DE3015210A1

DE3015210A1 - Vortriebsmaschine fuer tunnel und strecken

Info

Publication number: DE3015210A1
Application number: DE19803015210
Authority: DE
Inventors: Sigmund Dipl.-Ing. 6368 Bad Vilbel Babendererde; Otto Dipl.-Ing. 5628 Heiligenhaus Braach; Wolf Dipl.-Ing. 2000 Tangstedt Magnus; Egon 3000 Hannover Theelen; Werner 3160 Lehrte Wippig
Original assignee: BADE AND THEELEN GmbH; Hochtief AG
Current assignee: BADE AND THEELEN GmbH; Hochtief AG
Priority date: 1980-04-19
Filing date: 1980-04-19
Publication date: 1981-11-05
Also published as: DE3015210C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vortriebs-
maschine für Tunnel und Strecken, - mit Schildmantel, Druckring und Stirnschalung für einen stationären Ortsbetonausbau, der zwischen einer dem Vortrieb folgenden Innenschalung und dem anstehenden Gebirge oder Erdreich eingebracht wird, wobei der Schildmantel mit Vorschubpressen am Druckring, die Stirnschalung mit Stirnschalungspressen am Druckring oder am Schildmantel abgestützt sind und der Druckring an der Innenschalung abstützbar ist. - Schildmantel bezeichnet im Rahmen der Erfindung alle üblichen Schildmäntel, vorzugsweise umfangmäßig geschlossene Schildmäntel jeder Art.
Bei den (aus der Praxis) bekannten, gattungsgemäßen Vortriebsmaschinen reicht der Schildmantel mit seinem anschließenden Schildschwanz (rückwärtiges Teilstück) bis über die Stirnschalung. Der Beton des Ortsbetonausbaus liegt an dem Schildschwanz des Schildmantels wie gegen eine Schalung an. Das gilt für alle Vortriebssituationen und Betriebszustände. Folglich wird der Schildschwanz bei den herkömmlichen Maschinen gleichsam einbetoniert, was erhebliche Nachteile hat. Der Schildschwanz wird bei den herkömmlichen Vortriebsmaschinen insbesondere dann vom Ortsbetonausbau festgehalten, wenn die Vortriebsarbeiten, z. B. an Wochenenden oder an Feiertagen, eine Unterbrechung erfahren. Je länger der Schildschwanz ausgeführt ist und einbetoniert wird, desto schwerer kann er wieder gelöst werden. Macht man ihn kurz, so entsteht eine störende Kopplung zwischen der Vorschubbewegung des Schildmantels und damit der Vortriebsarbeiten einerseits und der Stirnschalung und damit den Betonierarbeiten andererseits. Diese Kopplung ist um so störender, je kürzer das nachlaufende Ende des Schildmantels gewählt ist. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vortriebsmaschine so weiter auszubilden, daß die Vorschubbewegung des Schildmantels (Hauptschild) und damit die Vortriebsarbeiten einerseits sowie die Bewegung der Stirnschalung und damit die Betonierarbeiten andererseits nicht mehr in störendem Maße gekoppelt sind und daß das Ende des der Erfindung zugrundeliegenden Nachlaufschildes nicht mehr in den Ortsbeton des stationären Ausbaus einbetoniert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Stirnschalung, der Druckring sowie das Stirnschalungsgehäuse im Nachlaufschild angeordnetsind, wobei an dem Stirnschalungsgehäuse einerseits die Stirnschalungspressen und andererseits die Stirnschalung angeschlossen sind und daß das Stirnschalungsgehäuse auf der Außenseite mit über seinen Umfang verteilten Nachlaufmessern ausgerüstet ist, die einzeln ein- und aus fahrbar sind sowie vortriebsseitig den Nachlaufschild unterfassen, nachlaufseitig die Stirnschalung überfassen. - Für die Erfindung ist also auch wesentlich, was steuerungstechnisch von großem Vorteil ist, daß die Schildkonstruktion in zwei Teile geteilt ist, und zwar in den Hauptschild und Nachlaufschild. In dem Nachlaufschild sind die Stirnschalung, der Druckring, das Stirnschalungsgehäuse mit seinen Messern und Zylindern und die Stirnschalungspressen eingebaut.
Bezüglich der konstruktiven Gestaltung des Stirnschalungsgehäuses mit seinen Nachlaufmessern bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnschalungsgehäuse als Hohlgehäuse ausgeführt ist und in dem Hohlgehäuse die Nachlaufmesserpressen angeordnet sind. In diesem Falle sind die Nach auf messerpressen in dem Stirnschalungsgehäuse gleichsam gekapselt, so daß der Innenraum der erfindungsgemäßen Vortriebsmaschine frei bleibt. Wo die Gefahr besteht, daß in das Stirnschalungsgehäuse Grundwasser oder Ausbruchteile eindringen, kann dieses dadurch verhindert werden, daß das Stirnschalungsgehäuse mit einem hydraulischen Druckmittel ausgefüllt ist, welches unter Überdruck steht. Es kann sich dabei um Wasser oder um eine thixotrope Flüssigkeit handeln.
