DE4011907C2 - Streckenvortriebseinrichtung für den gesicherten Vortrieb und Ausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Schalmantel für Hinterfülleinbringung in unmittelbarer Ortsbrustnähe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Streckenvortriebseinrichtung für den gesicherten Vortrieb und Ausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Schalmantel für Hinterfülleinbringung in unmittelbarer Ortsbrustnähe und vorlaufendem Vorpfänddach sowie nachlaufender Hinterfüllabstützung, mit einer höhenverstellbaren Dachkonstruktion, die sich komplett vorziehen läßt und auf höhenverstellbaren Stützrahmen verlagert ist, die über Transportwagen auf einer auf der Sohle liegenden Laufbahnkonstruktion verfahrbar sind.

Im deutschen Steinkohlenbergbau wird bei zunehmender Teufe mit steigender Tendenz beim Auffahren von Strecken die Vollhinter­ füllung eingesetzt. Dabei beträgt die Hinterfüllstärke steigend mit der Teufe 15 bis 35 cm. Entsprechend der belegbaren Erfahrungswerte hinsichtlich Standfestigkeit der Strecken muß die Hinterfüllung möglichst nahe der Ortsbrust eingebracht werden, um ein Auflockern der Gebirgsschichten zu verhindern und die Eigentragfähigkeit des Gebirges zu erhalten.

Wenn jedoch direkt an der Ortsbrust über dem bereits gesetzten Ausbau hinterfüllt wird, können z. B. im Teilschnittmaschinenvor­ trieb die Arbeitsvorgänge Lösen/Wegfüllen, Ausbauen und Hinterfüllen nur einzeln hintereinander durchgeführt werden und verringern damit die Auffahrleistung.

Leistungssteigend könnte der Einsatz der bekannten Streckenvor­ triebseinrichtungen wirken, z. B. nach DE 38 13 905, DE 30 40 354 und DE 27 43 776, die eine Parallelisierung von Lösen/Wegfüllen, Ausbauen und Hinterfüllen gestatten. Nachteilig ist jedoch hierbei, daß der Abstand Ortsbrust- Hinterfüllstelle 10-15 m beträgt, da erst hinter den Streckenvortriebseinrichtungen nach Setzen des Ausbaus hinterfüllt werden kann. Auflockerungen durch Gebirgsdruck und bei einigen Konstruktionen durch Trampeleffekt beim Schreiten der Kammer sind zu erwarten.

Bekannt ist aber auch ein Vortriebsschild mit mitgeführtem Schalungsgerüst nach DE 39 35 516. Gegenüber der angeführten erfinderischen Neuheit bestehen folgende Unterschiede.

Die Schalung einschließlich der Nachlaufsegmente wird nach dem Messerschildprinzip und nicht komplett als Einheit vorgeschoben. Der erforderliche Sohlenabschluß fehlt. Ein kontinuierliches axiales Einbringen der Hinterfüllung mit Herstellung einer einwandfreien, kompakten Hinterfüllschale und Abstützung derselben beim Vorziehen der Gesamteinrichtung ist nicht möglich.

Die Vorpfändeinrichtung stützt den Raum zwischen Hinterfüllzone und Ortsbrust nicht optimal ab. Die Absenkbarkeit des Stützrahmengestells ist gering. Zwischen Stützrahmen und der Dachkonstruktion besteht keine zusätzliche Verstellmöglichkeit. Ein Zurückfahren der kompletten Einrichtung in den bereits angebauten Raum erscheint nicht möglich.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Streckenvortriebseinrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, in unmittelbarer Ortsbrusthöhe ohne Inkaufnahme von Gebirgsauflockerung und Trampeleffekt eine einwandfreie Hinterfüllschale einzubringen und die Löse/Wegfüll- sowie Ausbauarbeit dabei nicht zu unterbrechen, um auf diese Weise eine erhebliche Leistungssteigerung und Verbesserung der Streckenstandfestigkeit zu erzielen.

Die erfindungsgemäße Streckenvortriebseinrichtung, bei der die vorgenannte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der ein- oder mehrteilige Schalmantel (1) horizontal und vertikal gegenüber dem ein- oder mehrteiligen starren Stützrahmengestell (4) bewegbar ist, aus starr miteinander verbundenen Segmenten (20) pro Schalmantelteil zusammengesetzt und mit Sohlenabschlußsegmenten (21) ausgerüstet sowie für die Anbringung von zwangsgeführten Hinterfüllwagen (27) für axiales, kontinuierliches Einspritzen von Hinterfüllmaterial vorgerichtet ist;

• - das vorlaufende, passiv gestützte Vorpfänddach (2) über die verlängerten Stützrahmen-Längsträger (7) starr oder teleskopierbar (28) verlagert und für die Aufnahme einer ausschwenkbaren Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung (37) vorgesehen ist;
• - das aus ein- oder mehrteiligen Dachgliedern (44) zusammengesetzte und in sich über Dachglieder-Verbindungen (45) bewegliche Gliederdach (43) der Hinterfüllabstützung (3) auf dem im Normalbetrieb starren Stützrahmengestell (4) verlagert ist und die aushärtende Hinterfüllschale horizontal und vertikal beweglich passiv stützt;
• - die Länge der Teilung des Schalmantels (1) des Hinterfüllabstützung-Gliederdachs (43) und der Laufbahnkonstruktion (49) übereinstimmt und dem Ein- oder Mehrfachen des gewählten Bauabstandes entspricht.

