DE19625039A1

DE19625039A1 - Kettenschrämgerät zur Schlitzherstellung im Festgestein

Info

Publication number: DE19625039A1
Application number: DE1996125039
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Wulff; Werner Dipl Ing Fahle
Original assignee: LAUSITZER BRAUNKOHLE AG
Current assignee: LAUSITZER BRAUNKOHLE AG
Priority date: 1996-06-22
Filing date: 1996-06-22
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2016-06-23
Also published as: DE19625039C2

Description

Bekannt ist die Herstellung von Schlitz- und Dichtwänden im Fels mit einer Fräse, deren Fräsräder mit Rollenmeißeln besetzt sind. Ein Beispiel zur Aus führung eines Werkzeuges ist in einem Prospekt der Spezialtiefbaufirma BAUER (905.024.1 4/95) enthalten. Die am Umfang der Fräsräder angeordneten, teilweise unterschiedlichen Rollenmeißel gestatten nach Prospektangaben das Schlitzen im Festgestein mit einer Druckfestigkeit bis zu 250 MN/m².

Nachteilig an dieser technischen Lösung ist, daß das Werkzeug die Herstellung der Schlitz- und Dichtwände nur nach dem Pilgerschritt-Verfahren gestattet. Im Pilgerschritt-Verfahren hergestellte Schlitz- und Dichtwände weisen Fugen auf, welche die Dichtwirkung beeinträchtigen können. Außerdem ist die Fräse für den Abbau überlagerter bindiger Böden nicht geeignet.

In DD 2 99 540 ist eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von Schlitzwänden in lockeren Böden beschrieben, bei der ein Kettenschrämgerät vertikal an einem Führungspfahl geführt ist. Reaktionskräfte aus dem Lösepro zeß an der Schnittsohle werden über ein Stirnschild an der Ortsbrust des Erd schlitzes abgefangen. Zur Herstellung von Schlitzwänden im Festgestein ist die Vorrichtung nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die das konti nuierliche Auffahren vertikaler Schlitze zur Herstellung von Schlitz- und Dichtwänden im Festgestein gestattet. Dabei soll das Schlitzen auch in über lagerten lockeren und bindigen Böden möglich sein.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem auf die Schrämketten eines pfahlgeführten Kettenschrämgerätes, das sich durch ein Stirnschild an der Ortsbrust des Schlitzes abstützt, Halterungen mit Schneid rollen angeordnet werden. Die Anordnung erfolgt so, daß das Festgestein durch die belasteten Schneidrollen, ausgehend von einer auf der Schnittsohle in der Mittenachse des Schlitzes durch eine Schneidrolle geschnittenen Rille, hin zu den Seitenwandungen des Schlitzes abgetragen wird.

Eine hinterschneidende bzw. schälende Wirkung kann durch bestimmte Win kelstellungen der Schneidrollen erreicht werden. Außerdem ist die Möglichkeit oberhalb an geordneten, gegen die Seitenwandungen des Schlitzes zu verspan nenden Rahmen den Andruck des Kettenschrämgerätes auf die Schnittsohle zu erhöhen. Indem die Stützrollen der Schrämketten in Vibration versetzt werden, ist zusätzlich eine schlagende Wirkung der Schneidrollen auf die Schnittsohle zu erzielen.

Durch die Erfindung ist es möglich, in einem kontinuierlichen Verfahren Schlitze bzw. Schlitz- und Dichtwände im Festgestein wirtschaftlich herzu stellen. Dadurch entfallen Fugen an Schlitz- und Dichtwänden. Der Abtrag des Festgesteins erfolgt in der Art, daß dabei sowohl das Hinterschneidprinzip genutzt werden kann, aber auch schlagend gearbeitet wird. Dadurch wird im Festgestein unterschiedlicher Druckfestigkeiten eine hohe Abbauleistung ermöglicht. Auch überlagerte lockere und insbesondere bindige Böden sind gut beherrschbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfinderung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Kettenschrämgerätes bei der Schlitzherstellung im Festgestein,

Fig. 2 die Draufsicht einer Schnittdarstellung des Kettenschrämgerätes im Schlitz,

Fig. 3 die mittlere Schneidrolle im Eingriff auf die Schnittsohle in der Dar stellung des Schnittes A-A,

Fig. 4 eine nachlaufende Schneidrolle auf der einen Seite der Mittenachse des Schlitzes im Eingriff auf der Schnittsohle im Schnitt B-B,

Fig. 5 eine nachlaufende Schneidrolle auf der anderen Seite der Mittenachse des Schlitzes im Eingriff auf der Schnittsohle im Schnitt C-C,

Fig. 6 die Draufsicht zweier paarweise angeordneter nachlaufender Schneid rollen in der Darstellung des Schnittes D-D,

Fig. 7 die Anordnung der mittleren Schneidrolle und der nachlaufenden Schneidrollen in der Draufsicht des Schnittes E-E.

Zur kontinuierlichen Herstellung eines Schlitzes 1 im Festgestein sind an den Schrämketten 8 des Kettenschrämgerätes 6, das durch den Führungswagen 5 vertikal am Führungspfahl 4 geführt ist, über Halterungen 14 die mittleren Schneidrollen 15 und die nachlaufenden Schneidrollen 16 angeordnet. Ober halb des Kettenschrämgerätes 6 befindet sich der Rahmen 11, der die Ver spannzylinder 12 und die Verstellelemente 13 aufweist. Das Kettenschräm gerät 6 und der Rahmen 11 werden am Anschlagpunkt 10 durch ein Winden seil gehalten, über welches das Kettenschrämgerät 6 im Schlitz 1 vertikal bewegt wird. Die Reaktionskräfte, die beim Abtragen des Festgesteins auf der Schnittsohle 3 auftreten, werden über das Stirnschild 9 an der Ortsbrust 2 des Schlitzes 1 abgefangen.

