DE1534649C - Maschine zum Bohren von Stollen, Tunnels, Kanälen od.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Bohren von Stollen, Tunnels, Kanälen od. dgl. mit einem an der Ausbruchswandung abgestützten, rohrförmigen Maschinenrumpf, dessen begehbarer Innenraum als Bedienungsstand dient und an dessen vorderem Ende eine die Bohrwerkzeuge tragende Bohrtrommel drehbar gelagert ist.

Bei einer bekannten Maschine dieser Art besteht der Maschinenrumpf im wesentlichen aus einem ein-stückigen zylinderförmigen Rohrabschnitt, an dem an der Frontseite die Bohrtrommel mit den Bohrwerkzeugen montiert ist. Der Rohrabschnitt selbst lagert als Ganzes auf antreibbaren Rändern, Raupen od. dgl.

ίο und nimmt in seinem Innern alle für den Betrieb notwendigen Einrichtungen, wie Antriebsaggregate, Getriebeteile, Verstell- und Kontrolleinrichtungen, den Bedienungsstand, Materialfördergeräte usw., auf. Die Räder oder Raupen werden sowohl zum eigentlichen Vortrieb herangezogen, sie dienen aber auch dazu, die gesamte Maschine nach Abnahme der Bohrwerkzeuge von einem Einsatzort zum anderen auf der Straße zu verfahren. Dies dürfte jedoch nur dann möglich sein, wenn die Maschine insgesamt nicht zu

ao groß und schwer ist und die Transportweiten nicht zu groß sind. Bei den Abmessungen und dem Gewicht der Tunnelbohrmaschinen üblicher Größe ist ein Transport der Maschine auf diese Art und Weise kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die leicht zerlegbar bzw. montierbar und damit auch einfach transportierbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der rohrförmige Maschinenrumpf aus mehreren aneinandergeflanschten Rohrschüssen zusammengesetzt ist, daß an bzw. in den Rohrschüssen je Schuß in sich abgeschlossene, elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Funktionseinheiten angeordnet sind und daß an den Schußstößen in den verbindenden Leitungen Steckverbindungen bzw. Kupplungen vorgesehen sind. Die Unterteilung des Maschinenrumpfes in einzelne Rohrschüsse ermöglicht eine einfache Montage der Maschine auch unter den beengten Raumverhältnissen und dem begrenzten Einsatz von Montagehilfsmitteln im Tunnel, da, von vorne beginnend, immer ein Rohrschuß an den · vorhergehenden angeflanscht werden kann. Die Schüsse selbst bilden günstige Transporteinheiten, die den Transport wesentlich erleichtern. Dadurch, daß an bzw. in den einzelnen Rohrschüssen in sich abgeschlossene elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Funktionseinheiten angeordnet sind und in den verbindenden Leitungen Steckverbindungen bzw. Kupplungen vorgesehen sind, wird die Montage und Demontage weiterhin erheblich erleichtert. Außerdem ist dieselbe Maschine für verschiedene Abfördersysteme, z. B. Schaufelräder mit nachgeordnetem Bandförderer, Kratzförderer, pneumatische oder hydraulische Förderer, die nach den jeweiligen Gesteinseigenschaften und sonstigen Arbeitsverhältnissen gewählt werden und jeweils einen speziellen Antrieb erfordern, zu verwenden. Es braucht nur ein entsprechender Rohrschuß eingebaut bzw. ausgewechselt zu werden. Auch für die Werkzeugaggregate kann beispielsweise ein elektrischer oder hydraulischer Antrieb gewählt werden, wobei dann entweder ein Rohrschuß mit den zugehörenden elektrischen Schaltgeräten oder ein Schuß mit Hydraulikpumpen und Schiebern zum Einsatz kommt. Der Umbau der Maschine kann dabei gegebenenfalls sogar unter Tage erfolgen.

Vorzugsweise weist der vorderste Rohrschuß einen

zylindrischen Vorderteil auf, in den der Außenring eines die Bohrtrommel tragenden Wälzlagers eingepaßt ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verjüngt sich der vorderste Rohrschuß hinter seinem zylindrischen Vorderteil zu einem in seiner Grundform rechteckigen Querschnitt, und die weiteren Rohrschüsse weisen ebenfalls eine rechteckige Querschnittsgrundform mit gewölbter Decke auf. Diese Verringerung des Querschnittes der Rohrschüsse des Maschinenrumpfes gegenüber der Bohrtrommel hat den Vorteil, daß die gleichen Rohrschüsse für verschiedene Stollendurchmesser verwendbar sind.

