DE1279053B

DE1279053B - Method for adjusting the walking gear of a tunnel boring machine and tunnel boring machine for carrying out this method

Info

Publication number: DE1279053B
Application number: DED48471A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Pal Frenyo; Helmut Podellek
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1965-10-22
Filing date: 1965-10-22
Publication date: 1968-10-03

Description

Verfahren zum Nachführen des Schreitwerks einer Tunnelbohrmaschine sowie Tunnelbohrmaschine zum Durchführen dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachführen des Schreitwerks einer in das Bohrloch einfahrenden Tunnelbohrmaschine mit einem sich selbst zentrierenden Bohrwerkzeug, insbesondere einem konischen Bohrkopf, bei der das Schreitwerk zwei gegen die Tunnelwandung verspannbare Abstützungen aufweist.Method for tracking the walking gear of a tunnel boring machine and tunnel boring machine for performing this method. The invention relates to a method for tracking the walking gear of a moving into the borehole Tunnel boring machine with a self-centering boring tool, in particular a conical drill head, in which the walking mechanism two braced against the tunnel wall Has supports.

Bei als Großlochbohrmaschine ausgebildeten Tunnelbohrmaschinen, die in dem gebohrten Loch mitwandern und sich dabei an der Bohrwandung abstützen, ist es sehr schwierig, die gewünschte Bohrrichtung einzuhalten.Normalerweise gleitet derBohrkopf auf einfachen Kufen an der Bohrwandung. Wenn der Anpreßdruck beim Nachziehen der Abstützung gelöst wird, legt sich der Bohrkopf auf die unteren Kufen. Da die Bohrwandung jedoch nie genau rund ist, sondern durch Ausbrechen Unregelmäßigkeiten entstehen, wird der Bohrkopf also immer eine andere Lage einnehmen. Beim Weiterbohren ist also nach jedem Umsetzen der Abstützung eine nur schwierig durchzuführende Neueinsteuerung des Bohrkopfes und damit der Maschine erforderlich, oder es ändert sich die gewünschte Bohrrichtung, falls das nicht geschieht.In the case of tunnel boring machines designed as large-hole boring machines that wander along in the drilled hole and are supported on the drilling wall It is very difficult to keep the desired drilling direction. Usually slides the drill head on simple runners on the drill wall. If the contact pressure when tightening the support is released, the drill head rests on the lower runners. Since the However, the bore wall is never exactly round, but rather irregularities due to breaking out arise, the drill head will always take a different position. When drilling further is therefore a difficult re-adjustment after each relocation of the support of the drill head and thus the machine is required, or the desired one changes Direction of drilling if this does not happen.

Vorstehende Schwierigkeiten lassen sich dadurch vermeiden, daß man drei oder mehr Abstützungen verwendet, wobei beim Umsetzen jeweils zwei verspannt sind, die die Maschine in ihrer Lage halten.The above difficulties can be avoided by three or more supports are used, two braced when moving that keep the machine in place.

Bei der konstruktiv einfacheren Form mit zwei Abstützungen muß die Maschine bei bisher bekannten Ausführungen ebenfalls nach jedem Umsetzen neu eingesteuert werden.In the structurally simpler form with two supports, the Machine with previously known designs is also controlled anew after each relocation will.

