DE1244825B - Tunnel milling device for creating tunnels with a circular cross-section - Google Patents

Tunnel milling device for creating tunnels with a circular cross-section

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DE1244825B
DE1244825B DEB69469A DEB0069469A DE1244825B DE 1244825 B DE1244825 B DE 1244825B DE B69469 A DEB69469 A DE B69469A DE B0069469 A DEB0069469 A DE B0069469A DE 1244825 B DE1244825 B DE 1244825B
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Josef Boessner
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1053—Making by using boring or cutting machines for making a slit along the perimeter of the tunnel profile, the remaining core being removed subsequently, e.g. by blasting

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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

EOIgEOIg

Deutsche Kl.: 19 f-3/04 German class: 19 f- 3/04

Nummer: 1244 825Number: 1244 825

Aktenzeichen: B 69469 V/19 fFile number: B 69469 V / 19 f

Anmeldetag: 2. November 1962Filing date: November 2, 1962

Auslegetag: 20. Juli 1967Opened on: July 20, 1967

Die Erfindung betrifft eine Tunnelfräsvorrichtung zum Herstellen von im Querschnitt kreisförmigen Tunneln mit einem Grundrohr und einem auf dieses aufgesetzten Fräskopf, welcher einen mit Axialrollen des Grundrohres zusammenwirkenden Stirnring und einen sich in das Ende des Grundrohres erstreckenden, mit diesem konzentrischen Zylinder aufweist, der durch am Grundrohr befestigte Radialrollen drehbar gehalten ist und auf seinem Umfang einen Zahnkranz aufweist, auf den von einer sich am Grundrohr abstützenden Antriebseinrichtung ein Drehmoment übertragen wird.The invention relates to a tunnel milling device for producing circular cross-section Tunneling with a base pipe and a milling head placed on it, which is one with axial rollers of the base pipe interacting end ring and an extending into the end of the base pipe, having with this concentric cylinder which is rotatable by radial rollers attached to the base tube is held and has a ring gear on its circumference, on which one is located on the base pipe supporting drive device a torque is transmitted.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art dienen als Antrieb für den Fräskopf zwei Motoren, die über je ein Ritzel auf den Zahnkranz wirken. Da der Fräskopf mit einer geringeren Drehzahl und einem hohen Drehmoment anzutreiben ist, sind sehr schwer ausgebildete Motoren bzw. entsprechend schwer ausgebildete Untersetzungsgetriebe erforderlich. Außerdem wird die gesamte Antriebskraft an nur zwei Stellen auf den Zahnkranz übertragen, was sehr kräftig dimensionierte Zähne an dem Zahnkranz und den beiden Ritzeln erforderlich macht.In a known device of this type, two motors are used as a drive for the milling head one pinion each act on the ring gear. Since the milling head has a lower speed and a high Torque is to be driven are very difficultly trained motors or correspondingly difficultly trained ones Reduction gear required. Plus, all of the driving power is in just two places transferred to the ring gear, which is very powerfully dimensioned teeth on the ring gear and the two Pinion makes necessary.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Antriebseinrichtung aus rund um das Grundrohr angeordneten hydraulischen Pressen besteht, deren Stoßkolben jeweils beim Ausfahren in Eingriff mit dem Zahnkranz stehen. Durch diese Ausbildung wird die Antriebskraft auf eine größere Anzahl von Zähnen des Zahnkranzes verteilt, so daß die Belastung des einzelnen Zahnes wesentlich herabgesetzt ist. Ein weiterer Vorteil der Tunnelfräsvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß zum Antrieb keine drehende Motoren verwendet werden und daß die Einschaltung von Getrieben nicht erforderlieh ist. Bekanntlich lassen sich mit hydraulischen Pressen ganz erhebliche Kräfte erzielen, so daß bei der Tunnelfräsvorrichtung gemäß der Erfindung keine Schwierigkeiten bestehen, jedes erforderliche Drehmoment am Fräskopf zu verwirklichen.According to the invention these disadvantages are eliminated in that the drive device from around the base pipe is arranged hydraulic presses, the push piston each when extending in Are in engagement with the ring gear. Through this training, the driving force is applied to a greater number distributed by teeth of the ring gear, so that the load on the individual tooth is significantly reduced is. Another advantage of the tunnel milling device according to the invention is that for driving no rotating motors are used and that the engagement of gears is not required is. As is known, very considerable forces can be achieved with hydraulic presses, so that at the tunnel milling device according to the invention there are no difficulties, any required torque to be realized on the milling head.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fräskopf einen das Ende des Grundrohres außen übergreifenden, mit außen am Grundrohr befestigten Radialrollen zusammenwirkenden Außenzylinder mit einem Innenzahnkranz aufweist, mit dem die Stoßkolben von am Grundrohr befestigten hydraulischen Pressen jeweils beim Ausfahren im Eingriff stehen. Diese Ausführungsform gestattet eine noch bessere Führung des Fräskopfes und eine noch bessere Verteilung der Kraft auf die Zähne der beiden vorhandenen Zahnkränze. Um eine möglichst große Anzahl hydraulischer Pressen anord-Tunnelfräsvorrichtung zum Herstellen von im
Querschnitt kreisförmigen TunnelnIn a preferred embodiment of the invention it is provided that the milling head has an outer cylinder which extends over the end of the base tube and interacts with radial rollers attached to the outside of the base tube and with which the ram pistons of hydraulic presses attached to the base tube are in engagement when extending. This embodiment allows an even better guidance of the milling head and an even better distribution of the force on the teeth of the two existing gear rims. In order to arrange the largest possible number of hydraulic presses tunnel milling device for the production of im
Cross section of circular tunnels