Die erfindungsgemäße Streckenvortriebskammer ist vorwiegend für durch Teilschnittmaschinen voraufgefahrene Flözstrecken geeignet. Ihr Einsatz im Sprengvortrieb in Flöz- und Gesteinsstrecken ist möglich, wenn die Anforderungen dieser Vortriebsart bei Einhaltung des Grundprinzips in Einzelheiten konstruktiv berücksichtigt werden.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Streckenvortriebseinrichtung mit einem mehrteiligen Stützrahmengestell (4) erfolgt der Betriebsablauf wie nachstehend beschrieben.

Während die Teilschnittmaschine (56) das Gestein an der Ortsbrust (57) löst und das Haufwerk aufnimmt, wird gleichzeitig über dem Schalmantel (1) hinterfüllt (60), durch das Vorpfänddach (2) das Gebirge (59) vor dem Schalmantel (1) passiv gesichert und hinter der Hinterfüllabstützung (3) der endgültige Ausbau (61) mit Hilfe einer Ausbaubühne (55) eingebracht.

Nach dem Freischneiden erfolgt der Rückvorgang der Einrichtung. Beim Vorfahren der Streckenvortriebseinrichtung wird zuerst die Laufbahnkonstruktion (49) durch Anbauen von Laufbahnteilen oder durch Teleskopieren (50) der unter dem stehenden Schalmantel (1) befindlichen Laufbahnen mit folgendem Nachziehen der Laufbahn-Restkonstruktion in Richtung Ortsbrust (57) verlängert. Anschließend wird der Schalmantel (1) mit dem kompletten Vorpfänddach (2), sowie dem Gliederdach (43) der Hinterfüllabstützung (3) durch die Rückzylinder (41) vorgeschoben. Als Abstützung dienen das Stützrahmengestellteil (4) unter dem sich bewegenden Gliederdach (43) und der Bremswagen (52). Ist dieser Vorgang beendet, werden das Stützrahmengestellteil (4) unter dem jetzt ruhenden Gliederdach (43) und anschließend der Bremswagen (52) nachgezogen.

Bei einer Streckenvortriebseinrichtung mit einem einteiligen Stütz­ rahmengestell (4) verläuft der Betriebsablauf ähnlich. Die Funk­ tion der entfallenden Rückzylinder (41) übernehmen die Vorschub­ zylinder (53) der Bremswagen (52), so daß die Kammer kompl. vor­ geschoben wird. Zwischen Schalmantel (1) und Hinterfüllabstützung (3) entsteht wie bei dem mehrteiligen Stützrahmengestell (4) keine Freifläche. Durch zusätzliche Laufbahn-Festsetzvorrichtungen (51) an den Laufwagen (9) wird das Teleskopieren (50) der vorderen Laufkonstruktion (49) unter der in Ruhestellung befindlichen Einrichtung ermöglicht.

Das Vorziehen der Einrichtung erfordert auf Grund der schleifenden Be­ rührung in Firste und Stoß am Gebirge (59) und der Hinterfüllung (60) bei nur geringfügigem Andruck und der Rollenreibung auf der auf der Sohle (58) verlegten Laufbahnkonstruktion (49) nur einen vergleichsweise geringen Kraftaufwand. Ein Trampeleffekt tritt nicht auf. Die Eigentragfähigkeit des Gebirges (59) bleibt er­ halten, und die eingebrachte Hinterfüllung (60) wird vom Strecken­ inneren her nicht belastet.

Durch die Parallelisierung von Lösen/Wegfüllen, Hinterfüllen und Ausbauen ergibt sich eine erhebliche Reduzierung des bisher er­ forderlichen Zeitaufwandes für einen Vortriebszyklus.

Der Arbeitsbereich unter dem geschlossenen Schalmantel (1) und unter dem Gliederdach (43) der Hinterfüllabstützung (3) ist gegen herabfallendes Hinterfüllgut (60) geschützt und bietet somit eine hohe Sicherheit.

