DE19843170A1 - Verfahren zum Vortreiben und Ausbauen von untertägigen Strecken sowie beweglicher Schild für Vortriebsmaschinen - Google Patents

Verfahren zum Vortreiben und Ausbauen von untertägigen Strecken sowie beweglicher Schild für Vortriebsmaschinen

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DE19843170A1
DE19843170A1 DE1998143170 DE19843170A DE19843170A1 DE 19843170 A1 DE19843170 A1 DE 19843170A1 DE 1998143170 DE1998143170 DE 1998143170 DE 19843170 A DE19843170 A DE 19843170A DE 19843170 A1 DE19843170 A1 DE 19843170A1
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Vortreiben und Ausbauen von untertägigen Strecken mit einer auf einem Fahrwerk, insbesondere Raupenfahrzeug, verfahrbaren Teilschnittschrämmaschine wird die Teilschnittschrämmaschine in einen mehrteiligen Schild eingefahren, wobei mit den Schrämwerkzeugen ein der Außenkontur des Schildes entsprechender ringförmiger Ausbruch geschrämt wird. Der der Ortsbrust benachbarte Schildteil wird in den ringförmigen Ausbruch zur Ortsbrust bewegt, worauf anschließend der verbleibende Teilbereich der Ortsbrust geschrämt wird. Die Erfindung betrifft weiters einen beweglichen Schild für Vortriebsmaschinen, insbesondere Teilschnittschrämmaschinen, mit an einem schwenkbaren Auslegerarm rotierbar gelagerten Schrämwerkzeugen, wobei der Schild aus wenigstens zwei, vorzugsweise drei, in Achsrichtung gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten besteht und in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist. Im Schildinneren ist ein Freiraum für das Verfahren einer mit einem Fahrwerk, insbesondere Raupenfahrwerk, ausgestatteten Teilschnittschrämmaschine ausgebildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vortreiben und Ausbauen von untertägigen Strecken mit einer auf einem Fahrwerk, insbesondere Raupenfahrwerk verfahrbaren Teilschnitt­ schrämmaschine.
Aus der WO 94/09258 ist bereits ein Verfahren zum Vor­ treiben und Ausbauen einer untertägigen Strecke bekannt, bei der zunächst der obere Teil im Bereich der Ortsbrust und der Firste abgebaut wird, worauf entsprechende Ausbauelemente gesetzt wer­ den. Nach dem Setzen derartiger Ausbauelemente wird der untere Teilbereich der Ortsbrust geschrämt und mit ergänzenden Ausbau­ elementen die Absicherung an der Ulme unmittelbar bis zur Orts­ brust durchgeführt. Für Ausbauarbeiten in unmittelbarer Nähe der Ortsbrust muß bei einem derartigen Verfahren zumindest mit kurz­ fristigen Unterbrechungen des Vortriebs gerechnet werden.
Aus der EP 0 451 166 ist ein Schildvortrieb bekannt ge­ worden, bei welchem ein teleskopierbarer Schild eingesetzt wird. Das Abbauwerkzeug ist in den Schild integriert und in keiner Weise gegenüber dem Schild verfahrbar. Mit einer derartigen Ein­ richtung können nur weitesgehend gerade Tunnelröhren vorgetrie­ ben werden. Eine Manövrierbarkeit und insbesondere ein Schrämen von Kuppen oder Krümmungen in derartigen Tunnelröhren ist mit derartigen Einrichtungen nicht oder nur sehr schwer realisier­ bar.
Aus dar WO 85/01081 ist eine Vortriebsmaschine bekannt ge­ worden, welche in dem Schrämwerkzeug benachbarten Bereich einen kurzen Schutzschild aufweist. Hinter diesem kurzen Schutzschild können Ausbaubögen gesetzt werden, wobei das Ausbauwerkzeug bis zu diesem Schutzschild verfahrbar ist, so daß während des Abbau­ vorganges ein Tunnelausbau erfolgen kann.
