DE3128278A1

DE3128278A1 - Excavating apparatus, in particular for driving tunnels with large, non-circular cross-sections

Info

Publication number: DE3128278A1
Application number: DE19813128278
Authority: DE
Inventors: Hans-Günter 4600 Dortmund Follert; Werner 8122 Penzberg Kampmann; Herbert 4715 Ascheberg Rzepka; Eberhart 4670 Lünen Unger
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1983-02-03

Abstract

The invention relates to an excavating apparatus for excavating the heading face during the driving of tunnels with large, non-circular cross-sections by the shield driving method. According to the invention, the heading face of large area is attacked by a multiplicity of excavating tools (26, 27, 65, 71) which consist of plough bodies, cutting teeth and/or driven shearing heads and the like and of which at least one excavating tool in front of the shield cutting edge produces a free cut of accurate profile. The excavating tools can be arranged on one-piece or multi-piece swivel arms (14, 50) or are guided on working platforms (62, 63, 64) which are arranged at a distance one above the other. <IMAGE>

Description

Titel: Abbaueinrichtung, insbesondere für den VortriebTitle: Mining facility, especially for tunneling

von Tunnels mit großen, nicht-kreisförmigen Querschnitten Die Erfindung betrifft eine Abbaueinrichtung zum Abbau der Ortsbrust beim Schild- oder Messerschildvortrieb unterirdischer Bauwerke, insbesondere von Tunnels u.dgl. mit großen nicht-kreisförmigen Querschnitten. of tunnels with large, non-circular cross-sections The invention relates to an excavation device for excavating the face when driving shield or knife shields underground structures, in particular tunnels and the like with large non-circular ones Cross-sections.

FUr den Tunnelvortrieb im Felsgestein oder in Lockerböden sind mit einem Schneidkopf oder einem Schürfrad versehene Vollschnittmaschinen bekannt, die um die Schildachse drehbar und gegen die Ortsbrust ausfahrbar im Schild gelagert sind (DE-OS 27 45 447). Es ist bei solchen Maschinen auch bekannt, die Abbauwerkzeuge in radialer Richtung verstellbar an dem umlaufenden Schneidarm anzuordnen oder aber die Schneidarme teleskopartig verlängerbar auszuführen, wodurch sich auch Querschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern schneiden lassen (DE-PS 12 33 806). Um Vollschnittmaschinen auch für das Auffahren von Tunnels mit nicht-kreisförmigen Querschnitten einsetzen zu können, hat man vorgeschlagen, den umlaufenden Schneidkopf mit radial beweglichen Werkzeugen auszurüsten, die durch eine dem gewünschten Tunnelprofil entsprechende Kulissenführung in ihrer Radialbewegung gesteuert werden (DE-OS 29 13 129).For tunneling in rock or in loose soil are with a cutting head or a scraper provided full headers known that rotatable around the shield axis and mounted in the shield so that it can be extended against the face are (DE-OS 27 45 447). In such machines it is also known to use the mining tools to be arranged adjustable in the radial direction on the rotating cutting arm or else execute the cutting arms telescopically extendable, which also cross-sections Have different diameters cut (DE-PS 12 33 806). To full headers can also be used for driving tunnels with non-circular cross-sections to be able to, it has been proposed to use the rotating cutting head with radially movable To equip tools that correspond to the desired tunnel profile through a Link guide are controlled in their radial movement (DE-OS 29 13 129).

Schließlich ist es auch bekannt, beim Schildvortrieb Teilschnittmaschinen in Gestalt von schwenkbaren Schneidarmen oder Schrämmaschinen einzusetzen (DE-PS 12 86 480).Finally, it is also known to use roadheaders when driving shields to be used in the form of swiveling cutting arms or cutting machines (DE-PS 12 86 480).

Bei den Vollschnittmaschinen mit rotiorandem Schneidkopf handelt es sich um außerordentlich schwere und teure Maschineneinrichtungen, deren Bauaufwand sich in unzuträglicher Weise dann erhöht, wenn diese Maschinen so ausgestaltet werden, daß sie sich auch für das Schneiden von nicht-kreisförmigen Profilen einsetzen lassen.The full headers with rotiorandem cutting head are extremely heavy and expensive machine equipment, their construction costs increases in an unacceptable manner if these machines are designed in such a way that that they can also be used for cutting non-circular profiles.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abbaueinrichtung zu schafen, mit der sich insbesondere große und nichtkreisförmige Profile, wie sie vor allem bei Eisenbahn-oder U-Bahntunnels sowie Straßentunnels gefordert werden, mit vertretbarem Maschinenaufwand und zugleich hohen Vortriebsleistungen im Schild- oder Messerschildvortriebsverfahren vertreiben lassen, und zwar insbesondere in nicht übermäßig harten Bodenschichten.The object of the invention is to create a mining facility with in particular large and non-circular profiles, such as those in particular Railway or underground tunnels as well as road tunnels are required with reasonable Machine effort and at the same time high advance rates in shield or knife shield tunneling methods can be driven away, especially in soil layers that are not excessively hard.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Abbaueinrichtung gelöst, die eine Mehrzahl an schneidend und/oder schälend arbeitenden Abbauwerkzeugen mit mindestens einem einen Konturenschnitt herstellenden Abbauwerkzeug aufweist.This object is achieved according to the invention with a dismantling device, with a multitude of cutting and / or peeling mining tools has at least one excavation tool producing a contour cut.

