DE2461251A1

DE2461251A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen und setzen von ausbaurahmen in tunnelartigen strecken grossen querschnittes

Info

Publication number: DE2461251A1
Application number: DE19742461251
Authority: DE
Inventors: Johannes Kniep; Werner Mennekes
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1976-07-01
Also published as: BE836999A; DD123624A5; ATA740075A; FR2296086A1; AT347893B; GB1524549A; DE2461251B2; ES442115A1; PL104151B1; DE2461251C3

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-!NG. R. WILLERJ DR.-ING. P. H. OIDTMANN

AKTEN-NR. 396/25594 Ihr Zeichen

463 BOCHUM. 20. 12. Postschließfach 245O Fernruf O23 21/1 4O 61 Bergstraße 159 Telegr.: Stuhlmannpatent

Bochumer Eisenhütte Heintzmann & Co. , Bochum, Blücherstraße 33

Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen und Setzen von Ausbaurahmen in tunnelartigen Strecken großen Querschnittes

Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Einbringen und Setzen von aus profilierten Segmentabschnitten bestehenden Ausbaurahmen in eine durch Bohr- und Schießarbeit aufgefahrene tunnelartige Strecke großen Querschnittes, bei welchem die Ausbausegmente nach dem Abschießen zumindest teilmechanisiert zu Ausbaurahmen zusammengesetzt und die in Strekkenlängsrichtung im Abstand aufeinanderfolgenden benachbarten Ausbaurahmen miteinander verbolzt sowie mit Verzugsmaterial belegt werden.

Andererseits richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei untertägigen Strecken, die aus tektonischen Gründen weder mit Vollschnitt- noch mit Teilschnittmaschinen aufgefahren werden können und deshalb durch Bohr- und Schießarbeit vorgetrieben werden müssen, bestehen erhebliche Schwierigkeiten bei der Erzielung eines kontinuierlichen, zeitlich begrenzten, aufeinander abgestimmten Zusammenspiels zwischen den Bohr- und Schießarbeiten, dem Wegräumen des Abschlages und dem Einbringen sowie Setzen der entsprechend den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten in bestimmten Abständen in Streckenvortriebsrichtung einander benachbarten Ausbaurahmen. Das planvolle Abstimmen dieser verschiedenen Arbeitsvorgänge aufeinander wird dann noch

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zusätzlich erschwert, wenn der Streckenquerschnitt sehr groß, z.B. über 50 qm_s ist und die Strecke außerdem eine merklich einfallende Tendenz aufweisen soll. Diese Gegebenheiten haben bislang dazu geführt, daß beim Vortrieb derartiger Strecken das Einbringen und Setzen der Ausbaurahmen weitgehend von Hand vorgenommen und nur dadurch in gewissen Grenzen erleichtert wurde, daß zum Transport und zum Aufrichten bzw. zum Zusammensetzen der einzelnen Ausbausegmente zu Ausbaurahmen pneumatisch betätigte Hebezeuge, wie Luftzughübe, als Hilfsmittel zur Anwendung gelangten. Diese Teilmechanisierung der Ausbauarbeiten änderte jedoch nichts an den grundsätzlich damit verbundenen Schwierigkeiten und an der nur bedingt durchzuführenden zeitlichen Koordination der verschiedenen Arbeitsvorgänge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl ein Verfahren zum Einbringen und Setzen von Ausbaurahmen in insbesondere einfallend vorgetriebenen Strecken großen Querschnittes vorzuschlagen, das ein planmäßiges und kontinuierliches Abstimmen der beim Vortrieb anfallenden Bohr- und Schießarbeiten, des Transportes des Abschlages und der Ausbaumaßnahmen ermöglicht, als auch eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die durchzuführenden Arbeitsvorgänge, insbesondere die Ausbaumaßnahmen, überwiegend mechanisiert erfolgen können.

Die erfindungsgemäße Lösung des verfahrenstechnischen Teils dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß die im Streckenfirstbereich und im oberen Bereich der Streckenstöße anzuordnenden Ausbausegmente von mindestens zwei benachbarten Ausbaurahmen nach dem Schießen und beim Wegräumen des Abschlages im Abstand von der Ortsbrust vor bzw. auf einer von den bereits fertig gesetzten Ausbaurahmen getragenen und an diesen verfahrbaren Arbeitsbühne bauabstandsgerecht miteinander verbolzt sowie mit Verzugsmaterial belegt und in geringem Abstand zur Streckenwandung begrenzt gelenkig miteinander verbunden werden und daß dann die derart vormontierten First- und oberen Stoßsegmente

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zusammen mit den unteren Stoßsegmenten und gegebenenfalls den Sohlensegmenten auf der im Zusammenwirken mit einer ebenfalls an den bereits gesetzten Ausbaurahmen entlang verfahrbaren und festlegbaren Haspelbühne zwangsbewegten Arbeitsbühne zu der Einbaustelle vorgebracht, dort endgültig gesetzt und anschließend mit den unteren Stoßsegmenten und eventuell mit den Sohlensegmenten zu den Ausbaurahmen fertig zusammengebaut werden.

Der Vorschlag entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren koordiniert auf der einen Seite zeitlich sich überschneidende bzw. parallel nebeneinander ablaufende Arbeitsvorgänge, womit bereits die Effektivität des Streckenvortriebs xtfesentlich gesteigert wird. Auf der anderen Seite ermöglicht dieses Verfahren, den entsprechend dem Abschlag an der Ortsbrust neu einzubringenden Ausbau zumindest sektorenweise weitgehend mechanisiert im vorgesehenen Bauabstand komplett vorzumontieren und diese vormontierten Sektoren von mindestens zwei in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Ausbaurahmen gemeinsam aus dem Bereich der Vormontage zur Einbaustelle vorzubringen, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Streckenvortriebs noch zusätzlich gesteigert wird. Das Verfahren nach der Erfindung sichert also bereits während des Wegräümens des durch das Schießen hereingewonnenen Abschlages vor bzw. auf der unter Berücksichtigung des Schußfeldes und der Druckwellen von der Ortsbrust zurückgezogenen Arbeitsbühne den sektorenweisen mechanisierten Zusammenbau der Ausbaurahmen. Die in diesem Zusammenhang zur Anwendung gelangende Arbeitsbühne dient demnach bereits während der Vormontagearbeiten als Baulehre, beim anschließenden Vorfahren zur neuen Ortsbrust als Transportmittel und an der Einbaustelle sowohl als Lehrgerüst für den Zusammenbau der vormontierten Sektoren als auch als Arbeitsplattform für die Bohrarbeiten und die ßchießvorbereitungsarbeiten an der neuen Ortsbrust, so daß ein ' wesentlich genaueres, profilgerechteres Schießen gewährleistet ist. -

