DE1010981B

DE1010981B - Device for driving a tunnel using a driving shield

Info

Publication number: DE1010981B
Application number: DEB33529A
Authority: DE
Inventors: Eric Kenneth Bridge
Original assignee: ERIC KENNETH BRIDGE
Current assignee: ERIC KENNETH BRIDGE
Priority date: 1954-11-25
Filing date: 1954-11-25
Publication date: 1957-06-27

Description

Einrichtung zum Vortreiben eines Tunnels unter Verwendung eines Vortriebsschildes Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für das Vortreiben von Tunneln im Erdreich. Es ist bekannt zu diesem Zwecke einen Vortriebsschild zu verwenden, der mit Abbau-,verkzeugen versehen ist und zum Zwecke des Abbaues in Drehung versetzt wird. Der Schild stützt sich bei diesen Einrichtungen auf schraubenlinienförmige FührungsbaImen, die an der Innenfläche der von schraubenlinienförmig verlegten Formsteinen gebildeten Tunnelauskleidung vorg.-sehen sind.Device for driving a tunnel using a driving shield The invention relates to a device for driving tunnels in Soil. It is known to use a propulsion shield for this purpose, which is provided with dismantling, kzeugen and set in rotation for the purpose of dismantling will. The shield is based on these facilities on helical lines Guide trees, which are attached to the inner surface of the shaped stones laid in a helical manner formed tunnel lining are provided.

Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben drehbare Abbauwerkzeuge und sind mit mehreren Antriebseinrichtungenversehen, um dieDrehung und den Vortrieb des Schildes sowie den Antrieb derArbeitswerkzeuge zu bewirken,. Diese Vorrichtungen sind daher in ihrer Bauart umständlich und schwerfällig.The known devices of this type have rotatable excavation tools and are provided with several drive devices for rotation and propulsion of the shield as well as the drive of the work tools. These devices are therefore cumbersome and cumbersome in their design.

Hiiie wesentliche Vereinfachung der Einrichtung wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß am vorderm Ende des Schildes Messer für den Abbau befestigt sind, daß der Schild sich auf die in Vork#I triebsrichtung liegenden Flächen der Formsteine stützt tind daß an der Rückseite des Schildes tangential gerichtete, die Drehbewegung bewirkende Hauptwinden angeordnet sind. Bei einer solchen Ausbildung genügen zum Antrieb der Einrichtung somit einfache Winden. Diese führen infolge ihrer tangentialen Anordnung die Drehung des Schildes herbei und bewirken zugleich infolge der Anordnung von -,Xlessern ain vorderen Ende des Schildes den Abbau und infolge der Abstütztlug des Schildes auf den Vo#rderflächen der schraubenlinienförmig verlegten Formsteine den Vorschub.Hiiie substantial simplification of the device is according to the invention achieved in that attached to the front end of the shield knife for dismantling are that the shield is located in the fore # I driving direction surfaces of the Shaped stones are supported by tangentially directed, the rotary motion causing main winches are arranged. With such a training Simple winches are therefore sufficient to drive the device. These lead as a result their tangential arrangement bring about the rotation of the shield and cause at the same time as a result of the arrangement of -, xlessers ain the front end of the shield the dismantling and due to the support of the shield on the front surfaces of the helical laid shaped stones the feed.

Es ist zweckmäßig, an dem Schild Einrichtungen anzuordnen, die den jeweils letzten Formstein in seiner Lage halten. It is useful to arrange devices on the shield that hold the last shaped block in its position.

Bei Verwendung mehrerer tangential wirkender Hauptwinden ist es möglich, diese nacheinander in Tätigkeit treten zu lassen und dadurch eine im wesentlichen gleichförmige Drehbewegung des Schild-es zu erzielen.When using several tangentially acting main winches, it is possible to to let these come into action one after the other and thereby essentially one to achieve uniform rotary motion of the shield-it.

Außer den Hauptwinden zum Drehen des Schildes können Haltewinden angeordnet sein, die in Tätigkeit gesetzt werden, wenn die Hauptwinden zurückgezogen sind, und die dann die zuletzt eingebauten Formsteine und den Schild in ihrer Lage zueinander halten. Wird eine auf der Vorderfläche der Formsteine liegende Druckplatte ver-,vendet, so kann diese mittels der Hilfswinden schrittweise weiterbewegt werden.In addition to the main winches for rotating the shield, holding winches can be arranged be put into action when the main winds are withdrawn, and then the most recently installed shaped bricks and the shield in their position to each other keep. If a pressure plate lying on the front surface of the shaped blocks is used, so this can be moved step by step using the auxiliary winches.

Zum Abräumen der von den Messern abgebauten Erde können im Innern des Schildes ein. Aufgabetrichter und ein Förderband so aufgehängt sein, daß sie ihre zentrale Lage bei der Drehung des Schildes beibehalten.To clear away the earth removed by the knives, you can use the inside of the shield. Feed hopper and a conveyor belt can be hung so that they maintain their central position when the shield is rotated.

Bei dieser Konstruktion ist es zweckmäßig, im inneren des Schildes Kammern vorzusehen, die sich radial nach innen öffnen. um das durch die Messer losgelöste Material aufzunehmen und an den Aufbetrichter abzugeben.With this construction it is useful to be inside the shield Provide chambers that open radially inward. about what has been detached by the knife Pick up material and hand it over to the supervisor.

