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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Einrichtung zum Ausheben eines Schachts und
eines Tunnels.
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Fig. 1 ist eine diagrammartige Seitenschnittansicht des
herkömmlichen Verfahrens zum Ausheben eines Schachts und
eines Tunnels. Der Schacht a wird unter Verwendung eines
Vortriebs- oder Senkschachtverfahrens ausgehoben,
anschließend wird ein Tunnelschildbagger zum Boden des
Schachts bewegt und dazu verwendet, den Tunnel
auszuheben.
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In diesem herkömmlichen Verfahren ist es von Nachteil,
den Bagger in den Schacht bewegen zu müssen. Ein weiteres
Problem besteht darin, daß zum Ausheben des Schachts und
des Tunnels getrennte Maschinen vorgesehen werden müssen,
wodurch die Kosten erhöht werden.
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Angesichts dieser Nachteile ist es die Hauptaufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Einrichtung zu schaffen, bei denen ein Schacht und ein Tunnel
unter Verwendung einer einzigen Maschine ohne wesentliche
Unterbrechung zwischen dem Aushub des Schachts und dem
Aushub des Tunnels ausgehoben werden können.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Ausheben eines Schachts und eines Tunnels gekennzeichnet
durch die Schritte des Vortreibens eines an einem
Tunnelschildrahmen schwenkbar angebrachten Tunnelschildbaggers
nach unten und des Aushebens des Schachts, des Schwenkens
des Tunnelschildbaggers in bezug auf den Rahmen, so daß
er in die Richtung weist, in der der Tunnel ausgehoben
werden soll, und des Vortreibens des Tunnelschildbaggers
ohne den Tunnelschildrahmen in der genannten Richtung und
des Aushebens des Tunnels.
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Somit wird in dem Verfahren gemäß der Erfindung nur ein
einziger Bagger verwendet, der anfangs an einem
Tunnelschildrahmen, praktischerweise in einem mit dem
Tunnelschildrahmen verbundenen, teilzylindrischen Hautblech
angebracht ist. Der Tunnelschildbagger enthält eine
Schrämmvorrichtung, die entweder eine entfernbare äußere
Schrämmvorrichtung oder eine zurückziehbare Überhang-
Schrämmvorrichtung besitzt, wobei der Bagger anfangs in
Abwärtsrichtung orientiert und gezwungen wird, um den
Schacht auszuheben. Der Tunnelschildbagger bewegt sich im
Hautblech und im Tunnelschildrahmen progressiv nach
unten, bis die gewünschte Tiefe des Schachts erreicht
ist. Der Tunnelschildbagger, der am Tunnelschildrahmen
vorzugsweise mittels eines Hautblechs schwenkbar
angebracht ist, wird anschließend so geschwenkt, daß er in
die Richtung weist, in der sich der Tunnel erstrecken
soll, anschließend wird er in diese Richtung gezwungen,
um den Tunnel auszuheben.
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Die Erfindung umfaßt außerdem eine Einrichtung zur
Ausführung eines solchen Verfahrens und daher eine
Einrichtung zum Ausheben eines Schachts und eines Tunnels
des Typs, der einen Tunnelschildbagger enthält und
gekennzeichnet ist durch ein wenigstens teilzylindrisches
Hautblech, das an einem Tunnelschildrahmen angebracht
ist, und Mittel zum Vortreiben des Tunnelschildrahmens
und des Hautblechs nach unten, einen teilsphärischen
Dichtungskörper, der im Hautblech angebracht ist und um
eine im wesentliche horizontale Achse schwenkbar ist,
eine Dichtung, die sich zwischen dem Dichtungskörper und
dem Hautblech befindet, und ein inneres Hautblech, das im
Dichtungskörper beweglich gehalten wird und das den
Tunnelschildbagger trägt, wobei der Tunnelschildbagger
eine Schrämmvorrichtung mit einer zurückziehbaren
Überhang-Schrämmvorrichtung oder mit einer entfernbaren
äußeren Schrämmvorrichtung besitzt. Die Mittel zum
Vortreiben oder Zwingen des Tunnelschildrahmens und somit
auch des Hautblechs und des Tunnelschildbaggers nach
unten umfassen vorzugsweise Abwärtsschubvorrichtungen.
