DE102013100152A1 - A machine for driving tracks, tunnels or the like and a method for moving a working head of such a machine in the advancing direction - Google Patents
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Abstract
Maschine zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen, mit einem drehbar antreibbaren und in Vortriebsrichtung bewegbaren Arbeitskopf, mit einem Fahrwerk und mit einer Schreiteinrichtung, wobei die Schreiteinrichtung auch das Fahrwerk umfasst.Machine for advancing routes, tunnels or the like, with a work head which can be driven in rotation and can be moved in the direction of advance, with a running gear and with a walking device, the walking device also comprising the running gear.
Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen mit einem drehbar antreibbaren und in Vortriebsrichtung bewegbaren Arbeitskopf. Derartige Maschinen sind bereits bekannt. Beispielsweise zeigt die
Das Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen wird im Folgenden auch als Bohren bezeichnet. Mit dem Begriff „eigentlicher Bohrvorgang“ wird insbesondere der Zustand bezeichnet, bei dem die Bohrwerkzeuge Material abtragen.The propulsion of routes, tunnels or the like is also referred to as drilling below. The term "actual drilling process" refers in particular to the state in which the drilling tools remove material.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine derartige Maschine und ein Verfahren zu schaffen, welche hinsichtlich zumindest eines der genannten Nachteile verbessert sind.The invention has set itself the task of creating such a machine and a method, which are improved in terms of at least one of the disadvantages mentioned.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Maschine und das in Anspruch 6 wiedergegebene Verfahren gelöst.This object is achieved by the reproduced in claim 1 machine and reproduced in
Die erfindungsgemäße Maschine zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen weist einen drehbar antreibbaren Arbeitskopf auf. Die Maschine umfasst ein Fahrwerk und eine Schreiteinrichtung. Sie kann also fahren und schreiten. Die Fortbewegungsart Fahren hat den Vorteil schneller zu sein, als das Schreiten, was die Mobilität der Maschine, etwa bei dem Transport von einem Einsatzort zum Nächsten, erhöht. Die Fortbewegungsart Schreiten hat unter anderem den Vorteil, genauer und vielfältiger steuerbar zu sein, als das Fahren, was sich vor allem während des Bohrens vorteilhaft auswirkt. Die Stützvorrichtung der Schreiteinrichtung umfasst das Fahrwerk. The machine according to the invention for propulsion of routes, tunnels or the like has a rotatably drivable working head. The machine includes a chassis and a walker. So she can drive and walk. The mode of driving has the advantage of being faster than walking, which increases the mobility of the machine, for example during transport from one location to the next. Amongst other things, the mode of advancing staggering has the advantage of being able to control more precisely and more diversely than driving, which has an advantageous effect, above all, during drilling. The supporting device of the walking device comprises the chassis.
Mit Schreiteinrichtung ist im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere eine Einrichtung gemeint, die in der Lage ist, das Maschinengewicht zu tragen, also abzustützen und die gegenüber der übrigen Maschine – insbesondere der Tragkonstruktion – verschiebbar ist. With walking device is meant in the context of this document, in particular a device which is able to carry the machine weight, so support and which is compared to the rest of the machine - in particular the support structure - is displaced.
Mit Stützvorrichtung der Schreiteinrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung gemeint, die die Kräfte von der Schreiteinrichtung in den Boden einleitet. By supporting device of the walking device is meant in particular a device which introduces the forces of the walking device in the ground.
Bevorzugt ist die Stützvorrichtung der Schreiteinrichtung durch das Fahrwerk gebildet. Preferably, the supporting device of the walking device is formed by the chassis.
Das Fahrwerk hat also eine Doppelfunktion, nämlich Fahren und Schreiten. Auf diese Weise können Elemente der Schreiteinrichtung, die andernfalls erforderlich sind – insbesondere Stützen – entfallen. Dies senkt den Aufwand und spart Platz. Dieser Platz steht der Konstruktion beispielsweise für das Erfüllen anderer Teilaufgaben zur Verfügung.So the suspension has a double function, namely driving and walking. In this way, elements of the walking device, which are otherwise required - in particular columns - omitted. This reduces the effort and saves space. For example, this place is available to construction for other subtasks.
