DE3810398A1 - Einrichtung zum vortrieb von quer zu einem tunnel verlaufenden querstollen od. dgl., insbesondere von verbindungsstollen zwischen zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden tunnelroehren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vortrieb von quer zu einem Tunnel verlaufenden Querstollen od. dgl., ins­ besondere von Verbindungsstollen zwischen zwei im wesent­ lichen parallel zueinander verlaufenden Tunnelröhren, mit einem im Tunnel längs verfahrbaren, eine Vortriebsmaschine mit Vorschubsystem tragenden Transportgestell.

Beispielsweise beim Vortrieb von Verkehrstunneln ist es bekannt, zwei etwa parallel zueinander verlaufende Tunnel­ röhren zu erstellen, die in bestimmten Abständen über Quer­ strecken, sogenannte Querstollen, verbunden werden. Auch sind Tunnelbauwerke bekannt, bei denen zwischen zwei etwa parallelen Verkehrstunneln eine zu diesen parallele Ver­ sorgungsröhre (Versorgungstunnel) errichtet wird, mit der die beiden Verkehrstunnel in bestimmten Abständen über Querstollen verbunden werden. Dabei ergibt sich häufig auch die Notwendigkeit, die Verkehrstunnel zusätzlich über Querstollen unmittelbar zu verbinden, die z.B. über die mittlere Versorgungsröhre bogenförmig hinweggeführt werden. Diese bogenförmig verlaufenden Querstollen dienen u.a. dem Druckausgleich bei Schienenverkehr in den beiden äußeren Verkehrstunneln.

