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2'Vollschnittmaschine für den Streckenvortrieb im Berg- und
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Tunnelbau" Die Erfindung betrifft eine Vollschnittmaschine für den
Streckenvortrieb im Berg- und Tunnelbau, welche hinter ihrem Bohrkopf auf Teilflächen
in der rohrförmigen Strecke mit Hilfe mehrerer Stützen verspannbar ist, die Spreizpratzen
aufweisen, welche mit nach außen gewölbten Stützflächen versehen sind.
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Je nach Baumuster der Vollschnittmaschine kann z.B.
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hinter dem Bohrkopf eine vordere Drehmomentenstütze und am Ende des
Vortriebsteiles eine hintere Abspannung vorgesehen sein, wobei die Drehmomentenstütze
und die Abspannung jeweils mit symmetrisch angeordneten Spreizpratzen versehen sind.
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Bei diesen Vollschnittmasshinen ist die Abstützung der auf dem Bohrkopf
aufgebrachten Drehmomente über Gleitstücke
an die Maschine angeschlossen,
welche auf das Vorderteil der Maschine aufgesetzt und kardanisch beweglich sind.
Dadurch läßt sich die Maschine durch Lenkmanöver beeinflussen, welche im Bereich
der hinteren Abstützung ausgeführt werden. Die hintere Abstützung führt außerdem
dazu, daß die für den Andruck des Bohrkopfes erforderlichen Gegenkräfte in das Gebirge
abgeleitet werden. Die Ausbildung der auf den Spreizpratzen ausgebildeten Stützflächen
mit nach außen gerichteten Wölbunoen ergibt sich aus der Rohrform der mit dem Bohrkopf
aufgefahrenen Strecke. Um eine solche Maschine überhaupt in Betrieb nehmen zu können,
muß eine Startstrecke vorhanden sein, in der sich die aus dem Bohrkopf und weiteren
Aggregaten bestehende und bis zur hinteren Abspannung reichende Vortriebseinheit
abstützen kann, bis ihre Abstützungen das vom Bohrkopf aufgefahrene Profil erreicht
haben.
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Für die Inbetriebnahme einer Vollschnittmaschine müssen deswegen besondere
Räume aufgefahren werden.
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Es ist bekannt (Zeitschrift "Glückauf n 111 (1975) Nr. 1, S. 10 Bild
71, die erwähnte Startstrecke an der Stirnseite einer Montagekammer anzusetzen.
Die Montagekammer besitzt einen für den Ausbau in genormten Streckenbögen aus Stahl
geeigneten Querschnitt.
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Demzufolge setzt sich ihre Umriß linie aus einer horizontalen Sohle,
im wesentlichen gerade und nach innen geneigt verlaufenden Unterstößen, sowie gekrümmten
Oberstößen und einer bogenförmigen Firste zusammen. Solche Querschnitte lassen sich
verhältnismäßig leicht auffahren und ausbauen.
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Bislang ging man jedoch davon aus, daß der Querschnitt der Startstrecke
dem von der Vortriebsmaschine aufgefahrenen Querschnitt angez?aBt werden oder diesem
entsprechen müsse. Hieraus ergab sich für die Startstrecke die Rohrform und der
kreisförmige Querschnitt, in dem sich die Vortriebseinheit abstützen kann. Aus verschiedenen
Gründen ergeben sich hieraus jedoch Nachteile. Tatsächlich ist das Auffahren einer
Startröhre mit diesem Querschnitt in der hierfür im allgemeinen ausschließlich in
Betracht kommenden Bohr-und Schießarbeit besonders aufwendig. Außerdem muß ein sehr
schwierig einzubringender 'Ringausbau benutzt werden, dessen Baue sehr genau eingerichtet
werden müssen, damit die von der Maschine ausgehenden Kräfte einwandfrei übertragen
werden können. Da die Startstrecke eine nennenswerte Länge für die im allgemeinen
zwischen 13 und 14 m in der Länge messende Vortriebseinheit der Vollschnittmaschine
aufweisen muß, ergibt sich beim Auffahren des letzten Abschnittes einer solchen
Startröhre die Notwendigkeit, den bereits fertiggestellten Teil der Startröhre mit
schweren Bohr- und I.adegeräten zu befahren. Hierdurch wird der bereits eingerichtete
Ausbau in der Regel wieder verschoben. Im Ergebnis erfordert die Herstellung der
Startröhre einen erheblichen finanziellen und zeitlichen Aufwand.
