Fahrbare Tunnelbohrmaschine. Die vorliegende Erfindung betrifft eine fahrbare Tunnelbohrmaschine, welche be zweckt, das Bohren der für eine Sprengung jeweils erforderlichen Sprenglöcher im Stol len zu erleichtern und zu beschleunigen, und welche es ermöglicht, selbst dann, wenn nur ganz wenige ausgebildete Mineure zur Verfü gung stehen und die Tunnelbohrmaschine in der Hauptsache durch nicht besonders ausge bildete Arbeiter bedient werden muss, durch Arbeiten nach einem im voraus erstellten Plan, wobei Lage und Richtung der einzelnen Sprenglöcher festgelegt sind, eine sehr gute Vortriebsleistung zu erzielen.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht der fahrbaren Tunnelbohrmaschine, Fig. 2 eine Draufsicht hiezu, teilweise im Schnitt, Fig. 3 eine Ansicht der Tunnelbohrma schine von vorn, Fig. 4 einen axialen Schnitt durch einen Vorschubzylinder für einen Bohrhammer. Auf zwei zweiachsigen, auf Schienen fah renden Drehgestellen 1 und 2 ist eine Brücke 3 gelagert.
Auf dem vordern Teil der Brücke 3 sind vier im Rechteck angeordnete, vertikale Gewindesäulen 4 in Spurlagern 5 drehbar gelagert, auf deren Gewinde je eine ein Muttergewinde aufweisende Hülse 6 sitzt, welche drehbar, aber axial nicht verschiebbar, in einer Bühne 7 gelagert sind. Auf dem untersten Teil jeder der vier Gewindesäulen 4, unmittelbar über dem Spurlager 5, unter der Bühne 7, ist je ein Kettenrad 8 fest verkeilt, und diese Kettenräder 8 sind von einer end losen Kette 9 umschlungen und in dieser Weise miteinander gekuppelt, so dass, wenn eine Gewindesäule 4 gedreht wird, auch die andern drei Gewindesäulen 4 sich drehen und dabei die Bühne 7 heben oder senken.
Die obern Enden der Gewindesäulen 4 sind mit einem Vierkant 10 zum Aufsetzen eines in der Zeichnung nicht dargestellten An triebsrades oder einer Ratsehe mit Hebel ver sehen.
Auf der Bühne 7, in deren Längsmittel ebene liegend, sind zwei koaxiale Achsen 11 und 12 fest gelagert, von denen die vordere, 11, in der Mitte und die hintere, 12, im hintern Teil der Bühne 7 liegt. Auf der Achse 1.1 sind zwei hohle Schwenkarme 13 und 14 gelagert, welche zwischen zwei quer auf der Bühne 7 gelagerten, vertikalen, halbkreis förmigem Führungsschienen 15 und 16 ver- schwenkbar geführt sind. Am äussern Teil jedes der beiden Schwenkarme 13 und 14 ist ein die Führungsschiene 16 übergreifendes Winkelstück 13' bzw. 14' angeordnet, in wel chem eine auf die Führungsschiene 16 ein wirkende Klemmschraube 13" bzw. 14" vor gesehen ist.
Mittels dieser Klemmschrauben 13" bzw. 14" können die Schwenkarme 13 bzw. 14 in beliebiger Lage an der Führungs- schiene 16 festgeklemmt werden. Auch auf der Achse 12 sind zwei hohle Schwenkarme 17 und 18 gelagert, welche zwischen zwei quer auf der Bühne 7 gelagerten, vertikalen, halb kreisförmigen Führungsschienen 19 und 20 verschwenkbar geführt sind.
Auch hier ist am äussern Teil jedes der_ beiden Schwenk arme 17 und 18 ein die Führungsschiene 20 übergreifendes Winkelstück 1<B>7</B> bzw. 18' an geordnet, in welchem eine zum Festklemmen der Schwenkarme 17 bzw. 18 an der Füh rungsschiene 20 dienende Klemmschraube 17" bzw. 18" vorgesehen ist. Die Führungsschie nen 16, 19 und 20 sind je mit einem Stütz bock 16', 19' bzw. 20' versehen.
