DE1758161A1 - Verfahren und Einrichtung zum Vortrieb und zum Ausbau von Strecken,Tunnels u.dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Vortrieb und zum Ausbau von Strecken, Tunnels und dergleichen. Die Erfindung bezieht sich auf Verfahrensmaßnahmen und Einrichtungen zum Vortrieb und zum Ausbau von Strecken, Tunnels und dergleichen, und zwar hauptsächlich für bergmännische Untertagebetriebe. - Solche Verfahren sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Klassisch folgen im bergmännischen Betrieb beim Vortrieb und Ausbau von Strecken aufeinander die Arbeitsschritte Bohren, Hereinschießen des Gesteins, Wegladen des Haufwerks, Setzen des Ausbaus, danach wiederum Bohren, Hereinschießen des Gesteins und so fort, dem fortschreitenden Abbau oder vorgeschriebenem Vortrieb folgend. In neuerer Zeit ist u.a. ein Verfahren zum Vortrieb und zum Ausbau von Strecken, Tunnels und dergleichen bekannt geworden, bei dem mit einer verfahrbaren Streckenvortriebsmaschine mit zumindest heb-und senkbarem sowie zumeist zusätzlich schwenkbarem Schrärnarm und daran befestigtem Schrämkopf der Ausbruchsquerschnitt einer Strecke bzw. eines Tunnels aufgefräst und von der Treckenvortriebsmaschine zugeordneten Förderern das Rauf- werk weggefördert wird. Das geschieht gleichsam in einem Arbeitsgang während stetigen Vorarbeitens der Maschine. Abschnittsweise wird danach der Ausbau gesetzt. Das bringt zwar eine beachtliche Verbesserung gegenüber den oben als klassisch bezeichneten Maßnahmen, ist jedoch insofern nach- teilig, als die als reine Fräsarbeit definierte Maschinen- arbeitszeit für den Vortrieb während einer Arbeitsschicht bei etwa 35 bis 45% der gesamten Schichtzeit liegt. Etwa 50% der Schichtzeit werden für das Setzen des Ausbaus be- nötigt und etwa weitere 5 bis 10% der Schichtzeit für son- stige Nebenarbeiten. Das stört aus wirtschaftlichen Gründen außerordentlich und beeinträchtigt technisch den zügigen Vortrieb. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, VerMren und Einrichtungen anzugeben, welche es im Rahmen der letztbeschriebenen Maßnahmen ermöglichen, die Maschinenarbeitszeit während einer Arbeitsschicht beacht- lich zu vergrößern, darüber hinaus die Streokenvortriebsmaschine bei fräsfreien Unterbrechungen für andere wesentliehe Arbeiten im Zuge des Vortriebs und des Ausbaus von Strecken, Tunnels und dergleichen einzusetzen, so daß die Streckenvortriebamaschine im Rahmen dieser Arbeiten in ihrem Arbeitsvolumen praktisch vollständig ausgenutzt wird.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vortrieb und zum Ausbau von Strecken, Tunnels und dergleichen, insbesondere für bergmännische Untertagebetriebe, wobei mit einer verfahrbaren Streekenvortriebemasohine mit zumindest heb- und senk- barem sowie zumeist zusätzlich schwenkbarem Schrämarm und daran befestigtem Schrgmkopf der Ausbruchsquerschnitt einer Strecke aufgefräst und von der Streckenvortriebsniaschine zugeordneten Förderern das Haufwerk weggefördert sowie danach der Ausbau gesetzt wird. Die E--findung besteh, darin, daß der Ausbau oder Elemente des Ausbaus mit Hilfe des Schrämarms der Streckenvortriebsmaschine manipuliert und gesetzt wird. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Streckenvortriebsmasehinen mit zumindest heb-und senkbarem sowie zweckmäßig zusätzlich schwenkbarem Schrämarm ohne wesentliche Veränderung für die Manipulation und das Setzen des Ausbaus eingesetzt werden können, wobei sogar die Möglichkeit besteht, mit besonderen, nämlich besonders großen Ausbauelementen zu arbeiten, die üblicherweise in Untertagebetrieben und Tunnels kaum manipuliert werden können. Daher ist eine bevorzugte Verwirklichung derfirfindung in der Ausführungsforen für türstoekähnlichen Streckenausbau aus Streckenstempeln und Firstelementen dadurch gekennzeichnet, daß die Firstelemente eines Strecken- oder Vortriebsabsehnittes zu Rahmentragwerken vereinnigt und diese mit Hilfe des Schrgmazzns der Streckenvortriebsmaschine manipuliert und gesetzt werden. Dabei kann man den Ausbau oder .Elemente des Ausbaus mit Hilfe der Streckenvortriebsmaschine auch zwibnhen einem Magazin im rückwärtigen Teil der Strecke und der Einbaustelle dieser Elemente transportieren, d.h. die Streckenvortriebsmaschine gleichzeitig gleichsam als Zugmaschine einsetzen. Tatsächlich sind Streckenvortriebsmaschinen der beschriebenen Art auf Raupen oder besonderen Gleisanlagen mit erheblicher Zugkraft verfahrbar.
• Wie bereits erwähnt, kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine verfahrbare Streekenvortriebsmaschine mit zumindest heb- und senkbarem sowie zumeist zusätzlich schwenk-

