DE1907308A1

DE1907308A1 - Tunnelbohrmaschine und Verfahren zu ihrer Anwendung

Info

Publication number: DE1907308A1
Application number: DE19691907308
Authority: DE
Inventors: Bernhard Obst
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1969-02-13
Filing date: 1969-02-13
Publication date: 1970-09-03

Description

Tunnelbohrmaschine und Verfahren zu ihrer Anwendung Die Erfindung bezieht sich auf eine Tunnelbohrmaschine mit einem Schneidkopf, der mit an speichenartig angeordneten Streben befestigten, die Ortsbrust angreifenden Abbauwerkzeugen versehen ist und um eine zur Tunnellangsachse parallele Achse mittels eines Antriebs drehbar ist.
Zum Herstellen von Tunneln und Stollen sind vollmechanische Tunnelbohrmaschinen bekannt, die den Boden durch Umlauf eines vorderen, radarartigen Schneidkopfes an der Ortsbrust abbauen. Der abgebaute Boden fällt durch die Oeffnungen des Schneldkopfes nach hinten und wird dann wegtransportiert.
Es ist weiterhin bekannt, den Schneidkopf in eine hin- und herpendelnde Drehbewegung zu versetzen.
Diese Maschinen eignen sich tUr standfest Boden Handelt es sich dagegen um nicht standfeste Boden, also Sande und gemischte Böden, so ist es notwendig, die Öffnungen des Schneidkopfes zu verkleinern. Zu diesem Zweck rst es bekannt, die einzelnen öffnungen mit eingehängten oder ein geschraubten StUtzplatten zu schließen, beispielsweise die Sektoren zwischen den radialen Streben des Schneidkopfes, die eventuell auch federnd außgebildet werden können.
Dieser Brustverbau hat. den Nachteil, daß er oft nicht rasch genug und Überhaupt nur mit großem Arbeitsaufwand eingebracht werden kann. Weiterhin bleibt, wenn die Stützplatten ganz geschlossen sind, keine Öffnung zum Abbau des Bodens, oder - wenn Schlitze bestimmter Breite in den StUtzplatten angeordnet sind - ist eine sichere Abstützung der Brust nicht immer gewährleistet bzwt ein kontrollierter und regelbarer Abbau lernt sich nicht durchfUhren.
Die Erfindung hat. die Aufgabe, eine Tunhelbohrmaschine aufzuzeigen, die in.. den verschiedensten Bodenar'ten' eingesetzt' werden kann-und immer eine sichere Abstützung der Ortsbrust gewährleistet.
Bei einer Tunnelbohrmaschine mit einem Schneidkop£, der mit an speichenartig angeordneten Streben befestigten, die Ortsbrust angreifenden Abbauwerkzeugen versehen und um eine zur Tunnellängsachse parallele Achse mittels eines Antriebs drehbar ist, wird erfindungsgemäß hinter dem Schneidkopf eine zum Schneidkopf parallele, drehbare Brustverbauscheibe angeordnet, die in Tunnellängsrichtung verschieblich auf der Schneidkopfwelle gelagert und so ausgebildet ist9 daß sie mit dem Schneidkopf zu einer geschlossenen Scheibe vereinigt werden kann. Hinter der Brustverbauscheibe wird nach der Erfindung ein besonderer Drehkranz angeordnet, der die Brustverbauscheibe in horizontaler Richtung abstUtzte Durch ihn werden also die auf die Brustverbauscheibe wirkenden Kräfte aufgenommen und weitergeleitet.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist vorgesehen, daß zum Verschieben der Brustverbauscheibe Antriebsmittel vorfesten Teil des handen sind, die am Drehkranz befestigt sind und sich über es Traversen gegen den Schildmantel abstützen. Vorzugsweise dienen diese Antriebsmittel zugleich der Abstützung des Drehkranzes in der Ruhestellung. Werden - wie-es erfindungsgemäß als vorteilhaft angesehen ist - hydrauliache Preisen als. Antriebsmittel verwendet, so ist es weiterhin vorteilhaft, Pressen mit Stellringen zum Einsatz zu bringen, um Jederzeit eine, sichere Abstützung durch die Pres-@@@ aufrechterhalten zu können. Weiterhin wird erfindungsgemaß vorgeschlagen, zu den hydraulischen Pressen hydropneumatische Speicher zu verwenden und mit ersteren wirksam zu verbinden, Auf diese Weise paßt sich der Pressendruck dem wechselnden Druck des Erdreichs auf den Schildkopf an.
Es ist vorteilhaft, , die Brustverbauscheibe nicht als geschlossene und ebene Scheibe auszubilden, sondern Ausnehmungen vorzusehen zur Aufnahme der speichenartig angeordneten Streben des Schneidkopfes. So ist es möglich'die Brustverbauscheibe in den Schneidkopf hineinzuschieben und sogar so weit vorzuschieben, daß Vorderkante der Brustverbauscheibe und die vordere Ebene des Schneidkopfes in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Um auch bei geschlossenem Schneidkopf'einen Abbau des Bodens zu ermöglichen, wird vorgeschlagenv die Brustverbauscheibe mit Schlitzen zu versehen. Vorteilhaft sind an diesen Schlitzen steuerbare Verschlüsse angebracht, so daß die Breite bzw. Länge der Schlitze auf Jedes gewUnschte Maß eingestellt, werden kann. Auf diese Weise kann man die Maschine der wechselnden Beschaffenheit des Bodens anpassen. Es ist vorteilhaft, für die Steuerung dieser Verschlüsse hydraulische Antriebsmittel zu verwenden.