Anmelder:Applicant:

Josef Bössner,Josef Boessner,

Bad Aibling (Obb.), Ludwig-Toma-Str. 5Bad Aibling (Obb.), Ludwig-Toma-Str. 5

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Josef Bössner, Bad Aibling (Obb.)Josef Bössner, Bad Aibling (Obb.)

nen zu können, werden die beiden Zahnkränze der vorstehend genannten Ausführungsform und die zugeordneten hydraulischen Pressen zweckmäßig in axialer Richtung des Grundrohres gegeneinander versetzt angeordnet.to be able to, the two ring gears of the aforementioned embodiment and the associated hydraulic presses appropriately offset from one another in the axial direction of the base pipe arranged.

Bevorzugt ist das Grundrohr ein doppelwandiges Rohr, das mit Ausschnitten versehen ist, durchweiche sich die hydraulischen Pressen zur gegenüberliegenden Rohrwand erstrecken, wo sie befestigt sind. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch besondere Stabilität aus.The base pipe is preferably a double-walled pipe which is provided with cutouts, which is soaked through the hydraulic presses extend to the opposite pipe wall where they are attached. These Embodiment is characterized by particular stability.

Um die Stoßkolben der hydraulischen Pressen in Eingriff mit dem Zahnkranz bzw. den Zahnkränzen zu halten, sind die hydraulischen Pressen vorzugsweise gelenkig am Grundrohr befestigt und stehen unter dem Druck von Schraubenfedern, welche die Pressen gegen die Zahnkränze drücken.Around the thrust piston of the hydraulic presses in engagement with the ring gear or the ring gears To hold, the hydraulic presses are preferably hinged to the base pipe and stand under the pressure of coil springs that press the presses against the sprockets.

Um eine stetige Drehbewegung des Fräskopfes zu erreichen, können je zwei Stoßkolben gegenphasig arbeiten.In order to achieve a steady rotary movement of the milling head, two push pistons can be in phase opposition work.

Um eine gute seitliche Führung des Fräskopfes zu erzielen, sind bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Achsrichtung des Grundrohres sowohl vor als auch hinter den hydraulischen Pressen Radialrollen angeordnet.In order to achieve good lateral guidance of the milling head, in a further preferred embodiment Radial rollers in the axial direction of the base pipe both in front of and behind the hydraulic presses arranged.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigtThe invention is described below, for example, with reference to the drawing. In this shows

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht der im Betrieb befindlichen Tunnelfräsvorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. 1 is a partially broken away perspective view of the tunnel milling device in operation according to the invention,

F i g. 2 einen vertikalen Längsmittelschnitt der im Betrieb befindlichen Tunnelfräsvorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. FIG. 2 shows a vertical longitudinal center section of the tunnel milling device in operation according to FIG the invention,

Fig. 3 einen Schnitt nach der LinieIII-III in F i g. 2 und3 shows a section along the line III-III in F i g. 2 and

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3, welcher jedoch um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist.Fig. 4 is a section along the line IV-IV in F i g. 3, which, however, is rotated 90 ° counterclockwise.

