JP2834332B2 - Hori Susumu shield - Google Patents
Hori Susumu shieldInfo
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- JP2834332B2 JP2834332B2 JP8506078A JP50607896A JP2834332B2 JP 2834332 B2 JP2834332 B2 JP 2834332B2 JP 8506078 A JP8506078 A JP 8506078A JP 50607896 A JP50607896 A JP 50607896A JP 2834332 B2 JP2834332 B2 JP 2834332B2
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
- E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は請求項1の上位概念に対応するタイプの堀進
シールドに関する。The invention relates to a moat shield of the type corresponding to the preamble of claim 1.
脆い岩盤内でのトンネル建設のためには、数10年来、
シールド堀進装置が使用可能である、最近では、このた
めに、坑道切羽を流体で支持する堀進シールドが開発さ
れた。こうした堀進シールドによって、不安定な地面に
おけるトンネル横断面を、地下水の水位以内で、圧縮空
気、注入又は凍結なしに広範囲に堀進することができ
る。このような堀進シールドは、トンネルに向かって隔
壁を付した、支持流体用の圧力室を具備している、支持
流体の圧力は、その時々に発生する地圧及び水圧に対応
して調整され維持される。支持流体としては、通常、チ
キソトロープ液体、大抵はベントナイト懸濁液が用いら
れる。このベントナイト懸濁液は、脆い岩石の種類に応
じて、坑道切羽から一定深さまで土石に浸入する。ベン
トナイト懸濁液が浸透した岩石層(いわゆるフィルタケ
ーク)が坑道切羽を安定化する。このことによって、坑
道切羽から岩石がなす術なく崩落することが確実に防止
される。For decades to build tunnels in fragile rock,
Shield moating devices can be used. More recently, moating shields have been developed for this purpose which support the tunnel face with fluid. Such a moat shield allows the tunnel cross-section on unstable ground to be excavated extensively within groundwater levels without compressed air, injection or freezing. Such a moat shield has a pressure chamber for the supporting fluid, which is provided with a partition wall toward the tunnel, and the pressure of the supporting fluid is adjusted in accordance with the earth pressure and water pressure generated at each time. Will be maintained. As a supporting fluid, a thixotropic liquid, usually a bentonite suspension, is used. This bentonite suspension penetrates the debris from the tunnel face to a certain depth depending on the type of brittle rock. The rock layer (so-called filter cake) permeated with the bentonite suspension stabilizes the tunnel face. This reliably prevents the rock from falling from the tunnel face without any means.
坑道切羽の表面の岩石は機械的な掘削装置によって崩
され、管路を介して、トンネル空間の外側にある分離設
備へポンプで吸引される。ここでは岩石とベントナイト
懸濁液が分離される。場合によっては新たなベントナイ
ト懸濁液を付加することにより、支持流体を坑道切羽に
露出する岩石の諸条件に適合してから、支持流体を新た
に掘削室に供給する。Rock on the surface of the tunnel face is broken by a mechanical drilling rig and pumped through a pipeline to a separation facility outside the tunnel space. Here the rock and bentonite suspension are separated. In some cases, by adding a new bentonite suspension, the supporting fluid is adapted to the conditions of the rock exposed on the tunnel face, and then the supporting fluid is newly supplied to the drilling chamber.
この原理に基づいてドイツ特許公報第DE−PS 24 31 5
21号から以下の堀進シールドが公知である。この堀進シ
ールドでは、岩石は全方向に回動自在の掘削アームに回
転自在に支承されたカッタヘッドによって点状に崩され
るか、掘削され、直にカッタヘッドにおいて吸引され、
そこから、堀進シールドの掘削室から後方へ搬出され
る。Based on this principle, German Patent Publication DE-PS 24 31 5
The following Horishin shields are known from No. 21: With this moat shield, the rock is broken or excavated by a cutter head rotatably supported by a drill arm that is rotatable in all directions, and is excavated and sucked directly at the cutter head.
From there, it is carried backwards from the excavation room of the Hori Susumu shield.
この堀進シールドの利点は、支持流体が、直接的な切
削領域においてのみ、崩された岩石と接触するので、こ
の領域でのみ汚されることになることにある。掘削室の
他のすべての領域では、支持流体は崩された岩石によっ
て影響を受けないので、岩石と混合せず、岩石を背負い
込まない。このことによって支持流体が自らの支持・密
封特性を以前に知られた堀進シールドの場合よりも長く
保つので、然程度々取り換えたり、補充する必要がない
が故に、ドイツ特許公報第DE−PS 24 31 521 号から公
知の堀進シールドは使用中の作動コストの少なさの点で
際立っている。The advantage of this moat shield is that the support fluid will only be soiled in this area since it will only contact the broken rock in the direct cutting area. In all other areas of the drilling room, the supporting fluid is not affected by the collapsed rock, so it does not mix with the rock and does not carry the rock. This means that the supporting fluid keeps its supporting and sealing properties longer than in previously known moat shields, so that it is not necessary to replace or replenish it to a certain extent, so that German Patent Publication DE-PS The moat shield known from 24 31 521 is distinguished by a low operating cost during use.
このような利点があるので、脆い岩石内でのトンネル
建設には、この原理に基づく堀進シールドが今日ではし
ばしば用いられる。例えば、フィリップ・ホルツマン社
のパンフレット「シキスシールド ′システム・ホルツ
マン′」からは、このタイプの堀進シールドが公知であ
る。この堀進シールドでは、回転自在なカッタヘッドを
有する掘削アームが追加的に入れ子式に形成されてい
る。何故ならば、このことによって、一方では、坑道切
羽を予めプログラム可能に、非常に精確で、層毎に掘削
することができ、他方では、例えば固い岩塊、いわゆる
巨礫としての障害物が快削可能であるからである。快削
後に、巨礫は手で人間閘門を介して堀進シールドの掘削
室から後方へ搬送され、続いて運び出される。Due to these advantages, moat shields based on this principle are often used today for tunnel construction in brittle rocks. This type of moat shield is known, for example, from the brochure "Sixis Shield 'System Holtzmann'" by Philip Holtzmann. In this moat shield, a digging arm having a rotatable cutter head is additionally nested. This, on the one hand, makes it possible, on the one hand, to excavate the tunnel face in a pre-programmable, very precise, layer-by-layer manner, while, on the other hand, free-cutting obstacles, for example, hard rock masses, so-called boulders Because it is possible. After the free-cutting, the boulders are transported by hand through human locks from the excavation room of the moat shield and subsequently carried out.
しかし、この装置の欠点は、巨礫の搬出のためのみな
らず、掘削アーム及びカッタヘッドの保守作業又は修理
作業のためにも、チキソトロープ流体が坑道切羽の表面
に沿って少なくとも部分的に掘削室から降下されて、人
が掘削室まで達することができるようにする他の流体状
媒体、例えば圧縮空気又は水と交換されねばならないこ
とである。この領域ではチキソトロープ流体の支持作用
がないので、基本点には、前記作業中に、地面の崩落及
び破損した抗(Ausblaeser)の危険が高まってしまい、
地面の崩落及び破損した孔は保守要員の投入中にかれら
を激しく危険に晒すことがある。こうした危険は、チキ
ソトロープ流対が降下する前に坑道切羽用遮覆物を用い
ることによっても、完全に除去されない。何故ならば、
この遮覆物が坑道切羽を完全に覆わないからである。However, a disadvantage of this device is that not only for the removal of boulders, but also for maintenance or repair work on the drilling arm and the cutter head, the thixotropic fluid is at least partially removed from the drilling chamber along the surface of the tunnel face. It must be lowered and replaced with another fluid medium, such as compressed air or water, which allows a person to reach the drilling room. Since there is no support for thixotropic fluids in this area, the basic point is that during the work, the danger of ground collapse and breakage (Ausblaeser) increases,
Collapsed and broken holes in the ground can put them in high danger during the input of maintenance personnel. These dangers are also not completely eliminated by using tunnel face shields before the thixotropic stream descends. because,
This is because the shield does not completely cover the tunnel face.
