Einfachschild-TBM

Die Einfachschild-TBM in der Anwendung

Einfachschild-TBM sind der ideale Maschinentyp für Vortriebe in Festgestein und anderen standfesten, nicht wasserführenden Böden. Dank des verfahrenstypischen Tunnelausbaus mit Tübbingen oder im Rohrvortrieb können auch in Gebirgsformationen mit geringer Standzeit hohe Vortriebsleistungen erzielt werden.

Kraftvoll nach vorn

Beim Vortrieb mit einer Einfachschild-TBM wird ein mit Schneidrollen ausgestatteter rotierender Bohrkopf gegen die Ortsbrust gepresst. Um im Hartgestein mit punktuellen Gesteinsfestigkeiten von über 250 Megapascal effizient arbeiten zu können, sind hohe Anpresskräfte notwendig. Unter diesem Druck überwinden die Schneidrollen die Druck- und Zugfestigkeiten des anstehenden Gebirges und lösen dabei sogenannte Chips aus der Ortsbrust. Wasserdüsen reduzieren die Staubentwicklung und können die Bohrwerkzeuge kühlen. Am Bohrkopf angebrachte Räumer nehmen das Bohrklein auf. Durch die Bohrkopfrotation rutscht es dank der Schwerkraft über integrierte Kanäle zum Zentrum der Maschine und fällt durch den trichterförmigen Muckring auf das Maschinenband. Am Ende des Maschinenbands werden die Felschips an Förderbänder oder Transportfahrzeuge übergeben und aus dem Tunnel befördert.

Die Schneidrollen sind so im Bohrkopf montiert, dass sie im Schutz des Bohrkopfstahlbaus rückwärtig gewechselt werden können, ohne dass Wartungspersonal sich in den ungeschützten Bereich vor dem Bohrkopf begeben muss.

Präzise Steuerung, einfacher Werkzeugwechsel

Der Bohrdurchmesser ist bei geschildeten Hartgesteins-TBM größer als der Schildmantel. Zudem ist die Bohrachse des Bohrkopfs zur Maschinenachse nach oben versetzt. Dieser Überschnitt ermöglicht die Steuerung der Maschine und schützt vor einem Verklemmen im Gebirge. Im Schild integrierte, hydraulische Stabilisatoren reduzieren während des Vortriebes die Vibrationen.

Zur Steuerung der Maschine werden entweder fest eingebaute Antriebe mit Steuerzylindern oder verschiebbare Antriebe mit Gelenklager oder Torque-Box-Zylindern und zusätzlichen Längsverschiebezylindern eingesetzt. Das ermöglicht im Vortrieb sehr enge Kurvenradien. Zusätzlich kann durch Shiften der Kaliberrollen und optionalem Einbau von Überschneidgehäusen eine Vergrößerung des Bohrdurchmessers erreicht werden. Bei allen Antriebstypen kann der Bohrkopf für einen direkten Zugang zur Ortsbrust zurückgezogen werden. Eine weitere Besonderheit betrifft Einfachschild-TBM im Rohrvortrieb: Ihr Bohrkopf kann in beide Richtungen gedreht werden und wirkt der Gefahr von Verrollungen der Maschine entgegen.

Schnell und sicher

Die Gebirgssicherung bei Einfachschild-TBM erfolgt mit Tübbingen oder im Rohrvortrieb. Die Abhängigkeit zwischen Vortrieb und Tunnelausbau in nachbrüchigen Felsformationen oder Festgestein mit geringer Standzeit ist dadurch minimiert. Die Maschine ist jederzeit geschützt, zusätzliche Felssicherungsmaßnahmen und damit verbundene Verzögerungen im Vortrieb sind in der Regel nicht notwendig. In begehbaren Maschinen ist durch vorauseilende Baugrundverbesserung eine Erweiterung des geologischen Einsatzbereichs möglich. Wasserzuflüsse können dadurch auf ein beherrschbares Maß reduziert werden. Dazu wird über Injektionsbohrungen durch den Bohrkopf und den Schild vor der Ortsbrust ein vorlaufender Injektionskörper aufgebaut. Entwässerungssysteme pumpen das kontrolliert eintretende Wasser ab.

Know-how für einen optimalen Vortrieb

Das Bohrkopfdesign, die Anzahl der Schneidrollen und die Bohrkopföffnungen müssen in Abhängigkeit des zu erwartenden Baugrunds bestmöglich in Hinblick auf Vortriebsleistung und Verschleiß abgestimmt sein. Dazu zählen leistungsstarke Bohrkopfantriebe, die auch bei hohen Drehzahlen noch ausreichend Drehmoment zur Verfügung stellen. Durch zahlreiche Projektreferenzen kann Herrenknecht hierbei auf einen einzigartigen Erfahrungsschatz zurückgreifen und projektspezifische Lösungen entwickeln.