Die Erfindung vermeidet den Einsatz einer Vollschnittmaschine und verwendet statt dessen ein Teilschnittsystem, bei dem die großflächige Ortsbrust durch eine Mehr- oder Vielzahl einfacher, jeweils zur in Teilbereichen der Ortsbrust arbeitender Abbauwerkzeuge abgebaut wird, wobei mindestens ein Abbauwerkzeug einen dem Tunnelprofil entsprechenden konturengenauen Freischnitt vor der Schildschneide herstellt. Als Abbauwerkzeuge können einfache schälend arbeitende Hebelkörper, wie sie für die untertägige Gewinnung im Prinzip bekannt sind, oder auch angetriebene Schrämwerkzeuge, wie Schrämwalzen, Verwendung finden.The invention avoids the use of a full-face machine and instead uses a partial cutting system in which the large face by a multiple or number of simpler ones, each for partial areas of the face working mining tools is dismantled, at least one mining tool a contour-accurate cut-out in front of the shield cutting edge corresponding to the tunnel profile manufactures. Simple peeling lever bodies such as they are known in principle for underground mining, or they are driven Find cutting tools, such as cutting rollers, use.

Auch lassen sich Kombinationen solcher Abbauwerkzeuge einsetzen. Mit Hilfe von schälend arbeitenden Hebelkörpern l§t sich die Ortsbrust in langen Zügen hereinholen.Combinations of such dismantling tools can also be used. With Help from peeling lever bodies the face can be removed bring in in long gulps.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindung.-gemäßen Abbaueinrichtung sind in mehrere@ übereinanderliegenden Ebenen arbeitende, über die Tunnelbreite hin-und herbewagliche Abbauwerkzeuge, verzugsweise Hobelkörper vorgesehen. Diese Abbauwerkzeuge sind zweckmäßig an Führungen geführt, die zur Ortsbrust hin ausfahrbar an übereinanderliegenden Bühnen od.dgl. des Schildes angeordnet sind. FUr den Vortrieb der Abbauwerkzeuge entlang ihren Führungen kann z.B. ein Vorschubantrieb mit einer an den Führungen angeordneten Triebstockverzahnung od.dgl.In an advantageous embodiment of the dismantling device according to the invention are working in several superimposed levels across the width of the tunnel Removal tools that move back and forth, planar bodies are provided in some places. These Extraction tools are expediently guided on guides that can be extended to the face on stacked stages or the like. of the shield are arranged. For propulsion of the excavation tools along their guides, e.g. a feed drive with a arranged on the guides rack teeth or the like.

vorgesehen werden. Statt dessen lassen sich aber auch andere Vorschubantriebe, z.B. Ketten- oder Seilantriebe, Zylinderantriebe u.dgl. verwenden.are provided. Instead, other feed drives can also be used, e.g. use chain or rope drives, cylinder drives and the like.

Bei der vorgenannten Abbaueinrichtung wird zur Herstellung des konturengenauen Freischnittes vor dem Schild vorzugsweise ein Konturenschneidgerät verwendet, welches am vorderen Ende des Schildes an einer hier angeordneten Rundumführung geführt ist und aus einer Schrämwalze oder einen Hobelkörper od.dgl. bestehen kaun. Dabei ist die Anordnung in verteilhafter Weise so getroffen, daß das Konturenschneidgerät an der Außenkontur der Ortsbrust einen Einbruch herstellt, wodurch die Abbauarbeit der hin und herbewegten Abbauwerkzeuge erleichtert wird.In the case of the abovementioned dismantling device, the precise contour is used to produce the Free cut in front of the shield preferably uses a contour cutting device, which is guided on a circular guide arranged here at the front end of the shield and from a cutting roller or a planer body or the like. exist kaun. It is made the arrangement in a distributive manner so that the contour cutting device creates a collapse on the outer contour of the face, which causes the excavation work the floating removal tools is facilitated.

Bei einer anderen Abbaueinrichtung der erfindungsgemäßen Art ist mindestens ein mit Abbaiztrerkzeugen versehener Schwenkarm vorgesehen, der um eine in Vortriebsrichtung weisende Drehachse schwenkbar ii Schild gelagert ist.In another mining device of the type according to the invention, at least a swing arm provided with removal tools is provided, which swivel arm in the propulsion direction pointing axis of rotation pivotable ii shield is mounted.

Dieser Schwenkarm dient vorzugsweise zum Abbau des oberen, gewölbten Bereiches der Ortsbrust, während für den Abbau in Sohlbereich im Bedarfsfall ein gesondertes Abbaugerät, vorzugsweise ein an einem Ladeförderer entlangbewegter Hobel oder eine mit dem Ladeförderer zusammenwirkende Schrämmaschine zum Einsatz kommen kann.This swivel arm is preferably used to dismantle the upper, arched one Area of the face, while for mining in the base area if necessary separate dismantling device, preferably one moved along a loading conveyor Planer or a cutting machine interacting with the loading conveyor can be used can.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform besteht der S¢hwenkarm aus zwei um die gemeinsame Drehachse relativ zueinander schwenkbaren Schwenkarmteilen, die beide mit Uber ihre länge versetzt angeordneten Abbawrerkzeugen bestückt sein können und von denen der eine den linken Stoßbereich und der andere den rechten Stoßbereich abbaut. Fur die Schwenkbewegung des Schwenkarmes bzw. der Schwenkarmteile können herkömmliche Antriebe, z.B. Triebstockantriebe, Ketten-und Seilantriebe, Zylinderantriebe mit Klinken, Zahnkettenantriebe u.dgl. Verwendung finden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Schwenkarmteile über einen Schwenkantrieb, vorzugsweise einen Schwenkzylinderantrieb, untereinander zu verbinden. Dabei kann Jeweils der eine Schwenkarmteil im Schild unverrückbar festgelegt sein und das Widerlager für den die Abbauarbeit ausführendan anderen Schwenkarmteil bilden.In an expedient embodiment, the swivel arm consists of two swivel arm parts that can be swiveled relative to one another about the common axis of rotation, both of which are equipped with removal tools that are offset over their length can and of which one the left joint area and the other the right Reduces the impact area. For the swivel movement of the swivel arm or the swivel arm parts conventional drives, e.g. headstock drives, chain and rope drives, Find cylinder drives with pawls, toothed chain drives and the like. It exists also the possibility of the swivel arm parts via a swivel drive, preferably a swivel cylinder drive to connect with each other. In each case the a swivel arm part in the shield must be fixed and the abutment for which form the dismantling work executing on the other swivel arm part.

