DE2646552C2 - Spreizschild, insbesondere Dachschild, zum Auffahren unterirdischer Hohlräume, wie vor allem von Strecken in Bergbau-Untertagebetrieben - Google Patents

Description

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das Schildgelenk und die Teleskopführung verbundenen nannten Art auf, an welchem sich die das Schilddach Segmenten angeordnet Für die Spreizvorrichtungen bildenden, einzeln oder gruppenweise vorireibbaren werden vorzugsweise hydraulische Spreizzylinder ver- Verbaubohlen abstützen und führen. Dabei werden die wendet, die gelenkig zwischen den Segmenten des Verbaubohlen bzw. die Vortriebsmesser zweckmäßig Spreizschildes eingeschaltet werden, derart, daß die 5 sowohl an den beiden Segmenten als auch an dem First-Kraftrichtung der Spreizzylinder od. dgl. in Achsrich- stück und den beiden Fußbalken angeordnet tung der Teleskopführungen wirkt und vorteilhaftewei- Andererseits kann der erfindungsgemäße Spreizse die Achsen der Schildgelenke etwa senkrecht schnei- schild aber auch als zylindrischer Vortriebsschild, als det halbrunder oder ovaler Dachschild oder als Polygon-

Bei dieser Anordnung sind die den Spreizschild oder io schild ocldgL ausgebildet werden. Wesentlich ist vor den Spi eizrahmen bildenden Segmente sowohl gelenkig allem, daß auch hier die Schildsegmente über Teleskopals aucii senkrecht zur Gelenkachse, vorzugsweise zu- führungen mit eingeschalteten Schildgelenken und mindes t angenähert tangential verschiebbar gekoppelt, Spreizvorrichtungen gekoppelt werden, so daß bei weitestgehender Einstellbarkeit des Spreiz- Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung erschildes die Gelenke und die Spreizvc-richtungen 15 geben sich aus den einzelnen Ansprüchen. In der nachschädlichen Quer- bzw. Biegekräften, entzof-π sind. Die folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand des Schildgelenke nehmen hierbei im wesentlicher, nur Nor- in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfühmal- und Querkräfte auf. Die Lär.gskräfte in den TeIe- rungsbeispiels näher erläutert In der Zeichnung zeigt skopführungen und damit in den £ ^: -dgelenken werden Fig. 1 einen als Dachschild ausgebildeten Spreizdurch die Spreizvorrichtungen, c.c Qaerkräfte dagegen 20 schild gemäß der Erfindung im Querschnitt-, durch die Teleskopführung se löst aufgenommen. F i g. 2 in größerem Maßstab und im Schnitt das First-

Um die Teleskopführungen aer Einwirkung von Bie- gelenk des Spreizschildes gemäß F i j. 1 -

gemomenten zu entziehen, was gegebenenfaik zu Fig.3 eine Ansicht in Richtung'üti Pfeiles III der

Klemmungen der Teleskopführungen führen kann, F i g. 1;

empfahlt es sich, die Teleskopführungen in Nähe der 25 F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 3:

Schildgelenke zwischen den benachbarten Segmenten F i g. 5 einen Querschnitt nach Linie V-V der F i g. 4.

anzuordnen. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, Der dargestellte Spreizschild ist als halbzylindrischer

bei der die Achse der Teleskopführung die Gelenkachse bzw. ponalartig gewölbter Dachschild ausgebildet Er

des Schildgelenkes senkrecht schneidet in baulicher besteht aus zwei symmetrischen Segmenten 10 und 11,

Hinsicht besonders zweckmäßig ist eine Anordnung, bei 30 die an der Firste über ein Firstgelenk 12 (F i g. 2) ver-

der die Teleskopführung aus einem an dem einen Seg- bunden sind und deren Füße jeweils über ein Schildge-

ment starr angeordneten Teleskopteil und einem mit lenk 13 (F i g. 4) mit einem Fußbalken 14 bzw. 15 gekop-

dem anderen Segment gelenkig verbundenen Teleskop- pelt sind. Die beiden symmetrischen Fußbalken 14 und

teil besteht Aufgrund der Drehbarkeit des einen TeIe- 15 sind ihrerseits über einen als Zuggurt ausgebildeten

skopteils sind die Teleskopführungen der Einwirkung 35 Sohlgurt 16 verbunden.

