CH455865A - Tunnelbohrmaschine mit einem Schneidkopf - Google Patents

Description

  Tunnelbohrmaschine mit einem     Schneidkopf       Die Erfindung bezieht sich auf eine Tunnelbohrma  schine mit einem     Schneidkopf,    der mit die Ortsbrust  angreifenden Abbauwerkzeugen versehen und um eine  zur Tunnellängsachse parallele Drehachse mittels eines  Drehantriebes drehbar ist.  



  Zum Herstellen von     Tunneln    und Stollen sind vollme  chanisierte Tunnelschilde bekannt, die den Boden durch  Umlauf eines vorderen     Schneidkopfes    an der Ortsbrust,       d.h.    frontal, abbauen. Der Nachteil dieser an sich seit  langem bekannten Maschinen ist der, dass infolge der  Drehung des     Schneidkopfes    durch die     Reibungs-    und       Schneidkräfte    an der Ortsbrust ein Rückdrehmoment auf  den Tunnelschild einwirkt, so dass als Folge davon eine  Verdrehung des gesamten Schildes um seine Längsachse  im Laufe des     Vortriebs    häufig beobachtet wird.

   Man hat  versucht, diesen     nachteiligen    Auswirkungen durch Ein  bau von Stabilisierungsflossen, die sich ausserhalb des  Schildmantels befinden, oder andere Massnahmen entge  genzuwirken. Hierbei gingen in besonders festen oder  steinigen Böden die ausserhalb des Schildmantels liegen  den Teile der Stabilisierungsvorrichtung oft verloren und  gaben Anlass zu einer fortschreitenden Zerstörung oder  nennenswerten Beschädigungen des Schildes selbst.     Aus-          serdem    sind solche Mittel nur dort geeignet, wo     verhält-          nismässig    homogene, feinkörnige und bindige Böden  anstehen.

   In Fällen, wo im Tunnelquerschnitt gleichzeitig  neben- oder übereinander schwer und leicht abbaufähige  Böden angetroffen werden, kann es vorkommen, dass  von den leicht abbaufähigen Böden zuviel gefördert wird,  so dass dort Auflockerungen vor dem Schild entstehen.  Dadurch besteht die Gefahr, dass sich nennenswerte  Setzungen des darüber liegenden Geländes einstellen, die  insbesondere in bebauten     Flächen    grosse Schäden hervor  rufen können. Hinzu kommt, dass bei Auftreten einzel  ner Findlinge oder Hindernisse diese mit einem rotieren  den     Schneidkopf,    der die ganze Ortsbrust bestreicht,  nicht     freizuschneiden    sind.     v     Einen weiteren bekannten     Vortriebsschild    stellt die  Schürfkugel dar.

   Der besondere Nachteil dieser Vorrich  tung liegt darin, dass der Boden     grösstenteils    in dem  besonders gefährdeten Bereich vor der Schildschneide    abgebaut wird, weshalb das Verfahren nur in ausreichend  standfesten Böden zum Erfolg führen kann. Aber auch  dann sind nachteilige Setzungen nicht mit Sicherheit  auszuschliessen.  



  Die geschilderten Nachteile werden nach der Erfin  dung durch einen Drehantrieb ausgeschlossen, durch den  der     Schneidkopf    um seine Drehachse hin- und     herdreh-          bar    ist. Damit wird erreicht, dass durch die drehpendeln  de Bewegung die auf den Schild wirkenden Drehmomen  te in     wechselnder    Richtung und Grösse eingeleitet wer  den und eine unerwünschte Drehung des Schildes selbst  vermieden wird.  



  Falls eine Verdrehung des Schildes durch andere  Ursachen eingetreten ist, lässt sich diese durch bevorzug  tes Schürfen in einer der beiden Drehrichtungen rückgän  gig machen.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt einen Tunnelschild mit dem eingebauten       Schneidkopf    und dem Antrieb im Schnitt;       Fig.2    zeigt eine Vorderansicht des Tunnelschildes  nach     Fig.    1;       Fig.3    zeigt einen vergrösserten     Aussschnitt    aus       Fig.    1.  



  An speichenartigen, radialen Armen 1 des Schneid  kopfes sind beiderseits Abbauwerkzeuge, beispielsweise       Schneidmesser    2, angebracht. Die Antriebswelle 3 wird  durch den Drehbalken 4 mit Hilfe von hydraulischen  Pressen 5 in eine drehpendelnde Bewegung versetzt  Im     Gegensatz    zu den umlaufenden     Schneidköpfen     bestreichen die Abbauwerkzeuge daher jeweils nur ört  lich begrenzte Bodenbereiche, deren Grösse von dem  Ausschlag der Pendelbewegung     bestimmt    wird.

   Infolge  dessen ist bei der dargestellten Ausführungsform auch  ein     Teilbrustverbau        möglich,    der bei geschichtetem und       wechselndem    Baugrund grosse betriebliche und wirt  schaftliche Vorteile bietet.

   Insbesondere lässt sich beim  Auftreten von Findlingen oder dgl. durch Anpassen des  Bereiches der     Drehpendelbewegung    an die Lage des  Hindernisses dieses weitgehend     freischneiden.         Der     Schneidkopf    besteht im wesentlichen aus den       Werkzeugträgern    1, den     Schneidmessern    2 sowie wahl  weise verwendbaren und radial unterteilten,     sektorförmi-          gen    Stützplatten 8 mit federnden     Anpresselementen    9 für  die Stützplatten. Er ist im Tunnelschild 6 gelagert.  