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Die Einrichtung enthält vorzugsweise außerdem Mittel,
z.B. Schubvorrichtungen, um den inneren
Hautblechabschnitt und den Tunnelschildbagger relativ zum
Dichtungskörper zu bewegen. Wenn daher im Gebrauch der Schacht bis
zu einer gewünschten Tiefe ausgehoben worden ist, wird
der Dichtungskörper, in dem sich der Tunnelschildbagger
befindet, relativ zum Hautblech geschwenkt, anschließend
werden der Tunnelschildbagger und der innere
Hautblechabschnitt aus dem Dichtungskörper bewegt, woraufhin sie mit
dem Aushub des Tunnels beginnen.
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Im Unterschied zum bekannten Verfahren zum Ausheben eines
Schachts und eines Tunnels ist der Schritt des Bewegens
des Tunnelschildbaggers zum Boden des Schachts beseitigt,
außerdem ist es nicht notwendig, getrennte Bagger zum
Ausheben des Schachts und des Tunnels bereitzustellen.
Die Einrichtung und das Verfahren der vorliegenden
Erfindung schaffen somit eine wesentliche Kostenersparnis
und Betriebsfreundlichkeit.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus
der folgenden Beschreibung bestimmter beispielhafter
Ausführungsformen hervor, die beispielhaft und mit Bezug
auf die Fig. 2 bis 17 der begleitenden Zeichnungen
gegeben wird, in denen:
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Fig. 2 eine Seitenschnittansicht einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht des
Baggers von Fig. 2 ist, der in die Position zum Ausheben
eines Tunnels geschwenkt ist;
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Fig. 4 eine Ansicht von unten des Baggers von Fig. 2 ist;
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Fig. 5 bis 7 Seitenansichten des Baggers von Fig. 2 sind,
die verschiedene Stufen der Schwenkbewegung des Baggers
und des Dichtungskörpers zeigen;
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Fig. 8 bis 10 Seitenansichten der zweiten Ausführungsform
der Erfindung sind, die den Dichtungskörper und den
Bagger in verschiedenen Stufen der Schwenkbewegung
zeigen;
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Fig. 11 bis 13 Seitenschnittansichten einer dritten
Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Stufen der
Schwenkbewegung sind;
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Fig. 14 eine Seitenschnittansicht einer vierten
Ausführungsform der Erfindung ist; und
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Fig. 15 bis 17 schematische Ansichten einer vierten
Ausführungsform der Erfindung in aufeinanderfolgenden
Stufen des Aushubs eines Schachts und eines Tunnels sind.
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Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Aushubeinrichtung zum
Ausheben eines Schachts 1 und eines Tunnels 2 besitzt
einen Hauptkörper, der einen Tunnelschildbagger 4 mit
einer Schrämmvorrichtung 3 umfaßt, wobei der Hauptkörper
während der Schacht-Aushuboperation von einem
zylindrischen Hautblech 5 aufgenommen ist. Der Bagger 4 ist
während des Aushubs des Schachts 1 in einem
teilsphärischen Dichtungskörper 9 untergebracht, der unter einem
Tunnelschildrahmen 8 angebracht ist. Der
Tunnelschildrahmen
8 ist mit dem Hautblech 5 einteilig ausgebildet und
kann im Gebrauch nach unten durch
Abwärtsschubvorrichtungen 7 gezwungen werden, welche sich an
Schachtauskleidungssegmenten 6 abstützen, die um den Schacht angeordnet
sind, um auf den Rahmen 8 eine Abwärtskraft auszuüben.
Der Dichtungskörper 9 ist so bemessen, daß er im
Hautblech 5 untergebracht werden kann.
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Der Dichtungskörper 9 trägt über ein
Umfangsdichtungselement 10 an der unteren Kante des Körpers 9 vertikal
beweglich einen inneren Hautblechabschnitt 28. Wie in
Fig. 3 gezeigt, besitzt der Dichtungskörper 9 rechte und
linke Träger 12, die über Tragzapfen 11 angeordnet sind,
welche sich von gegenüberliegenden Seiten der Innenfläche
des Hautblechs 5 erstrecken. Der Dichtungskörper ist
dadurch um eine horizontale Achse 13 schwenkbar, die zur
vertikalen Achse 5' des Hautblechs 5 senkrecht ist, so
daß der Bagger 4 zusammen mit dem Dichtungskörper 9 um
90º in eine Orientierung geschwenkt werden kann, die zum
Ausheben eines horizontalen Tunnels 2 geeignet ist (d.h.
