebspressen dient und■ η the face of the deselected heading shield part with the help one between a pressure beam and a drag plate carried along by the front shield part seated sealing ring, whereby the pressure beam serves as an abutment for the presses and

ω sich seinerseits an der Stirnseite des auf den hinteren Vortriebsschildteil folgenden Rohrschusses des Tunndrohres abstützt. Das Tunnelrohr ist dabei aus mehreren Sciiüssen zusammengesetzt, deren .Stoßflächen weder gegen eindringendes Grundwasser abgedichtet sindω is in turn at the front of the on the rear Jacking shield part supports the following pipe section of the tunnel pipe. The tunnel tube is made up of several Sciiüssen composed, their .butt surfaces neither are sealed against ingress of groundwater

'Λ noch in mechanischer Verbindung stehen, derart, daß sie von dem Vortriebsschild mitgenommen werden Die einzelnen Rohrschüsse werden vielmehr durch einen hinter dem letzten Schuß angreifenden Pressensatz gegen den Druckbalken des Vortriebsschildes gedrückt 'Λ are still in mechanical connection in such a way that they are carried along by the jacking shield. The individual pipe sections are rather pressed against the pressure bar of the jacking shield by a press set acting behind the last section

en (DE-AS 11 01 479).en (DE-AS 11 01 479).

Es ist ferner bekannt, beim Auffahren von Tunnelröhren rohrförmige Ausbauelemente mit Hilfe hülsenförmiger Zwischenstücke miteinander zu verbinden und durch in diese Zwischenstücke eingesetzte und auf Ringflanschen der rohrförmigen Ausbauelemente auN liegende, mit Hilfe eines Druckmittels ausdehnbare, elastische Schläuche in die auszubauende Strecke vorzutreiben, wobei das sich an das vorzutreibendeIt is also known, when driving tunnel tubes, tubular extension elements with the help of sleeve-shaped To connect intermediate pieces with each other and by inserted into these intermediate pieces and on Ring flanges of the tubular expansion elements lying on the outside, expandable with the help of a pressure medium, to advance elastic hoses in the distance to be developed, whereby this is related to the to be advanced

Ausbauelement anschließende Ausbauelement jeweils als Widerlager zur Aufnahme der Vorschubkraft dient (US-PS 30 05 314).Expansion element subsequent expansion element serves as an abutment to absorb the feed force (U.S. Patent 30 05 314).

Die ausdehnbaren Schläuche übernehmen dabei aber weder eine Abdichtungsfunktion gegen in die Strecke , eindringendes Grundwasser, noch sind sie mit den Ausbauelementen so verbunden, daß sie Zugkräfte übertragen können.However, the expandable hoses do not act as a seal against the route, penetrating groundwater, nor are they connected to the extension elements in such a way that they have tensile forces can transfer.

Dieser Nachteil wird bei einer anderen bekannten Schildvortriebsvorrichtung, bei der zwischen den n> Streckenausbauringen ebenfalls auffüllbare und ausdehnbare Schläuche angeordnet sind, auch nicht beseitigt, denn auch diese Schläuche können keine Zugkräfte zwischen den Sireckenausbauringen übertragen und sind zumindest im nicht gefüllten Zustand nicht ι > in der Lage, den Streckenausbau gegen Wassereinbrüche wirksam abzudichten (US-PS 31 69 376).This disadvantage is in another known shield driving device, in which between the n> Extension rings also refillable and expandable hoses are not arranged either eliminated, because these hoses cannot transmit any tensile forces between the Sirecken extension rings and, at least when not filled, are not able to protect the route against water ingress to seal effectively (US-PS 31 69 376).

Schließlich ist auch noch eine Tunnelausbauvorrichtung bekanntgeworden, bei der Streckenausbauringe verwendet werden, die mit dem Vortriebsschild in ><i Zugkraft übertragener Verbindung stehen, so daß sie mitgeschleppt werden können, jedoch b-'den sie keinerlei Abdichtung für die ausgebaute Strecke, so daß in wasserführenden Schichten jederzeit mit Wassereinbruch in den Ausbauring gerechnet werden muß (FRPS _■■-, 13 71 278).Finally, a tunnel support device has also become known, in which the route support rings are used, which are marked with the jacking shield in> <i Traction-transmitted connection are so that they can be dragged along, but they b-'den No sealing whatsoever for the developed route, so that in water-bearing layers at any time with water ingress must be expected in the expansion ring (FRPS _ ■■ -, 13 71 278).

