DE2944305C2 - Control unit for a tunnel boring machine - Google Patents

Control unit for a tunnel boring machine

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DE2944305C2 DE19792944305 DE2944305A DE2944305C2 DE 2944305 C2 DE2944305 C2 DE 2944305C2 DE 19792944305 DE19792944305 DE 19792944305 DE 2944305 A DE2944305 A DE 2944305A DE 2944305 C2 DE2944305 C2 DE 2944305C2
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Description

In seinem grundsätzlichen Aufbau ist das Steuerleitgerüt für die TunncivoiiriebsmaicMiie I mit einer Meßanordnung 5 zum Bestimmen der Lage einer Längsachse 2 der Tunnelvortriebsmaschine 1 relativ zu einer Längsachse 3 eines hinter der Tunnelvortriebsmaschine 1 liegenden, ausgebauten Tunnelabschnittes 4 einerseits und der Querneigung der Tunnelvortriebsmaschine 1 andererseits, der Meßanordnung 5 zugeordneten Meßumformern 6, einem an die Meßumformer 6 angeschlossenen, numerischen Abweichungs- und Steuerwerte errechnenden elektrischen Rechner 7 und einem an den Rechner 7 angeschlossenen, die numerischen Abweichungs- und Steuerwerte optisch anzeigenden Anzeigegerät 8 ausgerüstet. Die besagte Meßanordnung 5 ist zum einen Teil in der Tunnelvor- π triebsmaschine 1 angeordnet bzw. befestigt und zum anderen Teil im ausgebauten Tunnelabschnitt 4. Das Anzeigegerät 8 ist in der Tunnelvortriebsmaschine 1 angeordnet, und zwar im Bereich des Steuerstandes 9 derTunntlvortriebsmaschine 1.In its basic structure, the control unit is for the TunncivoiiriebsmaicMiie I with a Measuring arrangement 5 for determining the position of a longitudinal axis 2 of the tunnel boring machine 1 relative to a longitudinal axis 3 of a developed tunnel section 4 located behind the tunnel boring machine 1 on the one hand and the bank of the tunnel boring machine 1 on the other hand, associated with the measuring arrangement 5 Measuring transducers 6, one connected to the measuring transducer 6, numerical deviation and Control values calculating electrical computer 7 and a connected to the computer 7, the Numerical deviation and control values optically indicating display device 8 equipped. That said Measuring arrangement 5 is arranged or fastened on the one hand in the tunneling machine 1 and on the other hand the other part in the removed tunnel section 4. The display device 8 is in the tunnel boring machine 1 arranged, specifically in the area of the control stand 9 of the tunneling machine 1.

Im einzelnen besteht die Meßanordnung 5 aus einem in der Tunnelvortriebsmaschine 1 angeordneten Kreiselkompaß 10, der den Winkel zwischen der Längsachse 2 der Tunne'.vortriebsmaschine l und einer r-nsfesten Achse in einer Horizontalebene bestimmt, und aus einem geschlossenen Schlauchwaagesystem 11 (das ist ein kommunizierendes Röhrensystem) mit vier untereinander in Verbindung stehenden Rohrzweigen 12, 13, von denen drei 12 in der Tunnelvortriebsmaschine 1 in einer Horizontalebene derselben an den Ecken eines gleichschenkligen, zur Langsachse 2 der Tunnelvortriebsmaschine 1 symmetrischen Dreiecks angeordnet sind (vgl. F i g. 2), während der vierte Rohr/weig 13 im ausgebauten Tunnelabschnitt 4 angeordnet ist. Mit Hilft; dieses Schlauchwaagesystems 11 werden die Langs- und Querneigung der Tunnelvurtriebsmaschine 1 und der vertikale Abstand eines Punktes der Längsachse 2 der Tunnelvortriebsmaschine 1 von der Längsachse 3 des ausgebauten Tunnelabschnittes 4 gemessen. Ferner besitzt die Meßanordnung 5 noch einen im ausgebauten Tunnelabschnitt 4 angeordneten Entfernungsmesser 14 zum Bestimmen der Entfernung eines Punktes 15 auf der Rückseite eines Nachläufers 16, der mit vorgegebenem Abstand hinter der Tunnelvortriebsmaschine 1 angeordnet ist und den Tunnelquerschnitt im wesentlichen ausfüllt, vom ausgebauten Tunnelabschnitt 4.In detail, the measuring arrangement 5 consists of a gyro compass arranged in the tunnel boring machine 1 10, the angle between the longitudinal axis 2 of the tunnel tunneling machine 1 and a r-nsfesten Axis determined in a horizontal plane, and from a closed hose leveling system 11 (that is a communicating pipe system) with four interconnected pipe branches 12, 13, of which three 12 in the tunnel boring machine 1 in a horizontal plane of the same at the corners of one Isosceles triangle arranged symmetrically to the longitudinal axis 2 of the tunnel boring machine 1 are (see. Fig. 2), while the fourth pipe / weig 13 im dismantled tunnel section 4 is arranged. With help; this hose leveling system 11 are the long and Transverse inclination of the tunnel excavation machine 1 and the vertical distance of a point on the longitudinal axis 2 of the Tunnel boring machine 1 measured from the longitudinal axis 3 of the removed tunnel section 4. Further the measuring arrangement 5 also has a range finder 14 arranged in the removed tunnel section 4 to determine the distance of a point 15 on the back of a follower 16, which is with a predetermined Distance behind the tunnel boring machine 1 is arranged and substantially fills the tunnel cross-section, from the removed tunnel section 4.

