DE2234965B2 - Schildvortriebsmaschine fuer den tunnelbau u.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schildvortriebsmaschine für den Tunnelbau u. dgl., insbesondere für den Vonneb in nicht standfesten Böden, mit einem Schneidkopf, (dessen Lagerkörper mittels Vorpreßzylinder in Vor- »riebsnchuing verschiebbar und in Führungen des Schildes schwenkbar gelagert ist.

Schildvortriebsmaschinen, bei denen der Schneid- oder Bohrkopf nicht nur geradlinig in Vortriebsrichtung verschiebbar, sondern zum Durchfahren von Kurven auch geschwenkt werden kann, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer bekannten Schildvortriebsmaschine dieser Art ist der Lagerkörper des Bohrkopfes als plattenförmiger |ochträger ausgebildet, der miteinander diametral gegenüberliegenden radialen Armansätzen in Aussparungen des Schildmantels mit Bewegungsspiel so eingreift, daß der Lagerkörper und damit auch der Bohrkopf mit Hilfe hydraulischer Pressen quer /ur Längsachse der Maschine gekippt und geschwenkt werden kann. Der Bohrkopf mit seinem plattenförmigen Lagerkörper ist hier also nach allen Seiten hin frei beweglich, wobei die jeweilige Einstellung abhängig ist von dem Ausschub der ihn rückseitig abstützenden Pressen. Der Vorschub des Bohrkopfes in Vortriebsrichtung erfolgt mittels besonderer Vorschubpressen, die am Vortriebsschild angreifen und diesen zusammen mit der Vortriebsmaschine vordrücken (DT-AS 15 34 605).

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schildvortriebsmaschine, bei der der Bohr- oder Schneidkopf in allen Richtungen frei beweglich ist, was im Hinblick an eine Anpassung des Schneidkopfes an die jeweilige Bodenart bzw. die Ausbildung des Arbeiisstoßes sowie im Hinblick auf das Durchfahren von Kurven und die Durchführung von Steuerbewegungen von Bedeutung ist. Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, eine solche Vortriebsmaschine in baulich zweckmäßiger Weise, d. h. vor allem bei einfacher und raumsparender Ausführung so auszubilden, daß sich mit ihr bei weitgehender allseiliger Einstellbarkeil des Schneidkopfes möglichst genaue Steuerbewegungen durchfuhren lassen.

Die erfindungsgemäße Schildvoririebsmjschine kennzeichnet sich dadurch, daß der Lagerkörper über Kardangelenke mit von den Schildführungen in Vortriebsrichtung geführten Führungsorganen verbunden ist.

Vorzugsweise besteht der Lagerkorper, wie an sich bekannt, aus einem Stützring, der mit diameiral einander gegenüberliegenden Auslegern od. dgl. versehen ist. welche jew eils über ein Kardangelenk mit einem an der Schildführung geführten Führungsorgan verbunden ist. Die genannten Führungsorgane bestehen /weckmäßig aus Führungsbüchsen od. dgl., in die Schwenkzapfen dreh- und längsbeweglich einfassen, die ihrerseits über einen /u ihrer Achse angeordneten Drehbolzen mit dem Lagerkörper bzw. dem Ausleger schwenkbar verbunden sind.

Der Läget körper ist zweckmäßig rückseitig durch mehrere hydraulische Vorpreßzv linder, die über den Umfang des Lagerkörpers verteilt angeordnet sind, abgestützt, wie dies an sich bekannt ist. Dabei ist die Anordnung gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhafterweise so getroffen, daß die Vorpreßzylinder sowohl zur Verschwenkung und Winkeleinstellung als auch zum Vorschub des Schneidkopfes in Vortriebsrichtung während der Voariebsarbeit dienen. Hierbei empfiehlt es sich, die Führungslänge der am Schild angeordneten Führungen so zu bemessen, daß sie mindestens gleich dem Hub der Vorpreßzylinder ist. vorzugsweise ein Mehrfaches des Vorpreßzylinderhubes beträgt. Die Schildführungen können sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Vortriebsschildes erstrecken.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die an oder in den Schildführungen geführten Führungsorgane mit einem spornartigen Führungsansatz versehen, der in einer gesonderten Führung geführt ist. Die spornartigen Führungsansätze verhindern ein Verkanten der Führungsorgane bzw. Führungsbüchsen und damit ein Verklemmen der Vortriebsmaschine in dein Vortriebsschild. Die den Führungsorganen zugeordneten Führungen sind zweckmäßig im oberen Bereich des Schildes an diesem vo-gesehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Schildvortriebsmaschine gemäß der Erfindung im horizontalen Schnitt durch den Vortriebsschild.