Aus der DE-AS 25 07 984 ist ein Verfahren zum Vortrieb der Querstollen zwischen zwei parallelen Verkehrstunneln mit Hilfe eines Bohrkopfes und einer mit dem Bohrfortschritt abschnittsweise verlängerbaren, die Bohrstange bildenden Förderschnecke bekannt. Dabei wird von dem Starttunnel aus­ gehend zunächst eine Pilotbohrung mit kleinerem Durchmesser bis zum Zieltunnel erstellt. Anschließend wird im Zieltunnel der Bohrkopf durch einen im Durchmesser aufweitbaren Räumer ersetzt, mit dessen Hilfe dann die Pilotbohrung vom Ziel­ tunnel bis zum Starttunnel auf den gewünschten Enddurchmesser erweitert wird, wobei die den Räumer antreibende Förder­ schnecke zum Starttunnel zurückgezogen und hier abschnitts­ weise verkürzt wird. Bei dieser mehrstufigen Arbeitsweise befindet sich der Antrieb der Förderschnecke und des Bohrers bzw. des Räumers im Starttunnel auf einem schienengebundenen Transportgestell, das mit einem das Antriebsende der Förder­ schnecke tragenden Support versehen ist, der mittels eines Schlitten-Vorschubsystems in Richtung des Querstollens hin- und herbeweglich ist, um den erforderlichen Anpreßdruck und Vorschub des Bohrers bzw. des ihn später ersetzenden Räumers zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es vornehmlich, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß mit ihr von einem Tunnel aus die Querstollen auch mit größeren Querschnitten und auch in einstufiger Arbeitsweise mit hoher Vortriebs­ leistung errichtet werden können.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vortriebsmaschine mit ihrem Antrieb, ihrem Vorschub­ system und mit einer Abspannvorrichtung eine mit dem Trans­ portgestell im Tunnel verfahrbare Vortriebseinheit bildet, die am Ansatzpunkt des Querstollens gegenüber dem ein Anfahr- und Führungsgerüst bildenden Transportgestell in Vortriebs­ richtung des Querstollens seitlich aus dem Tunnel herausführ­ bar ist. Vorzugsweise ist das genannte Anfahr- und Führungs­ gerüst von einem die Vortriebseinheit umgreifenden, in Vor­ triebsrichtung des Querstollens offenen Rohr- oder Rohr­ segmentkörper od. dgl. gebildet, gegen dessen Innenwand die Vortriebseinheit mittels ihrer Abspannvorrichtung abgespannt werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist also die eigent­ liche Vortriebsmaschine mit ihrem Antrieb, ihrem Vorschub­ system und mit einer Abspannvorrichtung zu einer Vortriebs­ einheit zusammengefaßt, die sich als kompakte Transportein­ heit mit Hilfe des Transportgestells, das zweckmäßig auf Schienen läuft, im Tunnel zum jeweiligen Einsatzort trans­ portieren läßt, wo der Querstollen vorgetrieben werden soll. Am Einsatzort wird dann die Vortriebseinheit durch eine Öff­ nung im Tunnelausbau hindurch quer zur Tunnelachse in die Vortriebsposition überführt, von der aus der Querstollen im Gebirge vorgetrieben wird. Die Überführung der Vortriebsein­ heit in die Vortriebsposition erfolgt mit Hilfe des Anfahr- und Führungsgerüstes des Transportgestells, das hierbei gegen­ über dem Ansatzpunkt des Querstollens ausgerichtet ist und die Vortriebseinheit bei der Überführung führt und hierbei auch ein Abspannwiderlager bilden kann, an dem sich die Vortriebs­ einheit auf der Überführungsstrecke mit Hilfe ihrer Abspann­ vorrichtung abspannen läßt. In gleicher Weise kann die Vor­ triebseinheit in ihrer Transportposition auf dem Transport­ gestell mit Hilfe der Abspannvorrichtung festgelegt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anordnung in weiterer Ausgestaltung der Erfindung so getroffen wird, daß sich die Vortriebseinheit mit Hilfe ihres Vorschubsystems in ihre Vor­ triebsposition überführen läßt. Dies kann in besonders zweck­ mäßiger Weise so bewerkstelligt werden, daß die Abspannvor­ richtung als ein der Vortriebsmaschine folgender Nachläufer ausgeführt wird, der über Vorschubzylinder des Vorschub­ systems mit der Vortriebsmaschine gekoppelt ist. Der von der Vortriebseinheit mitgeführte Nachläufer bildet hierbei also das Widerlager, an dem sich die Vorschubzylinder bei der Überführung der Vortriebseinheit aus dem Tunnel in die Vor­ triebsposition und im weiteren Verlauf bei der Vortriebsarbeit innerhalb des Gebirges abstützen. Bei der Überführung der Vortriebseinheit werden demgemäß die Reaktionskräfte der Vorschubzylinder über die Abspannvorrich­ tung gegen das Transportgestell bzw. gegen dessen Führungs- und Anfahrgerüst abgesetzt, während bei der nachfolgenden Vortriebsarbeit die Reaktionskräfte der Vorschubzylinder über die gegen das Gebirge verspannte Abspannvorrichtung abgesetzt werden.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Führungs- und Anfahrgerüst als ein die Vortriebseinheit umschließendes Ge­ häuse, d. h. als Rohr- oder Rohrsegmentkörper od. dgl. ausge­ bildet wird, der quasi eine Verlängerung des aufzufahrenden Querstollens bis in den Tunnel darstellt. Die Abspannvorrich­ tung wird vorteilhafterweise als Abspannrahmen od.dgl. aus­ geführt, der mit von hydraulischen Abspannzylindern radial ausstellbaren Abspannelementen, vorzugsweise in Gestalt von Segmentplatten od. dgl., versehen ist. In weiterer vorteil­ hafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Vortriebs­ maschine einen ihren Schneidkopf tragenden Lagerkörper auf, der ebenfalls mittels einer hydraulischen Abspannvorrichtung abspannbar ist und unter Bildung eines Schreitwerks mit der als Nachläufer im Nachziehschritt mitgeführten Abspannvorrichtung über die Vorschubzylin­ der des Vorschubsystems verbunden wird. Damit können die Reaktions­ kräfte des Schneidkopfantriebs während der Vortriebsarbeit auf kurzem Wege zuverlässig abgesetzt werden, während die im Nachziehschritt mitgeführte Abspannvorrichtung, wie er­ wähnt, das Widerlager für die Vorschubzylinder bildet.

Es empfiehlt sich weiterhin, den Schneidkopf der Vortriebs­ maschine gegenüber dem Lagerkörper in Vortriebsrichtung ver­ schieblich zu führen, wobei zwischen dem Schneidkopf und dem Lagerkörper hydraulische Vorschubpressen angeordnet werden können. In diesem Fall ist also der rotierende Schneidkopf um den Hub der Vorschubpressen gegenüber dem abgespannten Maschinengestell der Vortriebsmaschine vorbewegbar, wodurch eine zuverlässige Abspannung der gesamten Vortriebseinheit und bei entsprechender Ausbildung der Abspannelemente auch eine zuverlässige Sicherung des Ausbruchsquerschnitts im Arbeitsbereich der Vortriebsmaschine erreicht wird. Der ge­ nannte Lagerkörper der Vortriebsmaschine weist zweckmäßig eine zentrale Rohrführung auf, in der sich der Schneidkopf mit einem inneren Führungsrohr führt. Das innere Führungs­ rohr kann den Schneidkopfantrieb oder zumindest dessen Ge­ triebe aufnehmen.