Bei der Erfindung wird von einem Verfahren der eingangs angegebenen Art ausgegangen. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zum Nachführen des Schreitwerkes zu schaffen, durch welches gewährleistet wird, daß die Tunnelbohrmaschine selbsttätig ihre Richtung beibehält, ohne daß eine Neueinsteuerung des Bohrkopfes beim Schreiten erforderlich wird.In the case of the invention, a method is that specified at the beginning Kind of assumed. It is based on the task of such a method for tracking to create the walking mechanism, through which it is ensured that the tunnel boring machine automatically maintains its direction without re-steering the drill head becomes necessary when walking.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Abstützungen in der Weise getrennt nachgeführt werden, daß beim Nachziehen der einen gelösten Abstützung mittels der jeweils anderen verspannten Abstützung das Bohrwerkzeug der Tunnelbohrmaschine fest gegen seinen Sitz in der Ortsbrust angedrückt wird.The object is achieved according to the invention in that the two supports be tracked separately in such a way that when tightening the one loosened Support by means of the other braced support the drilling tool of Tunnel boring machine is pressed firmly against its seat in the face.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfällt nunmehr das komplizierte und nur schwierig durchzuführende Zentrieren des Bohrkopfes, das für ein die genaue Richtung einhaltendes Bohren unbedingt erforderlich ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird zum Durchführen des Verfahrens von einer Tunnelbohrmaschine mit zwei getrennt zu betätigenden Abstützungen ausgegangen und werden zwei getrennt zu betätigende Zug- und Druckvorrichtungen oder Gruppen von solchen Vorrichtungen vorgesehen, deren jede ein Widerlager an einer Abstützung und ein Widerlager an dem Maschinengestell findet.The method according to the invention now eliminates the complicated and only difficult to carry out centering of the drill head, which is for the exact Directional drilling is essential. According to another feature the invention is used to carry out the method of a tunnel boring machine two separately operated supports are assumed and two are separated Pulling and pushing devices to be operated or groups of such devices provided, each of which has an abutment on a support and an abutment the machine frame.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dann, wenn man druckmittelbeaufschlagte Spannzylinder für die Abstützungen verwendet, zum Beaufschlagen der Spannzylinder jeder Abstützung eine gemeinsame Druckmittelleitung und eine Einzelabsperrung der Spannzylinder, insbesondere über je ein Rückschlagventil, vorzusehen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Spannzylinder mit gleichem Druck, aber, je nach Zustand der Tunnelwandung, unterschiedlichen Hüben ausfahren. Diese Art der Verspannung garantiert auch bei unregelmäßiger Tunnelwandung, daß die Zentralachse der Tunnelbohrmaschine in ihrer Lage bleibt, da sich nach ihr die Verspannung der Abstützungen ausrichtet.It is also advantageous when pressurized Clamping cylinder used for the supports, to pressurize the clamping cylinder each support a common pressure medium line and an individual shut-off of the Provide clamping cylinders, in particular each with a check valve. Through this it is guaranteed that the clamping cylinder with the same pressure, but depending on the condition the tunnel wall, extend different strokes. That kind of tension guarantees, even with irregular tunnel walls, that the central axis of the tunnel boring machine remains in its position because the bracing of the supports is aligned with it.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Tunnelbohrmaschine mit konischem Bohrkopf und einem Schreitwerk mit zwei Abstützungen, beide Abstützungen sind verspannt, die Bohrmaschine wird kontinuierlich vorgeschoben, wobei der vorgesehene Schritt gestrichelt eingezeichnet ist, F i g. 2 eine Stellung der Maschine, in der die vordere Abstützung zum Nachziehen gelöst ist und gleichzeitig von der hinteren Abstützung aus der Bohrkopf fest gegen seinen Sitz in der Ortsbrust gedrückt wird, F i g. 3 eine Stellung, in der die hintere Abstützung zum Nachziehen gelöst ist und gleichzeitig von der vorderen Abstützung aus der Bohrkopf fest gegen seinen Sitz in der Ortsbrust gedrückt wird, F i g. 4 eine Stellung, in der gegenüber der Stellung gemäß F i g. 1 die Tunnelbohrmaschine einschließlich Schreitwerk nunmehr einen vollen Schritt zurückgelegt haben.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 a tunnel boring machine with a conical boring head and a walking mechanism two supports, both supports are braced, the drill is continuous advanced, the intended step being shown in dashed lines, FIG. 2 shows a position of the machine in which the front support is released for pulling is and at the same time from the rear support from the Drill head is pressed firmly against its seat in the face, F i g. 3 a position in which the rear support is released for pulling and at the same time from the front Support from the drill head is pressed firmly against its seat in the face, F i g. 4 a position in which, compared to the position according to FIG. 1 the tunnel boring machine including walking mechanism have now taken a full step.

Die Tunnelbohrmaschine liegt mit ihrem konischen Bohrkopf 1 gegen die entsprechend konisch ausgebohrte Ortsbrust 2 an. Der Bohrkopf wird über die Welle 3 vom Antriebsblock 4 aus angetrieben. Die Welle ist in dem Maschinengestell 5 gelagert. An dem Maschinengestell ist der Mitnahmeanschlag 6 befestigt, an dem das Schreitwerk angreift.The tunnel boring machine lies opposite with its conical drill head 1 the corresponding conically drilled face 2. The drill head is over the Shaft 3 driven by the drive block 4. The shaft is in the machine frame 5 stored. The drive stop 6 is attached to the machine frame, to which attacks the walking mechanism.

