DE1534632C - Einrichtung zum Abbauen von Boden beim Vortrieb von Tunneln, Stollen, Gräben od. dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbauen von Boden beim Vortrieb von Tunneln, Stollen. Gräben od. dgl. mit mehreren, sich über die Abbaufläche erstreckenden Abbauvorrichlungen in Form von Scliürfwalzen, deren Drehachsen parallel zueinander und parallel zur Abbaufläche verlaufen und die zu einer die Abbaufjäche abdeckenden und zugleich einen Vorbau bildenden Schüifwand zusammengefaßt sind.

'.Einrichtungen dieser Art sind z.B. durch die deutsche Patentschrift 620 827 und die französische Patentschrift 704 606 bei Vortriebsschilden bekannt: Hei diesen bekannten Einrichtungen sind die Scliürfwalzen so angeordnet, daß sie eine einfache, möglichst geschlossene Schürfwand bilden, innerhalb der /wischen den Schiiri'walzen nur geringe gegenseitige Abstände bestehen, damit das Erdreich nicht durch die Spalten zwischen den Scliürfwalzen in den Vortriebsschild eindringen kann. Infolge dieser dichten gegenseitigen Anordnung der Scliürfwalzen in nur einer einfachen Schürfwand sind die bekannten Einrichtungen im allgemeinen mir für den Abbau von feinkörnigem Boden geeignet, der keine größeren Steine enthält. Auch wenn die Scliürfwalzen, wie dies (lurch die deutsche Patentschrift 620 827 bekannt ist, unabhängig'voneinander in der Längsrichtung des Vortriebs einzeln verschiebbar sind, so können im Boden enthaltene größere Steine nur .schwierig entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sowohl der Durchtritt von Erdreich durch die Schürfwand verhindert als auch das Entfernen von größeren Steinen im [Joden in einfacher Weise ermöglicht ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Schürfwalzen mit ihren Drehachsen übereinanderliegend oder nebeneinanderstehend in zwei liintereinanderliegenden Ebenen derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß jeweils ein einen Bodendurchlaßschlitz bildender Zwischenraum zwischen zwei Schürfwalzen tier einen Ebene durch eine Schürfwalze der anderen Ebene abgedeckt ist, und daß mindestens einige der Schürfwalzen zum Abbauen von Steinen oder Findlingen aus der Schürfwand heraus bewegbar sind.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung ist insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem Vortriebsschild rechteckigen oder quadratischen Querschnitts geeignet, kann aber gegebenenfalls auch ohne Vortriebsschild und je nach der Anordnung und Bewegung der Schürfwalzen auch zur Abdeckung und Bearbeitung vieleckiger Abbauflächen mit mehr als Vier Ecken oder von aus Rechtecken bzw. Quadraten und teilkreisförmigen Flächen zusammengesetzten Abbauflächen verwendet werden. Dabei sind zwischen den jeweils in einer Ebene liegenden Schüifwalzen verhältnismäßig breite Durchlaßschlitze, zwischen den Schürfwalzen beider Ebenen aber enge Bodendurchlaßschlitze gebildet, die auch bei stark fließfähigem Boden verhindern, daß Erdreich in unerwünschtem Umfang . durch die Schürfwand hindurchtreten kann. Andererseits ermöglichen jedoch die verhältnismäßig breiten Durchlaßschlitze zwischen den Schürfwalzen der vorderen Ebene, daß im abzubauenden Boden befindliche Steine bis zu einer der Breite der Durchlaßschlitze entsprechenden Größe durch die Schürfwand hindurchgelassen werden, wenn die eine oder andere der Scliürfwalzen der hinteren Ebene aus der Schürfwand z. Ii. durch Ausschwenken um eine an ihrem einen Ende angeordnete Schwenkachse oder durch Ausbauen aus der Schürfwand herausbewegt wird. Da der Abstand zwischen je zwei benachbarten Scliürfwalzen z. B. der vorderen Ebene im wesentlichen von dem Durchmesser der diesen Abstand überbrückenden' Schürfwalze der hinteren Ebene

»ο abhängig ist und der Durchmesser der hinteren Schürfwalze in bestimmten Grenzen beliebig groß sein kann, können die Zwischenräume zwischen den Schürfwalzen der vorderen Ebene den jeweiligen Bodenverhältnissen und .vorkommenden Steingrößen weitgehend angepaßt werden.