in eine Orientierung, in der die Schrämmvorrichtung 3 in
Fig. 2 nach links weist; die linken und rechten Seiten
von Fig. 2 werden im folgenden als Vorderseite bzw. als
Rückseite bezeichnet) . Der untere Abschnitt des
Dichtungskörpers 9 ist horizontal abgeschnitten, um die
Schrämmvorrichtung 3 freizugeben, ferner ist ein weiterer
Bereich am oberen Teil seiner Rückseite oberhalb der
horizontalen Linie 13 beseitigt, um dadurch eine Öffnung
14 zu definieren. Der Dichtungskörper enthält somit einen
vorderen Dichtungsabschnitt 15 und einen hinteren
Dichtungsabschnitt 16.
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Der Teil des vorderen Dichtungsabschnitts 15 zwischen der
die Linie 13 enthaltenden horizontalen Ebene und der
oberen Kante der Öffnung 14 ist aus mehreren lösbar
verbundenen Plattensegmenten 17 zusammengesetzt, die an
Linien zusammenstoßen, welche durch die jeweiligen
Schnittlinien des Dichtungskörpers mit entsprechenden,
die Linie 13 enthaltenden Ebenen definiert sind.
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Ein nach oben und nach vorn um ungefähr 45º geneigtes
peripheres Dichtungselement 18 ist mit dem Hautblech 5
und dem Rahmen 8 verbunden und erstreckt sich um die
äußere Oberfläche des Dichtungskörpers 9 und bildet
zwischen dem Dichtungskörper 9, dem Hautblech 5 und dem
Rahmen 8 eine Dichtung.
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Der Tunnelschildrahmen 8 besitzt Schubvorrichtungen 19
und 20, die mit den Plattensegmenten 17 der vorderen und
hinteren Dichtungsabschnitte 15 bzw. 16 lösbar verbunden
sein können und die dazu verwendet werden, den
Dichtungskörper 9 um die Zapfen 11 zu schwenken.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Schrämmvorrichtung 3
eine innere Schrämmvorrichtung 21 und eine äußere
Schrämmvorrichtung 23, die mit der äußeren Umfangsfläche
der inneren Schrämmvorrichtung 29 über Kupplungen 22 in
der Schrämmvorrichtung 21 lösbar in Eingriff ist. Der
Außendurchmesser der äußeren Schrämmvorrichtung 23 ist
gleich dem Durchmesser des Hautblechs 5.
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Die Schrämmvorrichtungen 21 und 23 werden durch einen
Drehantrieb 24 am Bagger 4 gedreht und sind mittels eines
Hubmechanismus 25 vertikal beweglich.
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Das untere Ende des Hautblechs 5 erstreckt sich zur
äußeren Schrämmvorrichtung 23, wobei dessen vorderes Ende
im allgemeinen in Form eines umgedrehten U bei 26
weggeschnitten ist, um den Aushub des Tunnels 2 zu
ermöglichen. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet Schubvorrichtungen,
die dazu verwendet werden, den Bagger 4 horizontal aus
dem Dichtungskörper vorwärts zu bewegen und den Tunnel 2
auszuheben.
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Wenn der Schacht 1 und der Tunnel 2 ausgehoben werden,
ist die gesamte Aushubvorrichtung wie in Fig. 2 gezeigt
in der Weise angeordnet oder installiert, daß der Bagger
4 nach unten gerichtet ist und die Richtung geschwenkt
werden kann, in der der Tunnel 2 ausgehoben werden soll.
Die Schrämmvorrichtung 3 wird angetrieben, während die
Schubvorrichtungen 7 aktiviert werden, um den Bagger nach
unten zu zwingen, bis der Schacht 1 bis zur gewünschten
Tiefe ausgehoben worden ist. Wenn sich der Bagger nach
unten bewegt, bewegen sich der Rahmen 8 und das Hautblech
5 mit ihm. Lockere Erde und Sand, die durch den Bagger
erzeugt werden, können einfach durch die Öffnung 14 bis
zur Bodenoberfläche abgeführt werden. Es wird verhindert,
daß die lockere Erde und der Sand in den oberen Bereich
des Baggers 4 eindringen, da der Dichtungskörper 9 durch
die Dichtung 18 in bezug auf das Hautblech 5 und den
Tunnelschildrahmen 8 abgedichtet ist.