Um bestimmte Tunnelprofile konturengenau schneiden zu können, kann der Schwenkarm längenveränderlich und/oder um eine parallel zur Drehachse verlaufende Gelenkachse abknickbar ausgebildet sein. Auch besteht die Möglichkeit, daß Schwenklager des Schwenkarmes in der Höhe und/oder in der Seitenrichtung verstellbar anzuordnen.In order to be able to precisely cut certain tunnel profiles, the swivel arm is variable in length and / or around a parallel to the axis of rotation Articulated axis be designed to be kinkable. There is also the possibility that swivel bearings to arrange the swivel arm adjustable in height and / or in the lateral direction.

An dem Schwenkarm bzw. seinen Schwenkarmteilen können ebenfalls schälend und/oder schneidend arbeitende Abbauwerkzeuge in Gestalt von Hobelkörpern, Reißzähnen oder angetriebenen Schrämköpfen u.dgl. angeordnet sein. Der gesamte Schrämarm ist zweckmäßig in Vortriebsrichtung aus dem Schild ausfahrbar. Auch empfiehlt es sich, die Abbauwerkzeuge gegenüber dem Schrämarm zur Ortsbrust hin ausfahrbar anzuordnen0 Am freien Ende des Schwenkarmes kann das für den Konturenschnitt benötigte Abbauwerkzeug in Gestalt eines angetriebenen Schrämkopfes oder eines Hobelkörpers od.dgl. angeordnet werden. Zur Abstützung des Schwenkarmes gegenüber den auftretenden Biegekräften empfiehlt es sich, das freie Ende des Schwenkarmes gegen eine am Schildmantel angeordnete Gleitbahn, verzugsweise rollend, abzustützen.Peeling can also be performed on the swivel arm or its swivel arm parts and / or cutting tools in the form of planer bodies, fangs or driven cutting heads and the like. The entire Schrämarm is expediently extendable from the shield in the direction of advance. It is also recommended to arrange the excavation tools opposite the cutting arm so that they can be extended towards the face0 At the free end of the swivel arm can that for the contour cut Required excavation tool in the form of a powered cutting head or a planer body or the like. to be ordered. To support the swivel arm against the occurring For bending forces, it is recommended that the free end of the swivel arm against one on the shield jacket arranged slideway, preferably rolling, to support.

Die Erfindung umfaßt weiterhin eine Ausführungsform einer Abbaueinrichtung, bei welchem ein Schwenkarm mit mehreren winkelversetzt zueinander angeordneten, eine Drehbewegung um die gemeinssme Drehachse ausführenden Arbeitsarmen mit daran angeordneten Abbauwerkzeugen verwendet wird, Je nach dem zu schneidenden Profil können die Arbeitsarme unterschiedliche Längen aufweisen oder auf unterschiedliche Längen einstellbar sein. Die Arbeitsarme können winkelstarr oder auch winkelbeweglich zueinander ausgeführt sein, so daß sich ihr Winkelabstand verstellen läßt.The invention further comprises an embodiment of a mining device, in which a swivel arm with several angularly offset to one another, a rotary movement about the common axis of rotation executing working arms with it arranged excavation tools is used, depending on the profile to be cut the working arms can have different lengths or different Lengths can be adjustable. The working arms can be rigid or angularly movable be designed to each other so that their angular distance can be adjusted.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den einzellen Anspruches und der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein nicht-kreisförmiges Tunnelprofil, wie es z.B. für dem Schienen- oder Straßenverkehr dienende Tunnels vorgesehen wird; Fig. 2 eine erfindungsgemäß Abbaueinrichtung schematisch in einer Ansicht in Richtung auf die Ortsbrust; Fig. 5 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2; Fig. 4 in der Schnittdarstellung der Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform; Fig. 5 einen Querschnitt durch den Schwenkarm entsprechend der Schnittlinie V-V der Fig. 3; Fig. 6 eine Ausführungsvariante in einer Ansicht auf den zweiteiligen Schwenkarm der Abbaueinrichtung; Fig. 7 ebenfalls in einer Ansicht in Richtung auf die Ortsbrust eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abbaueinrichtung; Fig. 8 in einer Ansicht in Richtung auf die Ortibrust eine weitere erfindungsgemäße Abbaueinrichtung; Fig. 9 die Abbaueinrichtung nach Fig. 8 im Horizontalschnitt; Fig.10 einen Schnitt nach Linie X-X der Fig. 9.Further features of the invention emerge from the single claim and the following description of the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a non-circular tunnel profile, as e.g. tunnels serving rail or road traffic are provided; Fig. 2 a according to the invention degradation device schematically in a view in the direction of the Face; FIG. 5 shows a section along line III-III of FIG. 2; Fig. 4 shows a modified embodiment in the sectional view of FIG. 3; Fig. 5 a Cross section through the swivel arm according to the section line V-V of FIG. 3; Fig. 6 shows an embodiment variant in a view of the two-part swivel arm in FIG Dismantling facility; Fig. 7 also in a view in the direction of the face a further embodiment of a mining device according to the invention; Fig. 8 in a view in the direction of the Ortibrust another dismantling device according to the invention; 9 shows the dismantling device according to FIG. 8 in horizontal section; Fig. 10 is a section along line X-X of FIG. 9.

