DE29510386U1

DE29510386U1 - Tunnelvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE29510386U1
Application number: DE29510386U
Authority: DE
Original assignee: Alp Westf Berg & Tunneltechnik
Current assignee: Sandvik Mining and Construction GmbH
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2005-06-28
Also published as: CA2152687A1; ATA127194A; AT405080B; CA2152687C; ITMI951383A1; ITMI951383A0; IT1277196B1

Description

Alpine Westfalia Berg- und Tunneltechnik GmbH & Co.
in Lünen (Deutschland)

Tunnelvortriebsmaschine

Die Neuerung bezieht sich auf eine Tunnelvortriebsmaschine mit rotierenden Bohrwerkzeugen mit wenigstens einer gegen die Tunnelwand oder Tübbinge anstellbaren Abstützung.

Eine Tunnelvortriebsmaschine der eingangs genannten Art ist beispielsweise der DE-Al 3114899 zu entnehmen. Bei der bekannten Einrichtung handelt es sich um eine für Hartgestein- oder standfeste Böden geeignete T\annelvortriebsmaschine mit rotierendem Bohrkopf. Der Bohrkopf ist mit Rollenmeißeln oder Schrämmeißeln bestückt. Weiters ist ein Erektor zum Versetzen von Tübbingen vorgesehen. Die Maschine wird über Wider lager arme, die sich schräg nach vorne und in Richtung an die Tunnelwand erstrecken, gegen die Stirnflächen der Tübbinge verspannt und die Vorschubkraft für den Bohrkopf wird von der Stirnfläche der Tübbinge aufgenommen.

Eine derartige Vorrichtung kann naturgemäß dann, wenn gebräches Gebirge vorliegt, nicht immer ohne Gefahr verwendet werden. Insbesondere wenn Bohrwerkzeuge zum Einsatz gelangen, welche nicht auf einer vollflächigen Scheibe angeordnet sind und lediglich an rotierenden Armen entsprechende Werkzeuge angeordnet sind, führt der Umstand, daß die Tunnelröhre nicht bis unmittelbar an die 0 Ortsbrust abgestützt ist, zu einer Gefährdung des Bereiches in unmittelbarer Nähe der Ortsbrust. Der Bereich zwischen der Stirnfläche der Tübbinge, an welcher die Widerlagerarme angreifen und der Ortsbrust bleibt bei den bekannten Einrichtungen weitgehend ungeschützt und es sind zumindest Abschnitte dieses Bereiches immer ungesichert.

Die Neuerung zielt nun darauf ab, eine Tunnelvortriebsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher auch bei gebrächem Gebirge die Gefahr eines Einbruches von Firste oder Wandteilen im Bereich der Ortsbrust bzw. der Bohrwerkzeuge vermieden wird und eine Abstützung bis unmittelbar an die Ortsbrust erreicht wird. Zur Lösung· dieser Aufgabe besteht die Neuerung im wesentlichen darin, daß im Bereich der Bohrwerkzeuge ein verlorener Schild in Vortriebsrichtung verschiebbar angeordnet ist, und daß der Schild über Widerlagerarme in Vortriebsrichtung an der Vortriebsmaschine der Anpreßvorrichtung oder der Stirnseite gesetzter Tübbinge abgestützt ist. Dadurch, daß ein derartiger verlorener Schild in Vortriebsrichtung verschiebbar angeordnet ist, wird die Möglichkeit geschaffen, den verbleibenden Bereich der Tunnelröhre zwischen gesetzen Tübbingen und der Ortsbrust durch den verschiebbaren verlorenen Schild zu sichern, wobei die Abstützung bzw. die Krafteinleitung für die Reaktionskräfte der Tunnelvortriebsmaschine weiter in bekannter Weise über, die Stirnseite gesetzter Tübbinge oder geeignete Anpreßvorrichtung erfolgt.

In besonders einfacher Weise ist die neuerungsgemäße Ausbildung so getroffen, daß der verlorene Schild wenigstens einen einwärtsragenden Flansch bzw. Anschlag für den Angriff der Widerlagerarme bzw. die Abstützung an gesetzten Tübbingen aufweist.

Der in Längsrichtung bzw. Vortriebsrichtung verschiebbare verlorene Schild wird durch Anpreßvorrichtungen nicht kraftschlüssig mit dem Schildteil verbunden, da er ja in Vortriebsrichtung verschoben werden soll, wobei gleichzeitig eine entsprechende Abstützung der Maschine erfolgen soll. Die Anpreßvorrichtung wird somit nicht kraftSchlussig mit dem Schildteil verbunden und die Anschlagfläche des Schildteiles kann an der Anpreßvorrichtung zur Anlage gelangen. Wesentlich ist, daß der verlorene Schild mitgenommen werden kann und gleichzeitig die entsprechende Abstützung beispielsweise über die Stirnflächen gesetzter Tübbinge 5 ermöglicht wird, wofür die Auslegerarme beispielsweise zwischen dem einwärts ragenden Flansch bzw. Anschlag des verlorenen

Schildes und der Stirnseite der gesetzten Tübbing nach auswärts schwenkbar an der Stirnseite gesetzter Tübbinge angreifen.

