DE2802350C3 - Bohrend arbeitende Strecken- oder Tunnelvortriebsmaschine - Google Patents

Bohrend arbeitende Strecken- oder Tunnelvortriebsmaschine

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DE2802350C3
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channel
opening
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Marcel Paris Montacie
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Bouygues SA
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/112Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads
    • E21D9/115Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads with cutting tools mounted pivotably or slidable on the head

Description

Die Erfindung betrifft eine bohrend arbeitende Strecken- oder Tunnelvortriebsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruches.
Bei derartigen Vortriebsmaschinen besteht das Problem der Abfuhr des uuf die Sohle der vorgetriebenen Strecke gefallenen gelösten Materials Zu diesem Zweck ist es aus der FR-PS 15 97 434 bekannt, am Drehkopf mehrere Schöpfbecher zu befestigen, die das als Haufwerkauf der Sohle der Strecke liegende gelöste Material aufnehmen und auf einen bis in den Bereich des Drehkopfes hineinreichenden Förderer schütten, wenn sie ihre höchste Position erreicht haben. Eine derartige Vortriebsmaschine erfordert einen großen Durchmesser und ist daher zum Auffahren von niedrigen Strecken mit einem Durchmesser der Größenordnung von 2 bis 3 m nicht geeignet.
Bei einer anderen bekannten Vortriebsmaschine (FR-OS 22 68 942) ist es bekannt, die Schöpfbecher mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung zu versehen, damit das durch die Eintrittsöffnung in den Schöpfbecher gelangende Material gezielt durch eine Rutsche bei geringer Fallhöhe auf ein in den Bereich des Drehkopfes hineinragendes Förderband gelangt. Die
to Austrittsöffnungen der einzelnen Schöpfbecher müssen jedoch geschlossen gehalten werden, bis sie sich über der Rutsche befinden.
Ähnlich arbeitende Vortriebsmaschinen sind auch aus den US-PS 36 53 716 und 39 63 080 bekannt, jedoch haftet auch diesen Vortriebsmaschinen der Nachteil an, daß die Schöpfbecher erst entleeren, wenn sie sich etwa in der höchsten Position am Drehkopf befinden und dementsprechend das Förderband und eine zwischengeschaltete Rutsche oberhalb der Drehachse des Drehkopfes angeordnet sein müssen, so daß der Drehkopf einen gewissen Mindestdurchmesser benötigt und die Vortriebsmaschine dementsprechend nicht zum Auffahren von Strecken geringer Höhe geeignet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bohrend arbeitende Strecken- oder Tunnelvortiiebsmaschine zu schaffen, die einen Drehkopf mit kleinerem Durchmesser als bisher benötigt und daher zum Auffahren von Strecken geringen Querschnittes und damit auch geringer Höhe geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vortriebsmaschine der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der FrfinHung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Da bei der erfindungsgemäßen Vortriebsmaschine beide Öffnungen der Schöpfbecher in bezug auf die Drehachse gesehen etwa in gleiche Richtung weisen und derart zueinander angeordnet sind, daß sich die Austrittsöffnung in der Entleerungsposition befindet, wenn sich die Eintrittsöffnung in der Nähe ihrer Aufnahmeposition befindet, ist eine direkte Leerung der Schöpfbecher auf ein unter den Drehkopf der Vortriebsmaschine reichendes Fördermittel möglich. Das aufgenommene Material wird also nicht aus dem Bereich der höchsten Position der Schöpfbecher auf ein über der Drehachse des Drehkopfes angeordnetes Förderband geschüttet, sondern auf ein unter den Drehkopf schiebbares Fördermittel wie Förderband, so daß der Drehkopf nur einen verhältnismäßig geringen Durchmesser benötigt und die Vortriebsmaschine dementsprechend für das Auffahren von Strecken oder Tunnels mit geringem Durchmesser ausgelegt werden kann. Das von den einzelnen Schöpfbechern aufgenommene Material rutscht aufgrund der Drehung des Drehkopfes in Richtung zur Austrittsöffnung, kann diese aber erst verlassen, wenn der betreffende Schöpfbecher in die untere Position zurückkehrt und sich seine Eintriltsöffnung der Aufnahmeposition näherl. Die Entleerung erfolgt vorzugsweise etwa
ω) während des letzten Viertels der Drehung des betreffenden Schöpfbechers bis in seine tiefste Position.
Befindet sich die Eintrittsöffnung in einer durch die
Drehachse des Drehkopfes verlaufenden Radialebene, so wird das auf der Sohle der vorgetriebenen Strecke
fir' liegende Haufwerk beim Durchgang jedes Schöpfbehers in diesen hineingeschoben. Befindet sich die Austrittsöffnuiifj in einer geneigt /.ur Drehai hse des Drehkopfes verlaufenden Ebene und überstreicht sie
beim Drehen des Drehkopfes eine kegelstumpfförmige Fläche, so kann das in dem Schöpfbecher befindliche Material günstig gezielt auf das Fördermittel wie ein unter den Drehkopf geschobenes Förderband ausgeschüttet werden.
