DE1534613A1

DE1534613A1 - Tunnelvortriebsschild mit Abbaueinrichtung

Info

Publication number: DE1534613A1
Application number: DE19661534613
Authority: DE
Inventors: Kampf-Emden Dr-Ing Gerhard
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1966-08-18
Filing date: 1966-08-18
Publication date: 1970-01-22
Also published as: DE1534613B2; US3469884A; DE1534613C3; GB1167553A

Description

Demag Aktiengesellschaft, Duisburg 2⁶⁸⁶

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. Tunnelvortriebsschild mit Abbaueinrichtung

Beim Tunnelvortrieb, insbesondere in Oberflächennähe, ist damit zu rechnen, daß die unterschiedlichsten Gebirgsformationen angetroffen werden, und zwar vom weichen, zum Hereinbrechen neigenden bis zum standfesteren Gebirge mit harten Einsprengungen in Form von Findlingen. Bei großen Tunneldurchmessern bis zu zehn Metern trafen Versuche, den Tunnelvortrieb zu mechanisieren, immer wieder auf erhebliche Schwierigkeiten. "Diese Scnwierigkeiten traten vor allen Dingen bei den Tunnelquerschnitt einnehmenden, konzentrisch rotierenden oder pendelnden Frässcheiber auf. Insbesondere bei in der Ortsbrust eingeschlossenen !!'indungen aus sehr hartem Material mahlt die Frässcheibe mit eineia Teil iurer Fräswerkzeuge auf diese'ü Findling, ohne daß ein Abbaufortschritt erzielt wird; im Gegenteil werden die betreffenden Fräswerkzeuge einer starken Abnutzung ausgesetzt oder sogar zerstört. ^:

Weitere Schwierigkeiten treten in Verbindung mit der Frässcheibe auch auf,- wenn der Schildvortrieb von weicheren Gebirgsformationen in härtere wie z.B. Kalkstein überwechseln muß. In weichen Formationen

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ist nämlich in der ße_ael die Arbeitsweise so, daß zunächst bei in Ruhe verharrendem Vortriebsmaschine der Schild mittels seiner stirnseitigen Schneidkante durch sich am rückwärtigen 'lübbingausbau abstützende hydraulische Pressen un einen gewissen Wegbetrag in die gee schlossene Orcsbrust eingedrückt v/ird und anschließend mittels der Frässcheibe der vom Vorderteil des Schilds ^ nunmehr umschlossene Gebirgskern abgebaut wird. Hierbei arbeitet die Frässcheibe nicht über den Außendurchmesser des Schildes hinaus.

Beim Überwechseln in Härtere Geoirg3iorjaationen ist es nicht mehr möglich, den Schild in die geschlossene Ortsbrust vorzudrücken; vielmehr muL· ihm zum Vorscnieben vorher entsprechender χ-'latz freisecruiituen werden-r Das aber kann mit der obengenannten Frässcheibe nicht ohne weiteres durchgeführt werden. Im übrigen oedingen die Abbaueinrichtungen, die von einer den Tunnelquerschnitt einnehmenden Frässcheibe ausgehen, einen erheblichen baulichen Aufwand. Außerdem zeichnen sie sich durch erhebliche Sperrigkeit aus, die im Ealle größerer Reparaturen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Eerner ist' die Ortsbrust schlecht zugänglich und nicht durch Augenschein zu beobachten, was insbesondere beim Anfahren von Findlingen nachteilig ist.

Qev Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier eine 909884/0ii3" — « "bad original

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wesentliche Vereinfachung und Verbesserung zu erbringen, durch die im daueren rollendes erreicht werden soll: Der bauliche Aufwand soll möglichst gering sein; es soll möglichst viel Raum für den Abtransport des gelösten Haufwerkes vorhanden sein; die Abbaueinrioircunif: üoll sich für schnelle Reparatur unti schnelles Auswechseln der gesamten iSinrichtun .; eignen; voi- allj:.. aber soll mittels der jäinricLtun ; nach Möglichkeit da.3 unterschiedlichste aebii*gsmaterial herein^ev;onnen weraen, wobei dex' Übergang von der Betriebsweise luit der Abbaueinrichtung voreiiendeii Schild auf die Betriebsweise mit voreilender Abbaueinrichtun^ ohne üeiteinbuie und o^ne Umstand möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird ^emäb einer bevorzugten Ausführung des Erfindun_t;sgedankens im wesenfclioLeii gelöst durch die Ausbildung der Abbaueinrichtong als ein &xi eine:.: im Schild befestigten J?r;.t,gesttill in Yortriecsrichtunt, allseitig scLv.enkbar angeordnou·. r Ausleger iiit einem rotiei'enden, mit entsprechend dea vrebirgsverhältnissen ausgebildeteix Vierkzeugen bestückten üav.iiuiungskopf, wobei der Gewinnungskopf durch Verlagerung des Auslegers gegenüber de:. iraggestell und/oder durch Veränderung der Länge des Auslegers in Auslegerio.ngsric*-tung verstellbar ist.