Um die Bewegungsrichtung des Schildes beeinflussen zu können, kann gemäß der Erfindung axial zu dem Schild ein Rohr mit angesetztem Bohrer angeordnet sein, das am vorderen Ende über die Messer hinausragt und an seinem rückwärtigen Ende oder in dessen 2i#-,ähe einstellbar gelagert ist, so daß man die Richtung der Achse des zugespitzten Bohrers ändern kann. Es ist zweckmäßig, dieses mit Bohrer versehene Rohr in einem axial gerichteten, Stahlmantel unterzubringen, an welchem der zentral angeordnete Aufgabetrichter und das Förderband aufgehängt sind. Zum Einstellen kann ein Doppelexzenter dienen, bei dem jeder Exzenter für sich einstellbar ist, so daß man der Achse des Bohrers jede gewünschte Richtung geben und dadurch die Bewegungsrichtung des Schildes einstellen kann.In order to be able to influence the direction of movement of the sign, According to the invention, a pipe with an attached drill is arranged axially to the shield that protrudes beyond the knife at the front end and at its rear end End or in its 2i # -, is stored adjustable, so that one can determine the direction of the Axis of the pointed drill can change. It is convenient to do this with a drill provided tube in an axially directed steel jacket to which the centrally arranged feed hopper and the conveyor belt are suspended. To the A double eccentric can be used for setting, in which each eccentric can be set individually is so that you can give the axis of the drill any desired direction and thereby can adjust the direction of movement of the shield.

Innerhalb des Schildes kann ferner ein Gerät zum Einsetzen der Formsteine an einem HilfsraIhmen angebracht sein, der an dem Schild oder anderweitig befestigt ist. Eine -weitere zweckmäßige Anordnung 1)estelit darin!, daß man an dem zum Aufhängen des Aufgabetrichters und des Förderbandes dienenden Stahlmantel einen Anschluß- oder Verteilerkasten an-1)ringt, der durch eine einzige hydraulische oder pneumatische Druch:leistung gespeist wird und sich nicht mit dem Schild zusammen dreht. Die erforderlichen Verteilerleitungen werden von dem Verteilerkasten zu den, verschiedenen hydraulisch oder pneumatisch betätigten Teilen-des Vortriebsschildes geführt.A device for inserting the shaped bricks can also be inside the shield be attached to a subframe that attaches to the shield or otherwise is. Another useful arrangement 1) estelit in! That you can hang it on the the feed hopper and the conveyor belt serving steel jacket a connection or distribution box an-1) wrestling through a single hydraulic or pneumatic Druch: power is fed and does not rotate with the shield. The necessary Distribution lines are from the distribution box to the, different hydraulically or pneumatically operated parts of the propulsion shield.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schernatischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsheispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to Schernatic drawings explained in more detail using several exemplary embodiments.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Atisführungsforrn der mit einem drehbaren Tunnelvorbauschild versehenen Einrichtung; Fig. 2 vereinigt zwei Querschnitte, wobei der obere Teil A längs der Linie IIA-IIA und der untere Teil B längs der Linie II B-II B in Fig. 1 gelegt ist; Fig. 3 zeigt in einem größeren Maßstabe die Mittel zum Führen der Vorbauschildes; Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführun-sforrn der Einrichtung; Fig. ä ist ein Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4. In sämtlichen Figuren sind jeweils gleiche Teile durch dieselben Bezu,-sziffem bezeichnet.Fig. 1 is a section through a guide form of the device provided with a rotatable tunnel front end shield; FIG. 2 combines two cross-sections, the upper part A being laid along the line IIA-IIA and the lower part B being laid along the line II B-II B in FIG. 1 ; Fig. 3 shows, on a larger scale, the means for guiding the front end shield; 4 shows a section through a second embodiment of the device; Fig. 8 is a section along the line VV in Fig. 4. In all the figures, the same parts are designated by the same reference numbers.

Es ist ein 7ylindri,-,cher Schild 1 aus Stahl angeordnet, an dessen Vorderkante ein Versteifungsring 2 angeschweißt ist, der mit einem kreisrunden, in Vorbaurichtung weisenden Schneidring 3 versehen ist; die Hinterkante 4 des Schildes 1 ist spiralförmig ausgebildet, wobei ein oder mehrere Spiralgänge vorgesehen sind, der-en Zahl sich nach der Zahl der zu verwendenden Winden richtet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die rückwärtige Kante 4 des Schildes 1 als zweigängige Spirale ausgebildet, und es sind zwei hydraulische Hauptwinden 5 vorgesehen, die tangential zur Hinterkante 4 des Schildes angeordnet sind, wobei sich je -,eine Winde in der Nähe des Anfanges einer Spirale befindet. Gemäß Fig. 5 sind in der Nähe der Hauptwinden5 Hilfswinden,32 angeordnet, die den Schild 1 als Ganzes in seiner Lage halten, wenn die Kolben der Hauptwiliden eingefahren werden. There is a cylindrical shield 1 made of steel, on the front edge of which a stiffening ring 2 is welded, which is provided with a circular cutting ring 3 pointing in the direction of the front; the rear edge 4 of the shield 1 is designed in a spiral shape, one or more spiral flights being provided, the number of which depends on the number of winches to be used. In the embodiment of Fig. 1 , the rear edge 4 of the shield 1 is designed as a two-flight spiral, and two hydraulic main winches 5 are provided, which are arranged tangentially to the rear edge 4 of the shield, each -, a winch in the vicinity of the At the beginning of a spiral. According to FIG. 5 , auxiliary winches, 32 are arranged in the vicinity of the main winches 5, which hold the shield 1 as a whole in its position when the pistons of the main winches are retracted.