この堀進シールドの他の欠点は、支持流体があるにも
拘らず万一坑道切羽が掘削工程中に崩落するならば、脆
い岩石はなす術もなく掘削室全体に落下するだろう、と
いうことである。坑道切羽のこのような崩落は重大な損
害に、あるいは掘削シールドの破壊にさえ繋がることが
あるので、トンネルで作業する作業員の危険を意味す
る。Another drawback of this moat shield is that if the tunnel face collapses during the excavation process, despite the supporting fluid, the brittle rock will fall through the entire excavation chamber without help. is there. Such a collapse of the tunnel face represents a danger to workers working in the tunnel, as it can lead to serious damage or even breakage of the drilling shield.
従って、本発明の堀進シールドを、一方では、堀進シ
ールドの掘削室から巨礫を除去するための作業及び作業
員の保守作業を、チキソトロープ流体の降下の必要なし
に行なうことができるように改善するという課題が本発
明の基礎になっている。Accordingly, the Horishin shield of the present invention has been improved so that, on the one hand, the work for removing boulders from the excavation room of the Horishin shield and the maintenance work of the workers can be performed without the need for the descent of the thixotropic fluid. The task of doing so is the basis of the present invention.
この課題は請求項1に記載された堀進シールドによっ
て果たされる。This object is achieved by a moat shield as claimed in claim 1.
本発明の堀進シールドでは、掘削室には、横壁と坑道
切羽との間で堀進シールドの長手方向に移動可能な仕切
り壁が設けられており、この仕切り壁はトンネルの無圧
の部分に対し掘削室を区画する横壁に対しほぼ平行に延
び、少なくとも、シール側面の内側横断面の大部分を覆
うように延びている。換言すれば、本発明の堀進シール
ドでは、長手方向に移動可能な仕切り壁が設けられてお
り、この仕切り壁は掘削室を2つのハーフスペースに分
割していて、このハーフスペースの容積は仕切り壁が移
動できるので可変である。仕切り壁には開口部が設けら
れており、坑道切羽まで延びる掘削装置が開口部を通り
抜ける。開口部は掘削装置の可動性を妨げないような構
成になっている。In the moating shield of the present invention, the excavation room is provided with a partition wall movable in the longitudinal direction of the moating shield between the lateral wall and the tunnel face, and the partition wall is provided at a non-pressure portion of the tunnel. On the other hand, it extends substantially parallel to the lateral wall that defines the excavation chamber, and extends so as to cover at least a large part of the inner cross section of the sealing side surface. In other words, in the moat shield of the present invention, a partition wall movable in the longitudinal direction is provided, and the partition wall divides the excavation chamber into two half spaces, and the volume of this half space is It is variable because the wall can move. An opening is provided in the partition wall, and an excavator extending to the tunnel face passes through the opening. The opening is configured so as not to hinder the mobility of the excavator.
掘削工程中に、仕切り壁は、通常、横壁に近い位置に
あって、坑道切羽での掘削工程は周知のようになされ
る。坑道切羽の崩落の危険性がある場合には、仕切り壁
は横壁に近い位置に移動される。移動のために、チキソ
トロープ流体の支持作用の下での掘削工程の中断を必要
としない。万一坑道切羽が崩落することがあっても、脆
い岩石が、既述の不都合な作用をもって、なす術もなく
掘削室全体に落下することはない。地面の性質によって
万一必要ならば、本発明の堀進シールドでは、坑道切羽
の前進に連れて、仕切り壁が坑道切羽を連続的に追うこ
とができる。このことによって、坑道切羽の手前にあっ
て崩落の際に脆い岩石が落下してくる掘削室の容積が、
全掘削工程中に小さく保たれる。During the excavation process, the partition wall is usually located near the lateral wall, and the excavation process at the tunnel face is performed in a known manner. If there is a risk of collapsing the tunnel face, the partition wall is moved to a position close to the side wall. The movement does not require interruption of the drilling process under the support of the thixotropic fluid. Should the tunnel face collapse, the fragile rock will not fall into the entire excavation room without action due to the disadvantageous effects described above. If necessary due to the nature of the ground, the moat shield of the present invention allows the partition wall to continuously follow the tunnel face as the tunnel face advances. Due to this, the volume of the excavation room in front of the tunnel face where the fragile rock falls when it collapses,
It is kept small during the entire excavation process.
移動可能な仕切り壁の他の利点は、本発明の堀進シー
ルドでは、坑道切羽を必要な場合に支持する追加の機械
的な坑道切羽用遮覆物を省略することができることにあ
り、その理由は、仕切り壁は、必要な場合は、掘削工程
の中断の後に、坑道切羽へ押圧されることができて、坑
道切羽を機械的に安定させるからである。仕切り壁のこ
の位置では、チキソトロープ流体を危険なしに掘削室か
ら排除することができるので、掘削室は保守作業又は修
理作業のためにあるいは巨礫の搬送のために使用でき
る。Another advantage of the movable partition wall is that the moat shield of the present invention allows the elimination of additional mechanical gallery face shields that support the gallery face when needed. This is because the partition wall can be pressed against the tunnel face, if necessary, after an interruption of the excavation process, to mechanically stabilize the tunnel face. In this position of the partition, the thixotropic fluid can be removed from the drilling chamber without danger, so that the drilling chamber can be used for maintenance or repair work or for transporting boulders.
堀進シールドの好ましい実施の形態は請求項2の特徴
を有する。掘削装置を後方に移動させ、開口部を閉じ、
チキソトロープ流体を降下又は排除した後に、この実施
の形態では、作業員は危険なしに掘削装置の前端での保
守作業又は修正作業を行なうことができる。A preferred embodiment of the moat shield has the features of claim 2. Move the drilling rig backwards, close the opening,
After lowering or removing the thixotropic fluid, this embodiment allows the operator to perform maintenance or correction work at the front end of the drilling rig without danger.
請求項3に記載の好ましい実施の形態では、仕切り壁
を選択的にシールド側壁の内面と接触させ、掘削室の、
切り壁によって分割されたハーフスペースを互いに密封
することができる密封要素が設けられている。保守作業
が支持流体の降下又は他の流体状媒体との交換を必要と
するにしても、堀進シールドのこのような構造によっ
て、坑道切羽でのチキソトロープ流体の静水圧を維持す
ることができる。In a preferred embodiment according to claim 3, the partition wall is selectively contacted with the inner surface of the shield side wall,
A sealing element is provided which can seal the half spaces separated by the cutting wall from each other. Such a structure of the moat shield allows the hydrostatic pressure of the thixotropic fluid at the tunnel face to be maintained, even if maintenance operations require the support fluid to be lowered or replaced by another fluid medium.
請求項4に記載の好ましい実施例の形態では、密封要
素は液圧又は空気で作動可能なチューブパッキングとし
て形成されている。In a preferred embodiment, the sealing element is formed as a hydraulically or pneumatically actuatable tube packing.
掘削室で働く作業員の安全を高めるために、請求項5
に記載のように、仕切り壁を坑道切羽に直ぐ近い位置に
固定することができる閉鎖要素を具備することは好まし
い。Claim 5 To enhance the safety of workers working in the drilling room.
It is preferred to provide a closure element which can fix the partition wall in close proximity to the tunnel face, as described in paragraph (1).
閉鎖要素の好ましい構成は請求項6の主題である。 A preferred configuration of the closure element is the subject of claim 6.