Ausserdem sind die Führungsschienen 16 und 19 durch eine Traverse 21 verbunden und in dieser Weise versteift. Im :Schwenkarm 13 ist ein Tragarm 22 drehbar und verschiebbar ge führt und mittels einer am freien Ende des Schwenkarmes 13 vorgesehenen Klemm schraube 22' feststellbar, und in gleicher Weise ist im Schwenkarm 14 ein Tragarm 23 dreh bar und verschiebbar und mittels einer am freien Ende des Schwenkarmes 14 vorge sehenen Klemmschraube 23' feststellbar.
Die Tragarme 22 und 23 besitzen an ihrem äussern Ende je einen Gabelkopf 22" bzw. 23", in welchen je eine Achse 24 bzw. 25 sitzt, auf welchen je ein dickwandiges Rohr 26 bzw. 27 mittels eines an dessen mittlerem Teil vor gesehenen Lagerauges 26' bzw. 27' schwenk bar gelagert ist.
Im Schwenkarm 17 und im Schwenkarm 18 ist je ein Tragarm 28 bzw. 29 drehbar und verschiebbar geführt und mittels einer am freien Ende des Schwenkarmes 17 bzw. 18 vorgesehenen Klemmschraube 28' bzw. 29' feststellbar.
Jeder der beiden Trag arme 28 und 29 besitzt an seinem äussern Ende einen Gabelkopf 28" bzw. 29", in wel chem eine Achse 30 bzw. 31 sitzt, auf welcher ein Führungsstück 32 bzw. 33 schwenkbar gelagert ist, welches im hintern Ende des Rohres 26 bzw. 27 verschiebbar und mittels einer an diesem vorgesehenen Klemmschraube 32' bzw. 33' feststellbar ist. Die vordern Teile der Rohre 26 und 27 sind je als Vorschub zylinder für pneumatische Bohrhämmer aus- gebildet, welche im nachstehenden noch be schrieben werden.
An der Unterseite der Brücke 3, vor und hinter der Bühne 7, sind ebenfalls zwei in der Längsmittelebene liegende, koaxiale Achsen 34 und 35 fest gelagert, auf welchen je zwei hohle Schwenkarme 36 und 37 bzw. 38 und 39, von denen je der eine nach der einen und der andere nach der andern Seite zu liegt, schwenkbar gelagert.
An den äussersten Teilen dieser Schwenkarme 36, 37, 38 und 39 ist je eine Schraubenspindel 36', 37', 38' bzw. 39' aasgelenkt, welche in einer an der Brücke 3 drehbar und um eine zu den Achsen 34 und 35 parallele Achse schwenkbar, aber axial nicht verschiebbar gelagerten, mit einem Handrad versehenen Gewindebüchse 36", 37", 38" bzw. 39" sitzen, derart, dass durch Drehen dieser Gewindebüchsen 36", 37", 38" bzw. 39" die Schwenkarme 36, 37, 38 bzw. 39 auf und ab versehwenkt werden können.
In den Schwenkarmen 36 und 37 ist je ein Tragarm 40 bzw. 41 drehbar und verschiebbar geführt und mittels einer am vordern Ende des Schwenkarmes 36 bzw. 37 vorgesehenen Klemmschraube 40' bzw. 41' festklemmbar. Die Tragarme 40 und 41 besitzen an ihren äussern Enden je einen Gabelkopf 40" bzw. 41", in welchen auf einer Achse 42 bzw. 43 je ein dickwandiges Rohr 44 bzw. 45 mittels eines an dessen mittlerem Teil sitzenden Lagerauges 44' bzw. 45' schwenkbar gelagert ist. In den Schwenkarmen 38 und 39 ist je ein Tragarm 46 bzw. 47 drehbar und ver schiebbar geführt und mittels einer am vor- dern Ende des Schwenkarmes 38 bzw. 39 vor gesehenen Klemmschraube 46' bzw. 47' fest stellbar.