Verfahrbare, mit einem eigenen Fahrwerk ausgebildete und beispielsweise mit einem Raupenfahrwerk ausgestattete Schrämma­ schinen mit allseits schwenkbarem Auslegerarm, erlauben eine re­ lativ hohe Beweglichkeit und erlauben insbesondere das Schrämen von Kuppen sowie Kurven, wobei an derartigen Teilschnittschräm­ maschinen auch schon Ankerbohr- und -setzeinrichtungen angeord­ net wurden, welche relativ nahe dem Ausbruch bzw. der Ortsbrust entsprechende Sicherheitsmaßnahmen ermöglichen. Im unmittelbaren Arbeitsbereich der Ausbauwerkzeuge kann aber in aller Regel nicht ohne Unterbrechung des Vortriebes mit Ausbauarbeiten be­ gonnen werden.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, mit welcher eine Sicherung und ein Schutz der Strecke in unmittelbarer Nähe der Abbaufront ge­ währleistet ist und ohne Unterbrechung des Vortriebes bzw. des Schrämbetriebes hinter der Maschine entsprechende Ausbauarbeiten kontinuierlich durchgeführt werden können. Weiters zielt die Er­ findung darauf ab, eine derartige Einrichtung so zu konzipieren, daß alle Vorteile konventioneller mit einem eigenen Fahrwerk ausgerüsteter und damit leicht manövrierbarer Teilschnittschräm­ maschinen voll genützt werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, daß die Teilschnittschrämmaschine in einen mehrteiligen Schild eingefahren wird, daß mit den Schrämwerkzeugen ein der Außen­ kontur des Schildes entsprechender ringförmiger Ausbruch ge­ schrämt wird, daß der der Ortsbrust benachbarte Schildteil in den ringförmigen Ausbruch zur Ortsbrust bewegt wird und daß an­ schließend der verbleibende Teilbereich der Ortsbrust geschrämt wird. Dadurch, daß konventionelle Teilschnittschrämmaschinen mit eigenem Fahrwerk zum Einsatz gelangen können und mit einer der­ artigen Teilschnittschrämmaschine in einen mehrteiligen Schild eingefahren wird, steht die volle Beweglichkeit und Manövrier­ barkeit des jeweils verwendeten Typs einer Teilschnittschrämma­ schine uneingeschränkt zur Verfügung. Dadurch, daß nun mit dem Schrämwerkzeug in einer Position der Teilschnittschrämmaschine, bei welcher die Teilschnittschrämmaschine in einen mehrteiligen Schild eingefahren wird, ein der Außenkontur des in Umfangsrich­ tung geschlossenen Schildes entsprechender ringförmiger Ausbruch geschrämt wird, wird zunächst nur ein geringer Teil der Orts­ brust abgebaut, welche jedoch ausreicht, um in der Folge einen Teil des Schildes in diesen ringförmigen Ausbruch einzufahren. Dadurch, daß nun der ausbruchsbenachbarte Schildteil in den ringförmigen Ausbruch zur Ortsbrust bewegt wird, wird unmittel­ bar eine Abstützung der Firste und der Ulme, sowie auch des Übergangsbereiches zwischen Ulme und Sohle an der Ortsbrust sichergestellt und es kann, anschließend der verbleibende Teilbereich der Ortsbrust gefahrlos geschrämt werden. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn schwierige Abbauverhältnisse vor­ liegen und mit schlammigen und breiigen Massen gerechnet werden muß, welche vom Gebirge in den Abbauraum gepreßt werden.
Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren so durch­ geführt, daß die Ortsbrust in dem durch den vorgeschobenen Teil des Schildes gesicherten Bereich im wesentlichen bankrecht abge­ baut wird. Bei einer derartigen Geometrie der Ortsbrust als im wesentlichen ebenen Tunnelfront können extreme Materialien und insbesondere Böden mit feuchtfließenden Material, in welchem keine großen Stützkräfte aufgenommen werden können, sicher be­ herrscht werden, wobei über dem Bereich des mehrteiligen Schil­ des in Achsrichtung gesehen ein zusätzlicher Ausbau zu diesem Zeitpunkt noch nicht erforderlich ist und kontinuierlich hinter der Maschine und hinter dem Schild mit den Ausbauarbeiten begon­ nen werden kann. Die Abstützung der Vortriebsmaschine erfolgt bei einer derartigen Vorgangsweise entweder zur Gänze im Inneren des Schutzschildbereiches, wobei alternativ die Vortriebsmaschi­ ne naturgemäß auch vorne über den Pflug bzw. die Laderampe und im hinteren Bereich über gesonderte Abstützung an den Schild­ teilen abgestützt werden kann, so daß auch der mittlere Bereich nachgezogen werden kann.