In Fig. 1 ist ein typisches Tunnelprofil eines dem Schienenverkehr dienenden Tunnels 10 dargestellt, des lichte Breite z0B0 zwölf bis zwanzig Meter und dessen lichte Höhe z.B. sechs bis zehn Meter beträgt. Der in den Tunnel eingebrachte Ausbau, hier ein Ortbetonausbau, ist mit 11 bezeichnet. Der Vortrieb des Tunnels mit dem nicht-kreisförmigen Profil erfolgt in bekannter Weise im Schildvortriebsverfahren unter Verwendung eines Vortriebs- oder Messerschildes, von dem in Fig. 2 lediglich das gewölbte Schilddach 12 angedeutet ist. In dem Vortrlebs- bzw. Messerschild ist eine Abbaueinrichtung gelagert, mit der die großflächige Ortsbrust 13 mit Hilfe von schneidend and/oder schälend arbeitenden Abbauwerkzeugen abgebaut wird.In Fig. 1, a typical tunnel profile is one of rail traffic Serving tunnel 10 shown, the clear width z0B0 twelve to twenty meters and its clear height is, for example, six to ten meters. The one brought into the tunnel Expansion, here an in-situ concrete expansion, is denoted by 11. Driving the tunnel with the non-circular profile is carried out in a known manner using the shield tunneling method using a propulsion or knife shield, of which in FIG. 2 only the curved shield roof 12 is indicated. In the Vorrlebs- or knife shield is a mining device stored with which the large face 13 with the help is broken down by cutting and / or peeling tools.

Die Abbaueinrichtung nach Fig. 2 weist einen Schwenkarm 14 auf, der aus zwei um eine gemeinsame, in Vortriebsrichtung weisende Drehachse 15 in Pfeilrichtung 16 und 17 schwenkbaren Schwenkarmteilen 14A und 14B besteht. Die Schwenkarmteile 14A und 14B sind in dem gemeinsamen Schwanklager an einem Lagerkörper 18 gelagert, der an einer Bühne oder Verstrebung 19 des Schildes angeordnet ist. Die Drehachse 15 liegt im Abstand oberhalb der Tunnelsehle 20 in der vertikalen Symmetrieebene des Tunnelprofils, so daß der Schwenkarm 14 bei seiner Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 16 und 17 das dachförmige Tunnelprofil konturenganau schneiden kann. Der Abbau der Ortzbrust 13 in dem vom Schwenkarm 14 nicht erfaßten Schlbereich erfolgt mittels eines gesonderten Abbaugerätes 21, welches bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel aus einem an einem Ladeförderer 22 entlanggef@hrten Hebelkörper 23 besteht, der bei seiner hin- und hergehenden Arbeitsbewegung in Pfeilrichtung 24 und 25 die Ortzbrust an der Sohle auf ganzer Profilbreite abbaut und das Haufwerk in den Ladeförderer 22 läd, der es einer nachgeschalteten (nicht dargestellten) Fördereinrichtung zuführt. Solche Abbaueinrichtungen sind für die Gewinnung von Kohle u.dgl. in Bergbau-Untertagebetrieben bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden. Anstelle des Hebels 23 könnte aber auch ein Schrämwerkzeug, insbesondere eine angetriebene Schrämwalze od.dgl. vorgesehen werden.The dismantling device according to FIG. 2 has a pivot arm 14 which of two around a common axis of rotation 15 pointing in the direction of advance in the direction of the arrow 16 and 17 pivotable swing arm parts 14A and 14B. The swivel arm parts 14A and 14B are mounted in the common swivel bearing on a bearing body 18, which is arranged on a stage or strut 19 of the shield. The axis of rotation 15 is at a distance above the tunnel channel 20 in the vertical plane of symmetry of the tunnel profile, so that the pivot arm 14 during its pivoting movement in the direction of the arrow 16 and 17 can cut the roof-shaped tunnel profile precisely contoured. The breakdown of the Ortzbrust 13 in the Schlbereich not covered by the swivel arm 14 takes place by means of a separate dismantling device 21, which in the illustrated embodiment consists of a lever body 23 guided along a loading conveyor 22, the during its to-and-fro working movement in the direction of arrows 24 and 25, the Ortzbrust at the bottom across the entire width of the profile and the debris into the loading conveyor 22 loads, which feeds it to a downstream (not shown) conveyor. Such mining facilities are for the extraction of coal and the like in underground mining operations known and therefore do not need to be explained in more detail. Instead of the lever 23 could also be a cutting tool, in particular a driven cutting roller or the like. are provided.

Die beiden Schwenkarmteile 14A und 14B des Schwenkarmes 14 sind Jeweils mit er ihre Linge v@ verteilt angeordneten Abbamrerkzeugen 2Q und 27 bestückt, die von Hobelkörpern, Schrämköpfen, Reißzähnen od.dgl. gebildet sein können. Das am freien Ende des schwenkariss 14 angeordnete Abbauwerkzeug 27 besteht bei dem Ausfohrungsbeisplel nach Fig. 2 aus einer angetriebenen Schrimralze 27, die bei der Schwenkbewegung des Schwenkarmes 14 um die Drehachse 15 das Tunnelprofil konturengenau schneidet. Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 nur der eine Schwenkarmteil 14A des Schwenkarmes 14 eine solche Schrämwalze 27 aufweist, können abweichend hiervon auch beide Schwenkarmteile 14A und 14B mit einer Schrämwalze 27 ausgestattet werden.The two swivel arm parts 14A and 14B of the swivel arm 14 are each with he their Linge v @ distributed arranged Abbamrerkzeugen 2Q and 27 equipped, the of planer bodies, cutter heads, fangs or the like. can be formed. The on The excavation tool 27 arranged at the free end of the pivot point 14 is present in the embodiment example according to Fig. 2 from a driven shrink roller 27, which during the pivoting movement of the pivot arm 14 about the axis of rotation 15, the tunnel profile precise contours cuts. While in the embodiment according to FIG. 2, only one swivel arm part 14A of the pivot arm 14 has such a cutting roller 27, can deviate from this Both swivel arm parts 14A and 14B can also be equipped with a cutting roller 27.