Durch die Schlitze kann auch bei Bedarf die Ortsbrust beobachtet werden.
Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, den sogenannten Spei-@chen des Schneidkopfes eine an und fUr sich bekanntes nach hinten konisch zusammenlaufende Form im Querschnitt zu geben und die Ausnehmungen der Brustverbauscheibe mit dem gleichen Querschnitt vorzunehmen. Auf diese Weise ist es möglich, die beim Zurückfahren der Brustverbauscheibe zwischen den Speichen und den schrägen Flächen der Brustverbauscheibe entstehenden Schlite zum Abbau des Bodens zu verwenden. Erfindungsgemäß werden hierzu die Ausnehmungen der Brustverbauscheibe als Schlitze ausgebildet, so daß der Boden durch die Scheibe nach hinten hinten austreten kann. Da die zwischen den Speichen des Schneidkopfes und der Brustverbauscheibe entstehenden Schlitze durch Längsverschiebung der Brustverbauscheibe auf Jede beliebige Breite eingestellt werden können, erübrigt sich ein besonderer Verschluß für die Schlitze in der Brustverbauscheibe.
Der durch den Schneidkopf bzw. durch die. Brustverbauscheibe durchfallende gelöste Boden fällt in den unteren Maschinenraum und kann von dort in üblicher Weise aufgenommen und mit Fördermitteln abtransportiert werden.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Tunnelvortriebsmaschine in Längsrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt bzw. eine Ansicht gemäß der Linie I-I in Fig. 1.
Fig. 3 und 4 zeigen Detailschnitte durch die Speichen des Schneidkopfes und Teile der Brustverbauscheibe gemäß der Linie II-II in Fig. 2.
In Fig. 1 und 2 ist der Schneidkopf (1), zu sehen mit speichenartig angeordneten Streben (2) und daran befestigten Abbauwerkzeugen (5). Der Schneidkopf sitzt an einer Welle (4), die in einem tagergehäuse (5) geführt wird. An diesem Gebäuse sitzt auch der Antrieb (6) für den Schneidkopf mit den sternförmig angeordneten AntrlebsmQtoren (7).
Schneidkopf mit Lagergehäuse und Antrieb wird von Traversen (8) undschrägen Stützbalken (9) gegenüber dem Schildmantel (10) abgestützt.
Hinter dem Schneidkopf sitzt auf der Welle (4) die im Beispiel als Hohlscheibe dargestellte Brustverbauscheibe (11), die in Längsrichtung verschieblich ist und durch hydraulische Pressen (12) -bewegt werden kann. Diese Pressen sind am Drehkranz (13) befestigt, der die Brustverbauscheibe (11) mit einer ringförmigen Aussteifung derselben (14) horizontal stützt und eine Drehung um die Welle (4) zuläßt. Die hydraulischen Pressen stützen sich gegen die Traversen (8) bzw. Stützbalken (9) ab.
Die Fig. 2 zeigt in der oberen Hälfte eine Ansicht des Schneidkopfes (1) mit der dahinterliegenden Brustverbauscheibe,(11) in der unteren Hälfte die Ansicht der Brustverbauscheibe in der hinteren Stellung. Bei Bedarf kann sie durch die Pressen (12) nach vorne gefahren werden, und zwar äußerstenfalls eo weit, bis die vordere Kante (15) der Brustverbauscheibe.sich mit der Kante (16) des Schneidkopfes in einer senkrechten Ebene befindet. In dieser Figur sind auch die Schlitze (17) zu sehen, die mit. Verschlüssen (18) versehen sind. -Anstelle von besonderen Schlitzen können auch die Ausnehmungen in der Brustverbauscheibe (19), die der Aufnahme der Speichen des Schneidkopfes dienen, wenn Schneidkopf und Brustverbauscheibe zusammengeschoben werden, als durch die (20) Scheibe hindurchgehende Schlitze ausgebildet sein.
In Fig. 5 und 4 ist dieses Detail besonders dargestellt gemäß. Schnitt II-II in Fig. 2.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die speichenartigen Stre-(2) ben des Schneidkopfes einen nach hinten konisch zusammenlaufenden, beispielsweise trapezförmigen oder auch dreieckigen Querschnitt #### haben. An der vorderen Kante tragen die die Abbauwerkzeuge ( 3). Teile der Brustverbauscheibe (11) liegen mit ihren schrägen Flächen umnittelbar an den schrägen Flächen der Speichen ( 2) an, wenn die Brustverbauscheibe mit dem Schneidkopf zu einer geschlossenen Scheibe vereinigt ist.
Fig. 4 zeigt eine Stellung der Brustverbauscheibe, , die gegenüber dem Schneidkopf etwas nach hinten verschoben ist. Zwischen den schrägen Flächen der Speichen (2) und den schrägen Flächen der Brustverbauscheibe entstehen nunmehr Schlitze, die der Förderung des Bodens dienen können.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Tunnelbohrmaschine mit einem'Schneidkopf, der mit an 5 peichenartig angeordneten Streben befestigten, die Ortsbrust angreifenden Abbauwerkzeugen versehen ist und um eine zur Tunnellängsachse parallele Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Schneidkopf eine zum Schneidkopf parallele, drehbare Brustverbauscheibe angeordnet ist, die in Tunnellängsrichtung verschieblich auf der Schneidkopfwelle gelagert und so ausgebildet ist, daß sie mit dem Schneidkopf zu einer geschlossenen Scheibe vereinigt werden kann.

2. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Brustverbauscheibe ein beanderer Drehkranz angeordnet ist, der die Brustve,rbauscheibe in horizontaler Richtung abstützt.

3. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben der Brustverbauscheibe Antriebsmittel vorhanden sind, die am Drehkranz befestigt sind und sich über Traveraen,gegen den Schildmantel abstützen.

4. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmittel der Brustverbauscheibe hydraulische Pressen verwendet werden.

5. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Pressen mit hydropneumatischen'Speichern wirksam verbunden bind.

6. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustverbauscheibe Auenehmungen aufweist zur Aufnahme der sogenannten Speichen des Schneidkopfes.

7. Verfahren zur Anwendung der Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustverbauscheibe so weit vor-geschoben wird, 5daß ihre Vorderkante in der vorderen Ebene des Schneidkopfes liegt.

8. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustverbauscheide Schlitze auSweist zur Förderung des Bodens.

9. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze mit steuerbaren Verschlüssen versehen sind.

10. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung dieser Verschlüsse hydraulische Antriebsmittel verwendet werden.

11. Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sogenannten Speichen des Schneidkopfes einen nach-hinten konisch zusanmenlaufenden Querschnitt haben und die Ausnehmungen der Brustverbauscheibe den gleichen Querschnitt haben wie die Speichen.

12. Verfahren zur Anwendung der Tunnelbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen als Schlitze ausgebildet sind und zurFörderung des Bodens benutzt werden.