請求項7に記載の好ましい実施例の形態では、掘削装
置は密封しつつ横壁に回動自在に支承された長手方向に
調整可能な少なくとも1個の掘削アームからなり、この
掘削アームは土石物質用の回転自在なカッタヘッドを有
し、このカッタヘッドは、作動中に、掘削室に含まれか
つ圧力下にある支持媒体内で坑道切羽のいずれの箇所に
も移動可能である。堀進シールドのこのような構造によ
って、高い掘削能力が達成され、坑道切羽に生じる障害
物が適切に快削される。In a preferred embodiment, the drilling rig comprises at least one longitudinally adjustable drilling arm rotatably mounted on the transverse wall while sealing, the drilling arm being used for debris material. Rotatable cutter head, which can be moved during operation to any point on the gallery face in the support medium contained in the drilling chamber and under pressure. With such a structure of the moating shield, a high excavating ability is achieved, and an obstacle generated at the tunnel face is appropriately cut.
回転自在なカッタヘッドを備えた掘削アームを有する
掘削装置が通る抜けるために適当な開口部は長孔状に形
成されており、仕切り壁は堀進シールドの中心軸線を中
心に回転自在に支承されている。(請求項8)。A suitable opening for the drilling rig having a drilling arm with a rotatable cutter head to pass therethrough is formed in an elongated hole shape, and the partition wall is supported rotatably about the central axis of the moating shield. ing. (Claim 8).
掘削アームと、それの支持とが余りに高い構造的なコ
ストを必要とすることなく、本発明の堀進シールドによ
って、より大きな孔径を形成することができるために
は、請求項9に記載の堀進シールドの構成が好ましい。
この措置によって、この堀進シールドの場合の掘削アー
ムは、堀進シールドの横壁の中央領域に全方向に回動可
能に支承されている。従来の堀進シールドの掘削アーム
に比べて、一方では著しく短く形成されることができ
る。実際また、掘削アームの長さの調節範囲を、従来の
堀進シールドの掘削アームの場合の数値のほぼ半分に減
少することができ、これによって、既に、掘削アームの
製造コストが著しく減少する。更に、回動軸線を中心に
した掘削アームの回動可能性は必要である。何故なら
ば、支持プレートを回転し、掘削アームを回動軸を中心
に回動し、これに対応して掘削アームの長さを変えるこ
とによって、坑道切羽のどの箇所も、掘削アームの端部
に設けられたカッタヘッドによって接近可能だからであ
る。10. The drilling arm according to claim 9 wherein the drilling shield of the present invention allows a larger bore diameter to be formed without the need for excessively high structural costs for the drilling arm and its support. A forward shield configuration is preferred.
With this measure, the excavation arm in the case of the moating shield is supported rotatably in all directions in the central region of the lateral wall of the moating shield. On the one hand, it can be made significantly shorter than the drilling arm of a conventional moat shield. Indeed, also, the range of adjustment of the length of the drilling arm can be reduced to almost half the figure for a conventional moat shield drilling arm, which already significantly reduces the manufacturing costs of the drilling arm. Furthermore, the possibility of pivoting the excavating arm about the pivot axis is necessary. This is because by rotating the support plate and pivoting the excavation arm about the pivot axis and correspondingly changing the length of the excavation arm, any part of the tunnel face is brought to the end of the excavation arm. This is because they can be approached by the cutter head provided in.
請求項10に記載の堀進シールドの特に好適な実施の形
態では、掘削アームを1個の回動軸のみを中心に回動す
ることができる。何故ならば、この措置によって、掘削
アームを横壁に特に簡単かつ丈夫に支持することができ
るからである。In a particularly preferred embodiment of the moat shield according to claim 10, the excavating arm can be pivoted about only one pivot axis. This is because this measure makes it possible to particularly easily and robustly support the excavating arm on the side wall.
駆動軸の方向付けと、支持プレート上での掘削アーム
の支持の箇所とに関する堀進スリーブの特に好適な構成
が請求項11及び12の主題である。このような措置によっ
て、所望の孔径に必要な全長と、掘削アームの長さの調
節可能性とを最小限にすることができる。Particularly preferred configurations of the drilling sleeve with respect to the orientation of the drive shaft and the location of the support of the digging arm on the support plate are the subject of claims 11 and 12. By such measures, the overall length required for the desired bore diameter and the adjustability of the length of the drilling arm can be minimized.
仕切り壁が回転しないように円形の支持プレートに取
り付けられているときは、仕切り壁を更に回転自在に取
り付けることをしないでもよく、その場合でも、掘削ア
ームの運動可能性が制約されることはない。When the partition wall is mounted on the circular support plate so as not to rotate, the partition wall may not be further rotatably mounted, and in that case, the movability of the excavating arm is not restricted. .
請求項14に記載の本発明の堀進シールドの場合、横壁
に具備された支持開口部内でこの支持開口部に対して密
封しつつ移動可能な作業室が設けられており、この作業
室は堀進シールドの無圧の後部に対し少なくとも1つの
人用二重閘門によって密封されており、下向きの開口部
を有し、掘削室へ押し込まれた状態では、開口部を介し
て掘削室と連通している。作業室は作業員の投入に適当
な流体状媒体、通常は圧縮空気又は水で圧力下に置かれ
ることができる。カッタヘッドの保守のため又は巨礫の
除去のために、掘削室に作業員を投入することが必要で
あるとき、支持媒体の圧力に対応する圧力下で、作業員
の投入に適当な液体状態が作業室に充填される。次に、
作業室を、下方に向いた開口部を開けたままで、掘削室
に移動することができ、その場合、支持媒体が掘削室に
浸入することはない。従って、支持媒体を掘削室から排
除又は降下する必要がないので、支持媒体の支持作用が
維持されており、作業室の、下方に向いた開口部を通っ
て、所望の活動を行なうことができ、活動のために、仕
切り壁によって、坑道切羽を別個に支持する必要はな
い。In the case of the moat shield according to the present invention as set forth in claim 14, a work chamber is provided within the support opening provided in the lateral wall while being movable while being sealed with respect to the support opening. The shield is sealed by at least one double lock against the pressureless rear of the advancing shield, has a downward opening, and communicates with the drilling chamber through the opening when pushed into the drilling chamber. ing. The working chamber may be placed under pressure with a fluid medium suitable for operator input, usually compressed air or water. When it is necessary to input a worker into the drilling room for maintenance of the cutter head or for removal of boulders, a liquid condition suitable for the input of the worker under a pressure corresponding to the pressure of the supporting medium. Work room is filled. next,
The working chamber can be moved into the digging chamber with the opening facing downwards open, without the support medium penetrating into the digging chamber. Thus, since the support medium does not have to be removed or lowered from the drilling chamber, the support action of the support medium is maintained and the desired activity can be performed through the downwardly directed opening of the working chamber. There is no need to support the tunnel face separately by the partition walls for the activity.
カッタヘッドの保守作業又は修繕作業が特に容易に実
行可能であるのは、開口部がカッタヘッドを導入するた
めに適当な大きさを有するときである。何故ならば、こ
れによって、作業員が作業室の内部での操作を直接に行
なうことができるからである(請求項15)。The maintenance or repair work of the cutter head is particularly easily performed when the opening has a suitable size for introducing the cutter head. This is because this allows the operator to directly perform an operation inside the work room (claim 15).
請求項16及び17の特徴は支持開口部の特に好ましい配
置を有する。支持開口部を堀進シールドの中心軸線に対
し偏心に支持プレートに設けられていることにより、一
方では、作業室の押し込められた状態で作業室の開口部
の下方にあるカッタヘッドを問題なく導入することがで
き、他方では、回動可能な掘削アームの支持のために、
かつ掘削された岩石を搬送する管路の接続のために必要
な空間が作業室によって最小限度に制限されることがで
きる。The features of claims 16 and 17 have a particularly preferred arrangement of the support openings. The support opening is provided on the support plate eccentrically with respect to the central axis of the moat shield, and on the other hand, the cutter head below the opening of the work chamber can be introduced without any problems when the work room is pushed in. On the other hand, for the support of the rotatable drilling arm,
And the space required for the connection of the pipeline carrying the excavated rock can be restricted to a minimum by the working room.