Der Kreiselkompaß 10 besitzt eine Genauigkeit von einem '/|0Grad. Der aus einem Mikroprozessor bestehende elektrische Rechner 7 ist für jine F.rrechnung der Abweichungen der Tunnelvortriebsmaschine von einem vorgebbaren Tunnelverla"-C eingerichtet. Im übrigen erkennt man in der Fig-ir, daß an den elektrischen Rechner 7 ein weiteres, außerhalb des Bereiches der Tunnelvortriebsmaschine 1 angeordnetes Parallelanzeigegerät 17 angeschlossen ist, mit dein die Steuerung der Tunnelvortriebsmaschine 1 in einer Bauleitung überwacht wird.The gyrocompass 10 has an accuracy of one '/ | 0 degrees. The existing of a microprocessor electrical machine 7 is the tunneling machine from a predeterminable Tunnelverla "for jine F.rrechnung the deviations - Ready C Moreover, it can be seen in the Fig ir that further to the electric machine 7, which is outside the range. Tunnel boring machine 1 arranged parallel display device 17 is connected, with which the control of the tunnel boring machine 1 is monitored in a construction management.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patenlansipnjehe:Sponsorship: 1. Steuerleitgeräi für eine Tunnelvortriebsnaschine mit einer Meßanordnung zum Bestimmen der Lage einer Längsachse der Tunnelvortriebsmaschi- ί ne relativ zu einer Längsachse eines hinter der Tunnelvortriebsmaschine liegenden, ausgebauten Tunnelabschnittes einerseits und der Querneigung der Tunnelvortriebsmaschine andererseits, der Meßanordnung zugeordneten Meßumformern, einem in an die Meßumformer angeschlossenen, numerische Abweichungs- und Steuerwerte errechnenden elektrischen Rechner und wenigstens einem an den Rechner angeschlossenen, die numerischen Abweichungs- und Steuerwerte optisch anzeigenden Anzeigegerät, wobei die Meßanordnung zum einen Teil in der Tunnelvortriebsmaschine. zum anderen Teil im ausgebauten Tunnelabschnitt und das Anzeigegerät in der Tunnelvortriebsmaschine im Bereich von deren Steuerstand angeordnet sind. dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung (5^ aus einem in der Tunnelvortriebsmaschine (1) angeordneten, den Winkel zwischen der Längsachse (2) der Tunnelvortriebsmaschine (1) und einer ortsfesten Achse in einer Horizontalebene 2ί bestimmenden Kreiselkompaß (10). einem die Längs- sowie Querneigung der Tunnelvortriebsmatchine (1) und Jen vertikalen Abstand eines Punktes der Längsachse (2) der Tunnel vortriebsmaschine (1) von der Langsachse (3) des ausgebauten Tunnelabschnittes (4) bestimmenden Schlauchwaagesystem1. Control unit for a tunnel boring machine with a measuring arrangement for determining the position of a longitudinal axis of the tunneling machine ί ne relative to a longitudinal axis of a developed one located behind the tunnel boring machine Tunnel section on the one hand and the transverse slope of the tunnel boring machine on the other hand, the measuring arrangement assigned transducers, a numerical one connected to the transducers Deviation and control values calculating electrical computer and at least one to the Computer connected, the numerical deviation and control values visually displaying Display device, the measuring arrangement partly in the tunnel boring machine. on the other hand Part in the expanded tunnel section and the display device in the tunnel boring machine in the Area of the control station are arranged. characterized in that the measuring arrangement (5 ^ from one in the tunnel boring machine (1) arranged, the angle between the longitudinal axis (2) of the tunnel boring machine (1) and a stationary axis in a horizontal plane 2ί determining gyrocompass (10). one the longitudinal and transverse inclination of the tunnel driving matchine (1) and the vertical distance of a point on the longitudinal axis (2) of the tunnel boring machine (1) from the longitudinal axis (3) of the removed tunnel section (4) determining the hose weighing system (11) mit vier untereinander in Verbindung stehenden Rohr/weigen (12, 13). von denen drei (12) in der Tunnelvortnebsmasehi.ie(l)ii einer Horizontalebene derselben an den Ecken eines Dreiecks und deren » vierter (13) im ausgebauten ' unnelabschnitt (4) angeordnet sind, und einem im ausgebauten Tunnelabschnitt (4) angeordneten Entfernungsmesser (14) /um Bestimmen der Entfernung eines Punktes (15) auf der Rückseite eines mit vorgegebe- w nem Abstand hinter der Tunnelvortriebsmaschine (1) angeordneten, den TunnWquerschnitt im wesent liehen ausfüllenden Nachläufers (16) von ausgebauten Tunnelabschnitt (4) besteht.