von ßiegemomenten entzogen. Da ein Spreiz- bzw. Der Dachschild weist demgemäß drei Gelenkpunkte Dachschild mit nur drei Gelenkpunkten statisch be- 12,13 auf, so daß er statisch bestimmt ist stimmt ist empfiehlt es sich, drei Schildgelenke vorzuse- Das Firstgelenk 1 des Dachschildes ist im Inneren hen, wobei die Segmente an sämtlichen Schildgelenken eines kastenförmigen Firststückes 17 zwischen zwei Teüber die tangentiale Teleskopführung und die Spreiz- 40 leskopführungen 18 und 19 angeordnet die. wie vor vorrichtung verbunden sind. Vorzugsweise werden da- allem Fig.2 zeigt von gleicher Ausbildung sind und bei jedem Schildgelenk zwei beiderseits der Teleskop- jeweils aus einem äußeren kastenförmigen Führungsteil führung liegende parallele Spreizzylinder zugeordnet 20 und einem darin teleskopartig geführten inneren Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird Führungsteil 21 bestehen. Die äußeren Führungsteüe 20 das das Firstgelenk bildende Schildgelenk an einem ge- 45 sind an den oberen Enden der beiden Segmente 10 und sonderten Firststück angeordnet, welches mit den bei- 11 siarr befestigt. Die verschiebbaren rührungsteüe 21 derseits zu ihm liegenden Segmenten jeweils über eine der Teleskopführungen 18 und 19 sind im Inneren des Teleskopführung mit Spreizvorrichtu.igen verbunden Firststückes 18 über das aus einem Bolzengelenk besteist Das Firststück kann aus einem Kastenteil bestehen, hende Firstgelenk 12 gelenkig verbunden. Das Firstin dessen Kasteninnenraum das Firstgelenk angeordnet 50 stück 17 weist an seinen beiden gegenüberliegenden ist. Die gelenkigen Teleskopteile der beiden Teleskop- Seitenflächen Öffnung .n auf. weiche die verschiebbaren führungen werden zweckmäßig über das Firstgelenk FOhrungsteile 21 mit ausreichendem gelenkigen Beweselbst verbunden. Man erhält auf diese Weise eine sym- gungsspiel durchfassen.

metrische Anordnung des Firstgelenkes und der ihm Den beiden Teleskopführungen 18 und 19 ist jeweils

zugeordneter Teleskopführungen. 55 eine Spreizvorrichtung zugeordnet. Diese Spreizvor-

Bei einem Dach- bzw. Kalottenschild empfiehlt es richtungen bestehen jeweils aus zwei parallelen hydrau-

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Ssjjmente jeweils über e>n Schildgelenk mit ihm züge- skopführ'ungen 18, J9. zu deren beiden Seiten, angeordorJneter Teleskopführung und Spreizvorrichtung mit net sind. Die hydraulischen Spreizzylinder 22 durchgreiemem Sohlgurt od. dgl. zu verbinden. Der Sohlgurt wird eo fen ebenfalls mit. ^reichendem Spiel seitliche öffnundiibei zweckmäßig an semen beiden Enden jeweils über gen des kartenförmigen Firststückes 17: sie sind mit einen Fußbaiken mit einer Teleskopführung und einer in dem Firststück über Bolzengelenke 23 verbunden. Ihre deren Achsrichtung wirkenden Spreizvorrichtung Kolbenstangen 24 sind über Anschlußgelerike 25 an den od. dgl. verbunden, die sich anderenends an dem betref- oberen Enden der Segmente 10 und' 11 angeschlossen fenden Segment abstützt ₆₅ Es ist erkennbar, daß auf diese Weise ein symmetri-

Der erfindungsgemäße Spreizschild wird vorzugswei- schss Firstgelenk Mit symmetrischer Anordnung der se als Verbauschild ausgebildet Er weist in diesem Fall Teleskopführungen 18 und 19 und der ihnen zugeo'rdneemen spreizbaren Schür¹.- bzw. Stützrahmen der vorge- ten Spreizzylinder 22 erreicht wird. Die Teleskopfüh-

