DE1534632B1 - Einrichtung zum Abbauen von Boden beim Vortrieb von Tunneln,Stollen,Graeben od.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ab- durchgelassen werden, wenn die eine oder andere bauen von Boden beim Vortrieb von Tunneln, Stol- der Schürfwalzen der hinteren Ebene aus der Schürften, Gräben od. dgl. mit mehreren sich über die Ab- wand ζ. B. durch Ausschwenken um eine an ihrem baufläche erstreckenden Abbauvorrichtungen in einen Ende angeordnete Schwenkachse oder durch Form von Schürfwalzen·, deren Drehachsen parallel 5 Ausbauen aus der Schürfwand herausbewegt wird, zueinander und parallel zur Abbaufläche verlaufen Da der Abstand zwischen je zwei benachbarten und die zu einer die Abbaufläche abdeckenden und Schürfwalzen z. B. der vorderen Ebene im wesentzugleich einen Vorbau bildenden Schürfwand zu- liehen von dem Durchmesser der diesen Abstand sammengefaßt sind. überbrückenden Schürfwalze der hinteren Ebene Einrichtungen dieser Art sind z. B. durch die io abhängig ist und der Durchmesser der hinteren deutsche Patentschrift .620 827 und die französische Schürfwalze in bestimmten Grenzen beliebig groß Patentschrift 704 606 bei Vortriebsschilden bekannt. sein kann, können die Zwischenräume zwischen den Bei diesen bekannten Einrichtungen sind die Schürf- Schürfwalzen der vorderen Ebene den jeweiligen walzen so angeordnet;: daß sie eine einfache, mög- Bodenverhältnissen und vorkommenden Steingrößen liehst geschlossene Schürfwand bilden, innerhalb der 15 weitgehend angepaßt werden.

zwischen den Schürf walzen nur-geringe-gegenseitige Infolge der Anordnung der Schürfwalzen in zwei Abstände bestehen, damit das Erdreich nicht durch hintereinanderliegenden Ebenen ergibt sich eine bedie Spalten zwischen den Schürfwalzen in den Vor- sonders vorteilhafte Einstellungsmöglichkeit für die triebsschild eindringen'kann. Infolge dieser dichten Weite der zwischen den vorderen und hinteren gegenseitigen Anordnung der Schürfwalzen in nur 20 Schürf walzen gebildeten Bodendurchlaßschlitze in der einer einfachen Schürfwand sind die bekannten Ein- Weise, daß alle oder einige der Schürfwalzen der richtungen im allgemeinen nur für den Abbau von hinteren Ebene in ihrem Abstand von den vorderen feinkörnigem Boden geeignet, der keine größeren Schürfwalzen verstellbar sind. Durch die Veränder-Steine enthält. Auch wenn die Schürfwalzen, wie barkeit der Weite der Bodendurchlaßschlitze ist z. B. dies durch die deutsche Patentschrift 620 827 be- 25 bei Verwendung der Einrichtung in Verbindung mit kannt ist, unabhängig voneinander in der Längsrich- einem Vortriebsschild eine solche Einstellung der tung des Vortriebs einzeln verschiebbar sind, so kön- Einrichtung ermöglicht, daß von den Schürfwalzen nen im Boden enthaltene größere Steine nur schwie- abgeschürfter Boden nur in einer dem Vortriebsmaß rig entfernt werden. des Vortriebsschildes entsprechenden Menge zwi-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 30 sehen den Schürfwalzen hindurch in den Schildraum Einrichtung der eingangs angegebenen Art so auszu- eintreten kann. Hierdurch wird verhindert, daß aus bilden, daß sowohl der Durchtritt von Erdreich durch der durch die Schürfwalzen gebildeten Schürfwand die Schürfwand verhindert als auch das Entfernen zuviel Boden austreten kann und vor dem Vortriebsvon größeren Steinen im Boden in einfacher Weise schild Hohlräume im Untergrund entstehen können, ermöglicht ist. 35 die zu Setzungen Anlaß geben könnten. Es ist auch Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der möglich, insbesondere bei großem Schildquerschnitt, Erfindung darin, daß die Schürfwalzen mit ihren Dreh- die Weite der Bodendurchlaßschlitze zwischen den achsen übereinanderliegend oder nebeneinander- Schürfwalzen in verschiedenen Bereichen der Schürfstehend in zwei hintereinanderliegenden Ebenen der- wand verschieden einzustellen und damit die Weite art versetzt zueinander angeordnet sind, daß jeweils 4° der Bodendurchlaßschlitze etwaigen Verschiedenheiein einen Bodendurchlaßschlitz bildender Zwischen- ten der in diesen Bereichen anstehenden Bodenarten raum zwischen zwei Schürfwalzen der einen Ebene anzupassen.

durch eine Schürfwalze der anderen Ebene abge- Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erdeckt ist, und daß mindestens einige der Schürf- findung an Hand der Zeichnung beschrieben, in der walzen zum Abbauen von Steinen oder Findlingen 45 die Einrichtung in Verbindung mit einem Vortriebsaus der Schürfwand heraus bewegbar sind. schild gezeigt ist. In der Zeichnung zeigt