Zweckmäßig weist der Schöpfbecher zwischen dem Eintrittskanal und dem Austrittskanal einen diese beiden Kanäle verbindenden Zwischenkanal auf, durch welchen das aufgenommene Material in Richtung zum Austrittskanal hindurchtritt, wenn sich der Schöpibeeher im oberen Bereich des Drehkopfes befindet.
Zweckmäßig ist die Vortriebsmaschine mit einem kegelstumpfartigen Ablenker versehen, dessen Innenseite von der Austrittsöffnung der Schöpfbecher überstrichen wird und der eine Auslaßöffnung für das aus den Schöpfbechern austretende Material enthält, so daß dieses Material nicht neben das unter den Drehkopf eingefahrene Fördermittel fallen kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß Strecken- oder Tunneivortriebsmaschine schematisch dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der gesamten Vortriebsmaschine in einer aufgefahrenen Strecke,
F i g. 2 eine schaubildüehe schematische Ansicht eines Schöpfbechers in der unten befindlichen Aufnahme- und Entleerungsposition,
Fig.3 eine schematische Ansicht des Sc'.öpfbechers in der um etwa 180° gegenüber der Position aus Ziffer 2 versetzten obersten Position,
Fig.4 eine Stirnansicht des Drehkopfes der Vortriebsmaschine, wobei zur Klprstellung einige Teile weggelassen sind,
Fig. 5 eine schaubildliche Seitenansicht des Drehkopfes aus Fig.4 in vergrößertem Maßstab, welche deutlich Einzelheiten eines Schöpfbechers zeigt, und
Fig.6 eine Vorderansicht eines mit den einzelnen Schöpfbechern zusammenarbeitenden kegelstumpfartigen Ablenkers, der im unteren Bereich der Vortriebsmaschine befestigt !st.
Die in Fig. 1 in einem aufgefahrenen Stollen 1 dargestellte Vortriebsmaschine hat einen Rahmen 2, an dem um eine Achse 3 drehbar ein Drehkopf 4 gelagert ist, an dem mit Werkzeugen bestückte Arme 5 und Schöpfbecher 6 angebracht sind.
Gemäß der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform des Drehkopfes sind an diesem drei Arme 5 und auch drei Schöpfbecher 6 angebracht. Jeder Schöpfbecher 6 hat einen Eintrittskanal 7 mit einer am äußeren Ende befindlichen Eintrittsöffnung 8 und einen Austrittskanal
10 mit Austrittsöffnung 11, wobei der Eintrittskanal 7 und der Austrittskanal 10 am inneren Ende über eine öffnung 9 untereinander verbunden sind. Die Austrittsöffnung 11 mündet in der Nähe der Eintrittsöffnung 8 und ist hinter dieser angeordnet, wobei diese beiden öffnungen jedoch in unterschiedliche Richtungen weisen. Die Eintrittsöffnung 8 verläuft genau parallel zur Drehachse 3 des Drehkopfes 4, um die auch die Schöpfbecher 6 umlaufen, während die Austrittsöffnung
11 beim Umlaufen um die Drehachse 3 eine kegclstumpfartige Fläche überstreicht. Gemäß Fig.4 und 5 «> sind die Schöpfbecher 6 «■■ : geordnet, daß der sie tragende Drehkopfsich im Gegenuhrzeigersinn dreht.
Befindet sich der Schöpfbecher in der in F i g. 2 angedeuteten Position, wird das auf der Sohle der Vortriebsstrecke liegende gelöste Haufwerk durch die Eintrittsöffnung 8 aufgenommen und gelangt in den Eintrittskanal 7. Während der durch die Drehung des Drehkopfes bedingten Aufwärtsbewegung des Schöpfbechers 6 verlagert sich das aufgenommene Material zum anderen Ende des Eintrittskanals 7 und tritt durch die öffnung 9 in den Austrittskanal 10 über, wenn der Schöpfbecher etwa in seine in F i g. 3 dargestellte oberste Position gelangt ist. Statt der eine unmittelbare Verbindung zwischen den Kanälen 7 und 10 bildenden öffnung 9 kann auch ein Zwischenkanal 16 vorgesehen sein, wie beispielsweise F i g. 4 und 5 zeigen.