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Schildvoririebsvorrichtung der genannten A rt so auszubilden, daß sie bei an sich beliebigen Bodenverhältnissen und insbesondere unter erschwerten Bedin- so gungen in wasserführenden Bodenschichten eingesetzt werden kann, ohne daß Wassereinbrüche in die ausgebaute Strecke zu befürchten sind und ohne daß das Nachziehen der Streckenausbauringe zwischen dem selbständig vorrückenden Vortriebsschild und den ιί Streckenausbauringen besondere Zugkraft-Übertragungselemente erfordert, wobei die Abdichtung der ausgebauten Strecke nicht nur dann gewährleistet sein soll, wenn die Streckenausbauringe sich im Ruhezustand befinden, son'.ern auch wenn sie sich vorwärtsbewegen, to The object of the invention is the Schildvoririebsvorrichtung said A rt be designed such that it can be in itself any soil conditions and especially under extreme conditions as used in water-bearing ground layers are without water ingress into the removed route to fear and without the need to retighten the extension rings between the independently advancing propulsion shield and the ιί extension rings requiring special tensile force transmission elements, the sealing of the extended line should not only be guaranteed when the extension rings are in the idle state, but also when they are move forward, to

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen jedem der Streckenausbauringe fC) in an sich bekannte Weise mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druckmittel fiillbare. elastische Schläuche (D) angeordnet sind und daß diese Schläuche (D) die 4i Streckenau^atiringi; (C) miteinander und mit dem hinteren Teil (A 3) des Vortriebsschildes so verbinden, daß sie nicht nur gegen Wassereinbrüche abdichten, sondern auch die weiteren Ausbaunnge (0beim Füllen mit Druckmittel ein/ein nachziehen. ViAccording to the invention, this object is achieved in that between each of the track extension rings fC) can be filled in a manner known per se with a pneumatic or hydraulic pressure medium. elastic hoses (D) are arranged and that these hoses (D) the 4i straightsau ^ atiringi; Connect (C) to each other and to the rear part (A 3) of the jacking shield in such a way that they not only seal against water ingress, but also tighten the further expansion (when filling with pressure medium. Vi

Diese Konstruktion erlaubt, die elastischen auffüllbaren Schläuche sowohl als Zugspannungs-Übertragungselemente ein/uset/en, um die Streckenausbauringe in Ausbaurichiung vorwärts /u ziehen, wobei die Ausbauringe im wesentlichen kontinuierlich und ziehharmoni- v-, kaartig dem Vortriebsschild folgen, sondern auch als Dichtungselemente zu benutzen, die in jedem Betriebszustand der Streckenausbauringe eine wirksame Abdichtung gegen Wassereinbrüche in die ausgebaute Strecke bilden. w>This construction allows the elastic inflatable tubes on / uset both as a tension transmitting members s, drag / by the distance expansion rings in Ausbaurichiung forward / u, the expansion rings v- substantially continuous and ziehharmoni-, kaartig following the shield tunneling machine, but also as sealing elements to use, which form an effective seal against water ingress into the developed line in every operating state of the line extension rings. w>

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ErfindungsvoTschlags lassen sich zwischen den Endflächen der benachbarten, zugfest mit dem Vortriebsschild verbundenen SlreckenaUsbauringe aus elastischen Platten bestehende Schutz- und Isolierelemente vorsehen, die in der Lage sind, den Formänderungen der Schläuche zu folgen,According to an advantageous embodiment of the proposal of the invention can be fixed between the end faces of the neighboring, tensile strength with the jacking shield connected sliding rings made of elastic plates Provide existing protective and insulating elements that are able to withstand the changes in shape of the Hoses to follow