Das Schreitwerk besteht aus der vorderen Abstützung 7 und der hinteren Abstützung 8, die mittels ausfahrbarer Schuhe 9 gegen die Tunnelwandung 10 verspannbar sind. Ferner weist das Schreitwerk die vorderen Schreitzylinder 11 auf, die jeweils mit ihrer Kolbenstange-12 an der vorderen Abstützung 7 und mit ihrem hinteren Ende 13 am Mitnahmeanschlag 6 angelenkt sind, und die hinteren Schreitzylinder 14, die jeweils mit ihrer Kolbenstange 15 an dem Mitnahmeanschlag 6 und mit ihrem hinteren Ende 16 an der hinteren-Abstützung 8 angelenkt sind.The walking mechanism consists of the front support 7 and the rear one Support 8, which can be braced against the tunnel wall 10 by means of extendable shoes 9 are. Furthermore, the walking mechanism has the front walking cylinders 11, each of which with its piston rod 12 on the front support 7 and with its rear end 13 are hinged to the driving stop 6, and the rear crotch cylinder 14, the each with its piston rod 15 on the driving stop 6 and with its rear End 16 are hinged to the rear support 8.

Der Vorschub für die Tunnelbohrmaschine wird, wie in F i g. 1 dargestellt, von den vorderen und hinteren Schreitzylindern 11 bzw. 14 gleichzeitig vermittelt. Und zwar wird zu diesem Zweck bei den vorderen Schreitzylindern 11 der Ringraum 17 und gleichzeitig bei den hinteren Schreitzylindern 14 der Stirnraum 18 mit einem Druckmittel beaufschlagt.The feed for the tunnel boring machine is, as shown in FIG. 1 shown, mediated by the front and rear writing cylinders 11 and 14 at the same time. For this purpose, the annular space in the front writing cylinders 11 is used 17 and at the same time with the rear writing cylinders 14 of the end space 18 with a Pressure medium applied.

Nachdem die Tunnelbohrmaschine gemäß F i g. 1 aus der ausgezogenen in die gestrichelte Position sich vorgearbeitet hat, müssen die Abstützungen 7 und 8 nachgeführt werden. Und zwar erfolgt dieses Nachrücken für die vordere und hintere Abstützung getrennt je für sich. Die F i g. 2 zeigt dementsprechend das Nachrücken der vorderen Abstützung 7, die F i g. 3 das anschließend erfolgende Nachrücken der hinteren Abstützung 8, so daß erst in der F i g. 4 das Schreitwerk wiederum die Stellung gemäß F i g. 1 gegenüber der Tunnelbohrmaschine eingenommen hat, wobei beide gegenüber F i g. 1 um einen vorgesehenen Schritt vorwärts gewandert sind.After the tunnel boring machine according to FIG. 1 from the withdrawn has worked its way into the dashed position, the supports 7 and 8 can be tracked. This move up takes place for the front and rear Support separately each for itself. The F i g. 2 accordingly shows the advancement the front support 7, the F i g. 3 the subsequent advancement of the rear support 8, so that only in the F i g. 4 the walking mechanism in turn the Position according to FIG. 1 has taken over the tunnel boring machine, with both opposite Fig. 1 have hiked forward by a designated step.