Wesentliche Voraussetzung für die Durchführung eines derar­ tigen Verfahrens ist ein beweglicher Schild für Vortriebsma­ schinen, wobei ein derartiger beweglicher. Schild auch andere Verfahren zum Vortreiben und Ausbauen von untertägigen Strecken als das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht. Die Erfindung be­ zieht sich daher weiters auf einen beweglichen Schild für Vor­ triebsmaschinen, insbesondere Teilschnittschrämmaschinen mit an einem schwenkbaren Auslegerarm rotierbar gelagerten Schrämwerk­ zeugen. Wesentlich ist im vorliegenden Fall, daß der Schild für die Verwendung gemeinsam mit in hohen Maße manövrierbaren ver­ fahrbaren Teilschnittschrämmaschinen zum Einsatz gelangen kann, wobei der Schild erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß der Schild aus wenigstens zwei, vorzugsweise drei in Achsrichtung gelenkig miteinander verbundenen Abschnit­ ten besteht und in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist und daß im Schildinneren ein Freiraum für das Verfahren einer mit einem Fahrwerk, insbesondere Raupenfahrwerk, ausgestatteten Teilschnittschrämmaschine ausgebildet ist. Dadurch, daß der Schild aus wenigstens zwei, vorzugsweise drei in Achsrichtung gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten besteht und in Um­ fangsrichtung geschlossen ausgebildet ist, wird es möglich die Teilschnittschrämmaschine innerhalb des Schildes zu verfahren, wobei der an der Sohle abgestützte Bereich des Schildes die ent­ sprechenden Stützkräfte zuverlässig aufnimmt und so weit ver­ gleichmäßigt, daß auch ein Einsatz in Böden mit feuchtfließendem Material keine Schwierigkeiten bereitet. Als Streckenvortriebs­ maschine kann eine entsprechend manövrierfähige Maschine mit horizontal und vertikal schwenkbaren Abbauwerkzeugen eingesetzt werden, wobei derartige Maschinen darüber hinaus in speziellen Ausbildungen auch eine Längsverschiebbarkeit des Schrämarmes re­ lativ zum Grundrahmen der Maschine ermöglichen. Insbesondere ist eine derartige Längsverschieblichkeit des Schrämarmes bei einer still stehenden und auf dem Raupenfahrwerk abgestützter Streckenvortriebsmaschine für die bevorzugte Verfahrensweise, gemäß welcher im wesentlichen bankrecht abgebaut wird, besonders vorteilhaft, da dann durch einfaches Verschieben eines entsprechenden Schlittens, ein welchem der Schrämarm angelenkt ist, die gewünschte Geometrie des Schrämvorganges eingehalten werden kann. Dadurch, daß nun die einzelnen Abschnitte des Schildes gelenkig miteinander verbunden sind, wird die Möglichkeit geschaffen mit dem Schild den jeweiligen geschrämten Profil und insbesondere der Achsorientierung, wie sie von der Schrämmaschine für den Vortrieb gewählt wurde, in einfacher Weise zu folgen, so daß auch das Schrämen von Kuppen und Kurvenzügen ohne weiteres möglich wird.
Mit Vorteil ist der erfindungsgemäße Schild zu diesem Zwecke so ausgebildet, daß der Schild bzw. die Teile des Schil­ des jeweils auf der Sohle aufliegende Platten oder Holme auf­ weist (aufweisen), an welche im Bereich der Ulme Firstelemente des Schildes gegen die Sohlenelemente verspannbar anschließbar sind. Die auf der Sohle aufliegenden Platten oder Holme dienen hiebei der Vergleichmäßigung der Abstützkräfte der Vortriebsma­ schine, welche im Inneren des Schildes verfahrbar ist, und er­ lauben in einfacher Weise das Anlenken, Festlegen und Verspannen von gegen die Ulme und die First preßbaren Firstelementen.