Wo es aus Grundwassergründen erforderlich ist, können im übrigen zwischen Stirnschalung und Nachlaufmesser sowie zwischen Stirnschalungsgehäuse und Nachlaufschild weichelastische Dichtungen oder dergleichen angeordnet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Vortriebsmaschine kann die Vortriebseinrichtung (Hauptschild und Nachlaufschild) nach Maßgabe der Vortriebsarbeiten relativ zur Stirnschalung ohne Rücksicht auf die Betonierarbeiten für den Ortsbetonausbau bewegt werden, da es nicht mehr erforderlich ist, daß das Nachlaufschild stets über die Stirnschalung hinaus in den Raum hineinragt, der zwischen Innenschalung und Ausbruch den Ortsbeton aufnimmt. Diese Überfassung der Stirnschalung wird bei der erfindungsgemäßen Vortriebsmaschine von den Nachlaufmessern übernommen, die zwar einbetoniert werden, die aber stets, und selbst nach Arbeitsunterbrechung an Wochenenden und dergleichen mit Hilfe der Nachlaufmesserpressen leicht gelöst werden können, weil es sich um einzelne, schmale Messer handelt, die nacheinander betätigt werden, während im Rahmen der bekannten Maßnahmen das gesamte nachlaufende Ende des Schildschwanzes einbetoniert wurde und gelöst werden mußte. Es versteht sich von selbst, daß man bei der erfindungsgemäßen Vortriebsmaschine die Nachlaufmesser entsprechend glatt ausführen wird.
Auch können die Antriebe für die Ein- und Ausahrbewegung der Nachlaufmesser so gestaltet sein, daß die Nachlaufmesser in unterschidRicher Reihenfolge betätigbar sind, wie es die speziellen Betriebsverhältnisse verlangen. Die Nachlaufmesser können auch zusätzlich eine Vibrationsbeaufschlagung erfahren, so daß sie sich leicht lösen können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine arbeitende, erfindungsgemäße Vortriebsmaschine, Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 einen ähnlichen Ausschnitt in anderer Funktionsstellung, Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 5 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Vortriebsmaschine ist für den Vortrieb von Tunnels, Strecken und dergleichen bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören zunächst ein Schildmantel 1, ein Nachlaufschild 2, ein Druckring 11 und eine Stirnschalung 3.
Die Stirnschalung ist für einen stationären Ortsbetonausbau 4 bestimmt, der zwischen einer dem Vortrieb folgenden Innenschalung 5 und dem stehenden Gebirge oder Erdreich 6 eingebracht wird. Es versteht sich von selbst, daß zur Vortriebsmaschine auch die Vortriebswerkzeuge 7 und zusätzliche Aggregate 8 für die Ab förderung des hereingewonnenen Ausbruchs vorhanden sind Der Schildmantel 1 besitzt im Ausführungsbeispiel (aber nicht beschränkend) ortsbrustseitig eine Abkammerung 9, die mit Wasser oder einer thixotropen Flüssigkeit gefüllt ist, die unter ausreichendem Druck steht. Der Schildmantel 1 ist mit Vorschubpressen lo an einem Druckring 11, die Stirnschalung 3 ist mit Stirnschalungspressen 12 an dem Druckring 11 oder am Schildmantel 1 abgestützt. Der Druckring 11 einerseits ist an der Innenschalung 5 abstützbar. In Fig. 1 ist der Druckring 11 an der Innenschalung abgestützt. In Fig. 2 ist der Druckring 11 in Vortriebsrichtung vorgezogen, damit ein weiteres Element der Innenschalung 5 eingebracht werden kann. Bei der dargestellten Innenschalung handelt es sich um eine selche aus Schalungstübbingen, die mit dem stationären Ausbau integriert sind. Zwischen der Stirnschalung 3 und den Stirnschalungspressen 12 ist ein Stirnschalungsgehäuse 13 angeordnet. An dem Stirnschalungsgehäuse 13 sind einerseits die Stirnschalungspressen 12, ist andererseits die Stirnschalung 3 angeschlossen. Aus der Fig. 3 entnimmt man, daß das Stirnschalungsgehäuse 13 auf der Außenseite mit über seinen Umfang verteilten Nach auf messern 14 ausgerüstet ist, die einzeln ein- und ausfahrbar sind Diese Nachlaufmesser 14 unterfassen vortriebsseitig den Nachlaufschild 1, überfassen nachlaufseitig die Stirnschalung 3. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Nachlaufmesser 14 mit Hilfe von Nachlaufmesserpressen 15 ein- und ausfahrbar. Das Stirnschalungsgehäuse 13 selbst ist als Hohlgehäuse ausgeführt. Die Nachlaufmesserpressen 15 sind in dem Stirnschalungsgehäuse 13 angeordnet. Um zu verhindern, daß beispielsweise zwischen den Nachlaufmessern 14 Grundwasser in das Stirnschalungsgehäuse 13 einsickert, mag das Stirnschalungsgehäuse 13 mit einem hydraulischen Druckmittel ausgefüllt sein, welches unter Überdruck steht.
Zwischen Stirnschalung 3 und Nachlaufmessern 14 sowie zwischen Stirnschalungsgehäuse 13 und Nachlaufschild 2 sind weichelastische Dichtungen 16 vorgesehen.
Wie die erfindungsgemäße Vortriebsmaschine arbeitet, ergibt sich ohne weiteres aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3. Man erkennt, daß das Nachlaufschild 2 nicht mehr einbetoniert wird. An die Stelle des bisher einbetonierten Schildschwanzes des Schildmantels 1 der bekannten Ausführungsform sind die Nachlaufmesser 14 getreten. Die Nachlaufmesser 14 können nach dem Einbetonieren leicht eines nach dem anderen gelöst werden, und zwar selbst dann, wenn wegen Arbeitsunterbrechungen der Ortsbeton des Ortsbetonausbaus 4 bereits erhärtet ist.

