CN104081002B - 隧道掘进或开采机器 - Google Patents

Abstract

在包括切削刀具(4)和平台(10)的隧道掘进或开采机器中，其中切削刀具能够在掘进面上移动并被布置在吊杆(2)上，所述平台能够在所述机器的纵向方向上移动并承载坑道顶支撑装置，所述坑道顶支撑装置包括支撑操纵器(13)或支撑装置(40)和锚杆‑钻孔和锚杆‑设置装置(14)，其中所述锚杆‑钻孔和锚杆‑设置装置(14)以可在停放位置和操作位置之间枢转的方式紧固到所述可移动的平台(10)，且所述支撑操纵器(13)或支撑装置(40)具有伸缩臂(16)，所述伸缩臂(16)以垂直可枢转的方式紧固到所述可移动的平台(10)，其中所述支撑操纵器(13)或支撑装置(40)和所述锚杆‑钻孔和锚杆‑设置装置(14)以相互隔开预定的固定距离紧固到所述可移动的平台(10)并能够与所述可移动的平台(10)一起在缩回位置和向前位移的位置之间位移。

Description

隧道掘进或开采机器

技术领域

本发明涉及一种隧道掘进或开采机器，其包括切削刀具和平台，该切削刀具能够在掘进面(heading face)上移动且被布置在吊杆上，平台能够在机器的纵向方向上移动并承载道路支撑装置。

背景技术

这样的隧道掘进或开采机器从AT 507495 A1是已知的。

当固定和支撑开隧道的道路时，通常提供各种类型的固定和道路支撑装置，其中，根据岩石的结构，除锚杆-钻孔和锚杆-设置装置之外，还需要用于操纵和定位支撑框架或拱形结构的喷浆混凝土操纵器或装置。常规的隧道掘进或开采机器不完全满足这些需求，这是因为不同类型的道路支撑装置不能同时和以空间节省方式在合适位置设置。例如，已经提出用于支撑元件(比如支撑框架或支撑拱形结构)的操纵装置，其与隧道掘进或开采机器分离。然而，通过提供分离的装置，大大地增加道路固定和支撑措施所需要的努力，其中，由于在受支撑的道路中受限的可利用的空间，关于还在紧接于掘进面后方的位置上执行支撑措施存在困难。

布置在滑动轨道上的锚杆-钻孔和锚杆-设置装置从AT 502 047 A4是已知的，在该文献中，用于提升和用于安装覆盖垫的另外的操纵器被紧固到锚杆-钻孔和锚杆-设置的转台(rollover)。具有两个锚杆-钻孔和锚杆-设置装置的支撑装置的实施方式是AT 413230 B的主题，其中锚杆-钻孔和锚杆-设置装置可枢转地支撑于在机器的纵向方向上可移动的锚杆平台上。

DE 29 34 625 A1公开了支撑装置与隧道掘进机器的组合，其中，支撑操纵器被固定到滑动轨道，使得预组装的支撑拱形结构可沿隧道掘进机器输送并定位在隧道掘进机器的前面区域中的道路中。

相比之下，在DE 34 13 261 A1的主题的情形中，使用了回转式起重机，其被固定到隧道掘进机器的后侧，用于提升预组装的支撑拱形结构并用于传递到支撑操纵器，该支撑操纵器可在滑动轨道上移动。

用于可在滑动轨道上移动的支撑操纵器的另一示例可从DE 29 08452 A1得到。

发明内容

因此，一方面，所描述的实施方式涉及提供关于隧道掘进机器的单独的道路支撑装置，由此尽管在道路支撑过程的范围内的具体操作可以被机械化且被有效地设计，但是手动操作仍是需要的。另一方面，所描述的实施方式涉及多功能解决方案(比如，AT 507495 A1)，尽管它们在其使用上是通用的，但是在单独的情形中，必须做出修改，这使机械化操作方法变得困难。

因此，本发明旨在进一步开发一种具有集成的道路支撑装置的隧道掘进机器，以便能够大大地提高用于组合的道路支撑过程的机械化程度。同时，单独的支撑装置应能够定位在隧道掘进机器上，使得能够实现最低可能的净空高(headway)。