Befindet sich der Schöpfbecher 6 in der obersten Position, kann das in den Austrittskanal 10 überführte Material nicht aus demselben austreten, weil seine Austrittsöffnung 11 nach oben weist. Bei der folgenden Abwärtsbewegung des Schöpfbechers 6 rutscht dieses Material im Austrittskanal 10 in Richtung zur Austrittsöffnung 11, die schließlich in die in F i g. 1 und 2 dargestellte Entleerungsposition gelangt. Das in den Austrittskanal 10 überführte Material fällt im freien Fall aus der Austrittsöffnung U auf einen Förderer 12, der unter die Vortriebsmaschine ragt und das autgeschüttete Material nach rückwärts einem weiteren Förderer 13 (Fig. 1) zuführt.
Damit das aufgenommene Material nicht neben den Förderer 12 fällt, ist ein gegenüber der Drehachse 3 kegelstumpfartiger Ablenker 14 vorgesehen, der eine Unterbrechung 15 im Bereich des Förderers 12 enthält. Die Austrittsöffnungen 11 der einzelnen Schöpfbecher 6 streichen beim Umlaufen entlang der Innenseite des kegelstumpfartigen Ablenkers 14, so daß das aufgenommene Material aus der Austrittsöffnung 11 des Austrittskanals 10 erst herausfallen kann, wenn sie sich über der Unterbrechung 15 befindet.
Gemäß F i g. 4 und 5 hat jeder Schöpfbecher 6 eintrn gradlinigen Eintrittskanal 7 mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt und einen ebenfalls gradlinigen Austrittskanal 10, der ebenfalls einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist. Beide Kanäle sind über einen Zwischenkanal 16 miteinander verbunden. In Fig. 5 ist die Eintrittsöffnung 8 des Eintrittskanals 7, die Austrittsöffnung 11 des Austrittskanals 10 und ein Teil des Zwischenkanals 16 zu erkennen. Der Eintrittskanal 7 ist mit einem lappenartigen Ansatz 17 versehen, der das Aufnehmen des Materials von der Sohle der Vortriebsstrecke erleichtert.
Die Austrittsöffnung 11 ist eben ausgebildet und verläuft schräg sowohl zur Längsachse des Austrittskanals 10 als auch zur Drehachse 3 des Drehkopfes 4.
F i g. 4 zeigt, daß sich zwischen jeweils zwei Schöpfbechern 6 ein mit Werkzeugen zu bestückender Arm 5 befindet. In Fig. 5 ist jedoch nur ein Schöpfbecher 6 zwischen zwei Armen 5 zu erkennen. Dieser Schöpfbecher ist aus drei Kanälen 7, 16 und 10 zusammengesetzt.
In F i g. 4 ist von den drei Schöpfbecher!! 6 nur einer vollständig dargestellt, während die anderen nur teilweise zu erkennen sind. Sowohl in F i g. 4 als auch in Fig. 5 sind die an den Armen 5 anzubringenden Werkzeuge nicht dargestellt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Bohrend arbeitende Strecken- oder Tunnelvortriebsmaschine, bestehend aus einem die Schneidwerkzeuge tragenden, um eine sich etwa in Vortriebsrichtung erstreckende Achse drehbaren Drehkopf, der zumindest einen eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung aufweisenden Schöpfbecher zum Aufnehmen des gelösten Haufwerkes von der Sohle aufweist, welcher während der weiteren Drehung des Drehkopfes auf ein in den Bereich des Drehkopfes hineinreichendes Fördermittel entlädt, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (11) zum Entladen des aufgenommenen Haufwerkes sich in bezug auf die Drehachse des Drehkopfes (4) auf der gleichen Seite des Schöpfbechers (6) befindet wie die Eintrittsöffnung (8), jedoch gegenüber letzterer in Richtung auf den Drehkopf (4) nach hinten versetzt angeordnet ist, wobei der von der Eintrittsöffnung (8) ausgehende Eintrittskanal (7) und der zur Austrittsöffnung (11) führende Austrittskanal (10) nebeneinander angeordnet und an ihren den Öffnungen (11, 8) abgewandten Enden untereinander mittel- oder unmittelbar verbunden sind, so daß sich die Austrittsöffnung (11) etwa in der Entleerungsposition befindet, wenn sich die Eintrittsöffnung (8) in der Nähe ihrer Aufnahmeposition befindet.
2. Vortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (8) in einer durch die Drehachse (3) des Drehkopfes (4) verlaufenden Radialebene angeordnet ist.
3. Vortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (11) in einer geneigt zur Drehachse (3) des Drehkopfes (4) verlaufenden Ebene liegt und beim Drehen des Drehkopfes eine kegelstumpfförmige Fläche überstreicht.
4. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpfbecher (6) zwischen dem Eintrittskanal (7) und dem Austrittskanal (10) einen diese beiden Kanäle verbindenden Zwischenkanal (16) aufweist.
5. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen kegelstumpfartigen Ablenker (14) aufweist, dessen Innenseite von der Austrittsöffnung (U) der Schöpfbecher (6) überstrichen wird und der eine Auslaßöffnung (15) für das aus den Schöpfbechern austretende Material enthält.
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