Insbesondere beim Einsatz in feuchtfließenden Material hat das geschrämte Material zumeist auch eine klebrige Konsistenz, welche der Verschiebbarkeit eines Schildes hohe Reibungswider­ stände entgegensetzt und dadurch die Verschiebung erschwert oder sogar blockiert. Mit Vorteil ist daher der Schild so weiterge­ bildet, daß die Firstelemente perforiert ausgebildet sind. Auf diese Weise kann das feuchtfließende Material zumindest teil­ weise durch die Perforationen durchtreten und entsprechend ab­ geführt werden, wodurch die Verschiebbarkeit des Schildes auch dann gewährleistet wird, wenn während des Verschiebens der Durchmesser des Schildes nicht verkleinert wird. Durch Wahl ge­ eigneter Spannvorrichtungen läßt sich aber auch eine weitere Verringerung des Verschiebewiderstandes dadurch erzielen, daß die Spannvorrichtungen vor dem Verschieben kurzfristig gelöst oder gelockert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen beweglichen Schildes ist die Ausbildung so getroffen, daß der Schild aus drei Teilen besteht, wobei der in Achsrichtung mitt­ lere Schildteil länger als die anschließenden Randteile ausge­ bildet ist und die Länge des mittleren Teiles etwa der Länge des Fahrwerkes der Teilschnittschrämmaschine entspricht. Bei einer derartigen Dimensionierung ist sichergestellt, daß die Schrämma­ schine sicher im mittleren Teil des mehrteiligen beweglichen Schildes abgestützt werden kann, wobei die relativ zum mittleren Teil beweglichen und manövrierbaren Schildteile in die jeweils der Gesteinsformation entsprechende optimale Position für eine Abstützung verfahren werden können.
Zur Erzielung einer relativ breiten Abstützfläche für das Fahrwerk einer verfahrbaren Teilschnittschrämmasahine und für die sichere Abstützung von im Übergangsbereich zwischen Ulme und Sohle wirksam werdenden Gebirgsdrücken ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß der Schild im Bereich der Sohle im we­ sentlichen der Form einer Ellipse mit zur Fahrebene des Fahr­ werkes der Teilschnittschrämmaschine im wesentlichen paralleler Hauptachse entspricht.
nie Aufnahme des Gebirgsdrucks im Bereich der Firste kann mit Vorteil dadurch erfolgen, daß die Firstelemente kreisbogen­ förmig ausgebildet sind und radiale Versteifungsrippen aufwei­ sen.
Um auch bei Kurvenzügen, Kuppen oder anderen Abweichungen aus der Achsrichtung im Bereich der Übergangsstellen zwischen den einzelnen beweglichen Schildteilen einen entsprechenden Schutz zu gewährleisten ist die Ausbildung mit Vorteil so ge­ troffen, daß die Schildteile, insbesonders die Firstelemente der Schildteile, im Bereich der Anschlußstellen an benachbarte Schildteile in axialer Richtung weisende plattenförmige Fort­ sätze tragen, welche mit axialen Fortsätzen benachbarter Schild­ teile unter Freilassen von Freiräumen kämmen. Die Freiräume zwi­ schen den axialen Fortsätzen entsprechen in ihrer Wirkung im we­ sentlichen den Perforationen der perforiert ausgebildeten First­ elemente und lassen überschüssige Flüssigkeitsmengen durchtre­ ten, so daß die Ausbildung einer klebrigen Konsistenz hintange­ halten wird.
Die Perforationen der Schildelemente sind naturgemäß nur im Bereich der Firste und der Ulme von wesentlicher Bedeutung, wo­ hingegen im Bereich der Sohle eine möglichst gute Druckver­ teilung zur Abstützung der Reaktionskräfte des Schrämvorganges bzw. der durch das Maschinengewicht der Schrämmaschine hervorge­ rufenen Kräfte sicherstellen müssen. Im Bereich der Sohle ist daher mit Vorteil die Ausbildung in Form von nicht perforierten Platten gewählt, wobei sich mit Vorteil die Perforationen der Schildelemente über etwa zwei Drittel des Umfanges des Schildes über die Firstelemente und die Ulme erstrecken.