为了实现该目的，本发明基本上针对道路支撑装置提出，其包括支撑操纵器和锚杆-钻孔和锚杆-设置装置，其中所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以可在停放位置和操作位置之间枢转的方式紧固到可移动的平台，且支撑操纵器具有伸缩臂，所述伸缩臂以垂直可枢转的方式紧固到可移动的平台并承载用于临时地夹起至少一个支撑元件、特别是支撑拱形结构的夹紧装置，其中支撑操纵器和锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以相互隔开预定的固定距离紧固到可移动的平台并能够与可移动的平台一起在缩回位置和向前位移的位置之间位移。

在本发明的另外实施方式中，基本上针对道路支撑装置提出，其包括锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以及指定给所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置的、用于坑道顶(roof)的支撑装置，其中所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以可在停放位置和操作位置之间枢转的方式紧固到可移动的平台，且支撑装置具有伸缩臂，所述伸缩臂以垂直可枢转的方式紧固到可移动的平台，其中所述支撑装置和所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以相互隔开预定的固定距离紧固到可移动的平台并能够与可移动的平台一起在缩回位置和向前位移的位置之间位移。

由于锚杆-钻孔和锚杆-设置装置可枢转地布置在停放位置和操作位置之间的结果，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置可以在掘进(heading)期间放置在道路之外以节省空间，而不会妨碍切割过程。在停放位置，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置优选地被折叠起来平放在可移动的平台上。由于支撑操纵器或支撑装置具有以垂直可枢转的方式紧固到可移动的平台的伸缩臂，所以对于掘进来说，支撑操纵器或支撑装置可以向下枢转到可移动的平台上，以便因此最小化所占据的空间。根据本发明的支撑操纵器的垂直可枢转的伸缩臂具有夹紧装置，借助于该夹紧装置，支撑元件、特别是支撑拱形结构的各个单独的节段或已经拧紧在一起的多个节段被保持并进入安装位置。

由于臂的可枢转的和伸缩的设计，夹紧装置连同被临时地保持在夹紧装置中的支撑元件一起可以被精确地定位。在夹紧装置已经将所述至少一个支撑元件带到意图的位置之后，支撑元件通常被从下到上安装，其中首先定位支柱，并且经由间隔杆将支撑拱形结构连接到之前的支撑拱形结构。

由于支撑操纵器或支撑装置以及锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以彼此隔开预定的固定距离紧固到可移动的平台，所以不必设置两个支撑装置的相互位置，使得操纵更简单且可提高机械化。锚杆-钻孔和锚杆-设置装置相对于支撑操纵器的操作位置特别地被选择成使得锚杆可设置在由通过夹紧元件定位的支撑元件限定的垂直平面的区域中。在支撑装置的情形中，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置相对于支撑装置的操作位置被选择成使得锚杆可以设置在由支撑装置支撑的坑道顶的区域中。

在这方面，优选的另外的实施方式针对支撑装置提出，其具有能够压靠于坑道顶的支撑板。

在这方面，优选的另外的实施方式针对操作位置提出，其被选择成使得锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以及支撑装置在操作位置在坑道顶的位于切削刀具前面的区域中变得有效。

根据优选的另外的实施方式，可以通过进一步包括起重机的道路支撑装置进一步改进道路支撑过程的机械化，起重机具有能够围绕水平旋转轴线旋转的伸缩起重臂。这里，起重机优选地在距支撑操纵器或支撑装置预定的固定距离处紧固到可移动的平台。总的来说，可移动的平台承载道路支撑过程所需的所有基本的道路支撑装置，即起重机、支撑操纵器或支撑装置以及锚杆-钻孔和锚杆-设置装置。道路支撑过程优选地以这样的方式执行，即：使得在平台的缩回位置中，起重机首先夹紧至少一个道路支撑元件，将其向上提升，通过枢转起重机的起重臂将其向前输送，并将其存放在夹紧装置的保持装置中。然后，可移动的平台被向前位移，且所述至少一个支撑元件借助于支撑操纵器的伸缩臂而被压到坑道顶上。

在这方面，优选的另外的实施方式针对夹紧装置提出，其包括至少一个，优选为两个保持凹座，在每一种情形中，该保持凹座用于支撑元件，特别是用于支撑拱形结构。在具有两个保持凹座的一个实施方式的情形中，两个支撑元件，特别是支撑拱形结构，可以因此被同时带到组装位置，使得道路支撑过程的速度可以得到增加。而且，同时，两个连续的支撑元件之间的期望距离由两个保持凹座之间的距离预先限定。