Wie erwähnt, wird die Vortriebsmaschine mit ihren Zusatzaggregaten zweckmäßig als eine kompakte Transport- und Vortriebseinheit ausge­ bildet, die zusammen mit dem Transportgestell höchstens etwa die halbe Tunnelbreite einnimmt. In dieser Hinsicht vorteilhaft ist es, wenn der Schneidkopf mit mehreren längenveränderlichen Schneidarmen versehen wird. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, den Querstollen auch mit verhältnismäßig großem Querschnitt in einem Arbeitsgang aufzufahren, ohne daß der Schneidkopf für den Transport der gesamten Vortriebseinheit unerwünscht große Abmessungen zu er­ halten braucht. Der Schneidkopf kann in diesem Fall auch voll­ ständig in den Rohr- bzw. Rohrsegmentkörper des Transport­ gestells zurückgezogen werden.

Es empfiehlt sich weiterhin, das Transportgestell und/oder das an ihm angeordente Führungs- und Anfahrgerüst mit z.B. hydrau­ lisch betätigten Abspannelementen zur Abspannung im Tunnel zu versehen, so daß es sich für die Überführung der Vortriebsein­ heit in die Vortriebsposition im Tunnel zuverlässig festlegen läßt. Nach Fertigstellung des Querstollens kann die Vortriebs­ einheit mit Hilfe ihres Schreitwerkes wieder zu dem Start­ tunnel zurückgeführt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Vortriebseinheit am Ende der Vor­ triebsstrecke in den Zieltunnel zu überführen, wo sich ein entsprechendes Transportgestell mit Führungs- und Anfahr­ gerüst od. dgl. befinden kann, welches die Vortriebseinheit aufnimmt und zu einem neuen Einsatzort transportiert. Um dann einen weiteren Querstollen vom Zieltunnel zum Start­ tunnel zurück auffahren zu können, braucht lediglich die Vortriebseinheit gewendet zu werden, was z.B. dadurch ohne besondere Schwierigkeiten bewerkstelligt werden kann, daß das die Vortriebseinheit aufnehmende Führungs- und Anfahr­ gerüst um eine Vertikalachse drehbar auf dem Transport­ gestell gelagert wird.

Die genannte Vortriebseinheit umfaßt zweckmäßig auch eine Fördervorrichtung, vorzugsweise einen als Kurzförderer aus­ gebildeten mechanischen Ladeförderer zusammen mit einer vor Kopf desselben angeordneten Ladeschurre od. dgl., die das von dem Schneidkopf bei der Vortriebsarbeit geschnittene Boden- bzw. Gesteinsmaterial auffängt, so daß es von dem Ladeförde­ rer nach hinten abgeführt wird. Im Ladeförderer wird zweck­ mäßig ein mit dem Vortrieb des Querstollens nachführbarer bzw. verlängerbarer Förderer nachgeschaltet.

Während der Vortriebsarbeit kann unmittelbar hinter der Vor­ triebsmaschine ein Ausbau, z.B. ein Tübbingausbau oder auch ein Ortbetonausbau, in den Querstollen eingebracht werden. Die in Radialrichtung längenveränderlichen Schneidarme des angetriebenen Schneidkopfes lassen sich so weit einfahren, daß die gesamte Vortriebseinheit nach Fertigstellung des Querstollens durch diesen hindurch zum Starttunnel zurück­ gebracht werden kann. Es empfiehlt sich, auch die Ladeschurre so auszubilden, daß sie sich auf kleinere Transportabmessun­ gen bringen läßt, was z.B. dadurch geschehen kann, daß die Ladeschurre mit einklappbaren Ladeschaufeln od.dgl. versehen wird.

Das Transportgestell kann von an dem genannten Rohr- bzw. Rohrsegmentkörper angeordneten Laufrollensätzen od.dgl. ge­ bildet werden. Ferner besteht erfindungsgemäß die Möglich­ keit, das Führungs- und Anfahrgerüst heb- und senkbar und/ oder neigungsveränderlich am Transportgestell zu lagern, so daß es sich auf die Lage und Neigung des aufzufahrenden Quer­ stollens einstellen läßt. Das Führungs- und Anfahrgerüst bzw. der es bildende Rohr- oder Rohrsegmentkörper kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch auf eine Überleitrampe od. dgl. des Transportgestells in Vortriebsrichtung des Quer­ stollens mittels einer gesonderten Vorschubeinheit verschieb­ lich gelagert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den einzelnen Ansprüchen angegeben und werden nach­ folgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Querschnitt durch einen Tunnel eine erfindungsgemäße Einrichtung mit der in Transportposition befindlichen Vortriebs­ einheit;

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einem Teil- Querschnitt durch den Tunnel, wobei die Vortriebseinheit während ihrer Überführung in den Querstollen gezeigt ist;

Fig. 3 im Längsschnitt durch den Tunnel die Vor­ triebseinheit nach den Fig. 1 und 2 in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 1;

Fig. 6 eine geänderte Ausführungsform des Transportgestells der erfindungs­ gemäßen Vortriebseinheit im Quer­ schnitt durch einen Tunnel, wobei sich die Vortriebseinheit in der Transportposition befindet;

Fig. 7 in der Querschnittsdarstellung nach Fig. 6 die Vortriebseinheit bei der Überführung in die Vortriebsposition zum Auffahren eines bogenförmig ver­ laufenden Querstollens;

Fig. 8 die Anordnung nach Fig. 7 in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles VIII.