請求項18に記載の堀進シールドの特に好適な実施の形
態では、作業室の開口部に向いた、支持開口の支持面
は、支持開口部が、掘削室の実質的に外側にある、作業
室の位置において、作業室の開口部を完全に覆うと共
に、周囲に対し密封作用をもって閉じる。この措置によ
って、作業室に、作業員の投入を可能にする流体状媒
体、例えば圧縮空気又は水を既に充填することができ
る。そして、作業室が自らの開口部を開放しつつ掘削室
に導入される前に、作業員は人用閘門を通って作業室に
既に入ることができる。In a particularly preferred embodiment of the moat shield according to claim 18, the support surface of the support opening facing the opening of the working chamber is such that the support opening is substantially outside the drilling chamber. In the position of the chamber, it completely covers the opening of the working chamber and closes sealingly to the surroundings. As a result of this measure, the working chamber can already be filled with a fluid medium, for example compressed air or water, which allows the input of personnel. Then, before the work room is introduced into the excavation room while opening its own opening, the worker can already enter the work room through the human lock.
請求項19に記載のように、作業室の移動軸線が堀進シ
ールドの中心軸線の方向に延びているときは、請求項20
の好適な実施の形態では、作業室の、坑道切羽に向いた
端壁は、この端壁が掘削室のハーフスペースを分割する
仕切り壁を形成するような寸法であることができる。こ
の場合には、仕切り壁及び作業室の移動のために、只1
つの駆動装置が必要であるので、堀進シールドの構造上
のコストが減少される。更に、作業室にいる作業員が、
必然的に、坑道切羽の崩落の連続に対し仕切り壁によっ
て常に保護されているので、保守作業及び修正作業が最
大限の安全性をもって行なわれる。As described in claim 19, when the movement axis of the working chamber extends in the direction of the central axis of the moating shield,
In a preferred embodiment of the present invention, the end wall of the working chamber facing the gallery face can be dimensioned such that this end wall forms a partition dividing the half space of the drilling room. In this case, due to the movement of the partition wall and the work room, only one
The need for two drives reduces the structural cost of the moat shield. In addition, workers in the work room
Inevitably, maintenance and correction work is performed with maximum safety, since the partition walls are always protected against the continuous collapse of the tunnel face.
請求項21に記載のように、液圧シリンダが、作業室従
って仕切り壁を堀進シールドの中心軸線の方向に移動す
るために用いられるのは好ましい。Preferably, a hydraulic cylinder is used to move the working chamber and thus the partition wall in the direction of the central axis of the moat shield.
快削された障害物、いわゆる巨礫及び必要な場合には
揃いのカッタヘッドが、簡単な方法で、掘削室から除去
されるのは、作業室に、そこの開口部を通って降下可能
な把持手段が設けられているときである(請求項22)。Free-cutting obstacles, so-called boulders and, if necessary, matching cutter heads are removed in a simple manner from the digging chamber by a gripper that can be lowered through the opening in the working chamber. This is when the means is provided (claim 22).
坑道切羽を支持するためのみならず、坑道切羽の後方
にある、掘削室の空間を、安全にするためにも、仕切り
壁が使用されるのは、仕切り壁が、坑道切羽に向いた端
面に掘削手段を有するときである。そのとき、仕切り壁
自体によって坑道切羽の表面の物質を広範囲に掘り崩す
こともできる。Not only to support the tunnel face, but also to secure the space in the excavation room behind the tunnel face, the partition wall is used because the partition wall is located on the end face facing the tunnel face. It is time to have excavation means. At this time, the material on the surface of the tunnel face can be excavated in a wide range by the partition wall itself.
同様に、仕切り壁に、この仕切り壁の直径に亘って配
設された閉鎖可能な固化用開口部を具備し、掘削作業の
中断の際に、固化用開口部を通して個々の固化用孔の坑
道切羽に形成することができるのは好ましい。Similarly, the partition wall is provided with a closable consolidation opening arranged over the diameter of the partition wall, and in the case of interruption of the drilling operation, the tunnel of the individual consolidation holes through the consolidation opening. Preferably, it can be formed in a face.
更に、仕切り壁と坑道切羽との間へ流体状媒体を外側
から入れるときに用いるノズルが、仕切り壁の、坑道切
羽に向いた側に具備され得るのは好ましい。流体状媒体
の噴射によって、仕切り壁を坑道切羽から後方へ移動さ
せることが容易になることができる。何故ならば、「吸
引効果」が場合によっては生じても仕切り壁と坑道切羽
との間で妨げられるからである。Furthermore, it is preferred that a nozzle can be provided on the side of the partition wall facing the tunnel face, which nozzle is used for externally entering the fluid medium between the partition wall and the tunnel face. Injection of the fluid medium may facilitate moving the partition wall rearward from the tunnel face. This is because the "suction effect", if any, occurs between the partition wall and the tunnel face.
図面には本発明の1つの実施の形態が略示されてい
る。The drawing schematically shows one embodiment of the invention.
図1は本発明の堀進シールドの縦断面図であり、掘削
アーム、仕切り壁及び作業室の種々の可能な位置が破線
で示されている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a moat shield of the present invention, in which various possible positions of a digging arm, a partition wall and a working chamber are indicated by broken lines.
図2は坑道切羽の方向(図1のA)から見た堀進シー
ルドの図である。FIG. 2 is a view of the moat shield viewed from the direction of the tunnel face (A in FIG. 1).
以下に「前」について述べるときは、その表示は、図
1の左側に示され、堀進シールドの、坑道切羽に向いた
側に関し、それに応じて、「後」という表示は堀進シー
ルドの、坑道切羽に離隔した側に関する。「上」及び
「下」という表示は、堀進シールドの、図面に示された
垂直な駆動位置に関する。When referring to "before" below, the designation is shown on the left side of FIG. 1 and relates to the side of the moat shield facing the tunnel face, and accordingly, the designation "rear" refers to the moat shield. Regarding the side separated from the tunnel face. The designations "up" and "down" relate to the vertical drive position of the moat shield shown in the drawing.
図面で全体として参照符号100が付された堀進シール
ドは管状のシールド側壁1を有する。このシールド側壁
1はその中心領域で横壁2を有し、横壁2は前方の掘削
室3を堀進シールド100の後部4から分離している。前
方の掘削室3は前方へ直に坑道切羽5まで達しており、
掘削室3には、掘削駆動中に、支持媒体例えばチキソト
ロロープ流体が充填されている。このチキソトロープ流
体のためには、横壁に、図面に図示されない供給部が設
けられている。支持流体の圧力を掘削室3において著し
く一定に保つことができるように、横壁2の上部には、
圧縮可能な媒体例えば空気が予め選択された圧力の下で
印加された補償室39が設けられている。この補償室39に
は部分的に支持流体が充填されている。補償室39が掘削
室3と連通しているので、掘削室3の体積変化の補償の
ために室同士の間で支持流体の交換が生じることができ
る。掘削室の体積変化が大きくなるか、坑道切羽により
支持流体がかなり失われるときには、供給部を介して支
持流体を追加的にポンプで汲むか吸引することによっ
て、掘削室3内の圧力を調整することができる。The moat shield, generally designated 100 in the drawings, has a tubular shield sidewall 1. This shield side wall 1 has a lateral wall 2 in its central region, which separates the front excavation chamber 3 from the rear part 4 of the moat shield 100. The excavation room 3 at the front reaches the tunnel face 5 directly forward,
The excavation chamber 3 is filled with a support medium, for example, a thixotropic rope fluid, during the excavation drive. For this thixotropic fluid, a supply (not shown) is provided on the lateral wall. In order to be able to keep the pressure of the supporting fluid significantly constant in the drilling chamber 3,
A compensation chamber 39 is provided in which a compressible medium, for example air, is applied under a preselected pressure. The compensation chamber 39 is partially filled with a supporting fluid. Since the compensation chamber 39 is in communication with the excavation chamber 3, a support fluid exchange can occur between the excavation chambers 3 to compensate for changes in volume of the excavation chamber 3. When the volume change of the drilling chamber becomes large or the supporting fluid is considerably lost by the tunnel face, the pressure in the drilling chamber 3 is adjusted by additionally pumping or sucking the supporting fluid via the supply. be able to.