An der Vorderkante des Schildes 1 befinden sich die Klingen oder Messer 6, die lösbar mit einem Rahmen! 7 *Fig. 2) verbunden sind, der seinerseits auf geeignete Weise, z. B. durch Schweißen, an dem stählernen Schild 1 befestigt ist, Hinter den 'Messern 6 sind mehrere Kammern 8 dadurch ausgebildet, daß an den Messern stählerne Rückwände 9 derart angesch-weißt oder anderweitig befestigt sind, daß längs des inneren Umfangs des Schild-es 1 Kammern entstehen, welche das während der Drehbewegung des Schildes durch die Messer 6 -%#"egg,-schnitt-en-e Erdreich oder sonstige Material aufnehmen.At the front edge of the shield 1 are the blades or knives 6, which are detachable with a frame! 7 * Fig. 2) are connected, in turn in a suitable manner, e.g. B. by welding, is attached to the steel shield 1 , behind the 'knives 6 several chambers 8 are formed in that steel rear walls 9 are so welded or otherwise attached that along the inner circumference of the shield-es 1 chambers are created, which absorb the soil or other material during the rotation of the shield through the knives 6 -% # "egg, -schnitt-en-e.

In der Mitte des die Messer 6 tragenden Rahmens 7 ist ein sich längs der Mittelachse des Schildes 1 erstreckender Stahli-nantel 10 angeordnet. Am hinteren Ende dies-es Stahltnantels 10 ist ein Aufgabetrichter 11 angebracht, der so angeordnet ist, daß er das Erdinaterial aufnimmt, das von den erwähnten Kammern während der Drehbewegung des Schildes abgegeben wird; ferner ist an dem Stahlmantel 10 eine Umlenkrolle 12 für ein Förderband so aufgehängt, daß sowohl der Trichter als auch das Förderband 13 an dem Stahlmantel 10 hängen, ohne die Drehbewegung des Schildes mitzumachen. Innerhalb des Stahlmantels 10 befindet sich die Anordnung zum Steuern der Bewegungsrichtung des Schildes 1 während der Vorbauarbeiten (vgl. Fig. 3); diese Anordnung umfaßt eine konzentrisch zu dem Stahlmantel 10 gelagerte Stange oder ein Rohr 14, das am vorderen Ende einen spitz zulaufenden Bohrer 15 mit in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmungen und mehreren Rippen 16 trägt. An der Basis des Bohrers 15 ist eine kugelförmige Lagerfläche 17 vorgesehen, die sich an einem entsprechend geformten Lagerteil 18 abstützt, das seinerseits im vorderen Ende des Stahlmantels 10 hefestigt ist.In the middle of the frame 7 carrying the knives 6 , a steel jacket 10 extending along the central axis of the shield 1 is arranged. At the rear end of this steel dumbbell 10 is attached a feed hopper 11 which is arranged to receive the earth material discharged from the aforementioned chambers during the rotating movement of the shield; Furthermore, a pulley 12 for a conveyor belt is suspended from the steel jacket 10 in such a way that both the funnel and the conveyor belt 13 hang on the steel jacket 10 without taking part in the rotary movement of the shield. Inside the steel jacket 10 is the arrangement for controlling the direction of movement of the shield 1 during the work on the front (see FIG. 3); This arrangement comprises a rod or tube 14 mounted concentrically to the steel jacket 10 , which carries a tapered drill bit 15 with longitudinally extending recesses and a plurality of ribs 16 at the front end. At the base of the drill 15 a spherical bearing surface 17 is provided, which is supported on a correspondingly shaped bearing part 18 , which in turn is fastened in the front end of the steel jacket 10.

Im rückwärtigen Ende des Stahlmantels 10 befinden sich zwei Exzenter 19 und 20; der Exzenter 19 ist in den Stahlmantel 10 selbst eingesetzt, und der Exzenter 20, in dem das hintere Ende des den zugespitzten Bohrer 15 tragenden Rohres 14 gelagert ist, ist in die exzentrische Bohrung des Exzenters 19 eingesetzt. Man erkennt, daß es durch Drehen der beiden Exzenter möglich ist, innerhalb der Grenzen der gegenseitigen Verstellung der Exzenter jeden beliebigen Grad von Exzentrizität zu erhalten; die beiden Exzenter 19 und 20 können mit Handrädernt 21 und 22 versehen sein, die Markierungen oder Vorsprünge tragen können und die erkennen lassen, wann die Exzenter ein ander voll entgegenwi rken und ihre Wi rkung somit gegenseitig aufheben, so daß die Spitze des Bohrers 15 in Richtung der mittleren Längsseite des Schildes weist.In the rear end of the steel jacket 10 there are two eccentrics 19 and 20; the eccentric 19 is inserted into the steel jacket 10 itself, and the eccentric 20, in which the rear end of the tube 14 carrying the pointed drill 15 is mounted, is inserted into the eccentric bore of the eccentric 19. It can be seen that by turning the two eccentrics it is possible to obtain any degree of eccentricity within the limits of the mutual adjustment of the eccentrics; the two eccentrics 19 and 20 can be provided with handwheels 21 and 22, which can carry markings or projections and which reveal when the eccentrics fully counteract one another and thus cancel each other out so that the tip of the drill 15 in Direction of the middle long side of the shield.