In der Zeichnung ist mit 1 eine z. B. als Verkehrstunnel auf­ gefahrene Tunnelröhre mit dem eingebrachten Tunnelausbau 2 bezeichnet, der z.B. aus einem Tübbing- oder Betonausbau od. dgl. besteht und in dessen Sohlbereich ein Schienenbett 3 mit den Gleisen angeordnet ist. Am Tunnelausbau sind oberhalb des Schienenbettes 3 Halterungen 4 für Stromführungsschienen im Abstand zueinander angeordnet. Parallel zu dem Tunnel 1 wird ein (nicht dargestellter) zweiter Tunnel aufgefahren, der ebenfalls als Verkehrstunnel dienen kann oder aber zwi­ schen zwei parallelen Verkehrstunneln eine sogenannte Ver­ sorgungsröhre bildet. Die beiden Tunnelröhren werden, wie bekannt, im Abstand über Querstollen 5 verbunden. Letztere werden von dem Tunnel 1 her oder auch von beiden zu verbin­ denden Tunnelröhren her quer zur Tunnelachse, d.h. in Pfeil­ richtung 6, aufgefahren. Dies erfolgt mittels einer oder auch mehreren Vortriebseinheiten 7, die in dem betreffenden Tunnel mit Hilfe eines Transportgestells 8 auf den Schienen 9 des Schienenbettes 3 längs verfahrbar sind.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 besteht das Transportgestell 8 aus einem Führungs- und Anfahrgerüst in Gestalt eines Rohr- oder Rohrsegmentkörpers 10, der die ge­ samte Vortriebseinheit 7 in ihrer Transportposition (Fig. 1) aufnimmt. Wie Fig. 3 zeigt, sind am Rohrkörper 10 Laufrollen­ sätze 11 angeordnet, mit denen der Rohrkörper 10 auf den Schienen 9 läuft. Fig. 3 zeigt außerdem, daß der Rohrkörper 10 als ein im oberen Bereich abgeflachter und durch Quer­ streben oder eine Kopfplatte 12 verschlossener Zylinderkörper (Rohrsegmentkörper) ausgebildet ist, so daß er eine kleinere Bauhöhe aufweist als ein vollzylindrischer Körper und dem­ gemäß die Halterungen 4 der Stromführungsschienen unterfahren kann. Am Rohrkörper 10 sind außenseitig als Spreizen ausgebil­ dete längenveränderliche Abspannelemente 13 (Fig. 1) angeord­ net, mit deren Hilfe das gesamte Transportgestell 8 mit dem Rohrkörper 10 durch Abspreizung gegen den Tunnelausbau 2 im Tunnel festgelegt werden kann.

Die Vortriebseinheit 7 besteht aus einer Vortriebsmaschine 14 mit einem angetriebenen Schneidkopf 15, der mit drei radialen Schneidarmen 16 versehen ist, ferner aus dem Schneidkopf­ antrieb 17, z.B. einem hydraulischen Schneidkopfantrieb, einem hydraulischen Vorschubsystem mit doppeltwirkenden hydraulischen Vorschubzylindern 18 (Fig. 2), einer hydrauli­ schen Abspannvorrichtung 19 und einer Fördervorrichtung 20. Die rückwärtige Abspannvorrichtung 19 ist über die Vorschub­ zylinder 18 als Nachläufer der vorgesetzten Vortriebs­ maschine nachführbar gekoppelt und besteht aus einem Abspann­ rahmen 21, der, wie vor allem Fig. 3 zeigt, portalartig aus­ gebildet ist und sich mit einem als Zylindersegment ausgebil­ deten Stützfuß 22 im zylindrischen Rohrkörper 10 abstützt. Der Abspannrahmen 21 weist im oberen Bereich nach den beiden ent­ gegengesetzten Seiten weisende, mittels doppeltwirkender hydraulischer Spannzylinder 23 radial aus- und einfahrbare Spannarme mit hieran gelenkig angeschlossenen Spannpratzen 24 auf, die ebenfalls aus Zylindersegmenten bestehen und sich der Innenkontur des Rohrkörpers 10 anschmiegen. Mit Hilfe der Spannzylinder 23 lassen sich demgemäß die Spann­ pratzen 24 gegen den Rohrkörper 10 drücken, wodurch der ge­ samte Abspannrahmen 21 im Rohrkörper 10 abgespannt wird.