Um vertikalen Abweichungen der Strecke besser folgen zu können, kann der Schalmantel (1), das Hinterfüllabstützungsdach (43) und die Laufbahnkonstruktion (49) begrenzt abknickbar geteilt wer­ den. Die Teilung entspricht einem Mehrfachen des gewählten Bauab­ standes. Horizontale Abweichungen, z. B. Korrektur der Stunde, sind nur begrenzt möglich. Hierzu dienen die Stoßwandstützzylinder (16) sowie Hilfsmaßnahmen, z. B. am Unterbau angebrachte Spreizen.

Die Hinterfüllung (60) kann radial oder axial eingebracht werden. Eine Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung (37) verdichtet das Hinterfüllgut in der Firste und hält es beim Vorziehen des Schalmantels (1) bei seiner gleichzeitigen Säuberung in der ursprünglichen Lage. Diese Vorrichtung dient auch als Unterstützung der Rückeinrichtung. Das Einschieben von Armierungsmatten im Firstbereich ist möglich.

Für das Ein- und Ausbauen der Streckenvortriebskammer ist nur ein geringer Schichtenanteil erforderlich. Das ein- oder mehrteilige Stützrahmengestell (4) ist soweit über die Führungsstützen (5) und Stützzylinder (6) absenkbar, daß die Einrichtung innerhalb des aufzufahrenden lichten Streckenquerschnitts montiert, demontiert und verfahren werden kann. Eine Montagekammer ist nicht erforderlich.

Wenn die Gebirgsverhältnisse und die Aushärtegeschwindigkeit des Hinterfüllgutes es zulassen, könnte die erfindungsgemäße Strecken­ vortriebskammer vereinfacht werden und ein ein- oder mehrgliedri­ ger Schalmantel (1) ohne Vorpfänddach (2) und Hinterfüllabstützung (3) oder nur mit einem dieser Systeme zum Einsatz kommen. Der Bremswagen (52) mit Vorschubzylinder (53), am Stützrahmengestell (4) befestigt, dient als Rück- bzw. Abstützelement.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Streckenvortriebseinrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wozu zunächst auf die den Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche ver­ wiesen wird. Im übrigen werden diese Ausgestaltungsmöglichkeiten nachfolgend in Verbindung mit der Beschreibung einiger Aus­ führungsbeispiele anhand der Zeichnungen erläutert.

In den Zeichnungen zeigt in schematischer Form

Fig. 1 eine Ansicht der Streckenvortriebseinrichtung mit mehr­ teiligem Stützrahmengestell und Schalmantel sowie den nachgeschalteten Einrichtungen beim Vortrieb mit Teilschnittmaschinenauffahrung;

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch mit einem einteiligen Schalmantel;

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch mit einem einteiligen Stützrahmengestell sowie Schalmantel;

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch nur mit einem Laufwagen pro Streckenstoß;

Fig. 5 eine Ansicht des Schalmantels mit zugehörigem Stütz­ rahmengestellteil entsprechend Fig. 1;

Fig. 6 den Schnitt A-A aus Fig. 5;

Fig. 7 eine Ansicht des Vorpfänddaches mit Übergang zum Schalmantel, entsprechend Fig. 1;

Fig. 8 den Schnitt B-B aus Fig. 7;

Fig. 9 eine Ansicht der Hinterfüllabstützung mit Übergang zum Schalmantel entsprechend Fig. 1;

Fig. 10 den Schnitt C-C aus Fig. 9;

Fig. 11 eine Ansicht des Schalmantels entsprechend Fig. 2 mit geneigten Führungsstützen des Stützrahmenge­ stells;

Fig. 12 den Schnitt D-D aus Fig. 11;

Fig. 13 eine Ansicht des Vorpfänddaches entsprechend der Fig. 2 und 11 mit Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung;

Fig. 14 den Schnitt E-E aus Fig. 13;

Fig. 15-17 die Wirkungsweise einer Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung entsprechend Fig. 3;

Fig. 18 eine weitere Ausführungsform einer Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung entsprechend Fig. 3.

Fig. 1 zeigt zunächst im Zusammenhang eine Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Streckenvortriebseinrichtung mit den nachgeschalteten Einrichtungen im Teilschnittmaschinenvortrieb.

Die Streckenvortriebseinrichtung besteht aus einem dreiteiligen Schal­ mantel (1), einem Vorpfänddach (2) und der passiven Hinterfüll­ abstützung (3) mit in Längsrichtung dreiteiligem Gliederdach (43), die alle auf einem mehrteiligen Stützrahmengestell (4) verlagert und über Rollen-Transportwagen (9) auf einer Laufbahnkonstruktion (49) verfahrbar sind. Als zusätzliche Abstützung beim Verfahren dienen Bremswagen (52) mit Vorschubzylinder (53).