Auch diese Tragarme 46 und 47 besitzen an ihren äussern Enden einen Gabel kopf 46" bzw. 47", in welchem auf einer Achse 48 bzw. 49 ein Führungsstück 50 bzw. 51. schwenkbar gelagert ist. Diese Führungs stücke 50 und 51 sind in den hintern Enden der Rohre 44 bzw. 45 drehbar und ver schiebbar geführt und durch eine an diesen vorgesehene Klemmschraube 50' bzw. 51" feststellbar.
Auch hierbei ist der vordere Teil der Rohre 44 und 45 als Vorschubzylinder für je einen pneumatischen Bohrhammer ausgebildet, und. es wird diesbezüglich auf die folgende Beschreibung derselben verwiesen.
Auf dem vordern Teil der Bühne 7, vor der Führungsschiene 15, ist eine zur Achse 11 parallele Achse 52 fest gelagert, auf wel cher drei Lagerstücke 53, 54 und 55 ver- schwenkbar gelagert sind, welche mittels Klemmschrauben 56, 57 und 58 an der Füh rungsschiene 15 festgeklemmt und so in ihrer Lage fixiert werden können. An ihrem vor- dern Teil weisen die Lagerstücke 53, 54 und 55 je einen Gabelkopf 53', 54' und 55' auf, in welchen auf je einer zur Achse 52 senk rechten Achse ein Rohrstück 59, 60 bzw. 61 verschwenkbar gelagert ist.
Die Rohrstücke 59, 60 und 61 besitzen an ihrem hintern, ge schlossenen Ende je eine Klemmlasche 59', 60' bzw. 61', in. welchen je eine Klemmschraube 59", 60" bzw. 61" sitzt, welche einen bogen förmigen Schlitz je eines am hintern Teil der Lagerstücke 53, 54 und 55 vorgesehenen Klemmplatte 53", 54" bzw. 55" durchsetzt, derart, dass die Rohrstücke 59, 60 und 61 in ihrer Lage in der Ebene ihrer Lagerstücke 53, 54 bzw. 55 festgeklemmt werden können. Die Rolirstüeke 59, 60 und 61 sind als Vor schubzylinder für je einen pneumatischen Bohrhammer ausgebildet, welcher nachstehend noch näher beschrieben wird.
Die Vorschubzylinder sind also mit. den zugehörigen Bohrhämmern in Gruppen ein geteilt.
Der Zylinderraum der auf dem vordern Teil der Brücke 3 nach Lage und Richtung einstellbar gelagerten Vorschubzylinder in den vordern Teilen der Rohre 26, 27, 44 und 45 ist nach hinten durch einen in diese fest eingesetzten Boden 62 begrenzt. Bei den Vor- sehubzylindern der Rohrstücke 59, 60 und 61 ist ein solcher Boden nicht erforderlich, da sie hinten sowieso geschlossen sind. Im übri gen entsprechen aber die Vorschubzylinder dieser Rohrstücke 59, 60 und 61 genau den Vorsehubzylindei-n der Rohre 26, 27, 44 und 45.
In jedem Vorschubzylinder ist ein beid seitig mit Druckluft beaufschlagbarer Kolben 63, der mit einer Diehtungsmansehette 64 versehen ist, verschiebbar, welcher auf dem hintern Ende einer Kolbenstange 65 zwischen einem Anschlag 66 und einem Stellring 67 festgehalten ist. Die vorn aus dem Vorsehub- zylinder austretende Kolbenstange 65 ist in einem den Vorschubzylinder vorn abschlie ssenden, mit einer Stopfbüchse 68 versehenen Führungsstück 69 geführt., und sie trägt an ihrem vordern Ende einen pneumatischen Bohrhammer 70.
Der Vorschubzylinder be sitzt ein durchbohrtes Ansehlussauge 71, des sen Bohrung vor dem Boden 62 in den Zylin derraum mündet, an welchem ein Vierweg hahn 72, welchem Druckluft durch eine flexi ble Druckleitung 73 zugeführt wird, ange ordnet ist. Vom Vierweghahn 72 kann die Druckluft durch das durchbohrte Ansehluss- auge 71 in den hinter dem Kolben 63 liegen den Raum oder durch eine Leitung 74 in den vor dem Kolben 63 liegenden Raum des Vor schubzylinders geleitet werden, so dass der Kolben 63 von hinten oder von vorn mit Druckluft. beaufschlagt werden kann.