(11) with four interconnected pipe / weigen (12, 13). of which three (12) are arranged in the Tunnelvortnebsmasehi.ie (l) ii of a horizontal plane of the same at the corners of a triangle and their »fourth (13) are arranged in the developed tunnel section (4), and a range finder arranged in the developed tunnel section (4) (14) / to determining the distance of a point (15) on the rear one with a predefined w nEM distance behind the tunneling machine (1) is arranged, is the TunnWquerschnitt in Wesent loan filling slave member (16) of removed tunnel section (4). 2. Steiierleilgerat nach Anspruch I, dadurch 4S gekennzeichnet, daß der Kreiselkompaß (10) eine Genauigkeit von einem /mGrad aufweist.2. Steiierleilgerat according to claim I, characterized 4S characterized in that the gyro compass (10) has an accuracy of one / mdegree. J. Steucrleitgerat nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gckenn/eich.iet. daß die drei in der Tunnelvorlncbsmaschine (1) angeordneten Rohr zweige (12) des Schlaiichwaagrsystems (11) an den Ecken eines gleichschenkligen, zur Längsachse (2) tier Tunnelvortriebsmaschine (1) symmetrischen Dreiecks liegen.J. Steucrleitgerat according to claim 1 or 2. thereby gckenn / eich.iet. that the three in the Tunnel feed machine (1) arranged tube branches (12) of the Schlaiichwaagrsystems (11) to the Corners of an isosceles, symmetrical to the longitudinal axis (2) tier tunnel boring machine (1) Triangle. 4. Steuerleitgerät nach einem der Ansprüche I bis ss4. Control unit according to one of claims I to ss 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Rechner (7) aus einem Mikroprozessor besteht.3, characterized in that the electrical Computer (7) consists of a microprocessor. ν Steuerlcitgerät nach einem der Ansprüche 1 bisν control unit according to one of claims 1 to 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Rechner (7) fur eine I rrcihnung der Abweichungen Mi der runnelvortriebwn.i.chme (1) von einem voreeb baren I ünnelvcrlaul eingerichtet ist.4, characterized in that the electrical computer (7) for an indication of the deviations Mi the runnelvortriebwn.i.chme (1) from a voreeb baren I ünnelvcrlaul is set up. 6. Slcucrleitgcräl nach einem der Ansprüche I bis6. Slcucrleitgcräl according to one of claims I to 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den elektrischen Rechner (7) ein weiteres, außerhalb des Bereiches der1 Tunnclvörtfiebsniäschiiie (1) angeordnetes Pardllclanzeigdgefäi (17) angeschlossen ist.5, characterized in that a further, arranged outside the range of 1 Tunnclvörtfiebsniäschiiie (1) Pardllclanzeigdgefäi (17) is connected to the electric machine (7). Die Erfindung betrifft ein dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechendes Steuerleitgerät für eine Tunnelvortriebsmaschine.The invention relates to the preamble of Claim 1 corresponding control unit for a tunnel boring machine. Bei einem aus der Praxis bekannten Steuerleitgeräl dieser Art besteht die Meßanordnung aus einem im ausgebauten Tunnelabschnitt angeordneten Lasergerät, dem in der Tunnelvortriebsmaschine zvvei mit Abstand voneinander in zur Längsachse der Tunnelvortriebsmaschine senkrechten Ebenen angeordnete Zieltafeln zugeordnet sind, und einem Inklinometer zum bestimmen des Winkels zwischen der Senkrechten der Tunnelvortriebsmaschine und der Vertikalen in der zur Längsachse der Tunnelvortriebsmaschine senkrechten Ebene. Als nachteilig ist anzusehen, daß dieses Steuerleitgerät nur zum Auffahren geradliniger Tunnel eingesetzt werden kann und dann, wenn die Tunnelvortriebsmaschine einen den Tunnelquerschnitt im wesentlichen ausfüllenden Nachläufer aufweist, überhaupt nicht brauchbar ist, weil der vom Lasergerät ausgesandte Laserstrahl durch den Nachläufer unterbrochen wird und nicht mehr auf die Zieltafeln trifft.In a control unit of this type known from practice, the measuring arrangement consists of an im removed tunnel section arranged laser device, which in the tunnel boring machine zvvei with distance from each other in to the longitudinal axis of the tunnel boring machine vertical planes arranged target plates are assigned, and an inclinometer to determine the angle between the vertical of the tunnel boring machine and the vertical in the to Longitudinal axis of the tunnel boring machine vertical plane. A disadvantage is that this Control unit can only be used for driving straight tunnels and when the tunnel boring machine has a back-up