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Auch werden bislang bestehende Schwierigkeiten aufgrund sehr großer Streckenquerschnitte sowie einfallender Strecken durch das erfindungsgemäße Verfahren gezielt überwunden. Die Bergleute arbeiten unter beträchtlich erleichterten Bedingungen. Auch ihre Gefährdung wird wesentlich herabgesetzt. Zur Minderung dieser Gefahr trägt ferner die Zwangsbewegbarkeit der Arbeitsbühne in Abhängigkeit von dem Einfluß einer Haspelbühne bei. Diese Haspelbühne liegt im Vergleich zu der Arbeitsbühne weiter von der Ortsbrust zurück und ist ebenfalls an den bereits gesetzten Ausbaurahmen entlang verfahrbar und festlegbar. Die Haspelbühne bildet demnach eine Verankerung für die Arbeitsbühne, und zwar unabhängig davon, ob sich die Arbeitsbühne im Bereich der Vormontage befindet, d.h. also zurückgezogen von der Ortsbrust ist, oder ob die Arbeitsbühne an die Einbaustelle im unmittelbaren Bereich der Ortsbrust vorgefahren ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Firstsegmente hinter der Arbeitsbühne auf der Streckensohle auf einen fahrbaren Rüsttisch im Bauabstand aufgelegt, miteinander verbolzt, mit Verzugsmaterial belegt und dann zusammen mit dem Rüsttisch mechanisiert auf einen längsgerichteten, im oberen Bereich der Arbeitsbühne angeordneten, eine Fahrbahn für den Rüsttisch bildenden, vertikal schwenkbaren Hubbalken aufgesetzt und anschließend auf dem Rüsttisch in den ortsbrustseitigen Endabschnitt des Hubbalkens verfahren.

Die Vormontagearbeiten der Firstsegmente erfolgen auf der Streckensohle und sind demnach mit keinen besonderen Schwierigkeiten für die Bergleute verbunden. Die fertig miteinander verbolzten und mit Verzugsmaterial, beispielsweise Verzugsmatten, belegten Firstsegmente werden dann mechanisiert auf der der Ortsbrust abgewandten Stirnseite der Arbeitsbühne in den Bereich der Streckenfirste hochgehoben, wo der die Firstsegmente tragende Rüsttisch auf den Hubbalken aufgesetzt wird. Der in Strecken-

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längsrichtung verlaufende Hubbalken bildet eine Fahrbahn für den Rüsttisch, so daß dieser zusammen mit den Pirstsegmenten aus dem rückwärtigen Bereich der Arbeitsbühne in den der Ortsbrust zugewendeten vorderen Endbereich verfahren werden kann. Das Verfahren des Rüsttisches kann von Hand oder mit geeigneten Hilfsmitteln, wie z.B. Hebezeugen, bewirkt werden.

In weiterer Ausgestaltung des erfxndungsgemaßen Verfahrens werden die oberen Stoßsegmente nach dem mechanisierten Heraufheben auf die Arbeitsbühne mit ihren unteren Enden im Bauabstand in auf beiden Seiten ortsbrustseitig der Arbeitsbühne vorgesehene und annähernd in die Horizontale herabgeklappte Schwenkpaletten eingesetzt, miteinander verbolzt, mit Verzugsmaterial belegt und dann auf den Schwenkpaletten liegend mechanisiert hochgeschwenkt sowie an die freien Enden der Firstsegmente begrenzt gelenkig angeschlagen.

Die Vormontage der oberen Stoßsegmente wird nach der Erfindung auf der Arbeitsbühne durchgeführt. Sie erfolgt also in einem anderen Bereich als die Vormontage der Firstsegmente. Die Vormontage dieser beiden Sektoren kann demnach nahezu zeitlich parallel nebeneinander durchgeführt werden. Auch im Falle der Vormontage der oberen Stoßsegmente werden mit den Schwenkpaletten solche Hilfsmittel verwendet, welche nicht nur den gewünschten Bauabstand in Streckenlängsrichtung sichern, sondern auch den einwandfreien Zusammenbau der oberen Stoßsegmente mit den Firstsegmenten weitgehend mechanisiert und ohne große Schwierigkeiten für die Bergleute ermöglichen.

Ein besonders vorteilhafter Verfahrensschritt nach der Erfindung kennzeichnet sich hierbei dadurch, daß nach dem Vorbringen der Arbeitsbühne an die Einbaustelle der Hubftalken ortsbrustseitig in Richtung auf die Streckenfirste hochgeschwenkt wird, wobei die unteren Enden der oberen Stoßsegmente sich von den Schwenkpaletten lösen und daß dann die oberen Stoßsegmente ' von Hand an die Streckenstöße geschwenkt werden.

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Die Vormontage der oberen Stoßsegmente und der Firstsegmente sowie ihr provisorischer Zusammenbau erfolgt also in einem von der Ortsbrust entfernten Vormontagebereich, während der endgültige Zusammenbau dieser beiden Sektoren direkt an der Einbaustelle benachbart der Ortsbrust durchgeführt wird. Der im oberen Bereich der Arbeitsbühne vertikal schwenkbar angeordnete Hubbalken dient dann nach dem Zusammenbau der Lagesicherung der miteinander verbundenen oberen Stoßsegmente und der FirstSegmente.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Verfahrensschritt kennzeichnet sich dadurch, daß nach dem Vorbringen der Arbeitsbühne an die Einbaustelle mit Bauabstandshalter versehene, bevorzugt unter der Arbeitsbühne hängende Sohlensegmente auf die Streckensohle abgesetzt, dann die unteren Stoßsegmente auf die Sohlensegmente aufgestellt und diese anschließend mit den oberen Stoßsegmenten verbunden werden.

