JPS6217080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、支持わくに支持されたジヤツキによ
り単独で或いはグループにまとめられて推進可能
なかつ後方から曳行可能な支持わくに沿つて案内
される成形された形材から成る掘進メツセルを備
えたメツセルシールドに関する。

このようなメツセルシールドはトンネル、横
坑、開放されている地溝或いは他の空洞を地山内
に掘削するのに使用される（西ドイツ公開特許公
報第2555524号、第2605740号および西ドイツ特許
出願公告公法第1658744号参照）。公知のメツセル
シールドを特にゆるい、不安定な地層、特に流砂
層等のような不安定な地層で使用する場合、外方
からシールド内に浸入する掘削物等がメツセルシ
ールドの底部領域内に集積する危険がある。シー
ルドの下盤メツセルとそのジヤツキとを覆い、か
つ同時に作業台を形成する被覆部を支持わく底部
に設けるのが普通である。この場合、底部被覆部
と下盤メツセルとの間の狭いシールド空間におい
て掘削物のいわゆる堆積と堰止りが生じる。なぜ
なら掘削物がシールド空間から流出することがで
きないからである。メツセルシールドの底部領域
内に浸入した掘削物はここに設けられた下盤メツ
セルのジヤツキによつて固められ、事情によつて
はジヤツキを作動不能にしたり、また時として損
傷してしまうほど固く団塊化してしまう。この
際、掘進作業を中止し、骨の折れる手作業で浸入
する、場合によつては著しく固化する掘削物を取
除かなければならない。

本発明の課題は、メツセルシールドの底部領域
における掘削物の集積、堰止りおよび団塊化を阻
止するための簡単かつ有効な手段を造ることであ
る。

この課題は本発明により、下盤メツセルの幅
が、隣接し合つている下盤メツセル間にあつて覆
われることのない空いた空隙が形成されるよう
に、前方の頭部部分から後方端部方向で先細りに
形成されていることによつて解決される。特に下
盤メツセルが一定の幅の頭部部分を有し、この頭
部部分に先細りに形成されたメツセル部分が接続
しているのが有利である。この場合、下盤メツセ
ルはこの頭部部分の後方で幅が段階的に先細りに
形成されていてもよいし、或いはその頭部部分か
らその後方端部方向へ向つてその幅が円錐形に先
細りに形成されていてもよい。

即ち、本発明により底部に設けられている掘進
メツセルは以下のように構成されている。即ち、
隣接し合つている下盤メツセルの縦縁間で地山方
向に開いて空隙が形成され、この空隙を通して時
として浸入して来る掘削物が支持わくを後方から
曳行する際に後方へとシールド空間から流出する
ことができるように構成される。下盤メツセルの
先細り寸法は、隣接し合つている下盤メツセル間
の空隙が少くとも約100mm、特に100〜200mmの幅
を有するように設定される。もちろん、メツセル
シールドの下盤メツセルのみをその幅が先細りで
あるように形成される。他の掘進メツセルの幅は
通常の様式で、掘進メツセルの必要な案内遊びを
考慮してこの掘進メツセルが本質的に閉じられた
シールドスキン部を形成するように設定される。
本発明により下盤メツセルを先細りに形成するこ
とによりシールドの自己清浄が達せられ、かつメ
ツセルシールドの底部領域内において掘削物の比
較的大きな集積と堰止まりおよび特にこの掘削物
の危険な団塊化が生じるのが避けられる。

優れた実施形にあつては、下盤メツセルは以下
のように構成される。即ち、メツセルの幅が先細
りになつている長さ部分が先細りに形成されてい
ない頭部部分よりも大きな長さを有し、この先細
りに形成されていない頭部部分の長さがより幅広
い頭部部分が下盤メツセルの完全な繰出し運動の
際前方の支持わく部分の後縁のほぼ近傍にまで達
するように設定されている。下盤メツセルの先細
りに形成された長さ部分は前方の支持わく部分の
近傍に存在する位置から後方の支持わく部分を越
えてメツセル端部にまで延びている。下盤メツセ
ルに所属するジヤツキは通常のように支持わくに
設けられた同時に作業台を形成している被覆部の
下方に存在している。