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Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-Il de· Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 10 der Vortriebsschild eines Tunnel- oder Stollenvortriebs od. dgl. bezeichnet, der, wie bei 11 angedeutet im wesentlichen über seine gesamte Länge doppelwandig ausgebildet ist und im vorderen stoßnahen Bereich in eine Schneide 12 übergeht. Ιη dem Vortriebsschild 10 ist die Vortriebsmaschine angeordnet. Diese besteht aus einem mit Schneid- oder Bohrwerkzeugen bestückten Schneidkopf 13. der von bekannter Ausführung sein kann. Die Ausgestaltung des Schneidkopfes ist hier von untergeordneter Bedeutung, so daß sich eine eingehende Beschreibung erübrigen kann.

Der Schneidkopf 13 ist an einer Stirnplatte 14 angeordnet, mit der rückseitig eine zentrale, rohrförmige Welle 15 verbunden ist. Mit dieser Antriebswelle 15 ist der Schneidkopfantrieb verbunden, der dem Schneidkopf eine Drehbewegung oder eine Drehpendelbewegung um die Längsachse der Welle erteilt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Schneidkopfanirieb aus mehreren über den Umfang der Antriebswelle verteilt angeordneten und an dieser' angelenkten doppelt wirkenden hydraulischen AntriebszNlindern 16. Schneidkopfantriebe dieser Art sind ebenfalls bekannt und brauchen daher hier nicht im ein/einen erläutert zu werden.

Der Schneidkopf 13 ist mit seiner Stirnplatte i4 an einem als .Stutzring ausgebildeten Lagerkörper 17 abgestutzt, durch dessen zentrale Öffnung die rohrförmige Antriebswelle 15 hindurchgreift. Der Stützring weist am Umfang zwei einander diametral gegenüberliegende Ausleger 18 auf. die über je ein Kardangelenk 19 mit einem Führungsorgar 20 verbunden sind. Die beiden Führungsorgane 20 bestehen aus Führungsbüchsen, die in Führungen 21 am Innenmantel des Vortriebsschildes 10 gleitend geführt sind. Die rinnenartigen Führungen 21 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Vortriebsschildes 10. Sie enden bei 22 im vorderen Bereich des Schildes in Nähe des Überganges des Schilddoppelmantels 11 in die ringförmige Schneide 12.

In die in Vonnebsrichtung Pan den Schildführungen 21 geführten Führungsbüchsen greifen radiale Schwenkzapfen 23 der Kardangelenke verschiebbar ein. Die Schwenkzapfen 23 sind jeweils an einem Block 24 angeordnet, der mit einer Axialbohrung 25 versehen ist. durch die ein axialer Drehbolzen 26 hindurchfaßt, dessen Enden in Holzenlöchern von die Blöcke gabelförmig umgreifenden Gabeianschlußteilen 27 der beiden Ausleger 18 liegen. Die senkrecht zueinander stehenden Zapfen 23 und Drehbolzen 26 bilden somit jeweils ein Kardangelenkt, über welches der Stützring 17 mit den Führungsbüchsen 20 verbunden ist. Die radialen Schwenkzapfen 23 erlauben eine vertikale Verschwenkung und die axialen Drehbolzen 26 eine horizontale Verstellung des Schneidkopfes 13. Bei der horizontalen Verstellung verschieben sich die Schwenkzapfen 23 geringfügig in der Bohrung der Führungsbüchsen 20. Der Stützring 17 und damit der Schneidkopf 13 sind somit allseitig frei beweglich mit den Führungsorganen bzw. Führungsbüchsen 20 verbunden, die ihrerseits in Pfeilrichtung P gleitend in den Schüdführungen 21 geführt sind.