堀進シールド100の中心軸Mに対し対称的に、支持プ
レート8がボールベアリング7を介して横壁2に回転自
在に取り付けられており、密封リング9によって横壁2
に対して密封されている。液圧モータ6は支持プレート
8の回転駆動に用いられる。A support plate 8 is rotatably mounted on the lateral wall 2 via a ball bearing 7 symmetrically with respect to the central axis M of the moat shield 100, and the lateral wall 2 is sealed by a sealing ring 9.
Sealed against. The hydraulic motor 6 is used for driving the support plate 8 to rotate.
中心軸線Mから半分の掘削半径だけ外側にずれて、掘
削アーム10が、坑道切羽に露出している岩石を掘削する
か崩すために設けられている。この掘削アーム10は掘削
アームの長手方向軸線Lを中心に回転自在にカッタヘッ
ド11を有し、ジョイント装置12によって回動軸を中心に
回転自在に支持プレートに支承されている。この回動軸
は、一方では、支持プレート8の、坑道切羽に向いた面
に対し平行に、他方では、支持プレートの転心から半径
方向に出てかつ掘削アームの長手方向軸線Lと交差する
直線に対し直角に延びている。この掘削アーム10の回動
は支持プレート8の裏側に設けられ液圧シリンダ13によ
ってなされる。掘削アーム10の後端14は支持プレート8
を通って、詳しくは支持プレート8に形成された開口部
15を通って堀進シールド100の後部4へ案内されてい
る。密封のために、掘削アーム10の、開口部の領域にあ
る部分が、球状の拡径部16として設計されており、環状
の密封装置17によって支持プレート8に対し密封されて
いる。Offset from the central axis M by a half excavation radius, an excavation arm 10 is provided for excavating or breaking rock exposed at the tunnel face. The excavating arm 10 has a cutter head 11 rotatable about a longitudinal axis L of the excavating arm, and is supported by a support plate so as to be rotatable about a rotation axis by a joint device 12. This pivot axis is, on the one hand, parallel to the plane of the support plate 8 facing the gallery face, and, on the other hand, a straight line extending radially from the center of rotation of the support plate and intersecting the longitudinal axis L of the excavating arm. At right angles to The rotation of the excavating arm 10 is performed by a hydraulic cylinder 13 provided on the back side of the support plate 8. The rear end 14 of the drilling arm 10 is the support plate 8
Through an opening formed in the support plate 8
It is guided through 15 to the rear part 4 of the moat shield 100. For sealing purposes, the part of the drilling arm 10 in the area of the opening is designed as a spherical enlargement 16 and is sealed against the support plate 8 by an annular sealing device 17.
本発明の堀進シールド100の、図面に図示された実施
の形態では、掘削アームは、入れ子式に係合する2つの
アーム部分10′,10″を有する。掘削アーム10及びカッ
タヘッド11の、図1に破線で示した種々の位置で明らか
なように、アーム部分10′,10″を用いて、掘削アーム
の長さを、例えば、図面に示されない液圧調整部材によ
って、変えることができる。In the embodiment shown in the drawings of the moat shield 100 of the present invention, the excavating arm has two arm portions 10 ', 10 "which telescopically engage. As can be seen in the various positions shown in broken lines in FIG. 1, the length of the digging arm can be changed by means of the arm portions 10 ', 10 ", for example by means of a hydraulic pressure adjustment member not shown in the drawing. .
前記掘削アーム10の後端14まで達する吸引管18は、掘
削アーム10及びカッタヘッド11を通って延びており、掘
削された土石物質(Bodenmaterial)を掘削地点すなわ
ち切削地点で直に収容し、供給ポンプと結合されてい
る。この供給ポンプは図示されてはいないが、堀進シー
ルド100の後端14に設けられている。A suction pipe 18 reaching the rear end 14 of the drilling arm 10 extends through the drilling arm 10 and the cutter head 11 and directly receives and supplies excavated debris (Bodenmaterial) at the drilling or cutting point. Combined with pump. Although not shown, the supply pump is provided at the rear end 14 of the moat shield 100.
掘削アーム10の上方で、支持プレート8は、孔軸(Bo
hrungsachse)の方向に拡張される領域19を有する。こ
の領域には支持開口部20が形成されており、この支持開
口部20は移動軸線Vに沿って支持開口部20内で移動可能
な作業室21の支持に用いられる。支持プレート8が図面
に図示された位置にある場合は、移動軸線Vは堀進シー
ルドの中心軸線Mの上方にあって、この中心軸線Mに対
し平行に延びている。Above the digging arm 10, the support plate 8 is
hrungsachse). A support opening 20 is formed in this area, and this support opening 20 is used for supporting a work chamber 21 movable within the support opening 20 along the movement axis V. When the support plate 8 is in the position shown in the drawing, the movement axis V is above and extends parallel to the central axis M of the moating shield.
作業室21は部分円筒状のハウジング22を有し、そこに
は、前方の領域24で、下方に向いた開口部25が設けられ
ている。作業室21の後方の領域26は人用二重閘門27とし
て形成されている。作業室21は、図示されない方法で、
人が作業室21に出入りできるようにする流体状媒体、例
えば圧縮空気又は水を印加する装置(同様に図示されな
い)と接続されている。作業室21が図1に実線で示され
た後方の位置にある間は、下方の開口部25は支持開口部
20の下方の支持面28によって完全に覆われ、作業室21の
ハウジング22の周面全体に延びているパッキンリング29
によって、掘削室3及び堀進シールドの後部4に対し密
封されている。作業室21のこの位置では、作業員は二重
閘門27を通って作業室21の前方の領域24に達することが
できる。続いて、掘削室3にある支持流体の圧力に対応
する圧力下で、作業室21に、適切な流体状媒体を充填す
ることができる。次に、作業室21が、それの中心に具備
された送りシリンダ(Vor−schubzylinder)30によっ
て、図1で破線で示された位置に移動され得、この位置
では、作業室21の下方の開口部25が開放されている。こ
のとき、同様に破線で示されているように、掘削アーム
を回動し、それに応じて掘削アームの長さを適合させる
ことによって、開口部を通って、掘削アームの前端に設
けられがカッタヘッドが作業室へ挿入される。The working chamber 21 has a partially cylindrical housing 22, which is provided with a downwardly facing opening 25 in a front region 24. The area 26 behind the work chamber 21 is formed as a double lock 27 for humans. The working chamber 21 is
It is connected to a device (also not shown) for applying a fluid medium, for example compressed air or water, which allows a person to enter and leave the working chamber 21. While the working chamber 21 is in the rear position shown by the solid line in FIG.
A packing ring 29 which is completely covered by a support surface 28 below the 20 and extends over the entire peripheral surface of the housing 22 of the working chamber 21
Thus, the excavation chamber 3 and the rear part 4 of the moat shield are hermetically sealed. In this position of the work room 21, the worker can reach the area 24 in front of the work room 21 through the double lock 27. Subsequently, the working chamber 21 can be filled with a suitable fluid medium under a pressure corresponding to the pressure of the supporting fluid in the drilling chamber 3. The working chamber 21 can then be moved by means of a feed cylinder (Vor-schubzylinder) 30 provided at the center thereof to the position shown in dashed lines in FIG. The part 25 is open. At this time, as also indicated by the dashed line, the cutter is provided at the front end of the drilling arm through the opening by pivoting the drilling arm and adapting the length of the drilling arm accordingly. The head is inserted into the working room.
