DE2147885C3 - Vorrichtung zum Abfördern des Bohrklelns und Absaugen des Staubes bei einer Tunnelbohrmaschlne - Google Patents

Description

i !-Vorrichtung mm AttfScdem des BoMkfeins und Absaugen des Slaubes iw» &&s? liinnelbohnnaschi-

* iie, bei der die Örtsbrusi gegenüber dem übrige* Tunndraum dureb #«bo Staubscfaikt abgesehlossen ^WC^dsididasForfennittdunddieLeituiigzum Absaugen des Staubes darcfa den Staubsiild hindurch erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daßdieobereBesrenzuqgsflachederStaubabsaugdeiüuig ^55) ρ Teil 4urch das obere, der — ' rffes BoiirKTeißs dienende Ttqro »aes

!wird,

wobei zwischen der Oberseke^i^*deriisumes und dem Inneren der Staubabsaugelej&lBg £Φ öffauB-gen vorgesehen sind, durch die djer ober dem auf dem Gurtförderer Begenden Bohrkiem woriandeaie Staub in die Absaugddtung (55) absaugbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Durchtrittsbereiches des Gurtförderers (50, 60, 61, 62) und der Staubabsaugeleitung (55) durch den Staubschild (59) über dem Fördertrum der Gurtförderers (50,60,61, 62) eine Wetterblende vorgesehen ist die aus einem mit dem Staubschild (59) lösbar verbundenen starren Abschnitt (67) und einem mit letzterem verbundenen, an der Unterseite den Konturen der sich auf dem Fördertrum befindenden Bohrkleinmenge in etwa angepaßten Blendenabschnitt aus biegsamem Material besteht.

j*s m eine gesonderte Förderanlage lieCTeewfct Die getrennte Stauhabsaasung und Uimm&ikMösdemi*& beansprucht .Platz in «fer Maschine, der infolge ihrer großen komplexhät ohnehin nur in beschränktem Ausmaß zur Verfügung

BddaeriwiteiwbekaBntBmo^r^jsiBascM-aefUSJSSaODOQvfad das BoteMein vom Bohrkopf aufgenommen und an einen bis in ihn hineinreichenden Gurtförderer abgegeben, der gegen die Tunnelatmo-

faä fcärt ai&eschinnt ist Bei noch einer weiteren WtbasdiieiUSK324767>

&k> <wird das vom Bohrkopf aufgenommene Bohrklein an einen Gnrtfördsrer abgegeben, der innerhalb einer «egea die TBoaeIatmospnare abgescbJosseaen Leitung de* ** ^ ί***«⁵⁰ Maschinen ist jedoch kerne hd

ango ^

Staubabsaugvorrichtung vorhanden.

so Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung zum Abfördern des Bohrkleins und Absaugen des Staubes bei einer Tunnelbohrmaschine zu schaffen, die weniger Platz beansprucht als bekannte Vorrichtungen dieser Art und außerdem den Staub auch vom Förderband absaugt

In» Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet daß die obere Begrenzungsfläche der Staubabsaugeleitung zum Teil durch das obere, der Förderung

w des Bohrkleins dienende Trum eines endlosen Gurtförderers gebüdet wird, wobei zwischen der Oberseite des Fördertrums und dem Inneren der Staubabsaugeleitung öffnungen vorgesehen sind, durch die der über dem auf dem Gurtförderer liegenden Bohrklein vorhandene

Staub in die Absaugeleitung absaugbar ist

Der bei Tunnelbohrmaschinen zur Verfügung stehende Raum wird gen aß der Erfindung durch Anordnen des Förderbandes für das Bohrklein innerhalb der Staubabsaugeleitung sehr vorteilhaft ausgenutzt Da gleichzeitig der Staub auch vom Förderband abgesaugt wird, treten entlang desselben keine Probleme durch Staubentwicklung auf. Da zur Staubbeseitigung kein Wasser verwendet wird, ist an Bohrkopf und Förderanlage keine verstärkte Korrosion zu beobachten.

In Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung ist zur Abdichtung des Durchtrittsbereiches des Gurtförderers und der Staubabsaugeleitung durch den Staubschild über dem Fördertrum des Gurtförderers eine Wetterblende vorgesehen, die aus einem mit dem

So Staubschild lösbar verbundenen starren Abschnitt und einem mit letzterem verbundenen, an der Unterseite den Konturen der sich auf dem Fördertrum befindenden Bohrkleinmenge in etwa angepaßten Blendenabschnitt aus biegsamem Material besteht Dadurch wird die Strömung von staubhaltiger Luft über dem Fördertrum vermindert

Ein AusfOhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

te Fig. I eine Seitenansicht einer Tunnelbohrmaschine mit der Vorrichtung nach der Erfindung zum Abfördern des Bohrkleins und Absaugen des Staubes und

F ig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung entlang der Linie 2-2 in F i g. 1.

Die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist

.in Fig. 1 als Teil einer Tunnelbohrmaschine 10 dargestellt Die Tunnelbohrmaschine 10 hat ein äußeres ■. Gestell Il mit einer vorderen Abspannung 12 und einer

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Unte Abspannung 16* AhspannSße If sind über AbspajinzyBnder 13 mit des* äsßeren Gestell 11 verbunden.

IA? beiden AbspaniniBgenfZöis* 16 μπα über einen Srhlittco 15 verbünden und werden, gemeinsam betätigt Wenn die Tanni^rwngmascnifie lift auf Bohitbetrieb eingestellt ist, äed die Ak§paanߧer « der Äfespannuagen 12 und 16 ansgefabren uad Segett an der Xunnelwand ir7 an, Es mM ein aosreidieod großer Druck auf die AbspaiurfSSe; t4 susgeübt, üb die Kriechbewegung der Abspaanßiße i4 an der Tonnelwand

35 in die Ortsbrust hervoirgesafeaen Drehmoments möglichst klein zu hakes, Innerhalb des äußeren Gestells 11 ist ein inneres Gesteh 30 vorgesehen wdciies M bezug au£ das» äußere eisten 11 eine axiale Dreh- und Schwenkbewegung aasfgtirep kann. Das innere Gestell 10 bat einen Bohrkopf 35. Der Bohrkopf 35 ist im wesentlichen kreisförmig und hat eine vordere Platte 36 mit mehreren in Abstand angeordneten Messern 37, die zur Onsbrust 38 gerichtet sind. Der Bohrkopf 35 hat außerdem mehrere Aufnahmebehälter 39 für das Bohrklein. Ke Aufnahmebehälter 39 haben eine untere öffnung 40t deren Zweck weit«- unten erläutert ist

Der Bohrkopf 35 ist an einer Antriebswelle 41 befestigt die sich vom Bohrkopf 35 nach hinten durch eine Mitnehmerstange 42, durch ein vorderes Tragla^er 43 sowie entlang mehrerer Antriebsmotoren 44 erstreckt Die Antriebsmotoren 44 treiben die Antriebswelle 41 Ober ein Getriebe 45 an.

Das vordere Traglager 43. durch weiches die Mitnehmerstange 42 und die Antriebswelle 41 axial hindurchgeführt sind, ist ein großes Kugelgelenk (nicht dargestellt). Die Kugel (nicht dargestellt) dieses Gelenkes hat eine quadratische Öffnung zur Aufnahme der ebenfalls einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Mitnehmerstange 42 für eine gemeinsame Axialbewegung der Mitnehmerstange 42 und der Antriebswelle 41. Bei einer Axialbewegung der Mitnehmerstange 42 und der Antriebswelle 41 wirkt das vordere Traglager 43 als Teil des äußeren Gestells 11. Das vordere Traglager 43 gestattet zwar eine Axialbewegung des inneren Gestells 30, wirkt jedoch als Teil des inneren Gestells 30 bei einer Schwenk- und Drehbewegung desselben. Die Buchse (nicht dargestellt) des Kugelgelenks, die die Kugel des vorderen Traglagers 43 umgibt ist mit dem äußeren Gestell 11 Ober ein Universalgelenk (nicht dargestellt) verbunden, welches eine Schwenk- und Drehbewegung der Kugel des vorderen Traglagers 43 in bezug auf das äußere Gestell ti gestattet Eine Hilfsabspannung 31 ist über mehrere Konsolen 26 am inneren Gestell 30 befestigt Ein Hilfsabspannfuß 28 ist über einen Hilfsabspannzyiinder 27 mit den Konsolen 26 verbunden. Zum Abspannen des inneren Gestells 30 wird mit dem Hilfsabspannzylinder 27 der Hilfsabspannfuß 28 ausgefahren, bis er an der Tunnelwand 17 anliegt Die Hilfsabspannung 31 und der Bohrkopf 35 tragen die gesamte Bohrmaschine 10, wenn die vordere und die hintere Abspannung 12 und 16 zurückgezogen sind, damit das äußere Gestell 11 in Richtung der Ortsbrust 38 vorwärtsbewegt werden kann, wie weiter unten noch ausführlicher erläutert