Um mit dem Schwenkarm 14 unterschiedliche Tunnelprofile schneiden zu können, können die Schwenkarmteile 14A und 14B in ihrer Längsrichtung teleskopartig verlängerbar und/ oder in einem Knickgelenk 28 abknickbar ausgeführt sein, wie dies in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet ist. Die Achse der Knickgelenke 28 verläuft parallel zur Drehachse 15. Die Anordnung ist so getroffen, daß die im Knickgelenk verbundenen Teile in der jeweils gewünschten Ausknickung gegeneinander feststellbar sind. Ferner besteht die Möglichkeit, das Drehlager 15 des Schwenkarmes 14 in der Höhe, d.h. in Pfeilrichtung 29 oder in Seitenrichtung, d.h. in Pfeilrichtung 30, 31 verstellbar anzuordnen. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der Lagerkörper 18 in Pfeilrichtung 30, 31 verschiebbar an der unteren Verstrebung 19 des Schildes gelagert wird, während das Schwenklager 15 an einer Vertikalführung des Lagerkörpers 18 verschiebbar angeordnet werden kann.To cut 14 different tunnel profiles with the swivel arm to be able to, the pivot arm parts 14A and 14B telescopic in their longitudinal direction extendable and / or be designed to be bent in an articulated joint 28, like this in Fig. 2 is indicated by dash-dotted lines. The axis of the articulated joints 28 runs parallel to the axis of rotation 15. The arrangement is made so that the articulated joint connected parts can be determined against each other in the desired kink are. There is also the possibility of the pivot bearing 15 of the pivot arm 14 in the Height, i.e. in the direction of arrow 29 or to the side, i.e. in the direction of arrow 30, 31 adjustable to be arranged. This can be achieved in that the bearing body 18 in the direction of arrow 30, 31 displaceable on the lower strut 19 of the shield is stored, while the pivot bearing 15 on a vertical guide of the bearing body 18 can be slidably arranged.

Die Schwenkbewegung des Schwenkarmes 14 bzw. seiner Schwenkarmteile 14A und 14B in Pfeilrichtung 16, 17 kann mit herkömmlichen Schwenkantrieben, z.B. einem Triebstockantrieb, einer Zahnkette, einer Zugkette oder Zugseil, einem Zylinder mit Klinke u.dgl. bewerkstelligt werden. Fig. 4 zeigt einen Schwenkantrieb Ar den Schwenkarm 14 oder seiner beiden Schwenkarmteile 14A und 14B, der aus einer am Innenmantel des Schildes 12 angeordneten Triebstockverzahnung besteht, mit der ein von einem Schwenkantrieb 33 des Schwenkarmes angetriebenes Ritzel 34 im Zahneingriff steht.The pivoting movement of the pivot arm 14 or its pivot arm parts 14A and 14B in the direction of arrows 16, 17 can be operated with conventional swivel drives, e.g. a rack drive, a toothed chain, a pull chain or rope, a cylinder with a latch and the like. Fig. 4 shows a pivot drive Ar the Swivel arm 14 or its two swivel arm parts 14A and 14B, which consists of one on the inner jacket of the shield 12 arranged headstock toothing, with the one of one Swivel drive 33 of the swivel arm driven pinion 34 is in meshing engagement.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der sich der Schwenkarm 14 bzw. seine beiden Schwenkarmteile mittels einer Stützrolle 35 gegen eine Gleitbahn 36 des Schildmantels 12 rellend abstützen, wodurch die auf den Schwenkarm bzw.Fig. 3 shows an arrangement in which the pivot arm 14 or his two swivel arm parts by means of a support roller 35 against a slide 36 of the shield jacket 12 so that the swivel arm resp.

die Schwenkarmteile wirkenden Biegemomente aufgefangen werden.bending moments acting on the swivel arm parts are absorbed.

