DE2332552C2 - Vorrichtung zum Versetzen von Ringsegmenten für den Ausbau von Tunneln, Stollen od.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Versetzen von Ringsegmenten für den Ausbau von Tunneln, Stollen od. dgl., bestehend aus einem in Umfangsrichtung drehbaren Montagering, in den nacheinander — nach jeweiliger Weiterdrehung — die Segmente eingelegt werden.

Die Vortriebsleistung im mechanisierten Streckenvortrieb ist vor allem in gebrächem Gebirge von der Ausbauleistung abhängig. Die Ausbauleistung widerum hängt von der Handhabbarkeit der Ausbauteile und den Hilfsmitteln zum Einbringen derselben ab. Die Handhabung von ringförmigen, in Segmente unterteilten Ausbauteilen ist erschwert weil die Arbeiten in Bereich des Maschinenkörpers, insbesondere direk hinter dem Bohrkopf, ausgeführt werden müssen.

Es ist bekannt die Ausbauarbeiten dadurch zu ver einfachen, daß der Zusammenbau der Rin&segment( auf einem drehbaren Montagering ausgeführt wire Hierbei werden die einzelnen Ausbausegmente mittel Transportband oder Hängebahn in die Nähe des Mon

tagerings transportiert Dort werden sie mit einen

ίο Lasthebemittel oder von Hand übernommen und in dei Montagering eingelegt. Die Segmente werden mit HiI

fe einer entsprechenden Vorrichtung am Montagerinj festgelegt. Der Ring wird in Umfangsrichtung schritt

weise weitergedreht, wobei jeweils das neu eingelegt!

Segment mit dem vorhergehenden verbunden wird. Le

diglich die letzte Verbindung des Ausbaurings bleibt of fen. Der so vormontierte Ring wird auf der Sohle abge setzt und durch Schließen der letzten Verbindung, wo bei eine Spreizung des Ausbaurings erfolgt gegen da;

Gebirge verspannt. Insbesondere das Einlegen de:

schweren Segmente und das gleichzeitige Ineinander fügen der Verbindungslaschen zum Befestigen der Seg mente untereinander erfordert schwere körperliche Arbeit der Bedienungsleute und entsprechenden Zeit aufwand, so daß die Auffahrleistung der Vortriebsma schine, gerade in weniger hartem Gestein, in dem dei Ausbau in kürzeren Abständen gesetzt werden muß unter Umständen nicht voll ausgenutzt werden kann.

Von diesem Problem ausgehend liegt der vorliegen den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art dahingehend /u verbes sern, daß das Anliefern und Versetzen der Ringseg mente soweit wie möglich mechanisiert und damit ein fächer und schneller bewerkstelligt wird. Insbesondere das zeitraubende und schwierige manuelle Einführer der Ringsegmente in den Montagering soll dabei ver mieden werden, so daß die herangeförderten Ausbau teile ohne Zwischenarbeitsgang in den Montagerinj eingelegt werden können.

Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch einen feststehenden Trichter, dessen Wände sich bis zt dem am Montagering vorgesehenen, zur Aufnahme der Segmente bestimmten Raum erstrecken. Der im Bereich des Montagerings angeordnete feststehende Trichter, dessen Innenwände zweckmäßig von seinem oberen, weiten Ende gekrümmt zu seinem unteren, engeren Ende verlaufen, wobei der hierdurch gebildete Austrag etwa gleiche Krümmung und Richtung wie die Montageringinnenfläche aufweist, ermöglicht überraschenderweise ein selbsttätiges, montagegerechtes Einführen des in das obere Ende des Trichters eingebrachten Segments in den Montagering, und zwar weitgehend unabhängig von der Lage, die das Segment beim Einführen in den Trichter einnimmt.

Zweckmäßig befindet sich die Trichteröffnung etwa im oberen Drittel des Moniagerings und der Ausgang des Trichters im Bereich der tiefsten Stelle des Montagerings.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die in Vortriebsrichtung vorne liegende Seitenwand des Trichters zur Mittelebene des Montagerings konvex gekrümmt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die der Mitte des Montagerings zugewandte Trichterwand stetig und zur Innenfläche des Montagerings konvex gekrümmt, während die dem Montagering zugewandte Trichterwand etwa parallel zum Montagering verläuft.

Hierdurch hat der Trichter nur einen geringen Platzbedarf und kann auch nachträglich an vorhandenen Vortriebsmaschinen angebaut werden.

Da die Querschnittsform des Trichterausgangs wesentlich ist für das lagegerechte Einlegen und lneinanderpassen der Segmente bzw. der Verbindungslaschen, wird außerdem vorgeschlagen, daß der Trichterausgang durch Abnahme oder Hinzufügung von lösbar befestigten E-dstücken der Querschnittsform des jeweiligen Segments anpaßbar ist. Damit ist es möglich, die Vorrichtung zum Versetzen verschiedenartiger Profile zu verwenden.