Die auf der Sohle (58) verlegte Laufbahnkonstruktion (49) kann durch Anbau verlängerbar oder in sich teleskopierbar (50) sein. Die Laufbahnunterfläche ist derart ausgeführt, daß der Reibwert beim Vorschieben geringer ist als beim Zurückziehen.

Im Bereich der Streckenvortriebseinrichtung befindet sich eine Teil­ schnittmaschine (56). Hinter der Kammer wird die Hydraulikstation (54) beim Schreiten mitgenommen. Eine Ausbaubühne (55) bringt den endgültigen Ausbau (61) ein. Die Hinterfüllung (60) ist bereits bis Vorderkante Schalmantel (1) eingebracht.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform zu Fig. 1. Der Schalmantel (1) und dessen Stützrahmengestell (4) sind einteilig. Die Führungsstützen (5) und die Stützzylinder (6) des kompl. zwei­ teiligen Stützrahmengestells (4) sind leicht geneigt und je Stoß auf zwei Laufwagen (9) verlagert.

Durch diese Neigung wird der Freiraum für eine Teilschnittmaschine (56) oder andere Vortriebs­ maschinen vergrößert. Am vorderen Schalmantelrand (1) ist ein Hin­ terfüllwagen (27) für das axiale Einbringen des Hinterfüllgutes angebracht. Die Laufwagen sind mit Laufbahn-Festsetzvorrichtungen (51) versehen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Alternative zu Fig. 1 und Fig. 2. Schal­ mantel (1), Vorpfänddach (2) und Hinterfüllabstützung (3) sind alle auf einem einteiligen Stützrahmengestell (4) verlagert, das kompl. durch den Vorschubzylinder (53) des Bremswagens (52) vorge­ schoben wird. Auf dem firstnahen Querträger (30) des Vorpfändda­ ches (2) ist eine Hinterfüllhaltevorrichtung (37) angebracht. Die Hinterfüllabstützung (3) gleicht im System dem Vorpfänddach (2) und ist mit dem Schalmantel (1) nicht verbunden.

Fig. 4 zeigt im System eine Vereinfachung von Fig. 3, bei der die kompl. Streckenvortriebseinrichtung auf jeweils nur einen Laufwagen pro Stoß verfahren wird.

Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, die dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entsprechen, ist der Schalmantel (1) und das unter ihm lie­ gende Stützrahmengestell (4) dreigeteilt, um vertikalen Abweichun­ gen der Strecke besser folgen zu können. Die einzelnen Stützrah­ mengestellteile (4) sind mit den Schalmantelteilen (1) über Stütz­ zylinder (13) und Stützkonsolen (12) miteinander verbunden. Bei ausgefahrenen Stützzylindern (13) entspricht der Schalmantelaußen­ umfang dem aufzufahrenden lichten Querschnitt zuzüglich Ausbau­ stärke. Die Stützzylinder (13) sind über Überdruckventile derart reguliert, daß sie nur das jeweilige Schalmantelgewicht plus Sicherheitsfaktor aufnehmen können. Damit wird auch beim Vorschie­ ben bei vertikalen Abweichungen der Strecke der erforderliche lichte Streckenquerschnitt gesichert und eine unzumutbare Bela­ stung der noch nicht ausgehärteten Hinterfüllung vermieden.

Die einzelnen Schalmantelteile (1) und die Stützrahmengestellteile (4) sind über Stützrahmengelenkverbindungen (15) und Schalmantel­ gelenkverbindungen (14) verbunden. Beide Verbindungen liegen hori­ zontal auf einer Höhe.

Jedes einzelne Stützrahmengestellteil (4) besteht aus stoßseitig angebrachten, höhenverstellbaren Führungsstützen (5) Stützzylin­ dern (6) und Längsträgern (7), die durch Querträger (8) miteinan­ der verbunden sind, sowie zwei stoßseitig angeordneten Transport­ wagen (9), die auf Rollen auf der Laufbahnkonstruktion (49) ver­ fahrbar sind.

Die Stützzylinder (6) sind im Normalbetrieb immer bis zum Endpunkt ausgefahren. Erst bei überhöhtem Gebirgsdruck geben sie durch Überdruckventile gesteuert nach. Außerdem ermöglicht die Einfahr­ barkeit des kompl. Stützrahmengestells (4) die Montage und Demon­ tage sowie die Verfahrbarkeit der gesamten Streckenvortriebskammer im aufzufahrenden lichten Streckenquerschnitt unter bereits einge­ brachtem Ausbau (61).

Jedes Schalmantelteil (1) ist aus starr miteinander verbundenen Schalmantelsegmenten (20) zusammengesetzt, die in ihrer jeweiligen Lage dem aufzufahrenden lichten Streckenquerschnitt zuzüglich Aus­ baustärke entsprechen. Das Sohlenabschlußsegment (21) ist durch Sohlenabschlußzylinder (22) höhenverstellbar.