Der Schneidkopf 15 der Vortriebsmaschine ist an einem Füh­ rungsrohr 25 mit quadratischem Querschnitt angeordnet, wel­ ches den Schneidkopfantrieb 17 oder zumindest dessen Ge­ triebe aufnehmen kann und sich in einem Lagerkörper 26 führt, der ebenfalls aus einem quadratischen Rohrkörper besteht, welcher das Führungsrohr 25 umschließt. Zwischen dem Führungsrohr 25 und dem rohrförmigen Lagerkörper 26 sind hydraulische Vorschubpressen 27 angeordnet, so daß das Führungsrohr 25 mit dem Schneidkopf 15 gegenüber dem Lager­ körper 26 in Vortriebsrichtung (Pfeil 6) vorschiebbar ist. Der Lagerkörper 26 bildet demgemäß eine zentrale Rohrführung, in der sich der Schneidkopf 15 mit seinem Führungsrohr 25 führt.

Am Lagerkörper 26 ist eine weitere hydraulische Abspannvor­ richtung 28 angeordnet, die im wesentlichen der Abspannvor­ richtung 19 entspricht und aus einem portalartigen Abspann­ rahmen 29 mit zylindrischem Stützfuß 30 und oberen Spann­ armen mit von Segmentplatten gebildeten Spannpratzen 31 be­ steht, die mittels hydraulischer Spannzylinder 32 radial ausfahrbar sind. Mit dem Abspannrahmen 29 ist der rohrförmige Lagerkörper 26 des Schneidkopfes 15 fest verbunden. Letzterer läßt sich demgemäß mit Hilfe der hydraulisch ausfahrbaren Spannpratzen 31 der Abspannvorrichtung 28 im Rohrkörper 10 verspannen (Fig. 5). Die Vorschubzylinder 18 sind mit dem Abspannrahmen 21 der rückwärtigen Abspannvorrichtung 19 und mit dem Abspannrahmen 29 der vorderen Abspannvorrichtung 28 jeweils in Gelenken verbunden, wodurch ein Schreitwerk gebildet wird.

Die drei Schneidarme 16 des Schneidkopfes 15 sind in radialer Richtung teleskopartig verlängerbar bzw. verkürzbar. Sie wei­ sen jeweils eine radialverschieblich geführte Schneidarmver­ längerung 33 auf, die mit Hilfe eines als doppeltwirkender Hydraulikzylinder ausgebildeten Stellzylinders 34 verschieb­ bar im feststehenden Teil des Schneidarmes 16 geführt ist. Die Stellzylinder 34 befinden sich im Inneren der als Tele­ skoparme ausgebildeten Schneidarme 16. Es versteht sich, daß die Schneidarme 16 mit ihren Schneidarmverlängerungen 33 in üblicher Weise mit Lösewerkzeugen bestückt sind.

Die Fördervorrichtung 20 besteht aus einem als Kurzförderer ausgebildeten Ladeförderer 35, z.B. einem Kettenkratzförde­ rer, der Portalöffnungen 36 der beiden Abspannrahmen 21 und 29 durchfaßt und mit seinem vorderen Aufnahmeende bei 37 im Sohlbereich mit einer hier befindlichen Ladeschurre 38 ver­ bunden ist, die, wie vor allem Fig. 4 zeigt, aus zwei beider­ seits des Aufnahmeendes des Ladeförderers 35 angeordneten Ladeschaufeln 39 besteht, die in Gelenken 40 schwenkbeweglich so gelagert sind, daß sie aus ihrer in Fig. 4 voll ausge­ zeichneten Arbeitsposition in die strichpunktiert angedeutete Ruheposition hochklappbar sind. Das bei der Vortriebsarbeit vom Schneidkopf 15 gelöste Boden- oder Gesteinsmaterial fällt auf die in Arbeitsposition befindliche Ladeschurre 38 und rutscht über diese in den Ladeförderer 35, dessen rückwärti­ ges Abwurfende 41 in der Öffnung 36 des Abspannrahmens 21 liegt. Das Haufwerk wird hier einem (nicht dargestellten) Förderer aufgegeben, der beim Vortrieb des Querstollens 5 mitgeführt wird und es zum Tunnel 1 hin befördert, wo es weiter abgefördert werden kann. Die gesamte Fördervorrichtung 20 mit dem Ladeförderer 35 und der Ladeschurre 38 ist mit dem Abspannrahmen 29 oder mit dem Schneidkopf 15 so gekoppelt, daß sie das beim Schneidkopfvorschub anfallende Haufwerk aufnehmen und abfördern kann.