Der Abtrag des Festgesteins auf der Schnittsohle 3 erfolgt in der Art, daß durch die mittleren Schneidrollen 15, die in der Mittenachse des Schlitzes 1 laufen, eine Rille geschnitten wird, die durch die nachlaufenden Schneidrollen 16, die auch paarweise angeordnet sein können, fortlaufend verbreitert wird. Dabei sind die Schneidrollen 15, 16 mit den Halterungen 14 an den Schräm ketten 8 pfeilförmig befestigt. Die Pfeilspitze zeigt in Schnittrichtung. Die Öff nungswinkel des Pfeiles zur Mittenachse werden in Abhängigkeit von der Festigkeit des abzutragenden Gesteins bestimmt. Um eine hinterschneidende bzw. schälende Wirkung der nachlaufenden Schneidrollen 16 zu erzielen, werden die Winkel ϕ der Schneidkreisebene zur Lotrechten der Schnittsohle 3 und die Winkel β der Schneidkreisebene zu den Schnittbahnen auf der Schnitt sohle 3 < 0° gewählt. Wie groß die Winkel ϕ und β zu wählen sind, ergibt sich wiederum aus der Festigkeit des Gesteins.

Am Schrämrahmen 7 unten angeordnete, nicht dargestellte Stützrollen für die Schrämketten 8 werden so verlagert, daß sie beispielsweise durch hydraulische Einrichtungen senkrecht zur Schnittsohle 3 in Schwingungen versetzt werden können. Die darüberlaufenden Schrämketten 8 übertragen diese Schwingungen auf die Halterungen 14 mit den Schneidrollen 15, 16. Dadurch schlagen die sich auf den Schnittbahnen bewegenden Schneidrollen 15, 16 auf die Schnitt sohle 3. Ein besserer Abtrag des Festgesteins wird erreicht. Der Andruck der Schneidrollen 15, 16 auf die Schnittsohle 3 wird durch die zwischen dem Rah men 11 und dem Kettenschrämgerät 6 angeordneten Verstellelemente 13, bei spielsweise Hydraulikzylinder, gesteuert. Dazu erfolgt zuerst das Verspannen des Rahmens 11 über die Verspannzylinder 12 im Schlitz 1. Beim Ausfahren der Verstellelemente 13 wird dann der Andruck des Kettenschrämgerätes 6 auf die Schnittsohle 3 erhöht. Nachdem die Verstellelemente 13 vollständig aus gefahren wurden, wird die Verspannung des Rahmens 11 im Schlitz 1 gelöst, die Verstellelemente 13 eingefahren, gleichzeitig das Windenseil nachgelassen und anschließend der Rahmen 11 wieder im Schlitz 1 verspannt.

Bezugszeichenliste

1 Schlitz
2 Ortsbrust
3 Schnittsohle
4 Führungspfahl
5 Führungswagen
6 Kettenschrämgerät
7 Schrämrahmen
8 Schrämketten
9 Stirnschild
10 Anschlagpunkt
11 Rahmen
12 Verspannzylinder
13 Verstellelemente
14 Halterungen
15 mittlere Schneidrollen
16 nachlaufende Schneidrollen

Claims

1. Kettenschrämgerät mit folgenden Merkmalen:
Das Kettenschrämgerät wird mittels eines Windwerkes vertikal im suspensionsgestützten Erdschlitz bewegt und durch einen Führungswagen über die gesamte Teufe des Erd schlitzes an einem Führungspfahl geführt.

2. Es wird über Stellglieder in horizontaler Ebene schwenkbar am Führungs wagen angeordnet und weist ein Stirnschild zum Abstützen gegen die Orts brust sowie seitliche Leitbleche für Richtungskorrekturen auf.

3. Das Kettenschrämgerät besteht aus einer Antriebseinheit und einem Schräm rahmen mit drei umlaufenden Schrämketten.

4. Im Bereich der Schnittsohle erfolgt die Führung aller drei Schrämketten in horizontaler Ebene oder in der Längsachse des Erdschlitzes zur Horizonta len leicht geneigten Ebene.

5. Die beiden äußeren Schrämketten oder die mittlere Schrämkette sind in Delta-Form geführt und laufen über das Antriebskettenrad bzw. die An triebskettenräder der Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß.

6. Auf den umlaufenden Schrämketten (8) mittels Halterungen (14) mittlere Schneidrollen (15) und nachlaufende Schneidrollen (16) in Schnittrichtung pfeilförmig angeordnet sind.

7. Die nachlaufenden Schneidrollen (16) mit den Halterungen (14) auf den Schrämketten (8) paarweise angeordnet sind.

8. Die Ebene des Schneidkreises der nachlaufenden Schneidrollen (16) zur Lotrechten auf der Schnittsohle (3) um den Winkel ϕ geneigt ist und die Ebene des Schneidkreises der nachlaufenden Schneidrollen (16) zur Schnittbahn um den Winkel β gedreht ist.

9. Unten am Schrämrahmen (7) senkrecht zur Schnittsohle (3) schwingende Stützrollen für die Schrämketten (8) angeordnet sind.

10. Oberhalb des Kettenschrämgerätes (6) der Rahmen (11) angeordnet ist, der die Verspannzylinder (12) und die sich zwischen dem Rahmen (11) und dem Kettenschrämgerät (6) befindenden Verstellelemente (13) auf weist.