如果根据优选的另外的实施方式，夹紧装置包括承载装置，该承载装置特别是拱形的，其用于临时地夹起覆盖垫，则同时，覆盖垫可以通过压到坑道上的夹紧装置或支撑元件来定位，使得在此之后，锚杆-设置过程可立即开始。

为了增加平台的稳定性，优选地，针对平台提出，其在向上位移的位置被支撑在布置于吊杆上的支撑件上。

锚杆-钻孔和锚杆-设置装置在停放位置和操作位置之间的枢转以及在整个道路轮廓中设置锚杆所需的自由度在设计方面通过提供用于使锚杆-钻孔和锚杆-设置装置在停放位置和操作位置之间枢转的枢转装置而特别容易实现，转台布置在该枢转装置上，借助于转台，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置在操作位置能够围绕在机器的纵向方向延伸的旋转轴线枢转。这里，如果枢转装置布置在可移动的平台的前端上，则是特别有利的。这使得转台或锚杆-钻孔和锚杆-设置装置能够枢转超出可移动的平台的前端向下进入操作位置，使得在道路轮廓内，能够获得锚杆-钻孔和锚杆-设置装置的最中心的定位。

为了在钻孔过程期间和当设置锚杆时稳定锚杆-钻孔和锚杆-设置装置，实施方式优选地进一步被开发，使得枢转装置具有至少一个支撑支柱，该支撑支柱在锚杆-钻孔和锚杆-设置装置的操作位置能够抵靠地面(floor)延伸。

为了使锚杆-钻孔和锚杆-设置装置的操作对于操作人员来说更容易，优选地提出：在机器的纵向中心平面的两侧，在可移动的平台上均布置工作平台。特别是，可通过下降和提升装置来相对于可移动的平台下降和提升相应的工作平台。

考虑到在道路支撑过程期间作用于道路支撑装置的力，特别稳定的平台引导是有利的。根据优选的另外的实施方式，这通过在两侧都由布置在机器框架上的导轨包围的可移动的平台来实现。

附图说明

下面通过在附图中示意性地图示的示范性实施方式来更详细地解释本发明。在该附图中：

图1示出了根据权利要求1的隧道掘进或开采机器的侧视图，其中可移动的平台处在缩回位置，

图2是根据图1的机器的前视图，

图3是根据图1的机器的侧视图，其中可移动的平台处在向前位移的位置，

图4是根据图3的机器的前视图，

图5是由道路拱形结构支撑的道路中的机器的斜视图，

图6是根据权利要求2的隧道掘进或开采机器的侧视图，以及

图7是根据图6的机器的平面图。

具体实施方式

图1中以1表示根据本发明的权利要求1的隧道掘进机器或开采机器，其中，切割辊3附接到吊杆2，该切割辊3能够围绕水平轴线旋转并具有布置在切割辊3的周界上的多个切削刀具4。吊杆2可在双向箭头5的方向上垂直地枢转，使得切削刀具可以在未示出的掘进面上移动。用于挖掘出的材料的清除工具以6表示，借助于清除工具，可将挖掘出的材料转移到在机器的纵向方向上延伸的输送装置。挖掘出的材料借助于输送装置输送到机器的后端7，在后端处，例如，挖掘出的材料被转移到呈带式输送机或链式输送机形式的固定输送装置。机器1还具有履带牵引单元8。

导轨9在机器的纵向中心平面的两侧布置在机器1的机器框架上，可移动的平台10在导轨9中沿双向箭头11的方向可位移地引导。可移动的平台10携带了多个道路支撑装置，即起重机12、支撑操纵器13和锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14。可移动的平台10在图1中示出处于缩回位置。在该停放位置，道路支撑装置12、13、14被折叠起来，以便最小化所占据的空间并尽可能小地妨碍切削过程。因此，例如，起重机12的伸缩起重臂15向下枢转，即，特别是进入平行于可移动的平台10的姿势。支撑操纵器13的伸缩臂16也处在向下枢转的位置，由此支撑操纵器的夹紧装置17也搁放在可移动的平台10上。锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14包括枢转装置18，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14可以借助于枢转装置18在图1示出的停放位置和图3示出的操作位置之间来回枢转。在图1示出的停放位置，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14优选地横向于机器的纵向方向延伸，如能够在根据图2的前视图中特别清楚地认识到的。在图1示出的锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14的停放位置，仅支撑支柱19从可移动的平台10伸出。