Der .schwerpunkt; des Auslegers is'j sv/eckmäuig auf der

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Tunnelmittelachse angeordnet, so daß er an der Ortsbrust _% angenähert eine Kugelkalotte herauszuschneiden in der Lage ist. Das traggestell für den Ausleger kann in einfächer V/eise aus zwei Beinen bestehen, die in einachsiger Anordnung in waagerechter Durchniesserlage im Schild befestigt werden. Das hat den Vorteil, daß der gesamte unten Teil des Schildquerschnitts für die AbfÖrderung des Haufwerkes freibleibt. Die schwenkbare Anordnung des Auslegers am Gestell kann in einfachster Weise dadurch erzielt werden, daß auf den beiden zu einer Einheit vereinigten Stützbeinen eine Schwenkmuffe gelagert wird, an der sowohl der Ausleger als auch mindestens ein Kraftgerät für das horizontale Schwenken des Auslegers jeweils um eine Achse schwenkbar angeordnet werden. An einem Ansatz der Schwenkmuffe kanu zum Verschwenken derselben über ein Gelenk ein weiterer Zylinder angreifen, der mit seinem anderen Ende am ochildinnenmantel abgestützt ist.

Die Verstellung des Gewinnungskopfes in Auslegerlängsrichtung kann in verschiedener Weise erreicht werden) einmal z.B. dadurch, da£ lie Antriebswelle des Gewinnungskopfes aus zv/ei ineinander gesteckten Wellen zusammengesetzt wird, die drehfest, aber gegeneinander axial verstellbar angeordnet sind. Zum Vor-und Zurückschieben des vorderen, den opf tragenden.V/ellenteils können beispieleweise Hydraulikzylinder dienen.

Ohne "weiteres ist es aber auch möglich, den Ausleger geigen 909.994/0693 ..■

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über der Schwenkimiff e längsverstellbar zu lagern. Das ist z.B. dadurch, möglich, daß der Ausleger an einer Längsführung verstellbar angeordnet wird, wobei die Längsführung ihrerseits schwenkbar an der Bchwenkmuffe angebracht ist.

Bs ist bekannt, einen Tunnelvortriebsschild mit ■Versteifungseinbauten zu versehen. Gemäß einem Lerkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, die "Versteif ungseinbauten derartig auszubilden, daß sie als '!'raggestell für den den rotierenden G-ewinnungskopf tragenden Ausleger dienen können.

Sin wesentlicher Vorteil der erfindungs gemäß en Abbaueinrichtung besteht darin, daß die Ürtsbrust in Einzelabschnitten angegangen werden kann. Dabei können einzelne Findlinge, die durch Augenschein frühzeitig wahrzunehmen die erfindungsgemäße Abbaueinrichtung vorteilhafterweise gestattet, aus der Ortsbrust herausgearbeitet werden. Es ( ist bekannt, in stark zum Herausbrechen neigenden Gebirgsformationen einen Brustverbau vorzusehen. Auch unter solchen Bedingungen kann die erfindungsgemäße Abbaueinrichtung ohne weiteres eingesetzt werden, wobei der ßrustverbau in bekannter Weise abschnittsweise geöffnet und geschlossen wird. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Srfindung ist es günstig, die Abbaueinrichtung bei entsprechender Ausbildung des Auslegerkopfes zum Manövrieren der einzelnen Bruststützplatteh zu verwenden.

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V/eitere■ ...er. .iuale und Vorteile der iicfinaung sind einem Ausi^hrungsbeispiel au encnehu-en, welcnes in der Zeichnung dargestellt ist und nachfolgend näher beschrieben wird. ^s zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt aurch die erfindangsgeiüäJse

i'ig. 2 cia.3 -Jrauf sieht auf die Einrichtung und l?ig. 3 eine Änsiclit geiüäL Jefeil X in i'i^. Ί.