Gleichzeitig mit den fertig vormontierten Firstsegmenten und oberen Stoßsegmenten werden auch die unteren Stoßsegmente und gegebenenfalls Sohlensegmente - sofern solche vorgesehen sind - durch die Arbeitsbühne aus dem Bereich der Vormontage in den Bereich der Einbaustelle vorgebracht. Die Sohlensegmente sind dabei im Bereich der Vormontage so der Arbeitsbühne zugeordnet worden, daß nach dem Erreichen der Einbaustelle es nur noch weniger Handgriffe seitens der Bergleute bedarf, um sie mechanisiert auf die Streckensohle herabzulassen und die unteren Stoßsegmente sowohl mit den Sohlensegmenten als auch mit den von den Hubbalken einbaugerecht festgelegten oberen Stoßsegmenten zu verbinden.

Nach dem Setzen der vormontiert an die Einbaustelle herangebrachten verschiedenen Sektoren der beiden neuen Ausbaurahmen verliert die Arbeitsbühne ihre Funktion als Lehrgerüst für das Zusammensetzen der Ausbaurahmen und übernimmt nunmehr die Funktion einer Arbeitsplattform für die Bergleute einschließlich der notwendigen Geräte für die Vorbereitung und Durchführung

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der Bohr- und Schießarbeiten. Sind auch diese Arbeiten beendet, wird die Arbeitsbühne unter Einsatz der Haspelbühne als Verankerung von der Ortsbrust um beispielsweise 30 Meter zurückverholt und damit dem unmittelbaren Bereich des Schußfeldes und der beim Schießen auftretenden Druckwellen entzogen.

Mit Bezug auf den gegenständlichen Teil der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe kennzeichnet sich eine Vorrichtung zur Durchführung der vorstehenden Verfahrensschritte durch eine etwa in mittlerer Streckenhöhe mittels Laufrollen an bereits gesetzten Ausbaurahmen entlang unter dem Einfluß eines auf einer im rückwärtigen Streckenabschnitt verfahrbaren und festlegbaren Haspelbühne angeordneten Haspels verfahrbare zweietagige Arbeitsbühne mit einem im hinteren Endbereich vorgesehenen Auslegerkran einem im firstseitigen Bereich vertikal schwenkbaren, längsgerichteten Hubbalken mit darauf verfahrbarem Rüsttisch sowie mit zwei ortsbrustseitig in den beiden Seitenbereichen der unteren Etage gegen die Streckenstöße klappbar gelagerten Schwenkpaletten.

Die erfindungsgemäße Arbeitsbühne stellt demnach zwischen einem Vorraontagebereich und der ortsbrustnahen Einbaustelle verfahrbare Plattformen mit mehreren mechanisiert zu betätigenden Hilfsmitteln zur Verfügung, welche aufgaben- und funktionsbedingt zwar räumlich voneinander getrennt sind, jedoch unter Einschluß der Arbeitsbühne arbeitstechnisch integriert zusammenwirken. Der im hinteren Endbereich vorgesehene Auslegerkran ermöglicht dabei, in einfacher Weise die verschiedenen Ausbausegmente an die Stellen der Arbeitsbühne hinzubringen, wo sie entweder vormontiert werden oder als Bestandteile bereits vormontierter Sektoren vorübergehend gelagert werden sollen. Dazu dient im Falle der Pirstsegmente der vertikal schwenkbare, in Streckenlängsrxchtung verlaufende Hubbalken, mit darauf verfahrbarem Rüsttisch, während für die oberen Stoßsegmente in den beiden Seitenbereichen der unteren Etage gegen die Streckenstöße

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klappbar gelagerte Schwenkpaletten .am ortsbru.stseitigen Stirnende der Arbeitsbühne vorgesehen sind.

O.V

Neben den Montagearbeiten für die Ausbaurahmen dient . , die Arbeitsbühne auch als Arbeitsplattform im Zuge der Bohr- und, Schießarbeiten. In diesem Zusammenhang kennzeichnet, sich ein... zweckmäßiges Merkmal der Erfindung dadurch, daß die beiden ... Etagen der Arbeitsbühne aus mehreren stufenartig zueinander abgesetzten/ auf querliegenden Profilträgern befestigten Gitterrosten gebildet sind. Die Bergleute finden folglich weitgehend horizontal angeordnete begehbare Plattformen vor, welche einen sicheren Stand und damit auch ein leistungserhöhendes Arbeiten ermöglichen. Die Gitterroste verringern das Gewicht der Arbeitsbühne und ermöglichen zugleich eine Sprecht- und Sichtverbindung zwischen den Etagen bzw. zwischen der Streckensohle und den beiden Etagen der Arbeitsbühne.

Im Zusammenhang mit der Anordnung eines'Äuslegerkranes im rückwärtigen'¹-Endbereich der Arbeitsbühne kennzeichnet sich ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung dadurch, daß der ein pneumatisch betätigtes Hebezeug (Luftzughub) tragende Auslegerkran benachbart zu einem der beiden Streckenstöße'vorgesehen und mittels einer pneumatischen Schubkolbeneinrichtung (Luftzylinder) um die vertikale Achse drehbar ist.

.Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der im hinteren 'Endbereich-der oberen Etage gelagerte und mittels eines LuftZylinders einseitig vertikal schwenkbare Hubbalken aus zwei parallel nebeneinander angeordneten, miteinander verstrebten Fahrschienengebildet ist, die jeweils einen längeren, etwa horizontalen Fahrbahnabschnitt und einen en.dse.itigen, zum: Streckeneinfallen weitgehend parallelen Fahrbahnabschnitt mit Paiirbahnendbegrenzung aufweisen. Der mit Hilfe des Auslegerkranes auf den Hubbalken aufgesetzte und mit den vormontierten Firstsegmenten belegte Rüsttiseh kann aufgrund

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der etwa horizontalen Ausrichtung des langen Pahrbahnabschnittes z.B. von Hand in Richtung auf die demgegenüber geneigte Streckenfirste vorgerollt werden, wo er dann am Ende des Hubbalkens auf einen kurzen Pahrbahnabschnitt gelangt, der etwa parallel zur Streckenfirste verläuft. Ein Anschlag am Ende des kurzen Fahrbahnabschnittes verhindert ein Herunterrollen des Rüsttisches vom Hubbalken. Der Rüsttisch kann aber auch beispielsweise mit Hilfe eines Luftzughubes auf dem Hubbalken verfahren werden. Die vormontierten Firstsegmente gelangen folglich bauabstandgerecht in relativ einfacher Weise in die unmittelbare Nähe ihrer späteren Einbaustellung. Beim Anheben des Hubbalkens durch den Luftzylinder um nur einen geringen Betrag werden dann die Firstsegmente in die endgültige Einbaustellung gebracht und dort festgelegt.

Damit auch die oberen Stoßsegmente bauabstandgerecht vormontiert werden können, ist gemäß Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwenkpaletten streckenstoßseitig mit im Bereich der Schwenkachse liegenden taschenartigen Aufnahmeköchern und mit im Abstand von den Kochern angeordneten, etwa U-förmigen verschließbaren Halterungen ausgerüstet sind. Zum Zwecke der Vormontage werden die Schwenkpaletten im zeitlichen Abstand nacheinander in eine annähernd horizontale Lage in Richtung auf die untere Etage heruntergeklappt. Dabei werden jeweils die oberen Stoßsegmente einerseits mit ihren unteren Enden in die taschenartigen Aufnahmeköcher hineingesteckt und andererseits mit einem anderen Längenabschnitt in die U-förmigen Halterungen eingelegt. Danach wird mit Hilfe von Bolzen, die durch entsprechende Bohrungen in den freien Schenkeln der U-förmigen Halterungen hindurchgesteckt werden, das Herausfallen der Stoßsegmente verhindert. Die Kächer und die Halterungen sind bauabstandsgerecht auf der plattenartigen Schwenkpalette angeordnet, so daß beim Hochklappen der Schwenkpaletten die oberen Stoßsegmente genau in Verlängerung der Enden der Firstsegmente zu liegen kommen und auf diese Weise einfach mit diesen verbunden werden können. Dabei werden zuerst die Stoßsegmente der einen Seite vormontiert und nach dem Hochschwenken mit den Firstsegmenten verbunden und dann die Stoßsegmente der anderen Seite.

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Um in Abhängigkeit von den jeweiligen örtlichen Strekkenbedingungen auch andere Bauabstände der Ausbaurahmen errichten zu können, ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Köcher und die Halterungen auf den Schwenkpaletten lageveränderbar befestigt sind.

Nach der Erfindung ist es ferner zweckmäßig, daß die Schwenkpaletten durch Luftzughübe relativ zu den Streckenstößen klappbar sind. Zu diesem Zweck besitzt jede Schwenkpalette einen zur Streckensohle weisenden Arm., an dem die Kette oder das Seil des Luftzughubes befestigt xd.rd. Dadurch ist sichergestellt, daß die Schwenkpaletten auch so weit hochgeschwenkt werden können, daß die Stoßsegmente ihre vorläufige Lage, in der sie mit den Firstsegmenten verbunden werden, einnehmen können.

Die unteren Stoßsegmente werden mit dem Auslegerkran auf die untere Etage gehoben und dort lagernd von der Arbeitsbühne zur Einbaustelle vorgebracht. Die Sohlensegmente, sofern welche eingebaut werden sollen, werden zweckmäßigerweise mittels Luftzughübe im Bereich der Vormontage unter die untere Etage der Arbeitsbühne gehängt und auf diese Weise von der Arbeitsbühne zur Einbaustelle vorgebracht. An der Einbaustelle können dann die unteren Stoßsegmente und die Sohlensegmente in einfachster Heise mit Hilfe dieser Luftzughübe abgesenkt, aufgestellt und mit den oberen Stoßsegmenten endgültig verbunden und verkeilt werden.

Die Verfahrbarkeit der Arbeitsbühne an den bereits gesetzten Ausbaurahmen wird nach der Erfindung dadurch gewährleistet, daß die Arbeitsbühne über mehrere Laufrollengruppen an rohrartigen Führungsschienen verfahrbar ist. Diese Laufrollengruppen können mehrfach auf jeder Seite der Arbeitsbühne vorgesehen sein. Die rohrartigen Führungsschienen gewährleisten eine einwandfreie Führung der Arbeitsbühne und außerdem sind sie in einem nur geringen Umfang gegen Verschmutzung anfällig.

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Vorteilhaft ist es nach der Erfindung, daß die im rückwärtigen Teil der Arbeitsbühne angeordnete Laufrollengruppe aus einer oberen Tragrolle, einer unteren Druckrolle und einer seitlichen, dem jeweiligen Streckenstoß abgewandten, federnd angedrückten Führungsrolle besteht. Die Kippstabilität der Arbeitsbühne wird hierdurch merklich verbessert.

Die Festlegung der Führungsschienen erfolgt nach der Erfindung durch an den Ausbaurahmen verkeilt festgelegte Konsolen. Hierdurch ist es möglich, die Führungsschienen genau zu justieren, so daß die Arbeitsbühne an der Einbaustelle als Lehrgerüst verwendet werden kann.