Um eine entsprechende Manövrierbarkeit der einzelnen Schildteile relativ zueinander zu ermöglichen, sind die Schild­ teile über hydraulische Zylinderkolbenaggregate miteinander ge­ lenkig verbunden, wobei eine Mehrzahl derartiger hydraulischer Zylinderkolbenaggregate über den Umfang der Schildteile ange­ ordnet sein kann. Mit Vorteil werden wenigstens drei derartige hydraulische Zylinderkolbenaggregate und insbesondere vier hy­ draulische Zylinderkolbenaggregate zu Erzielung der vollen Ab­ winkelbarkeit bzw. Verschwenkbarkeit der einzelnen Schildteile relativ zueinander eingesetzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher er­ läutert. In dieser zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine Strecke, in welche eine in ein erfindungsgemäßes mehrteiliges Schild eingefahrene Teilschnittschrämmaschine dargestellt ist, wobei das Schild nur teilweise dargestellt ist, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt durch eine Strecke gemäß Fig. 1 mit einem ringförmig in die Ortsbrust geschrämten Ausbruch.
In Fig. 1 ist ein in eine Strecke eingebrachter Schild 1 dargestellt, welcher aus drei ringförmigen in Umfangsrichtung geschlossenen Schildteilen 2, 3 und 4 besteht, wobei der mitt­ lere Abschnitt 3 länger als die anschließenden Randabschnitte 2 und 4 ausgebildet sind. In Fig. 1 sind die Schildteile jeweils nur im Firstbereich sowie im Bereich der Sohle näher darge­ stellt, wobei die ringförmigen Schildteile 2, 3 und 4 im Firstbe­ reich jeweils aus kreisbogenförmigen Firstelementen 5, 6 und 7 gebildet sind. Die kreisbogenförmig ausgebildeten Firstelemente 5, 6 und 7 der Schildteile 2, 3 bzw. 4 sind mit Perforationen 8 versehen, welche ein teilweises Eintreten von feuchtfließenden Material gestatten, womit die Verschiebbarkeit des Schildes 1 innerhalb der Strecke ohne Veränderung der Querschnitte der Schildteile 2, 3 und 4 möglich ist. Weiters weisen die Firstelemente 5, 6 und 7 Versteifungsrippen 9 auf, welche eine sichere Abstützung der Firstelemente 5, 6 und 7 gegenüber den Ge­ birgsdrücken gewährleisten.
Die Schildteile 2 und 3 bzw. 3 und 4 sind jeweils über Zylinderkolbenaggregate 10, 11 und 12 gelenkig miteinander verbunden, wobei die Schildteile 2, 3 und 4 im Bereich der An­ schlußstellen an benachbarte Schildteile in axiale Richtung wei­ sende plattenförmige Fortsätze 13 tragen, welche mit axialen Fortsätzen 13 benachbarter Schildteile unter Freilassen von Freiräumen 14 kämmen. Der mehrteilige Schild 1, welcher in Fig. 1 in der unteren Hälfte der Strecke im Übergangsbereich zwischen Ulmen und Sohle nicht näher dargestellt ist, weist im Bereich der Sohle ebene horizontal verlaufende Fahrflächen 15, 16 und 17 auf, auf welcher eine Teilschnittschrämmaschine 18 mit einem Raupenfahrwerk 19 verfahren werden kann.