Um zu verhindern, daß die Segmente mit zu hoher Geschwindigkeit auf den Anschlag am Montagering bzw. das zuvor eingeführte Segment treffen, ist zweckmäßig am Trichterausgang eine einstellbare Bremse vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders zur Verwendung an Streckenvortriebsmaschinen geeignet. Die Ausbildung des Montagerings und des erfindungsgemäßen Trichters unter Verzicht auf weitere. Platz beanspruchende Hebe- und Montagehilfsmittel erlaubt in vorteilhafter Weise die Anbringung der Vorrichtung im Bereich der vorderen Maschinenverspannung. Ein die Segmente heranfördernder Stetigförderer, beispielsweise Bandförderer, kann die Ausbausegmente direkt in den Trichter abwerfen; dabei ist es gleichgültig, in welcher Seitenlage die Segmente in den Trichter eingebracht werden, denn diese drehen sich jeweils in die richtige Montagelage.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Streckenvortriebsmaschine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Versetzen von Ringsegmenten,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Maschine gemäß der Schnittlinie D-D,

F i g. 3 eine Einzelheit des Montagerings,

F i g. 4 einen Schnitt durch den Montagering gemäß der Linie A-A,

F i g. 5 einen Schnitt durch den Montagering gemäß der Linie B-B,

F i g. 6 einen Schnitt durch den Montagering gemäß der Linie C-Cund

F i g. 7 bis Ftg. 12 die einzelnen Schnitte beim Setzen eines Ringsegments in schematischer Darstellung.

Mit 1 ist der Maschinenkörper einer Streckenvortriebsmaschine bezeichnet, die, wie sich aus F i g. 2 ergibt, Strecken von kreisförmigem Querschnitt auffährt. Die Maschine ist an ihrem vorderen Ende mit einem Bohrkopf 2 versehen und weist eine vordere und eine hintere Abspannvorrichtung 3 bzw. 4 auf, mit der sie gegen die Streckenstöße verspannt wird. Zwischen Maschinenkörper 1 und den Abspannvon ichtungen 3, 4 sind Vorschubeinrichtungen (nicht gezeigt) angebracht, mit deren Hilfe die Maschine und damit der Bohrkopf 2 vorgeschoben und am Ende des Bohrhubes die Abspannvorrichtung 3, 4 nachgezogen werden können. Ein Schutzdach 5 sichert den vorderen, noch nicht ausgebauten, an die Ortsbrust O angrenzenden Abschnitt der Strecke gegen Steinfall. Die bereits eingebauten Ausbauringe sind bei 6 dargestellt; 13 ist ein Förderer zum Abtransport des Bohrgutes.

Ein im Bereich der Maschine 1 hochverlegter Förderer 7, z. B. ein Bandförderer, der am Maschinenkörper 1 befestigt ist, dient zum Abtransport der einzubringenden Segmente A. Das Abwurfende Ta des Förderers 7 befindet sich im Bereich der oberen öffnung eines Trichters 8, der mit Hilfe von Streben Sa an der vorderen Abspannvorrichtung 3 befestigt ist Ebenfalls an der Abspannvorrichtung 3 ist ein in Umfangsrichtung drehbarer Montagering 9 angeordnet, in den die auf dem Förderer 7 antransportierten Segmente A nacheinander mit Hilfe des Trichters 8 selbsttätig eingebracht werden. Die obere Trichteröffnung bb ist zum Förderer 7 hin so weit ausladend gestaltet, daß die Segmente A bei jeder Vorschubphase sicher in den Trichter gelangen. Der Abstand zwischen dem Abwurfende Ta des Förderers 7 und dem Trichter 8 ändert sich mit dem Bohrhub und ist zu Beginn des Bohrhubes am größten, weil der Förderer 7 am Maschinenkörper 1 und der Trichter 8 an der Abspannung 3 befestigt ist.