Der Vortriebsschild, der in der bekannten weise Eohrform hat, ist üiit 1 Gezeichnet. An dem Innenmantiel 1a des 3chilc.es is α das bestell 2 für den Ausleysr $ befestigt. j3as u-estaii ist horizontal angeordnet und nimmt -sine jDurchiLesserlage ein, wobei die untere xiklfte H- des ochilduuex'scliiiitts für die Abföraeruni; des hinein^ev/onnenen Haufwerkes zur Verfügung steht. I>as uesaeli weist im v/es ent licaen einen, zjlindriscnen !Teil 5 auf, der über eine Anzahl von iTüiaen 6 an ocnild befestigt ist. Auf dem Teil 5 ist drehbar die Schwenkriufle 7 angeordnet, an der bei ö der Ausleger 3 anäelenkt ist. jilbenf.-r.lls an der Schwenkmuffe angelenkt sind die beiden Zylinder 10 für¹ das seitliche Schwenken des Auslegers, die mittels ihrer Kolbenstange bei 11 am Ausleger angelenkt sind. An dem Ansatz 7a der Sciiv/enkmuffe greift ein Zylinder 12 für das ¥er- * schwenken des Auslegers in Vertikalebene an, der mit

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seiiiex anderen Ende aun Schild schwenkbar bei 13 befestigt

Der Ausleger 3 weist das ieLÜuse V auf, in dem LiOtor lind Getrieoe (nicxit uargosüeilt) unter ge brache, sind. An der Welle 14- ist der Gewinnungskopf 15 befestigt. Die '.Velle 14 ist gegenüber dem Gehäuse 9"axial verstellbar, so daß der Gewinnungskopf 15 ein- und ausgefahren werden kann. Zu diese;_: Zweck besteht die Welle 14 in nicht dargestellter Weise aus zwei drehfe3t iaiteinander verbundenen, axial gegeneinander verschiebbax'en !eilen. Zum Aus- und Einschieben des vorderen Teils können z.B. Hydraulikzylinder dienen.

Die erfindungsgemäße Abbaueinricii*jun_o ixat die folgende Beti'iebsweise:

Im Falle weicher, zum Hereinbrechen neidender Gebirgsformationen wird zunächst das Schilfrohr 1 nit seiner Schneide 1b In die anstehende Örtsbrust hineingeschoben und anschließend mittels des •Jev.iniiungskopfes 15 der eingeschobene Gebirgskei'n hereinsewonnen. Das Hereingewinnen geschieht in der Weise, daß der rotierende Gewinnungskopf 15 axial in den abzubauenden Kern eingeschoben wird und alsdann durch seitliches Verschwenken des Auslegers 3 der Abbau des Kerns vorgenommen wird, wobei si ch angenähert eine Eugelkalotte stirnseitig bildet. Um die Krümmung der Ortsbrust geringer zu halten,

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kann im Tunnelzentrum mit kürzerem und zum Umfang hin mit immer stärker verlängertem Ausleger gearbeitet werden. In standfesterem Gebirge arbeitet der Ausleger voreilend, und zwar wird, wie bei 16 strichpunktier-t dargestellt ist, mittels des axial stark herausgefahrenen Gewinnungskopfes das Gebirge vor der Schneidkante 1b des Schildes weggefräst. Alsdann kann der Schild unge- W ₍ hindert vorgedrückt werden.

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Claims

DBMAG Aktiengesellschaft, Duisburg 16.8.66 Z 5 iviu/Hn. - 5155 - ■"'" Ansprüche

1. Tunnelvortriebsschild mit Abbaueinrichtung, gekennzeichnet

durch, die Ausbildung der Abbaueinrichtung als ein an einem im Schild (1) befestigten Traggestell (2) in Vortriebsrichtung allseitig schwenkbar angeordneter Ausleger (3) mit einem rotierenden,mit entsprechend den Gebi^verhältnissen ausgebildeten Werkzeugen bestückten Gewinnungskopf (15) j wobei der Gewinnungskopf durch Verlagerung des Auslegers gegenüber dem Traggestell und/oder durch Veränderung der Länge des Auslegers in Auslegerlängsrichtung verstellbar ist.

2. Tunnelvortriebsschild mit Abbaueinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schild mit Versteifungseinbauten versehen ist,

dadurch gekennzeichnet, (

daß die Versteifungseihbauten derartig ausgebildet sind, daß sie als Traggestell für den den rotierenden Gewinnungskopf (15) tragenden Ausleger O) dienen können.

J. Tunnelvortriebsschild mit Abbaueinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Brustverbau vorgesehen ist, gekennzeichnet
durch die Verwendung der Abbaueinrichtung bei entspre—

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cheiider Ausbildung des Aus leger kopf es zum Manövrieren der einzelnen Bruststützplatten.

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