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Dem Bekannten gegenüber sieht die Erfindung die zu lösende Autpbe
für den Start der Vollschnittmaschine dagegen darin, die Vortriebseinheit der Vollschnittmaschine
einem durch von der Vortriebseinheit unabhängige Uberlegungen festgclegten Querschnitt
der Startröhre für die Zeit bis zum Erreichen des von der Maschine selbst geschnittenen
Querschnittes anzupassen.
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GemäB der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß für die
Spreizpratzen Futterstücke mit Anschlüssen zur lösbaren Befestigung an den Spreizpratzen
vorgesehen sind, und daß jedes Futterstück innen eine der Außenwölbung der Spreizpratze
entsprechende Anlagefläche und außen eine ebene Sohlenfläche und eine daran anschließende
Stoßfläche aufweist. Vorzugsweise sind entsprechend dem der Norm entsprechenden
Profil der Startstrecke die Sohlenfläche eben, und die Stoßfläche verläuft schräg
nach oben.
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Eine derart ausgebildete Vollschnittmaschine läßt sich in einer Strecke
starten, welche den oben beschriebenen herkömmlichen Querschnitt, aber auch jeden
anderen von dem Ringquerschnitt abweichenden Querschnitt aufweisen kann,der in genormten
Streckenbögen oder anderen Strecke rahmen ausgebaut werden kann. Die Startmöglichkeit
beruht darauf, daß die Futterstücke außen den von der Bogenform abweichenden Teilen
des Streckenumrisses angepaßte Querschnitte aufweisen, während sie innen gekrümmte
Gegenflächen für die Stützflächen der Spreizpratzen besitzen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß sich die Startröhre in der üblichen
Bogenform auffahren läßt, wodurch die eingangs beschriebenen Nachteile entfallen.
Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß die Futterstücke lediglich die Abmessungen
der Spreizpratzen zu haben brauchen, eine Anpassung der Startröhre an die Maschinenform
jedoch nicht erforderlich ist.
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Vorzugsweise und gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung bestehen
die Futterstücke aus einem Blechmantel und einem Kern aus armiertem Beton, der den
Blechmantel ausfüllt. Derartige Futterstücke haben
sich vorteilhaft
bewährt, weil sie unempfindlich gegen die starken Belastungen durch die von der
Maschine ausgehenden Kräfte sind und sich insbesondere nicht zusammendrücken lassen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bestehen die erwähnten
Anschlüsse aus Ketten, die teilweise in den Kern des betreffenden Futterstückes
eingegossen sind.
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Die beschriebenen Futterstücke können sich sowohl der Streckensohle
als auch den schräg stehenden Streckenstößen anlegen und dabei alle beim Anbohren
auftretenden Kräfte beherrschen. Insbesondere lassen sich die Futterstücke mehrmals
wiederverwenden.
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Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der
Figuren in der Zeichnung; es zeigen: Fig. 1 eine Montagekammer mit anschließender
Startstrecke in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie K-L der Fig.
1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie G-H der Fig. 1 und
Fig.
4 einen Schnitt längs der Linie E-F durch den projektierten und von der Vollschnittmaschine
aufzufahrenden Streckenabschnitt im Anschluß an die Startstrecke der Fig. 1 im wesentlichen
längs der Linie E-F.
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Die in Fig. 1 wiedergegebene Start strecke hat einen rechts dargestellten
Anfangsabschnitt 1 von verhältnismäßig geringem Querschnitt, der mit Stahlbögen
2 ausgebaut ist. Die Sohle ist bei 3 betoniert und weist ein allgemein mit 4 bezeichnetes
Doppelgleis auf.
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Aus dem Abschnitt 1 reicht das Doppelgleis 4 in den Hauptteil der
Startröhre, der mit 5 bezeichnet ist.
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Wie sich aus dem Schnitt nach Fig. 2 ergibt, dienen zum Ausbau mehrteilige
Bögen 6 aus Stahlprofilen.
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Diese Bögen weisen zweiteilige Stempel mit gerade verlaufenden Unterteilen
7, 7' und gekrümmten Oberteilen 8, 8' auf. Das Firstsegment 9 ist ebenfalls zweiteilig
und bogenförmig gekrümmt. Die Unterstöße sind bei 10 und 10' betoniert, wobei der
Beton bis an die Innenkante der Ausbaubögen 6 reicht. Die Sohle 11 ist eben ausgebildet,
besitzt jedoch eine in der Mitte angeordnete bogenförmige Vertiefung 12. Sie ist
außerdem durchgehend bei 13 betoniert. Das Doppelgleis 4, 4' ist auf einer Bühne
14 errichtet, die es zusammen mit der Ausnehmung 12 in der Sohle 11 ermöglicht,
bestimmte Teile der Vortriebseinheit zu unterfahren.