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rungen bilden am Rrstgelenk 12 eine Tangentialfüh- Schubladenführungen zu bewirken. Diese bestehen aus rung. Die Kraftrichtung der Spreizzylinder 22 verläuft inneren Führungsteilen 38, die an den beiden Enden des parallel zu den Teleskopführungen unter einem rechten Sohlgurtes 16 starr befestigt sind und verschiebbar in Winkel zur Gelenkachse des Firstgelenkes 12 äußeren Führungsteilen 39 der Fußbalken 14, J5 geführt Die beiden anderen Gelenke des Spreizschildes sind 5 sind. Dadurch, daß die Führungen an der Sohle nach von ähnlicher Ausführung. Sie weisen jeweils eine TeIe- außen gelegt und die Gelenkpunkte der vertikalen Teleskopführung 26 (Fi g. 3 bis 5) auf,die aus einem äußeren skopführungen nahe an den Sohlbereich herangebracht kastenförmigen Führungsteil 27 und einem darin tele- sind, sind auch die Sohlführungen nur geringen Biegeskopartig geführten inneren kastenförmigen Führung«- momenfen unterworfen.

teil 28 besteht, Letzteres ist an dem Fußbalken \4 starr to Der Vorstehend beschriebene Dachschild ist als Mes-

befestigt, während: das äußere Führungsteil 27 über das serschild bzw. Verbauschild ausgebildet Der aus den

Schildgelenk 13 mit dem unteren Ende des Segmentes beiden Segmenten 10 und 11. den Fußbalken 14 und !5

10 bzw 11 gelenkig verbunden ist und der Sohlgurt 16 bestehende Rahmen bildet in die-Jedem unteren Schildgelenk 13 ist ebenfalls eine sem Fall einen Stützrahmen, an welchem Voi t.^-iebsmes-

Si/reizvorrichtung zugeordnet, die aus zwei parallelen is ser bzw. Verbaubohlen 40 verschiebbar geführt sind,

hydraulischen Spreizzylindern 29 besteht, weiche zu Den Verbaubohlen 40 sind hydraulische Preßzylinder 41

beiden Seiten der Teleskopführung liegen Die Spreiz- (F i g. 3) zugeordnet, so daß sie einzeln oder gruppen-

zylinder 29 stützen sich über Gelenke 30 an den Fußbai- weise gegenüber dem feststehenden Sturzrahmen in

ker 14, 15 ab. während ihre Kolbenstangen 31 über Vortriebsrichtung vorgepi-tßt werden können. Dabei

Gelenke 32 mit den unteren Enden der Segmente 10 und 20 stützen sich die Preßzylinder 4 an dem mehrteiligen.

11 verbunden sind. Die Spreizzylinder 29 wirken auch radial spreizbaren Stützrahmen ab. Es ist erkennbar, hier parallel zur Achse der Teleskopführungen und etwa daß auch d« kastenförmige Firststück <7 mit einer Vertangential zu dem Dachschild, wobei die Kraftrichtung baubohic ■♦*, versehen ist, welche den Spalt zwischen der Spreizzylinder senkrecht zu der Achse des Schildge- den benachbarten Verbaubohlen 40 der Segmente 10 lenkes 13 verlauf: und diese schneidet 25 und 11 überdeckt und schließt Außerdem sind an der