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Nachdem der Schacht 1 bis auf die gewünschte Tiefe
ausgehoben worden ist, wird mit dem Aushub des Tunnels 2
begonnen. Zunächst werden die Kupplungen 22
zurückgezogen, um die äußere Schrämmvorrichtung 23 von der inneren
Schrämmvorrichtung 21 zu trennen. Dann wird der
Hubmechanismus 25 aktiviert, um die innere Schrämmvorrichtung 21
in den Dichtungskörper 9 zu heben. Die innere
Schrämmvorrichtung 21 ist so bemessen, daß sie von der
hypothetischen Kugeloberfläche R umschlossen werden kann, wovon
der Dichtungskörper 9 einen Teil bildet.
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Danach werden die Schubvorrichtungen 19 und 20
ausgefahren, um den Dichtungskörper 9 um die Achse 13 längs eines
Bogens mit einer Länge, die gleich einem Plattensegment
17 ist, zu schwingen oder zu schwenken, wie in Fig. 5
gezeigt ist, woraufhin sie von den zugehörigen
Plattensegmenten 17 abgekoppelt werden. Das von der
Schubvorrichtung 19 abgekoppelte Plattensegment 17 wird außerdem
vom vorderen Dichtungsabschnitt 15 abgekoppelt und mit
dem hinteren Dichtungsabschnitt 16 sowie mit der
Schubvorrichtung 20 verbunden. Die Schubvorrichtung 19 wird
mit dem nachfolgenden Plattensegment 17 des vorderen
Dichtungsabschnitts 15 verbunden.
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Die Schubvorrichtungen 19 und 20 werden dann erneut
ausgefahren, um den Dichtungskörper 9 längs eines Bogens
zu drehen, dessen Länge einem Plattensegment 17
entspricht. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird diese Operation
solange wiederholt, bis der Bagger 4 horizontal
orientiert ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
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Anschließend werden unnötige Bestandteile abgenommen,
ferner werden verschiedene notwendige Bestandteile zur
Einrichtung hinzugefügt. An der inneren Oberfläche des
Hautblechs 5 und am hinteren Dichtungsabschnitt 16 werden
Rückverankerungen 29 befestigt. Die Schubvorrichtungen 27
zwingen den Bagger 4 horizontal nach vorne, wobei die
Gegenkräfte von den Schubvorrichtungen von den
Rückverankerungen 29 aufgenommen werden. Der Bagger 4 und das
innere Hautblech 28 verlassen somit den Dichtungskörper 9
und bewegen sich durch die Öffnung 26 im Hautblech 5 und
beginnen mit dem Aushub des Tunnels 2. Während der Tunnel
2 ausgehoben wird, wird am inneren Hautblechabschnitt 28
eine Dichtung aufrechterhalten.
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Während dieser Operation, insbesondere während des
Schwenkens des Baggers 4 ist der letztere vollständig von
der hypothetischen Oberfläche R eingeschlossen, so daß
das Schwenken des Baggers 4 mit einer verhältnismäßig
geringen Kraft und auf einfache Weise ausgeführt werden
kann.
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Wenn der Bagger 4 geschwenkt wird, werden die
Plattensegmente 17 nacheinander vom vorderen Dichtungsabschnitt 15
abgekoppelt und mit dem hinteren Dichtungsabschnitt 16
verbunden, so daß die Öffnung 14 stets groß genug
gehalten wird, um einen ausreichenden Arbeitsraum
sicherzustellen. Wegen der Dichtung zwischen dem Körper 9 und dem
Dichtungselement 18 wird ein Eindringen von ausgehobener
Erde und von ausgehobenem Sand in den oberen Bereich des
durch das Hautblech 5 definierten Raums verhindert.
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In der obigen Beschreibung ist die äußere
Schrämmvorrichtung 23 als nicht lösbar beschrieben worden. Alternativ
kann die innere Schrämmvorrichtung 21 mit einer Überhang-
Schrämmvorrichtung versehen sein, die ausgefahren und
zurückgezogen werden kann.
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Ein vertikal bewegliches Mantelrohr 5A (siehe Fig. 2)
kann so vorgesehen sein, daß es das Hautblech 5 umgibt,
um den Widerstand zu beseitigen, der entsteht, wenn der
Schacht ausgehoben wird. Das Mantelrohr kann mit dem
Hautblech verbunden sein.