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing explained. In the drawing shows

F i g. I eine schematische, teilweise längsgeschnittene Darstellung der Schildvortriebsvorrichtung mit angeschlossenen Streckenausbauringen,F i g. I a schematic, partially longitudinally sectioned representation of the shield tunneling device with attached Track expansion rings,

F i g. 2 eine schematische Längsschnittansicht der Vorrichtung von F i g. 1 in einem größeren Maßstab,F i g. FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the device from FIG. 1 on a larger scale,

F i g. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in F i g. 2,F i g. 3 is a cross-sectional view along the line IV-IV in FIG. 2,

Fig.4 eine Teillängsschnittansicht des elastischen Schlauches und des Schutz- und Isolierelementes im aufgeblasenen Zustand des Schlauches in einem vergrößerten Maßstab und4 is a partial longitudinal sectional view of the elastic Hose and the protective and insulating element in the inflated state of the hose in one enlarged scale and

Fig. 5 eine der Fig.4 ähnliche Ansicht, jedoch im nicht aufgeblasenen Zustand des Schlauches, bei dessen Benutzung als Zugelement.FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, but in the non-inflated condition of the hose when using it as a pulling element.

Die Schildvortriebsvor-ichtung zum Auffahren von unterirdischen Hohlräumen weist, wie in den F i g. 1 bis 3 gezeigt, ein Vortriebsschild A, eine Vortriebsmaschine B, Streckenausbauringe C. elastische Schläuche D und Schutz- und Isolierelemente E au). Bestandteile des Vortriebsschildes A sind der Schneidkanienteil A 1. der Schildrumpf A 2 und der hintere Schildteil A 3. Teile der Vortriebsmaschine B sind die Abbautrommel B J. das Bewegungssystem B 2 und die förderanlage B 3.The shield driving device for driving underground cavities has, as shown in FIGS. 1 to 3, a jacking shield A, a jacking machine B, track extension rings C. elastic hoses D and protective and insulating elements E au). Components of the jacking shield A are the cutting channel part A 1. the shield body A 2 and the rear shield part A 3. Parts of the jacking machine B are the mining drum B J. the movement system B 2 and the conveyor system B 3.

Die wichtigsten Konstruktionselemente innerhalb des Schneidkantenteiles A 1 sind die Schneidkrone I. der Tragring 2, die Schildvortriebspressen 3, die der. Vorschub des Schneidkantenteiles A 1 bewirken, die Pressen 4 zur Bewegung der Abbautrommel B 1 sowie die Vortriebsmaschine B selbst, die größtenteils im Inneren des Schneidkantenteiles A 1 untergebracht ist Sowohl die Pressen 3,4 als auch die Vortriebsmaschine B reichen teilweise in den Schildrumpf A 2 hinein. Der Schildrumpf A 2 ist im übrigen mit Stützpratzen 6 zu seiner Abstützung versehen und mit Pressen 7 zur radialen Aufspreizung der Pratzen bzw. mit den Pressen 5. die den Vorschub des ganzen Schildrumpfes A 2 bewirken, jedoch größtenteils im hinteren Schildteil A 3 untergebracht sind.The most important structural elements within the cutting edge part A 1 are the cutting crown I. the support ring 2, the shield jacking presses 3, which the. Feed the cutting edge part A 1 , the presses 4 for moving the mining drum B 1 and the jacking machine B itself, which is largely housed inside the cutting edge part A 1. Both the presses 3, 4 and the jacking machine B partially extend into the shield body A 2 into it. The shield body A 2 is provided with support claws 6 for its support and with presses 7 for radial spreading of the claws or with the presses 5. which cause the advance of the entire shield body A 2 , but are mostly housed in the rear shield part A 3.