Schließlich kennzeichnet sich ein anderes vorteilhaftes Merkmal der Erfindung noch dadurch, daß die Haspelbühne auf Gleitkufen an den rohrartigen Führungsschienen verfahrbar und an diesen festlegbar ist.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den

orstbrustnahen Teil einer einfallend aufgefahrenen Strecke mit einer Arbeitsbühne und einer Haspelbühne im Schema;

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt entsprechend dem Streckenabschnitt cer Fig. 1 mit einer vergrößerten Darstellung der Arbeitsbühne;

Fig. 3 die Anordnung der Fig. 2 im Grundriß;

Fig. 4 die Anordnung der Fig. 2 und 3 mit einer Ansicht auf die Arbeitsbühne gemäß dem ffeil X der Fig. 2;

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung eine perspektivische Darstellung einer Schwenkpalette

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und

. Fig. 6-ebenfalls in vergrößerter Darstellung eine

.. - ■ . - ■ · Befestigungsstelle der Führungsschienen . .-:

- ,. . . - : für die Ar.beits- und Haspelbühne'n an einem ^: ■

• . .-. _, bereits gesetzten Ausbaurahmen*; = -.-■·.-

Der im Einfallen von etwa 15° mittels Bohr- und Schießarbeit vorgetriebene Streckenabschnitt 1 der Fig. 1 dient -bei- ■. spielsweise zur Errichtung eines Verbindung Stollens zwischen .: einem Pumpspeicherkraftwerk und dem.Stausee. In diesen Streckenabschnitt 1 wird zunächst nach dem. Vorverlegen der Ortsbrust 2. ein verlorener Ausbau 3 ein.gebra.cht, der sich aus einzelnen Ausbausegmenten zusammensetzt. Die Ausbausegmente bilden jeweils Ausbaurahmen, die gegebenenfalls mit einer Spritzbetonschale 4 kombiniert sind. Nach dem Fertigstellen des Stollens werden dann in den Streckenquerschnitt von beispielsweise mehr als 50 qm ein oder'mehrere Stahlröhre· einbetoniert, die das Wasser zwischen dem Pumpspeicherkraftwerk und dem Stausee bzw.^;umgekehrt führen. . : ■.

Zum Einbringen und Setzen der^:Ausbaurahmen gelangt eine selbstfahrende und sich selbst arretierende Vorrichtung zur Anwendung, die aus- einer Arbeitsbühne 5 und einer Haspelbühne 6 besteht.' Beide Bühnen sind an Führungs-schienen 7 verfahrbar und festlegbar, die an den bereits gesetzten Ausbaurahmen dem Strekkenvortrieb folgend festgelegt werden-.

Haspelbühne 6 und Arbeitsbühne 5 sind relativ-bewegbar miteinander verbunden, wobei die Haspelbühne 6 die Verankerung für die Arbeitsbühne 5 bildet. Das heißt, die Arbeitsbühne 5 kann mittels des auf der Haspelbühne angeordneten Haspels 8 an den Führungsschienen 7 vor- und zurückbewegt werden.

Wie die Fig. 2 bis 5 näher erkennen .lassen, weist die Arbeitsbühne 5 ein zweietagiges Rahmengestell auf, welches im

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wesentlichen aus Längs- und Querträgern 9, 10 sowie vertikalen Verrippungen 11 gebildet ist. Dieses Rahmengestell besitzt im Seitenbereich der oberen Etage 12 mehrere Laufrollengruppen 13 (s. insbesondere Fig. *J und 6). Insbesondere die im rückwärtigen Teil der Arbeitsbühne 5 angeordneten Laufrollongruppen setzen sich dabei aus einer oberen Tragrolle 1*J, einer unteren Druckrolle 15 und einer seitlichen, dem jeweiligen Streckenstoß abgewandten, federnd angedrückten Führungsrolle 16 zusammen, die somit die aus Rohrschüssen zusammengesetzten Führungsschienen 7 umgreifen. Wie die Fig. U und 6 ferner erkennpn lassen, werden die Führungsschienen 7 auf Konsolen 17 lösbar befestigt, welche mittels Klemmverbindungen 18 und Keilen 19 an den bereits gesetzten Ausbaurahmen 20 befestigt werden. Die Führungsschienen können somit einwandfrei justiert werden, so daß die Arbeitsbühne 5 entsprechend den gestellten Anforderungen exakt an die Einbaustelle im ortsbrust-nahen Bereich vorgebracht werden kann.

Aus den Fig. 2 bis H ist erkennbar, daß jede Etage 12, 21 der Arbeitsbühne 5 stufenartig ausgebildet ist, wobei die einzelnen Stufen 22 von Trägern 23 und daraufgelegten Gitterrosten 2Ü gebildet sind. Die der Ortsbrust 2 benachbarten Stufen beider Etagen 12, 21 sind dabei gegebenenfalls in Richtung auf den rückwärtigen Streckenabschnitt klappbar oder verschiebbar ausgebildet. Die Klappbarkeit bzw. Verschiebbarkeit ist erforderlich, um - wie nachstehend noch näher beschrieben wird - während des Zusammenbaus der neu zu setzenden Ausbaurahmen freien Montageraum zu haben. Die beiden Etagen 12 und 21 sind in Strekkenlängsrichtung endseitig mit Sicherheitsgeländer 25 versehen Die Sicherheitsgeländer sind gegebenenfalls klappbar oder lösbar angeordnet.

Zwischen den Etagen ist eine Leiter 26 vorgesehen, welche das Umsteigen von der einen in die andere Etage ermöglicht.

