CH384612A - Schildkonstruktion zur Herstellung von Stollen im Lockergestein - Google Patents

Description

  Schildkonstruktion zur Herstellung von Stollen im Locker     gestein       Die Erfindung bezieht sich auf die     konstruktive     Ausrüstung eines Schildes zum Vortrieb von Stollen  im     Lockergestein    nach den an sich bekannten Schild  bauweisen, welche es erlaubt, die     Vortriebsrichtung     des Schildes in einem beliebigen räumlichen Sinne zu  lenken.  



       Stollenbauten    haben ganz allgemein entlang einer  vorbestimmten, möglicherweise von der Geraden ab  weichenden Achse zu erfolgen. Bei der Ausführung  von Stollen im     Lockergestein    nach der Schildbauweise  kann es daher notwendig sein, die     Vortriebsrichtung     des Schildes zu verändern. Diese Notwendigkeit kann  auch bei einer vorgeschriebenen geraden     Stollenachse     auftreten, da insbesondere bei geringer     überdeckung     des Schildes durch ungleiche Widerstandsverteilung  an der Schneide und/oder am Schildmantel oder/und  aus anderen Gründen eine Abweichung der Achse  des Schildes gegenüber derjenigen des Stollens sich  ergeben kann.

   Bei den herkömmlichen starren Schil  den muss eine solche     Richtungsänderung    in der  Regel durch eine entsprechend schiefe Ausbildung  des eigentlichen     Stollengewölbes    hinter dem Schild  und/ oder einseitiges Arbeiten der     Vortriebspressen     erzwungen werden. Solche Vorgänge sind mit einer  Reihe von Nachteilen verbunden, von denen hier  beispielsweise der genannt sei, dass er den Einbau  einer Antriebskraft im Schild bedingt, die den Bedarf  beim normalen geradlinigen Vortrieb des Schildes weit  übersteigt und daher unwirtschaftlich ist.  



  Die erfindungsgemässe in der Richtung     lenkbare          Schildkonstruktion    ist dadurch     gekennzeichnet,    dass  der Schild aus mindestens zwei relativ zueinander  beweglichen Teilen besteht, deren Achsen wahlweise  parallel oder in einem Winkel zueinander verlaufen  können, und deren relative Lage in jeder möglichen  Stellung durch eine oder mehrere Vorrichtungen starr  fixierbar ist.

      Nehmen beim Vortrieb die Teile des Schildes eine  gegenseitige Lage ein, in welcher die Achsen der  Schildteile einen Winkel bilden, ergibt sich durch den  Vortrieb infolge des resultierenden Kräftespieles zwi  schen     Lockergestein    und Schild eine     Veränderung     der     Vortriebsrichtung    gegenüber der vorherigen. Da  durch wird die gewünschte Richtungsänderung in  jedem beliebigen räumlichen Sinne möglich, ohne dass  das     Stollengewölbe    hinter dem Schild schief ausgebil  det werden müsste, und wobei je nach der Grösse des  Winkels zwischen den Achsen die Richtungsänderung       kleiner    oder grösser gehalten werden kann.  



  Durch die     Blockierung    der gegenseitigen Beweg  lichkeit der Schildteile in der gewünschten     beliebigen     räumlichen Lage ist es möglich, auch bei nicht gerad  linigem Vortrieb des Schildes die volle zum Vortreiben  des Schildes installierte     Pressenkraft    wirken zu lassen,  was sonst nicht ohne weiteres geschehen kann.  



  Die Blockierung der gegenseitigen Lage der       Schildteile    in jeder Position kann beispielsweise durch  eine Anzahl von hydraulischen Vorrichtungen erfol  gen, welche beispielsweise entlang des inneren Schild  umfanges verteilt sein können. Diese hydraulischen  Vorrichtungen können beispielsweise aus einem Kol  ben, welcher mit einer Kolbenstange an einem, und  einem Zylinder, welcher am anderen Schildteil zweck  entsprechend befestigt ist, bestehen, wobei der Kol  ben in dem Zylinder beweglich ist, die Zylinderräume  vor und hinter dem Kolben gegen aussen und gegen  einander abgedichtet und mit einer     Flüssigkeit    gefüllt  sind, und wobei endlich die beiden Zylinderräume  mit einer     versperrbaren,    flüssigkeitsgefüllten Verbin  dungsleitung verbunden sind.