A*¹ der Innenseite des Tragringes 2, der den Schneidkantenteil A 1 verstellt, ist der Zahnkranz 19 angebracht, in den die Zahnräder der in der Abbautrommel B 1 befestigten Triebwerke eingreifen. Ebenfalls zur Vertiefung des Vortriebsschildes A und jjeichzei.ig zur Aufnahme sowie gleichmäßigen Verteilung bzw. Übertragung der durch die mit den Pressen 3, 4 und 5 ausgerüsteten Schubkolbengetriebe erzeugten Kräfte dienen der im hinteren Teil des Schneidkantenteiis A 1 untergebrachte Druckring 20, der in den Schildrumpf A 2 und den hinteren Schildteil A 3 eingebaute Druckring 22 sowie der am hinteren Teil des Schildteiis A 3 angeordnete Drucknng 23.A * ^{1 of} the inside of the support ring 2, which adjusts the cutting edge part A 1, the ring gear 19 is attached, in which the gear wheels of the engines mounted in the dismantling drum B 1 engage. Also to deepen the propulsion shield A and jjeichzei.ig to receive and evenly distribute or transfer the forces generated by the thrust piston gears equipped with the presses 3, 4 and 5, the pressure ring 20 housed in the rear part of the cutting edge part A 1, which is located in the shield body A 2 and the rear shield part A 3 built-in pressure ring 22 as well as the pressure ring 23 arranged on the rear part of the shield part A 3.

Zwischen dem Schildrumpf A 2 und dem hinteren Schildteil Λ 3 sowie zwischen dem Schne^:dkantenteil A 1 und dem Schildrumpf sind die elastischen wasserdichten Verbindungen 31 eingebaut, die gewährleisten, daß innerhalb des Vortriebsschildes A auch beim Arbeiten unterhalb des Grundwasserstandes der innere Raum praktisch trocken bleibt. Dieselbe Funktion zur Erzielung der Wasserdichtheit erfüllen zwischen den Streckenausbauringen C die elastischen Schfäuche D und die Schutz* und Isolierelemente E Die Schläuche D lassen sich mit pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel füllen u.id schließen sich an die Ringflansche 32 zwischen benachbarten Streckenausbauringen an. Sie sind zur Füllung bzw. Entleerung mit Anschlußstutzen versehen. Wesentlich ist, daß dieseBetween the shield body A 2 and the rear shield member Λ 3 and between the ^Schne: dkantenteil A 1 and the shield body, the elastic water-tight joints 31 are installed, which remains ensure that also dry practically within the shield tunneling machine A when working below the ground water level, the internal space . The same function to achieve the water tightness meeting between tunnel support rings C, the elastic Schfäuche D and the protection * and isolation E Hoses D can be filled with pneumatic or hydraulic pressure medium u.id join the ring flanges 32 between adjacent roadway support rings on. They are provided with connecting pieces for filling or emptying. It is essential that this

elastischen Schläuche nicht nur gegen Wassereinbruch abdichten, sondern auch die Funktion von Zugelementen erfüllen, so daß aus dem Vortriebsschild und aus den einzeln angeschlossenen Streckenausbauringen eine sieh stufenweise verlängernde Elementenkette gebildet g wirdj deren Elemente anfänglich abgestützt gegen die Ortsbrust gepreßt werden, bis die Mantelreibung zwischen der Elemehtenreihe und der Wand des aufgefahrenen Hohlraumes die Abstützung überflüssig macht, so daß diese aufgehoben werden kann und die in Weiteren Streckenausbauringe einzeln mit Hilfe der elastischen Schläuche D den bereits eingebauten nachgezogen werden, wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht.elastic hoses not only seal against water ingress, but also fulfill the function of tension elements, so that a step-wise lengthening chain of elements is formed from the propulsion shield and the individually connected extension rings, the elements of which are initially supported against the face until the skin friction between the Row of elements and the wall of the raised cavity makes the support superfluous so that it can be lifted and the further extension rings can be individually tightened with the aid of the elastic hoses D after those already installed, as can be seen from FIGS. 4 and 5.