Mit Hilfe der Spreizzylinder 22,29 ist der Spreizschild Unterseite der beiden Fußbalken 14 und 15 Verbaubohin etwa radialer Richtung, d. h. in Richtung auf die Aus- fen 40" angeordnet, die ebenfalls mittels Preßzylinder in bruchswandung spreizbar und in Gegenrichtung unter Vortriebsrichtung vorpreßbar sind.
Querschnittsverminderung einfahrbar, wobei zugleich Bei dem <sarge£tellten Ausführungsbeispiel ist der den die als kastenförmige Schubladenführungen ausgebilde- 30 Stützrahmen des VerbamuidJcs bildende Spreizschild ten tangential«! Teleskopführungen 18,19,26 aus- bzw. aus zwei stabilen Spreizrahme;» A und B gebildet einschieben. Im Lastzustand werden die in Achsrichtung (F i g. 3), die in Vortriebsrichtung im Abstand zueinander Teleskopführungen wirkenden Kräfte durch die hy- der angeordnet und über Streben 42 zu einem Rahmendraulischen Spreizzylinder 22, 29 aufgenommen, wäh- gestell verbunden sind. Die beiden Stützrahmenteile A rend die Quer- und Biegekräfte durch die Teleskopfüh- 35 und B sind von gleicher Ausbildung; sie bestehen jeweils rangen 18, 19 bzw. 26 aufgenommen werden. Die aus einem Spreizrahmen der vorstehend beschriebenen Spreizzylinder 22,29 und die Schildgelenke 12,13 sind Art In F i g. 3 ist der Stützrahmenteil B nur schematisch somit Quer- bzw. Biegekräften entzogen. Da die TeIe- angedeutet, da er mit dem vorstehend beschriebenen skopführungen sich in Nähe der Schildgelenke 12, 13 Rahmenteil A des Spreizschildes übereinstimmt Die befinden und mit ihren Achsen die Gelenkachsen der 40 Vortriebsrichtung ist in Fig.3 durch den Pfeil Vange-Schildgelenke unter einem rechten Winkel schneiden, geben. Damit bei der Verschiebung des Stützrahmens werden auch die Teleskopführungen nicht auf Biegung bzw. des Spreizschildes die vorgenannten Teleskopfühbeansprucht so daß keine Klemmungen der Teleskop- rungen keine größeren Belastungen erfahren, ist zwiführungen eintreten können. Die horizontalen TeIe- sehen den die Stützrahmenteile 4 und B verbindenden skopführungen 18,19 im Firstbereich befinden sich bei- 45 Streben 42 eine formschlüssige Mitnahmevorrichtung seitig des Firstgelenkes IZ wodurch die Symmetrie ge- 43 vorgesehen, die aus einer in eine Schiebeführung 44 währleistet ist od. dgl. einfassenden Zunge 45 od. dgL bestehen kann.

Aus den F i g. 3 bis 5 ist zu erkennen, daß die Schildge- Damit der den Stützrahmen des Verbauschildes bil-

lenke 13 durch einander diametral gegenüberliegende dende Spreizschild beim Vorpressen der Verbaubohlen

Gelenkzapfen gebildet werden, weiche an dem äußeren 50 bzw. Vortriebsmesser ein festes Widerlager für die

Führungste»l 27 der Teleskopführungen befestigt sind Preßzylinder bildet können am Stützrahmen Spjnn-

und in Zapfenbohruii^en von Lagerstücken 33 einfas- klauen angeordnet werden, die gegen die Ausbruchs-

sen, die starr mi* den Segmenten 10 und 11 verbunden wandung ausfahrbar sind. Zur Erzielung einer Rich-

sind. Letztere sind kastenförmig ausgebildet und durch tungssteuerung des Spreizschildes können an ihm auch

Längs- und Querstege ausgesteift. Die gelenkigen Füh- 55 gegen die Ausbruchswandung bzw. die Sohle oder Fir-

rungsteüe 27 der Teleskopführung 26 liegen im Inneren ste ausfahrbare Steuerzylinder od. dgl angeordnet wer-

der kastenförmigen Segmente 10 und 1L Entsprechend den.

sind die Spreizzyüsder 2? nut ihren AnscblaSgsfenken Der erfnsdsngsgcinSSe Spfcizsc-hiid braucht nicht

30 und 32 geschützt im Inneren der Segmente 10, 11 notwendigerweise als Verbauschild ausgebildet zu sein,

bzw. der kastenförmigen FußbaJken 14,15 angeordnet 60 Er kann auch als zylindrischer, halbzylindrischer oder