An der in Ortsbrustnähe (57) befindlichen Schalmantelkante (1) sind verstellbare Hinterfüll-Abschlußschieber (24) über den ge­ samten Mantelumfang oder nur im Stoß- und mittleren Firstbereich angebracht. Im oberen Firstbereich können die Schieber (24) durch flexible Dichtungen (25) ersetzt werden, die sich dem Freiraum zwischen Schalmantel (1) und Gebirge (59) anpassen. Schieber (24) sowie Dichtungen (25) begrenzen den Hinterfüllraum und vermeiden somit ein Ausböschen der Hinterfüllung (60), besonders an den Stö­ ßen. Durch Schrägstellung der Hinterfüll- und Abschlußschieber (24) wird die Abdichtung optimiert.

Im vorderen Schalmantelteil (1) sind Hinterfüllöffnungen (26) ange­ bracht, um das Hinterfüllgut (60) radial einzubringen. Ein axiales Einbringen ist bei den vorgeschlagenen Begrenzungen des Hinter­ füllraumes gleichfalls möglich. Zwischen den einzelnen Schalmän­ teln (1) sind Abdichtleisten (23) angebracht, die ein Hinausflie­ ßen des noch nicht abgebundenen Hinterfüllgutes (60) verhindern.

Geringfügige horizontale Abweichungen sind z. B. zur Stundenkorrek­ tur durch die Stoßwandrückzylinder (16) des vorderen Schalmantel­ teils (1) zu erreichen, die zwischen Stützrahmengestell (4) und Schalmantel (1) liegen. Die beim Vorschieben erforderliche kraft­ schlüssige Verbindung zwischen Stützrahmengestell (4) und Schal­ mantel (1) bildet eine vertikal bewegliche Mitnahmevorrichtung (17).

Auf den Querträgern (8) der Stützrahmengestellteile (4) befindet sich eine Arbeitsplattform (18), auf der ein Hinterfüllgutver­ teiler (19) steht.

Die Fig. 7 und 8 zeigen entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 das Vorpfänddach (2) und seine Befestigung am Stützrahmen­ gestell (4), die starr durch Verlängerung der Stützrahmen-Längs­ träger (7) oder beweglich durch Teleskope (28) mit Teleskopzylin­ dern (29) ausgeführt sein kann. Die Teleskopkonstruktion hat den Vorteil, daß die nach dem Schneidvorgang der Teilschnittmaschine (56) entstehende nicht unterstützte Freifläche in ihrer ganzen Größe nicht vor Gliederdach (34) des Vorpfänddaches (2) liegt, sondern sich gleichmäßig vor und hinter dem Gliederdach (34) auf­ teilt und somit sicherheitlich optimaler beherrscht wird. Gleich­ zeitig ist durch diese Einrichtung das Auswechseln der Schrämmei­ ßel in dem durch das Vorpfänddach geschützten Raum möglich.

Die Verbindung zwischen den stoßseitigen Längsträgern (7) bzw. Teleskopeinrichtungen (28) + (29) bildet ein firstnaher Quer­ träger (30), an dem Dachglieder Zylinder (31) angebracht sind, die die Dachglieder (32), durch Überdruckventile reguliert nur mit geringem Druck ohne Trampeleffekt an das Gebirge (59) drüc­ ken. Die einzelnen Dachglieder (32) sind dem aufzufahrenden Streckenausbruch angepaßt und beweglich (33) miteinander verbun­ den. Sie bilden in ihrer Summe ein Gliederdach (34), das lose auf schmierbaren Gleitschuhen (35) liegt, die an den Dachglieder- Zylindern (31) befestigt sind. Das Gliederdach (34) paßt sich den Ausbruchunebenheiten an und wird durch die firstnahen Querträger (30) über Arretiereinrichtungen (36) in Streckenlängsrichtung mit­ genommen und in Streckenquerrichtung gegen seitliches Abrutschen gesichert.

Wie aus den Fig. 9 und 10 des bevorzugten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ersichtlich, bilden Rückzylinder (41) den Übergang zwischen den Stützrahmengestellteilen (4) unter dem Schalmantel (1) und der Hinterfüllabstützung (3).

Die Hinterfüllabstützung (3) ist auf Längs- (7) und Querträgern (8) des hinteren Stützrahmengestellteils (4) verlagert. Wie in den Fig. 5 und 6 beschrieben befindet sich das Stützrahmengestell (4) im Normalbetrieb in seiner Höchststellung. Durch Überdruckventile ge­ steuert kann es bei erhöhtem Gebirgsdruck erst dann nachgeben, wenn das Gliederdach (34) auf den Querträgern (8) kraftschlüssig liegt. Im eingefahrenen Zustand lassen sich Stützrahmengestellteil (4) mit Gliederdach (34) unter dem gesetzten Regelausbau ein- und ausbauen sowie verfahren.