Fig. 1 zeigt das Transportgestell 8 an einer Stelle innerhalb des Tunnels 1, von wo aus der Querstollen 5 aufgefahren wird. Das Transportgestell 8 ist hier mit Hilfe der Abspannelemente 13 im Tunnel 1 abgespannt. Die gesamte Vortriebseinheit 7 be­ findet sich im Inneren des Rohrkörpers 10. Die Schneidarme 16 des Schneidkopfes 15 sind eingefahren, die Ladeschaufeln 39, wie in Fig. 4 angedeutet, hochgeklappt. Die Abspannvorrich­ tungen 19 und 28 spannen die Vortriebseinheit 7 im Rohrkörper 10 ab. An derjenigen Stelle, an der der Querstollen 5 auf­ gefahren wird, befindet sich im Tunnelausbau 2 eine Öffnung 42 für den Durchgang der Vortriebseinheit 7. Die Öffnung 42 wird z.B. durch Entfernen von Tübbings aus dem Tübbingverband hergestellt. Der Rohrkörper 10 ist mit seiner Rohrachse quer zur Tunnelachse so ausgerichtet, daß seine Rohröffnung vor der Öffnung 42 im Tunnelausbau 2 liegt.

Fig. 2 zeigt die Vortriebseinheit 7 beim Überführen in die Vortriebsposition, von der aus der Querstollen 5 vorgetrieben wird. Hierbei wird zunächst die vordere Abspannvorrichtung 28 durch Einfahren der Spannzylinder 32 gelöst, so daß mit Hilfe der ausschiebenden Vorschubzylinder 18 des Vorschubsystems die Vortriebsmaschine 14 mit dem Schneidkopf 15, der Förder­ vorrichtung 20 und der Abspannvorrichtung 28 durch die Öff­ nung 42 des Tunnelausbaus 2 hindurchgeführt werden kann. Die Vorschubzylinder 18 stützen sich hierbei an der gegen den Rohrkörper 10 verspannten Abspannvorrichtung 19 ab. Sobald die Vorschubzylinder 18 voll ausgefahren sind, kann die vor­ dere Abspannvorrichtung 28 verspannt und die rückwärtige Ab­ spannvorrichtung 19 nach Lösen ihrer Verspannung mit Hilfe der nun einschiebenden Vorschubzylinder 18 nachgeholt werden. Anschließend wird dann die rückwärtige Abspannvorrichtung wieder verspannt. Auf diese Weise gelangt der Schneidkopf 15 in die in Fig. 2 gezeigte Arbeitsposition, in der seine Schneidarme 16 auf den gewünschten Durchmesser des Quer­ stollens 5 ausgefahren werden (Fig. 2 und 4). Es kann sich empfehlen, vor Beginn der eigentlichen Vortriebsarbeit von Hand an der Ansatzstelle des Querstollens 5 am Tunnel 1 einen Ausbruch herzustellen, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. In diesen Ausbruch wird dann in der beschriebenen Weise der Schneidkopf 15 vorgeschoben, der anschließend seine Vor­ triebsarbeit beginnen kann. Während der Vortriebsarbeit wird der Schneidkopf mit Hilfe der Vorschubpressen 27 in Vor­ triebsrichtung (Pfeil 6) vorgeschoben. Sobald die Abspann­ vorrichtung 28 die Öffnung 42 durchlaufen hat und in den Querstollen 5 gelangt ist, kann diese durch Ausfahren der Spannzylinder 34 im Querstollen verspannt werden. Die rück­ wärtige Abspannvorrichtung 19 wird dann mit Hilfe der Vor­ schubzylinder 18 nachgezogen. Sie gelangt dann ebenfalls in den Querstollen 5, der nun bis zum Erreichen des Zieltunnels mit Hilfe der Vortriebseinheit 7 aufgefahren wird. Sobald die Vortriebseinheit 7 das Transportgestell 8 verlassen hat, kann dieses nach Lösen seiner Abspannelemente 13 entfernt werden. Es kann dann durch die Ausbauöffnung 42 hindurch ein Förderer hindurchgeführt werden, auf den der Ladeförderer 35 abwirft und der mit dem Vortrieb des Querstollens 5 mitgeführt wird. Außerdem kann hinter der Vortriebseinheit ein Ausbau in den Querstollen 5 eingebracht werden.

Sobald der Querstollen 5 auf ganzer Länge aufgefahren ist, die Vortriebseinheit 7 also den Zieltunnel od.dgl. erreicht hat, kann sie zu dem Starttunnel 1 hin zurückgebracht werden. Dies läßt sich mit Hilfe des die beiden Abspannvorrichtungen 19 und 28 und die Vorschubzylinder 18 umfassenden Schreit­ werks bewerkstelligen. Die gesamte Vortriebseinheit 7 kann dabei rückwärts wieder in den Rohrkörper 10 des Transport­ gestells 8 zurückgeführt werden und in der Transportposition nach Fig. 1 zum nächsten Einsatzort gebracht werden, wo ein weiterer Querstollen in der beschriebenen Weise vorgetrieben wird.