Der Stahlmantel 10 ist nahe seinem rückwärtigen Ende von einem Anschlußkasten 23 umgeben, der an die Hauptleitung 24 für den hydraulischen oder pneumatischen Druck angeschlossen ist und von dem aus die Verbindungsleitungen 25 zu den Arbeitszylindern der Winden 5 führen.The steel jacket 10 is surrounded near its rear end by a connection box 23 which is connected to the main line 24 for the hydraulic or pneumatic pressure and from which the connecting lines 25 lead to the working cylinders of the winches 5 .

An dem mittleren Teil des Rahmens 7 ist ein Stützring 26 (Fig. 3) angebracht, auf dem die Rollen 27 des Trichters 11 zur Aufnahme des durch die Messer 6 weggeschnittenen Materials laufen, so daß der Aufgabetrichter 11 während der Drehbewegung des Schildes in der normalen Stellung bewegungslos aufgehängt bleibt; in der gleichen Weise ist der Arm aufgehängt, der die Umlenkrolle 12 des Förderbandes 13 trägt, welches zum Abführen des Materials dient, (las bei der Drehung des Schildes aus den Kammern 8 in den Trichter 11 stürzt.At the middle part of the frame 7 a support ring 26 (Fig. 3) is attached, on which the rollers 27 of the funnel 11 run for receiving the material cut away by the knives 6 , so that the feed funnel 11 during the rotating movement of the shield in the normal Position remains suspended motionless; in the same way, the arm that carries the deflection roller 12 of the conveyor belt 13 , which is used to discharge the material, is suspended (read falls from the chambers 8 into the funnel 11 when the shield is rotated.

An der Hinterkante- 4 der stählernen Schalle oder des Schildes 1 sind mehrere Druckrollen 28 vorgesehen, die, wie bei 29 angedeutet, unter Federspannung stehen, so daß sie sich mittels einer Druckplatte 30 an den in Vorbaurichtung weisenden Flächen der Tunnelverkleidungssteine 31 abstützen. Wenn der Schild 1 durch die Winden 5 gedreht wird, drücken diese Druckrollen 28 dadurch den Schild in Vorbaurichtung weiter, daß sie, auf der spiralförmigen Bahn abrollen, die durch die Druckplatte 30 gebildet wird, weiche sich an den vorderen Flächen der zuletzt verlegten Formsteinze 31 abstützt; auf dies-en Flächen wird die Druckplatte 30 jeweils durch die Rückbewegung der Hilfswinden 32 -,veiterbewegt.At the Hinterkante- 4 the steel sounds or of the shield 1, a plurality of pressure rollers 28 are provided, which are, as indicated at 29 under spring tension, so that they are supported by means of a pressure plate 30 to the pointing in the stem direction surfaces of the tunnel lining stones 31st When the shield 1 is rotated by the winches 5 , these pressure rollers 28 push the shield further in the front-end direction that they roll on the spiral-shaped path formed by the pressure plate 30 , soft against the front surfaces of the most recently laid shaped stone 31 supports; The pressure plate 30 is moved further on these surfaces by the return movement of the auxiliary winches 32 -, respectively.

.Nahe der hinteren Kante 4 des stählernen, Schildes 1 sind nach hinten gerichtete Haltewinden 33 oder Zy- linder angebracht, welche die Lage des Schildes 1 während des Betriebes regeln. Diese zum Ausrichten des Schildes dienenden Haltewinden 33 liegen mit ihren Längsachsen im wesentlichen parallel zur Tunnelachse und sind so angeordnet, daß sie mittels der Druckrollen 28 an der Druckplatte 30 angreifen, oder sie können sich unmittelbar an der Druckplatte 30 abstützen. Die Haltewinden 33 lassen sich unabhängig voneinander betätigen, damit man die Bewegung des Schildes 1 steuern kann, und während sich der Schild dreht, werden die Halte-winden 33 nacheinander in Tätigkeit gesetzt, um einen Druck auf den Schild aufrechtzuerhalten, und zwar jeweils an derjenigen Stelle, an welcher das Material weggeschnitten ge wird..Near the rear edge 4 of the steel, shield 1 , rearwardly directed retaining winches 33 or cylinders are attached, which regulate the position of the shield 1 during operation. These serve to align the shield retaining winches 33 are with their longitudinal axes substantially parallel to the tunnel axis and are arranged so that they engage by means of the pressure rollers 28 on the pressure plate 30, or it can be supported directly on the printing plate thirtieth The holding winches 33 can be operated independently of each other to control the movement of the shield 1 , and while the shield is rotating, the holding winches 33 are operated one after the other to maintain pressure on the shield, one at a time Place where the material will be cut away.