作業室にある流体状媒体が、掘削室にあって坑道切羽
5を支持する支持媒体と同一の圧力を有するので、この
支持媒体は、下方にのみ開放された作業室21に浸入しな
いか、又は浸入しても極僅かである。作業員は、掘削室
3内での支持流体の降下を必要とすることなく、カッタ
ヘッドの保守作業又は修繕作業を行なうことができる。Since the fluid medium in the working chamber has the same pressure as the supporting medium in the drilling chamber that supports the tunnel face 5, this supporting medium does not penetrate the working chamber 21 which is only open downwards, or Even if it enters, it is very slight. The operator can perform maintenance work or repair work on the cutter head without having to lower the supporting fluid in the drilling room 3.
作業室21の前方の領域24には、更に、前方領域24の開
口部を通って降下可能な把持手段31が設けられており、
この把持手段31は分解されたカッタヘッド、又は図面に
示されないより大きな廃物をピックアップするために設
けられている。In a region 24 in front of the work chamber 21, a gripping means 31 which can be lowered through an opening of the front region 24 is further provided,
This gripping means 31 is provided for picking up disassembled cutter heads or larger waste not shown in the drawing.
作業室21のハウジング22は、重い前方の端面32を有し
ており、この端面32は部分円筒状のハウジング22の外周
面より延出しており、狭い外側の環状ギャップ41を除い
て、シールド側壁1の内側横断面全体を覆うように延び
ている。従って、前方の端面32によって仕切り壁(Tren
n−wand)40が形成されている。この仕切り壁40は掘削
室3を2つのハーフスペース(Halbraeume)3′,3″に
分割する。掘削アーム10が通り抜けるように、仕切り壁
40には、中心領域から半径方向外側まで延びる1つの長
孔状の開口部42が形成されている。この開口部42に沿っ
て、掘削アーム10が回動自在である。仕切り壁の内部に
設けられており、かつ仕切り壁40の表面に平行に延びて
いる平坦な中空空間43内には、移動可能な隔壁(Schott
wand)44が設けられている。仕切り壁が坑道切羽の方に
移動して、掘削アーム10が開口部から出て上方に回動さ
れてから、この隔壁44は、開口部42を両側で規定する1
対の溝45内を案内されつつ開口部42中を移動可能であ
る。この移動に用いられるのは、仕切り壁40に具備され
た液圧シリンダ46である。仕切り壁40の外縁47に沿っ
て、環状溝48には密封要素49が設けられており、この密
封要素49は液圧又は空気で作動可能なチューブパッキン
グとして形成されている。更に、仕切り壁40の周面に亘
って、夫々、仕切り壁40の、横壁2に向いた側に配設さ
れ、かつ仕切り壁の外縁47を半径方向に越えて移動可能
な複数の固定ボルト50が設けられている。これら固定ボ
ルト50は、図1に破線で示されているように、坑道切羽
5に直ぐ近い位置における固定に用いられる。そのため
に、シールド側壁1は、シールドカッタ39を形成する前
縁の領域において、シールド側壁1に内周面に亘って半
径方向に延びる段状の縮径部51を有する、この縮径部51
の高さは、その高さが仕切り壁40の前方の位置で環状ギ
ャップ41を実質的に塞ぐ程の寸法である。縮径部51には
環状溝52が形成されている。仕切り壁は堀進シールドの
長手方向に固定されているが、その上堀進シールドの中
心軸線Mを中心に回転可能であるように、固定ボルト50
が環状溝52に係合可能である。環状溝52の手前では、縮
径部が密封面53を有しており、この密封面53とは、作動
した密封要素が協働する。The housing 22 of the working chamber 21 has a heavy forward end face 32 which extends beyond the outer peripheral surface of the partially cylindrical housing 22 and, except for the narrow outer annular gap 41, the shield side wall. 1 so as to cover the entire inside cross section of the first. Therefore, the partition wall (Tren
n-wand) 40 is formed. This partition wall 40 divides the excavation room 3 into two half spaces (Halbraeume) 3 ', 3 ".
One elongated hole-shaped opening 42 extending from the center region to the outside in the radial direction is formed in 40. The excavation arm 10 is rotatable along the opening 42. A movable partition wall (Schott) is provided in a flat hollow space 43 provided inside the partition wall and extending parallel to the surface of the partition wall 40.
wand) 44 are provided. This partition 44 defines the opening 42 on both sides after the partition wall has moved toward the tunnel face and the excavating arm 10 has been pivoted upward out of the opening.
It is movable in the opening 42 while being guided in the pair of grooves 45. The hydraulic cylinder 46 provided on the partition wall 40 is used for this movement. Along the outer edge 47 of the partition wall 40, the annular groove 48 is provided with a sealing element 49, which is formed as a hydraulically or pneumatically actuatable tube packing. Further, a plurality of fixing bolts 50 are disposed on the side of the partition wall 40 facing the side wall 2 and are movable across the outer edge 47 of the partition wall in the radial direction over the peripheral surface of the partition wall 40. Is provided. These fixing bolts 50 are used for fixing at a position immediately close to the tunnel face 5 as shown by a broken line in FIG. For this purpose, the shield side wall 1 has a step-shaped reduced diameter portion 51 extending radially over the inner peripheral surface of the shield side wall 1 in the region of the front edge where the shield cutter 39 is formed.
Has such a size that the height substantially closes the annular gap 41 at a position in front of the partition wall 40. An annular groove 52 is formed in the reduced diameter portion 51. Although the partition wall is fixed in the longitudinal direction of the moat shield, the fixing bolt 50 is rotatable about the central axis M of the upper moat shield.
Can be engaged with the annular groove 52. In front of the annular groove 52, the reduced diameter portion has a sealing surface 53 with which the activated sealing element cooperates.
作業室21の上方において、横壁2の固定部分2′に、
人用二重閘門35が更に設けられている。必要な場合に
は、仕切り壁の前方位置への移動後に及び支持流体の降
下後に作業員が人用閘門35を通って直に掘削室3に達す
ることができる。横壁2の固定部分2′の下方部分に
は、更に、石用閘門36が設けられている。この石用閘門
36を通って、より大きな廃物を堀進シールドの後部4へ
運ぶことができる。Above the working chamber 21, on the fixed part 2 'of the side wall 2,
A double lock 35 for people is further provided. If necessary, the operator can reach the excavation chamber 3 directly through the lock 35 after the partition wall has been moved to the forward position and after the supporting fluid has dropped. Below the fixed part 2 ′ of the lateral wall 2, a stone lock 36 is further provided. This stone lock
Through 36, larger waste can be carried to the rear 4 of the moat shield.
堀進シールド100の堀進は横壁2の固定部分2′に作
用する液圧式の送りシリンダ37を介してなされ、この送
りシリンダ37の他端は既にあるタビングすなわち支保の
端面において身を支えている。岩石掘削中に堀進シール
ドは連続的に前方へ押し出されるか、又は掘削と前進が
順々になされる。このとき、堀進の重要な促進が達成さ
れるのは、地面が、まず第1に、シールド側壁1の、シ
ールドカッタ39を形成する前縁に沿ってのみ切削され、
そのために、カッタヘッド11が、図1に破線で示された
剥き出しになった位置に運ばれ、続いて、支持プレート
の回転によりシールドカッタに沿って動かされることに
よってである。この工程は、一般には、自らの後方の位
置にある仕切り壁によってなされる。しかし、万一坑道
切羽の崩落の切迫した危険性があるならば、仕切り壁40
は掘削工程中にも前方の位置に動かされ、固定ボルト50
によって、堀進シールドの長手方向に移動しないように
防止されることができる。このことによって、仕切り壁
40の後方にある、堀進シールドの全部分が、崩落の連続
に対し防止される。岩石類(Gesteinmaterial)がシー
ルドカッタに沿ってダビング幅の分だけ削り取られた後
には、既に他のダビングすなわち支保38が設けられるこ
とができ、他方、これに対応して掘削アーム20を回動し
支持プレート8を回動させることによって、坑道切羽の
中央にまだ存在している中心部分が掘削される。このこ
とは又仕切り壁40の2つの位置において可能である。The moating of the moating shield 100 takes place via a hydraulic feed cylinder 37 acting on the fixed part 2 'of the transverse wall 2, the other end of which bears on the end face of the existing tabbing or support. . During rock excavation, the moat shield is continuously pushed forward, or excavation and advancement are performed in sequence. At this time, an important promotion of moating is achieved because the ground is firstly cut only along the leading edge of the shield side wall 1 forming the shield cutter 39,
To that end, the cutter head 11 is brought to the exposed position shown in dashed lines in FIG. 1 and subsequently moved along the shield cutter by rotation of the support plate. This step is generally performed by a partition wall located at a position behind the partition wall. However, if there is an imminent danger of collapse of the tunnel face,
Is moved to the front position during the excavation process,
Thus, it is possible to prevent the moat shield from moving in the longitudinal direction. By this, the partition wall
All parts of the Hori Susumu shield behind the 40 are prevented from a series of collapses. After the rocks (Gesteinmaterial) have been cut by the dubbing width along the shield cutter, another dubbing or support 38 can already be provided, while the excavating arm 20 is correspondingly turned. By pivoting the support plate 8, a central part which is still present in the center of the tunnel face is excavated. This is also possible at two locations on the partition wall 40.