709 617/146709 617/146

Claims (1)

3 43 4 Nach den F i g. 1 und 2 umfaßt die Tunnelfräsvor- lieh. Die beschriebene Anordnung hat aber noch denAccording to the F i g. 1 and 2 include the tunnel milling tool. However, the arrangement described still has the richtung gemäß der Erfindung ein Grundrohr 11, des- weiteren Vorteil, daß sie sehr platzsparend ist.Direction according to the invention a base pipe 11, further advantage that it is very space-saving. sen Außendurchmesser den Innendurchmesser der Um den für die Anbringung der hydraulischensen outer diameter the inner diameter of the order for the attachment of the hydraulic aus Ortbeton hergestellten Tunnelauskleidung 30 be- Pressen 22 erforderlichen Raum zu vergrößern, sind stimmt. Das Grundrohr 11 ist z. B. aus einzelnen 5 Ausschnitte 26 in der Außen- und Innenwand destunnel lining 30 made of in-situ concrete press presses 22 to enlarge the required space it's correct. The base pipe 11 is z. B. from individual 5 cutouts 26 in the outer and inner wall of the Stahltübbings zusammengesetzt. Es kann jedoch auch doppelwandig ausgebildeten Grundrohres 11 vorge-Steel segments assembled. However, a double-walled base tube 11 can also be provided. aus einem Stück bestehen. Am Stirnende des Grund- sehen.consist of one piece. See at the forehead of the ground. rohres 11 sitzt ein Fräskopf 12, welcher aus einem Die auf den inneren Sägezahnkranz 20 α wirkenden Doppelzylinder 20 mit einem Außenzylinder 20 b und Pressen 22 α erstrecken sich durch die Ausschnitte 26 einem inneren Zylinder 20 α besteht. Die beiden Zy- io in der Innenwand des Grundrohres 11 zu der Außenlinder sind durch einen stirnseitigen Stirnring 19 fest wand des Grundrohres 11, wo sie angelenkt sind. Die miteinander verbunden. Der Doppelzylinder 20 ist mit dem äußeren Sägezahnkranz 20 b zusammenwirüber das Stirnende des Grundrohres 11 gestülpt. Die kenden Pressen 22 b erstrecken sich durch etwas verVerbindung zwischen dem Grundrohr und dem Dop- setzt angeordnete Ausschnitte 26 in der Außenwand pelzylinder ist dergestalt, daß sich der Doppelzylinder 15 des Grundrohres 11 zur Innenwand desselben,
relativ zu dem Grundrohr möglichst reibungsfrei dre- Unmittelbar hinter dem Fräskopf 12 sitzt auf dem hen kann. Hierzu sind auf der Außen- und Innenseite Grundrohr 11 ein mit diesem fest verbundenes Fühdes Grundrohres Radialrollen 24 und an seiner Stirn- rungsrohr 13 auf. Dieses ist wesentlich kürzer als das seite Axialrollen 25 angebracht, welche mit dem auf- Grundrohr und hat vorzugsweise die halbe Länge wie gestülpten Doppelzylinder in Verbindung stehen. Die 20 das Grundrohr 11. Der Außendurchmesser des Füh-Radialrollen 24 dienen dabei zur radialen Halterung rungsrohres 13 ist im wesentlichen gleich dem Durchdes Doppelzylinders 20, während die über den Stirn- messer der ausgefrästen Tunnelbohrung. Das Rohr 13 rand des Grundrohres 11 vorstehenden Axialrollen 25 dient zur Führung der Tunnelfräsvorrichtung innerdie Vortriebskraft auf den Doppelzylinder 20 über- halb der Tunnelbohrung,
tragen. 25 Zwischen dem hinteren Teil des Führungsrohres 13tube 11 sits a milling head 12, which consists of a double cylinder 20 acting on the inner sawtooth rim 20 α with an outer cylinder 20 b and presses 22 α extend through the cutouts 26 an inner cylinder 20 α . The two Zy- io in the inner wall of the base tube 11 to the outer cylinder are fixed by an end face ring 19 of the base tube 11, where they are hinged. The interconnected. The double cylinder 20 is slipped together with the outer sawtooth rim 20 b over the front end of the base tube 11. The kenden presses 22 b extend through somewhat verVerbindung between the base tube and the double-sets arranged cutouts 26 pelzylinder in the outer wall is such that the double cylinder 15 of the base tube 11 to the inner wall thereof,