在根据图2的前视图中，可以认识到，在每一种情形中，导轨9具有U形横截面，其包围可移动的平台10的侧向引导元件20。而且，可以看到，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14在停放位置横向地定位，即其横向于机器的纵向方向延伸。此外，在图2中可以识别出输送装置21，该输送装置21布置在两个清除工具6之间且在机器的纵向方向延伸。

在图3中示出了图1示出的机器，其中向前位移的平台10和道路支撑装置被带到操作位置中。借助于示意性地图示的位移驱动器22，使可移动的平台10向前移动，其中例如，位移驱动器由链式驱动器形成。在平台10的向前移动的位置中，其被支撑在吊杆2的支撑件23上。支撑操纵器13的伸缩臂16已经延伸出来并借助于液压缸活塞动力单元24而被向上枢转。臂16的枢轴销以25标示。夹紧装置17也处在操作位置并经由铰链26以可枢转的方式紧固到臂16。夹紧装置17的枢转驱动器由液压缸活塞动力单元27形成。夹紧装置17具有两个保持凹座39，其中，如图5中示出的，在每一种情形中，支撑拱形结构可以被夹在或保持在保持凹座39中。

锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14借助于枢转装置18从停放位置(图1)枢转到操作位置(图3)。为此，枢转装置18包括枢转臂28，该枢转臂28可以借助于液压缸活塞动力单元29围绕枢轴销30枢转。枢转臂28承载转台31，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14则附接到转台31并且转台31能够使锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14围绕枢轴线32枢转。在图3中，可以看到，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14在操作位置与坑道顶成直角放置，其中锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14和支撑操纵器13的相互定位可以作得使得锚杆可以设置在保持在夹紧装置17的保持凹座39中的支撑拱形结构之间。从图3图示的位置开始，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14可以围绕轴线32枢转，由此，锚杆可以在位于两个支撑拱形结构之间的垂直平面上设置在整个道路轮廓中。

在图4中，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14被示出处在向下枢转的位置，其中锚杆可以靠近地面设置。而且，在图3和图4两者中均可以看到，锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14可以借助于支撑支柱19来支撑并稳定，该支撑支柱19可抵靠地面延伸。此外，在每一种情形中，在机器的纵向中心平面的两侧，可以看到下降的工作平台33，其允许操作人员更靠近支撑拱形结构或锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14。

在图4中，以34表示道路轮廓。支撑拱形结构35被夹/保持在夹紧装置17中，在有加固元件36插入的情况下，支撑拱形结构35支撑道路轮廓。此外，可看到覆盖垫37，其借助于布置在夹紧装置17上的拱形承载装置38压靠于坑道顶。

在根据图5的斜视图中，现在可以看到整个道路段，多个支撑拱形结构35被插入该段中，以稳定道路轮廓34。可以看到，两个支撑拱形结构35分别放在夹紧装置17或其保持凹座39中。另外，根据图5的图示对应于图3和图4中的那些图示，且因此相同的附图标记已经被保留。

在图6中，根据权利要求2的隧道掘进机器或开采机器1被示出处在操作位置，其包括指定给锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14的支撑装置40(用于坑道顶)。支撑装置40和布置在中心平面两侧的锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14以相互的预定的固定距离紧固到可移动的平台10。支撑装置40具有以垂直可枢转的方式紧固到可移动的平台10的伸缩臂41。另外，根据图6和图7的实施方式对应于根据图1至5的实施方式，且因此图1至5中的附图标记已经被保留。

在根据图7的平面图中，可看到锚杆-钻孔和锚杆-设置装置14以及支撑装置40关于彼此的布置情况，其已经被选择成使得支撑装置在锚固过程期间压靠于坑道顶并固定仍未锚固的坑道顶区域。

Claims (27)

1.一种隧道掘进或开采机器，包括切削刀具和平台，所述切削刀具能够在掘进面上移动并被布置在吊杆上，所述平台能够在所述机器的纵向方向上移动并承载道路支撑装置，其特征在于，所述道路支撑装置包括支撑操纵器(13)和锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)，其中所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)以可在停放位置和操作位置之间枢转的方式紧固到所述平台(10)，且所述支撑操纵器(13)具有伸缩臂(16)，所述伸缩臂(16)以垂直可枢转的方式紧固到所述平台(10)并承载用于临时地夹起至少一个支撑元件的夹紧装置(17)，其中所述支撑操纵器(13)和所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)以相互隔开预定的固定距离紧固到所述平台(10)并能够与所述平台(10)一起在缩回位置和向前位移的位置之间位移，并且其中所述平台(10)能够在机器框架上移动。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述至少一个支撑元件是支撑拱形结构。