Urn eine vollständige Sicherung gegen hereinbrechendes Gestein zu gewährleisten, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß der verlorene Schild mit einem Teil seines Mantels gesetzte Tübbinge außen umgreift, wobei vorzugsweise der verlorene Schild zwischen Flansch bzw. Anschlag und seinem Hinterende eine axiale Länge aufweist,, welche wenigstens der axialen Länge eines Tübbings entpricht. Eine derartige Bemessung der Länge des verlorenen Schildes stellt sicher, daß im hinteren Bereich des Schildkörpers eine vollständige Gebirgssicherung erfolgen kann, wobei der Schild unmittelbar nach einem Abschlag nachgefahren werden kann und ein weiterer Tübbing im bereits gesicherten Bereich gesetzt werden kann. Das Schneidrad kann bei einer derartigen Ausbildung offen ausgebildet, sein, wie dies insbesondere für gebräches Gebirge häufig der Fall ist. Durch die Verwendung eines verlorenen Schildes kann hier dennoch eine Abstützung bis an die Vorderkante des Bohrwerk2;euges erzielt werden, wobei .vorzugsweise die Ausbildung so getroffen ist, daß der verlorene Schild die Bohrwerkzeuge bis zur Ortsbrust übergreift.

Um die Verschiebbarkeit des verlorenen Schildes relativ zur Tunnelvortriebsmaschine in keiner Weise zu beeinträchtigen, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß sich der einwärts ragende Flansch bzw. der Anschlag über Teilbereiche des Umfangs erstreckt, welche in wenicfstens einer Drehstellung der Bohrwerkzeuge mit freien Bereichen derselben fluchten, sodaß bei Stillstand des Bohrwerkzeuges cfegebenenfalls ein Verschieben des verlorenen Schildes auch über die Vorderkante des Bohrwerkzeuges hinaus ohne weiteres möglich ist. Eine derartige Position ist aber insbesondere für das gesicherte Zurückziehen des Bohrwerkzeuges von Bedeutung, da ja in dieser Position der verlorene Schild in seiner Position an der Ortsbrust verbleiben soll. Um das Bohrwerkzeug sicher zurückziehen zu können, kann es vorteilhaft sein, radial auswärtige Bereiche klappbar auszubilden, wobei größere Flügel vorgesehen sein können, welche von der Orts-

brüst weg nach hinten cjeklappt werden können. Eine derartige Ausbildung hat den Vorteil, daß zum Zweck des Einklappens des Bohrwerkzeuges kein separates Vorschneiden erforderlich ist. Die Vortriebsmaschine ist nach einem Einschwenken der Widerlagerarme für Reparatur- und Umrüstzwecke leicht aus der Tunnelröhre wieder herauszuverfahren, wobei der Schildkörper in der Tunnelröhre verbleibt. Eine alternative Ausführung sieht zusätzliche Vortriebspressen vor, die an dem Widerlager der Wider lager arme angeordnet sind und gegen die Stirnfläche der Tübbinge gepreßt werden, wodurch das Nachziehen des Schildes bei dieser Ausführung entfallen kann. Dies hat den Vorteil, daß während des gesamten Vortriebs eine Sicherung des gebrächen Gebirges durch den verlorenen Schild zwischen Bohrkopf und gesetzter Tübbinge besteht.

Die Neuerung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles einer Tunnelvortriebsmaschine und deren Alternativausführung näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht der neuerungsgemäßen Tunnelvortriebsmaschine, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht auf den verlorenen Schild in Richtung des Pfeiles II von einer Position hinter dem Schneidwerkzeug aus gesehen und Fig. 4 und 5 eine Seitenansicht einer alternativen Ausführung der neuerungsgemäßen Tunnelvortriebsmaschine in unterschiedlicher Arbeitsposition.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Tunnelvortriebsmaschine bezeichnet. Die Tunnelvortriebsmaschine verfügt über von Meißeln gebildete Schneidwerkzeuge 2, welche an rotierenden Armen 3 festgelegt sind. In der Tunnelröhre sind Tübbinge 4 gesetzt, deren vorderster Tübbing eine mit 5 bezeichnete Stirnfläche aufweist, welche der Ortsbrust 6 zugewa,ndt ist. Es sind Widerlagerarme 7 vorgesehen, welche radial auswärts über hydraulische Zylinderkolbenaggregate 8 verschwenkbar sind und gegen die Stirnflächen 5 der Tübbinge 4 gepreßt werden können. Ein Anstellen der Bohrwerkzeuge 2 in Vortriebsrichtung 9 kann durch die Widerlagerarme 7 erfolgen. Die Tunnelvortriebsmaschine kann weiter durch radi-

ale Abstützungen 10 sowie gegebenenfalls eine rückwärtige Abstützung 11 in der Tunnelröhre stabilisiert werden. In der Darstellung nach Fig. 1 ist weiters ein Erektorarm 12 schematisch dargestellt, über welchen Tübbinge an die Tunnelwand angestellt werden können.