Die beiden Schwenkarmteile 14A und 14B können gleichzeitig unter Verschwenken in gegenläufiger Schwenkrichtung Abbauarbeit verrichten. Es wäre aber auch denkbar, die Anordnung so zu treffen, daß sich die beiden Schwenkarmteile 14A und 14B im Bedarfsfall auch miteinander verriegeln laszen, waz z.B. mittels hydraulisch betätigter Riegelvorrichtungen geschehen kann. In diesem Fall lassen sich die beiden Schwenkarmteile 14A und 14B auch als einheit in Pfeilrichtung 16 oder 17 verschwenken.The two pivot arm parts 14A and 14B can pivot at the same time Carry out dismantling work in the opposite swivel direction. But it would also be conceivable to make the arrangement so that the two swivel arm parts 14A and 14B in the If necessary, they can also be locked together, e.g. by means of hydraulically operated Latching devices can be done. In this case, the two swivel arm parts 14A and 14B also pivot as a unit in the direction of arrow 16 or 17.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die beiden Schwenkarmteile 14A und 14B über einen hydraulischen Schwenkzylinder 37 verbunden. Außerdem weisen die Schwenkarmteile an ihren freien Enden z.B. hydraulisch betätigte Riegelbolzenvorrichtungen 38 auf, mit denen sie sich an dem Schilddach 12 verriegeln lassen. Am Schilddach 12 sind zu diesem Zweck Riegelöffnungen 39 od.dgl. angeordnet. Bei dieser Anordnung ist Jeweils der eine Schwenkarmteil mittels der Riegelvorrichtung 38 am Schild verriegelt, so daß er das Widerlager für den Schwenkzylinder 37 bildet, der den anderen Schwenkarmteil unter Verrichtung von Abbauarbeit in Pfeilrichtung 16 oder 17 verschwenkt. Sobald der Schwenkzylinderhub erschöpft ist, wird der ausgeschwenkte Schwenkarmteil verriegelt und der andere Schwenkarmteil, dar zuvor das Widerlager bildete, mit Hilfe des Schwenkzylinders 37 nachgeholt und wieder am Schild verriegelt, worauf ein neues Arbeitsspiel durchgeführt wird. Auf diese Weise läßt sich die Ortsbrust 13 mit Hilfe des zweigeteilten Schwenkarmes 14 abschnittsweise abbauen.In the embodiment according to FIG. 6, the two swivel arm parts are 14A and 14B are connected via a hydraulic swing cylinder 37. Also wise the swing arm parts at their free ends e.g. hydraulically operated locking bolt devices 38, with which they can be locked to the shield roof 12. On the shield roof 12 are bolt openings 39 or the like for this purpose. arranged. With this arrangement one swivel arm part is locked on the shield by means of the locking device 38, so that it forms the abutment for the swivel cylinder 37, which forms the other swivel arm part pivoted in the direction of arrow 16 or 17 while carrying out mining work. As soon the swivel cylinder stroke is exhausted, the swiveled-out swivel arm part is locked and the other swivel arm part, which previously formed the abutment, with the aid of the swivel cylinder 37 and locked again on the shield, whereupon a new work cycle is carried out will. In this way, the face 13 can be with the help of the two-part pivot arm 14th dismantle in sections.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 besteht das Abbauwerkzeug 27, welches vor der Shildschneide den profilgenauen Freischnitt herstellt, aus einer Schrämwalze 27, die um eine parallel zur Tunnelachse verlaufende Drchachse drehbar ist und dessen Antrieb 40 im Imneren des Schwenkarmes bzw. des betreffenden Schwenkarmteiles angeordnet sein kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Schrämwalze 27 ersetzt durch einen Hobelkörper oder verstellbaren Reißzahn 41.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, there is the excavation tool 27, which produces the profile-accurate cut-out in front of the shield cutting edge, from a Cutting roller 27 which is rotatable about a cutting axis running parallel to the tunnel axis is and its drive 40 in the interior of the swivel arm or the swivel arm part concerned can be arranged. In the embodiment according to FIG. 4, the cutting roller is 27 replaced by a plane body or adjustable ripper tooth 41.

Die Abbauwerkzeuge 26, die bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ebenfalls aus Reißzähnen oder Hobelkörpern bestehen, sind einzeln mittels Verschubzylinder 42 oder sonstiger Vorschubmittel gegenüber da Schwenkarm gegen die Ortsbrust 13 ausfahrbar. Fig. 5 zeigt hierzu eine Alternativausführung, bei welchem an den Schwenkarm 14 bzw.The excavation tools 26, which in the embodiment according to FIGS. 2 and 3 also consist of fangs or planer bodies, are individually by means Shift cylinder 42 or other feed means opposite the swivel arm against the working face 13 can be extended. Fig. 5 shows an alternative embodiment for this purpose which is attached to the swivel arm 14 or

seinen beilden Schwenkarmteilen 14A und 14B mindestens ein balkenartiger Werkzeugträger 43 zur Ortsbrust 13 hin ausfahrbar gelagert ist, der zümtliche Abbauwerkzeuge 26 oder eine Gruppe dieser Abbauwerkzeuge trägt. Der teleskopartige Ausschub des balkenartigen Werkzeugträgers 43 kann auch hier mittels hydraulischer Schubkolbengetriebe 44 bewerkstelligt werden.its two swivel arm parts 14A and 14B at least one bar-like Tool carrier 43 is mounted such that it can be extended to face 13, the zümtliche mining tools 26 or a group of these removal tools. The telescopic extension of the The bar-like tool carrier 43 can also be used here by means of hydraulic thrust piston gears 44 can be accomplished.

Fig. 4 zeigt eine ordnmg, bei der ein aus einem Reißzahn bzw. einem Hobelkörper 26 bestahendes Abbauwerkzeug 26 in Längsrichtung des Schwenkarmes 14 bzw. des betreffonden Schwenkarmteiles verschiebbar geführt ist, so daß es die Ortsbrust 13 bei seiner Bewegung in radialer Richtung nach Art eines Hobels schälend abzubauen vermag. Die Verschiebebewegung des Abbauwerkzeuges 26 erfolgt mittels eines Vorschubantriebes, hier eines Zylinderantriebs 45.Fig. 4 shows an arrangement in which a fang or a Plow body 26 existing excavation tool 26 in the longitudinal direction of the swivel arm 14 or the swivel arm part in question is displaceably guided so that it is the face 13 during its movement in the radial direction in the manner of a planer by peeling able. The displacement movement of the excavation tool 26 takes place by means of a feed drive, here a cylinder drive 45.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 weist der Schwenkarm 50 mehrere, hier vier winkelversetzt zueinander angeordnete Arbeitsarme 51 bis 54 auf, die entsprechend dem zu schneidenden Tunnelprofil unterschiedliche Längen haben und, wie in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 6 beschrieben, mit schälend tnd/oder schneidend arbeitenden Abbauwerkzeugen bestUckt sind, wobei die an den freien Enden der Arbeitsarme 51 bis 54 angeerdneten Abbauwerkzeuge den konturengenauen Freischnitt vor dem Schild herstellein. Ans Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 7 die Abbauwerkzeuge nicht dargestellt. Der Schwenkarn 50 ist in dem Schwenklager 15 an einem Schwenkarmträger 55 gelagert, der an seinen beiden gegenüberliegenden Enden in FUhrungen 56 des Schildes abgestützt und in Richtung der Tunnelachse verschiebbar gelagert ist, so daß sich der Schwenkarm ans dem Schild gegen die Ortsbrust 13 ausfahren läßt. Während des Abbaubetriebs führt der mehrarmige Schwenkarm 50 eine Drehpendelbewegung in Pfeilrichtung 57, 58 aus. Als Schwenkantrieb ist hier ein Schwenkzylinderantrieb 59 mit mindestens einem Schwenkzylinder vorgesehen, der gelenkig zwischen dem Schwenkarn und dem Schild angeordnet ist.In the embodiment according to FIG. 7, the swivel arm 50 has several here four working arms 51 to 54 which are arranged at an angle to one another and which accordingly the tunnel profile to be cut have different lengths and, as in context with FIGS. 1 to 6, with peeling and / or cutting working tools are equipped, with the grounded at the free ends of the working arms 51 to 54 Dismantling tools create the precise contour cut in front of the sign. Ans founding For the sake of clarity, the excavation tools are not shown in FIG. 7. The Schwenkarn 50 is mounted in the pivot bearing 15 on a pivot arm support 55, which is attached to his both opposite ends supported in guides 56 of the shield and in the direction the tunnel axis is slidably mounted so that the swivel arm on the shield can extend against the face 13. During the mining operation, the multi-armed Swivel arm 50 performs a rotary pendulum motion in the direction of arrow 57, 58. As a swivel drive a swivel cylinder drive 59 with at least one swivel cylinder is provided here, which is articulated between the Schwenkarn and the shield.