Rotating as frictionless as possible relative to the base tube Immediately behind the milling head 12 sits on the hen can. For this purpose, on the outside and inside of the base tube 11 there are a guide that is firmly connected to the base tube and radial rollers 24 on its end tube 13. This is much shorter than the side axial rollers 25 attached, which are connected to the on-base tube and preferably half the length of the everted double cylinder. The 20 the base tube 11. The outside diameter of the radial guide roller 24 is used for the radial mounting of the support tube 13 is essentially the same as the diameter of the double cylinder 20, while the diameter of the milled-out tunnel bore over the face knife. The pipe 13 edge of the base pipe 11 protruding axial rollers 25 serves to guide the tunnel milling device within the propulsion force on the double cylinder 20 above the tunnel bore,
wear. 25 Between the rear part of the guide tube 13 An dem Doppelzylinder 20 sind die eigentlichen und dem Grundrohr 11 sind weitere hydraulische Fräswerkzeuge 18 befestigt, welche nach vorne vor- Pressen 14 angeordnet, welche durch Leitungen 34 stehen. Die Außenkante der Fräswerkzeuge 18 ent- mit Druckflüssigkeit versorgt werden und deren Stoßspricht der Wandung der ausgefrästen Bohrung. Die kolben 17 nach hinten aus dem Führungsrohr 13 Innenkante der Fräswerkzeuge verläuft vorzugsweise 30 herausragen. An den Enden der Stoßkolben 17 sind schräg nach innen. Ringabschnitte 16 befestigt, welche aneinanderliegenOn the double cylinder 20 are the actual and the base tube 11 are further hydraulic Milling tools 18 attached, which are arranged forwards pre-presses 14, which are carried by lines 34 stand. The outer edge of the milling tools 18 are supplied with hydraulic fluid and their impact corresponds to the wall of the milled hole. The piston 17 backwards out of the guide tube 13 The inner edge of the milling tools preferably extends 30 protruding. At the ends of the push piston 17 are obliquely inwards. Ring sections 16 attached, which lie against one another Der Antrieb des Fräskopfes 12 ist am besten aus und zusammen einen sich um das Grundrohr 11 erden F i g. 3 und 4 zu erkennen. streckenden Ring bilden. Hinter den RingabschnittenThe drive of the milling head 12 is best made of and grounded together around the base tube 11 F i g. 3 and 4 can be seen. form stretching ring. Behind the ring sections Im Inneren der Zylinder 20 α und 20 b ist jeweils 16 sind auf einem Umfang des Grundrohres 11 zahlein Sägezahnkranz 21 α bzw. 21 b befestigt. Die bei- 35 reiche öffnungen 15 zum Einbringen des Betons vorden Zahnkränze21 α und 21 b sind gemäß Fig. 2 gesehen. Die Öffnungen 15 können beispielsweise gegeneinander versetzt. An dem Grundrohr 11 sind über eine Ringleitung mit einer Pumpe od. dgl. verhydraulische Pressen 22 a bzw. 22 b angelenkt. Sie bunden sein, welche unter Druck stehenden flüssigen sind durch Schraubenfedern 27 α bzw. 27 b in der Beton liefert.In the interior of the cylinder 20 α and 20 b is 16 each are attached to a circumference of the base tube 11 a number of sawtooth rim 21 α and 21 b. The two openings 15 for introducing the concrete in front of the gear rims 21 a and 21 b are seen in FIG. The openings 15 can, for example, be offset from one another. On the base pipe 11 od via a ring line with a pump. The like. Hydraulic presses 22 a and 22 b are articulated. They be tied, which pressurized liquid are supplied by coil springs 27 α and 27 b in the concrete. Weise vorgespannt, daß ihre Stoßkolben 23 α bzw. 40 Am Boden des Grundrohres 11 ist hinter dem Füh-Way biased that their impact piston 23 α or 40 at the bottom of the base tube 11 is behind the guide 23 b mit den Sägezahnkränzen 21a bzw. 21 b im Ein- rungsrohr 13 eine Kiellamelle 31 befestigt, welche die23 b with the Sägezahnkränzen 21a and 21b in the inlet extension tube 13, a keel fin 31 is attached, which the griff stehen. In F i g. 3 sind sämtliche Federn 27 b, Aufgabe hat, daß beim Betrieb des Fräskopfes 12 auf-handle stand. In Fig. 3 are all springs 27 b, the task is that during operation of the milling head 12 on- der Übersichtlichkeit halber jedoch nur einige der tretende Gegendrehmoment auf den Beton und überFor the sake of clarity, however, only some of the counter-torque that occurs on the concrete and over Federn 27 α dargestellt. Auch von den Rollen 24 sind diesen auf das Gebirge 10 zu übertragen. Die Kiel-Springs 27 shown α . These are also to be transferred from the rollers 24 to the rock 10. The Kiel nicht alle in F i g. 3 eingezeichnet. 