DE2914499A1

DE2914499A1 - Einrichtung fuer das ausbauen einer strecke oder eines tunnels

Info

Publication number: DE2914499A1
Application number: DE19792914499
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Althaler; Alfred Ing Zitz
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1979-12-06
Also published as: CS210606B2; ZA791481B; GB2022650A; ATA396378A; IN149235B; DE2914499C3; US4302133A; PL215857A1; YU122479A; FR2427464A1; DE2914499B2; AT355534B; MA18458A1; AU4566579A; CA1108419A; HU179077B; ES479535A1; JPS554493A; SE7904722L

Description

VOEST-ALPIKE Aktiengesellschaft 2914499 in Wien (Österreich) 2

Einrichtung für das Ausbauen einer Strecke oder eines

Tunnels

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für das Ausbauen einer mittels einer Streckenvortriebsmaschine, beispielsweise einer Schrämmaschine, vorgetriebenen Strecke oder eines Tunnels, mittels provisorischer Ausbaurahmen, welche einen kappenartigen Mittelteil und an diesen angelenkte, mittels hydraulischer Kolben-Zylinder-Aggregate längenveränderbare Seitenteile aufweisen, welche gemeinsam mit dem.kappenartigen Mittelteil ein U-förmiges Element bilden, welches auf eine Rahmengröße, die innerhalb des Lichtprofils der gesetzten provisorischen Rahmen und außerhalb des größten Querprofils der Streckenvortriebsmaschine liegt, verkleinerbar ist. Eine solche bekannte Einrichtung ermöglicht den provisorischen Ausbau mit aus Kappen und an den Ulmen angeordneten Stempeln bestehenden Ausbaurahmen. Bei gewissen Gebirgsarten ist aber ein Gebirgsdruck von allen Seiten zu erwarten und für diesen Fall müssen für den endgültigen Ausbau rundum in sich geschlossene Ausbaurahmen verwendet werden. Üblicherweise wurde ein solcher Ausbau als sogenannter Ringausbau mir kreisförmig in sich geschlossenen Ausbaurahmen durchgeführt. In solchen Fällen stellt aber ein provisorischer Ausbau, welcher nur aus Kappen und an den Ulmen angeordneten Stempeln besteht, eine Gefahr dar.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, solche Gefahren zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, daß bei Strecken oder Tunnels, deren endgültiger Ausbau rundum geschlossene Ausbaurahmen erfordert, die freien U-Schenkel der U-förmigen Elemente durch Sohlriegel verbindbar sind, welche gegebenenfalls als Teile der endgültigen Ausbaurahmen auf der Sohle verbleiben. Diese Sohlriegel werden vor der Schrämmaschine nahe der Ortsbrust auf die Sohle aufgelegt. Dadurch, daß lediglich die U-förmigen Elemente im Zwischenraum zwischen den gesetzten provisorischen Ausbaurahmen und der Schrämmaschine nach vorne in Richtung der Ortsbrust transportiert werden müssen, wird dieser Transport ohne weiteres ermöglicht und durch die Sohl-

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riegel können nun die provisorischen Ausbaurahmen durch Zusammenschluß der U-förmigen Elemente mit den Sohlriegeln als in sich geschlossene Ausbaurahmen gestaltet werden. Auf diese Weise wird auch durch die provisorischen Ausbaurahmen der von allen Seiten wirkende Gebirgsdruck aufgenommen, so daß auch im Bereich des provisorischen Ausbaues jede Gefahr vermieden wird. Es kann nun der endgültige Ausbau in der bisher üblichen Weise durch kreisförmig in sich geschlossene Ausbaurahmen erfolgen. In diesem Falle muß aber das Strecken- oder Tunnelprofil kreisförmig ausgeschrämt werden. Um eine Sohle für das Verfahren der Schrämmaschine zu schaffen, muß aber äann nach dem Ausschrämen das untere Segment des Ausbruches wieder mit dem Ausbruchmaterial aufgefüllt werden, wobei in den meisten Fällen dieses untere Segment für die herzustellende Strecke oder für das Tunnel überflüssig ist. Es können nun auch die endgültigen /\usbaurahmen die gleiche Grundform wie die provisorischen Ausbaurahmen aufweisen, so daß das untere Segment des Kreisprofils nicht ausgeschrämt werden muß. In diesem Falle können die Sohlriegel als Teile der endgültigen Ausbaurahmen auf der Sohle verbleiben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die U-förmigen Elemente der provisorischen Ausbaurahmen ungefähr in der Firstmitte in zwei Hälften geteilt, welche miteinander durch ein hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat setzbar verbunden sind. Auf diese Weise wird den Anforderungen, welche an rundum in sich geschlossene Ausbaurahmen gestellt werden, nämlich daß sie auch seitlich an die Ulme angepreßt werden, Rechnung getragen. Der U-förmige Teil der provisorischen Ausbaurahmen kann daher in der gesetzten Stellung ein weitgehend genau kreisförmiges Profil des Ausbruches bestimmen und es kann, was bei einem rundum in sich geschlossenen Ausbau wesentlich ist. ein Druck auf die Ulme ausgeübt werden, welcher im Firstbereirrh durch das hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregat und im Sohlbereich durch den Sohlriegel aufgenommen wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anordnung so getroffen, daß die Sohlriegel· an ihren beiden Enden aufwärts gerichtete Pratzen aufweisen, deren obere