Die Arbeitsarme 51 bis 54 des Schwenkarmes 50 können starr miteinander verbunden sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Arbeitsarme einzelbeweglich derart auszuführen, daß sie sich gemeinsan oder auch unabhängig voneinander im Schwenklager 15 verschwenken lassen. Al2ch können die Arbeitsarm winkelverstellbar zueinander angeordnet sein, wobei für die Winkeleinstellung hydraulische Schubkolbengetriebe 60 od.dgl. vorgeschen werden können.The working arms 51 to 54 of the pivot arm 50 can be rigid with one another be connected. But there is also the possibility of individually moving the working arms perform in such a way that they are jointly or independently of one another in the pivot bearing 15 can be pivoted. Al2ch the working arms can be angularly adjustable to each other be arranged, with hydraulic thrust piston gear for the angle adjustment 60 or the like. can be presented.

Die mehrarmige Ausführung des Schwenkarmes 50 ergibt einen günstigen Schwenkwinkel. Bei vier Arbeitsarmen braucht der Schwenkarn 50 nur um einen Winkel von etwa 40° verschwenkt zu werden, währen bei drei Arbeitsarmen mit eias Schwenkwinkel von etwa 500 gearbeitet wird.The multi-armed design of the swivel arm 50 results in a favorable one Swivel angle. In the case of four working arms, the Schwenkarn 50 only needs to be at one angle to be swiveled by about 40 °, while with three working arms with eias Swivel angle of about 500 is worked.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 7 kann der Abbaustoß im Sohlbereich mittels eines gesonderten Abbaugerätes, z.B. des in Fig. 2 gezeigten Abbaugerätes 21 abgebaut werden. Die im Zuaaiaenhang rit den Fig. 2 bis 6 beschriebenen Ausführungsvarianten bezliglich der Ausbildung und Anordnung der Abbauwerkzeuge und der Ausbildung der Schwenkarmteile und der Schwenkarmlagerung können auch bei der Anordnung nach Fig. 7 verwirklicht werden.In the embodiment according to FIG. 7, too, the excavation joint can be in the base area by means of a separate dismantling device, e.g. the dismantling device shown in Fig. 2 21 can be dismantled. The variants described in the Zuaaiaenhang rit FIGS. 2 to 6 with regard to the training and arrangement of the excavation tools and the training of the Swivel arm parts and the swivel arm mounting can also be used in the arrangement according to Fig. 7 can be realized.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 10 sind im Schild 12 übereinander mehrere horizontale Bühnen oder Gurte 62, 63 und 64 angeordnet, an denn mehrere Abbauwerkzeuge 65 verschiebbar geführt sind, die in übereinanderliegenden Ebenen die Ortsbrust 13 angreifen. Die über die Tunnelbreite hin- und herbeweglichen Abbauwerkzeuge 65 bestehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Hobelkörpern, obwohl hierfür auch angetriebene Schrämwerkzeuge, z.B. Schrämwalzen, verwendet werden könnten. An den Bühnen bzw. Gurten 62, 63 und 64 sind balkenartige Führungen 66 zur Ortsbrust 13 hin ausfahrbar, was mittels hydraulischer Schubkolbengetriebe 67 erfolgt. An diesen balkenartigen Führungen 66 sind die Abbauwerkzeuge 65 in Pfeilrichtung 68, 69 (F1g. 9) entlanggeführt. Der Vorschub der Abbauwerkzeuge erfolgt z.B. mittels einer Triebstockverzahnung Odedglv 70, mit der die an den Abbauwerkzeugen 65 angeordneten angetriebenen Ritzel im Zahneingriff stehen. An stelle solcher Vorschubantriebe können aber auch andere bekannte Antriebssysteme, z.B.In the embodiment according to FIGS. 8 to 10, 12 are stacked in the shield several horizontal stages or belts 62, 63 and 64 arranged on because several Dismantling tools 65 are displaceably guided in superimposed levels attack face 13. The excavation tools that can be moved back and forth across the width of the tunnel 65 consist in the illustrated embodiment of planer bodies, although this powered cutting tools, e.g. cutting rollers, could also be used. On the platforms or belts 62, 63 and 64 are beam-like guides 66 to the face 13 can be extended, which is done by means of a hydraulic thrust piston gear 67. At These bar-like guides 66 are the excavation tools 65 in the direction of arrow 68, 69 (F1g. 9). The cutting tools are fed in, e.g. by means of a rack toothing Odedglv 70, with which the arranged on the excavation tools 65 driven pinion are in mesh. Instead of such feed drives but other known drive systems, e.g.