堀進シールド100では、掘削アーム3は種々の方法で
作業員にとって使い易い。In the moat shield 100, the excavating arm 3 is easy for the operator to use in various ways.
一方では、作業員は、既述のように、作業室21を通っ
て掘削室3に達して、堀進シールド100の、開口部25か
ら作業室21に至る区画で作業を行なうことができる。こ
の処理法では、チキソトロープ支持流体の支持作用を省
略してはならないが、実行可能な作業の量は、作業員が
作業室21を離れることができないことによって、制約さ
れている。On the other hand, as described above, the worker can reach the excavation room 3 through the work room 21 and work in the section of the moat shield 100 from the opening 25 to the work room 21. In this process, the supporting action of the thixotropic support fluid must not be omitted, but the amount of work that can be performed is limited by the inability of the worker to leave the work chamber 21.
あるいは、作業室21は、まず第一に、仕切り壁40が、
固定ボルト50及び環状溝52によって自らの前方位置に固
定可能であるまで、掘削室3へ移動される。密封要素49
が作動された後、後方のハーフスペース3″にあるチキ
ソトロープ支持流体が下降可能又は除去可能であって、
この場合、仕切り壁40の前方にあるハーフスペース3′
に常に残っている支持作用は減じられない。今や作業員
にとって使用可能な掘削室3のハーフスペース3″は、
保守作業中に無圧にされていることができ、あるいは安
全上の理由から、ハーフスペース3′にある支持流体の
圧力に対応する圧力下で、作業員の作業を可能にする流
体状媒体が供給される。Alternatively, the work chamber 21 is, first of all, a partition wall 40,
It is moved to the excavation room 3 until it can be fixed at its own forward position by the fixing bolt 50 and the annular groove 52. Sealing element 49
Is activated, the thixotropic support fluid in the rear half space 3 "can be lowered or removed,
In this case, the half space 3 'in front of the partition wall 40
The support effect that remains at all times is not reduced. The half space 3 ″ of the drilling room 3 that is now available to workers
The fluid medium, which can be made free of pressure during the maintenance work, or which, for safety reasons, allows the worker to work under a pressure corresponding to the pressure of the supporting fluid in the half space 3 ', Supplied.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインリヒス、 アルブレヒト ドイツ連邦共和国、 デー − 41812 エルケレンツ、ハインリヒ − プル ム − ベーク 12 (56)参考文献 特開 昭58−44195(JP,A) 特公 昭58−43557(JP,B2) 特公 昭45−3751(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 301 E21D 9/06 302 E21D 9/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Heinrichs, Albrecht, DE-41812 Erkelenz, Heinrich-Plum-Bäck 12 (56) References JP-A-58-44195 (JP, A) JP-B-58-43557 (JP, B2) JP-B-45-3751 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E21D 9/06 301 E21D 9/06 302 E21D 9 / 08
Claims (25)
成するシールド側壁(1)の前部において横壁(2)に
よって後方で密封され、かつ坑道切羽(5)によって前
方で区画されている掘削室(3)と、この掘削室(3)
に設けられ、前記坑道切羽に露出した土石物質を掘削す
るために用いられ、かつ作動中に、前記掘削室に含まれ
ていて圧力下にある支持媒体内で移動可能である掘削装
置とを具備する堀進シールドにおいて、 前記掘削室(3)には、前記横壁と前記坑道切羽との間
で前記堀進シールドの長手方向に移動可能な仕切り壁
(40)が設けられており、この仕切り壁(40)は、前記
掘削装置の運動を可能にしかつ前記掘削装置が通る抜け
る開口部を有し、前記横壁(2)に対しほぼ平行に延
び、前記シール側面(1)の内側横断面を少なくとも大
方覆うこと、を特徴とする堀進シールド。1. Excavation which is sealed at the rear by a transverse wall (2) at the front of a shield side wall (1) forming the outer housing wall of a moat shield and is demarcated at the front by a tunnel face (5). Room (3) and this excavation room (3)
A drilling rig provided for drilling debris material exposed at the tunnel face, and being operatively included in the drilling chamber and movable in a support medium under pressure. The excavation chamber (3) is provided with a partition wall (40) that is movable in the longitudinal direction of the moat shield between the lateral wall and the tunnel face. (40) allows movement of the drilling rig and has an opening through which the drilling rig passes and extends substantially parallel to the transverse wall (2) and at least defines the inner cross-section of the sealing side surface (1). Hori Susumu shield, which is largely covered.
壁(40)の、前記坑道切羽(5)に直ぐ近い位置におい
て、前記仕切り壁(40)の開口部(42)から後方へ移動
可能であり、この開口部(42)は閉鎖可能であること、
を特徴とする請求項1に記載の堀進シールド。2. The excavator is capable of moving backward from an opening (42) of the partition wall (40) at least at a position of the partition wall (40) immediately adjacent to the tunnel face (5). Yes, this opening (42) can be closed,
The moat shield according to claim 1, wherein:
坑道切羽(5)に直ぐ近い位置において、前記仕切り壁
(40)の外縁(47)を前記シール側面(1)の内面と密
封することができる手段が設けられていること、を特徴
とする請求項2に記載の堀進シールド。3. An outer edge (47) of the partition wall (40) is sealed with an inner surface of the sealing side surface (1) at least at a position of the partition wall (40) immediately adjacent to the tunnel face (5). 3. A moat shield according to claim 2, further comprising means capable of performing the following operations.
ーブパッキングとして形成された密封要素(49)であ
り、この密封要素(49)は選択的に前記シール側面
(1)の内面と連動可能であり、作動された状態では、
前記掘削室(3)の、前記仕切り壁(40)によって分割
されたハーフスペース(3′,3″)を互いに密封してい
ること、を特徴とする請求項3に記載の堀進シールド。4. Said means is a sealing element (49) formed as a hydraulically or pneumatically operable tube packing, said sealing element (49) being selectively engaged with the inner surface of said sealing side (1). Is possible and in the activated state,
The moat shield according to claim 3, characterized in that the half spaces (3 ', 3 ") of the excavation chamber (3) divided by the partition wall (40) are sealed with each other.
坑道切羽(5)に直ぐ近い位置において、固定すること
ができる閉鎖要素(50,52)が設けられていること、を
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の堀進シ
ールド。5. A closing element (50, 52) which can fix the partition wall (40) at least at a position immediately adjacent to the gallery face (5). The moat shield according to any one of claims 1 to 4.
て周設された閉鎖ボルト(50)からなり、この閉鎖ボル
ト(50)は前記シール側面(1)の内周面に形成された
環状溝(52)に係合可能であること、を特徴とする請求
項5に記載の堀進シールド。6. The closing element comprises a closing bolt (50) provided around the peripheral surface of the partition wall, and the closing bolt (50) is formed on an inner peripheral surface of the sealing side surface (1). The moat shield according to claim 5, characterized in that the shield is engageable with the annular groove (52).