Infolge der Anordnung der ..Scliürfwalzen in zvvei hintereinundcrliegufulen Ebenen eifibt sich eine besonders vorteilhafte Einstellutigsmöglichkeit für die Weite der zwischen' den vorderen .und hinteren ' Schürfwalzen gebildeten Bodendurchlaßschlilzein der Weise, daß alle oder einige der Schürf walzen der hinteren Ebene in ihrem Abstand von den vorderen Schürf walzen verstellbar Kind. Durch die Verämlerbarkeit der Weite der Bodeiulurehlaflschlitze ist z. B.

bei Verwendung der Einrichtung in Verbindung mit einem Vortriebsschild eine solche Einstellung der Einrichtung ermöglicht, daß von den Schiirfwal/en abgeschürfter Boden nur in einer dem Vortriebsmaß des Vortiieb.s.M.'iildes entsprechenden Menge zwisehen den Schüifwalzen hindurch in den .Schildraum eintreten kann. Hierdurch wird verhindert, daß aus der durch die Sehürfwaben gebildeten Schürfwand zuviel Boden austreten kann und vor dem Vortriebsschild Hohlräume im Untergrund entstehen können.

die zu Setzungen Anlaß geben könnten. Es ist auch möglich, insbesondere bei großem Schildquerschiiitt,. die Weite der Bodendurcjilaßschlitzc zwischen den .Schürfwalzen in verschiedenen Bereichen der Schürfwand verschieden einzustellen und damit die Weite der Üodendiirchlaßsclilitze etwaigen Verschiedenheiten der in diesen Bereichen anstehenden Bodenarten anzupassen.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der'Zeichnung beschrieben, in*der die Einrichtung in Verbindung mit einem Vortriebsschild gezeigt ist. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 den mit der Einrichtung nach der Erfindung versehenen Vortriebsschild in einem vertikalen Längsschnitt,

Fig. 2 den Vortriebsschild nach Fig. 1 in Vorderansicht und

Fig. 3 den Vortriebsschild nach Fig. 1 und 2 in einem waagerechten Längsschnitt.

Der dargestellte Vortriebsschild besitzt gemäß Fig. 2, einen rechteckigen Schildquerschnitt, kann aber sonst in der üblichen Weise ausgebildet sein. Der Vortrieb des Schildes erfolgt durch am Umfang des Schildmantels 8 angeordnete Pressen 9, die sich mit ihren hinteren Enden gegen den bereits fertiggestellten Tunnelausbau 12 abstützen und vorn an einem Innenring des Schildmantels angreifen. Abschnittsweise zusammengefaßt, können die Vortriebspressen 9 auch eine Kurvensteuerung des Schildes ermöglichen. ^l

Im Bereich der Schildschneide sind Schürfwalzen 1,2 angeordnet, die mit Abbau werkzeugen 3, z. B. Schürf- oder Fräsmessern, besetzt sind und deren waagerecht liegende Drehachsen parallel zur

Abbaufläche an der Ortsbrust verlaufen. Bei der dargestellten Ausführimgsform sind die Schürfwalzen in zwei durch eine kurze vertikale Mittelwand 7 voneinander getrennten Abbaufeldern nebeneinander und innerhalb der Abbaufeldcr der Höhe nach entsprechend Fig. L derart versetzt übereinander angeordnet, daß die Drehachsen der Schürfwalzen 1 in einer vorderen Ebene und die Drehachsen der Schürfwalzen 2 in einer hinteren lotrechten Ebene liegen. Die'· Schürfwalzen I und 2 sind in Lagern 6 am Schildmantel 8 und der kurzen Mittelwand 7 drehbar gelagert und decken unter Bildung einer Schürfwand die gesainte Ortsbrust derart ab, daß das zwischen den Schürfwalzen der vorderen und. der hinteren Ebene bestehende Spiel im wesentlichen nur so groß ist, daß ihre Drehbewegung nicht behindert ist und durch das jeweilige Spiel für den Durchlaß des an der Ortsbrust abgeschürften Bodens Durchlaßschlitze gebildet sind, deren Weite so bemessen ist, daß durch .sie nicht mehr Boden in den Schildinnenrauiu ein- »o treten kann als der Schürf leistung und dem Vortriebsmuß des Schildes entspricht. Die Bodendurch-Jaßschlit/e können auf diese Weile eingestellt und entsprechend der Betriebsdrehzahl der Schürfwalzen etwaigen verschiedenen Bodenarten 'angepaßt werden. as Hierzu sind die hinteren Walzen 2 in ihren Lagern 6 in!waagerechter Richtung über Lenker oder sonstige Übertragungsglieder 10 mittels der Pressen 11 verschiebbar:

Die Sehürfwalzen 1,2 weiden über an ihren Stirn- 3<> enden angeordnete Antriebsgliedcr 4 durch Motoren 5 angetrieben, die vorzugsweise durch langsam laufende Ilydraulikmotoien gebildet sind. Je nach den örtlichen Verhältnissen und Bedingungen können die Schürfwalzen hierbei alle in der gleichen J5 Drehrichuing angetrieben werden, was den Vorteil hat, daß die Durchlaßschlitze zwischen den Sehürfwalzen sehr eng bemessen werden können, da sich die Abbauwerkzeuge 3 der Schürfwal/en bei gleicher' Drehrichtung gegenseitig nicht stören. Eine solche Betriebsweise der Sehürfwalzen kann z. B. angebracht sein, wenn Fließsandschichten zu durchfahren sind und die Bodendurchlaßschlitze zwischen den Sehürfwalzen !sehr klein gehalten werden müssen, damit nicht zuviel Fließsand durch die Durchlaßschlitze hindurch in den Schildinnenrauni eintritt.