Beim Nachrücken der vorderen Abstützung 7 bleibt die hintere Abstützung 8 gegen die Tunnelwandung 10 verspannt und bleibt der Stirnraum 18 der zugehörigen Schreitzylinder 14 mit Druckmittel beaufschlagt. Dadurch wird erreicht, daß der konische Bohrkopf 1 fest und unverrückbar in seinem konischen Sitz 2 in der Ortsbrust zentriert bleibt. Bei von der Tunnelwandung gelöster vorderer Abstützung 7 ist die Tunnelbohrmaschine also durch die hintere Abstützung 8 und den fest gegen die Ortsbrust angepreßten Bohrkopf 1 weiterhin zentriert, so daß jegliche Neueinsteuerung nach dem Nachrücken der vorderen Abstützung entfällt. Das gilt ebenso für das Nachrücken der hinteren Abstützung 8 gemäß F i g. 3. Hierbei ist die vordere Abstützung 7 zwischen der Tunnelwandung 10 verspannt und ist der Ringraum 17 der zugehörigen Schreitzylinder 11 durch Druckmittel beaufschlagt. Dadurch wird der Bohrkopf 1 bei gelöster hinterer Abstützung 8 fest in seinem Sitz in der Ortsbrust gehalten. Die Tunnelbohrmaschine wird also bei gelöster hinterer Abstützung 8 über den Bohrkopf 1 und die vordere Abstützung 7 zentriert gehalten. Dabei kann das unter Umständen hohe Gewicht des Antriebsblockes 4, der im Fall des Nachrückens der hinteren Abstützung gegebenenfalls an einem im Verhältnis zum Abstand Bohrkopf-vordere Abstützung langen Hebelarm hängt, zusätzlich durch eine ausfahrbare Stützfläche am hinteren Teil der Maschine aufgenommen werden.When the front support 7 moves up, the rear support 8 remains braced against the tunnel wall 10 and the end space 18 of the associated step cylinder 14 remains acted upon by pressure medium. This ensures that the conical drill head 1 remains firmly and immovably centered in its conical seat 2 in the face. When the front support 7 is detached from the tunnel wall, the tunnel boring machine is still centered by the rear support 8 and the drill head 1 pressed firmly against the face, so that any new steering is omitted after the front support has moved up. This also applies to the movement of the rear support 8 according to FIG. 3. Here, the front support 7 is braced between the tunnel wall 10 and the annular space 17 of the associated step cylinder 11 is acted upon by pressure medium. As a result, the drill head 1 is held firmly in its seat in the face when the rear support 8 is released. When the rear support 8 is released, the tunnel boring machine is thus held centered via the drill head 1 and the front support 7. The possibly high weight of the drive block 4, which in the event of the rear support moving up, may hang on a lever arm that is long in relation to the distance between the drill head and the front support, can also be absorbed by an extendable support surface on the rear part of the machine.

Das Verspannen der Abstützungen geschieht dadurch, daß die einzelnen, nicht näher dargestellten Spannzylinder einer Abstützung über eine gemeinsame Leitung beaufschlagt werden. Dadurch können sie mit gleichem Druck, aber, je nach Zustand der Tunnelwandung, mit unterschiedlichen Hüben ausfahren. Jeder Spannzylinder wird dann einzeln abgesperrt, z. B. über je ein Rückschlagventil. Diese Art der Verspannung garantiert auch bei unregelmäßiger Tunnelwandung, daß die Zentralachse der Maschine in ihrer Lage bleibt, da sich nach ihr die Verspannung ausrichtet.The bracing of the supports is done by the fact that the individual, clamping cylinder, not shown in detail, of a support via a common line be applied. As a result, they can press the same, but depending on the condition the tunnel wall, extend with different strokes. Each clamping cylinder will then locked individually, e.g. B. via a check valve each. That kind of tension guarantees, even with irregular tunnel walls, that the central axis of the machine remains in its position, since the tension is aligned with it.

Claims

Claims: 1. A method for tracking the walking mechanism of a tunnel boring machine entering the borehole with a self-centering Drilling tool, in particular a conical drill head, in which the walking mechanism two has supports that can be braced against the tunnel wall, characterized in that that the two supports (7, 8) are tracked separately in such a way that when tightening the one released support by means of the other braced Support the drilling tool is pressed firmly against its seat in the face.

2. Tunnel boring machine for performing the method according to claim 1, with two separately operated supports, characterized by two separately operated pulling and pushing devices (11, 12; 14, 15) or groups of such devices, each of which has an abutment on a support (7, 8) and an abutment on the machine frame (5) takes place.

3. Tunnel boring machine according to claim 2, with pressurized medium Clamping cylinders for the supports, characterized in that for loading the clamping cylinder serves a common pressure medium line for each support and an individual shut-off of the clamping cylinder, in particular via a check valve each, is provided.