DE3943591C2 - Verfahren zum gesteinsabhängigen Steuern einer Teilschnitt-Auffahrmaschine - Google Patents

Verfahren zum gesteinsabhängigen Steuern einer Teilschnitt-Auffahrmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gesteinsabhängigen Steuern einer Teilschnitt-Auffahrmaschine, die ein Fahrwerk mit einem Gesteinsbearbeitungsaggregat aufweist, beim Auffahren eines Untertageraumes, insbesondere einer Strecke oder eines Tunnels, wobei das Gesteinsbearbeitungsaggregat zumindest einem Ausleger mit Auslegerantrieb sowie zumindest einen Schneidkopf mit aufgesetzten Schneidmeißeln und Schneidkopfantrieb aufweist, wobei der Schneidkopf über einen vorgegebenen Meßweg in vertikaler und/oder horizontaler Richtung bewegt und dabei die elektrische Arbeit, die längs des Meßweges dem Schneidkopfantrieb zugeführt wird, ermittelt wird und wobei die Teilschnitte mit einer vorgegebenen Andrückkraft hergestellt werden. - Gesteinsabhängige Steuerung meint insbesondere eine Steuerung dahingehend, daß die Andrückkraft des Gesteinsbearbeitungsaggregates in allen Gesteinsarten gleich groß ist. Gesteinsabhängige Steuerung meint weiterhin, daß die Steuerung nach Maßgabe bestimmter Gesteinsarten einer geologischen Formation erfolgt. Sie erfolgt also unterschiedlich, wenn der Untertageraum z. B. in einer Kalksteinformation oder in einer besonderen Sandsteinformation aufgefahren wird oder beim Auffahren unterschiedliche Formationen durchfahren werden. Es versteht sich, daß der Schneidkopf im übringen beim Auffahren eines Untertageraumes so bewegt wird, wie es die aufzufahrende Geometrie verlangt. Der Ausdruck Schneidkopf umfaßt auch Schneidwalzen, insbesondere sogenannte Helix-Schneidwalzen.
Bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung (DE-OS 32 35 009) wird die Schneidkopfleistung gemessen und bei Abweichung des Schneidkopfleistungsmeßwertes von einem Schneidkopfleistungssollwert die Schneidkopfleistung entsprechend angepaßt, damit die Maschine mit optimalem Wirkungsgrad arbeiten kann, ohne zum Ausleger gehörende Bauteile Schaden nehmen.
In der Praxis erfolgt die Steuerung nach Maßgabe einer Augeninspektion, die der Maschinenführer der Teilschnitt-Auffahrmaschine durchführt. Das verlangt hohe Aufmerksamkeit sowie besondere Erfahrung und ist häufig nicht hinreichend genau. Im übrigen besteht keine Möglichkeit, die Ergebnisse der Augeninspektion dokumentarisch festzuhalten, beispielsweise einem Rechner zuzuführen und dort zu speichern, um nach Maßgabe unterschiedlicher Gesteinsarten und/oder Formationen das Auffahren und den Ausbau einzurichten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auffahren eines Untertageraumes, insbesondere einer Strecke oder eines Tunnels, mit Hilfe einer Teilschnitt-Auffahrmaschine mit einem Fahrwerk und einem Gesteinsbearbeitungsaggregat anzugeben, welches erlaubt, die gesteinsabhängige Steuerung nach sehr genauen Meßwerten auszuführen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Identifizierung der an der Ortsbrust anstehenden Gesteinsart die spezifische Lösearbeit WSP als Identifizierungsparameter gemäß der Verknüpfung WSP=(AE+SFA)/H ermittelt wird, der mit einem dem Gestein zugeordneten Meßwert verglichen wird, wobei AE die längs des Meßwertes dem Schneidkopf zugeführte elektrische Arbeit, SFA die längs des Meßweges dem Auslegerantrieb abgenommene mechanische Arbeit aus dem Produkt von am Schneidkopf wirkender Andrückkraft FA und Weg S des Schneidkopfes längs des Meßweges, sowie H das Volumen des längs des Meßweges hereingewonnenen Haufwerks bedeutet, und daß die Einstellung der Steuerungsparameter unter Einhaltung einer in allen Gesteinsarten gleich großen Andrückkraft des Gesteinsbearbeitungsaggregates entsprechend der identifizierten Gesteinsart erfolgt.
Man kann aus der spezifischen Lösearbeit auch die spezifische Löseleistung bilden und diese als Identifizierungsparameter einsetzen. Es versteht sich, daß bei diesen Maßnahmen der Meßweg zweckmäßigerweise mit über seine Länge gleicher Einstechtiefe und gleicher Schneidvorgabe durchfahren und dadurch, gleichsam geometrisch aus den Schneidspurparametern des Schneidkopfes, das Volumen des hereingewonnenen Haufwerks bestimmt wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann für jedes identifizierungsbedürftige Gestein ein dem Gestein zugeordneter Eichwert durch eine Eichfahrt des Schneidkopfes längs des vorgegebenen Meßweges in dem entsprechenden Gestein ermittelt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum gesteinsabhängigen Steuern einer Teilschnitt-Auffahrmaschine, die ein Fahrwerk mit einem Gesteinsbearbeitungsaggregat aufweist, beim Auffahren eines Untertageraumes, insbesondere einer Strecke oder eines Tunnels,
wobei das Gesteinsbearbeitungsaggregat zumindest einen Ausleger mit Auslegerantrieb sowie zumindest einen Schneidkopf mit aufgesetzten Schneidmeißeln und Schneidkopfantrieb aufweist,
wobei der Schneidkopf über einen vorgegebenen Meßweg in vertikaler und/ode horizontaler Richtung bewegt und dabei die elektrische Arbeit, die längs des Meßweges dem Schneidkopfantrieb zugeführt wird, ermittelt wird und wobei die Teilschnitte mit einer vorgegebenen Andrückkraft hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Identifizierung der an der Ortsbrust anstehenden Gesteinsart die spezifische Lösearbeit WSP als Identifizierungsparameterr gemäß der Verknüpfung WSP=(AE+SFA)/H ermittelt wird, der mit einem dem Gestein zugeordneten Meßweg verglichen wird, wobei AE die längs des Meßweges dem Schneidkopfantrieb zugeführte elektrische Arbeit, SFA die längs des Meßweges dem Auslegerantrieb abgenommene mechanische Arbeit aus dem Produkt von am Schneidkopf wirkender Andrückkraft FA und Weg S des Schneidkopfes längs des Meßweges, sowie H das Volumen des längs des Meßweges hereingewonnenen Haufwerks bedeuten, und daß die Einstellung der Steuerparameter unter Einhaltung einer in allen Gesteinsarten gleich großen Andrückkraft des Gesteinsbearbeitungsaggregates entsprechend der identifizierten Gesteinsart erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der spezifischen Lösearbeit die spezifische Löseleistung gebildet und diese als Identifizierungsparameter eingesetzt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßweg mit über seiner Länge gleicher Einstechtiefe und gleicher Schneidvorgabe durchfahren und dadurch, gleichsam geometrisch aus den Schneidspurparametern des Schneidkopfes, das Volumen des hereingewonnenen Haufwerks bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes identifizierungsbedürftige Gestein ein dem Gestein zugeordneter Eichwert durch eine Eichfahrt des Schneidkopfes längs des vorgegebenen Meßweges in dem entsprechenden Gestein ermittelt wird.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109630154A (zh) * 2019-01-24 2019-04-16 华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司 一种用于隧道掘进的掘进机器人及远程移动终端指挥系统

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