Der vorderste Rohrschuß ist außenseitig mit einem Tragwerk versehen, das über untere und obere Gleitschuhe an der Ausbruchswandung abgestützt ist, so daß eine Verspannung des vordersten Rohrschusses im Stollen möglich ist, was eine gute Maschinenführung erlaubt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist beidseitig neben dem zweiten Rohrschuß ein Vorschubaggregat angeordnet, das aus hydraulisch gegen Ausbruchsfirste und -sohle verspannbaren Säulen und mit diesen verbundenen Vorschubzylindern besteht, deren Kolbenstangen am Tragwerk des vordersten Rohrschusses angreifen. Da also das Vorschubaggregat unmittelbar auf den vordersten Rohrschuß wirkt und mit den folgenden Rohrschüssen keine direkte Verbindung hat, ergeben sich günstige Verhältnisse für die Übertragung der Vorschubkräfte und auch für die Lenkung der Maschine.

Ein in seiner Starrheit verbesserter Maschinenaufbau wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Rohrschüsse zusätzlich durch Zugstangen miteinander verspannt sind.

Der Innenraum des zweiten und folgenden Rohrschusses nimmt die erforderlichen elektrischen und/ oder hydraulischen Steuer-, Schalt- und Meßgeräte auf, wogegen die Motoren, die Pumpen, hydraulischen Behälter u. dgl. an der Schußaußenseite angeordnet sind. Die empfindlichen Geräte sind demnach geschützt untergebracht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Stollenbohrmaschine in Seitenansicht, wobei der Mittelteil des Maschinenrumpfes nach der Linie I-I der F i g. 2 aufgeschnitten ist,

F i g. 2 die Maschine in Draufsicht mit im waagerechten Mittelschnitt dargestelltem Maschinenrumpf und die

F i g. 3 bis 5 Querschnitte nach den Linien ΙΠ-ΠΙ, IV-IV und V-V der F i g. 1.

An der Vorderseite des Maschinenrumpfes ist eine rotierende Bohrtrommel 1 vorgesehen, die vier je aus einem Motor, einem Getriebe und einem Messerkopf bestehende Werkzeugaggregate 2, 3 trägt. Die Aggregate 2 sind zur Bearbeitung des Innenteiles und die Aggregate 3 des Umfangsbereiches der Stollenbrust bestimmt. Um den Stollendurchmesser verändern zu können, sind die äußeren Aggregate 3 in einander gegenüberliegenden Nischen der Bohrtrommel 1 auf kräftigen Bolzen 4 gelagert und können um diese Bolzen mit Hilfe von Gewindespindeln verschwenkt werden.

Der Maschinenrumpf besteht aus Rohrschüssen 5, 6, 7 und einem Endschuß 8. Der vorderste Rohrschuß 5 ist in seinem Vorderteil entsprechend dem Bohrtrommeldurchmesser zylindrisch ausgebildet und hat dort den Außenring eines Wälzlagers 9 eingepaßt bzw. eingeschraubt. Der Innenring dieses Lagers 9 ist mit der Bohrtrommel 1 fest verbunden und trägt einen Zahnkranz 10, in den Antriebsritzel 11 eingreifen. Über das Lager 9 werden die auftretenden Axial- und Radialkräfte von der Trommel 1 auf den Maschinenrumpf übertragen. Der Lagerraum ist nach hinten durch eine Zwischenwand 12, in der ein verschließbares Mannloch vorgesehen ist, abgeschlossen. Mit 13 ist ein Schleifringraum bezeichnet, über den die notwendige Energie zu den Antriebsmotoren der Werkzeugaggregate übertragen wird. Dabei kann es sich, je nachdem, ob elektrischer oder hydraulischer Antrieb vorhanden ist, um Elektro- oder Ölschleifringe handeln. Die Verlustwärme der Getriebe und Motoren sowie der größte Teil der an den Messerköpfen entstehenden Wärme wird durch Kühlwasser über zusätzliche Wasserschleifringe abgeführt. In der Mitte des Raumes 13 bzw. der Bohrtrommel 1 ist ein zentraler Kanal 14 zur Vornahme von Sondierbohrungen durch den Maschinenrumpf und die Trommel hindurch frei gelassen.