  barem Sahrkmazm ohne weiteren die zusätzlichen Arbeiten

  ausfuhren, die fttr .das erfindungsgemäße Verfahren wesent- -- - -

  lioh sind, und in ihrem (bisher auf Fräs-

  arbeit beschränkten Arbeitsvolumenen-integrieranid ausge-

  nutzt werden. In diesem ZusarrWenhang ist Gegenstand der

  Erfindung auch eine Einrichtung zur DurohfUhrung des be-

  schriebenen Verfahrens, die sich durch Einfachheit und

  Funktionssicherheit auszeichnet. Eine derartige Einrichtung

  besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau in bekannter Weise

  zunächst aus der verfahrbaren Streokenvortriebemaschine

  mit zumindest hob- und senkbarem sowie zumeist zusätzlich

  schwenkbarem Sohrfarta und daran befestigtem Sohrimkopf,

  wobei Sohrämkopf und Sehrkmarm unabhängig voneinander zu . ,,

  betätigen sind, sowie aus zugeordnetem, aua Ausbauelemedtaf

  zusammengesetztem Auobau..Die erfindungegeaäße Einrichtung

  ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, das der Sohrämärm

  mit einer Vorrichtung zur Aufnahme von Ausbauelementen einge-

  richtet und dadurch gleichsam als Mäkler -zum Manipulieren

  und Setzen von Ausbau bz". Ausbauelementen eingerichtet 14t.

  Die Vorrichtung zur Aufnahme von Ausbewelementen besteht

  nach bevorzugter AuatUhrsform aus ,an dem ßchrb*m be-

  festigten, vor- u-suMokfahurbaren oder vor- und zurück-

  schwenkbaren Aufnahmeamen mit daran sngebraohtsr, gegebenen.

  falls zusätzlich versatiieöbarer Autnalsae. Dabei sind die

  Aufnahmearme vor- und zurUokgifahrener bzw. sur«sabdr#

  ter Stellung die Sohearbeit des Behrämames nicht be-

  einträchtigen. 2aa Zeeoue des hattipulier@s äst. des Setsiri _

  dir Auabaüela»nte wein die Autnatsaiearsaf rtrr"breW:

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  gen oder dergleidie . Ausbaue J.O»Utt *Ut»iteh.