which essentially fills the tunnel cross-section, at all cannot be used because the laser beam emitted by the laser device is interrupted by the follower and no longer hits the target boards. Bei anderen Steuerleitgeräten für Tunnelvortriebsmascninen ist es zwar auch schon bekannt, mit einem in der Tunnelvortriebsmaschine angeordneten, den Winkel zwischen der Längsachse der Tunnelvortriebsmaschine und einer ortsfesten Achse in einer Horizontalebene bestimmenden Kreiselkompaß zu arbeiten (DE-AS 12 70 513. DE-GM 78 26 222. Clückauf-Forschungshefte 2/1967. Seiten 97 bis 100. DE-OS 24 27 816) oder eine in der Tunnelvortriebsmaschine befestigte, die Langs· bzw. Querneigung der Tunnelvoririebsmaschine besirmmende Wasserwaage einzusetzen (DE-OS 17 58 833 bzw. DE-OS 23 19 370). Das hat jedoch die Probleme um das Steuerleitgerät der oben näher beschriebenen Art einer mit vergleichsweise einfachen technischen Mitteln zu verwirklichenden Lösung bisher nicht naher gebracht.With other control devices for tunneling machines it is already known, with one arranged in the tunnel boring machine, the angle to work between the longitudinal axis of the tunnel boring machine and a fixed axis in a horizontal plane determining gyro compass (DE-AS 12 70 513. DE-GM 78 26 222. Clückauf research books 2/1967. Pages 97 to 100. DE-OS 24 27 816) or one in the tunnel boring machine fortified the longitudinal or transverse inclination of the tunnel propulsion machine Use appropriate spirit level (DE-OS 17 58 833 or DE-OS 23 19 370). That has however, the problems with the control unit of the type described in more detail above are compared with simple technical means to achieve a solution so far not brought closer. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerleitgerät der eingangs genannten Gattung anzugeben, welches auch zum Auffahren gekrümmter Tunnel eingesetzt werden kann, und /war auch dann, wenn die Tunnelvortriebsmaschine einen den Tunnelquerschnitt im wesentlichen ausfüllenden Nachlaufer aufweist.The invention is based on the object of specifying a control unit of the type mentioned at the beginning, which can also be used to drive curved tunnels, and / was also then, when the tunnel boring machine has a back-up which essentially fills the tunnel cross-section having. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruches 1The inventive solution to this problem results from the characterizing part of claim 1 Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen dann, daß mit verhältnismäßig einfachen konstruktiven Mitteln, namlicn Kreiselkompaß. Schlauchw,iagesystem und Entfernungsmesser, alle /ur eindeutigen Bestim mung der Position der funnelvortriebsmaschine erfor derlichen Daten erlabt weruen. ohne dali es einer Sithtvcrbindung /wischen ausgebautem Tunnelah scnnitt und fiinnelvortnebsmaschine bedarf Folglich kann das Steuerleitgerät nunmehr auch bei den verschiedensten Tunnelvortriebsmaschinen zum Auf fahren gekrümmter Tunnel eingesetzt werdenThe advantages achieved by the invention exist then that with relatively simple constructive Means, namely gyrocompass. Hose w, iagesystem and rangefinder, all of which are unambiguous determination of the position of the tunnel boring machine Such data are granted. without dali there is one Sithtv connection / between the developed tunnel near Cutting and finishing machine is therefore required the control unit can now also be used on a wide variety of tunnel boring machines driving curved tunnels are used fur die weiter'.· Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten, deren bevorzug te sich aus den Patentansprüchen 2 bis h ergebenFor the further development there are several possibilities within the scope of the invention, the preferred ones of which result from patent claims 2 to h Im folgenden wird <iie f ι1 mlunp anh ml einer ein Ausfuhrungsbeispiel darstellenden Zeicnnung erläutert; i In the following, <iie f ι 1 mlunp anh ml of an exemplary embodiment illustrates a representative Zeicnnung; i Ftgi I in eiriehi Längsschniti einen Tunnel und eine darin befindliche Tunnelvortriebsmaschine mit Steuerleitgerät undFtgi I in eiriehi longitudinal section a tunnel and a tunnel boring machine with control unit and Fig,2 in einer Aufsicht die Anordnung eines Teils eines Schlaiichwaagesystems des Steucrleitgerätes.2 shows the arrangement of a part in a plan view a hose weighing system of the control unit.
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