Unmittelbar hinter dem vorderen Traglager 43 liegen die Antriebsmotoren 44, welche die Antriebswelle 41 in bezug auf die anderen Teile des inneren Gestells 30 in Drehbewegung setzen. Die Antriebsmotoren 44 sind mit der Antriebswelle 41 über mehrere Zahnradübersetzungen innerhalb des Getriebes 45 verbände]]. Hinter dem Getriebe 45 ist eine TragbQgeJanordnung46 mit zwei die Antriebswelle 41 umgebenden Tragbügeln 47 vorgesehen. Zwischen dem ^gonget 47 und der

S Antriebswelle 41 sind WeHealager (nicht dargestellt) vorgesehen. Die Tragbügelanardnung 46 dient zum ?ferschwenken des inneren. Gesteiis 30 in bezug auf das äußere Gestell 11. Die TJagbägeJ 47 sind mit dem äußeren Gestell U an der hinteren Abspannung 16

to durch Bügelzylinder 48 und durch Bügelzylinder 49 verbunden.

. Die Bügelzylinder 48 sind senkrecht zu den Bügetzylindern 49 angeordnet und¹ zum Bohren eines bogoif OFiuigen Tunnels kann durch eine zusammenge-

iS setzte Ausfahr- und Ruckziehbewegung der beiden

Gruppen von Bügerzyündern 48 und 49 das gesamte

innere- Gestell 30 in dem vorderen Traglager 43 verschwenkt werden.

Unmittelbar hinter der Tragbügelanordnung 46 ist ein

Fahrerstand 20 vorgesehen, der für die Bedienung der Tunnelbohrmaschine 10 erforderliche Anzeigegeräte 21 und Hebel 22 enthält

Zum Bohren eines geraden Tunnels wird die Tunndbohrmaschine 10 in den Tunnel eingefahren, die

2s Abspannfuße 14 werden ausgefahren, so daß sie sich an der Tunnelwand 17 fest abstützen, während die Hilfsabspannfüße eingezogen bleiben. Danach werden die Antriebswelle 41 und der Bohrkopf 35 in Drehbewegung gesetzt Anschließend werden Vorschubzylinder 25 ausgefahren, um den Bohrkopf 35 in Berührung mit der Ortsbrust 38 zu bringen. Wenn die Vorschubzylinder 25 maximal ausgefahren worden sind, wird die Drehbewegung der Antriebswelle 41 und des Bohrkopfes 35 unterbrochen. Der Hilfsabspannzylinder 27 wird ausgefahren, um den HilfsabspannfuO 28 am Boden mit der Tunnelwand 17 in Berührung zu bringen. Die vordere und die hintere Abspannung 12 und 16 werden dann zurückgezogen, so daß die Turnelbohrmaschine 10 von dem Hilfsabspannfuß 28 und dem Bohrkopf 35 getragen wird. Dann werden die Vorschubzylinder 25 eingefahren, wodurch das gesamte äußere Gestell 11 in Richtung zur Ortsbrust 38 bewegt wird Nachdem die Vorschubzylinder 25 vollständig eingefahren sind, werden die vordere und die hintere Abspannung 12,16 zur Abstützung an der Tunnel wand 17 wieder ausgefahren, der Hilfsabspannfuß 28 wird zurückgezogen und der Bohrvorgang kann erneut beginnen.