Während der Schild 1 durch die hydraulischen Hauptwinden 5 gedreht wird, dreht er auch die an ihni befestigten Messer 6, und durch die Haltewinden 33 wird der Schild gleichzeitig vorwärts bewegt, so daß der Tunnelraum in Richtung nach vorn ausgeschachtet wird. Wenn, die Hauptwinden 5 vollständig ausgefahren sind, werden die Hilfswinden 32 in Tätigkeit gesetzt, um den zuletzt verlegten Formstein 31 in seiner Lage zu halten; dann wird die Hauptwinde 5 eingefahren, wo#raufhin ein neuer Formstein 31 in die gewünschte Lage, gebracht wird, um für die nächste Betätigung der Hauptwinde 5, die an der radialen Seitenfläche des letzten! Formsteines angreift, bereit zu sein. Um zu gewährleisten, daß die Formsteine in ihrer Lage gehalten werden, ist bei der hier beschriebenen Ausführungsforrn des Schildes 1 außerdem eine Anzahl von Stützrollen 34 vorgesehen, die auf der inneren Umfangsfläche der Ausmatierungssteine laufen, um diese nach dem Verlegen in ihrer Lage zu halten, bis sie fest zur Anlage kommen und durch die nächste Schicht von Formsteinen gehalten werden.While the shield 1 is being rotated by the hydraulic main winches 5 , it also rotates the knives 6 attached to it, and the holding winches 33 simultaneously move the shield forward so that the tunnel space is excavated in the forward direction. When the main winches 5 are fully extended, the auxiliary winches 32 are put into action to hold the last laid shaped stone 31 in its position; then the main winch 5 is retracted, whereupon a new shaped block 31 is brought into the desired position in order for the next operation of the main winch 5, which is on the radial side surface of the last! Formsteines attacks to be ready. In order to ensure that the shaped stones are held in their position, a number of support rollers 34 are also provided in the embodiment of the shield 1 described here, which run on the inner circumferential surface of the Ausmatierungssteine in order to hold them in their position after laying, until they come to rest firmly and are held in place by the next layer of shaped stones.

Die Vorrichtung nach der Erfindung besitzt ferner hvdraulisch oder elektrisch betätigte Geräte 35 zum Einbauen der Formsteine; diese Geräte sind an einem 1-Tilfsrahmen 36 angebracht, der auf Schien-en 37 läuft, (lie ihrerseits an den Rückwänden der weiter oben be#-schriebenen Kammern 8 zur Aufnahme des durch die Messer 6 losgeschnittenen Erdreichs angebracht sind. Das Gerät 35 zum Einbau der Formsteine umfaßt einen schwenkbar gelagerten Arm 38, der durch eine hydraulische Hubvorrichtung 39 mit Kolben und Zy- linder irn wesentlichen radial lyewegt wird und an einem Ende zum Halten ein-es Formsteines dienende Greifer 40 trägt, die es -ermöglichen, den betreffenden Formstein -in der richtigen Lage einzubauen, wenn flie Hauptwinde 5 eingefahren wird.The device according to the invention also has hydraulically or electrically operated devices 35 for installing the molded blocks; These devices are attached to a 1-Tilfsrahmen 36 , which runs on rails 37 , (they in turn are attached to the rear walls of the above-described chambers 8 for receiving the soil cut loose by the knife 6. The device 35 for Installation of the molded blocks comprises a pivotably mounted arm 38 which is moved substantially radially by a hydraulic lifting device 39 with piston and cylinder and at one end carries grippers 40 which serve to hold a molded block and which enable the relevant molded block - to be installed in the correct position when main winch 5 is retracted.

Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnelt die Konstruktion - allgemein gesprochen - derjenigen des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiels, doch besteht ein Unterschied. insofern, als an Stelle des Schildes mit der durch die Messer 6 gebildeten ebenen Stirnfläche ein halbkugelförmiges Vorderteil verwendet wird, das mit gebogenen Messern oder Schaufeln ausgerüstet ist.In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 , the construction is similar , generally speaking , to that of the embodiment described first, but there is one difference. insofar as a hemispherical front part is used in place of the shield with the flat face formed by the knife 6 , which is equipped with curved knives or shovels.

Wie man in Fig. 4 erkennt, ähnelt der Schild 1 allgemein dem Schild der in Fig. 1 dargestellten Ein7 richtun,-, doch erweitert sich der Schild bei 41 an seiner Hinterkante auf einen etwas größeren Durchinesser, und die Hinterkante, des Schild-es ist zu einem Kanal 42 oder einer Rinne ausgebildet, um eine Anzahl von Stahlktigeln 43 aufzunehmen, die am Umfang des Kanals 42 verteilt sind und sich an einer Druckplatte 44 abstützen, die ihrerseits an den in Vorbaurichtung weisenden Flächen der Forrnsteine 31 anliegt. Diese Druckplatte wirkt als Widerlager, uni den Schild in Vorbaurichtung in das Erdreich zu drücken.As can be seen in FIG. 4, the shield 1 generally resembles the shield of the device shown in FIG. 1 , but the shield expands at 41 at its rear edge to a somewhat larger diameter, and the rear edge of the shield is formed into a channel 42 or a channel in order to receive a number of Stahlktigeln 43, which are distributed on the circumference of the channel 42 and are supported on a pressure plate 44, which in turn rests on the surfaces of the shaped stones 31 facing in the direction of the front. This pressure plate acts as an abutment to push the shield into the ground in the direction of the front end.

An der Vorderkante des Schildes 1 ist ein halbkugelförmiges Schneidgerät befestigt, das mehrere gebogene Lehmmesser 45 umfaßt, die an einem Rahmenteil 46 angebracht sind, das mit der Vorderkante des Schildes 1 verbunden ist; die Messer 45 sind in der Mitte mit Versteifungsringen 47 versehen, und jedes Messer ist an seinem vorderen Ende an einem Ring befestigt, der den Stahlmantel 10 unterstützt.Attached to the front edge of the shield 1 is a hemispherical cutter comprising a plurality of curved clay knives 45 which are attached to a frame part 46 which is connected to the front edge of the shield 1 ; the knives 45 are provided in the middle with stiffening rings 47, and each knife is attached at its front end to a ring which supports the steel jacket 10.

Da die vorn angeordnete, durch die, Messer 45 ge, bildete halbkugelförmige Schneidfläche ein Loch auspflügt, dessen Durchmesser geringer ist als derjenige des rückwärtigen, Teils des Schildes 1, müssen Pflugschare 48 angeordnet sein, die eine zusätzliche Erdschicht abtragen, um dem Tunnel, der mit den Formsteinen ausgekleidet werden soll, den gewünschten Durchmesser zu geben. Vorzugsweise sind zwei derartige Pflugschare, 48 einander diametral gegenüber angeordnet.' Diese Pflugschare sind so angebracht, daß sie das losgelöste Erdreich nach vorn in den vorderen Teil des Schildes fördern, so daß gegebenenfalls das von den Pflugscharen wie auch das durch die. Messer losgeschnittene Material in einen Aufgabetrichter und von diesem aus auf ein Förderband gebracht werden kann, wie es an Hand von Fig. 1 beschrieben ist; das Material aus dem Inneren des Schildes kann auch durch beliebige andere geeignete, Mittel entfernt werden.Since the hemispherical cutting surface arranged at the front, formed by the knife 45, plows a hole whose diameter is smaller than that of the rear part of the shield 1, ploughshares 48 must be arranged, which remove an additional layer of soil in order to the tunnel, the to be lined with the shaped stones to give the desired diameter. Two such ploughshares are preferably arranged diametrically opposite one another. These ploughshares are mounted so that they promote the detached soil forward into the front part of the shield, so that if necessary, the ploughshare as well as through the. Knife loose material can be placed in a feed hopper and from there onto a conveyor belt, as is described with reference to FIG. 1 ; the material from the interior of the shield can also be removed by any other suitable means.

Hinter dem halbkugelförtnigen Schneidgerät befinden sich eine oder mehrere Abdeckplatten 49, die verhindern, daß das lose Erdreich die Arbeitsweise der verschiedenen Winden bzw. Hubvorrichtungen beeinträchtigt, und in der Abdeckplatte sind geeignete Öffnungen 50 vorgesehen, um das Einbauen neuer Tunnelausmauerungssteine 31 zu ermöglichen, wenn die Hauptwinden, jeweils zurückgezogen worden sind.Behind the hemispherical cutter there are one or more cover plates 49 which prevent the loose soil from interfering with the operation of the various winches or lifting devices, and suitable openings 50 are provided in the cover plate to enable the installation of new tunnel lining stones 31 if the Main winds, respectively, have been withdrawn.

Gemäß der Schnittdarstellung in Fig. 5 liegt die Druckplatte 30 an den Oberseiten der Formsteine 31 an, und sie ist mit einer Hilfswinde 32 verbunden, die so betätigt wird, daß die Druckplatte 30 schrittweise weiterbewegt wird, wenn jeweils nach dem Zurückziehen der Hauptwinde 5 ein neuer Formstein eingebaut wird.According to the sectional view in Fig. 5 , the pressure plate 30 rests on the upper sides of the shaped blocks 31 , and it is connected to an auxiliary winch 32 which is operated so that the pressure plate 30 is moved step by step when the main winch 5 is withdrawn new shaped stone is installed.

An demj,-.nigen Ende der Druckplatte30, das dem zuletzt eingebauten Formst-,in zunächst liegt, ist eine Sperrklinke 51 angebracht, die in die Löcher eingreifen kann, die jeweils an der Innenseite der Formsteine 31 vorgesehen sind, um es dem an Hand von Fig. 1 beschriebenen Gerät 35 zum Einbauen der Steine zu ermöglichen-, mittels dies Greifers 40 den Formst,ein zu greifen. Wenn die Hilfswinde 32 mit der Sperrklinke 51 in das Loch des letzten Formsteines 31 eingreift, wird die Gruppe der zuletzt eingebauten Formsteine, nicht nur in radialer Richtung fest gegen die Wand des frisch ausgeschachteten Tunnels gedrückt, sondern der letzte Formstein wird auch in Umfangsrichtung gegen die übrig-en Formsteine, aus denen sich die Spirale zusammensetzt, gedrückt. Wenn der neue Formstein nach dem Zurückziehen der Hauptwinde5 eingebaut worden ist, wird die Hilfswinde32 nach dem erneuten Ausfahren der Hauptwinde zurückgezogen, so daß sie die Druckplatte 30 in eine Stellung bringt, bei der die Sperrklinke 51 oder ein Dorn in das Loch des zuletzt eingebauten Formsteines eingreift, um diesen Stein in seiner Lage züi halten, woraufhin die Hauptwinde 5 betätigt wird, um den Schild weiterzudrehen.An demj, -. Nigen end of Druckplatte30, which is the last incorporated Formst-, located in first, a pawl 51 mounted, which can engage in the holes which are respectively provided on the inside of the molded blocks 31, to allow the on hand of Fig. 1 described device 35 for installing the stones to enable, by means of this gripper 40 the Formst to grab a. When the auxiliary winch 32 engages with the pawl 51 in the hole of the last shaped stone 31 , the group of the last built shaped stones is not only pressed firmly in the radial direction against the wall of the freshly excavated tunnel, but the last shaped stone is also in the circumferential direction against the The remaining shaped stones that make up the spiral are pressed. If the new shaped block has been installed after the main winch 5 has been withdrawn, the auxiliary winch 32 is retracted after the main winch has been extended again, so that it brings the pressure plate 30 into a position in which the pawl 51 or a mandrel in the hole of the last installed shaped block intervenes to keep this stone in its position, whereupon the main winch 5 is actuated to continue rotating the shield.

Die übrigen Einzelheiten der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Konstruktionen sind ebenso oder weitgeh'end ähnlich ausgeführt wie die entsprechenden in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichten Einzel'heiten# wie bereits erwähnt, sind jeweils gleiche Teile durch dieselben Bezugsziffern gekennzeichnet.The remaining details of the constructions shown in FIGS. 4 and 5 are designed in the same or largely similar manner as the corresponding details illustrated in FIGS. 1, 2 and 3 , as already mentioned, and the same parts are identified by the same reference numerals .

Man erkennt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der Tunnel zuerst durch die Lehmmesser auf einen bestimmtenDurchmess-er ausgeschachtetwird und daß der Tunnel dann kurz vor dem Punkt, an dem neue Formsteine eingebaut werden, durch die beiden am rückwärtigen Teil des Schildes angebrachten Pflüge erweitert wird, so daß das Ausschachten des Tunnels in zwei Phasen erfolgt. wobei die zweite Phase je- doch gegebenenfalls nur imAbtragen ein#erErdschicht verhältnismäßig geringer Dicke beträgt, wobei die endgültige Tunnelwand gebildet wird. längs deren die Forrnsteine eingebaut werden. Aus der Vorstehenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ersichtlich, daß die Tunnelauskleidungssteine, die zweckmäßig aus Beton in der gewünschten und erforderlichen Form vorgegossen werden, in Form einer Spirale eIngebaut werden, während der Schild nach vorn in das Erdreich getrieben wird und den, Tunnel ausschachtet, wobei das Ausschachten oder Ausschneiden des Erdreiches durch die Drehbewegung des Schildes als ganzer Einheit mittels Hubvorrichtungen oder Winden bewirkt wird und wobei das Vorschieben des Schildes in das Erdreich durch Druckglieder erfolgt, die sich mittels einer Druckplatte an der Vorderseite der zuletzt verlegten Reihe von spiralfbrmig angeordneten Auskleidungssteinen abstützend Der Gesamtenergiebedarf für das Ausschachten der Erde und das Vorschieben des Vorbauschildes in den ausgeschachteten Raum wird somit durch die tangential angeordneten Hubvorrichtungen oder Hauptwinden. gedeckt, die an den Endflächen der aus den Forrnsteinen gebildeten Spirale angreifen; auf diese Weise ergibt sich eine erheblich vereinfachte Konstruktion des Schildes und eine entsprechend vereinfachte Tunnelvorbaueinrichtung im Vergleich zu bereits bekannten Konstruktionen.It can be seen that in this embodiment the tunnel is first excavated to a certain diameter by the clay knife and that the tunnel is then widened shortly before the point at which new shaped stones are installed by the two plows attached to the rear part of the shield, see above that the excavation of the tunnel takes place in two phases. wherein the second phase JE but possibly only a imAbtragen # erErdschicht relatively small thickness, wherein the final tunnel wall is formed. along which the molded stones are installed. From the above description of two embodiments of the device according to the invention it can be seen that the tunnel lining stones, which are expediently precast from concrete in the desired and required shape, are built in in the form of a spiral, while the shield is driven forward into the ground and the tunnel Excavated, whereby the excavation or cutting of the earth is effected by the rotary movement of the shield as a whole unit by means of lifting devices or winches and the advancement of the shield into the earth is carried out by pressure members, which are spiral-shaped by means of a pressure plate on the front of the last row laid The total energy requirement for excavating the earth and advancing the front end shield into the excavated space is thus determined by the tangentially arranged lifting devices or main winches. covered, which attack the end faces of the spiral formed from the shaped stones; This results in a considerably simplified construction of the shield and a correspondingly simplified tunnel front installation device compared to already known constructions.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß Ausmauerungssteine von genormter Größe und Form einschließlich genormter Größen und Formen für ge- krümmte Tunnelabschnitte verwendet werden könnm, wobei außerdem Steine vorgesehen sein können, deren Länge in Umfangsrichtung geringer ist als die normale, um die erforderliche Versetzung zwischen den Trennfugen benachbarter Reihen von Steinen zu gewährleisten.The invention offers the advantage that lining bricks are used by a standardized size and shape, including standardized sizes and shapes for overall curved tunnel portions könnm, wherein also stones can be provided, whose length is less in the circumferential direction as the normal to the required offset between the To ensure separation joints between adjacent rows of stones.