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Enden Anschlußstellen für die freien Schenkelenden von ü-förmigen Teilen der endgültigen Ausbaurahmen aufweisen, und daß die Pratzen zweier benachbarter Sohlriegel durch Längsriegel verbindbar sind, an deren Mittelbereich die freien Enden der U-förmigen Teile der provisorischen Ausbaurahmen anschließbar sind. Wenn die Sohlriegel· als Teile der endgültigen Ausbaurahmen auf der Sohle verbleiben, so bilden sie den unteren Teil der endgültigen Ausbaurahmen. Geradiinige oder nur leicht gekrümmte Sohlriegel sind aber gegen den von unten her wirkenden Gebirgsdruck weniger widerstandsfähig als die gekrümmten Bogenteile eines kreisringförmigen Ausbaues. Dadurch, daß nun die U-förmigen Teile der endgüitigen Ausbaurahmen an den oberen Enden der Pratzen angreifen, werden Biegungskräfte auf den Sohlriegel· ausgeübt, welche im Sinne einer Wölbung desselben nach unten und daher entgegen dem von unten auf die Sohlriegel· ausgeübten Gebirgsdruck wirken. Es wird daher mit verhäitnismäßig schwach bemessenen Sohiriegein, deren Querschnitt den Querschnitt der übiichen Streckenbogen nicht überschreiten muß, das Ausiangen gefunden. Beim Rauben der provisorischen Ausbaurahmen soil· aber der Ausbruch bereits durch die endgüitigen Ausbaurahmen gesichert sein und dadurch, daß die U-förmigen Eiemente der provisorischen Ausbaurahmen gegen die Längsriegel· im Mitteibereich derseiben abgestützt sind, wird ermögiicht, den endgüitigen Ausbaurahmen bereits im haiben Bauabstand der provisorischen Ausbaurahmen zu setzen. Zweckmäßig ist die Anordnung hiebei so getroffen, daß die in Längsrichtung der Strecke oder des Tunnels aufeinanderfolgenden Längsriegel schräg von unten nach oben einander schuppenartig überlappend angeordnet sind, wobei die der Ortsbrust zugewendeten Enden der Längsriegel· die oberen Enden der aufwärts gerichteten Pratzen übergreifen und gegenüber diesen gegen seitiiche Verschiebung gesichert sind und die von der Ortsbrust atgewendeten Enden der Längsriegel an den unteren Bereich der Pratzen angeschlossen sind. Es wird daher die Anschlußstelle des in Vortriebsrichtung hinter dem ietzten gesetzten Ausbaurahmen befindiichen Sohiriegeis für den Anschluß des U-förmigen Elementes des endgültigen

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Ausbaurahmens freigehalten, so daß der provisorische Ausbaurahmen erst dann geraubt werden muß, wenn im halben Bauabstand hinter demselben bereits der endgültige Ausbaurahmen gesetzt ist. Auf diese Weise wird die größtmögliche Sicherheit erreicht. Dadurch, daß diese Längsriegel, an welche die U-förmigen Elemente der provisorischen Ausbaurahmen angeschlossen sind, gegenüber den Sohlriegeln gegen seitliche Verschiebung gesichert sind, können diese Längsriegel und damit auch die freien Schenkelenden der U-förmigen Elemente der provisorischen Ausbaurahmen seitlich wirkende Gebirgskräfte aufnehmen, so daß die provisorischen Ausbaurahmen den allseitig wirkenden Gebirgsdruck in ungefähr gleicher Weise aufnehmen können wie die endgültigen Ausbaurahmen.

In Fällen, in welchen für den Stollen ein endgültiger Ringausbau in ungefährer Kreis form gewünscht wird, werden einfach die Längsriegel nach dem Rauben der provisorischen Ausbaurahmen entfernt und für den provisorischen Ausbau wieder verwendet.