3.根据权利要求1所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述道路支撑装置还包括起重机(12)，所述起重机(12)具有能够围绕水平旋转轴线旋转的伸缩起重臂(15)。

4.根据权利要求3所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述起重机(12)以距所述支撑操纵器(13)预定的固定距离紧固到所述平台(10)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述夹紧装置(17)包括至少一个保持凹座(28)，在每一种情形中，所述保持凹座(28)用于支撑元件。

6.根据权利要求5所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述支撑元件是支撑拱形结构(35)。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述夹紧装置(17)包括两个保持凹座(28)，在每一种情形中，所述保持凹座(28)用于支撑元件。

8.根据权利要求7所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述支撑元件是支撑拱形结构(35)。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述夹紧装置(17)包括承载装置(38)，所述承载装置(38)用于临时地夹起覆盖垫(37)。

10.根据权利要求9所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述承载装置(38)是拱形的。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述平台(10)在所述向前位移的位置中被支撑在布置于所述吊杆(2)上的支撑件上。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，设置用于使所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)在所述停放位置和所述操作位置之间枢转的枢转装置(18)，在所述枢转装置(18)上布置转台(31)，借助于所述转台(31)，所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)在所述操作位置中能够围绕在所述机器的纵向方向上延伸的旋转轴线(32)枢转。

13.根据权利要求12所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述枢转装置(18)被布置在所述平台(10)的前端上。

14.根据权利要求13所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述枢转装置(18)具有至少一个支撑支柱(19)，所述至少一个支撑支柱(19)能够在所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)的操作位置中抵靠地面延伸。

15.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述平台(10)在两侧均由被布置在机器框架上的导轨(9)包围。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，在所述机器的纵向中心平面的两侧，在所述平台(10)上均布置了工作平台(33)。

17.根据权利要求16所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述工作平台(33)在每一种情形中能够借助于下降和提升装置而相对于所述平台(10)下降和提升。

18.一种隧道掘进或开采机器，包括切削刀具和平台，所述切削刀具能够在掘进面上移动并被布置在吊杆上，所述平台能够在所述机器的纵向方向上移动并承载道路支撑装置，其特征在于，所述道路支撑装置包括锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)以及支撑装置(40)，所述支撑装置(40)被指定给所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)以用于坑道顶，其中所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)以可在停放位置和操作位置之间枢转的方式紧固到所述平台(10)，且所述支撑装置(40)具有伸缩臂(41)，所述伸缩臂(41)以垂直可枢转的方式紧固到所述平台(10)，其中所述支撑装置和所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)以相互隔开预定的固定距离紧固到所述平台(10)并能够与所述平台(10)一起在缩回位置和向前位移的位置之间位移。

19.根据权利要求18所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述支撑装置具有能够压靠于所述坑道顶的支撑板。

20.根据权利要求18所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述操作位置被选择成使得所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置以及所述支撑装置在所述操作位置中在所述坑道顶的位于所述切削刀具前方的区域中变得有效。

21.根据权利要求18-20中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述平台(10)在所述向前位移的位置中被支撑在布置于所述吊杆(2)上的支撑件上。

22.根据权利要求18-20中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，设置用于使所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)在所述停放位置和所述操作位置之间枢转的枢转装置(18)，在所述枢转装置(18)上布置转台(31)，借助于所述转台(31)，所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)在所述操作位置中能够围绕在所述机器的纵向方向上延伸的旋转轴线(32)枢转。

23.根据权利要求22所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述枢转装置(18)被布置在所述平台(10)的前端上。

24.根据权利要求23所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述枢转装置(18)具有至少一个支撑支柱(19)，所述至少一个支撑支柱(19)能够在所述锚杆-钻孔和锚杆-设置装置(14)的操作位置中抵靠地面延伸。

25.根据权利要求18-20中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述平台(10)在两侧均由被布置在机器框架上的导轨(9)包围。

26.根据权利要求18-20中任一项所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，在所述机器的纵向中心平面的两侧，在所述平台(10)上均布置了工作平台(33)。

27.根据权利要求26所述的隧道掘进或开采机器，其特征在于，所述工作平台(33)在每一种情形中能够借助于下降和提升装置而相对于所述平台(10)下降和提升。