Das aus Dachgliedern (44) zusammengesetzte, in Streckenlängs- und Streckenquerrichtung in sich bewegliche (45), durch Dachglieder- Zylinder (42) an den lichten Hinterfüllquerschnitt passiv ange­ drückte Gliederdach (43) ist mit dem hinteren Schalmantelteil (1) gelenkig (46) verbunden. Beim Vorschieben des Schalmantels (1) wird das lose aufliegende Gliederdach (43) zwischen dem stehenden hinteren Stützrahmengestellteil (4) über die an den Dachglieder- Zylindern (42) angebrachten schmierbaren Gleitschuhe (47) und der aushärtenden Hinterfüllung (60) mitgezogen. Gegen seitliches Ver­ rutschen ist das Gliederdach (43) zusätzlich durch eine Schwert­ führung (48) gesichert. Um vertikalen Streckenabweichungen optimal folgen zu können, entspricht die Teilungslänge des Gliederdaches (43) in Längsrichtung wie die des Schalmantels (1) und der Lauf­ bahnkonstruktion dem Ein- oder Mehrfachen des gewählten Bauabstan­ des.

Fig. 11 und 12 zeigen einen einteiligen Schalmantel (1) mit einem Hinterfüllwagen (27) für axiales Einbringen des Hinterfüll­ gutes sowie eine Laufbahn-Festsetzvorrichtung (51) und damit Teil­ ansichten der alternativen Ausführungsform nach Fig. 2.

Führungsstützen (5) und Stützzylinder (6) des Stützrahmengestells (4) sind leicht geneigt und im Betriebszustand mit den Längsträ­ gern (7) durch eine Arretiervorrichtung (11) fest verbunden. Die­ se Arretierung wird nur beim Senken der Kammer zwecks Transport oder Reparatur gelöst. Dann übernehmen Gelenkverbindungen (10) die Verbundfunktion.

Zwecks Vergrößerung des Freiraums in der Firste sind die Querträ­ ger (8) des Stützrahmengestells firstnah angeordnet. Das Kon­ struktionssystem, wie in den Fig. 5 und 6 beschrieben, bleibt voll bestehen.

In den Fig. 13 und 14 wird ein Vorpfänddach (2) mit einer Hinter­ füllhaltevorrichtung (37) dargestellt. Sie besteht aus Zylinderkol­ beneinheiten (38), Führungseinrichtungen (39) sowie Schiebeblechen (40). Beim Einsatz dieser Vorrichtung parken die Hinterfüllwagen (27) direkt oberhalb der Abschlußschieber (24) im oberen Stoßbe­ reich. Alle anderen Einzelheiten entsprechen im Prinzip der Aus­ führung nach Fig. 7 und 8.

In den Fig. 15 bis 17 wird die Arbeitsweise der Hinterfüllhalte­ vorrichtung vorgestellt. Die Fig. 18 zeigt eine Konstruktionsal­ ternative dieser Vorrichtung.

Bezugszeichenverzeichnis

 1 - Ein- oder mehrteiliger Schalmantel
 2 - Vorpfänddach
 3 - Hinterfüllabstützung
 4 - Ein- oder mehrteiliges Stützrahmengestell

Stützrahmengestell/Schalmantel

 5 - Führungsstützen
 6 - Stützzylinder
 7 - Längsträger
 8 - Querträger
 9 - Transportwagen auf Rollen
10 - Gelenkverbindung
11 - Arretiervorrichtung
12 - Stützkonsole
13 - Stützzylinder Schalmantel
14 - Gelenkverbindung Schalmantel
15 - Gelenkverbindung Stützrahmengestell
16 - Stoßwandstützzylinder
17 - Mitnahmevorrichtung
18 - Arbeitsplattform
19 - Hinterfüllgutverteiler
20 - Schalmantelsegment
21 - Sohlenabschlußsegment
22 - Sohlenabschlußzylinder
23 - Abdichtleisten
24 - Abschlußschieber
25 - Flexible Dichtungen
26 - Hinterfüllöffnungen (radial)
27 - Hinterfüllwagen (axial)

Stützrahmengestell/Vorpfänddach

28 - Teleskop
29 - Teleskopzylinder
30 - Firstnaher Querträger
31 - Dachglieder-Zylinder
32 - Dachglieder
33 - Dachglieder-Verbindung
34 - Gliederdach
35 - Schmierbare Gleitschuhe
36 - Arretiereinrichtung
37 - Hinterfüllhaltevorrichtung
38 - Zylinderkolbeneinheiten
39 - Führungseinrichtungen
40 - Schiebebleche