An dem Stützring 17 sind rückseitig in ringförmiger Anordnung mehrere doppelt wirkende hydraulische Vorpreßzylinder 28 über Kugelgelenke 29 angelenkt, deren Kolbenstangen mit Widerlagern 30 kugelgelenkig verbunden sind, die in F i g. 1 lediglich schematisch angedeutet sind. Mit Hilfe dieser hydraulischen Vorpreßzylinder 28 läßt sich der Schneidkopf 13 zusammen mit dem Stützring 17 in Vorpreßrichtung P vorschieben und sogleich in die jweils gewünschte Winkeleinstellung bringen. Dies kann durch dosierte Beaufschlagung der Vorpreßzylinder 28 ohne weiteres erreicht werden. Während der Vortriebsarbeit bewegt sich der Schneidkopf 13 in Pfeilrichtung P, wobei er über den Stützring 17 und die Führungsorgane 20 in den Schildführungen 21 geführt wird. Die Führungslänge der Schildführungen 21 ist vorzugsweise größer als der Hub der Vorpreßzylinnder 28. Mit Hilfe der doppelt wirkenden Vorpreßzylinder 28 läßt sich der Schneidkopf 13 auch entgegen der Pfeilrichtung P vom Arbeitsstoß soweit zurückfahren, daß die am Schneidkopf angeordneten Werkzeuge zuganglich werden. Fs versteht sich, daß der Vortrieb des Schildes 10 in Pfeilrichtung P mittels gesonderter Preßzylinder kontinuierlich oder auch stufenweise vorgenommen werden kann.

An den Führungsbüchsen 20 sind spornartige Ansätze 31 befestigt, die im oberen Bereich des Schildes jeweils in einer gesonderten nutartigen Führung 32 des Schildmantels geführt sind. Die spornartigen Fiihrungsansätze 31 verhindern ein Verkanten der Führungsbüchsen und somit ein Verklemmen der Gewinnungscinrichtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schildvortriebsmaschine für den Tunnelbau od. dgl- insbesondere für den Vortrieb in nicht standfesten Böden, mit einem Schneidkopf, dessen Lagerkörper mittels Vorpreßzylinder in Vortriebsrichtung verschiebbar und in Führungen des Schildes schwenkbar gelagert ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (17) über Kardangelenke (19) mit von den Schildführungen (21) in Vortriebsrichtung geführten Führungsorganen (20) verbunden ist.

2. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (17), wie bekannt, aus einem Stützring besteht, der mit diametral einander gegenüberliegenden Auslegern (18) versehen ist. welche jeweils über ein Kardangelenk (19) mit einem Führungsorgan (20) verbunden sind.

3. Schildvortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane (20) aus Führungsbüchsen od. dgl. besiehen. in die Schwenkzapfen (23) dreh- und langsbeweglich einlassen, die ihrerseits über einen zu ihrer Achse senkrecht angeordneten Drehbolzen (26) mit dem Lagerkörper (17) bzw. dem Ausleger (18) desselben schwenkbar verbunden sind.

4. Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (17). wie an sich bekannt, rückseitig durch mehrere hydraulische Vorpreßz\linder (28) abgestützt ist.

5. SchildNoririebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4. daduren gekennzeichnet, daß die Führungslange der Schildführungen (21) mindestens gleich dem Hub der Vorpreßzylinder (28) ist. vorzugsweise ein Mehrfaches des Vorpreßzylinderhubes beträgt.

b. .Schildvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die in den SchildfüKrungen (21) geführten Führungsorganc-(20) mit einem spornartigen Führungsansatz (31) versehen sind, der in einer gesonderten Führung (32) geführt ist.