Beim Einsatz der hier beschriebenen Schildvortriebs- i<-, vorrichtung wird zunächst irgendein Startplatz, z. B. Schacht, hergestellt, von dem aus die zweckmäßigerweise kreisringförmigen Streckenausbauringe in Richtung der Auffahrbewegiing jeweils hinten ergän?! wprrlcn Demnach wird die aus dem Vortriebsschild A und einigen angekoppelten Ausbauringen C bestehende Gliederkette anfänglich im Anfahrschacht abgestützt und vorwärts gepreßt. Dieser Teil des Vorganges ähnelt dem herkömmlichen Schildvortrieb. Diese Anfangsphase ist beendet, sobald zwischen dem fortgeschrittenen Vortriebsschild A und den bereits hinten angekoppelten Ausbauringen C und der Wand des aufgefahrenen Hohlraums die Reibungskräfte einen Wert erreichen, der die Verfahrbarkeit der Gliederkette ermöglicht. Sobald die Gliederkette auf diese Weise selbstfahrend jo geworden ist, ist einerseits die Abstützung im Anfahrschacht nicht mehr erforderlich, andererseits bewegt sich die Reihe Streckenausbauringe C von nun unter dem Einfluß der durch die Schläuche D übertragenen Zugkräfte vorwärts. j5When using the shield tunneling device described here, any take-off point, e.g. B. Shaft, made from which the expediently circular extension rings in the direction of the Auffahrbewegungiing each supplement ?! wprrlcn Accordingly, the link chain consisting of the propulsion shield A and some coupled extension rings C is initially supported in the approach shaft and pressed forward. This part of the process is similar to conventional shield tunneling. This initial phase is ended as soon as the frictional forces between the advanced propulsion shield A and the extension rings C, which are already coupled to the rear, and the wall of the excavated cavity reach a value that enables the link chain to be moved. As soon as the link chain has become self-propelled in this way, on the one hand the support in the approach shaft is no longer necessary, on the other hand the row of track extension rings C moves forward from now on under the influence of the tensile forces transmitted through the hoses D. j5

Nach dem Erreichen der Verfahrbarkeit erfolgt der Vorschub des Vortriebsschildes A zwar mittels Pressung, jedoch so, daß die erforderliche Stützkraft durch die Mantelreibung der bereits eingebauten Streckenausbauringe Czustande kommt. Die Fortbewegung ist also 4u von nun an kontinuierlich und besteht eigentlich aus zwei Zyklen, nämlich dem Vorwärtsbewegungszyklus des Vortriebsschildes A unter Druckkraftwirkung und dem Bewegungszyklus der Streckenausbauringe C unter Zugkraftwirkung. Dazu muß bemerkt werden, daß die Bewegung des Schneidkantenteils A 1, des Schildrumpfes A 2 und des hinteren Schildteils A 3 als von Teilen des Vortriebsschildes A. nicht in einem Takt und nicht gleichzeitig vor sich geht. Im ersten Schritt nämlich schieben die Pressen der Schubkolbengetriebe ϊο 3 den Schneidkantenteil A 1 des Vortriebsschildes A in einer einzigen Hublänge vorwärts, wobei sie sich auf dem Schildrumpf A 2, dem hinteren Schildteil A 3 und dem bereits eingebauten Streckenausbauring C abstützen. Die Hublänge ist von dm Größenordnung und kann im äußersten -Fall auch 1 m erreichen. Sobald die Vorwärtsbewegung des Schneidkantenteils A 1 beendet ist, werden die Elemente zur Erhöhung der Reibung des Schildrumpfes A 2, also bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Stützpratzen 6, eingezogen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, daß der Schildrumpf A 2 dem Schneidkantenteil A 1 leicht folgen kann. Zur Durchführung dieser Bewegung wird die Kraft von dem im hinteren Schildteil Λ 3 untergebrachten und aus den Pressen 5 bestehenden Schubkolbengetrieben aufgebracht, die auf diese Weise den Schitdrumpf A 2, gestützt auf den hinteren Schildteil A3 sowie auf die Streckenausbauringe C vorschiebt. Sobald der Schildrumpf A 2 seine neue Lage erreicht hat, werden die Stützpratzen 6 zur Erhöhung der Reibung wieder ausgefahren. Das Ausfahren dieser Stützpratzen 6 geschieht übrigens, wie aus Fig.3 ersichtlich, mittels der Schubkolbengetriebe 7.After reaching the movability of the feed of the shield tunneling machine A is carried out by means of pressure, but so that the required support force coming through the skin friction of the rings already installed roadway support Czustande. The locomotion is therefore continuous from now on and actually consists of two cycles, namely the cycle of forward movement of the propulsion shield A under the action of compressive force and the cycle of movement of the track extension rings C under the action of tensile force. It should be noted that the movement of the cutting edge part A 1, the shield body A 2 and the rear shield part A 3 as parts of the propulsion shield A. does not take place in one cycle and not at the same time. In the first step namely push the pressing of the thrust piston gear ϊο 3 the cutting edge portion A 1 of the shield tunneling machine A in a single stroke forward, whereby they are supported on the shield body A 2, the rear shield member A 3 and the already installed roadway support ring C. The stroke length is of the order of magnitude and in the extreme case can even reach 1 m. As soon as the forward movement of the cutting edge part A 1 has ended, the elements to increase the friction of the shield body A 2, i.e. the support claws 6 in the embodiment described, are retracted, which makes it possible for the shield body A 2 to follow the cutting edge part A 1 easily can. To carry out this movement, the force is applied by the thrust piston gears housed in the rear shield part Λ 3 and consisting of the presses 5, which in this way advances the Schitdrumpf A 2, supported on the rear shield part A3 and on the track extension rings C. As soon as the shield body A 2 has reached its new position, the support claws 6 are extended again to increase the friction. Incidentally, as can be seen from FIG. 3, these support claws 6 are extended by means of the thrust piston gear 7.