Claims

Vortriebsmaschine für Tunnel und Strecken Patentansprüche: 1. Vortriebsmaschine für Tunnel und Strecken, - mit Schildmantel, Druckring und Stirnschalung für einen stationären Ortsbetonausbau, der zwischen einer dem Vortrieb folgenden Innenschalung und dem anstehenden Gebirge oder Erdreich eingebracht wird, wobei der Schildmantel mit Vorschubpressen am Druckring, die Stirnschalung mit Stirnschalungspressen am Druckring oder am Schildmantel abgestützt sind und der Druckring an der Innenschalung abstützbar ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stirnschalung (3), der Druckring (11) sowie das Stirnschalungsgehäuse (13) im Nachlaufschild (2) angeordnet sind wobei an dem Stirnschalungsgehäuse (13) einerseits die Stirnschalungspressen (12) und andererseits die Stirnschalung (3) angeschlossen sind und daß das Stirnschalungsgehäuse (13) auf der Außenseite mit über seinen Umfang verteilten Nachlaufmessern (14) ausgerüstet ist, die einzeln ein- und aus fahrbar sind sowie vortriebsseitig den Nachlaufschild (2) unterfassen, nachlaufseitig die Stirnschalung (3) überfassen.
2. Vortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufmesser (14) mit Hilfe von Nachlaufmesserpressen (15) ein- und ausfahrbar sind.
3. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das- Stirnschalungsgehause (13) als Hohlgehäuse ausgeführt ist und in dem Stirnschalungsgehäuse (13) die Nachlaufmesserpressen (15) angeordnet sind.
4. Vortriebsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnschalungsgehäuse (13) mit einem hydraulischen Druckmittel ausgefüllt und dadurch gegen eindringendes Grundwasser, eindringende Ausbruchteile oder dergleichen gesichert ist.
5. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stirnschalung (3) und Nachlaufmessern (14) sowie Stirnschalungsgehäuse (13) und Nachlaufschild (2) weichelastische Dichtungen (16) angeordnet sind.
6. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stirnschalung (3) und Innenschalung (5) wiederum eine weichelastische Dichtung (16) angeordnet ist.