Insbesondere bei Tunnelbauwerken, bei denen zwischen zwei etwa parallelen Verkehrstunneln eine mittlere Versorgungs­ röhre angelegt wird, mit der die beiden Tunnel über die bei­ den Querstollen 5 verbunden werden, ist es mitunter erforder­ lich, zusätzlich die beiden Verkehrstunnel über einen Ver­ bindungsstollen unmittelbar zu verbinden, der bogenförmig über die mittlere Versorgungsröhre hinweg verläuft. Ein sol­ cher Verbindungsstollen ist in den Fig. 6 bis 8 bei 5′ gezeigt. Diese Verbindungsstollen lassen sich in der vorstehend be­ schriebenen Weise mit der Vortriebseinheit 7 nach den Fig. 1 bis 5 auffahren. Es ist in diesem Fall lediglich erforderlich, daß das Transportgestell 8 eine entsprechende Anpassung an die geänderte Vortriebssituation erhält. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8 weist das mit seinen Schienenrädern 11 auf den Schienen 9 des Tunnels 1 laufende Transportgestell 8 eine Vertikalführung 50 für einen Schlitten 51 auf, der mit­ tels mindestens eines hydraulischen Hubzylinders 52 heb- und senkbar ist. Der hubbewegliche Schlitten 51 ist mit einer Überleitrampe 54 versehen, die mit der Neigung geneigt ist, in der der Verbindungsstollen 5 vom Tunnel 1 ausgehend vor­ getrieben werden soll. Auf der Überleitrampe 52 des Schlit­ tens 51 ist der Rohrkörper 10 in Vortriebsrichtung 6 des Verbindungsstollens 5, d.h. in Richtung des Anstiegs der Überleitrampe 54 verschieblich geführt. Die Verschiebe­ bewegung erfolgt mittels einer Vorschubeinheit, die aus hydraulischen Vorschubzylindern 23 besteht, die sich am Hubschlitten 51 abstützen und deren Kolbenstangen im vorde­ ren Bereich am Rohrkörper 10 angreifen. Fig. 6 zeigt die Transportsituation. Der Hubschlitten 51 ist mit Hilfe der Hubzylinder 52 abgesenkt; der Rohrkörper 10 mit der darin befindlichen Vortriebseinheit 7 ist durch Einfahren der Vorschubzylinder 53 auf den Hubschlitten zurückgefahren. In dieser Transportposition wird das Transportgestell 8 im Tunnel 1 an die betreffende Arbeitsstelle gefahren und hier mit Hilfe der Abspannelemente 13 im Tunnel abgespannt. An­ schließend wird mit Hilfe der Hubzylinder 52 der Hubschlitten 51 und damit die gesamte Vortriebseinheit 7 nebst Rohrkörper 10 in die gewünschte Arbeitshöhe gehoben. Durch Ausfahren der Vorschubzylinder 53 wird dann der Rohrkörper 10 mit der darin befindlichen Vortriebseinheit 10 entlang der Überleitrampe 54 in die Position nach Fig. 7 gebracht, in der der Rohrkörper 10 mit seiner Rohröffnung gegenüber der Öffnung 42 in der Tunnelauskleidung 2 ausgerichtet ist. Mit Hilfe des von den Abspannvorrichtungen 19 und 28 gebildeten Schreitwerks kann dann die Vortriebseinheit 7 durch die Öffnung 42 der Tunnel­ auskleidung hindurch in die Vortriebsposition gebracht wer­ den, in der anschließend der Verbindungsstollen 5 aufgefahren wird.

Es ist erkennbar, daß der Rohrkörper 10 ein Führungs- und Anfahrgerüst bildet, welches die Vortriebseinheit 7 bei der Überführung aus dem Tunnel 1 in den Querschnitt des aufzu­ fahrenden Stollens 5 führt und gegen die sich die Abspann­ vorrichtungen, die wechselseitig das Vorschubwiderlager bilden, verspannen lassen, bis schließlich die gesamte Vortriebseinheit das Führungs- und Anfahrgerüst verläßt und sich im Eingang des Stollens 5 befindet. Das Anfahr- und Führungsgerüst besteht, wie erwähnt und beschrieben, vorzugsweise aus einem geschlossenen Rohrkörper. Es kann aber auch aus einem Rohrsegmentkörper bestehen, der am Umfang Mantelöffnungen od. dgl. aufweist. Auch kann das Führungs- und Anfahrgerüst aus einem die Vortriebseinheit aufnehmenden und ganz oder teilweise umschließenden Rahmen­ gestell od. dgl. bestehen, in welchem sich die Vortriebs­ einheit 7 bei der Überführung führt und mit Hilfe ihrer Abspannvorrichtungen verspannen läßt.