Die Fußbalken 14 und 15 des Spreizschildes sind im bogenförmiger Vortriebsschild oder als Polygonschild Sohlbereich über den biegesteifen Sohlgurt 16 verbun- ausgeführt sein. Der erfindungsgemäße Spreizschild ist den. Die Verbindung erfolgt hier über hydraulische Zy- mit besonderem Vorteil für den Vortrieb in Gesteinslinder 34, die über Gelenke 35 mit dem Sohlgurt 16 oder Flözstrecken in Bergbau-Untertagebetrieben ververbunden sind und deren Kolbenstangen 36 über An- 65 wendbar, obwohl er auch für den Vortrieb von Tunneln, schlußgelenke 37 an den Fußbalken 14,15 angreifen. Es Stollen oder sonstigen Hohlräumen eingesetzt werden empfiehlt sich, die biegesteife Verbindung zwischen kann.
Sohigurt und Fußbalken ebenfalls über Teleskop- bzw.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

1 , 2 den im Firstgelenfc (12) verbundenen Segmente (10, Patentansprüche: 11) jeweils über ein Schildgelenk (13) mit ihm zuge ordneter Teleskopführung (26) und Spreizvorrich-

1. Spreizschiid, insbesondere Dachschild, zum tung (29) mit einem Sohlgurt (16) od. dgl. verbunden Auffahren unterirdischer Hohlräume, wie vor allem 5 sind.

von Strecken in Bergbau-UntertEgebetrieben, mit 15. Spreizschiid nach Anspruch 14, dadurch geüber Schildgelenke untereinander verbundenen kennzeichnet daß der Sohlgurt (16) an seinen beiden Segmenten, die mittels Spreizvorrichtungen in ra- Enden jeweils über einen Fußbalken (14, 15) mit eidialer Richtung spreizbar sind, dadurch ge- ner Teleskopführung (26) und einer in deren Achskennzeichnet, daß die Segmente (10, 11) an 10 richtung wirkenden Spreizvorrichtung (2S) o&dgl. deni Schildgelenk (12, 13) über eine Teleskopfüh- verbunden ist die sich anderenends an dem betrefrung (18,19,26) gekoppelt sind. fenden Segment (10,11) abstützt

2. Spreizschiid nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 16. Spreizschiid nach einem der Ansprüche i bis zeichnet daß er drei Gelenkpunkte aufweist wobei 15, dadurch gekennzeichnet daß er als Verbauschüd die Segmente (10,11) an sämtlichen Schildgelenken 15 ausgebildet ist, wobei er an seinem spreizbaren (12,13) über eine tangential Teleskopführung (18, Schildrahmen einzeln oder gruppenweise vortreib-19,26) verbunden sind. bare Verbaubohlen (40) aufweist

3. Spreizschiid nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 17. Spreizschild nach Ansprach 16, dadurch gegekennzeichnet daß die Teleskopführung (18, 19, kennzeichnet daß die Verbaubohlen (40, 40', 40")

26) aus einem an dem einen Segment starr ongeord- 20 sowohl an den beiden Segmente (to, 11) als auch an neten Teleskopteil (20,28) und einem mit dem ande- dem Firststück (17) und den Fußbalken (14,15) angeren Segment ge'enkig verbundenen Teleskopteil (Γ ordnet sind.

27) besteht

4. Spreizschüd nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der TeIe- 25

skopführung (18,19,26) die Gelenkachse des Schildgelenkes (12,13) senkrecht schneidet Die Erfindung betrifft einen Spreizschiid, insbesonde-

5. Spreizschiid nach einem der Ansprüche 1 bis 4, re einen Dachschitd, zum Auffahren unterirdischer dadurch gekennzeichnet daß die Teleskopführung Hohlräume, wie vor allein von Strecken in Bergbau-Un-(18,19,26) aus einer Kastenführung od. dgl. besteht 30 tertagebetrieben, mit über Schildgelenke untereinander

6. Spreizschild nach einem der Ansprüche 3 bis 5, verbundenen Segmenten, die mitteis Spreizvorrichtundadurch gekennzeichnet daß der gelenkige TeIe- gen in radialer Richtung spreizbar sind.

skopteil (21, 27) über das Schildgelenk (12, 13) mit Aus DT-OS 23 14 703 ist ein Spreizschild in Form

dem betreffenden Segment verbunden ist eines Dachschildes bekannt der als Messerschild ausge-