上記の課題は本発明によりまた以下のようにし
て解決される。即ち、メツセルシールドの底部領
域内に圧力水および／又は圧縮空気で働らきかつ
ここに集積した掘削物を解かし、シールドの後方
へと洗い流す噴射ノズルを設けることによつて解
決される。この噴射ノズルは、清浄媒体の噴流が
特に掘削物の集積および団塊化の危険が最も生じ
る領域に流出するように設けられる。噴射ノズル
は特に上記の被覆部の下方に設けられる。噴射ノ
ズルの自動制御部を設けるのが有利である。この
自動制御部は下盤メツセルに所属する液圧ジヤツ
キの作動状態に依存して働らく、しかも噴射ノズ
ルが支持わくを後方から曳行する度毎に接続さ
れ、支持わくの後方からの曳行が終了した後再び
遮断されるようにして働らく。

清浄効果は、噴射ノズルを本発明による下盤メ
ツセルの先細り構成と合せて使用した場合特に有
効となる。しかし、他方噴射ノズルは、下盤メツ
セルを先細りに構成しない場合でも使用可能であ
る。噴射媒体として圧力水を使用する場合は水―
掘削物―混合物は直接メツセルシールドの底部領
域内のノズルで水が注がれた室内から吸い出すこ
とができる。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

第１図に図示したメツセルシールドは、公知の
ように、個々の掘進メツセル１０と１１から成
る。この掘進メツセルは共通の例えば円筒形のシ
ールドスキン部を形成している。このシールドス
キン部は切羽近傍における掘削領域内における掘
削断面を保護する。掘進メツセル１１は下盤メツ
セルであり、他方シールドスキン部は残りの周面
領域でメツセル１０によつて形成されている。互
いにほぼ平行に並列して設けられたメツセル１０
と１１は共通の支持わく１２に支持されている。
この支持わくは掘進方向Ｖで間隔をもつて相前後
して設けられている２つの支持わく１３と１４と
から成る。これらの支持わくは公知様式で（図示
していない）長手方向控えと対角状ひかえを介し
て互いに結合し合つて１つの剛性のわく組を形成
している。個々の掘進メツセル１０，１１と支持
わく１２の後方の支持わく部分１４との間には
各々１つの２方向に働らく液圧ジヤツキ１５が関
節的に接続されている。第１図には下盤メツセル
１１に所属している唯１つのジヤツキ１５のみが
図示されている。

ジヤツキ１５を圧力負荷することによつて掘進
メツセル１０と１１は単独で或いはグループにま
とめられて掘進方向Ｖで推進させる。この場合、
共通の支持わく１２に、この支持わく１２は掘進
メツセルを介して摩擦一体的に周辺地山に支持さ
れている。全部の掘進メツセル１０，１１が推進
されるや否や、支持わく１２はジヤツキ１５全部
が反対方向に圧力負荷されることによつて一区間
後方から曳行される。この場合、ジヤツキ１５
は、自体摩擦一体的に地山に当接しているメツセ
ル１０と１１に支持されている。

成形されたメツセル１０および１１は溝―ばね
―案内部１６を介して両支持わく部分１３と１４
に沿つて形状一体的に案内されている。下盤メツ
セル１１は内側にそれぞれ１つの軸受台１７を有
し、この軸受台に所属するジヤツキ１５がそのピ
ストンロツド１８でもつてリンク部１９内で取付
いている。残りの掘進メツセル１０のそれらのジ
ヤツキ１５との結合は軸受台１７により公知様式
で行われる。

支持わくは底部領域において被覆部２０を備え
ており、この被覆部は同時に作業台を形成してい
る。個々の下盤メツセル１１に所属するジヤツキ
１５は軸受台１７と共に被覆部２０の下方でそこ
に存在している空間２１内に設けられている。