Hinterfüllabstützung

41 - Rückzylinder
42 - Dachglieder-Zylinder
43 - Gliederdach
44 - Dachglieder
45 - Dachglieder-Verbindung
46 - Verbindung Schalmantel-Gliederdach
47 - Schmierbare Gleitschuhe
48 - Schwertführung

Sonstiges

49 - Laufbahnkonstruktion
50 - Laufbahnteleskop
51 - Laufbahn-Festsetzvorrichtung
52 - Bremswagen
53 - Vorschubzylinder
54 - Hydraulikstation
55 - Ausbaubühne
56 - Teilschnittmaschine
57 - Ortsbrust
58 - Sohle
59 - Gebirge
60 - Hinterfüllung
61 - Endgültiger Ausbau

Claims (36)

1. Streckenvortriebseinrichtung für den gesicherten Vortrieb und Ausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Schalmantel für Hinterfülleinrichtung in unmittelbarer Ortsbrustnähe und vorlaufendem Vorpfänddach sowie nachlaufender Hinterfüllabstützung, mit einer höhenverstellbaren Dachkonstruktion, die sich komplett vorziehen läßt und auf höhenverstellbaren Stützrahmen verlagert ist, die über Transportwagen auf einer auf der Sohle liegenden Laufbahnkonstruktion verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der ein- oder mehrteilige Schalmantel (1) horizontal und vertikal gegenüber dem ein- oder mehrteiligen starren Stützrahmengestell (4) bewegbar ist, aus starr miteinander verbundenen Segmenten (20) pro Schalmantelteil zusammengesetzt und mit Sohlenabschlußsegmenten (21) ausgerüstet sowie für die Anbringung von zwangsgeführten Hinterfüllwagen (27) für axiales, kontinuierliches Einspritzen von Hinterfüllmaterial vorgerichtet ist; das vorlaufende, passiv gestützte Vorpfänddach (2) über die verlängerten Stützrahmen-Längsträger (7) starr oder teleskopierbar (28) verlagert und für die Aufnahme einer ausschwenkbaren Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung (37) vorgesehen ist; das aus ein- oder mehrteiligen Dachgliedern (44) zusammengesetzte und in sich über Dachglieder- Verbindungen (45) bewegliche Gliederdach (43) der Hinterfüllabstützung (3) auf dem im Normalbetrieb starren Stützrahmengestell (4) verlagert ist und die aushärtende Hinterfüllschale horizontal und vertikal beweglich passiv stützt; die Länge der Teilung des Schalmantels (1), des Hinterfüllabstützung-Gliederdachs (43) und der Laufbahnkonstruktion (49) übereinstimmt und dem Ein- oder Mehrfachen des gewählten Bauabstandes entspricht.

2. Streckenvortriebseinrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Sützrahmengestellteil (4) aus stoßseitig angebrachten, höhenverstellbaren Führungsstützen (5) mit Stützzylindern (6) und Längsträgern (7) besteht, die durch Querträger (8) miteinander verbunden sind.

3. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Stützrahmengestellteil (4) an jedem Streckenstoß durch ein oder mehrere Transportwagen auf Rollen (9) verfahrbar ist.

4. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Führungsstützen (5) sowie den Stützzylindern (6) und den Längsträgern (7) sowie den Transportwagen (9) starr oder gelenkig (10) ausgeführt ist.

5. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der gelenkigen Ausführung die Führungsstützen (5) und die Stützzylinder (6) gegenüber den Längsträgern (7) durch eine Arretiervorrichtung (11) festsetzbar sind.

6. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalmantel (1) über Stützkonsolen (12) und Stützzylinder (13) sich auf dem Stützrahmengestell (4) beweglich abstützt.

7. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrteiligen Schalmantel (1) die Schalmantelgelenkverbindungen (14) und die Gelenkverbindungen des mehrteiligen Stützrahmengestells (15) auf einer Höhe liegen.

8. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Stoßwandstützzylinder (16) zwischen Stützrahmengestell (4) und Schalmantel (1) vorgesehen sind.

9. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrahmengestell (4) und der Schalmantel (1) durch vertikal bewegliche Mitnahmevorrichtungen (17) verbunden sind.

10. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf/an den Querträgern (8) des Stützrahmengestelles (4) eine Arbeitsplattform (18) angebracht werden kann.

11. Streckenvortriebseinrichtung nach den Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsplattform (18) ein Hinterfüll­ gutverteiler (19) angeordnet ist.

12. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Schalmantel (1) aus starr miteinander verbundenen Schalmantelsegmenten (20) zusammengesetzt ist und den gesamten Streckenumfang abdeckt.

13. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schalmantelsegmente (20) in ihrer jeweiligen Lage dem aufzufahrenden lichten Streckenquerschnitt zuzüglich Ausbaustärke entsprechen.

14. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sohlenabschlußsegment (21) des Schalmantels (1) durch Sohlenabschlußzylinder (22) höhenverstellbar ist.

15. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrteiligen Schalmantel (1) zwischen den einzelnen Schalmänteln (1) Abdichtleisten (23) vorhanden sind.

16. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der in Ortsbrustnähe befindlichen Schalmantelkante (1) verstellbare Abschlußschieber (24) über den gesamten Mantelumfang oder nur im Stoß- und mittleren Firstbereich angebracht sind und bei fehlenden Schiebern (24) in der Firste die Abdichtung über fest installierte, sich dem Freiraum zum Gebirge anpassende flexible Dichtungen (25) erfolgt.

17. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen Schalmantelteil (1) Hinterfüllöffnungen (26) angebracht sind.

18. Streckenvortriebskammer nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Firstbereich an der Schalmantelkante (1) ein oder mehrere zwangsgeführte Hinterfüllwagen (27) vorgesehen sind.

19. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorpfänddach (2) mit dem Stützrahmengestell (4) starr über die verlängerten Stützrahmen- Längsträger (7) oder durch Teleskope (28) mit Teleskopzylindern (29) in/an den Trägern (7) beweglich verbunden sind.

20. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein firstnaher Querträger (30) die Verbindung zwischen den stoßseitig angeordneten Stützrahmen- Längsträgern (7) bzw. der Teleskopeinrichtung (28) und (29) bildet.

21. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an dem firstnahen Querträger (30) Dachglieder- Zylinder (31) angebracht sind, die die Dachglieder (32) an das Gebirge drücken.

22. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Dachglieder (32) dem aufzufahrenden Streckenausbruch angepaßt und beweglich (33) miteinander verbunden sind.

23. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das aus mehreren Dachgliedern (32) bestehende, in sich bewegliche Gliederdach (34) lose auf schmierbaren Gleitschuhen (35) aufliegt, die an den Dachglieder-Zylindern (31) angebracht sind.

24. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gliederdach (34) durch den firstnahen Querträger (30) über Arretiereinrichtungen (36) in Streckenlängsrichtung mitgenommen und in Streckenquerrichtung gegen Abrutschen gesichert ist.

25. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Firstbereich zwischen dem firstnahen Querträger (30) und dem Gliederdach (34) eine Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung (37) anbringbar ist.

26. Streckenvortriebseinrichtung nach dem Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterfülleinrichtungshaltevorrichtung (37) aus Zylinderkolbeneinheiten (38), Führungseinrichtungen (39) und Schiebeblechen (40) besteht.

27. Streckenvortriebseinrichtung nach den Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebebleche (40) entsprechend ihrer Lage dem Außenradius des Schalmantels (1) entsprechen.

28. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrteiligen Stützrahmengestell (4) zwischen der Schalmantelabstützung (1 + 4) und der Hinterfüllabstützung (3 + 4) Rückzylinder (41) angeordnet sind.

29. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterfüllabstützung (3) auf Längs- (7) und/oder Querträgern (8) des Stützrahmengestells (4) verlagert ist.

30. Streckenvortriebseinrichtung nach dem Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß über die an den Längs- und/oder Querträgern (7) + (8) befestigten Dachglieder-Zylinder (42) das Gliederdach (43) an der aushärtenden Hinterfüllung passiv gehalten wird.

31. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das aus ein- oder mehrteiligen Dachgliedern (44) zusammengesetzte und in sich bewegliche (45) dem lichten Hinterfüllquerschnitt angepaßte Gliederdach (43) bei einem mehrteiligen Stützrahmengestell (4) am Schalmantel (1) gelenkig (46) befestigt ist.

32. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Gliederdach (43) lose auf schmierbaren Gleitschuhen (47) aufliegt, die an den Dachglieder- Zylindern (42) angebracht sind und gegen seitlichen Abrutschen durch eine Schwertführung (48) gesichert ist.

33. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die kompl. Streckenvortriebskammer über die Rollen-Transportwagen (9) auf einer durch Anbau verlängerbaren oder in sich teleskopierbaren (50), auf der Sohle verlegten Laufkonstruktion (49) verfahren wird.

34. Streckenvortriebseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnunterfläche derart ausgeführt ist, daß der Reibwert beim Vorschieben der Laufkonstruktion (49) geringer ist als beim Zurückziehen.

35. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß über Festsetzvorrichtungen (51) an den Laufwagen (9) die Laufbahnkonstruktion (49) blockierbar ist.

36. Streckenvortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckenvortriebseinrichtung über auf der Laufkonstruktion (49) geführten Bremswagen (52) mit Vorschubzylinder (53) abgestützbar bzw. verfahren ist.