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Die in den Fig. 8 bis 10 gezeigte zweite Ausführungsform
enthält einen inneren Mantel 30, der die Form des
Kugelstumpfs besitzt, der erhalten wird, wenn die oberen und
unteren Bereiche der Kugel oberhalb und unterhalb der
horizontalen Linie 13 abgeschnitten werden. Der Mantel
ist um die Achse 13 schwenkbar, wobei der
Tunnelschildbagger 4 in ihm angeordnet ist. Ein äußerer Mantel 31
besitzt ebenfalls die Form eines Kugelstumpfs und besitzt
eine Höhe oder axiale Abmessung, die größer als diejenige
des inneren Mantels 30 ist, wobei der äußere Mantel 31
über dem inneren Mantel 30 angeordnet ist. Die zweite
Ausführungsform besitzt daher einen teilsphärischen
Doppelmantel-Dichtungskörper 32. Der äußere Mantel 31 ist
ebenfalls um die Linie 13 schwenkbar, wobei er mit dem
Dichtungselement 18 wie oben mit Bezug auf Fig. 1
beschrieben in Eingriff bleibt. Das Bezugszeichen 33
bezeichnet eine Öffnung oder einen Raum über dem äußeren
Mantel 31.
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Fig. 8 zeigt den Bagger und den Dichtungskörper auf der
Grundfläche eines Schachts 1, der gerade ausgehoben
worden ist, wobei der Bagger 4 noch immer nach unten
gerichtet ist und das periphere Dichtungselement 18 mit
der vorderen oberen und mit der hinteren unteren Seite
des äußeren Mantels 31 in Kontakt ist. Der Bagger kann
sich nun in diejenige Orientierung drehen, die zum
Ausheben eines Tunnels notwendig ist.
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Zunächst veranlaßt eine (nicht gezeigte) Schubvorrichtung
zwischen dem äußeren Mantel und dem inneren Mantel 31
bzw. 30 den inneren Mantel 30 zum Schwenken in die in
Fig. 9 gezeigte Position. Dann veranlaßt eine (nicht
gezeigte) Schubvorrichtung zwischen dem
Tunnelschildrahmen 8 und dem äußeren Mantel 31 den äußeren Mantel 31
dazu, in die in Fig. 10 gezeigte Position zu schwenken.
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Der innere Mantel 30 wird anschließend dazu veranlaßt,
erneut in bezug auf den äußeren Mantel 31 in die in Fig.
10 gezeigte Position auf eine Weise zu schwenken, die im
wesentlichen der oben beschriebenen ähnelt, wodurch der
Bagger 4 mit horizontal orientierter Schrämmvorrichtung
angeordnet wird. Die Schwenkoperation für die inneren und
äußeren Mäntel 30 und 31 ist damit beendet.
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Der Bagger 4 ist in der imaginären sphärischen Oberfläche
R enthalten, wovon der innere Mantel 30 einen Teil
bildet; dadurch wird die Schwenkbewegung erleichtert, da
sie nicht behindert wird. Die Schwenkbewegung kann unter
Beibehaltung des Raums 33 ausgeführt werden, ferner wird
die Dichtung zwischen dem Doppelmantel-Dichtungskörper 32
und dem peripheren Dichtungselement 18 aufrechterhalten.
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Die Fig. 11 bis 13 zeigen eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, in der der Tunnelschildbagger 4
insgesamt von einem einzigen Dichtungskörper 35 umgeben
ist, der mit Ausnahme einer oberen Öffnung 34 und eines
abgeschnittenen unteren Bereichs, aus dem der Bagger 4
vorsteht, im wesentlichen vollständig sphärisch ist. Die
Schrämmvorrichtung 3 besitzt eine
Überhang-Schrämmvorrichtung 36, die in die imaginäre Oberfläche R der Kugel,
wovon der Dichtungskörper 35 einen Teil bildet,
zurückziehbar ist. Die untere oder Schrämmoberfläche der
Schrämmvorrichtung ist teilsphärisch. Das Bezugszeichen
37 bezeichnet Schwenkschubvorrichtungen im
Dichtungskörper 35; das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine
Führungsplatte an der Rückseite des Tunnelschildrahmens 8; und
das Bezugszeichen 29 bezeichnet Mittel für die Aufnahme
der Gegenkraft von den Schubvorrichtungen 37.