メツセルシールドの支持わく１２には公知様式
で掘進メツセル１０が軸受されており、この掘進
メツセルは揺動可能なカツタアーム２３を備えて
いる。

掘進メツセル１０は必要な案内遊びをもつて支
持わく１２の案内部１６内を案内されている。作
業の間、特に隣接し合つている掘進メツセル１０
の長手縁間の狭い間隙を通つて掘削物がシールド
内に流入し、これがシールド内で後方へと移動
し、底部領域内に集積することは避けられない。
これに伴い掘削物は底部から被覆部２０の下方の
空間２１内に流れ込む。掘削物はこの下盤メツセ
ル１１を推進した際に軸受台１７が前進運動を行
う空間２１内に集積する。この場合、空間２１の
内側で掘削物は著しく固くなつたり、団塊化した
りする。

この危険に対処するため、第３図に図示した実
施例では下盤メツセル１１はその長さの大部分、
即ち前方の頭部部分１１″から後方端部１１′方向
で先細りに形成されている。この場合、先細りに
形成された長さ部分１１と幅広い頭部部分１
１″との間に段差もしくは段階２４が形成されて
いる。したがつて隣接し合つている下盤メツセル
１１間に空隙２５が形成される。この空隙の幅は
約100〜200mmであるのが有利である。第３図にお
いては下盤メツセル１１は完全に繰出された状態
で示されている。幅広い頭部部分１１″は、下盤
メツセルが繰出された状態においてこの頭部部分
でもつて前方の支持わく部分１３に支持されるよ
うな長さを有している。先細りに形成された長さ
部分１１はほぼ前方の支持わく部分１３から後
方の支持わく部分１４の後方に達するまで延びて
いる。同様なことは空隙２５についても云える。
隣接し合つている下盤メツセル１１間のこの空隙
２５によりメツセルシールドの底部空間２１内に
達する掘削物は支持わく１２を後方から曳行した
際後方へと移動しメツセルシールドから流出す
る。支持わく１２を前方に引いた場合、切削され
た底部と共に摩擦接触している掘削物は底部上に
留まる。次いで必要な場合は、下盤メツセルの端
部後方で掘削物は除去される。

第５図は、各々の先細りに形成されたメツセル
部分間に存在する空隙２５を有する平行に互に並
置された多数の下盤メツセルを示している。空隙
２５を通して掘削物がメツセルシールドの底部空
間２１から流出する。

第４図に図示した実施例にあつて、下盤メツセ
ル１１は以下のように形成されている。即ち、こ
の下盤メツセル１１が同様に前方の支持わく部分
１３の近傍で終つているその幅広い頭部部分１
１″からその後方端部１１′に達するまで幅が先細
りになるように形成されている。したがつてメツ
セル端部方向で広幅に形成されている空隙２５が
形成される。作用は第３図に図示した実施例にお
けると同じである。

第２図にあつて、メツセルシールドの底部領域
もしくはその支持わく１２の底部領域内に多数の
噴射ノズル２６が設けられている。これらの噴射
ノズルは、例えば被覆部２０に固定されており、
流出する噴流が掘削物が達し、かつ固着する底部
空間２１の領域内に達するように整向されてい
る。これらの噴射ノズル２６は―清浄媒体或いは
洗流し媒体として圧縮空気も使用できるが―圧力
水を使用して作動されるのが有利である。噴射ノ
ズル２６により底部空間２１内に浸入する掘削物
はこの底部空間から流出される。掘削物は、矢印
で示したように、メツセルシールドの背後へと流
去される。

第２図は、下盤メツセルの軸受台１７が側方で
切欠き２７を有しており、この切欠きが汚物流出
開口を形成していることを示している。噴射ノズ
ルでゆるめられた掘削物はこの汚物流出開口２７
を通して流去される。