Das Küken des Vierweghahnes 72 ist so ausgebil det, dass, wenn die Druckluft durch das durchbohrte Anschlussauge 71 in den Raum hinter dem Kolben 63 geleitet wird, die Lei tung 74 mit einem Auslassstutzen 75 des Vier weghahnes 72 verbunden ist, während, wenn die Druckhtft durch die Leitung 74 in den vor dem Kolben 63 liegenden Raum geleitet wird, die Durchbohrung des Anschlussauges 71 mit , dem Auslassstutzen 75 verbunden ist.
Die Kolbenstange 65 ist axial durchbohrt, und durch diese Durchbohrung 65' wird dem pneumatischen Bohrhammer 70 die zu seinem Betriebe erforderliche Druckluft aus dem hinter dem Kolben 63 liegenden Raum des Vorschubzylinders zugeführt. Wenn der Vier weghahn 72 also so eingestellt ist, dass die Druckluft in den Raum hinter dem Kolben 63 geleitet wird, arbeitet der Bohrhammer 70 und erhält dabei gleichzeitig den erforder lichen Vorschub durch die auf den Kolben 63 wirkende Druckluft, wobei die Luft aus dem Raum vor dem Kolben 63 durch die Leitung 74 und den Auslassstutzen 75 ent weichen kann.
Muss der Bohrhammer 70 nach Fertigstellen eines Bohrloches oder zum Aus wechseln eines Bohrers zurückgezogen wer den, so wird der Vierweghahn 72 umgestellt, worauf die den Kolben 63 nun von vorn be- aufschlagende Druckluft diesen mit der Kol benstange 65 und dem an dieser sitzenden Bohrhammer zurückdrückt, wobei die Luft aus dem hinter dem Kolben 63 liegenden Raum durch den Auslassstutzen 75 entwei chen kann.
Auf dem hintern Teil der Brücke 3 ist ein Windkessel 76 gelagert, an dessen gegen die Bühne 7 zu liegender Vorderseite ein An schlussrohr 7 7 angeordnet ist, welches die An schlussstutzen 78 für sämtliche zu den Vor schubzylindern der Rohre 26, 27, 44, 45 sowie der Rohrstücke 59, 60 und 61 führenden fle xiblen Druckluftleitungen 73 trägt.
Über letz tere speist der Windkessel 76 alle Vorschub- zylinder. An der Hinterseite dieses Wind kessels 76 sind Anschlussstutzen 79 angeord net, an welche flexible Speiseleitungen 80 angeschlossen sind, durch welche der Wind kessel 76 von einem oder mehreren in der Zeichnung nicht dargestellten Kompressoren mit Pressluft gespeist wird. Der Windkessel 76 dient als Ausgleichbehälter für die Press luft und sichert einen störungsfreien Betrieb der Vorsehubzylinder und der Bohrhäm mer 70.
Die Brücke 3 besitzt an ihrem vordern, zwischen den Schwenkarmen 36, 37 und 38, 39 liegenden Teil auf jeder Seite einen auszieh baren Seitenteil 81 bzw. 82, welche, wenn die Tunnelbohz-nasehine in Arbeitsstellung vor Ort sich befindet, bis an die Seitenwände des Stollens ausgezogen werden können und dann eine Plattform für das Bedienungsper sonal bilden. Auch am hintern Teil, beidseitig des Windkessels 76, besitzt die Brücke 3 der artige seitlich ausziehbare Seitenteile 83 bzw. 84.
Die Tunnelbohrmaschine wird auf einem Geleise im Stollen in Arbeitsstellung vor Ort gefahren. Die Bühne 7 befindet sich zu diesem Zwecke in ihrer tiefsten Stellung. Die Schwenkarme 13, 14, 17, 18, 36, 37, 38 und 39 sind in waagrechter Stellung und die Tragarme 22, 23, 28, 29, 40, 41, 46 und 47 in ihre innersten Stellungen gebracht. Vor Ort wird die Tunnelbohrmaschine durch in der Zeichnung nicht dargestellte Radschuhe blockiert. Hierauf wird die Bühne 7 in eine Höhenlage gebracht, welche dem im Bau be findlichen Stollen am besten entspricht.