Die Arme 3 des Bohrwerkzeuges können über hydraulische Zylinderkolbenaggregate 13 nach hinten verschwenkt werden, um die Tunnelvortriebsmaschine 1 entgegen der Vortriebsrichtung 9 aus der Tunnelröhre wiederum herauszubewegen.

Im Bereich der Schrämwerkzeuge 2 bzw. der Arme 3 ist ein verlorener Schild 14 angeordnet, dessen Hinterkante 15 wenigstens ein Tübbingsegment 4 übergreift. Es ist eine radial einwärts ragende Abstützung 16 ersichtlich, über welche der verlorene Schild 14 in Vortriebsrichtung 9 durch die Widerlagerarme 7 verschoben werden kann, wobei das Vorderende 17 des verlorenen Schildes 14 die rotierenden Arme 3 bzw. die Bohrwerkzeuge 2 übergreift.

Wie sich, aus den Darstellungen nach Fig. 2 und 3 ergibt, sind zwischen in ümfangsrichtung benachbarten Armen 3, welche die Bohrwerkzeuge 2 tragen, jeweils Freiräume 18 vorgesehen. Die Tübbingsegmente 4 werden, wie insbesondere in Fig. 3 ersichtlieh, über Erektorarme 12 in ihre Position am Umfang der Tunnelröhre ausgeschwenkt. Der radial einwärts ragende Ringbord 16 des verlorenen Schildes 14 kann sich in Umfangsrichtung über Teilbereiche erstrecken, welche dem Zentriwinkel der Freiräume 18 im wesentlichen entsprechen und mit diesen in einer bestimmten 0 Drehlage der Schrämwerkzeuge fluchten. Alternativ kann durch Verschwenkung der Arme 3 nach hinten die Projektion der Schrämwerkzeuge auf einen Umfang gebracht werden, welcher kleiner ist als der Innenumfang des Flansches bzw. Ringbordes 16, sodaß auch durch eine derartige Maßnahme ein Ausbringen der Tunnelvortriebsmaschine 1 dann möcflich ist, wenn der Ringflansch 16 sich über den gesamten Umfang erstrecken sollte.

Im Inneren der Streckenvortriebsmaschine ist ein Abfördermittel 19 schematisch angedeutet. Die Erektorarme 12 sind in Streckenvortriebsmaschinen-Längsrichtung verschieblich an einem Teil der Strecken- bzw. Tunnelvortriebsmaschine 1 abgestützt.
5

Fig. 4 und 5 zeigen eine alternative Ausführung der Tunnelvortriebsmaschine 1, in der zusätzliche Vortriebspressen 20 an dem Widerlager 21 der Widerlagerarme 7 gegen die Stirnfläche 5 gepreßt werden, wobei in Fig. 4 die Startposition mit eingefahrenen Vortriebspressen und in Fig. 5 die Tunnelvortriebsmaschine nach einem Arbeitshub dargestellt ist.

Claims

Schutzansprüche :

1. Tunnelvortriebsmaschine mit rotierenden Bohrwerkzeugen mit wenigstens einer gegen die Tunnelwand oder Tübbinge anstellbaren Abstützung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bohrwerkzeuge (2) ein verlorener Schild (14) in Vortriebsrichtung (9) verschiebbar angeordnet ist, und daß der Schild (14) über Widerlagerarme (7) in Vortriebsrichtung (9) an der Vortriebsmaschine, der Anpreßvorrichtung oder der Stirnseite (5) gesetzter Tübbinge (4) abgestützt ist.

2. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verlorene Schild {14) wenigstens einen einwärtsragenden Flansch bwz. Anschlag {16) für den Angriff der Widerlagerarme (7) bzw. die ,Abstützung an gesetzten Tübbingen (4) aufweist.

3. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verlorene Schild (14) mit einem Teil seines Mantels gesetzte Tübbinge (4) außen umgreift.

4. Tunnelvortriebsmaschine {1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verlorene Schild (14) die Bohrwerkzeuge (2) bis zur Ortsbrust (6) übergreift.

5. Tunnelvortriebsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verlorene Schild {14) zwischen Flansch bzw. Anschlag (16) und seinem Hinterende (15) eine axiale Länge aufweist, welche wenigstens der axialen Länge eines 0 Tübbings (4) entpricht.

6. Tunnelvortriebsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der einwärts ragende Flansch bzw. der Anschlag (16) über Teilbereiche des Umfangs erstreckt, welche in wenigstens einer Drehstellung der Bohrwerkzeuge (2) mit freien Bereichen (18) derselben fluchten.

7. Tunnelvortriebsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Vortriebspressen (20) an dem Widerlager der Widerlagerarme (7) angeordnet sind, die gegen die Stirnfläche (5) der Tübbinge (4) gepreßt werden.