45 lamelle 31 kann natürlich auch an jeder anderen Stellenot all in FIG. 3 drawn. 45 lamella 31 can of course also be used at any other point Die hydraulischen Pressen sind doppeltwirkend des Grundrohres 11 angebracht sein. Sie hinterläßt und können in der einen oder anderen Richtung einen rillenartigen Kanal im Beton, welcher entweder durch Anschluß an eine entsprechend gesteuerte nachträglich geschlossen werden kann oder zum Ver-Druckmittelquelle betätigt werden. Werden die Stoß- legen von Leitungen oder zur Ableitung von Flüssigkolben 23 α bzw. 23 b ausgestoßen, so erfolgt eine 50 keiten dienen kann.The hydraulic presses are double-acting on the base pipe 11. It leaves and can in one direction or the other a groove-like channel in the concrete, which can either be subsequently closed by connection to a correspondingly controlled or operated to the Ver-Druckmittelquelle. If the shock place of lines or for the disposal of liquid piston 23 α or b ejected 23, as takes place can serve speeds 50th Drehbewegung des Doppelzylinders 20 und damit der Das von den Fräswerkzeugen 18 ausgebrocheneRotary movement of the double cylinder 20 and thus the that broken out by the milling tools 18 Fräswerkzeuge 18. oder ausgeschaufelte Material fällt auf ein Förder-Milling tools 18. or shoveled material falls onto a conveyor Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden band 32, welches das Material von der Arbeitsstelle aufeinanderfolgende Pressenpaare an verschiedene wegbefördert.
Druckmittelquellen angelegt und in der Weise ge- 55
steuert, daß, wenn die eine Gruppe von Stoßkolbenpaaren ausgestoßen werden, die übrigen Stoßkolben- Patentansprüche:
paare eingezogen werden, wobei sie über die ZähneIn a preferred embodiment, belts 32 carrying the material from the work site are conveyed away from successive pairs of presses to different ones.
Pressure medium sources applied and in the manner 55
controls that when the one group of push piston pairs are ejected, the remaining push piston claims:
pairs are drawn in, taking them over the teeth der Sägezahnkränze ratschen. Auf diese Weise kann 1. Tunnelfräsvorrichtung zum Herstellen vonthe sawtooth ratchets. In this way, 1. tunnel milling device for the production of eine stetige Drehbewegung erzielt werden, wobei 60 im Querschnitt kreisförmigen Tunneln mit einema steady rotary motion can be achieved, with 60 circular cross-section tunnels with a immer die eine Hälfte der Stoßkolbenpaare ausge- Grundrohr und einem auf dieses aufgesetztenAlways one half of the push piston pairs removed from the base tube and one placed on top of it fahren, die andere Hälfte eingezogen wird. Fräskopf, welcher einen mit Axialrollen desdrive, the other half is drawn in. Milling head, which has one with axial rollers of the In F i g. 4 sind im übrigen noch die beiden Druck- Grundrohres zusammenwirkenden Stirnring und mittelleitungen 28 a, 28 b eingezeichnet, welche zu einen sich in das Ende des Grundrohres erden hydraulischen Pressen führen. Dadurch, daß der 65 streckenden, mit diesem konzentrischen Zylinder Antrieb des Ringfräsers auf dem hydraulischen Prm- aufweist, der durch am Grundrohr befestigte zip beruht, ist die Übertragung großer Kräfte, wie sie Radialrollen drehbar gehalten ist und auf seinem z. B. zum Ausbrechen von Fels notwendig sind, mög- Umfang einen Zahnkranz aufweist, auf den vonIn Fig. 4, the two pressure base pipe cooperating end ring and central lines 28 a, 28 b are also shown, which lead to a hydraulic presses that are grounded in the end of the base pipe. The fact that the 65 stretching, with this concentric cylinder drive of the ring milling cutter has on the hydraulic Prm-, which is based on zip attached to the base pipe, is the transmission of large forces, as it is rotatably supported by radial rollers and on its z. B. are necessary to break out of rock, possi- ble scope has a ring gear on the of
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