Die Teilschnittschrämmaschine 18 weist weiters einen Aus­ legerarm 20 auf, welcher an einem Schwenkwerk 21 um eine im we­ sentlichen horizontale Achse 22 verschwenkbar gelagert ist und welcher mit einem Zylinderkolbenaggregat 23 in Richtung des Dop­ pelpfeiles 29 verschwenkt werden kann. Der Auslegerarm 23 trägt dabei rotierend gelagerte Schrämwerkzeuge 25, wobei mit 26 und 27 die jeweils in Höhenrichtung verschwenkten Positionen der Schrämwerkzeuge bezeichnet sind. Das Schwenkwerk 21, welches um eine im wesentlichen vertikale Achse 28 schwenkbar gelagert ist und mit Zylinderkolbenaggregaten 29 in seitlicher Richtung ver­ schwenkt werden kann, ist wiederum auf einem Schlitten 30 an­ geordnet, welcher gegenüber dem Maschinenrahmen 31 der Teil­ schnittschrämmaschine 18 mit Zylinderkolbenaggregaten 32 in Richtung des Doppelpfeiles 33 verschoben werden kann. Durch Ver­ schieben des Schlittens 30 können somit die am Auslegerarm 20 gelagerten Schrämwerkzeuge 25 gegenüber dem Maschinenrahmen 31 verschoben werden, womit z. B. auch ein bankrechtes Profil oder ein ringförmiger Ausbruch geschrämt werden kann. Am Maschinen­ rahmen 31 ist weiters eine Ladeeinrichtung 34 angelenkt. Am Hinterende des Maschinenrahmens 31 befinden sich eine Abförder­ einrichtung 35 sowie eine Abstützung 36. Die Teilschnittschräm­ maschine 18 kann dabei mit der Abstützung 36 auf der Fahrfläche 15 des Schildteiles 2 und mit der Ladevorrichtung 34 auf der Fahrfläche 17 des Schildteiles 4 abgestützt werden, womit der nunmehr unbelastete Mittelabschnitt 3 des Schildes 1 mit den Zylinderkolbenaggregaten 10, 11 und 12 in Richtung des Doppel­ pfeiles 37 bewegt werden kann. Andererseits können, wenn die Teilschnittschrämmaschine 18 lediglich auf der Fahrfläche 16 des mittleren Schildabschnittes 3 steht, die nunmehr unbelasteten Schildabschnitt 2 und 4 über die Zylinderkolbenaggregate 10, 11 und 12 verschoben werden. Es gelingt somit durch abwechselndes Belasten der Schildabschnitte 2 und 4 bzw. des Schildteiles 3 mit dem Gewicht der Teilschnittschrämmaschine 18 durch Ver­ stellen der Zylinderkolbenaggregate 10, 11 und 12 den Schild 1 in Richtung des Doppelpfeiles 37 zu verschieben. Dabei ist es möglich durch verschiedene Verstellwege der Zylinderkolben­ aggregate 12, welche an der Sohle angeordnet sind und der Zy­ linderkolbenaggregate 10, welche am First angeordnet sind, den Verlauf des Schildes in Höhenrichtung dem Verlauf der Strecke, anzupassen, womit z. B. auch Mulden oder Kuppen geschrämt werden können. Ebenso kann durch verschiedene Verstellweqe der im Be­ reich der Ulmen angebrachten Zylinderkolbenaggregate 11 der Ver­ lauf des Schildes 1 dem horizontalen Verlauf der Strecke ange­ paßt werden, womit z. B. auch Kurven geschrämt werden können. Das Schild kann somit jedem möglichen Verlauf der Strecke angepaßt werden, womit es in überaus einfacher und flexibler Weise mög­ lich ist, dem Verlauf des abzubauenden Materials in der Strecke zu folgen. In Fig. 1 ist der Verlauf der Ortsbrust mit 38 ange­ geben. In dem der Ortsbrust 38 abgewandten Bereich hinter dem Schild 1 sind Streckensicherungen 39 vorgesehen.
In Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 dargestellt. Für gleiche Teile wurden dabei die Bezugszeichen beibehalten. Die Teilschnittschrämmaschine 18 ist dabei in Draufsicht dargestellt. In der Fig. 2 sind die Fahrflächen 15 bzw. 16 der Schildabschnitte 2 bzw. 3 näher ersichtlich, auf welchen sich das Raupenfahrwerk 19 der Teilschnittschrämmaschine 18 befindet. Das der Ortsbrust 38 zugewandte Ende der Ladeein­ richtung 34 geht dabei über das Schild 1 hinaus, um einen sicheren Abtransport des geschrämten Materiales zu gewähr­ leisten. Weiters ist in Fig. 2 der Schlitten 30, welcher gegen­ über dem Maschinenrahmen 31 mittels des Zylinderkolbenaggregates 32 verfahren werden kann, ersichtlich. Auf diesem Schlitten 30 befindet sich das Schwenkwerk 21, an welchem wiederum der Auslegerarm 20 angelenkt ist. Der Auslegerarm 20, an welchem die Schrämwerkzeuge 25 rotierbar gelagert sind, kann zusammen mit dem Schwenkwerk 21 mit Zylinderkolbenaggregaten 29 um die Schwenkachse 28 in Richtung des Doppelpfeiles 39 verschwenkt werden. Mit 40 ist dabei eine Position der Schwenkwerkzeuge 25 dargestellt, welche in seitlicher Richtung verschwenkt wurden.
In Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 3 der Fig. 2. Dabei ist die in den Schild 1 eingefahrene Teilschnitt­ schrämmaschine 15 in einer Vorderansicht dargestellt, wobei die Ladevorrichtung 31 teilweise weggebrochen dargestellt ist. Der Auslegerarm 20 der Teilschnittschrämmaschine 18 ist dabei entsprechend der Position 26 in Fig. 1 dargestellt. Für gleiche Teile wurden dabei die Bezugszeichen wiederum beibehalten. Anhand des Schildteiles 4, welcher in Fig. 3 ersichtlich ist, werden in der Folge die einzelnen Teile der jeweiligen Schildab­ schnitte 2, 3 bzw. 4, welche abgesehen von deren Länge im wesentlichen gleichbauend sind, näher erläutert. Die Schildab­ schnitte 2, 3 bzw. 4 bestehen jeweils aus kreisbogenförmigen Firstelementen 5, 6 und 7, welche wie bereits oben erwähnt, mit Perforationen 8 für den Durchtritt von schlammigen bzw. breiigen Massen versehen sind und welche jeweils in Umfangsrichtung ange­ ordnete radiale Versteifungsrippen 9 aufweisen. Wie bereits in Fig. 1 erwähnt, sind die Schildabschnitte 4 bzw. 3, ebenso wie die in Fig. 3 nicht dargestellten Schildabschnitte 2 und 3, über Zylinderkolbenaggregate 10, 11 und 12 miteinander verbunden, wobei die Zylinderkolbenaggregate 10 jeweils am Scheitelpunkt des Firstes, die Zylinderkolbenaggregate 11 an den im Bereich der Ulmen befindlichen unteren Enden dar Firstelemente 7, (6 und 5) und die Zylinderkolbenaggregate 12 an der Sohle angeordnet sind. Durch unterschiedliche Verstellwege der Zylinderkolben­ aggregate 10 und 12 kann das Schild in Höhenrichtung und durch unterschiedliche Verstellwege der Zylinderkolbenaggregate 11 kann das Schild in seitlicher Richtung dem Verlauf der Strecke angepaßt werden. Im Übergangsbereich zwischen Ulmen und Sohle sowie im Bereich der Sohle weisen die einzelnen Schildabschnitte 2, 3 bzw. 4 jeweils im wesentlichen elliptisch geformte Platten 42 auf, welche mit Keilen 42 jeweils gegen die Firstelemente 7, (6 und 5) verspannbar sind. Um ein Verschieben des Schildes zu erleichtern, können die Keile 42 kurzfristig gelockert werden. Alternativ kann anstatt der mechanischen Verbindung der Schild­ segmente auch eine hydraulische Verspannvorrichtung vorgesehen sein. Der Schildabschnitt 4 weist an der Sohle Fahrflächen 17 auf, auf welchen die Teilschnittschrämmaschine 18 über das Rau­ penfahrwerk 19 verfahren werden kann.