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Maschine zur Durchführung des Keilverfahrens zum bergmännischen Vortrieb
von Strecken und Tunneln Im. Hauptpatent 1198 303 ist ein Verfahren vorgeschlagen
worden, dessen Merkmale darin bestehen, daß die Ortsbrust als sich in der Vortriebsrichtung
erweiternder und vornehmlich gleichschenkliger Keil ausgebildet ist, von dessen
Seitenflächen in abwechselnder Reihenfolge Scheiben der aus dem Gebirgsverband zu
lösenden Gesteinsmassen abgetrennt werden. Auf diese Weise gelangt nur noch ein
Bruchteil der anstehenden Gesteinsmasse durch maschinelle Arbeit zur Zerkleinerung,
während die weitaus größere, die Scheiben bildende Masse in großen Stücken praktisch
von selbst hereinfällt, so daß die aufzuwendende Arbeitsenergie weitaus geringer
als bei den frontal wirkenden Verfahren ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nunmehr eine Maschine zur Durchführung
des neuartigen Verfahrens zum bergmännischen Vortrieb von Strecken und Tunneln,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß an einer zwischen dem Hangenden und -Liegenden
verspannbare Säule ein Schlitten höhenverstellbar angeordnet ist, an dem ein verlängerbarer,
mit regulierbarem Anpreßdruck zu beaufschlagender, in vertikaler Richtung schwenkbarer
Ausleger aasgelenkt ist, der an seinem freien Ende ein schrämend, fräsend, keilend
oder bohrend wirkendes Werkzeug, wie beispielsweise ein mit Schrämpicken besetztes
Fräsrad besitzt.
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Wenn das Abtrennen der Scheiben von der keilförmigen Ortsbrust durch
Sprengungen erfolgen soll, wird, insbesondere bei Tunnelbauten,-=erfindungsgemäß
eine ein- oder mehretagige, auf Schienen verfahrbare Bohrbühne in-Vorschlag gebracht,
die eine der Ortsbrust entsprechende keilförmige Ausbildung besitzt.
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Weiterhin sieht die Erfindung vor, für die keilende Ablösung der Scheiben
ein schlagend arbeitendes Werkzeug zu verwenden, welches als ein breiter Meißel
ausgebildet ist, dessen eine Fläche parallel zur Meißelachse verläuft und dessen
andere Fläche unter einem dem zu bearbeitenden Gestein angepaßten Keilwinkel steht.
Es kann zweckmäßig sein, die Schneide dieses Meißels aus Hartmetall zu bilden oder
mit Härtmetall zu panzern. Ein solches Werkzeug kann von Hand ausgeführt werden,
es können jedoch auch mehrere solcher Werkzeuge übereinander an einem Rahmen angeordnet
sein, um der! ganzen Schrämschnitt in einem Arbeitsgang herzustellen. Vorteilhaft
ließe sich ein oder mehrere derartige Werkzeuge an Stelle des Fräsrades der oben
beschriebenen Maschine zur Durchführung des Verfahrens verwenden.
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In den Zeichnungen in den F i g. 1 bis 5 sind die erfindungsgemäßen
Maschinen, Vorrichtungen und Werkzeuge schematisch dargestellt.
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F i g.1 stellt eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens in Seitenansicht
dar. An einer Säule 7, welche durch einen Spann stempel9 gegen das Hangende
mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch verspannt werden kann und welche mit ihrem
Fußstück 8 auf Schienen am Liegenden verschoben werden kann, ist ein höhenverstellbarer
Schlitten 10
angeordnet. Diese Höhenverstellung kann beispielsweise dadurch
erfolgen, daß ein Motor 14 Ritzel 13 antreibt, welche in eine Zahnstange 13 der
Spann-Säule eingreifen. Um einen Drehzapfen 15 des .Schlittens 10 ist ein verlängerbarer
Ausleger 16,17 schwenkbar aasgelenkt. Die Verlängerung des Auslegers kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß er als Zylinder und Kolben ausgebildet ist, so daß die Verlängerung
bzw. Verkürzung pneumatisch oder hydraulisch erfolgen kann, wobei zugleich der Anpreßdruck
regulierbar ist. Die Schwenkbarkeit dieses Auslegers kann z. B. dadurch erfolgen,
daß der Ausleger eine motorisch angetriebene kleine Seilwinde 12 besitzt und vermittels
eines Seiles 11 ein Heben bzw. Senken vorgenommen wird. In dem dargestellten Beispiel
ist an dem freien Ende des Auslegers ein mit Schrämpicken 19 besetztes Fräsrad
18 angeordnet, welches durch einen Motor mit Getriebe 20 angetrieben wird.
An Stelle dieses Fräsrades kann eine mit Zähnen besetzte Rolle vorgesehen werden,
wie sie von den Rollenmeißeln her bekannt ist. Weiterhin könnte an Stelle eines
Rades oder einer Rolle auch ein Schrämarm mit umlaufender Schrämkette
Verwendung
finden, wie dies von den Schrämmaschinen her bekannt ist.