Hinter dem zylindrischen Vorderteil verjüngt sich der vorderste Rohrschuß 5 zu einem in seiner Grundform rechteckigen Querschnitt, und die weiteren Rohrschüsse 6, 7 weisen ebenfalls eine rechteckige Querschnittsgrundform mit gewölbter Decke auf. Die Rohrschüsse 5 bis 7 und der Endschuß 8 tragen an ihren zueinander gekehrten Flächen Flansche, mit denen sie durch Schrauben verbunden sind. Ferner sind die Schüsse durch Zugstangen 15 miteinander verspannt.

Am zylindrischen Vorderteil des vordersten Rohr-Schusses 5 ist ein Tragwerk 16 vorgesehen, das je zwei nach oben und unten gerichtete Kugelpfannen aufweist. In die unteren Kugelpfannen greifen Stützen 17 eines unteren Gleitschuhs 18 ein. Zwei obere, miteinander verbundene Gleitschuhe 19 sind durch hydraulische Kolbentriebe 20 am Tragwerk 16 abgestützt. Dadurch ist der Maschinenvorderteil im Stollen geführt bzw. eingespannt. Beiderseits des Rohrschusses 6 ist ein Vorschubaggregat angeordnet, das aus je zwei Tragsäulen 21 mit hydraulischen Kolbentrieben 22 und je einem oberen und unteren Haftschuh 23 besteht. Das Vorschubaggregat ist also mit großer Kraft gegen Stollenfirst und -sohle verspannt, wobei vier Vorschubzylinder 24, deren Kolbenstangen 25 am Tragwerk 16 des ersten Rohrschusses 5 angreifen, die ganze Maschine nach vor- oder rückwärts schieben.

Der untere Gleitschuh 18 trägt zur Materialabförderung zwei Schaufelräder 26 mit entsprechendem Antrieb. Ein Förderband 27 übernimmt das Ausbruchsmaterial und führt es zum hinteren Maschinenende. Bedingt durch den Anstieg des Förderbandes 27 sind die Rohrschüsse 5, 6, 7 mit schrägem Boden gebaut. Je nach den geologischen Verhältnissen können aber auch andere Fördermittel zum Abtransport des anfallenden Materials vorgesehen werden, ebenso wie es möglich ist, die Trommel 1 mit anderen Werkzeugen, z. B. mit Rollmeißeln, auszustatten. Die Rohrschüsse können, wie F i g. 4 zeigt, zur Erhöhung der Steifigkeit gewellte Seitenwände besitzen. Ferner ist es möglich, an den Seitenwänden Schallisolationsschichten vorzusehen.

Die Rohrschüsse 5,6 und 7 bzw. deren Innenräume sind als Führerstand ausgebildet. Im Innern

des Rohrschusses 6 ist die hydraulische Steuerung, bestehend aus Schieberblöcken 28, einem Steuerkasten 29 und einem Regelautomaten 30, angeordnet. Darüber befindet sich ein Kabelkanal 31 mit Hydraulikmanometern. Ein elektrischer Schaltschrank 32 mit den notwendigen Schützen, Schaltern und Meßinstrumenten ist ebenso wie ein Klappsitz 33 im Rohrschuß 7 untergebracht. Vom Schaltschrank 32 führen die elektrischen Kabel zu den einzelnen Antriebsmotoren, wobei an den Stoßstellen der Rohrschüsse Steckverbindungen 34 für die Kabel vorgesehen sind, um ein Zerlegen des Rumpfes ohne gleichzeitige Demontage der Kabel zu ermöglichen. Hinter dem Schaltschrank 32 ist die Seitenwand des Rohrschusses 7 örtlich durchbrochen und an dieser Stelle außen ein Klimagerät 35 angebaut. Dieses versorgt den Führerstand mit entstaubter, gekühlter und entfeuchteter Luft und schafft so angenehme Arbeitsbedingungen. Um ein Eindringen von Staub u. dgl. von außen zu verhindern, ist der Rohrschuß 7 durch eine hintere Stirnwand 36 abgeschlossen, in der sich eine Tür 37 befindet. Über dem Bedienungsgang ist an der Decke eine durchlaufende Schiene 38 für eine Montagehängebahn befestigt.