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Wenn der Bagger 4 aus der in Fig. 11 gezeigten Position
geschwenkt werden soll, wird zunächst die Überhang-
Schrämmvorrichtung 36 zurückgezogen, woraufhin das
Gegenkraft-Aufnahmemittel 39 bei der Öffnung 34 an der
Führungsplatte 38 befestigt wird. Die Schubvorrichtungen
37 werden ausgefahren, wobei die Gegenkräfte von dem
Aufnahmemittel 39 aufgenommen werden, so daß der
Dichtungskörper 35 dazu veranlaßt wird, um einen vorgegebenen
Winkel zu schwenken; dann wird die Befestigungsposition
des Aufnahmemittels um die Führungsplatte 38 bewegt, wie
in Fig. 12 gezeigt ist. Diese Operation wird wiederholt
ausgeführt, bis der Bagger 4 so orientiert ist, daß die
Schrämmvorrichtung in horizontaler Richtung zeigt, wie in
Fig. 13 gezeigt ist. Eine Arbeitsöffnung 40 wird wie in
Fig. 3 gezeigt erzeugt, so daß die Öffnung 34 nun vom
Tunnelschildrahmen 8 horizontal weggerichtet ist.
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Der Tunnelschildbagger 4 wird erneut in der imaginären
Kugeloberfläche R untergebracht, wovon der
Dichtungskörper 35 einen Teil bildet, wodurch wiederum die
Schwenkbewegung des Baggers erleichtert wird. Die Schwenkbewegung
kann unter Aufrechterhaltung der Dichtung zwischen dem
Dichtungskörper 35 und dem peripheren Dichtungselement 18
ausgeführt werden.
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Die in den Fig. 14 bis 17 gezeigte vierte Ausführungsform
enthält einen Tunnelschildbagger 41, der eine
Schrämmvorrichtung 3 besitzt, die den Hauptkörper der Einrichtung
zum Ausheben eines Schachts 1 und eines Tunnels 2 bildet.
Der Bagger 41 ist während des Aushubs des Schachts durch
am vorderen Endbereich des Hautblechs 5 befindliche
Tragzapfen 11 an seinem oberen Ende aufgehängt. Der
vordere oder untere Bereich des Hautblechs 5 ist oberhalb
der Zapfen 11 in einem Winkel von 45º abgeschnitten,
wobei darüber eine Verschlußplatte 44 angeordnet ist; der
innere Hautblechabschnitt 28, der die Wand des Baggers 41
bildet, besitzt einen um 45º geneigten Bereich, der von
seiner Oberseite in der Nähe der Verschlußplatte 44
ausgeschnitten ist und an dem an die Zapfen 11
angrenzenden Bereich beginnt und sich nach unten erstreckt. Der
Abschnitt 28, der den ausgeschnittenen Bereich enthält,
ist von der Abdeckung 45 eingeschlossen. Somit ist der
Raum 46, der die Schwenkung des Baggers erlaubt, zwischen
dem Bereich 45a der Abdeckung 45, die über dem
ausgeschnittenen Bereich des Abschnitts 28 liegt, und der
Verschlußplatte 44 definiert, so daß der Bagger 41 um 90º
in eine Richtung (in die Vorwärtsrichtung) um die Zapfen
11 mittels zweier Schubvorrichtungen 42 und 43 geschwenkt
werden kann (siehe auch Fig. 15). Die Schrämmvorrichtung
3 wird mittels eines an einer Trennwand 47 befindlichen
Antriebs 24 angetrieben und ist mit einer Überhang-
Schrämmvorrichtung 49 versehen, die sich längs der
äußeren Umfangsfläche eines Schrämmvorrichtungsrahmens 48
befindet.