Bevorzugt ist das Fahrwerk an der Schreiteinrichtung angeordnet und weiter bevorzugt sind an der Schreiteinrichtung keine Stützen oder andere ausschließlich dem Abstützen dienende Elemente vorgesehen.Preferably, the landing gear is arranged on the walking device and more preferably, no supports or other elements exclusively for supporting elements are provided on the walking device.
Mit Vorteil ist der Arbeitskopf an einer Tragkonstruktion gelagert. Bevorzugt sind Verspannungen vorgesehen. Mit „Verspannungen“ werden insbesondere in der Länge veränderbare oder mit ein- und ausschiebbaren Teilen ausgestattete Abstützbeine oder -füße oder Stützen bezeichnet. Die Verspannungen bilden das Widerlager für die Schneidkräfte und bestehen bevorzugt aus einer stabilen Stahlkonstruktion, an der bevorzugt an der Unterseite zwei Verspannzylinder und weiter bevorzugt an der Oberseite ein Verspannzylinder angeordnet, bevorzugt verschraubt ist. Durch die Verspannungen werden bevorzugt die Schneidkräfte in das Gebirge eingeleitet. Advantageously, the working head is mounted on a supporting structure. Preferably, tensions are provided. The term "tension" refers in particular to support legs or feet or supports that are variable in length or equipped with retractable and extendable parts. The tensions form the abutment for the cutting forces and preferably consist of a stable steel construction, preferably arranged on the underside of two Verspannzylinder and more preferably at the top of a Verspannzylinder, preferably screwed. Due to the tension, the cutting forces are preferably introduced into the mountains.
Die Verspannungen sind bevorzugt mittelbar und/oder unmittelbar an der Tragkonstruktion angeordnet. The tensions are preferably arranged indirectly and / or directly on the supporting structure.
Die Maschine weist bevorzugt insgesamt höchstens vier nach unten wirkende Stützen auf. The machine preferably has a total of at most four downwardly acting supports.
Die Maschine umfasst bevorzugt Mittel zur automatischen Positionierung und Ausrichtung der Tragkonstruktion bzw. des Arbeitskopfes. The machine preferably comprises means for automatically positioning and aligning the support structure or the working head.
Besonders bevorzugt umfasst das Fahrwerk ein Raupenfahrwerk.Particularly preferably, the chassis comprises a crawler chassis.
Mit Vorteil sind zur relativen Einstellung von Tragkonstruktion zur Schreiteinrichtung eine vordere Führungs- und Einstellvorrichtung und eine hintere Führungsund Einstellvorrichtung vorgesehen. Die Führungs- und Einstellvorrichtungen dienen bevorzugt nicht der Längsverschiebung von Tragkonstruktion zur Schreiteinrichtung, sondern der Querverschiebung und Winkeleinstellung.Advantageously, a front guiding and adjusting device and a rear guiding and adjusting device are provided for the relative adjustment of the supporting structure to the walking device. The guiding and adjusting devices are preferably not used for the longitudinal displacement of the supporting structure to the walking device, but the transverse displacement and angle adjustment.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Schreiteinrichtung also insbesondere zur Winkeleinstellung relativ zur Tragkonstruktion eine vordere Führungsund Einstellvorrichtung und eine hintere Führungs- und Einstellvorrichtung auf. Bevorzugt sind bei der vorderen und bei der hinteren Führungs- und Einstellvorrichtung jeweils zwei Einstelleinheiten vorhanden.In an advantageous embodiment, therefore, the stepping device, in particular for angle adjustment relative to the supporting structure, has a front guiding and adjusting device and a rear guiding and adjusting device. Preferably, two adjustment units are provided in the front and in the rear guide and adjustment device.
Die Führungs- und Einstellvorrichtungen können in der Verstellrichtung oder in der dazu parallelen Ebene angeordnet sein. Bevorzugt sind die Führungs- und Einstellvorrichtungen an der Schreiteinrichtung angebracht und greifen mit ihren Verstellgliedern an einer Führungsbahn oder dergleichen der Tragkonstruktion an. Die Erfindung schließt aber auch die umgekehrte Anordnung ein.The guiding and adjusting devices can be arranged in the adjustment direction or in the plane parallel thereto. Preferably, the guiding and adjusting devices are on the Schreiteinrichtung attached and attack with their adjusting to a guideway or the like of the support structure. However, the invention also includes the reverse arrangement.