Ketten- oder Seilantriebe, Zylinderantriebe u.dgl. vorgeschen werden. An den balkenartigen Führungen 66 können soweohl an der Oberseite als auch an der Unterseite Abbauwerkzeuge 65 geführt werden, wie dies insbesondere Fig. 10 zeigt.Chain or rope drives, cylinder drives, etc. are provided. On the bar-like guides 66 can both on the top and on the Underside removal tools 65 are guided, as shown in particular in FIG. 10.

Auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 10 wird die Ortsbrust 13 mittels einer Vielzahl kleinerer Abbauwerkzeuge schälend und/oder schneidend hereingewonnen.Also in the embodiment according to FIGS. 8 to 10, the face is 13 peeling and / or cutting by means of a large number of smaller excavation tools won in.

Das Tunnelprofil wird kenturengenau mittels mindestens einer angetriebenen Schrämwalze 71 oder eines anderen Gewinnungsgerätes, z.B. eines Hobelkörpers, geschnitten, wobei dieses Gerät an einer Rundumführung 72 an vorderen Schildende geführt wird.The tunnel profile is driven exactly to the center by means of at least one Cutting roller 71 or another extraction device, e.g. a planer body, cut, this device being guided on a circumferential guide 72 at the front end of the shield.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Title: Extraction facility, especially for driving tunnels with large, non-circular cross-sections A n p r e ctio ns: 1. Dismantling facility for dismantling the face when selling shields or knife shields in underground structures, especially of tunnels and the like with large non-circular cross-sections, i.e. a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the mining facility has a plurality on cutting and / or peeling working tools (26, 27, 65, 71) has at least one excavation tool (27, 71) producing a contour cut.

2. Dismantling device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i n e t that they work in several superimposed levels, over excavation tools (65) that can be moved back and forth across the width of the tunnel, preferably planer bodies, having.

3. Dismantling device according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the removal tools (65) or the planes are guided on guides (66) are that can be extended to the face (13) on stacked platforms or Belts (62, 63, 64) are arranged.

4. Dismantling device according to claim 3, d a du r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the guides (66) with rack teeth (17) or the like. for the to-and-fro movement of the excavation tools (65) are provided.

5. Mining device according to one of claims 1 to 4, d a d u r c it is noted that the front end of the shield (12) has an all-round guide (72) for at least one contour cutting device producing a free cut in front of the shield (71) is arranged in the form of a cutting roller or a planer body.

6. Dismantling device according to claim 1 or 5, d a d u r c h g e k e It is noted that they provided at least one with excavation tools (26, 27) Swivel arm (14, 50) which is about an axis of rotation pointing in the advancing direction (15) is pivotable.

7. Dismantling device according to claim 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t that the swivel arm (14) consists of two around the common axis of rotation (15) pivot arm parts (14A, 14B) which can be pivoted relative to one another.

8. Dismantling device according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z E i c h e t that the swivel arm parts (14A, 14B) via a swivel drive, preferably a swivel cylinder drive (37) are connected,

9. Dismantling device according to claim 7 or 8, that is, the swivel arm parts (14A, 14B) can be locked with one another and / or with the sole plate (12).

10. Dismantling device according to one of claims 6 to 9, d a -d u r c h e k e k e n n e i n e n e t that the swivel arm (14) or its swivel arm parts variable in length and / or around a parallel to the axis of rotation (15) extending joint axis (28) is designed to be kinkable or

are.

11. Dismantling device according to one of claims 6 to 10, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the swivel bearing (15) of the swivel arm is in the height and / or in the lateral direction is adjustable.

12. Dismantling device according to one of claims 6 to 11, d a d u r C h g e k e 9 a nz e i o h n e t that on the swivel arm (14) or on its swivel arm parts (14A, 14B) radially movably arranged excavation tools (26), in some cases fangs, Hob body and / or at least one rotatable cutting head are arranged.

13. Dismantling device according to one of claims 6 to 12, d a d u r e h e k e n n n z e i c h n e t »that the swivel arm (14, 50) in the sales direction can be extended from the shield (12).

14. Dismantling device according to one of claims 6 to 13, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the dismantling tools (26, 27) compared to the Swivel arm (14, 50) can be extended towards the face.

15. Dismantling device according to one of claims 6 to 14, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that as a swivel drive for the swivel arm (14) a headstock drive with a headstock toothing arranged on the inner surface of the shield (12) (32) is provided.

16. Dismantling device according to one of claims 6 to 15, d a d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that that free end of the swivel arm (14, 50) or the swivel arm parts by means of a support device, preferably a support roller (35) supported against a slide (36) arranged on the shield shell.

17. Dismantling device according to one of claims 6 to 15, d a d ur c h e k e n n n n e i c h n e t that on the swivel arm or its swivel arm parts arranged towards the working face (13) extendable beam-like tool carrier (43) is who carries several mining tools.

18. Dismantling device according to one of claims 6 to 17, d a d u r c h g e k e n n n e i c h n e t that the swivel arm (50) several, preferably at least three angularly offset to one another, one rotary pendulum movement the common axis of rotation (15) executing working arms (51 to 54) with excavation tools having.

19. Dismantling device according to claim 18, d a d u r G h g e k e n n z e i c h n e t that the working arms (51 to 54) have different lengths respectively.

can be adjusted to different lengths, 20. dismantling device according to claim 18 eder 19, that the working arms (51 to 54) are designed to be individually movable.

21. Dismantling device according to one of claims 18 to 20, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the working aria (51 to 54) in their angular distance are adjustable to each other.

22. Dismantling device according to one or more of claims 1 to 21, it is not possible to say that there is a dismantling device on the sole (21) in the form of a planer or cutting tool moved along a loading conveyor (22) (23) is arranged.