Ein Gurtforderband 50 zum kontinuierlichen Abför-

dem des Bohrkleins von der Bohrstelle erstreckt sich in Längsrichtung entlang der oberen Seite der Tunnelbohrmaschine 10. Das Gurtförderband 50 bildet eine Seite einer Staubabsaugeleitung 55, die von dem Bohrkopf 35 in der Nähe der Bohrstelle zu einer Entstaubungsvorrichtung 56 führt, welche bei der dargestellten Ausführungsform einen Staubfilter aufweist. Je eine Hauptrolle 62 trägt das Gurtförderband 50 an dessen vorderem und an dessen hinterem Ende. Innerhalb der Staubabsaugeleitung 55 und der Entstaubungsvorrichtung 56 wird durch einen Lüfter 58, welcher über eine Leitung 57 angeschlossen ist, ein Unterdruck erzeugt. Durch den Unterdruck wird die staubhaltige Luft durch die Staubabsaugeleitung 55 und die Entstaubungsvorrichtung 56 hindurchgesaugt Zwisehen dem Bohrkopf 35 und dem Fahrerstand 20 befindet sich ein im wesentlichen kreisförmiger Staubschild 59, damit der Bohrstelle Frischluft zugeführt werden kann. Wenn nämlich Luft durch die Staubabsau-

geleitung 55 abgesaugt wird, entsteht in der Entstaubungsvorrichtung 56, in der Staubabsaugeleitung 55 und in dem Tunnelbereich vor dem Staubschild 59 ein Unterdruck und die Frischluft strömt um den Staubschild 59 herum zur Ortsbrust, wo sie den durch die Messer 37 erzeugten Staub aufnimmt Die staubhaltige Luft gelangt dann in die Staubabsaugeleitung 55 und in die Entstaubungsvorrichtung 56. Die Entstaubungsvorrichtung 56 kann z. B. einen Sackfilter oder einen Spritzwasserfilter enthalten.

Gemäß Fig.2 hat die im Querschnitt U-förmige Staubabsaugeleitung 55 einen Boden 51 und Seitenwände 52. Die Seitenwände 52 sind jeweils an einen Flansch 53 angeschlossen, der seinerseits mit einem biegsamen Streifen 54 verbunden ist Die Staubabsaugeleitung 55 ist an ihrem vorderen Ende mit dem Bohrkopf 35 gemeinsam axial beweglich und an ihrem hinteren Ende in bezug auf das äußere Gestell 11 und denjenigen Teil des inneren Gestells 30, der sich nicht gemeinsam mit dem Bohrkopf 35 bewegt, verschiebbar gelagert. Mehrere obere Rollen 60 tragen das Fördertrum des Gurtförderbandes 50, das sich von der Vorderseite des Staubschildes 59 zu dem hinteren Ende der Staubabsaugeleitung 55 bewegt Mehrere untere Rollen 61 tragen dasjenige Trum des Gurtförderbandes 50, das sich vom hinteren Ende der Staubabsaugeleitung 55 nach vorn zu dem Staubschild 59 bewegt