Am Rohrschuß 7 ist außen der Hydraulikantrieb und die Vorrichtung zur Kühlwasserversorgung der Maschine angebaut. An der Seite des Schaltschrankes 32 befindet sich dabei eine Kühlwasserpumpe 39 mit einem Wärmeaustauscher 40 zur Abgabe der Verlustwärme der einzelnen Aggregate an kaltes Fremdwasser. Die gegenüberliegende Rohrschußseitenwand trägt den Hydraulikantrieb, bestehend aus den Pumpen 41, dem Verteilgetriebe 42 und dem Elektromotor 43. Mit 44 ist der Ölvorratsbehälter bezeichnet. Ein weiterer Vorratsbehälter 45 befindet sich auf dem Endschuß 8. Dieser Vorratsbehälter ist jedoch nur erforderlich, wenn auch der Antrieb des Förderers hydraulisch erfolgt. In diesem Fall wird das notwendige Pumpenaggregat im Rohrschuß 6 unterhalb der Schieberblöcke 28 und des Steuerkastens 29 montiert. Sämtliche Anbauten am Rohrschuß 7 sind der Kreisform des Stollenquerschnittes angepaßt, wobei die Außenabmessungen möglichst klein gehalten werden, um das Bohren von Stollen mit geringerem

ίο Durchmesser, als in den Figuren dargestellt, und auch das Kurvenfahren zu ermöglichen.

Den Abschluß des Maschinenrumpfes bildet der Endschuß 8, der den Übergang zu einer Lenkvorrichtung darstellt. Dieser Endschuß besteht aus einem Anschlußflansch zur Verbindung mit dem Rohrschuß 7, einer hinteren Rohrsäule 46, einer Deck- und Bodenplatte 47, 48 und einer mittleren Längswand 49, in der ein waagerechtes Längsrohr 50 eingesetzt ist. An der Rohrsäule 46 ist in Verlängerung des Rohres 50 ein hohler Tragzapfen 51 befestigt. Der hohle Tragzapfen 51 und das Rohr 50 ermöglichen den Durchtritt eines Gestänges für Sondierbohrungen.

Der Tragzapfen ist in einer Lenkvorrichtung 52 der Höhe und der Seite nach verstellbar gehalten. Die Lenkvorrichtung 52 stützt sich mit Schienenrädern 53 auf einem Gleitschlitten 54 ab, der ein Podest 55 zur allfälligen Montage einer Sondierbohrmaschine bzw. zur Durchführung von Felssicherungsmaßnahmen trägt. Oben ist die Lenkvorrichtung 52 mit gegen den Stollenfirst hydraulisch anstellbaren Gleitschuhen 56 versehen. Der Schlitten 54 und die Gleitschuhe 56 sind durch Schleppstangen 57 mit dem Maschinenrumpf verbunden und werden beim Vortrieb der Maschine mitgezogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Bohren von Stollen, Tunnels, Kanälen od. dgl. mit einem an der Ausbruchswandung abgestützten, rohrförmigen Maschinenrumpf, dessen begehbarer Innenraum als Bedienungsstand dient und an dessen vorderem Ende eine die Bohrwerkzeuge tragende Bohrtrommel drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Maschinenrumpf aus mehreren aneinandergeflanschten Rohrschüssen (5, 6, 7) zusammengesetzt ist, daß an bzw. in den Rohrschüssen je Schuß in sich abgeschlossene elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Funktionseinheiten angeordnet sind und daß an den Schußstößen in den verbindenden Leitungen Steckverbindungen (34) bzw. Kupplungen vorgesehen sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorderste Rohrschuß (5) einen zylindrischen Vorderteil aufweist, in den der Außenring eines die Bohrtrommel (1) tragenden Wälzlagers (9) eingepaßt ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vorderste Rohrschuß (5) hinter seinem zylindrischen Vorderteil zu einem in seiner Grundform rechteckigen Querschnitt verjüngt und die weiteren Rohrschüsse (6,7) ebenfalls eine rechteckige Querschnittsgrundform mit gewölbter Decke aufweisen.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorderste Rohrschuß (5) außenseitig mit einem Tragwerk (16) versehen ist, das über untere und obere Gleitschuhe (18, 19) an der Ausbruchswandung abgestützt ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig neben dem zweiten Rohrschuß (6) ein Vorschubaggregat (21 bis 25) angeordnet ist, das aus hydraulisch gegen Ausbruchsfirste und -sohle verspannbaren Säulen (21) und mit diesen verbundenen Vorschubzylindern (24) besteht, deren Kolbenstangen (25) am Tragwerk (16) des vordersten Rohrschusses (5) angreifen.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschüsse (5,6,7) zusätzlich durch Zugstangen (15) miteinander verspannt sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des zweiten und folgenden Rohrschusses (6, 7) die erforderlichen elektrischen und/oder hydraulischen Steuer-, Schalt- und Meßgeräte (28, 29, 30, 32) aufnimmt, wogegen die Motoren (43), die Pumpen (39,. 41), hydraulischen Behälter (44, 45) u. dgl. ' an der Schußaußenseite angeordnet sind.