Die Führungs- und Einstellvorrichtungen können mechanisch betätigt sein, zum Beispiel über geeignete Getriebe. Sie können druckmittelbetätigt sein. The guiding and adjusting devices can be mechanically operated, for example via suitable transmissions. They can be pressure-medium-actuated.
Die Verspannung weist bevorzugt auch nach unten wirkende Stützen auf. Diese werden im Folgenden als Trag- und Verspannstützen bezeichnet. The bracing preferably also has downwardly acting supports. These are referred to below as support and Verspannstützen.
Bevorzugt sind eine vordere und eine hintere Verspannung vorgesehen und diese sind weiter bevorzugt unabhängig voneinander verstellbar. Dadurch kann die Maschine nicht nur parallel zu sich selbst in der Höhe verstellt, sondern auch in ihrer Längsneigung eingestellt werden.Preferably, a front and a rear bracing are provided and these are further preferably independently adjustable. As a result, the machine can not only be adjusted in height parallel to itself, but also adjusted in terms of its longitudinal inclination.
Weiter bevorzugt sind bei wenigstens einer der Verspannungen, in der Ausführungsform mit zwei Verspannungen vorzugsweise bei beiden Verspannungen, zwei in Querrichtung der Tragkonstruktion Abstand voneinander aufweisende Trag- und Verspannstützen vorhanden. Bevorzugt sind diese beiden Stützen der vorderen und der hinteren Verspannung sowohl gemeinsam als auch einzeln verstellbar. Dies bietet die Möglichkeit, die Maschine in ihrer Querneigung oder im Sinne einer Verrollung oder Verdrehung relativ zur Strecke oder zum Tunnel einzustellen. Die Verspannungen können mechanisch betätigt sein, zum Beispiel über geeignete Getriebe. Insbesondere sind sie jedoch druckmittelbetätigt. More preferably, in at least one of the tensions, in the embodiment with two tensions preferably in both tensions, two in the transverse direction of the support structure spaced supporting and Verspannstützen present. Preferably, these two supports the front and rear bracing both jointly and individually adjustable. This provides the ability to adjust the machine in its roll or in the sense of a roll or twist relative to the track or tunnel. The tension can be mechanically operated, for example via suitable gear. In particular, however, they are pressure-medium-actuated.
Vorzugsweise weist die Maschine mittels Werkzeugarmantrieben relativ zu einer die Drehachse des Arbeitskopfes bildenden Bezugsachse radial schwenkbare Werkzeugarme mit hinterschneidend arbeitenden Werkzeugen auf. Bevorzugt ist ein Arbeitskopfsteuerungssystem vorgesehen, wobei das Arbeitskopfsteuerungssystem Mittel umfasst zum kontinuierlichen Messen der Winkelposition des rotierenden Arbeitskopfes und Mittel zum kontinuierlichen Messen des Schwenkwinkels der Werkzeugarme sowie einen Steuerrechner, der mit den genannten Mitteln wirkverbunden ist und die Winkelposition des rotierenden Arbeitskopfes und die Schwenkwinkel der Werkzeugarme so aufeinander abstimmt, dass für jede Winkelposition des Arbeitskopfes jeder schwenkbare Werkzeugarm radial positioniert ist, gemäß eines vorbestimmten Schneidbahnverlaufs, um die vorbestimmte Schneidbahn zu schneiden.Preferably, the machine by means of Werkzeugarmantrieben relative to a forming the axis of rotation of the working head reference axis radially pivotable tool arms with undercutting working tools. Preferably, a work head control system is provided, the work head control system including means for continuously measuring the angular position of the rotating working head and means for continuously measuring the pivoting angle of the tool arms, and a control computer operatively connected to said means and the angular position of the rotating working head and the pivoting angles of the tool arms coordinated so that each pivotal tool arm is radially positioned for each angular position of the working head, according to a predetermined Schneidbahnverlaufs to cut the predetermined cutting path.
In ihrem Verfahrensaspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum in Vortriebsrichtung Bewegen eines drehbar antreibbaren Arbeitskopfes einer Maschine zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen, die ein Fahrwerk aufweist, mithilfe einer Schreiteinrichtung, wobei das Fahrwerk, insbesondere ein Raupenfahrwerk, während des Schreitens als Teil der Schreiteinrichtung genutzt wird.In its method aspect, the object is achieved by a method for moving in the direction of advance movement of a rotatable drivable working head of a machine for driving distances, tunnels or the like, which has a landing gear, using a walking device, wherein the chassis, in particular a crawler undercarriage, while walking as Part of the Schreiteinrichtung is used.
Der Vortriebsvorgang der Maschine erfolgt bevorzugt nicht kontinuierlich, sondern auf einen eigentlichen Bohrvorgang folgt ein Positioniervorgang, in dem kein Material abgetragen wird, bevor ein neuer eigentlicher Bohrvorgang erfolgt.The propulsion process of the machine is preferably not continuous, but an actual drilling followed by a positioning process in which no material is removed before a new actual drilling takes place.
Mit Vorteil hat das Fahrwerk während des eigentlichen Bohrvorgangs keinen Bodenkontakt. Advantageously, the chassis has no ground contact during the actual drilling process.
Mit Vorteil weist das Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform, in der die Maschine einen Arbeitskopf aufweist, der an einer Tragkonstruktion gelagert ist, folgende Verfahrensschritte auf: Bevorzugt wird die Maschine vor Beginn des Schreitvorgangs einmalig, mit Hilfe des Fahrwerks, in eine gewünschte Startposition gefahren. Bevorzugt wird das Fahrwerk anschließend blockiert. Vorzugsweise wird die Tragkonstruktion daraufhin unter Zuhilfenahme der Verspannungen in die für das Bohren richtige Position angehoben und gegebenenfalls verspannt. Die Startposition wird dabei bevorzugt so gewählt, dass mit den bei dem Anheben der Tragkonstruktion mit Hilfe der Verspannung zur Verfügung stehenden Freiheitsgraden die korrekte Position der Tragkonstruktion und damit des Arbeitskopfes erzielbar ist. Das Fahrwerk ist in dieser Situation vorzugsweise entlastet. Bevorzugt wird anschließend der eigentliche Bohrvorgang durchgeführt. Nach Beendigung eines eigentlichen Bohrvorganges wird die Maschine bevorzugt auf das blockierte Fahrwerk abgesetzt, die Verspannungen werden weiter bevorzugt entlastet und die Tragkonstruktion wird vorzugsweise von Mitteln gegenüber der Schreiteinrichtung nach vorne längs verschoben und weiter bevorzugt so ausgerichtet, dass mit den bei dem Anheben der Tragkonstruktion mit Hilfe der Verspannung zur Verfügung stehenden Freiheitsgraden die korrekte Position der Tragkonstruktion und damit des Arbeitskopfes erzielbar ist. Beispielsweise wird die Tragkonstruktion vor dem Anheben in eine gewünschte Rotationslage um ihre Hochachse gebracht. Daraufhin wird bevorzugt die Tragkonstruktion erneut mit Hilfe der Verspannungen in die für das Bohren richtige Position angehoben und gegebenenfalls verspannt. Das Fahrwerk ist in dieser Situation vorzugsweise erneut entlastet. Anschließend wird bevorzugt ein neuer eigentlicher Bohrvorgang durchgeführt und die Schreiteinrichtung mithilfe der Mittel nach vorne längs verschoben, also nachgeholt. Advantageously, the method in a preferred embodiment, in which the machine has a working head which is mounted on a support structure, the following method steps: Preferably, the machine is driven before starting the walking process once, with the aid of the chassis in a desired starting position. Preferably, the chassis is then blocked. Preferably, the support structure is then raised with the aid of the tension in the correct position for drilling and possibly braced. The starting position is preferably chosen so that the correct position of the supporting structure and thus of the working head can be achieved with the degrees of freedom available when lifting the supporting structure with the aid of the bracing. The chassis is preferably relieved in this situation. Preferably, the actual drilling process is then carried out. After completion of an actual drilling operation, the machine is preferably placed on the blocked landing gear, the tension is preferably relieved and the support structure is preferably longitudinally displaced by means of the striker forward and further preferably aligned with that in the lifting of the support structure with Help the distortion available degrees of freedom the correct position of the support structure and thus the working head can be achieved. For example, the support structure is brought around its vertical axis before lifting in a desired rotational position. Then, preferably, the support structure is raised again with the help of the tension in the correct position for drilling and possibly braced. The chassis is preferably relieved again in this situation. Subsequently, a new actual drilling operation is preferably carried out and the stepping device is displaced longitudinally by means of the means, that is, made up.