Bei der Drehbewegung der Aufnahmebehälter 39 mit dem Bohrkopf 35 und den Messern 37 fällt das Bohrklein durch eine öffnung 34 in die Aufnahmebehälter 39. Das Bohrklein gelangt von der öffnung 34 zu dem unteren Teil der Aufnahmebehälter 39, wenn diese bei der Drehbewegung aus der unteren Stellung in die obere Stellung gelangen. Wenn die Aufnahmebehälter 39 den höchsten Punkt der Drehbewegung erreichen, fällt das Bohrklein durch eine öffnung 40 auf das Gurtförderband 50. Das Bohrklein wird dann von der öffnung 40 zu dem hinteren Ende der Staubabsaugeleitung 55 befördert, wo es auf eine Abförderanlage 63 fäll und dann durch eine Öffnung 64 am hinteren Ende eine: Behälters 70 hindurch ins Freie befördert wird.
Die das Gurtförderband 50 tragenden oberen Rollet 60 drücken dasselbe gegen die biegsamen Streifen 54 an und zwar an denjenigen Stellen, an denen da: Gurtförderband 50 über eine Rolle 60 läuft Es sine mehrere Rollen 60 entlang der Staubabsaugeleitung 5! mit Abstand voneinander angeordnet Zwischen det Rollen 60 hängt das Gurtförderband 50 jedoch nact unten durch und ist nicht mit den biegsamen Streifen 54 in Berührung. An diesen Stellen wird der Staub, weichet sich oberhalb des Gurtförderbandes 50 befindet, durch die Öffnung zwischen dem Gurtförderband 50 und der biegsamen Streifen 54 in die Staubabsaugeleitung 5i gesaugt. Der natürliche Durchhang des Gurtförderban des 50 sorgt somit dafür, daß der entlang de: Gurtförderbandes 50 entstehende Staub abgesaugi wird.

Zur Verhinderung einer Luftströmung durch der Durchtrittsbereich des Gurtförderbandes 50 und det Staubabsaugeleitung 55 durch den Staubschild 5S hindurch in Richtung zu der Ortsbrust ist eine Wetterblende vorgesehen, die aus einem Blendenab schnitt aus biegsamem Material (biegsame Klappen 66] und aus einem mit dem Staubschild 59 lösbai verbundenen Abschnitt 67 besteht

Die Konturen der biegsamen Klappen 66 entsprecher an der Unterseite annähernd den Konturen det Bohrkleinmenge 68 auf dem Gurtförderband 50 Ähnliche Klappen 69 sind vorzugsweise an derr Behälter 70 in der Nähe des hinteren Endes de« Fördertrumes angebracht Dadurch wird die Strömung von staubhaltiger Luft über dem Fördertrum vermin· dert Eine ähnliche Klappe ist außerdem in der Öffnung 64 des Behälters 70 angeordnet um eine direkte Luftströmung durch die Öffnung 64 in den Behälter zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. "..'Sv

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfördern des Bohrkleins und Absaugen des Staubes bei einer Tunnelbohrmaschine, bei der die Ortsbrust gegenüber dem übrigen Tunnelraum durch einen Staubschild abgeschlossen ist wobei sich das Fördermittel und die Leitung zum Absaugen des Staubes durch den Staubschild hindurch erstrecken.

   Beim Tunnelbohren müssen das Bohrklein und der Staub von der Bohrstelle entfernt und zu besonderen Anlagen geleitet werden, die das Bohrklein und den Staub aus dem Tunnel hinaus ins Freie fördern. Die Staubbekämpfung ist für die Sicherheit des Maschinenführers in dem Tunnel von großer Bedeutung. Außerdem ist die Entstaubung der Luft zur Verringerung der Luftverschmutzung erforderlich.

   Bei einem bekannten Verfahren wird zur Verringerung der Staubmenge Wasser gegen die Ortsbrust gespritzt und dann der angefeuchtete Staub zusammen mit dem Bohrklein mit Hilfe von Gurtförderern von der ■ Bohrstelle entfernt Dadurch wird zwar die Wärmeentwicklung beim Bohren vermindert es hat sich jedoch herausgestellt daß nicht der gesamte Staub von der Bohrstelle entfernt werden kann, weil durch das Wasser der Staub nur teilweise angefeuchtet wird, daß außerdem der Bohrkopf und die Förderanlage durch Korrosion stark beschädigt werden und daß durch Zusammenbacken des Staubes und des Bohrkleins infolge des Wassers Schwierigkeiten beim Fördern auftreten. Weitere Probleme entstehen durch die Staubentwicklung entlang der Gurtförderer.

   Bei einer bekannten Tunnelyortriebsmaschine (Prospekt der Fa. Friedlich Krupp GmbH Maschinen- und Stahlbau, Rheinhausen: »KRUPP-Tunnelfräser«, 1969) wird die staubhaltige Luft aus dem Schneidraum in den fto M