Auf den Vorschub des Vortriebsschildes A folgt der Bewegungszyklus der Streckenausbauringe C, wobei der Vortriebsschild A ortsfest bleibt und die einzelnen Streckenausbauringe C in Streckenlängen von cm Größenordnung nachfolgen. Dabei wird jeweils ein zwischen zwei Streckenausbauringen C befindlicher Schlauch D mit Druckmittel gefüllt und gleichzeitig der benachbarte Schlauch /wischen den folgenden Ausbauringen Cdurch Entleerung des Druckmittels entspannt. Das stufenweise Vorwärtsziehen in kleinen Schritten ist seiner Eigenart nach mit dem Auffädeln von PerlenThe advance of the jacking shield A is followed by the cycle of movement of the track extension rings C, with the jacking shield A remaining stationary and the individual track extension rings C following in track lengths of the order of cm. In each case, a hose D located between two extension rings C is filled with pressure medium and at the same time the adjacent hose / wipe the following extension rings C is relieved of pressure by emptying the pressure medium. The gradual pulling forward in small steps is characteristic of the threading of pearls

Vortriebsschildes A und der Streckenausbauringe Cmit einem raupenartigen Bewegungsablauf vergleichbar ist. dadurch, daß abwechselnd der eine Teil stationär bleibt und der andere sich bewegt oder umgekehrt.The propulsion shield A and the track extension rings C with a caterpillar-like sequence of movements is comparable. in that one part alternately remains stationary and the other moves or vice versa.

Auf diese Weise läßt sich grundsätzlich eine beliebig lange Gliederkette zusammenstellen, d. h. ausgehend von einem Anfahrschacht wäre ein unterirdischer Hohlraum von beliebiger Länge und Linienführung auffahrt»? Tatsächlich ist einer solchen Länge eine Grenze dadurch gesetzt, daß mit der Länge der Gliederkette sowohl der Druckluftenergiebedarf für die Bewegung als auch die Förderlänge des gewonnenen Materials wachsen. Die wachsende Länge des fertiggestellten Hohlraumes verursacht dabei auch Probleme hinsichtlich der Bewetterung.In this way, a link chain of any length can be put together, i. H. outgoing an approach shaft would be an underground cavity of any length and line Driveway"? In fact, such a length is limited by the fact that the length of the Link chain both the compressed air energy requirement for the movement and the conveying length of the gained Materials grow. The increasing length of the completed cavity also causes problems regarding ventilation.