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F i g. 2 zeigt schematisch den Einsatz zweier solcher Maschinen zur
Durchführung des Verfahrens. Wie aus der Abbildung hervorgeht, wird die Ortsbrust
der neu aufzufahrenden Strecke 1 von einem in der durch den Pfeil 2 kenntlich gemachten
Vortriebsrichtung auseinanderstrebenden gleichschenkligen Keil gebildet, von dessen
Seitenflächen 3 und 4 sich das hereinzugewinnende Haufwerk gleichzeitig oder in
abwechselnder Reihenfolge lösen läßt. Zu diesem Zweck werden parallel zu den Seitenflächen
3 und 4 Schrämschnitte 5 erzeugt, wodurch sich jeweils eine Scheibe 6 ergibt.
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Die beiden Maschinenspannsäulen 7 sind so in der aufzufahrenden Strecke
aufgestellt, daß die eine Maschine die linke Seite und die andere Maschine die rechte
Seite der keilförmig ausgebildeten Ortsbrust bearbeiten kann. Bei dem Einsatz von
zwei Maschinen wird dabei die eine jeweils im oberen, die andere im unteren Bereich
der Strecke arbeiten und umgekehrt. Zu Beginn der Arbeit wird der Ausleger so weit
eingezogen, -daß das Fräsrad an der Außenseite des Keiles beginnt, einen Schrämschnitt
in die Seitenwand der Keiles einzuschneiden. Durch Schwenken des Auslegers in der
Höhenrichtung und durch gleichzeitiges Vordrücken des Auslegers werden Scheiben
des Keiles abgedrückt, welches durch die keilförmige Ausbildung des Fräsrades 18
unterstützt wird. Sind die beiden Scheiben der Ortsbrust abgetan, so werden die
Spannsäulen 7 in Richtung des Vortriebes auf den Schienen 21 und 22 vorgerückt und
das Lostrennen der nächsten Scheiben 4 kann wie vorstehend beschrieben erfolgen.
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F i g. 3 stellt eine Bohrbühne zur Durchführung des Verfahrens dar,
wie sie zur Herstellung eines Straßentunnels Verwendung finden kann. Die Tunnelwandung
ist mit 23, die Kante des Keiles mit 24 bezeichnet. Entsprechend der keilförmigen
Ausbildung der Ortsbrust hat auch die Bohrbühne eine keilförmige Form. Ihre Grundplatte
26 ruht auf Stützen 30, an denen Fahrwerke 31, 32 vorgesehen sind, wodurch
die Bühne auf den Gleisen 25 verfahren werden kann. Je nach dem Tunneldurchmesser
besitzt die Bohrbühne eine kleinere oder größere Anzahl von Etagen 27, von denen
aus die Bergleute mit handgeführten Bohrmaschinen oder mit Hilfe von Lafettenbohrmaschinen
Sprengbohrlöcher parallel zu den Seitenwänden des Keiles bohren. In der Abbildung
sind die von der linken Keilseite ausgehenden Bohrlöcher 28 und die von der rechten
Bohrseite ausgehenden Bohrlöcher 29 zu erkennen. Werden diese Sprenglöcher alle
gleich lang gebohrt oder der Maschinenschnitt so ausgeführt, daß die Keilscheibe
ein Rechteck bildet, so hat der entstehende Streckenquerschnitt rechteckige Form.
Durch Ausbildung der Keilscheiben als Halbkreise entsteht ein vollovales, als Viertelkreise
ein halbovales, als Halbellipsen ein kreisförmiges und als Viertelellipsen ein halbkreisförmiges
Streckenprofil. Fi g. 4 und 5 stellen ein erfindungsgemäßes Werkzeug dar; F i g.
4 zeigt eine Seitenansicht, F i g. 5 eine Draufsicht. Es besteht aus einem keilförmigen
Meißel, der in einer der zahlreichen, an und für sich bekannten Schlagbohrmaschinen
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Anwendung finden kann. Der Zylinder
der Schlagbohrmaschine ist mit 30, der Schlagkolben mit 31 bezeichnet. Der Keil
32 besitzt ein in die Schlagbohrmaschine einzuführendes Anschlußstück 33. Die Meißelschneide
34 kann aus Hartmetall gebildet sein oder auch lediglich durch eine Hartmetall-Auftragsschweißung
gegen Verschleiß geschützt sein.
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Mit derartigen Werkzeugen ausgerüstete Schlagbohrmaschinen können
von Hand, von Bohrhammerstützen oder Bohrlafetten einzeln oder auch in größerer
Anzahl gleichzeitig zum scheibenförmigen Abtrennen der Keilflächen der Ortsbrust
eingesetzt werden.