Wie die Fig. 1, 6 und 7 zeigen, ist die gesamte Einrichtung so kompakt gebaut, daß sie nur etwa die halbe Tunnelbreite einnimmt. Der Verkehr im Tunnel bleibt daher aufrechterhalten.

Claims (19)

1. Einrichtung zum Vortrieb von quer zu einem Tunnel ver­ laufenden Querstollen od.dgl., insbesondere von Ver­ bindungsstollen zwischen zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Tunnelröhren, mit einem im Tunnel längs verfahrbaren, eine Vortriebsmaschine mit mit Vorschubsystem tragenden Transportgestell, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmaschine (14) mit ihrem Antrieb (17), ihrem Vorschubsystem (18, 27) und mit einer Abspannvorrichtung (19 und/oder 28) eine mit dem Transportgestell (8) im Tunnel (1) verfahrbare Vortriebseinheit (7) bildet, die am Ansatzpunkt des Querstollens (5, 5′) gegenüber dem ein Anfahr- und Führungsgerüst (10) bildenden Transport­ gestell (8) in Vortriebsrichtung des Querstollens seit­ lich aus dem Tunnel herausführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anfahr- und Führungs­ gerüst (10) von einem die Vortriebseinheit (7) umgrei­ fenden, in Vortriebsrichtung (Pfeil 6, 53) des Quer­ stollens (5, 5′) offenen Rohr- oder Rohrsegmentkörper od. dgl. gebildet ist, gegen dessen Innenwand die Vor­ triebseinheit (7) mittels ihrer Abspannvorrichtung ab­ spannbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspannvorrichtung (19) aus einem Nachläufer besteht, der über Vorschub­ zylinder (18) des Vorschubsystems mit der Vortriebs­ maschine (14) gekoppelt ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ab­ spannvorrichtung (19) aus einem Abspannrahmen (21) be­ steht, der mit von hydraulischen Abspannzylindern (23) ausstellbaren Abspannelementen (24), vorzugsweise in Gestalt von Segmentplatten od.dgl., versehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vor­ triebsmaschine (14) einen ihren Schneidkopf (15) tragen­ den Lagerkörper (26) aufweist, der ebenfalls mittels einer hydraulischen Abspannvorrichtung (28) abspannbar ist und mit dem die als Nachläufer nachgeführte Abspann­ vorrichtung (19) über die Vorschubzylinder (18) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schneidkopf (15) gegenüber dem Lagerkörper (26) in Vortriebsrichtung verschieblich geführt ist, wobei zwischen dem Schneid­ kopf und dem Lagerkörper hydraulische Vorschubpressen (27) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Lagerkörper (26) eine zentrale Rohrführung aufweist, in der sich der Schneidkopf (15) mit einem inneren Führungsrohr (25) führt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (15) mit mehreren längenveränderlichen Schneidarmen (16) versehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schneidarme (16) mit von Stellzylindern (34) radial verstellbaren Schneid­ armverlängerungen (33) versehen sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Transportgestell (8) und/oder das Führungs- und Anfahr­ gerüst (10) mit Abspannelementen (13) zur Abspannung im Tunnel (1) versehen ist bzw. sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vortriebseinheit (7) eine Fördervorrichtung (20), vor­ zugsweise einen mechanischen Ladeförderer (35) mit vor Kopf desselben angeordneter Ladeschurre (38) od. dgl. aufweist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (20) mit der Vortriebsmaschine (15) zu einer Vorschub­ einheit gekoppelt ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschurre (38) mit einklappbaren Ladeschaufeln (39) od.dgl. versehen ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lade­ förderer (35) eine Durchgangsöffnung (36) des oder der Abspannrahmen (21, 29) der Abspannvorrichtung(en) durch­ greift.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Transportgestell (8) von am Rohr- bzw. Rohrsegment­ körper (10) angeordneten Laufrollensätzen (11) gebil­ det ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß das Führungs- und Anfahrgerüst (10) heb- und senkbar und/oder neigungsveränderlich am Transportgestell (8) gelagert ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Transportgestell (8) mit einer Vertikalführung (50) und einer Hubeinrichtung (52) für das Führungs- und Anfahrgerüst (10) versehen ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Führungs- und Anfahrgerüst (10) auf einer Überleit­ rampe (54) des Transportgestells (8) in Vortriebs­ richtung des Quertunnels (5′) mittels einer Vorschub­ einheit (53) beweglich gelagert ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Überleitrampe (52) an einem von der Vertikalführung (50) geführten Hub­ schlitten (51) angeordnet ist.