Wesentlich für die Funktionsweise der Schildvortriebsvorrichtung ist die Gestaltung und Betätigung der elastischen Schläuche D zwischen den einzelnen Streckenausbauringen C. die nicht nur als Dichtungselemente, sondern auch als Kraftübertragungsmittel eingesetzt werden. Zweckmäßigerweise werden Schläuche aus Gummi oder Plastikmaterial verwendet, deren Enden durch stählerne Armaturen an den Streckenausbauringen C defestigt sind. Im Ausführungsbeispiel werden die Schläuche D mit Preßluft aufgeblasen. Dabei sind die in axialer Richtung anfänglich flachliegenden Schläuche (Fig.5) bestrebt, einen ovalen Querschnitt anzunehmen, wobei sie den nachfolgenden Ausbauring Can den vorangehenden heranziehen. Die Größe der durch die Schläuche D erzeugten Zugkraft ist abhängig von dem Druck des Füllmittels und natürlich von den geometrischen Abmessungen der Schläuche D st.&st. Versuche haben gezeigt, daß die Kraft, die zum Ziehen der aneinandergereihten Streckenausbauringe C als optimal gelten kann, 5 bis 20 MpAn, gemessen am Umfang der Ausbauringe C, beträgt Darauf hinzuweisen ist, daß die Schläuche D zwischen den benachbarten Ausbauringen Cgegen Wassereinbruch schützen.The design and actuation of the elastic hoses D between the individual route extension rings C., which are used not only as sealing elements, but also as power transmission means, is essential for the functioning of the shield driving device. Hoses made of rubber or plastic material are expediently used, the ends of which are fixed to the extension rings C by steel fittings. In the exemplary embodiment, the hoses D are inflated with compressed air. The hoses (FIG. 5), which are initially flat in the axial direction, endeavor to assume an oval cross-section, using the following extension ring Can the preceding one. The magnitude of the tensile force generated by the hoses D depends on the pressure of the filler and of course on the geometric dimensions of the hoses D st. & St. Tests have shown that the force that can be considered optimal for pulling the lined-up extension rings C is 5 to 20 MpAn, measured on the circumference of the extension rings C. It should be pointed out that the hoses D between the adjacent extension rings C protect against water ingress.

Zu den Schläuchen D gehören die Schutz- und Isolierelemente E, die dafür sorgen, daß kein Grundwasser und kein Erdreich aus dem Hohlraum zwischen die Schläuche D und die sie festhaltende Armaturen gerät Die Schutz- und Isolierelemente E sind, wie in F i g. 4 und 5 veranschaulicht, aus Gummi oder Kunststoff gefertigte elastische Ringe mit Glockenquerschnitt, die den Formänderungen der Schläuche D folgen können.The hoses D include the protective and insulating elements E, which ensure that no groundwater and no soil gets out of the cavity between the hoses D and the fittings that hold them. The protective and insulating elements E are, as shown in FIG. 4 and 5 illustrates elastic rings made of rubber or plastic with a bell cross-section, which can follow the changes in shape of the tubes D.

Hierzu 1 Biatt ZeichnungenIn addition 1 Biatt drawings

Claims

Patent claims:

1. Shield driving device for driving underground cavities, for example tunnels, canals, shafts, etc., in which the driving shield consists of at least two parts that can be moved in the driving direction via jacking jacks, the part of the driving shield facing away from the working face pressing it against the excavation wall of the cavity has bracing device and forms the abutment for the jacking press acting on the front part of the jacking shield and wherein the track extension rings are connected to the part of the jacking schiides facing away from the face, characterized in that between each of the track extension rings (C) in a manner known per se with a pneumatic or hydraulic pressure medium fillable, elastic hoses (D) are arranged and that diest hoses (D) connect the extension rings (C) with each other and with the rear part (A 3) of the propulsion shield so that they not only seal water ingress, but also tighten the other expansion rings fQ individually when filling with pressure medium

2. SchildiOrtriebsvorrichtunj, according to claim 1, characterized in that protective and insulating elements (E) consisting of elastic plates are provided between the end faces of the adjacent, tensile-proof connected Strekkenausbaunnge (C).