  Die Stützplatten 8 werden zweckmässig so befestigt  und unterteilt, dass sie abschnittsweise aufgeklappt oder  ausgehängt werden können. Diese Massnahme     gewinnt     besondere     Bedeuteungwenn        einzelne    Hindernisse beseitigt  werden müssen, in der Ortsbrust standfeste Böden ange  troffen werden. Dieses teilweise Öffnen des     Brustverbau-          es    bei einer vollmechanisierten     Schildvortriebsmaschine     ist nur in Verbindung mit dem     drehpendelnden    Abbau  möglich.  



  Der Vortrieb des gesamten Tunnelschildes mit dem       Schneidkopf    erfolgt durch am Umfang des     Schildes     gelagerte Pressen 7, die sich auf der hinter dem Schild  bereits fertig gestellten Tunnelwand abstützen.  



       Fig.3        zeigt    die Anordnung der Stützplatten 8 am       Schneidkopf,    die durch federnde     Anpresselemente    9 eine  stetige Anlage unter Druck gegen den Boden an der  Ortsbrust gewährleisten sowie den Antrieb eines Eimer  schöpfrades 10. Dieses wird über die auf der Antriebs  welle 3 angebrachten     Sperrklinken    11 und das Sperrad 12  in eine     intermittierende    Drehung in nur     einer    Richtung  versetzt.  



  Dies kann beispielsweise durch pneumatische oder  hydraulische Mittel erfolgen. Sind die Messer bzw.  Werkzeuge nicht im Eingriff und laufen weiter, so  verhindern die federnden Stützplatten ein Nachrutschen  und Auflockern des Bodens vor der Brust.  



  Im übrigen sind zweckmässig     links    und rechts von  den Messern im     Brustverbau        Schlitze    angeordnet, durch  die der gelöste Boden nach hinten fällt.  



  Diese neue Art des     drehpendelnden        Schneidkopfes     kann neben den bisher üblichen Antriebsverfahren mit  elektrischen, hydraulischen oder sonstigen Motoren, be  sonders einfach und     wirtschaftlich    jedoch mit hydrauli  schen Hubzylindern     wechselseitig    bewegt werden. Bei  dem Antrieb mit hydraulischen     Hubzylindern    fallen die  sonst üblichen grossen Antriebselemente mit Getrieben       fort,    was wertvollen Arbeitsraum freigibt, besonders bei  kleinen Schilden.  



  Eine     vorteilhafte    Ergänzung der beschriebenen Ma  schine ist durch eine sinnvolle Kombination des Schneid  kopfes     mit    einem oder mehreren     individuell    arbeitenden  Abbaugeräten nach Art der     Hydraulikbagger    möglich.  Der zusätzliche Einsatz solcher Geräte ist besonders       vorteilhaft,    da durch den bevorzugten     Antrieb    mit Hub  zylindern genügend Raum für die Betätigung zur Verfü  gung steht. Verschiedenartige Grab- und Schürfwerkzeu  ge dieser individuellen Geräte können je nach Erforder  nis ausgetauscht werden.

   Während man bisher bei Versa  gen von vollmechanisierten     Vortriebsmethoden    zum  Handschacht übergehen musste, erlaubt die vorerwähnte  Kombination auch in solchen Fällen einen     maschinellen     Abbau durch Verwendung der individuellen Abbaugerä  te.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Tunnelbohrmaschine mit einem Schneidkopf, der mit die Ortsbrust angreifenden Abbauwerkzeugen versehen und um eine zur Tunnellängsachse parallele Drehachse mittels eines Drehantriebes drehbar ist, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb, durch den der Schneidkopf in eine hin- und herpendelnde Drehbewegung versetzt wer den kann. UNTERANSPRÜCHE 1. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an dem Schneidkopf in beiden Drehrichtungen arbeitende Abbauwerkzeuge an geordnet sind. 2.

   Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, die ein Vortriebsschild aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf in dem Schild so gelagert ist, dass er gegenüber dem Schild in Schildlängsrichtung vor und zurück bewegt werden kann. 3. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abbauwerkzeuge an spei cherartig angeordneten Werkzeugträgern des Schneid kopfes befestigt sind. 4. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwischen den Werkzeugträ gern des Schneidkopfes verbleibende freie Sektoren wahl weise durch Stützplatten abdeckbar sind. 5.

   Tunnelbohrmaschine nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Stützplatten an dem Schneidkopf abschnittweise aufklappbar oder aushängbar gelagert sind. 6. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Stützplatten am Schneidkopf derart federnd gelagert sind, dass sie unabhängig davon, ob die Abbauwerkzeuge in Eingriff sind, den jeweils erforderlichen Stützdruck gegenüber dem an der Orts brust anstehenden Boden ausüben. 7.

   Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf vorzugswei se schlitzartige Öffnungen enthält, durch die der gelöste Boden bei eingebauten Stützplatten nach hinten fällt. B. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine hin- und herpendelnde Drehbewegung des Schneidkopfes von hydraulischen Hubzylindern erzeugt wird.

   9. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Ausschlag der hin- und herpendelnden Drehbewegung des Schneidkopfes so ein stellbar ist, dass der Schneidkopf einen Sektor des Schildquerschnitts nicht bestreicht. 10. Tunnelbohrmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass hinter dem Schneidkopf ein Förderer für den gelösten Boden angebracht ist.

   <B>11.</B> Tunnelbohrmaschine nach Unteranspruch 10, da durch gekennzeichnet, dass hinter dem Schneidkopf ein Eimerschöpfrad angeordnet ist, welches vom Schneid kopf über ein Sperrklinkengetriebe antreibbar ist.