記載した噴射ノズル装置の配設は、下盤メツセ
ル１１が、第３図および第４図に図示したよう
に、空隙２５を形成する先細り部を有する場合
に、特に有利である。噴射媒体として圧力水を使
用する場合は水―掘削物―混合物は直接メツセル
シールドの底部領域内のノズルで水が注がれた室
内から吸い出すことができる。噴射ノズル２６は
特に自動的に投入、遮断可能である。しかもメツ
セルシールドの作業運動に依存して、支持わく１
２を後方から曳行する度に接続され、一定の時間
後、支持わくがその新しい位置を占めた際遮断さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるメツセルシールドの縦断
面図、第２図は第１図に図示したメツセルシール
ドの底部領域の拡大図、第３図および第４図は並
列して設けられた２つの下盤メツセルのそれぞれ
の平面図、第５図は第３図の線―に沿つた断
面図。 図中符号は、１１……下盤メツセル、２５……
空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持わくに支持されているジヤツキにより単
   独で或いはグループにまとめられて推進可能な、
   後方から曳行可能な支持わくに沿つて案内される
   形材から成る掘進メツセルを有するメツセルシー
   ルドにおいて、下盤メツセル１１の幅が、隣接し
   合つている下盤メツセル間にあつて覆われること
   のない空いた空隙２５が形成されるように、前方
   の頭部部分１１″から後方端部１１′方向で先細り
   に形成されていることを特徴とする、メツセルシ
   ールド。 ２ 下盤メツセル１１が、その先細りに形成され
   ていた長さ部分１１が接続している一定の幅を
   有する頭部部分１１″を有している、特許請求の
   範囲第１項に記載のメツセルシールド。 ３ 下盤メツセル１１が、その頭部部分１１″の
   後方で幅が段階状に先細りであるように形成され
   ている、特許請求の範囲第２項に記載のメツセル
   シールド。 ４ 下盤メツセル１１が、その頭部部分１１″か
   らの後方の端部１１′方向に幅が円錐形状に先細
   りであるように形成されている、特許請求の範囲
   第２項に記載のメツセルシールド。 ５ 下盤メツセル１１の先細り形成度合いが隣接
   し合つている下盤メツセル間の空隙が少なくとも
   約100mmの幅であるように設定されている、特許
   請求の範囲第１項から第４項までの何れか一つに
   記載のメツセルシールド。 ６ 下盤メツセル１１の幅が先細りに形成された
   長さ部分１１が先細りに形成されていない頭部
   部分１１″よりも大きな長さを有している、特許
   請求の範囲第１項から第５項までの何れか一つに
   記載のメツセルシールド。 ７ 下盤メツセル１１の先細りに形成されていな
   い頭部部分１１″の長さが、下盤メツセルがこの
   頭部部分と共に繰出された状態において支持わく
   １２の前方支持わく部分１３に載るような寸法に
   設定されており、一方下盤メツセルの先細りに形
   成された長さ部分１１が前方支持わく部分１３
   の近傍に存在する位置から後方の支持わく１４の
   後方に達するまで延びている、特許請求の範囲第
   ６項に記載のメツセルシールド。 ８ 下盤メツセル１１に所属するジヤツキ１５が
   支持わく１２に設けられた作業台或いは支持わく
   部分１３，１４間の被覆部２０の下方に設けられ
   ている、特許請求の範囲第１項から第７項までの
   何れか一つに記載のメツセルシールド。 ９ 支持わくに支持されているジヤツキにより単
   独で或いはグループにまとめられて推進可能な、
   後方から曳行可能な支持わくに沿つて案内される
   形材から成る掘進メツセルを有するメツセルシー
   ルドであつて、下盤メツセル１１の幅が、隣接し
   合つている下盤メツセル間にあつて覆われること
   のない空いた空隙２５が形成されるように、前方
   の頭部部分１１″から後方端部１１′方向で先細り
   に形成されているメツセルシールドにおいて、メ
   ツセルシールドの底部領域内に圧力水および／又
   は圧縮空気で働く噴射ノズル２６が設けられてい
   ることを特徴とする、メツセルシールド。 １０ 噴射ノズル２６が被覆部２０の下方に設け
   られている、特許請求の範囲第９項に記載のメツ
   セルシールド。 １１ 支持わくに支持されているジヤツキにより
   単独で或いはグループにまとめられて推進可能
   な、後方から曳行可能な支持わくに沿つて案内さ
   れる形材から成る掘進メツセルを有するメツセル
   シールドであつて、下盤メツセル１１の幅が、隣
   接し合つている下盤メツセル間にあつて覆われる
   ことのない空いた空隙２５が形成されるように、
   前方の頭部部分１１″から後方端部１１′方向で先
   細りに形成されているメツセルシールドにおい
   て、下盤メツセルに設けられていてかつジヤツキ
   １５が取付いている軸受台１７が側方の汚物流出
   開口２７を有していることを特徴とする、メツセ
   ルシールド。