In'der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbespieles schematisch erläutert.

Fig.1 zeigt einen provisorischen Ausbaurahmen in Ansicht in Streckenlängsrichtung in Richtung zur Ortsbrust, gesehen entsprechend dem Pfeil I der Fig.2. Fig.2 zeigt eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig.1, Fig.3 zeigt ein Detail.

Der provisorische Ausbaurahmen ist in voll ausgezeichneten Linien in der Betriebsstellung dargestellt. Die Linie 2 stellt das ausgeschrämte Profil dar. 3 deutet den größten Querschnitt der Schrämmaschine an.

Der provisorische Ausbaurahmen besteht aus einem U-förmigen Element 1, dessen freie Schenkelenden \ mit Sohlriegeln 5 verbunden sind. Das U-förmige Element 1 besteht aus zwei bogenförmigen Elen^nten 6, welche ungefähr in der Mitte der Firste durch ein hydraulisches Aggregat gegeneinander abgestützt sind, welches aus einem Zylinder 7 und einem Kolben 8 besteht. 9 ist ein Schutzblech, das den Kolben 3 überdeckt.

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Mittels Bolzen 10 sind an die bogenförmigen Elemente 6 Seitenteile 11 angelenkt, welche von Zylindern 12 und Kolben 13 gebildete hydraulische Aggregate aufweisen, so daß die Seitenteile 11 nach Art von Stempeln verlängerbar sind. Die Sohlriegel 5 weisen an ihren Enden angeschweißte aufwärts gerichtete Pratzen 14 auf, welche in Fig.3 deutlicher dargestellt sind. Die oberen Enden dieser Pratzen 14 weisen Bohrungen 15 auf, welche dazu dienen, um, falls ejne analoge Form für die endgültigen Ausbaurahmen gewählt wird, die unteren Enden der Ausbaurahmen mit den Pratzen 14 durch Bolzen zu verbinden, wodurch ein rundum in sich geschlossener Ausbaurahmen entsteht.

Die provisorischen Ausbaurahmen müssen nach Maßgabe des Fortschreitens des Ausbruches nach vorne in Richtung zur Ortsbrust transportiert werden. Um dies ohne Behinderung durch die bereits gesetzten provisorischen Ausbaurahmen und durch die Schrämmaschine 3 zu ermöglichen, werden die provisorischen Ausbaurahmen, wie mit 1' in strichpunktierten Linien angedeutet ist, auf ein solches Maß verkleinert, daß sie im Zwischenraum zwischen den bereits gesetzten provisorischen Ausbaurahmen und der Schrämmaschine 3 hindurch transportiert werden können. Zu diesem Zweck wird der Kolben 8 in den Zylinder 7 eingezogen, wodurch die bogenförmigen Elemente 6 in die Lage 6' gelangen und die Seitenteile 11 in die Stellung 11' gelangen. Hiebei wird stets der letzte am hinteren Ende der Schrämmaschine 3 befindliche Ausbaurahmen geraubt in die Lage 1' zusammengeschoben und nahe der Ortsbrust wieder gesetzt. Beim Setzen wird der Kolben 8 durch entsprechende Druckmittelzuführung in den Zylinder 7 aus dem Zylinder 7 ausgeschoben. Die Seitenteile -.11 werden seitlich ausgeschwenkt und in ihrer Lage durch Einsetzen von Bolzen 16 gehalten. Die Kolben 13 werden aus den Zylindern ausgefahren, so daß die freien Schenkelenden 4 mit den Sohlriegeln 5 verbunden werden können.

Die Art der Verbindung der freien Schenkelenden 4 mit' den Sohlriegeln 5 ist in Fig.2 gezeigt. Es sind Längsriegel 17 vorgesehen. Das von der Ortsbrust abgewendete Ende 18 jedes Längsriegels 17 umgreift gabelförmig die Pratze 14. Diese Pratze 14 weist eine Bohrung 19 auf, so daß der Längsriegel mit der Pratze 14 durch einen Bolzen 20 verbunden v/erden kann. Der Längsrie-