に回動自在に支承された長手方向に調整可能な少なくと
も1個の掘削アーム(10)からなり、この掘削アーム
(10)は土石物質用の回転自在なカッタヘッド(11)を
有し、このカッタヘッド(11)は、作動中に、前記掘削
室(3)に含まれかつ圧力下にある支持媒体内で前記坑
道切羽(5)のいずれの箇所にも移動可能であること、
を特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の堀進
シールド。7. The side wall (2) while the excavator is sealed.
At least one longitudinally adjustable excavating arm (10) rotatably mounted on the excavating arm (10) having a rotatable cutter head (11) for debris material; The cutter head (11) can be moved during operation to any point of the tunnel face (5) in a support medium contained in the drilling chamber (3) and under pressure;
The moat shield according to any one of claims 1 to 6, wherein:
2)は長孔状に形成されており、前記仕切り壁は前記堀
進シールド(100)の中心軸線(M)を中心に回転可能
であること、を特徴とする請求項7に記載の堀進シール
ド。8. The opening (4) through which the excavator passes.
The moat of claim 7, wherein 2) is formed in a long hole shape, and the partition wall is rotatable about a central axis (M) of the moat shield (100). shield.
なくとも1つの回動軸を中心に回動自在に、中心の外側
で、円形の支持プレート(8)に設けられており、この
支持プレート(8)はほぼ中心軸線(M)を中心に回転
自在にかつ密封作用をもって前記横壁(2)に支承され
ていること、を特徴とする請求項8に記載の堀進シール
ド。9. The at least one excavating arm (10) is mounted on a circular support plate (8) outside the center so as to be rotatable about at least one pivot axis. A moat shield according to claim 8, characterized in that the plate (8) is rotatably mounted about the central axis (M) on the lateral wall (2) in a sealing manner.
度1つの回動軸を中心に回動自在であること、を特徴と
する請求項9に記載の堀進シールド。10. The moat shield according to claim 9, wherein the at least one excavating arm is rotatable about exactly one pivot axis.
ート(8)の、前記坑道切羽(5)に向いた面に対し平
行に、他方では、前記支持プレートの転心から半径方向
に出てかつ各々の掘削アーム(10)の長手方向軸線
(L)と交差する直線に対し直角に延びていること、を
特徴とする請求項10に記載の堀進シールド。11. The pivot axis, on the one hand, is parallel to the plane of the support plate (8) facing the tunnel face (5), and, on the other hand, extends radially from the center of rotation of the support plate. A moat shield according to claim 10, characterized in that it extends at right angles to a straight line intersecting the longitudinal axis (L) of each excavating arm (10).
ルド(100)の前記中心軸線(M)からほぼ半分の孔半
径だけ外側にずれて前記支持プレート(8)に設けられ
ていること、を特徴とする請求項9に記載の堀進シール
ド。12. The excavating arm (10) is provided on the support plate (8) so as to be shifted outward from the central axis (M) of the moating shield (100) by a substantially half hole radius. The moat shield according to claim 9, wherein:
円形の支持プレート(8)に取り付けられていること、
を特徴とする請求項10乃至12のいずれか1に記載の堀進
シールド。13. The partition wall (40) is mounted on a circular support plate (8) so as not to rotate.
The moat shield according to any one of claims 10 to 12, wherein:
内でこの支持開口部(20)に対して密封しつつ支持さ
れ、移動軸線に沿って、前記掘削室(3)の実質的に外
側にある位置から前記掘削室(3)へ押込み可能であ
り、流体状媒体によって圧力下に置くことができ、前記
堀進シールド(100)の無圧の後部(4)に対し少なく
とも1つの人用二重閘門(27)によって密閉された作業
室(21)が設けられており、この作業室(21)は下向き
の開口部(25)を有し、前記掘削室へ押し込まれた状態
では、前記開口部(25)を介して前記掘削室と連通して
いること、を特徴とする請求項1乃至13のいずれか1に
記載の堀進シールド。14. A support opening (20) provided in said lateral wall.
Within the support opening (20) in a sealingly supported manner and can be pushed into the excavation chamber (3) along a movement axis from a position substantially outside the excavation chamber (3). A working chamber (21) which can be placed under pressure by a fluid medium and which is sealed against the pressureless rear (4) of said moat shield (100) by at least one double lock (27). The working chamber (21) has a downward opening (25), and when the working chamber (21) is pushed into the excavating chamber, the working chamber (21) communicates with the excavating chamber via the opening (25). The moat shield according to any one of claims 1 to 13, wherein:
(11)を導入するために適当な大きさを有すること、を
特徴とする請求項14に記載の堀進シールド。15. The moat shield according to claim 14, wherein the opening (25) has a size suitable for introducing the cutter head (11).
ト(8)に設けられていること、を特徴とする請求項14
又は15に記載の堀進シールド。16. The support plate according to claim 14, wherein said support opening is provided in said support plate.
Or the moat shield described in 15.
ド(100)の中心軸線(M)に対し偏心に設けられてい
ること、を特徴とする請求項16に記載の堀進シールド。17. The moat shield according to claim 16, wherein the support opening (20) is provided eccentrically with respect to a central axis (M) of the moat shield (100).
向いた、前記支持開口部(20)の支持面(28)は、前記
作業室(21)の、前記掘削室(3)の実質的に外側にあ
る位置で、前記開口部(25)を完全に覆い、前記作業室
(21)を周囲に対して密封作用をもって閉じること、を
特徴とする請求項14乃至17のいずれか1に記載の堀進シ
ールド。18. A support surface (28) of the support opening (20) facing the opening (25) of the work chamber (21) is provided in the excavation chamber (3) of the work chamber (21). 18), wherein the opening (25) is completely covered and the working chamber (21) is hermetically closed with respect to the surroundings at a position substantially outside of the above). Hori Susumu shield according to item 1.
の中心軸線(M)の方向に延びていること、を特徴とす
る請求項14乃至18のいずれか1に記載の堀進シールド。19. The moat shield according to claim 14, wherein the moving axis (V) extends in the direction of the central axis (M) of the moat shield.
いた端壁が仕切り壁(40)を形成していること、を特徴
とする請求項14乃至19のいずれか1に記載の堀進シール
ド。20. A method according to claim 14, wherein the end wall of the working chamber facing the tunnel face (5) forms a partition wall (40). Hori Susumu shield.
のために用いられること、を特徴とする請求項14乃至20
のいずれか1に記載の堀進シールド。21. A hydraulic cylinder (30) for moving said working chamber.
The moat shield described in any one of the above.
(25)を通って降下可能であり、カッタヘッド(11)又
はより大きな廃物をピックアップするための把持手段
(31)が設けられていること、を特徴とする請求項14乃
至21のいずれか1に記載の堀進シールド。22. The work chamber (21) is provided with a cutter head (11) or a gripping means (31) for picking up a larger waste, which can be lowered through an opening (25) therethrough. The moat shield according to any one of claims 14 to 21, wherein the moat shield is provided.
向いた端面には掘削手段が設けられていること、を特徴
とする請求項1乃至22のいずれか1に記載の堀進シール
ド。23. The moat shield according to claim 1, wherein an excavation means is provided on an end face of the partition wall facing the tunnel face. .
(40)の直径に亘って配設された閉鎖可能な固化用開口
部が設けられていること、を特等とする請求項1乃至23
のいずれか1に記載の堀進シールド。24. The method according to claim 1, wherein the partition wall is provided with a closable solidification opening disposed over the diameter of the partition wall. To 23
The moat shield described in any one of the above.
(5)に向いた側には、流体状媒体を噴射するノズルが
設けられていること、を特徴とする請求項1乃至24のい
ずれか1に記載の堀進シールド。25. The nozzle according to claim 1, wherein a nozzle for injecting a fluid medium is provided on a side of the partition wall facing the tunnel face. Hori Susumu shield according to any one of the above.
Applications Claiming Priority (2)
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