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Dadurch wird die Montage des B ohrkopfes ermöglicht. . Nach Montage
der Vortriebseinheit
wird die Ausnehmung 12 wie bei 15 in Fig.
1 dargestellt und im Querschnitt der Fig. 3 wiedergegeben, soweit ausgefüllt, daß
sich eine ebene künstliche Sohle 16 ergibt, auf der das Doppelgleis 4, 4' verlegt
wird.
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Der Schnitt E-L in Fig. 1 ist so gelegt, daß die hintere allgemein
mit 20 bezeichnete Abstützung sichtbar ist. Zu erkennen sind insbesondere die beiden
Spreizpratzen 21 und 22, die durch je vier Spannzylinder betätigt werden, von denen
jedoch nur zwei Spannzylinder im Schnitt der Fig. 2 dargestellt und dort mit 23
bzw. 24 und 23' bzw. 24' bezeichnet sind. Wie ersichtlich, sind die Spreizpratzen
Formkörper, die nach außen gewölbte Stützflächen aufweisen, die allgemein mit 25
bzw. 25' bezeichnet sind. Diese Stützflächen sind nach außen gewölbt, so daß sie
sich dem in Fig. 4 wiedergegebenen und von der Vollschnittmaschine geschnittenen
Querschnitt 26 anpassen können.
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Da sich die Maschine gemäß der Darstellung der Fig. 2 noch in der
Startröhre befindet, die Startröhre aber einen bogenförmigen Querschnitt aufweist,
der der Form der Vortriebseinheit bzw. ihrer hinteren Abstützung nicht angepaßt
ist, werden Futterstücke 30 und 31 an jedem Streckenstoß 10, 10' benutzt. Diese
Futtersticke sind identisch, so daß es genügt, nachfolgend das Futterstück 30 näher
zu erläutern.
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Das Futterstück hat einen allgemein mit 32 bezeichneten Blechmantel
und Kern 33, der den Blechmantel ausfüllt. Dieser Kern besteht aus armiertem Beton.
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Außerdem hat das Futterstück Anschlüsse, die von mehreren Ketten gebildet
werden, die mit 34 bezeichnet sind. Die Enden der Ketten 34 sind an Kettenglieder
35, die in den Beton eingegossen sind, angeschlossen.
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Die Umrißlinie des Querschnitt es der Futterstücke 30 und 31 setzt
sich zusammen aus einer der Außenwölbung der Stützflächen 25, 25' der Spreizpratze
21, 22 entsprechenden Krümmung 36, welche die eine Dimension einer Anlagefläche
wiedergibt, deren Längskanten 37, 38 in Längsrichtung der Startstrecke verlaufen.
Die Umrißlinie des Querschnitt es der Futterstücke 30 und 31 wird ferner gebildet
durch eine an eine Längskante 39 anschließende dem Verlauf der geraden Abschnitte
der Stempel 7, 8 entsprechende Linie, die eine Stoßfläche begrenzt, deren andere
Dimension in Längsrichtung der Startstrecke verläuft.
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Die Linie 40 des Umrisses der Futterstücke 30 und 31 geht über eine
Kante 41 in eine ebenfalls gerade verlaufende Linie 42 über, welche eine Sohlenfläche
begrenzt, deren andere Dimension wiederum in Längsrichtung der Startstrecke verläuft.
Die Linie 42 der Sohlenfläche geht über eine Längskante 43 in die gekrümmte Linie
36 über.
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Den Futterstücken 30 und 31 entsprechen weitere Futterstücke für die
bei 50 und 51 darqestellte vordere Drehmomentenabstützung der Vortriebseinheit der
Maschine, so daß die Vortriebseinheit und damit die gesamte Vollschnittmaschine
einschließlich Nachläufer, Uberbrückungsband, Beladeband und Ladestelle gestartet
werden kann.
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Die Futterstücke besitzen im übrigen eine den Pratzen entsprechende
Länge in Streckenlängsrichtung, so daß sie leicht mitgenommen werden können. Wenn
sie, wie dargestellt, nur einen Bruchteil der gekrümmten Pratzenstützfläche abdecken,
nämlich praktisch deren untere Hälf-te, so können für die obere Pratzenhälfte zusätzliche
Stützhölzer 53, 54 als Verbindung zum bereits stehenden Ausbau der Startstrecke
verwendet werden.
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Patentansprüche