Die den Trichter 8 umgebenden Wände verlaufen von der oberen weiten Trichteröffnung Sb gekrümmt und unter Verengung des Trichterquerschnittes zum unteren Ausgang 8c des Trichters 8. Die obere Trichteröffnung Sb liegt etwa im oberen Drittel des Montagerings 9 auf der der Ortsbrust O abgewandten Seite und— siehe F i g. 2— an der Innenseite des Montagerings 9. Der Ausgang 8c des Trichters 8 befindet sich etwa an und über der tiefsten Stelle des Montagerings 9. Die in Vortriebsrichtung hinten liegende Seitenwand 8c/ des Trichters weist eine zur Mittelebene des Montagerings 9 konvexe Krümmung auf; die in Vortriebsrichtung vorn liegende Seitenwand 8e ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eben und liegt in der gleichen Ebene wie die der Ortsbrust zugewandete Stirnseite des Montagerings 9. Die dem Montagering 9 benachbarte Seitenwand Sg des Trichters verläuft etwa parallel zum Montagering, ist jedoch zweckmäßig in der Mitte ihrer Höhe zur Tunnelachse nach vorn innen schräggestellt, um das Anlegen der Segmente an der Trächterwand 8e vor dem Auslauf zu gewährleisten. Die der Streckenmitte zugewandte Seitenwand 8/des Trichters ist stetig gekrümmt und zum Montagering 9 konvex ausgebildet, wobei sich ihr seitlicher Abstand vom Montagering 9 von der Trichteröffnung Sb zum Trichterausgang 8c hin verringert. Es ergibt sich auf diese Weise ein Trichterquerschnitt, dessen gedachte Mittelachse nach Art einer in zwei Ebenen gekrümmten Spirale zur kreisringförmigen Innenseite des Montagerings hinführt.

Damit die vom Förderer 7 in den Trichter 8 abgeworfenen Segmente A mit ihrem vorderen Ende genau in den Montagering 9 gelangen, hat der Trichterausgang 8c einen dem Querschnitt des Segments im wesentlichen entsprechenden Querschnitt. Das Endstück 20 des Trichters 8 ist auswechselbar, um die Einrichtung an Segmente verschiedener Querschnitte anpassen zu können. Das Endstück 20 ist zur Montageringinnenfläche hin offen. Die im Trichter 8 nach unten fallenden Segmente A werden mit Hilfe einer am Trichterendstück 20 angeordneten einstellbaren Bremse 20a abgebremst.

Der Montagering 9 besteht, wie F i g. 4 bis 6 zeigen, aus einer zylindrischen Umfangswand 9a, an deren der Ortsbrust O zugekehrten Rand eine — im dargestellten Ausführungsbeispiel als Hohlprofil ausgebildete — nach innen vorspringende, umlaufende Wand 9b angeordnet ist. In den auf diese Weise gebildeten, zum Hinterende und zur Mittelachse der Maschine 1 im wesentlichen offenen Ringraum werden die Segmente A mit Hilfe des Trichters 8 eingebracht, so daß sie im Endzustand die in den F i g. 4 bis 6 dargestellte Lage einnehmen.

Der Montagering 9 ist achslos auf Rollen 16,17 gela-

gert, so daß — siehe F i g. 2 — der von ihm umschlossene Raum frei von die Maschine 1 behindernden Bauteilen ist. Die Drehung des Montagerings 9 erfolgt mittels eines Antriebsmotors 18, der durch die in F i g. 2, bezogen auf die durch den Pfeil angegebene Drehrichtung des Montagerings 9, hinter dem Endstück 20 des Trichters 8 liegenden Rolle 17 verdeckt ist. Auf der Welle des Antriebsmotors sitzt ein Zahnrad, das in einen innen am Montagering angeordneten, aus Bolzen 21 F i g. 4 bis 6) gebildeten Zahnkranz eingreift (Triebstockverzahnung).

Am Montagering 9 ist ferner ein in den Winkel zwischen den Wänden 9a und 9b vorstehender fester Anschlag 15 angeordnet. Vor dem Einbringen des ersten Segmentes Ai wird der Montagering 9 so eingestellt, daß sich der Anschlag 15 in einer bestimmten Entfernung von dem Trichterausgang befindet. Sobald das Segment bis an den Anschlag 15 durch den Trichter hineingerutscht und abgebremst ist, wird dieses mit einem Steckbolzen oder einer Schraube, die durch entsprechende Löcher 14 im Segment und Montagering gesteckt wird, am Montagering 9 befestigt (F i g. 4 und 7). Sodann wird der Montagering 9 so weit weitergedreht, daß das Ende des ersten Segments A\ nunmehr an der Stelle steht, an der sich zuvor der Anschlag 15 befunden hat (F i g. 8). Das nächste Segment Ai legt sich nach Durchrutschen des Trichters selbständig an das Ende des vorhergehenden Segments an, wobei sich die üblichen, an den Segmentteilen vorgesehenen Verbindungsteile, z. B. Vorsprung und Laschen, ineinanderschieben und verbunden werden (F i g. 9). Danach wiederholt sich der Vorgang für die nächsten Segmente Ai bis As, F i g. 10 bis 12). Damit die Segmente nicht in Richtung zur Tunnelachse schwenken können, sind an dem Montagering 9 in Abständen Leitbleche 19 montiert (F i g. 2 und 6). Zwischen den Leitblechen 19 und dem Segment ist genügend Spielraum vorhanden, um den glatten Übergang des Segments vom Trichter 8 in den Montagering 9 zu gewährleisten.

Auf die beschriebene Weise werden die für einen vollen Ausbauring erforderlichen Segmente A\ bis As vormontiert. Dabei ergibt sich eine Überlappung C zwischen dem ersten und dem letzten Segment (F i g. 3, 5 und 12), weil der Montagedurchmesser des Montagerings 9 kleiner ist als der Tunneldurchmesser. Nach dem Einfädeln des letzten Segments As in das vorhergehende, liegt der hintere Abschnitt des letzten Segments auf dem vorderen Abschnitt des ersten Segments. Das letzte Segment wird sodann seitlich neben das erste Segment gelegt und vorübergehend mit diesem verbunden. Jetzt kann der Montagering 9 weiter-

gedreht werden, bis die Überlappungsstellc Czwischen letztem und erstem Segment oben in der Tunnelmitte liegt (F i g. 3). Wenn der Maschinenkörper mit dem Bohrkopf 2 so weit vorgefahren ist, daß die Abspannung 3 nachgezogen werden muß, wird der im Montagering 8 vormontierte Ausbauring mit dem zuletzt gesetzten Ausbauring 6 durch Längsverbolzungen 22a verbunden. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem ersten und letzten Segment des vormontierten Rings gelöst. Beim Nachziehen der Verspannung 3 werden alle an ihr befestigten Teile mitgezogen, so daß der vormontierte durch die Verbolzung 22a mit dem zuletzt gesetzten Ausbauring verbundene Ausbauring aus dem Montagering herausgezogen wird. Der Ausbauring fällt mit seinem unteren Teil auf den Tunnelboden und legt sich im oberen Teil auf zwei Bühnen 10, die an der Maschine 1 angeordnet sind. Durch weiteres Nachziehen der Abspannung rutscht der durch die Längsverbolzung festgehaltene Ausbauring auf den Bühnen 10 nach hinten, bis er sich am Ende der Bewegung auf zwei Hebevorrichtungen befindet, die aus je einem Hydraulikzylinder 12 und einer Heberolle 11 bestehen. Inzwischen können Matten auf der Tunnelwand verlegt werden, sofern das erforderlich ist. Sodann werden die beiden oberen Ringenden mit den Hebevorrichtungen bis an die Tunnelwand angehoben; dabei verschwindet die Überlappung, und der Ring kann mit einer gesonderten Vorrichtung verspannt und mit Hilfe eines Zwischenstückes verschraubt werden. Die Vormontage des nächsten Ringes kann schon beginnen.

Der gesamte Vorgang läuft während des normaler Bohrbetriebes ab und erfordert keine Standzeiten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichlung zum Versetzen von Ringsegmenten für den Ausbau von Tunneln, Stollen od. dgl., bestehend aus einem in Umfangsrichtung drehbaren Montagering, in den nacheinander — nach jeweiliger Weiterdrehung — die Segmente eingelegt verden, gekennzeichnet durch einen feststellenden Trichter (8), dessen Wände sich bis zu dem •m Montagering (9) vorgesehenen, zur Aufnahme der Segmente (A) bestimmten Raum erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnct, daß sich die Trichteröffnung (Sb) etwa im oberen Drittel des Montagerii.gs (9) und der Ausgang (8c) des Trichters (8) im Bereich der tiefsten Stelle des Montagerings (9) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Vortriebsrichtung vorn liegende Seitenwand (8c) des Trichters (8) parallel zur Mittelebene des Montagerings (9) angeordnet ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Vortriebsrichtung hinten liegende Seitenwand (Sd) des Trichters

(8) zur Mittelebene des Montagerings (9) konvex gekrümmt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Mitte des Montagerings (9) zugewandte Seitenwand (Sf) des Trichters (8) stetig und zur Innenfläche des Montagerings (9) konvex gekrümmt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Montagering

(9) zugewandte Seitenwand (8#) des Trichters (8) etwa parallel zum Umfang des Montagerings (9) verläuft.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (8c) des Trichters (8) durch Abnahme oder Hinzufügung von lösbar befestigten Endstücken (20) der Querschnittsform des jeweiligen Segments (Λ) anpaßbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der den Trichterausgang bildende Abschnitt zur Innenfläche des Montagerings (9) hin offen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Trichter (8), insbesondere im Bereich des Ausgangs (8c), eine einstellbare, auf die durch den Trichter (8) geführten Segmente (Λ) einwirkende Bremse (20a) angeordnet ist.