Im hinteren Endbereich der Arbeitsbühne 5 _ist o_inem Streckenstoß benachbart, ein Auslegerkran 27 angeordnet.*_Der

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Tm P-ereich zwischen Ο^τ <^τΓ^ψ: Ftaf-g_r|g_oder Arbeitsbühne und der Streckenfirrt»_C3_;n i.Tt f^J-ri Jin ^η^π^ο¹*^²⁰⁰¹^³!⁶ Quoracnne 31 vertikal Rchv;cnVbarerv,j;-i^b_fa]k^: ^^.^npoordnet»^ Die oc'iwenknchne 31 befindet sic'n, i.rr. Jhlnfc.orvMi pndbereich de,i? oberen Y'-tar.c 12. Der I.'ubbalken 3? steh,t,,,un,.t^r,,. <;lrm_r /influ^ e^nen Luftzylindern 33» welcher vorzugsweise, ncbw^nkbnr, an dero,beren

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Eta;;e 12 befesti-t ist. Die Kalb^nst^n"^ ^?'^{1 f}}es Luftzylinders

rreift an den r'inreren Abschnitt Ύχ ^es Hubbalkens 3? an, der in

ν-**"^ horir:"- "Pl l:i.e.^:'L, Λ der Aus;;ancsstellunf: rer^.TI?. Fi₄-. ? et"\a horizontal Jioct. Ar freien F'nde des horizontalen I,''n7;enab.-;chnitt^3 35 schließt sich oin dazu ab^evrinkelter, etwa parallel zur ^tfeckoplHnnsVichtun; •orichteter kürzerer Abschnitt 36 Vn." I^eide"'Lfinfpnab'sch'nitte 35 und 36 bilden leintenarti^e, hochknntl" lierr»nde, nitoinantler verstrebte Fahrbahnen für einen rit !,.-iufrollen⁷3t'"Versehenen PUsttisch 38. Die Aufgabe des prJirttincfies 38 wirlFn^clistehend noch n'iher beschrieben.

In ortsbrustnahen H!nribere^fFc¹Hi der Arbcitsb'Hine 5 sind in den Seitenbereichen der unteren- Ft%-e 21 in Pich tune' auf die "treckenstttße klappbare plnttenartl'tfe "chwonkpaletten 39^vori;er.ohon. Die Schv/enkpalctten 39 (s. insbesondere Fi^. 5) besitzen ohronnrtir abstehende Konsolen ¹JO, die rit entsprechenden Har.terunrm auf der unteren Etn^e 21 i"i ninnc eines Oel^nkes zusanmenvrirken. Am anderen I'ndabschnitt der Tchwcnkpaletten 39 v;e:.sen

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diese nach unten gerichtete Ari.<e '11 auf, die zur Befestigung beispielsweise der. Ketten 42 von. Luft aushüben 43- dienen, die" an eier oberen Et.ap:e. 12 befestigt- werden können. Mit Hilfe dieser Luftzughübe 43 können.folglich die Schwenkpaletten 39 um die bodenseitigen Schwenkachsen· 44,-in Richtung auf die Streckenstö-ße- geschwenkt und auch wieder zurückgeschwenkt werden.

Wie insbesondere Fig." 5 zeigt.» sind im Bereich der Schwenkachsen 44 auf der den Streckenstößen 45 und 46 zugewendeten Seite der.Schwenkpaletten. 39<tasehenartige Aufnahmeköcher versteckbar angeordnet. Die Größe der Köcher 47 ist so bemessen, daß die μnteren Enden von Stoßsegmenten 48 dort hineingesteckt werden, können. Im oberen Endabschnitt der den Streckenstößen 45* 46 zugewendeten Flächen der Schwenkpaletten sind entsprechend dem Abstand der Aufnahmeköcher 47 versteckbare U-förmige Halterungen 49 vorgesehen, deren öffnungen den Streckenstößen zugewendet sind. In.den Endabschnitten der Schenkel 50 der Halterungen sind Bohrungen 51 vorgesehen, durch die Bolzen 52 -hindurchgesteckt werden können, so daß .die in die Köcher--4.7, und in die Halterungen 49 eingelegten Stoßsegmente 48 sicher gelagert sind'.

DLe Funktion der Ausbauvorrichtung ist folgende:

. Bei an die Ortsbrust 2 unter Verankerung an der Haspelbühne 6 herangefahrener Arbeitsbühne-5 werden von den beiden Etagen 12, 21 aus bzw. von der Streckensohle 53 aus die gewünschten Bohrlöcher in die Ortsbrust 2 eingebracht. Danach werden die Bohrlöcher mit Schüssen besetzt. Anschließend wird die Arbeitsbühne 5 mittels des.Haspels 8 an den Führungsschienen 7 um ca. 30 m .in dem Streckenabschnitt 1 wieder hochgezogen,. und zwar so weit, daß die Arbeitsbühne aus dem Bereich des Schuß- feldes und der beim Schießen auftretenden Druckwellen herausgelangt. Beim anschließenden Wegräumen des Abschlages beispielsweise mit Hilfe eines auf der Streckensohle 53 angeordneten Transportbandes 54 und eines Ladegerätes 55 werden zunächst hin-

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ter der zurückgefahrenen Arbeitsbühne 5 auf der Streckensohle (s. Fig. 2) auf dem mit Hilfe des Auslegerkranes 27 auf die Streckensohle herabgesenkten Rüsttisch 38 die Firstsegmente 56 von zwei benachbarten Ausbaurahmen bauabstandsgerecht aufgelegt, miteinander verbolzt und mit Verzugsmatten belegt. Anschließend wird der so aufgerüstete Rüsttisch 38 mit Hilfe des Auslegerkranes 2 7 auf den langen Fahrbahnabschnitt 35 des Hubbalkens aufgesetzt und von dort mit der Hand in den annähernd parallel zur Streckenlängsrichtung verlaufenden abgeknickten, kurzen Fahrbahnendbereich 36 gerollt. Ein Herrunterrollen des Rüsttisches 38 von dem Hubbalken wird in beiden Endbereichen durch entsprechende Fahrbahnbegrenzungen 57 verhindert.

In der Zeit, wo die Firstsegmente 56 auf dem Rüsttisch 38 vormontiert werden,ist es zweckmäßig, die unteren Stoßsegmente 58 der beiden zu setzenden Ausbaurahmen mit dem Auslegerkran auf die untere Etage 21 der Arbeitsbühne hinaufzuheben und dort zu lagern. Ebenfalls während dieser Zeit können die mit Bauabstandshaltern versehenen Sohlensegmente 59 der beiden Ausbaurahmen mit Hilfe von Luftzughüben 60 unter die untere Etage 21 gehängt werden.

Schließlich werden parallel zu den vorstehend beschriebenen Arbeiten auch die oberen Stoßsegmente 48 der beiden Ausbaurahmen mit Hilfe des Auslegerkranes 27 auf die untere Etage 21 der Arbeitsbühne 5 hochgehoben. Dann werden zunächst die beiden Stoßsegmente 48 des einen Streckenstoßes 45 in die bauabstandsgerecht auf der diesbezüglichen Schwenkpalette 39 festgelegten Köcher 47 eingesetzt und in die Halterungen 49 hineingelegt. Anschließend werden die Bolzen 52 in die Bohrungen 51 der Halterungsschenkel 50 hineingesteckt, so daß die Stoßsegmente 48 festliegen. Nunmehr werden die Stoßsegmente miteinander verbolzt und mit Verzugsmatten belegt. Daraufhin wird mit Hilfe des Luftzughubes 43.die Schwenkpalette 39 gegen den Streckenstoß 45 hochgeschwenkt, so daß die beiden Stoßsegmente 48 genau in Verlange—

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rung der FirstSegmente 56 im Abstand zum' Streckenstoß 45 zu liegen kommen (s. insbesondere Fig. 4). Es werden nunmehr die Stoßsegmente 48 mit den Firstsegmenten 56 begrenzt gelenkig durch entsprechende Verbindungen 6l verbunden. Anschließend wird die Schwenkpalette 39 für den anderen Streckenstoß 46 mit den beiden dort anzuordnenden Stoßsegmenten 48 besetzt, diese miteinander verbolzt und mit Verzugsmatten belegt, dann die Schwenkpalette hochgeschwenkt und die Stoßsegmente ebenfalls mit den beiden Firstsegmenten 56 begrenzt gelenkig verbunden.

Die beiden neu einzubringenden und zu setzenden Ausbaurahmen sind folglich im von der Ortsbrust 2 entfernt liegenden Montagebereich bereits hinsichtlich der Firstsegmente 56 und der oberen Stoßsegmente 48 weitgehend vormontiert und bauabstandsgerecht in einer von den Schwenkpaletten 39 und dem Hub-' balken 32 gebildeten Baulehre gehalten. Zugleich sind die unteren Stoßsegmente 58 der beiden Ausbaurahmen auf der unteren Etage 21 gelagert und die Sohlensegmente 59 unter die Arbeitsbühne 5 gehängt worden. Die so vorbereiteten Ausbaurahmen werden nun von der Arbeitsbühne mit Hilfe des Haspels 8 der Haspelbühne 6 zur Einbaustelle vorgebracht. Dort wird die Arbeitsbühne 5 nachjustiert und dann festgelegt.

Durch Beaufschlagung des Luftzylinders 33.. wird dann der Hubbalken 32 angehoben, so daß die vormontierten Firstsegmente 56 unter die Streckenfirste 30 gelangen. Aufgrund der Verbindung der Stoßsegmente 56 mit den oberen Stoßsegmenten 48 werden die letzteren nach dem Lösen der Halterungsbolzen 52 aus den Aufnahmeköehern 47 der Schwenkpaletten 39 herausgezogen. Die oberen Stoßsegmente 48 können nunmehr von Hand an die Streckenstöße 45 und 46 geschwenkt und die Verbindungen 6l zwischen den Firstsegmenten 56 und den oberen Stoßsegmenten 48 endgültig verkeilt werden.

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Im Anschluß daran werden die Sohlensegmente 59 mittels Luftzughub 60 auf die Streckensohle 53 abgesetzt und festgelegt. Dann werden mittels Luftzughub die unteren Stoßsegmente 58 von der unteren Etage 21 der Arbeitsbühne 5 herabgehoben, auf die Enden der Sohlensegmente 59 aufgesetzt und mit den oberen Stoßsegmenten 48 verkeilt. Die beiden neuen Ausbaurahmen sind nun fertig gesetzt, so daß der Hubbalken 32 wieder gesenkt werden kann.

Die Arbeitsbühne 5 ist nunmehr als Arbeitsplattform für die Bohr- und Schießarbeiten zu verwenden, welche zur Vorverlagerung der Ortsbrust 2 notwendig sind.

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Claims

AKTEN-NR. -ίο£/?ςςα1ι '^ «3 bochum, 20.12. jy\Ji cjjy-i Postschließfach 245O ,. _ , . Fernruf 023 21/14061 Telegr.: Stuhlmannpatent Bochumer Eisenhütte Heintzmann & Co., 4630 Bochum, Blücherstr. 33 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen und Setzen von aus profilierten Segmentabschnitten bestehenden Ausbaurahmen in eine durch Bohr- und Schießarbeit aufgefahrene tunnelartige Strecke großen Querschnitts, bei welchem die Ausbausegmente nach dem Abschießen zumindest teilmechanisiert zu Ausbaurahmen zusammengesetzt und die in Streckenlängsrichtung im Abstand aufeinanderfolgenden benachbarten Ausbaurahmen miteinander verbolzt sowie mit Verzugsmaterial belegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die im Streckenfirstbereich (30) und im oberen Bereich der Streckenstöße (¹15» 46) anzuordnenden Ausbausegmente (56 bzw. 48) von mindestens zwei benachbarten Ausbaurahmen (20) nach dem Schießen und beim Wegräumen des Abschlages im Abstand von der Ortsbrust (2) vor bzw. auf einer von den bereits fertig gesetzten Ausbaurahmen (20) getragenen und an diesen verfahrbaren Arbeitsbühne (5) bauabstandsgerecht miteinander verbolzt sowie mit Verzugsmaterial belegt und in geringem Abstand zur Streckenwandung begrenzt gelenkig miteinander verbunden werden und daß dann die derart vormontierten First- und oberen Stoßsegmente (56 und 48) zusammen mit den unteren Stoßsegmenten (58) und gegebenenfalls den Sohlensegmenten (59) auf der im Zusammenwirken mit einer ebenfalls an den bereits gesetzten Ausbaurahmen (20) entlang verfahrbaren und festlegbaren Haspelbühne (6) zwangsbewegten Arbeitsbühne (5) zu der Einbaustelle vorgebracht, dort endgültig gesetzt und anschließend mit den unteren Stoßsegmenten (58) und eventuell mit den Sohlensegmenten (59) zu den Ausbaurahmen (20) fertig zusammengebaut werden.