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung ist insbesondere zur Verwendung in Verbindung
mit einem Vortriebsschild rechteckigen oder quadratischen Querschnitts geeignet, kann aber gegebenen- 5°
falls 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 55 F i g. 2 einen rechteckigen Schildquerschnitt, kann zusammengesetzten Abbauflächen verwendet werden. aber sonst in der üblichen Weise ausgebildet sein. "Dabei sind zwischen den jeweils in einer Ebene lie- Der Vortrieb des Schildes erfolgt durch am Umfang genden Schürfwalzen verhältnismäßig breite Durch- des Schildmantels 8 angeordnete Pressen 9, die sich laßschlitze, zwischen den Schürfwalzen beider Ebe- mit ihren hinteren Enden gegen den bereits fertignen aber enge Bodendurchlaßschlitze gebildet, äfe 60 gestellten Tunnelausbau 12 abstützen und vorn an auch bei stark fließfähigem Boden verhindern, daß einem Innenring des Schildmantels angreifen. AbErdreich in unerwünschtem Umfang durch die schnittsweise zusammengefaßt, können die Vortriebs-Schürfwand hindurchtreten kann. Andererseits er- pressen 9 auch eine Kurvensteuerung des Schildes möglichen jedoch die verhältnismäßig breiten Durch- ermöglichen.

laßschlitze zwischen den Schürfwalzen der vorderen 65 Im Bereich der Schildschneide sind Schürfwal-Ebene, daß im abzubauenden Boden befindliche zen 1,2 angeordnet, die mit Abbauwerkzeugen 3, Steine bis zu einer der Breite der Durchlaßschlitze ζ. B. Schürf- oder Fräsmessern, besetzt sind und entsprechenden Größe durch die Schürfwand hin- deren waagerecht liegende Drehachsen parallel zur

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

Abbaufläche an der Ortsbrust verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Schürfwalzen in zwei durch eine kurze vertikale Mittelwand 7 voneinander getrennten Abbaufeldern nebeneinander und innerhalb der Abbaufelder der Höhe nach entsprechend F i g. 1 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 1 und 2 sind in Lagern 6 am Schildmantel 8 und der kurzen Mittelwand 7 drehbar gelagert und decken unter Bildung einer Schürfwand die gesamte 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 Schildinnenraum ein- ao treten kann als der Schürfleistung und dem Vor-

»triebsmaß des Schildes entspricht. Die Bodendurchlaßschlitze können auf diese Weite eingestellt und entsprechend der Betriebsdrehzahl der Schürfwalzen etwaigen verschiedenen Bodenarten angepaßt werden. 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 Schürfwalzen 1,2 werden über an ihren Stirnenden angeordnete Antriebsglieder 4 durch Motoren 5 angetrieben, die vorzugsweise durch langsam laufende Hydraulikmotoren gebildet sind. Je nach den örtlichen Verhältnissen und Bedingungen können die Schürfwalzen hierbei alle in der gleichen Drehrichtung angetrieben werden, was den Vorteil hat, daß die Durchlaßschlitze zwischen den Schürfwalzen sehr eng bemessen werden können, da sich die Abbauwerkzeuge 3 der Schürfwalzen bei gleicher Drehrichtung gegenseitig nicht stören. Eine solche Betriebsweise der Schürfwalzen kann z. B. angebracht sein, wenn Fließsandschichten zu durchfahren k sind und die Bodendurchlaßschlitze zwischen den P Schürfwalzen sehr klein gehalten werden müssen, damit nicht zuviel Fließsand durch die Durchlaßschlitze hindurch in den Schildinnenraum eintritt.

Die Schürfwalzen 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 Schürfwalzen umkehrbar sein. Weiterhin kann die Ausbildung derart sein, daß die Drehzahl der Schürfwalzen verändert werden kann.

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

Die an den Schürfwalzen 1,2 angeordneten Abbauwerkzeuge 3, d. h. die Schürf- oder Fräsmesser, können so ausgebildet sein, daß die Schürfwalzen bei entsprechender Drehzahl als Gesteins-Walzenfräser arbeiten können. Vorzugsweise sind die Abbauwerkzeuge durch in beiden Drehrichtungen arbeitende Werkzeuge gebildet. Im übrigen sind die Schürfwalzen 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 Fig. 2 ersichtliche Anordnung der Schürfwalzen in einzelnen Abbaufeldern wird die jeweilige Länge der Schürfwalzen begrenzt und damit die Stützweite verringert, so daß der von der einzelnen Schürfwalze aufzunehmende Erd- und Vorpreßdruck ebenfalls verringert wird.

Die Schürfwalzen 1,2 sind ferner vorzugswiese als Hohlkörper ausgebildet.

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

Ist der vordere Teil des Tunnelschildes als Druckraum 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. Einrichtung zum Abbauen von Boden beim Vortrieb von Tunneln, Stollen, Gräben od. dgl. mit mehreren sich über die Abbaufläche erstreckenden Abbauvorrichtungen in Form von Schürfwalzen, deren Drehachsen parallel zueinander und parallel zur Abbaufläche verlaufen und die zu einer die Abbaufläche abdeckenden und zugleich einen Verbau bildenden Schürfwand zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürfwalzen (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 Schürfwalzen (1 bzw. 2) der einen Ebene durch eine Schürfwalze (2 bzw. 1) 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 Schürfwalzen (2) der hinteren Ebene zur Veränderung der Weite der zwischen den Schürfwalzen (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 Schürfwalzen (1,2) in der gleichen Drehrichtung um ihre Drehachsen drehbar sind.

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

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

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

7. Einrichtung nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung mindestens einiger der Schürfwalzen (1,2) umkehrbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürfwerkzeuge (3) der Schürfwalzen (1,2) als in beiden Drehriehtungen arbeitende Werkzeuge ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen