DE2504369C2 - Tunnelvortriebsmaschine - Google Patents

Description

Schwenkvorrichtung angreift.

Mit diesen Ausgestaltungsmaßnahmen wird eine zuverlässige Führung und Verlagerung der Tunnelvortriebsmaschine erreicht wobei sich die Führung und Verlagerung zugleich durch raumsparende Bauweise auszeichnet Die Verschwenkung der Vortriebsmaschine zum Zwecke der Richtungssteuerung und Richtungskorrektur erfolgt über die Führungsträger, die eine verhältnismäßig große Länge erhalten können, so daß günstige Hebelannverhältnisse für eine feinfühlige Steuerung gegeben sind. Dabei wird die der Verschwen kung der Führungsträger dienende Schwenkvorrichtung hinter der Vortriebsmaschine, d. h. an den hinteren Enden der Führungsträgpr vorgesehen. Durch die Verlagerung der beiden Führungsiräger in den an ihren 1; vorderen Enden angeordneten Schwenklagern ist die Lage der Führungsträger innerhalb des Schneidschuhes bzw. des endgültigen Tunnelausbaus an dieser Stelle bestimmt so daß unabhängig von der Schwenklage der Führungsträger eine exakte Führung der Tunnelvor- »0 triebsmaschine an den Führungsträgev erreichbar ist. Die Verlagerung der gesamten Tunnelvortriebsmaschi ne an den parallelen Führungsträgern ermöglicht eine raumsparende Gesamtanordnung, bei welchtr der ohnehin beengte Tunnelquerschnitt im Arbeitsbereich der Vortriebsmaschine im allgemeinen nicht übermäßig stark zugebaut werden muß.

Die Schwenklager mit ihren horizontalen Gelenkachsen sind vorzugsweise auf halber Tunnelhöhe an der Tunnelausbaukleidung angeordnet Es empfiehlt sich, den Schneidkopf nebst seinem Antrieb mittels Führungsschuhe an den Führungsträgern gleitend zu führen. Vorzugsweise weisen hierbei die Führungsschuhe an den Führungsträgern anliegende ballige Gleitbleche auf, derart daß ein Verschwenken der Führungsschuhe 3, gegenüber den Führungsträgern in der Horizontalebene möglich ist

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tunnelvortriebsmaschine sind die Führungsträger als Hohlkörper ausgebildet, wobei sie in ihrem Inneren ein hydraulisches Schubkolbengetriebe aufnehmen, das einerseits mit dem zugeordneten Führungsträger und andererseits mit dem am Führungsträger gleitenden Führungsschuh oder Anbauteil desselben zug- und druckfest verbunden ist. Wird die Erfindung in dieser Weise verwirklicht, so besteht die Möf Mchkeit, mit Hilfe der am rückwärtigen Ende der Führungsträger angeordneten Schwenkvorrichtung die Führungsträger lediglich in vertikaler Ebene zu verschwenken, während die horizontale Verschwenkung des Schneidkopfes mit ><i seinem Antriebsaggregat aufgrund der balligen Ausführung der Führungsschuhe durch unterschiedliche Beaufschlagung der beiden in den Führungsträgern gelagerten Schubkolbengetriebe möglich ist

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßun Vortriebsmaschine kann die Kolbenstange des in*. Führungsträger abgestützten Zylinders des Schubkolbengetriebes einen mit dem Kolbenstangenkopf verbundenen Bolzen tragen, der mit Achss tummeln im Führungsträger vorgesehene Langlöcher durchfaßt und mit dem am Führungsträger gleitenden Führungsschuh bzw. einem Anbauteil desselben zug- und druckfest verbunden ist. Das im Führungsträger vorgesehene Langloch bestimmt die Wirklänge des innerhalb des Führungsträgers angeordneten Schubkolbengetriebes.

Es empfiehlt sich, die sich etwa auf halber Tunnelhöhe seitlich nach hinten erstreckenden Führungsträger an ihren rückwärtigen Enuen durch ein Querhaupt untereinander zu einem U-förmigen Rahmen zu verbinden. Diese Verbindung dient nicht nur einer exakten synchronen Bewegung beider Führungsträger bei der Einstellung der Schwenkposition des Schneidkopfes, sondern sie dient gleichzeitig auch der gegenseitigen Abstützung der Führungsträger und damit der exakten Führung der Vortriebsmaschine an den Führungsträgern. Die die Schwenkpunkte für die Fühmngsträger bildenden Schwenkiager sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß ein Verschwenken der Fühmngsträger in allen Richtungen möglich ist Hier kann eine ballige bzw. kardanische Ausbildung der Schwenklager vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht auf die Tunnelvortriebsmaschine, teilweise im Horizontalschnitt

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B nach F i g. 1,

Fig.3 eine Ansicht in Pfeilrichtung D nach Fig. 1, teilweise im Schnitt

Fig.4 einen Schnitt nach der Linie E Fnach Fig. i.

Die Tunnelvortriebsmaschine besteht in ihren wesentlichen Bauelementen aus dem Schneidkopf 1 sowie den als hydraulische Langsamläufer ausgebildeten Antriebsi'jgregaten 2, die die Kraft über die Welle 29 auf den Schneidkopf übertragen. Die Lagerung der Welle 29 erfolgt in Lagern 30 und 31. Gegen äußere Einflüsse wird die Welle 29 durch ein Gehäuse 32 abgeschirmt

Das Gehäuse 32 ist über Führungsschuhe 11, 11' an Führungsträgern 4 geführt. Die Führungsträger 4 verlaufen zu beiden Seiten des Führungsgehäuses 32 zwischen dem Führungsgehäuse und der inneren Wandung des Tunnelausbaus 7 bzw. des Schneidschuhs 8. Sie sind etwa auf halber Höhe des Tunnelquerschnittes, wie aus F i g. 2 erkennbar angeordnet Sowohl das vordere Ende des Führungsträgers 4 als auch den Schneidschuh 8 durchfasssende quer zur Voririebirichtung schwenkbare Lager 6 ermöglichen es, daß die Füh rungs träge r über an ihrem rückwärtigen Ende 10 angeordnete Stellmittel 5 auf und nieder geschwenkt werden können, so daß die Lager 6 um ihre Achsen 9 schwenken können. Die Fühmngsträger 4 sind als Hohlkörper ausgebildet und nehmen in ihrem Inneren Schubkolbengetriebe 13 auf, deren Zylinder 16 sich am Fühmngsträger 4 abstützen. Die entsprechenden Kolbenstangen 15 tragen einen durchgebohrten Kolbenstangenkopf 17. der von einem Bolzen 18 durchfaßt wird. Der Bolzen 18 durchgreift mit nach unten und oben gerichteten Achsstummeln 19 Langlöcher 20 im Fühmngsträger und ist so mit dem am Fühmngsträger gleitenden Führungsschuh Il bzw. dessen Anbauteilen 14 rug- j-sd druckfest verbunden. Wird die Kolbenstange in ausfahrendem Sinne beaufschlagt so werden die Führungsschuhe 11,11' auf bzw. an dem Führurgsträger 4 entlangbewegt und das Gehäuse 32 bewegt sich mit der gesamten Maschine (Schneidkopf und Antriebsaggregate) in Vortriebsrichtung 3 vorwärts. Die in Vortriebsrichtung vorderen Führungsschuhe 11 sowie vorzugsweise auch die rückwärtigen Führungsschuhe 11' sind mit ballig ausgebildeten Gleitblechen 12 versehen. Berücksichtigt man zwischen den Gleitblechen 12 der rückwärtigen Führungsschuhe XY und den entsprechenden Anlapeflächen der Fühmngsträger ein ausreichendes Spiel, so kann durch unterschiedliche Beaufschlagung der im Fühmngsträger 4 verlagerten hydraulischen Schubkolbengetriebe 13 ein Verschwen-

ken der Maschine in horizontaler Ebene erreicht werden. Selbstverständlich können auch, was nicht dargestellt ist, die den Führungsträger und den Schneidschuh durchfassenden Lager 6 als ballige, kardangclcnkartig wirkende Lager ausgebildet werden.

Im Bereich des rückwärtigen Endes 10 sind die beiden Führungsträger über ein Querhaupt 21 zu einem etwa U-förmigen Rahmen verbunden. In diesem Bereich erfolgt die Abstützung der Führungsträger über die Stellmittel 5, die als Spindeln oder hydraulische Schubkolbengetriebe ausgebildet sein können und gleichzeitig der kraftschlüssigen Verspannung der Verspanneinrichtung 22 dienen können.

Zur Anpassung der Tunnelvortriebsmaschine an andere Auffahrungsquerschnitte können die Lager 6, der Schneidschuh 8 sowie die Verspanneinrichtung 22 gegen enisprechende Aggregate anderer Abmessungen ausgetauscht werden. Die Veränderung des wirksamen Durchmessers des Schneidkopfes I erfolgt durch sich in radialer Richtung des Schneidkopfes erstreckende Schneidenlager 23. die an benachbarte Schneidentra-

·, ger 24 anflanschbar sind. Zur wirtschaftlicheren Fertigung eines auszuwechselnden Schneidschuhs besteht der Schneidschuh aus einem äußeren dünnen Blechmantel 25. aus einem inneren dünnen Blechmantel 26 und einem diese beiden ßlechmäntcl verbindenden

κι vorderen Abschlußblech 27. wobei der von diesen Blechen eingeschlossene Raum 28 mit Beton ausgefüllt ist.

Die gesamte in der Zeichnung nach F i g. I dargestellte Vortriebseinheit — also einschließlich des ersten

!) Betonrohrabschnittes — wird /u einer als Ganzes transportierbaren Baueinheit vorgefertigt und als sofort einsatzfähiges Aggregat in die Baugrube abgesenkt.

Hierzu 2 blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: gert sind.

1. Tunnelvortriebsmaschine mit einem vor einem Schneidschuh um etwa die Tunnellängsachse rotierenden meißelbestückten Schneidkopf, der mit seinem Antriebsaggregat in einem dem Tunnelausbau vorlaufenden Rohrabschnitt oder im vorderen Bereich des endgültigen Tunnelausbaus an einer Maschinenführung in Vortriebsrichtung verschieblieh geführt und mittels einer im rückwärtigen Bereich der Maschinenführung angeordneten Schwenkvorrichtung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenführung aus diametral gegenüberliegenden Führungsträgern ; > (4) besteht, die an ihren vorderen Enden an der Tunnelauskleidung (Rohrabschnitt bzw. Schneidschuh 8 oder endgültiger Tunnelausbau 7) in Schwenklagern (6) mit quer zur Tunnelachse verlaufenden Gelenkachsen (9) schwenkbar abgestützt ssnu, während an den rückwärtigen Enden der beiden Führungsträger die Schwenkvorrichtung angreift.

2. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklager (6) mit ihren horizontalen Gelenkachsen (9) auf halber Tunnclhöhe an der Tunnelauskleidung (7, 8) angeordnet sind.

3. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (1) nebst seinem Antrieb (2) mittels Führungsschuhen (11,11') an 'en Führungsträgern (4) gleitend geführt ist.

4. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dal? die Führungsschuhe (11, 11') an den Führungstragern (4) anliegende ballige Gleitbleche (12) aufweisen, derart, daß ein Verschwenken der Führungsschuhe gegenüber den Führungsträgern in der Horizontalebene möglich ist.

5. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsträger (4) als Hohlkörper ausgebildet sind und in ihrem Inneren ein hydraulisches Schubkolbengetriebe (!3) aufnehmen, das einerseits mit dem zugeordneten Führungsträger und andererseits mit dem am Führungsträger gleitenden Führungsschuh (11) oder Anbauteil (14) derselben zug- und druckfest verbunden ist.

6. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) des im Führungsträger (4) abgestützten Zylinders (16) des Schubkolbengetriebes einen mit dem Kolbenstangenkopf (17) verbundenen Bolzen (18) trägt, der mit Achsstummeln (19) im Führungsträger (4) vorgesehene Langlöcher (20) durchfaßt und mit dem am Führungsträger gleitenden Führungsschuh (11) bzw. einem Anbauteil (14) desselben zug- und druckfest verbunden ist.

7. Tunnelvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die sich etwa auf halber Tunnelhöhe seitlich nach hinten erstreckenden Führungsträger (4) an ihren rückwärtigen Enden durch ein Querhaupt (21) untereinander zu einem U-förmigen Rahmen verbunden sind.

8. Tunnelvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsträger (4) in den Schwenklagern (6) mittels ihrer Schwenkvorrichtung allseitig beweglich gela-Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine mit einem vor einem Schneidschuh um etwa die Tunnellängsachse rotierenden meißelbestückten Schneidkopf, der mit seinem Antriebsaggregat in einem dem Tunnelausbau vorlaufenden Rohrabschnitt oder im vorderen Bereich des endgültigen Tunnelausbaus an einer Maschinenführung in Vortriebsrichtung verschieblich geführt und mittels einer im rückwärtigen Bereich der Maschinenführung angeordneten Schwenkvorrichtung schwenkbar ist

Aus der DE-OS 20 20 320 ist eine Tunnelvortriebsmaschine bekannt, bei welcher der Schneidkopf nebst Antriebsaggregat um eine horizontal verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist, die etwa in der unteren Tunnelhälfte im Inneren des vorlaufenden Rohrabschnittes angeordnet ist. Die Schwenkung der Vortriebsmaschine um diese Achse erfolgt mittels in der oberen Hälfie des Tunneiquerschnittes angeordneter hydraulischer Schwenkzylinder. Mit dieser Anordnung ist nur eine verhältnismäßig grobe Steuerung der Vortriebsmaschine beim Tunnelvortrieb möglich. Um eine ausreichende Kurvengängigkeit zu erzielen, ist der Schild unterteilt, wobei der vordere Schildteil mit dem hinteren Schildteil über ein Gelenk verbunden ist, welches eine verhältnismäßig feinfühlige Abwinklung ermöglicht. Die vom Schneidkopf ausgehenden Reaktionskräfte werden bei der bekannten Vortriebsmaschine über eine Drehmomentenstütze auf den nachfolgenden Rohrabschnitt übertragen, die aus drehschlüssig zueinander geführten, in Vortriebsrichtung gegeneinander verschiebbaren Führungsteilen besteht

Aus der AT-PS 2 84 899 ist eine Tunnelvortriebsmaschine der eingangs genannten Art bekannt Bei dieser Vortriebsmaschine ist die den Schneidkopf tragende Schneidkopfwelle mittels längenveränderlicher Streben in Gestalt von Schubkolbengetrit.beη und mittels eines die Welle umgreifenden Lagerringes im Inneren des Schildes aufgehängt. Das Antriebsaggregat am rückwärtigen Ende der Welle ist unabhängig hiervon in einer besonderen Verlagerung des Schildes aufgehängt, wobei dieser Verlagerung Steuerzylinder für die Richtungssteuerung zugeordnet sind. Diese Art der Verlagerung der Vortriebsmaschine erfordert ein verhältnismäßig hohen Bauaufwand und erschwert die genaue Richtungssteuerung der Vortriebsmaschine.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tunnelvortriebsmaschine der eingangs genannten Art bei raumsparender Bauweise und einfacher Ausbildung ihre Verlagemng so auszugestalten, daß sich eine feinfühlige Steuerung des Schneidkopfes mit einfachen Mitteln erreichen läßt. Dabei soll insbesondere die Möglichkeit gegeben sein, den vorlaufenden Rohrabschnitt möglichst kurz zu halten, so daß sich die Tunnelvortriebsmaschine auf einen wesentlichen Teil ihrer Länge im endgültigen Tunnelausbau bzw. in dem vorzupressenden Betonrohr befinden kann.

Diese Aufgabe wird erimdungsgemäß dadurch gelöM, daß die Maschinenführung aus diametral gegenüberliegenden Führungsträgern besteht, die an ihren vorderen Enden an der Tunnelauskleidung (Rohrabschnitt bzw. Schneidschuh oder endgültiger Tunnelausbau) in Schwenklagern mit quer zur Tunnelachse verlaufenden Gelenkachsen schwenkbar abgestützt sind, während an den rückwärtigen Enden der beiden Führungsträger die