Die Ausmauerungssteine werden infolge der während des Drehens des Vorbauschildes durch die Hauptwinden ausgeübten Druckkraft fest in ihrer Lage gehalten, so daß die Steine fest gegeneinander und auch gegen die ausgeschachtete Innenfläche des Tunnels gepreßt werden. Diejenigen Flächen. der Steine, die sich an andere Steine anlegen, werden vorzugsweise mit Bitumen oder einer anderen Dichtungsmasse bestrichen, so. daß die Tunnelausmauerung hinter dem sich in dem Erdreich weiterbewegenden Schild im wesentlichen fertiggestellt ist. Vielfach ist es nicht erforderlich, die Blöcke öder Steine in irgendeiner Weise miteinander zu verbinden, nachdem sie eingebaut worden sind; dieses ist der Fall, wenn der Vortriebsschild angehalten wird oder wenn es erforderlich ist, Durchbrüche in der Tunnelwand anzubringen.The masonry blocks are damaged during the turning of the The front shield is held firmly in place by the main winches, so that the stones firmly against each other and also against the excavated inner surface of the tunnel. Those areas. of stones that adhere to other stones create, are preferably coated with bitumen or another sealant, so. that the tunnel lining behind the shield moving further in the earth is essentially completed. In many cases it is not necessary to use the blocks desolate stones to connect to each other in any way after they are installed have been; this is the case when the shield is stopped or if it is necessary to make openings in the tunnel wall.

Es liegt auf der Hand, daß sich die Einrichtung nach der Erfindung nicht auf - die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern Änderungen, die im Rahmen des Erfindungsgedankens liegen, mit einschließt.It is obvious that the device according to the invention is not limited - limited the embodiments described above, but changes, including with are within the scope of the inventive concept.

Claims

PATENT CLAIMS-. 1. Device for driving a tunnel using a propulsion shield provided with mining equipment, which is supported on helical guide tracks of lining rings formed from shaped stones and is moved forward by a rotary movement given to it, characterized in that at the front end of the shield (1) knife ( 6) are attached for the dismantling that the shield rests on the surfaces of the shaped stones (31) lying in the direction of advance and that tangentially directed main winches (5) causing the rotary movement are arranged on the back of the shield (1).

2. Device according to claim 1, characterized in that the main winches (5 ) serving to rotate the shield (1) are supported on the radial end face of the last shaped stone (31) of the ring cladding: ung. 3. Device according to claim 1 or 2, marked by one or more pressure plates (30) which hold the last shaped block (31) of the ring cladding in its position. 4. Device according to claim 3, characterized in that the pressure plate (30) has a surface which rests on the surface of a plurality of Form.steinen (31) lying in the direction of advance. 5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the pressure plate (30) forms a support surface on which the shield (1) is supported, preferably with the aid of rollers (28) . . 6. Device according to claim 5, characterized in that between the shield (1) and the pressure plate (30) holding winds are attached, which are arranged on the shield substantially parallel to the tunnel axis. 7. Device according to claim 6, characterized in that the retaining winches (33) supported on the pressure plate (30) can be switched on independently of one another, so that the direction of movement of the shield can be controlled. 8. Einrichtun.g according to one of claims 3 to 7, characterized in that the pressure plate (30) or with a pawl (51). The like. Engages in a recess of the last shape of the stone (31) and with a to the plate (1 ) arranged auxiliary winch (32) is connected, which wire the blade and the formst-one (31) in their position to each other when the main winch (5) serving to rotate the shield is inoperative, and which when retracting the pressure plate ( 30) in the direction of the tunnel lining to be produced. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a feed hopper (11) and a conveyor belt (13) with deflection roller (12) serving to continue the earth material are centrally suspended within the shield (1). 10. The device according to claim 9, characterized in that in the interior of the shield (1) chambers (8) are formed which open radially inward to receive the earth material cut away by the knife (6) and to the feed hopper ( 11) to submit. 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized by an axially extending tube (14) with attached drill (15) which protrudes forward beyond the knife (6) and at its rear end for the purpose of setting the direction of movement of the shield in its position to the axis of the shield is adjustable. 12. Device according to claim 11, characterized in that the tube (14) versellene with the drill (15) is arranged within a steel jacket (10) on which the feed hopper (11) 'is suspended. 13. Unit according to claim 11 or 12, characterized in that the rear-e end of the tube (14) is mounted between two eccentrics (19, 20). 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a device (35) for installing the shaped stones (31) is attached to a subframe (36) attached to the shield (1). 15. Device according to claim 14, characterized in that the subframe (36) runs on rails (37) lying concentrically to the axis of the shield (1) . 16. Device according to claim 15, characterized in that the rails (37) for the frame (36) of the built-in device (35 ) sit on the rear walls (9) of the chambers (8) receiving the earth material. 17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the device (35) for installing the shaped bricks (31) has a pivotably mounted arm (38) on the auxiliary frame (36) , which with a gripper he (40) is provided for capturing the shaped bricks. 18. Device according to one of claims 9 to 17, characterized in that on the steel jacket (10) which is used to suspend the feed hopper (11) , a connection box (23) connected to a pneumatic or hydraulic drive device is attached, which is connected by lines ( 24) is connected to the working cylinders of the winches (5, 32, 33) . 19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that at the rear end of the shield (1) one or more plowshares (48) are attached, which expand the cavity produced by the knives (6). 20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the knives are designed as hemispherical clay knives (45). 21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the direction of movement of the shield (1) can be adjusted by installing molded stones of different dimensions or by using shims or lining pieces between adjacent layers of molded stones. - Documents considered: British Patent No. 564,643.