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2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Firstsegmente (56) hinter der Arbeitsbühne (5) auf der Streckensohle (53) auf einem fahrbaren Rüsttisch (38) im Bauabstand aufgelegt, miteinander verbolzt, mit Verzugsmaterial belegt und dann zusammen mit dem Rüsttisch (38) mechanisiert auf einen längsgerichteten, im oberen Bereich der Arbeitsbühne (5) angeordneten, eine Fahrbahn für den Rüsttisch (38) bildenden, vertikal schwenkbaren Hubbalken (32) aufgesetzt und anschließend auf dem Rüsttisch (38) in den ortsbrüst seit igen Endabschriitt des Hubbalkens (32) verfahren werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die oberen Stoßsegmente (48) nach dem mechanisierten Heraufheben auf die Arbeitsbühne (5) mit ihren unteren Enden im Bauabstand in auf beiden Seiten ortsbrustseitig der Arbeitsbühne (5) vorgesehene und annähernd in die Horizontale herabgeklappte Schwenkpaletten (39) eingesetzt, miteinander verbolzt, mit Verzugsmaterial belegt und dann auf den Schwenkpaletten (39) liegend mechanisiert hochgeschwenkt sowie an die freien Enden der Firstsegmente (56) begrenzt gelenkig angeschlagen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorbringen der Arbeitsbühne (5) an die Einbaustelle der Hubbalken (32) ortsbrustseitig in Richtung auf die Streckenfirste (30) hochgeschwenkt wird, wobei die unteren Enden der oberen Stoßsegmente (48) sich von den Schwenkpaletten (39) lösen und daß dann die oberen Stoßsegmente (48) von Hand an die Streckenstöße (45, 46) geschwenkt werden.

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5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 4, d a d u. r c h gekennzeichnet , daß nach dem Vorbringen der Arbeitsbühne (5) an die Einbaustelle mit Bauabstandshaltern versehene, bevorzugt unter der Arbeitsbühne (5) hängende Sohlensegmente (59) auf die Streckensohle (53) abgesetzt, dann die unteren Stoßsegmente (58) auf die Sohlensegmente (59) aufgestellt und diese anschließend mit den oberen Stoßsegmenten (48) verbunden werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine etwa in mittlerer Streckenhöhe mittels Laufrollen (14, 15, 16) an bereits gesetzten Ausbaurahmen (20) entlang unter dem Einfluß eines auf einer im rückwärtigen Streckenabschnitt verfahrbaren und festlegbaren Haspelbühne (6) angeordneten Haspels (8) verfahrbare zwefetagige Arbeitsbühne (5) mit einem im hinteren Endbereich vorgesehenen Auslegerkran (27)j einem im firstseitigen Bereich (30) vertikal schwenkbaren, längsgerichteten Hubbalken (32) mit darauf verfahrbarem Rüsttisch (38) sowie mit zwei ortsbrustseitig in den beiden Seitenbereichen der unteren Etage (21) gegen die Streckenstöße (45, 46) klappbar gelagerten Schwenkpaletten (39).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u"r c h gekennzeichnet , daß die beiden Etagen (12, 21) der Arbeitsbühne (5) aus mehreren stufenartig zueinander abgesetzten, auf querliegenden Profilträgern (23) befestigten Gitterrosten (24) gebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, da du.rc h gekennzeichnet , daß der ein pneumatisch betätigtes-Hebezeug (Luftzughub) (29) tragende Auslegerkran (27) benachbart

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zu einem der beiden Streckenstöße (45, 46) vorgesehen und mittels einer pneumatischen Schubkolbeneinrichtung (Luftzylinder) (28) um die vertikale Achse drehbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der im hinteren Endbereich der oberen Etage (12) gelagerte und mittels eines Luftzylinders (33) einseitig vertikal schwenkbare Hubbalken (32) aus zwei parallel nebeneinander angeordneten, miteinander verstrebten Fahrschienen gebildet ist, die jeweils einen längeren, etwa horizontalen Fahrbahnabschnitt (35) und einen endseitigen, zum Streckeneinfallen weitgehend parallelen Fahrbahnabschnitt (36) mit Fahrbahnendbegrenzung (57) aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß die Schwenkpaletten (39) streckenstoßseitig mit im Bereich der Schwenkachse (44) liegenden taschenartigen Aufnahmeköchern (47) und mit im Abstand von den Kochern (47) angeordneten, etwa U-förmigen verschließbaren Halterungen (49) ausgerüstet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß die Köcher (47) und die Halterungen (49) auf den Schwenkpaletten (39) lageveränderbar befestigt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 10 bzw. 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkpaletten (39) durch Luftzughübe (43) relativ zu den Streckenstößen (45, 46) klappbar sind.

13· Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitsbühne (5) über mehrere

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Laufrollengruppen (13) an rohrartigen Führungsschienen (7) verfahrbar ist.

14". Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die im rückwärtigen Teil der Arbeitsbühne angeordnete Laufrollengruppe (13) aus einer oberen Tragrolle (14), einer unteren Druckrolle (15) und einer seitlichen, dem jeweiligen Streckenstoß (45 bzw. 46) abgewandten, federnd angedrückten Führungsrolle (16) besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13₅ dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsschienen (7) auf an den Ausbaurahmen (20) verkeilt festgelegten Konsolen (17) befestigt sind.

16. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 und 13* dadurch gekennzeichnet , daß die Haspelbühne (6) auf Gleitkufen an den rohrartigen Führungsschienen (7) verfahrbar und an diesen festlegbar ist.

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L e e r s e i t e