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gel 17 ist rohrförmig ausgebildet und weist an dem der Ortsbrust zugewendeten Er.de einen Ausschnitt 21 auf, so daß der Längsriegel auf die Pratze 14 des der Ortsbrust näher liegenden Sohlriegels 5 augesetzt v/erden kann. Ar. beiden Enden ist somit der Längsriegel 17 gegen Verschiebung quer zur Streckenlängsrichtung gesichert,, so daß er eine Abstüzung für das freie Schenkelende 4 des U--förrnigen Elementes 1 bilden kann, Im Mittelbereich weist dieser Sohlriegel eine Querbohrung auf und die freien Schenkelenden 4 weisen eine Gabel 22 auf, welche den Längsriegel 17 umgreift und durch Bolzen 23 mit diesem verbunden ist. Auf diese Weise wird das obere Ende der Pratze 14 des von der Ortsbrust enferntsren Sohlriegels 5 freigehalten, so daß der endgültige Ausbaurahmen mittels eines Bolzens 24 an diese Pratze 14 angeschlossen werden kann. Das untere Ende dieses endgültigen Ausbaurahmens ist mit 2 angedeutet. Es wird auf diese Art ermöglicht, daß der endgültige Ausbaurahmen bereits vor dem Rauben des provisorischen Ausbaurahmens im halben Bauabstand von diesem gesetzt werden kann. Die Transportvorrichtung, mittels v/elcher die U-förmigen Elemente im verkleinerten Zustand 1^s nach vorne transportiert werden, ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Wenn die endgültigen Ausbaurahmen in analoger Weise aus einem U-förmigen Ei einen t und einem Sohlriagei bestehen? so muß das Profil nur entsprechend den Umrißlinien 2 ausgeschrämt werden. Es wird dann die Sohle wieder etwa bis -über die Höhe der Sohlriegei, d.h. also etwa bis zur Hc-Liξ der Linie 26 aufgeschüttet, um eine Fahrbahn für die Schrämmaschine zu schaffen. Es ist ?..'3er auch möglich, nach Rauben der provisorischen Ausbaurahmen ringförmige Ausbaurahmen zu setzen. In diesem Fall muß ein kreisförmiges Ausbruchprofil ausgeschrämt werden, worauf dann ein wesentlich größerer Profilteil wieder aufgeschüttet werden muß, um eine Fahrbahn für die Schrämmaschine zu schaffen.

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Claims

■ ' · ι; :."■■■■ ':?i VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft in Wien (Österreich) Friedrichstraße 4 Patentansprüche :

1. Einrichtung für das Ausbauen einer mittels einer Streckenvortriebsmaschine, beispielsweise einer Schrämmaschine, vorgetriebenen Strecke oder eines Tunnels, mittels provisorischer Ausbaurahmen und anschließend mittels endgültiger Ausbaurahmen, wobei die provisorischen Ausbaurahmen einen kappenartigen Mittelteil und an diesen angelenkte, mittels hydraulischer Kolben--Zylinder-Aggregate längenveränderbare Seitenteile aufweisen, welche gemeinsam mit dem kappenartigen Mittelteil ein U-förmiges Element bilden, welches auf eine Rahmengröße, die innerhalb des Lichtprofils der gesetzten provisorischen Rahmen und außerhalb des größten Querprofils der Streckenvortriebsmaschine liegt, verkleinerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Strecken, deren endgültiger Ausbau mit rundum geschlossenen Ausbaurahmen erfolgt, die freien U-Schenkel (4) der U-förmigen Elemente (1) durch Sohlriegel (5) verbindbar sind, welche gegebenenfalls als Teile der endgültigen Ausbaurahmen (25) auf der Sohle verbleiben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Elemente (1) der provisorischen Ausbaurahmen (1, 5) ungefähr in der Firstmitte in zwei Hälften (6) geteilt sind, welche miteinander durch ein hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat (7, 8) setzbar verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-iörmigen Teile (1) der Ausbaurahmen zwischen je zwei Sohlriegel (5) .!.angeordnet und gegen diese zwei Sohlriegel (5) abgestützt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlriegel (5) an ihren beiden Enden aufwärts gerichtete Pratzen (14) aufweisen, deren obere Enden Anschlußstellen für die freien Schenkelenden von U-förmigen Teilen der endgültigen Ausbaurahmen (25)aufweisen.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen von Querbohrungen (15, 19) der Pratzen (14) für die Aufnahme von Verbindungsbolzen (2o, 24) gebildet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Pratzen (14) zweier benachbarter Sohlriegel (5) durch Längsriegel (17) verbindbar sind, an deren Mittelbereich die freien Enden (4) der U-förmigen Teilen (1) der provisorischen Ausbaurahmen anschließbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Längsriegel (17) der Strecke oder des Tunnels schuppenartig schräg angeordnet sind, wobei die der Ortsbrust zugewendeten Enden der Längsriegel die oberen Enden der aufwärts gerichteten Pratzen (14) übergreifen und gegenüber diesen gegen seitliche Verschiebung gesichert sind und die von der Ortsbrust abgewendeten Enden der Längsriegel an den unteren Bereich der Pratzen (14) angeschlossen sind.

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