   Ist die Verbindungslei  tung geöffnet, kann eine gegenseitige Bewegung der  Schildteile stattfinden, indem der Kolben sich im  Zylinder bewegt, wobei die Flüssigkeit aus dem sich  verkleinernden in den sich vergrössernden Zylinder-           raum    strömt. Dabei ist gegebenenfalls den durch die  Kolbenstange bedingten Volumendifferenzen beider  Zylinderräume, beispielsweise durch ein Ausgleichs  reservoir, Rechnung zu tragen. Es ist zu diesem  Zwecke möglich, durch weitere Verbindungsleitungen  mehrere Zylinder mit einem Ausgleichsreservoir zu  bedienen. Bei     versperrter    Verbindungsleitung kann  sich der Kolben nicht im Zylinder bewegen, womit die  Schildteile in ihrer gegenseitigen Lage fixiert sind.  



  Die Änderung der gegenseitigen Lage der Schild  teile im jeweils gewünschten Sinne wird allgemein  bei beweglichem Zustande der Blockiervorrichtungen  vorgenommen, im Falle der hydraulischen Vorrich  tungen also bei geöffneten Verbindungsleitungen. Sie  kann beispielsweise durch zeitweises einseitiges Wir  ken der     Vortriebspressen    und/oder beispielsweise  dadurch hervorgerufen werden, dass auf der zweck  entsprechenden Seite des (der) Kolbens (s) der hydrau  lischen Blockiervorrichtung (gen) ein erhöhter Druck  erzeugt wird, was zum Beispiel durch eine oder  mehrere in die Verbindungsleitung (gen) eingeschal  tete Pumpen geschehen kann. Sobald die gewünschte  gegenseitige Lage der Schildteile hergestellt ist, werden  die Blockiervorrichtungen unbeweglich gemacht.  



  Werden zur Korrektur der     Vortriebsrichtung    des  Schildes Veränderungen der gegenseitigen Lage dar       Schildteile    notwendig, so erfolgen diese dem Erfin  dungszweck der Lenkung entsprechend zu beliebiger  Zeit, insbesondere in vorteilhafter Weise dann, wenn  die Korrektur noch     klein    ist. Dies bedingt eine<B>Mög-</B>  lichkeit zur ständigen Beobachtung der vorhandenen       5egenseitigen    Lagen der Achsen der Schildteile und  des Stollens.

   Dazu können     beispielsweise    ein oder  mehrere     Projektionsgeräte    dienen, welche am vor  deren     Schildteil    oder/und am bereits     ausgeführten          Stollengewölbe    befestigt sind und einen oder mehrere  Lichtstrahlen parallel der Achse des vorderen Schild  teiles nach hinten auf eine am     Stollengewölbe    be  festigte oder/und nach vorne parallel der     Stollenachse     auf eine am vorderen     Schildteil    befestigte Scheibe       werfen,    welche zur     Ablesung        allfälliger    Abweichungen  mit Markierungen versehen ist.  



  Zur weiteren Verdeutlichung der erfindungs  gemässen     konstruktiven    Ausrüstung des     Schildes    dient  rein     beispielsweise    die einzige Figur der beigefügten  schematischen Schnittzeichnung.  



  Der aus dem,     in        Vortriebsrichtung    gesehen, vor  deren     Teil    12 und hinteren Teil 11 bestehende mehr  teilige, hier zweiteilige, Schild, dessen beide Teile       gegeneinander    beweglich sind, wird durch das Locker  gestein 16 durch den Druck von einer oder mehreren  Pressen vorgetrieben, von denen hier nur eine 13  schematisch dargestellt ist, und welche beispielsweise  entlang des inneren Schildumfanges in regelmässigen  oder     unregelmässigen    Abständen verteilt sind. Die  Gegenkraft wird zum Beispiel über einen Druckring  14 auf das     Stollengewölbe    15 übertragen.

   Die  Achse 17 des vorderen     Schildteiles    12 kann mit der  Achse 18 des hinteren     Schildteiles    11 einen Winkel  in jedem beliebigen     räumlichen    Sinne bilden. Die    gegenseitige Lage der beiden Schildteile und des       Stollengewölbes    15 kann jederzeit mit Hilfe von einem  oder mehreren Projektionsapparaten, die hier nicht  dargestellt sind, erkannt werden.  



  Die relativ zueinander beweglichen Schildteile 1.1  und 12 sind durch eine oder mehrere, beispielsweise  in regelmässigen oder unregelmässigen Abständen  entlang des inneren Schildumfanges verteilte Vorrich  tungen verbunden, von denen hier nur eine dargestellt  ist (20 bis 24), welche innert der durch ihre Ab  messungen gegebenen Grenzen jede relative Lage der       Schildteile    11 und 12 zulassen und in dieser so  unbeweglich gemacht werden können, dass die ge  wünschte und hergestellte gegenseitige Lage der       Schildteile    unverändert bleibt. Diese Vorrichtungen  sind in der Regel während des Vortriebes unbeweglich  und ziehen den hinteren Teil 11 des Schildes nach.  



  Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise, und  wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, aus  einem flüssigkeitsgefüllten Zylinder 22 bestehen, wel  cher beispielsweise am einen Schildteil 12 zweckent  sprechend befestigt ist, und in welchem beispielsweise  ein am Schildteil 11 zweckentsprechend fixierter Kol  ben mit Kolbenstange 21 beweglich ist, solange das  Absperrventil 20 in der flüssigkeitsgefüllten Verbin  dungsleitung 23 geöffnet ist, wobei beispielsweise ein  Ausgleichsreservoir 24 die dabei infolge der Kolben  stange entstehenden Volumendifferenzen vor und  hinter dem Kolben ausgleicht.

   Wird das Absperr  ventil 20 geschlossen, kann keine Flüssigkeit mehr  aus den beiden Zylinderräumen     wegströmen,    bezie  hungsweise hineinströmen, beziehungsweise dem Kol  ben entlang von dem einen in den anderen Zylinder  raum strömen, da Kolben und Kolbenstange ab  gedichtet sind. Damit ist infolge des     inkompressiblen     Charakters der Flüssigkeit die Vorrichtung     unbewei.,#-          lich    gemacht und fixiert die Schildteile in ihrer relati  ven Lage.  



  Die relative Lage der Schildteile 11 und 12 kann  bei     beweglicher        Verbindungsvorrichtung    beispiels  weise durch zeitweiliges einseitiges Wirken der Vor  triebspressen 13 und/oder dadurch     verändert    werden,  dass in die Verbindungsleitung 23 zwischen den bei  den Zylinderräumen eine hier nicht     dargestellte     Pumpe geschaltet wird, welche den Kolben und Kol  benstange 21 im Zylinder 22 durch Schaffung einer  Druckdifferenz vor und hinter dem Kolben bewegt.  Eine solche Pumpe kann auch beispielsweise durch  weitere, hier nicht dargestellte Verbindungsleitungen  und     Ventile    mehrere Zylinder     gleichzeitig    bedienen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH In der Richtung lenkbare Schildkonstruktion zur Herstellung von Stollen im Lockergestein, dadurch gekennzeichnet, dass der Schild aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen besteht, deren Achsen wahlweise parallel oder in einem Winkel zu einander verlaufen können, und deren relative Lage in jeder möglichen Stellung durch eine oder mehrere Vorrichtungen starr fixierbar ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Schildkonstruktion nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zur Fixierung der relativen Lage der Schildteile aus ab gedichteten flüssigkeitsgefüllten, am einen Schildteile zweckentsprechend befestigten Zylindern bestehen, in welchen abgedichtete, mit abgedichteten Kolben stangen am anderen Schildteil zweckentsprechend befestigte Kolben beweglich sind, solange die die Zylinderräume vor und hinter den Kolben verbinden den, absperrbaren und mit Ausgleichsreservoiren versehenen flüssigkeitsgefüllten Verbindungsleitungen geöffnet sind. 2.

   Schildkonstruktion nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Kompensation der infolge der Kolbenstangen auf den beiden Seiten der Kolben in den Zylindern entstehen den Volumendifferenzen notwendigen Volumenaus gleiche für mehrere Zylinder durch weitere Verbin dungsleitungen von einem Ausgleichsreservoir aus be dient werden. 3.

   Schildkonstruktion nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lage der Schildteile allein oder ausser durch zeitweiliges einseitiges Wirken der Vortriebspressen dadurch verändert wird, dass eine Pumpe, welche in die Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylin derräumen vor und hinter dem Kolben geschaltet ist, eine Druckdifferenz zwischen den beiden Zylinder räumen vor und hinter dem Kolben schafft.

   4. Schildkonstruktion nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Veränderung der relativen Lage der Schildteile in die Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylinderräumen geschaltete Pumpe durch An ordnung weiterer Verbindungsleitungen und Absperr ventile wahlweise mehrere Zylinder bedient. 5.

   Schildkonstruktion nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die relative Lage der Achsen der Schildteile und des Stollens jederzeit da durch erkennbar ist, dass ein oder mehrere Projek tionsgeräte, welche am bereits ausgeführten Stollen gewölbe oder/und am vorderen Schildteil befestigt sind, einen oder mehrere Lichtstrahlen parallel der Stollenachse nach vorne auf eine am vorderen Schild teil befestigte Scheibe werfen oder/und parallel der Achse des vorderen Schildteiles nach hinten auf eine am Stollengewölbe befestigte Scheibe werfen,

   wobei die Scheiben zur Ablesung allfälliger Abweichungen mit Markierungen versehen sind.