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Am Abdeckungsbereich 45a ist ein teilsphärischer erster
Dichtungskörper 50A angebracht, der einen
teilsphärischen, gekrümmten Bereich 50a umfaßt, der sich vom
Abdeckungsbereich 45a durch die Verschlußplatte 44
erstreckt. Der erste Dichtungskörper 50A umfaßt ferner
eine Endplatte 50b, die das andere Ende des gekrümmten
Bereichs 50a mit den Zapfen 11 verbindet und sich
koplanar zur Platte 44 erstreckt, sowie Seitenplatten
50c, welche die durch die Platte 50a und 50b definierte
Rahmenstruktur verschließen oder vervollständigen. Am
oberen Ende des Baggers 41 ist ein zweiter
teilsphärischer Dichtungskörper 50B angebracht, dessen Mittelpunkt
sich im Schnittpunkt der Achse des inneren
Hautblechabschnitts 28 mit der Achse der Schwenkzapfen 11 befindet
und der einteilig mit dem Dichtungskörper 50A ausgebildet
ist. Bei einem Schwenken des Baggers 41 wird der
Dichtungskörper 50A gedreht und dabei durch eine Öffnung in
der Verschlußplatte 44 geführt. Gleichzeitig wird der
Dichtungskörper 50B durch die innere Oberfläche des
Hautblechs 5 gleitend geführt. Somit wird die Schwenkung
des Baggers 41 gleichmäßig ausgeführt, wobei der zwischen
den Dichtungskörpern 50A und 50B definierte Raum einen
Durchgang 51 bildet, der zwischen dem Innenraum des
inneren Hautblechabschnitts 28 und dem Innenraum des
Hautblechs 5 eine Verbindung herstellt. Das Bezugszeichen
52 bezeichnet ein Dichtungselement, das auf der
Verschlußplatte 44 angeordnet ist und das den
Dichtungskörper 50A abdichtet, wenn er sich durch die Verschlußplatte
bewegt. Das Bezugszeichen 53 bezeichnet ein
Dichtungselement, das im vorderen Bereich des Hautblechs 5 angeordnet
ist und als Dichtung gegen die Gleitoberfläche des
Dichtungskörpers 50B dient.
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Ein Mantelrohr 54 ist dazu vorgesehen, die Ausrichtung
der Achse des Baggers 41 auf diejenige des Hautblechs 5
aufrechtzuerhalten. Das Mantelrohr 54 umgibt den Bagger
41 und die äußere zylindrische Oberfläche des Hautblechs
5. Eine hydraulische Klopfeinrichtung vom Vorschubtyp
oder ein Vorsprung 55, der durch das Hautblech 5 in das
Mantelrohr 54 ausfahrbar und aus diesem zurückziehbar
ist, ist an der Innenwandfläche des Hautblechs 5
angebracht und dient als Mittel für die Herstellung und
Lösung einer Verbindung zwischen dem Mantelrohr 54 und
dem Hautblech 5. Ein Drahtseil 57 ist an seinem unteren
Ende mit dem hinteren Ende des Mantelrohrs 54 in
Eingriff, so daß das letztere in einem vom Hautblech 5
gelösten Zustand mittels einer Winde 56, die an der
Oberfläche installiert ist, zu dieser Oberfläche
hochgehoben werden kann.
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Während des Aushubs wird die Ausrichtung des
Tunnelschildbaggers 41 auf das Hautblech 5 durch das Mantelrohr
54 aufrechterhalten. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist die
Einrichtung so beschaffen, daß der Bagger 41 während des
Aushubs des Schachts nach unten gerichtet ist und dann in
eine geeignete Orientierung zum Aushub des Tunnels 2
schwenkbar ist. Der Aushub des Schachts 1 bis zu einer
vorgegebenen Tiefe wird durch Antreiben der
Schrämmvorrichtung 3 ausgeführt, wobei durch die Schubvorrichtungen
7 Abwärtsschubkräfte ausgeübt werden. Wenn in diesem Fall
der Bagger 41 sich an das Niveau annähert, auf dem sich
die Oberseite des Tunnels 2 befinden soll, werden die
Überhang-Schrämmvorrichtungen 49 aus der äußeren
Umfangsfläche des Schrämmvorrichtungsrahmens 48 auf derjenigen
Seite des Rahmens, auf der der Tunnel ausgehoben werden
soll, radial nach außen ausgefahren. Somit wird der Grund
auf einer Seite des Dichtungskörpers 50A ausgehoben, um
einen Raum zu schaffen, durch den der Bagger 41
geschwenkt werden kann. Lockere Erde und Sand, die beim
Aushub des Schachts 1 erzeugt werden, werden einfach zur
Oberfläche abgeführt, da der Innenraum des inneren
Hautblechabschnitts 28 mit dem Innenraum des Hautblechs 5
über den Durchlaß 51, der durch die Dichtungskörper 50A
und 50B definiert ist, in Verbindung steht. Selbst wenn
sich lockere Erde und Sand durch den Raum zwischen der
Wand des Rohrs 54 und der Wand des inneren
Hautblechabschnitts 28 in den Innenraum des Mantelrohrs 54 bewegen,
können sie nicht in den Innenraum des Hautblechabschnitts
28 und in das Hautblech 5 eindringen, so daß der
Hautblechabschnitt 28 durch die Abdeckung 45 abgedeckt ist
und der Innenraum des Hautblechs 5 durch die
Verschlußplatte 44 und die Dichtungselemente 52 und 53
verschlossen ist, welche mit den gleitenden Bereichen der
Dichtungskörper 50A und 50B in Eingriff sind.