Die Bohrhämmer 70 werden durch entsprechendes Einstellen und Festklemmen der Schwenkarme 13, 14, 17, 18, 36, 37, 38 und 39 und der Tragarme 22, 23, 28, 29, 40, 41, 46 und 47 sowie der Lagerstücke 53, 54 und 55 und, der Rohrstücke 59, 60, 61 in eine solche Lage eingerichtet, wie sie die herzustellenden Bohr löcher erfordern. Hierbei wird mit. Vorteil im voraus ein genauer Plan aufgestellt, in welchem Lage und Richtung jedes Bohrloches festgelegt sind. Da die verwendeten Bohrer im allgemeinen gleich lang sind, kann für jedes Bohrloch die Stellung der Schwenkarme 13, 14, 17,<B>1</B>8, 36, 37, 38 und 39 und der Tragarme 22, 23, 28, 29, 40, 41, 46 und 47 sowie der Lagerstücke 53, 54 und 55 und der Rohrstücke 59, 60 und 61 angegeben werden.
Die Einstellung der Bohrhämmer 70 entsprechend den zu erstellenden Bohrlöehern wird dabei erheblich erleichtert, wenn an den Führungsschienen 15, 16, 1.9, 20, an den Schwenkarmen 13, 14, 17, 18, 36, 37, 38 und 39 sowie an den Klemmplatten 53", 54" und 55" Skalen angebracht sind, mit. deren Hilfe die Einstellung vorgenommen werden kann. Da auf diese Weise alle Bohrlöcher genau in der verlangten Lage und Richtung herge stellt werden, kann die beschriebene Tunnel bohrmaschine ohne weiteres auch von Arbeits kräften, welche für Mineurarbeit nicht be sonders ausgebildet sind, einwandfrei bedient werden. Nach dem ersten Einrichten der Bohrhämmer 70 wird durch Öffnen der Druckluftzufuhr das Bohren der Bohrlöcher eingeleitet.
Die Bohrhämmer 70 werden dabei automatisch vorgetrieben. lach Fertigstellen eines Bohrloches wird der betreffende Bohr hammer 70 durch Umstellen des Vierweg hahnes 72 seines Vorschubzylinders zurück gezogen und hierauf für ein weiteres Bohrloch neu eingestellt. Sind sämtliche Bohrlöcher ge- bohrt, so wird die Tunnelbohrmaschine fahr bereit gemacht, und auf dem Geleise zurück refahren.
Zum Heben und Senken der Bühne 7 könnte auch ein Motor vorgesehen sein, wel cher über ein Kettenrad die Kette 9 in Be wegung setzen könnte. An Stelle der Ge windesäulen. -1 und der mit Muttergewinde versehenen Hülsen 6 könnten auch hydrau lische Hebeeinrichtungen vorgesehen sein.
Um die zunächst der Sohle des Stollens befindlichen Bohrlöelier bohren zu können, können auch unter dem vordern Drehgestell 1, zwischen dessen Rädern, ein oder zwei Vor- sehubzylinder mit Bohrhämmern vorgesehen sein. Mit Vorteil würden jedoch diese unter' dem Drehgestell 1 liegenden Vorschubzylin- der abnehmbar gelagert und jeweils erst mon tiert, wenn die Tunnelbohrmaschine vor Ort in Arbeitsstellung gefahren ist.
Da die Vorschubzylinder aus praktischen Gründen oft kaum lang genug ausgebildet sein können, um in einem Arbeitsgang Bohr löcher der erforderlichen Tiefe zu bohren, kann so vorgegangen werden, dass zuerst Bohrlöcher so weit vorgetrieben werden, als es die Vorschubzylinder ermöglichen, worauf die pneumatischen Bohrhämmer zurückge zogen und deren Bohrer durch andere, um ein dem mittels der Vorschubzylinder erziel baren Vorschubes entsprechendes Mass längere Bohrer ersetzt werden.