Die Blockierung des Fahrwerks wird bevorzugt erst dann aufgehoben, wenn die Maschine aus dem Tunnel herausgefahren werden soll. Während des gesamten Vortreibens des Tunnels, also auch während des Schreitens, ist das Fahrwerk bevorzugt blockiert.The blockage of the landing gear is preferably canceled only when the machine is to be moved out of the tunnel. Throughout the tunnel, so too while walking, the suspension is preferably blocked.
Die Erfindung soll nun anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it:
Vier Stützzylinder
Four
Die vier Querverschiebezylinder der Führungs- und Einstellvorrichtungen
Die axiale Verschiebung der Tragkonstruktion
Zudem sind zwei Verspannungen
Die eigentliche Schreitfunktion kann nur in Verbindung mit dem Verspannsystem erfolgen. Steht das Maschinengewicht auf der Schreiteinrichtung
Neben den bisher beschriebenen Funktionen verfügt die Schreiteinrichtung
Die in
Die Maschine weist mittels Werzeugarmantrieben
Es sind zwei Verspannungen
An der Tragkonstruktion
Das Fahrwerk
Bei den Mitteln
Die Blockierung des Fahrwerks
Die Trag- und Verspannstützen
Die Tragkonstruktion
Wie insbesondere
Das Maschinengewicht wird in den Phasen, in denen die Schreiteinrichtung
Die eigentliche Schreitfunktion kann nur in Verbindung mit dem Verspannsystem erfolgen. Steht das Maschinengewicht auf der Schreiteinrichtung
Neben den bisher beschriebenen Funktionen verfügt die Schreiteinrichtung
Die erfindungsgemäße Maschine unterscheidet sich von der in
Bei der in
Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist nur eine einachsige Korrektur der Maschine realisierbar (quer). Anders ausgedrückt kann bei der erfindungsgemäßen Maschine die Tragkonstruktion
Eine Verschiebung des Traggerüsts
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Arbeitskopf working head
- 22
- Fahrwerk landing gear
- 2a2a
- Raupenfahrwerk crawler track
- 33
- Stützvorrichtung der Schreiteinrichtung Support device of the walking device
- 44
- Tragkonstruktion supporting structure
- 5, 5’5, 5 '
- Verspannung bracing
- 5a, 5a’5a, 5a '
- Trag- und Verspannstützen Support and bracing supports
- 66
- Schreiteinrichtung border facility
- 77
- Mittel zur Längsverschiebung der Tragkonstruktion gegenüber der Schreiteinrichtung Means for longitudinal displacement of the supporting structure relative to the walking device
- 7a7a
- Kolben-Zylinder-Einheiten Piston-cylinder units
- 88th
- vordere Führungs- und Einstellvorrichtung front guide and adjustment device
- 99
- hintere Führungs- und Einstellvorrichtung rear guiding and adjusting device
- 10, 10’10, 10 '
- Stützen Support
- 1111
- Außenkörper outer body
- 1212
- Untersatz coaster
- 1313
- Raupenfahrwerk crawler track
- 1414
- Einrichtung Facility
- 15, 15’15, 15 '
- Stützzylinder supporting cylinders
- 1616
- Ausnehmung recess
- 1717
- Führungsleiste guide rail
- 1818
- Auflage- und Führungsfläche Support and guide surface
- 1919
- Führungsstücke guide pieces
- 2020
- außenliegende Seitenfläche external side surface
- 2121
- Kolbenstange piston rod
- 2222
- Kolbenzylindereinheiten Piston-cylinder units
- 2323
- Werkzeugarmantriebe Tool arm drives
- 2424
- Werkzeugarme tool arms
- 2525
- Werkzeuge Tools
- 2626
- Einstelleinheit adjustment
- MM
- Bezugsachse reference axis
- Querebene transverse plane
- LL
- Längsachse und Längsrichtung Longitudinal axis and longitudinal direction
- HH
- Hochachse und Hoch-Richtung Vertical axis and high-direction
- Querachse und Querrichtung Transverse axis and transverse direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20140920 |