  Die Ausbauelemente können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und zum Zwecke der Manipulation und des Setzens mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einri@ehtung grundsätzlich in verschiedener Weise gestaltet sein. Insbesondere, und darin liegt ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen, können die bekannten Ausbauelemente nach der Lehre der Erfindung manipuliert und gesetzt werden. Fernerhin besteht die den Vortriebsfortschritt wesentlich vereinfachende Möglichkeit, die Ausbauelemente aus Streckenstempeln und zu Rahmentragwerken aus in Streckenlängsrichtung verlaufenden Längskappen sowie quer dazu verlaufenden Querträgern zusammengefaßten Firstelementen 'aufzubauen, wobei die Längskappen benachbarter Firstelemente gelenkig aneinander anschließbar sind. Hier erfolgt zunächst das Einhängen der Längskappen an den Gelenkstellen mit Hilfe der Streckenvortriebsmaschine und danach das Hochschwenken der eingehängten Firstelemente mit Hilfe des Schrämarms der Streckenvortriebsmaschine, wie in Detail weiter unten noch beschrieben wird. Die Firstelemente sind zweckmäßigerweise zusätzlich mit Verbolzungs- und Verzugselementen, z.B. in Form von Drahtmatten und ergleiche, ausgerüstet. Um die Ausbauelemente zum Einbauort zu bringen, während sie weiter hinten in der Strecke aus den beschriebenen Elementen zusammengesetzt werden, besteht die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Längskappen - im eingebauten Zustand -unterhalb der Querträger angeordnet und zugleich als Laufschienen für Einschienenhängebahnen ausgemistet sind. Gerade in diesem Falle empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Längskappen und die Querträger demontierbar aneinander angeschlossen und die Querträger als Teile eines bleibenden Ausbaus mit Einrichtungen zum Anschluß von Streckenstempeln oder von Gebirgsankern ausgerüstet sind, während die Längskappen demontierbar und dem fortschreiten- den Vortrieb folgend immer wieder einsetzbar sind. Das empfiehlt sich auch deshalb, weil man bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Längskappen ohne weiteres der Vorrichtung zur Aufnahme von Ausbauelementen am Schrämarm anpassen kann.
• Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß bei Verwirklichung des erfindungsge- mäßen Verfahrens zunächst die Streckenvortriebsmaschine pro Schicht mit wesentltti längerer Arbeitszeit eingesetzt wer- den kann als im nahmen der bekannten Maßnahmen, da für das Setzen des Ausbaus nur noch wenig Zeit benötigt wird. Darüber hinaus wird während des Setzens des Ausbaus die Streckenvortriebsmaschine gleichsam zu einer Ausbausetz- maschine, wobei sie die zum Ausbau einer Strecke oder eines Tunnels erforderlichen Arbeiten beachtlich vereirNcht. Ihr Arbeitsvolumen wird somit ständig ausgenutzt. Die Bedienungspersonen oder auch Hilfskräfte für das Setzen des Ausbaus befinden sich stets im ausgebauten Aaum. Das wird im folgen- den anhand von Figuren noch ausführlioher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine nach erfindungegemäßem Verfahren vorgetriebene Strecke, Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht des nach Fig. 1 von der Streckenvortriebsmaschine manipulierten Firstelementes und Fig. 5 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1.
• Die in den Figuren dargestellte Strecke 1 ist beispielsweise die Strecke eines bergmännischen Untertagebetriebes, die dein fortschreitenden Abbau folgend vorgetrieben wird. Dabei wird mit einer verfahrbaren Streckenvortriebsmasehine 2 mit zumindest heb- und senkbarem sowie im Ausführungsbeispiel zusätzlich schwenkbarem Schrämarm 3 und daran befestigtem Schrämkopf 4 der Ausbruchsquerschnitt in der Streckenbrust 5 einer Strecke 1 ausgefräst und von der Treckenvortriebsmaschine 2 zugeordneten Förderern 6 das Haufwerk weggefördert. Danach wird der Ausbau 7, E gesetzt. Das geschieht mit Hilfe des Schrämarms 3 der Streekenvortriebsmaschine, der eingerichtet ist, um den Ausbau bzw. Ausbauelemente 7, 8 zu manipulieren und zu setzen. In der Ausführungsform nach Fig. 1 handelt es sich dabei um einen türsockelähnlichen Streckenausbau aus Streckenstempel 7 und Firstelementen 8, wobei die Firstelemente 8 eines Strecken- bzw. Yortriebsab-- Schnittes $u nahmentragwerken vereinigt und diese mit Hilfe des Schrämärms 3 der Streekenvortriebsmasohine manipuliert und gesetzt werden. Im übrigen kann der Ausbau oder können Elemente des Ausbaus mit Hilfe der Streekenvortriebsmasehine 2 auch zwischen einem im rückwärtigen Teil der Strecke befindlichen Montageort und der Einbaustelle transportiert werden. Die Streckenvortriebscnaschine 2 ist dazu und um dem Vortrieb zu folgen mit einem Raupenfahrwerk g ausgerUstet. - Antrieb und Getriebe der Streckenvortriebamasehine sind in bekannter Weise gestaltet und bedürfen daher im einzelnen nicht der Beschreibung.
• Der S:.@hrämarm 3 ist mit einer Vorrichtung 10 zur Aufnahme von Ausbauelementen, im Beispiel den Elementen 8, eingerichtet. Das wird insbesondere in Fig. 2 deutlich. Dadurch kann der Schrämarm 3 gleichsam als Mäkler zum Manipulieren und Setzen von Ausbau bzw. Ausbauelementen 8 arbeiten, während Schrämarm 3 und Schrämkopf 4 zweckmäßigerweise unabhängig voneinander zu betätigen sind. Die Vorrichtung 10 zur Aufnehme von Ausbauelementen besteht im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung aus an dem Schrämam. 3 befestigten, vor- und zurückfahrbahren oder vor- und zurückschwenkbaren Aufnahmearmen 11 mit daran angebrachter, gegebenenfalls zusätzlich verschiebbarer Aufnahme 12. Hier können Halteklauen, Arretierungen oder dergleichen zusätzlich vorgesehen sein, die jedoch nicht ge- zeichnet sind. Die Aufnahme 12 besteht im Ausführungsbeispiel aus einer Traverse 13 und an der Traverse angeordneten Rollen 14, wobei diese Rollen 14 in der dargestellten Weise an den Ausbauelementen 8 angreifen. Dazu bestehen die Ausbauelemente aus Streckenstempeln 7 und zu Rahmentragwerken 8 aus in Streckenlängsrichtung verlaufenden Längskappen 15 und quer dazu verlaufenden Querträgern 16, die zu den großflächigen Firstelementen #, zusammengefaßt sind. Die Längskappen 15 be-nachbarter Firstelemente 6 sind durch Gelenke aus den Hälften 16a, 16b gelenkig aneinander anschließbar. Dabei erfolgt . zunächst das Einhängen der Längskappen 15 an den Gelenkstellen mit Hilfe des Schrümarms 3 und der an den Sohrämarmen* befindlichen Vorrichtung 10 zur Aufnahme der Ausbauelemente 8, danach werden diese Firstelemente b in Richtung der Pfeile 17 hochgeschwenkt, wobei sich die Längskappen 15 in den erwähnten Rollen 14 der Traversen 13 der Vorrichtung 10 zur Aufnahme der Ausbauelemente d abwälzen. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen dieser Vorrichtung zur Aufnahme der Ausbauelemente möglich. Die Firstelen@ente 8 besitzen (vgl. insbesonder3 Fig. j) zusätzlich Verbolzungselemente l.) und iici Ausführungsbeispiel auch Verzugselei,iente 1J in Form von Drahtmatten, so daß mi. dem Setzen des Ausbaus 7, b zugleich auch Verbolzung und Verzug bewirkt sind. Im eingebauten Zustand befinden sich irr Ausführungsbeispiel die Längskappen 15 unterhalb der schon erwähnten Querträger 16. Sie kUnnen daher zugleich als Laufschienen für Einschienenhängebahnen eingesetzt werden, wobei wiederum mit Hilfe dieser Einschienenhängebahnen Ausbau3leniente 7 bzw. ü von einem Magazin oder von einem Zusar:;riienstellort bis zur Einbaustelle transportiert werden können. Die Längskappen 15 und die Querträger 16 sind im Ausführungsbeispiel demontierbar aneinander angeschlossen, wobei die Querträger 16 als Teile eines bleibenden Ausbaus mit Einrichtungen zum Ansehluß von Streckenstempeln 7 oder von Gebirgsankern 20 ausgerüstet sind, die Längskappen 15 jedoch demontierbar und dem fortschreitenden Quertrieb folgend immer wieder einsetzbar sind.

Claims (4)

1. A n s p r 'U c h e 1. Verfahren zum Vortrieb und zum Ausbau von Strecken, Tunnels und dergleichen, insbesondere für bergmännische Untertagebetriebe, wobei mit einer verfahrbaren Streckenvortriebsmaschine mit zumindest heb- und senkbarem (sowie zumeist zusätzlich schwenkbarem) Sehrämarm und daran befestigtem Schrämkopf der Ausbruchsquerschnitt einer Strecke aufgefräst und von der Streckenvortriebsmaschine zugeordneten Förderern das Haufwerk weggefördert sowie danach der Ausbau gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbau oder Blen.ente davon mit Hilfe des Schrämarms der Streckenvortriebsmaschine manipuliert und gesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 in der Ausführungsform für türstockähnlichen Streckenausbau mit Streckenstempeln und Firätelerienten, dadurch gekennzeichnet, daß die Firstelemente eines Strecken- oder Vcrtriebsabschnittes zu Rahmentragwerken vereinigt und diese mit Hilfe des Schrämarms der Streckenvortriebsmaschine manipuliert und gesetzt -werden.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbau oderElemente des Ausbaus mit Hilfe der Streckenvortriebsmaschine auch transportiert werden.
4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus verfahrbarer Streckenvortriebsmaschine mit zumindest heb- und senkbarem (sowie zumeit zusätzlich schwenkbarem) Sehrämarm und daran befestigtem ;3cilräi,:lcupf, - wobei Schräniarm und Schräinkopf unabhängig voxi#-2inan-ici- zu betätigen sini, wobei aus aus Ausbauelemen- ten zusa::iiriengesetzteti, Ausbau, Jaaureh gezennzeichnet, dal ser ü 'lirä7.ar'r (i' mit einer Vc, richtung ('0) zur hufnaht,,e vun :;usb@tueler.@enten (o) eingerichtet und dadurch als Mäkler zu#. #::tipitlie:en und Setzen von Ausbau bzw. von Ausbauele- :: c-ntc,n eingerichtet ist. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß äie V,-i#:,iciitun,( G) zur Aufnahme von Ausbauelementen aus ,in sei:. S:l.i,ärnarn. (--,) befestigten, vor - und zurückfahrbaren . _ier v.. i#- un,9 zurückschwenkbaren Aufnahr::earr.:en (11) i:;it .taraa angebrachter, gegebenenfalls zusätzlich verschieb- barer Aufrkail-ie (12) besteht. Eini#icl:tunL: nach den Ansprüchen 4 uni: D, dzidurcl. gekenn- zeiclinet, da:? die Ausbauelemente (7,t) aus Streckenstempeln uni zu Ralut:entragwerken (c) aus in ßtreckenlängsrichtung verlaufenden Längskappen (13) und ;luvr dazu verlaufenden QueiWägeiln (16) zusammengefal:ten Firstelementen Lastehen uno äie Längskappen (15) benachbarter Firstelen.ente mit Gelenken (16a,16b) aneinander anschließbar sind. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Firstelemente (c; zusätzlich mit Verbolzungs- (1t) und Verzugselementen (1#,) ausgerüstet sind. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskappen (15) - ini eingebauten Zustand -unterhalb der Querträger (16) angeordnet und zugleich als Laufschienen Mr Einschienenhängebahnen ausgerüstet sind. 9. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis b, da4urch gekennzeichnet, daß die Langskappen (15) und die querttEger (16) demontierbar aneinander angeschlossen und die Querträger (16) als Teile eines bleibenden Ausbaus mit EinzK.ahtungen zurr, Anschluß von Streckenstempeln (7) oder von Gebirgsankern (20) ausgerüstet, die Längskappen (15) demontierbar und, dem fortschreitenden Vortrieb fclgend, imirter wieder einsetzbar sind.