7. Spreizschild nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 35 bildet ist dessen den Schiidmantel bildende Vortriebsdadurch gekennzeichnet daß <JL Sijreizvorrichtun- ■ messer mittels hydraulischer Pressen einzeln oder grupgen (2?, 29) zwischen den über das Schildgelenk (12, penv/eise vorpreßbar sind. Die Vortriebsmesser sind 13} und die Teleskopführung (18, 19, 26) verbünde- hierbei auf Stützrahmen geführt und abgestützt, dis aus ncn Teilen angeordnet ist zwei über ein Firstgelenk miteinander verbundenen

8. Spreizschild nach Anspruch 7, dadurch gekenn- 40 Segmenten bestehen, weiche sich auf hydraulischen zeichnet daß die Spreizvorrichtungen (22, 29) aus Stützstempeln abstützten. An ihren Fü;;en sind die beihydraulischen Spreizzylindern bestehen. den Segmente unter Zwischenschaltung von Spreizzy-

9. Spreizschild nach Anspruch 7 oder 8, dadurch lindern über einen längenveränderlichen Zuggurt vergekennzeichnet daß die Kraftrichtung der Spreiz- bunden.

vorrichtungen (22, 29) bzw. ^der^ Spreizzylinder die 45 Durch DE-AS 20 21 734 ist ferner ein als Messerschild

Achsen der Schi'dgeienke (J2, 13) etwa senkrecht ausgebildeter Vortriebsschild bekanntgeworden, dessen

schneidet die Vortriebsmesser tragende Stützrahmen derart aus-

10. Spreizschild nach Anspruch 8 oder 9, dadurch und einfahrbar sind, daß sie in der Einfahr- oder Wangekennzeichnet daß dem Schildgelenk (12,13) zwei derstellung geringere Höhe und Breite haben als in der beiderseits der Teleskopführung (18,19,26) liegende 50 Ausfahr- oder Stützstellung, in der sie die Vortriebsmesparallele Spreizzylinder zugeordnet sind. ser abstützen. Die Stützrahmen werden zu diesem

11. Spreizschild nach einem der Ansprüche 1 bis Zweck von im Streckenprofil stehenden, mit Hubzylin-10, dadurch gekennzeichnet daß das ein Firstgelenk dem versehenen Stützen abgestützt Außerdem sind die bildende Schildgelenk (12) an einem Firststück (17) beiden Segmente der Stützrahmen an der Firste über angeordnet ist, weiches mit den beiderseits zu ihm 55 gelenkig eingeschaltete hydraulische Spreizzylinder liegenden Segmenten (10,11) jeweils über eine TeIe- miteinander verbunden.

s^cp.u..rung _v.d, «=r_; üiiu eine SpftiZVOi 1 iiJiiuiig (22) Der Erfindung iiegi vornehmlich die Aufgabe zugrun-

verbunden ist de, einen stabilen und statisch bestimmten Spreizschild

12. Spreizschiid nach Anspruch 11, dadurch ge- zu schaffen, dessen Schild- oder Rahmensegmente mit kennzeichnet, daß das Firststück (17) aus einem Ka- 60 Hilfe der Spreizvorrichtungen, wie insbesondere hystenteil besteht in dessen Kasteninnenraum das draulischer Spreizzyiinder. radial spreizbar sind, wobei Firstgelenk (12) liegt. die Schildgelenke frei von Biegebelastungen und die

13. Spreizschiid nach Anspruch 11 oder 12, da- Spreizvorrichtungen schädlichen Quer-bzw. Biegebeladurch gekennzeichnet, daß die gelenkigen Teleskop- stungen entzogen sein sollen.

teile (21) der beiden Teleskopführungen (18,19) über 65 Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die

das Firstgelenk (12) verbunden sind. Segmente an dem sie verbindenden Schildgelenk über

14. Spreizschiid nach einem der Ansprüche 1 bis eine Teleskopführung gekoppelt sind. Dabei sind die 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße der bei- Spreizvurrichtungeri zweckmäßig zwischen den über