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Strecke mit einer in ein mehrteiliges Schild 1 eingefahrene Teilschnittschrämmaschine 18 entsprechend Fig. 1, wobei jedoch abweichend zu dieser Fig. 1 mit den Schrämwerkzeugen 25 ein der Außenkontur des Schildes 1 entsprechender ringförmiger Ausbruch 43 geschrämt wurde. In die­ sen ringförmigen Ausbruch 43 ist das Schild 1 eingeschoben dar­ gestellt, womit eine Abstützung der Firste und der Ulme sowie auch des Übergangsbereiches zwischen Ulme und Sohle an der Orts­ brust sichergestellt ist, wobei der verbleibende Teil 44 der Ortsbrust anschließend gefahrlos geschrämt werden kann. Es kann damit insbesondere bei schwierigen Abbauverhältnissen, bei wel­ chen mit schlammigen und breiigen Massen gerechnet werden muß, welche in den Abbauraum gepreßt werden, ein gefahrloser Abbau des Materiales sichergestellt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Vortreiben und Ausbauen von untertägigen Strecken mit einer auf einem Fahrwerk, insbesondere Raupenfahr­ werk verfahrbaren Teilschnittschrämmaschine, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilschnittschrämmaschine in einen mehrteili­ gen Schild eingefahren wird, daß mit den Schrämwerkzeugen ein der Außenkontur des Schildes entsprechender ringförmiger Aus­ bruch geschrämt wird, daß, der der Ortsbrust benachbarte Schild­ teil in den ringförmigen Ausbruch zur Ortsbrust bewegt wird und daß anschließend der verbleibende Teilbereich der Ortsbrust ge­ schrämt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortsbrust in dem durch den vorgeschobenen Teil des Schildes gesicherten Bereich im wesentlichen bankrecht abgebaut wird.
3. Beweglicher Schild für Vortriebsmaschinen, insbesondere Teilschnittschrämmaschinen mit an einem schwenkbaren Auslegerarm rotierbar gelagerten Schrämwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild aus wenigstens zwei, vorzugsweise drei in Achs­ richtung gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten besteht und in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist und daß im Schildinneren ein Freiraum für das Verfahren einer mit einem Fahrwerk, insbesondere Raupenfahrwerk, ausgestatteten Teil­ schnittschrämmaschine ausgebildet ist.
4. Beweglicher Schild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schild bzw. die Teile des Schildes jeweils auf der Sohle aufliegende Platten oder Holme aufweist (aufweisen), an welche im Bereich der Ulme Firstelemente des Schildes gegen die Sohlenelemente verspannbar anschließbar sind.
5. Beweglicher Schild nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Firstelemente perforiert ausgebildet sind.
6. Beweglicher Schild nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schild aus drei Teilen besteht, wobei der in Achsrichtung mittlere Schildteil länger als die an­ schließenden Randteile ausgebildet ist und die Länge des mitt­ leren Teiles etwa der Länge des Fahrwerkes der Teilschnitt­ schrämmaschine entspricht.
7. Beweglicher Schild nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schild im Bereich der Sohle im wesentlichen der Form einer Ellipse mit zur Fahrebene des Fahr­ werkes der Teilschnittschrämmaschine im wesentlichen paralleler Hauptachse entspricht.
8. Beweglicher Schild nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Firstelemente kreisbogenförmig ausgebildet sind und radiale Versteifungsrippen aufweisen.
9. Beweglicher Schild nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schildteile, insbesonders die Firstelemente der Schildteile, im Bereich der Anschlußstellen an benachbarte Schildteile in axialer Richtung weisende plattenför­ mige Fortsätze tragen, welche mit axialen Fortsätzen benach­ barter Schildteile unter Freilassen von Freiräumen kämmen.
10. Beweglicher Schild nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Perforationen der Schild­ elemente über etwa zwei Drittel des Umfanges des Schildes über die Firstelemente und die Ulme erstrecken.
11. Beweglicher Schild nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schildteile über hydraulische Zylinderkolbenaggregate miteinander gelenkig verbunden sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002016736A1 (de) * 2000-08-21 2002-02-28 Tachus Gmbh Verfahren und maschine für den tunnelbau, schalelement und schalsystem
CN111305865A (zh) * 2020-05-14 2020-06-19 中国铁建重工集团股份有限公司 管廊施工出渣及装配支护一体机

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