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Um den Tunnel 2 auszuheben, wird die Stoßvorrichtung 55
zurückgezogen, um den Eingriff zwischen dem Mantelrohr 54
und dem Hautblech 5 zu lösen. Mehrere Seilwinden 56, die
an der Oberfläche installiert sind, werden dazu
verwendet, die Drahtseile 57 aufzuwickeln, die am Mantelrohr 54
befestigt sind, wodurch es hochgezogen wird. Gleichzeitig
wird die Überhang-Schrämmvorrichtung 49 zurückgezogen.
Dann wird die Schrämmvorrichtung 3 dazu angetrieben, den
Masse vor ihr auszugraben, wobei die Schubvorrichtung 42,
die den Tunnelschildrahmen 8 mit dem Dichtungskörper 50A
verbindet, ausgefahren wird, um den Bagger 41 zu
schwenken. In diesem Fall ist es unmöglich, den Bagger 41
lediglich unter Verwendung der Schubvorrichtung 42 um 90º
zu schwenken; daher wird, wie in Fig. 15 gezeigt, eine
zusätzliche Schubvorrichtung 43 verwendet, wobei die
Schubvorrichtungen 43 und 42 abwechselnd arbeiten, um den
Bagger 41 um 90º zu schwenken, so daß er in die Richtung
weist, in die der Tunnel 2 ausgehoben werden soll, wie in
Fig. 16b gezeigt ist. Der Bagger 41 wird gleichmäßig
geschwenkt, da der Dichtungskörper 50A durch die Öffnung
in der Verschlußplatte 44 geführt wird und da die äußere
Oberfläche des Dichtungskörpers 50B durch die innere
Oberfläche des Hautblechs 5 geführt wird.
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Nach Beendigung der Schwenkbewegung des Baggers 41 wird
beispielsweise durch den Dichtungskörper 50B ein Loch
gebildet, um durch dieses Loch Hinterfüllmaterial 58
einzuleiten, um den Untergrund unterhalb des Baggers 41
zu verfestigen oder zu verbessern, wie in Fig. 17 gezeigt
ist. Die Tunnelschild-Schubvorrichtungen 42 und 43, der
Dichtungskörper 50A, die Tragzapfen 11, der Abdeckbereich
45a usw. werden beseitigt, außerdem wird ein zusätzliches
inneres Hautblechelement 28a mit dem hinteren Ende des
inneren Hautblechabschnitts 28 verbunden, um den
letzteren in Form eines Rohrs zu erweitern. Innerhalb des
erweiterten zylindrischen, inneren Hautblechabschnitts 28
sind verschiedene Ausrüstungen wie etwa eine
Auswurfvorrichtung 59, eine Tunnelschild-Schubvorrichtung 60 und
andere Elemente, die für die Ausführung eines
Aushubvorgangs unter Verwendung eines Tunnelschildbaggers
notwendig sind, angeordnet. Eine Rückverankerung 61 ist
installiert, um die Gegenkraft der sich vorwärts bewegenden
Tunnelschild-Schubvorrichtung 60 aufzunehmen. Der Bagger
41 wird erneut aktiviert, um den Tunnel 2 auf
herkömmliche Weise auszuheben.
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Somit können unter Verwendung lediglich eines
Tunnelschildbaggers 41 der Schacht 1 und der Tunnel 2 ohne
wesentliche Verzögerung zwischen dem Aushub des Schachts
und des Tunnels ausgehoben werden.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht
auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt,
vielmehr können verschiedene Abwandlungen vorgenommen
werden. Beispielsweise kann das Mantelrohr 54 in den mit
Bezug auf die Fig. 2 bis 13 beschriebenen
Ausführungsformen
verwendet werden. Die Schwenkbewegung des Baggers 4
oder 41 kann anstelle der Schubvorrichtungen durch jedes
beliebige, geeignete Mittel ausgeführt werden. Das
Aushubmaterial kann zur Oberfläche mittels eines
Flüssigkeitstransportsystems oder mittels eines
Förderbandsystems abgeführt werden. Um den Eingriff zwischen dem
Mantelrohr 54 und dem Hautblech 5 zu schaffen und zu
lösen, kann jedes geeignete Mittel verwendet werden.