Die Sehürfwalzen können jedoch z. B. mit Hilfe von miteinander kämmenden Zahnrädern auch abwechselnd in verschiedener Drehrichtung angetrieben werden, so daß die entstehenden Rückdrehmomente in der senkrechten Ebene aufgehoben werden. Auch kann die Drehrichtung mindestens bei einigen der Sehürfwalzen umkehrbar sein. Weiterhin kann die Ausbildung derart sein, daß die Drehzahl der Sehürfwalzen verändert werden kann.

Damit beim Auftreten von Findlingen oder sonstigen größeren Fremdkörpern diese ausgebaut werden können, sind die gleichzeitig als Brustverbau dienenden Sehürfwalzen vorzugsweise derart gelagert, daß sie vorübergehend je nach Bedarf einzeln nach hinten aus der Schürfwand herausgeschwenkt oder herausgenommen werden können.

Die an den Sehürfwalzen 1,2 angeordneten Abbauwerkzeuge 3, d. h. die Schürf- oder Fräsmesser, können so ausgebildet sein, daß die Sehürfwalzen bei entsprechender Drehzahl als Gesteins-Walzenfraser arbeiten können. Vorzugsweise sind die Abbauwerkzeuge durch in beiden Drehrichtungen arbeitende ' Werkzeuge gebildet. Im· übrigen sind die Sehürfwalzen 1,2 und ihre Lager 6 so bemessen, daß sie außer dem statischen Druck der anstehenden Bodenmassen auch den Vorpreßdruck beim Vortreiben des Schildes aufnehmen können. Durch die aus F i g. 2 ersichtliche Anordnung der Schürfwalzen in einzelnen Abbaufeldern wird die jeweilige Länge der Sehürfwalzen begrenzt und damit die Stützweite verringert, so daß der voii der ein/einen Schürf walze aufzunehmende Erd- und Vorpreßdnick ebenfalls verringert wird.

Die Sehürfwalzen 1, 2 sind ferner Vorzugs wiese als Hohlkörper ausgebildet.

Der von den Sehürfwalzen gelöste Boden fällt in den vorderen unteren Schild raum und kann von dort aus mittels Kratzer, Bänder od. dgl. nach hinten gefördert werden.

1st der vordere Teil des Timnelschildes als Druckr'aum ausgebildet, so wird die Schürf- bzw. Schneidwand innerhalb des Druckraums angeordnet und der abgeschürfte Boden durch eine Materialschleuse in den druckfreien Schildraum gefördert.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Hinrichtung zum Abbauen von Hoden beim Vortrieb von Tunneln, Stollen, Graben od. dgl. mit mehreren sich über die Abbau!lache erstreckenden Abbauvorrichtungen in -Form von Sehürfwalzen, deren Drehachsen parallel zueinander und parallel zur Abbauflächc verlaufen und die zu eitler die. Anbaufläche abdeckenden und zugleich einen Verbau bildenden Schürf wand zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürfwal/en (1, 2) mit ihren Drehachsen übereinanderliegend oder nebeneinanderstehend in zwei hintereinanderliegenden Ebenen derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß jeweils ein einen Bodendurchlaßschlitz bildender Zwischenraum zwischen zwei Schürfwal/cn (1 bzw. 2) tier einen Eibene durch eine Schürf walze (2 bzw. L) der anderen Ebene abgedeckt ist, und daß mindestens einige der Schürfwalzen (2) zum Abbauen von Steinen oder Findlingen aus der Schürfwand heraus bewegbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder einige der Sehürfwalzen (2) der hinteren Ebene zur Veränderung der Weite der zwischen den Sehürfwalzen (1, 2) gebildeten Bodendurchlaßschlitze in ihrem Abstand von den vorderen Schürfwalzen (1) verstellbar sind. ,

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sehürfwalzen (1,2) in der gleichen Drehrichtung um ihre Drehr achsen drehbar sind.

. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Sehürfwalzen (1,2) in verschiedener Drehrichtung um ihre Drehachsen drehbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehürfwalzen (1,2) an mindestens einem ihrer Enden mit gegenseitig kämmenden Zahnrädern versehen sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sehürfwalzen (1, 2) mit gleicher Drehzahl antreibbar sind.

7. Einrichtung nach einem der vorhergendcn Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drchrichlung mindestens einiger der Schürfwal· zen (1,2) umkehrbar ist;

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürfwerkzeuge (3j) der Schürf walzen (1,2) als in beiden Dreh richtungen arbeitende Werkzeuge ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen