-
Vorrichtung zum Ausbohren und Ausmauern von Tunnels Die Auskleidung
oder Ausmauerung von Tunnels mittels Platten oder Formsteinen erfolgt bis heute
ausschließlich von Hand, was nicht nur sehr umständlich und zeitraubend. ist, sondern
auch entsprechend hohe Kosten bedingt. Diese Nachteile sollen nun durch die vorliegendeErfind:ung
beseitigt werden.
-
Gegenstand, der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ausbohren und zum
Ausmauern von Tunnels unter Verwendung von, Formsteinen mit Hilfe eines als Rohrstück
ausgebildeten Eisenschildes, für dessen Vortrieb von einem Druckmedium gespeiste
Preßzylinder und zur Abstützung an der Ausmanerung bestimmte Preßstempel vorgesehen
sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens die obere Hälfte .des
rohrförmigen Schildes in einem wenigstens angenähert der Höhe eines einzelnen Formsteines
entsprechenden radialen Abstand von. der Innenseite der Schildwand mit einer als
Stütze für :den innersten Formsteinkranz der Ausmauerung dienenden Doppelwand versehen
ist und daß im Inneren des Schildes im-Bereich von ,dessen Sohle mindestens ein
Preßstempel in einem im Schild abgestützen Preßzylinder quer zur Schildlängsrichtung
verschiebbar gelagert ist, derart, daß die Stempellängsachse mit .der durch ihren
Schnittpunkt mit ,der Schildwand gelegten Tangente einen spitzen Winkel einschließt.
In
der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i die Vorrichtung im Längsschnitt, Fig.2 einen
Querschnitt der Vorrichtung nach der Linie TI-II in Fig. i .und Fig.3 einen der
Fig.2 entsprechenden Querschnitt mit einzelnen Teilen in einer anderen Stellung.
-
In demdargestellten . Beispiel bezeichnet i den Schild in Form eines
zylindrischen Eisenrohres. Mit 2 ist eine koaxial zum Rohrschild i angeordnete kreisabschnittfö:rmige
Doppelwand bezeichnet, welche sich über etwas mehr als die obere Hälfte des Rohrschildes
i erstreckt und an den beiden Enden 33 einwärts, d. h. nach der Schildlängsachse
3 hin umgebogen ist. Mit 4 sind die einzelnen Formsteine der Tunnelausmauerung bezeichnet.
Die Doppelwand 2 verläuft in einem radialen Abstand von der Innenseite des Rohrschildes
i, welcher wenig größer ist als die Höhe H eines einzelnen Formsteines.
-
Mit 5 ist ein koaxial zum Rohrschild i und in Abstand von diesem und
der Doppelwand 2 verlaufendes Innenrohr bezeichnet, welches durch zwischen diesem
und dem Schild. i angeordneten Trägern, 6 in gleichmäßigem radialem Abstand vom
Schild gehalten ist.
-
Mit 7 und 7' sind zwei Preßzylinder bezeichnet, welche um Gelenkbolzen
8 je eines mit dem Innenrohr 5 fest verbundenen Lagers 9 quer zur Schildlängsachse
3 verschwenkbar sind.
-
In den Preßzylindern 7 bzw. 7' sind mittels eines Druckmediums, beispielsweise
mittels Druckwasser oder Druckluft, betätigbare Kolben io, io' quer zur Schildlängsachse
3 verschiebbar gelagert. Die Kolben io, io' sind je mit einem Preßstempel ii und
i i' versehen, we-lchd je am freien Ende in eine schräg zur Stempellängsachse verlaufende
Druckplatte i2, 12' ausmünden. Die, Preßstempel i i, i i' liegen im Bereich der
Sohle .des Schildes i und sind im übrigen so angeordnet, daß jede Stempellängsachse:
mit der durch ihren Schnittpunkt 13 mit der Schildwand gelegten Tangente 14 einen
spitzen Winkel ca einschließt (Fig. 2). Jeder Preßzylinder 7, 7' kann mit einem
zu einer Winde 15 verlaufenden Seilzug 16 in Verbindung gebracht werden, um den
einen oder anderen oder aber beide Preßzylinder in einer Außergebrauchsstellung
halten, zu können, in welcher die Druckplatten der Preßstempel mit der Ausmauerung
außer Berührung stehen.
-
Mit 17 ist ein das Innenrohr 5 in einer Verschalung 18 .durchsetzendes
Förderband für den Abtransport des. abgebauten Materials bezeichnet. Ein zweites,
für den Antransport der für die Ausmauerung des Stollens bestimmten Formsteine dienendes
Förderband, i9 endigt bei 2o im Inneren der Doppelwand 2 und mündet in eine Rutsche
21 aus, ,die das Schildi.nnenrohr 5 an seiner Sohle bei 22 durchsetzt und an ihrem
unteren Ende mit einem verstellbaren, in ,der Nähe derDruckplatte des einen Preßstempels
endigenden Mündungsstückes 2.3 versehen ist. Mit 24- ist ein auf der inneren Stirnseite
des Schildes i angeordneter Schneidenkranz bezeichnet. Dieser ist an. einem Ring
2,5 festgeschraubt, welch letzterer mittels eines Tonnenlagers. 26 im Schild i drehbar
gelagert ist.
-
Mit ä7 ist ein zwischen :dem Ring 23 und :den Trägern 6 angeordnetes
Kugel-Drucklager bezeichnet, und 28 bezeichnet eine Kraftmaschine, beispielsweise
einen Druckluftmotor, welcher über ein Zahnradgetriebe 29, 3o mit dem Ring 25 und
dem Schneidenkranz 24 in Antriebsverbindung steht. Je nach dem erforderlichen Kraftbedarf
können mehrere solcher Kraftmaschinen angeordnet sein.
-
Mit 31 sind mehrere an den Trägern 6 befestigte und über den ganzen
Schildumfang gleichmäßigverteilte Preßzylinder mit Preßkolben 32 bezeichnet. Die
Betätigung der Preßkolben erfolgt mittels eines Druckmediums, beispielsweise mittels
Druckluft oder Druckwasser.
-
Die vorstehend, beschriebene Vorrichtung befindet sich beim Gesteinbohrbetrieb
etwa 30 bis qsoi m hinter der Stollenbrust. Zwischen dieser und der Vorrichtung
sind Lademaschinen und der Bohrwagen angeordnet. Nach erfolgter Sprengung wird das
abgebaute Material mit Hilfe der Lademaschinen auf das Förderband 17 gebracht und
durch die Vorrichtung hindurch nach rückwärts abtransportiert. Das Förderband
17 ist vorn auf einer Länge von etwa= 15 m zusammenschiebbar ausgebildet,
um seinen vorderen Teil während der Sprengung hinter einen Stahlseilvorhang zurückziehen
zu können.
-
Das Ausmauern des Tunnels erfolgt in der nachstehend beschriebenen
Weise. Die einzelnen Formsteine 4 werden auf dem Förderband i9 antransportiert.
Bei 2o gelangen die Formsteine auf die Rutsche-2i, auf welcher sie hinabgleiten
und über das Mündungsstück 23 unmittelbar vor der Druckpdatbe i2 (Fiä. 2) auf dem
Zylinder i zur Auflage kommen. Der Preßzylinder7' befindet sich dabei in der aus
Fig. 2 ersichtlichen Stellung, in, welcher das Ende der Druckplatte 12' an der Innenseite
des Rohrschildes i anliegt. Sobald sich ein Formstein vor der Druckplatte i2 befindet,
läßt man über ein aus der Zeichnung nicht ersichtliches Ventil ein Druckmedium in
den über .dem Kolben io' befindlichen Zylinderraum einströmen, wobei der Kolben
iö im Zylinder 7' mach unten gedrückt wird und der Preßstemped i i' aus dem Zylinder
7' heraustritt. Hierbei wird der vor der Druckplatte 12' befindliche Formstein 4
auf der Innenwand des Schildes i in Fig. 2 nach links, d. h. in Richtung des Pfeiles
A, verschoben. Durch ein aus der Zeichnung nicht ersichtliches Umsteuerventil läßt
man nun das Druckmedium in den unter dem Kolben io' befindlichen Raum .des Zylinders
7' einströmen, wobei gleichzeitig das im Raum über dem Kolben iö befindliche Druckmedium
in die Atmosphäre entweichen kann. Hierauf wird -der Kolben iö und der Preßstempel
i i' wieder in den Zylinder 7' zurückgezogen. Gleichzeitig gelangt ein weiterer
Formstein auf dem Förderband i9 zum Antransport und gleitet über die Rutsche 21
und
das Mündungsstück 23 vö-r die Druckplatte 1ä des zurückgezogenen
Preßstempels. Nun wird wieder Druckmedium in den über dem Kolben iö befindlichen
Raum des Preßzylinders 7' eingelassen und der vor der Druckplate 12' liegende neue
Formstein in Richtung des Pfeiles A vorgeschoben, welche Bewegung auch dem vor diesem
zuletzt antransportierten Formstein liegenden. Stein mitgeteilt wird. In, gleicher
Weise werden die weiter angeförderten Formsteine mittels des Preßstempels i i' in
Richtung des Pfeiles A fortgeschoben. Bei 33 treten die: Formsteine zwischen das
Rohrschild i und die Doppelwand 2, welch letztere die Aufgabe hat, die über der
durch die Schildlängsachse 3 verlaufenden Horizontalen liegenden Formsteine in richtiger
Lage zu halten.
-
Der in Fig. 2 rechts liegende Preßzy linder wird in der vorstehenden
Weise so lange betätigt, bis in der durch die Preßzylind-er verlaufenden Ebene die
linke Hälfte des Rohrschildes, wie in Fig. 3 gezeigt, vollständig mit Formsteinen
ausgefüllt ist. Hiernach wird durch Herausheben, einiger in der Sohle des Rohrschildes
liegender Formstein eine Lücke 34 (Fig. 3) geschaffen, in welche die Druckplatte
12 des linken Preßstempels i i nach Lösen ,des Seilzuges 16 einfallen. kann. Der
Seilzug 16 wird nun an dem rechten Preßzylinder 7' angehängt und dieser in die aus
Fig.3 ersichtlicheAußergebrauchsstellung hochgehoben. Nachdem auch das Mündungsstück
23 in die aus Fig.3 ersichtliche Stellung gebracht worden ist, erfolgt der Antransport
der Formsteine unmittelbar vor die Druckplatte: 12. Es wird nun der in Fig. 3 links
liegende Preßzyli.nder 7 in der vorstehend geschilderten Weise mit Druckmedium gespeist,
wobei, wie beschrieben, das Druckmedium abwechslungsweise in den, über und den unter
dem Kolben io befindlichen Raum eingelassen wird. Die einzelnen Formsteine werden
dabei in der geschilderten Weise in Richtung des Pfeiles B (Fig. 3) fortgeschoben,
bis in der durch die Preßzylinder verlaufenden Ebene auch die rechte Hälfte des
Rohrschildes i mit Formsteinen ausgefüllt: ist. Die an der Sohle des Rohrschildes
i verbleibende Lücke wird nach Hochwinden auch des linlcenPreßzylind"ers7 durchEinfügen.der
fehlenden Formsteine von Hand geschlossen. Nach Schließen des so hergestellten Formsteinkranzes
wird durch Inbetriebsetzung der Kraftmaschine 28 der Schneidenkranz 24 in Rotation
versetzt und gleichzeitig Druckmedium in. die Preßzylinder3i eingeblasen. Hierbei
werden die Preßkolben 32 aus den Preßzylindern 3 i herausgetrieben, wobei sie an
.dem eben fertiggestellten Formsteinkranz zur Anlage kommen und beim weiteren Einblasen
von Druckmedium in die Preßzylinder 31 den ganzen Schild i in Richtung des in Fig.
i eingezeichneten Pfeiles C im Stollen S verschieben, wobei durch den Schneidenkranz
24 gleichzeitig der Stollen. S auf das vorbestimmte Maß fertig ausgebohrt wird.
-
Der zwischen. der Ausmauerung und der beim Vorschieben des Schildes
zwischen, der Ausmauerung und der Stollenwand verbleibende Zwischenraum 35 wird
in bekannter Weise mit Hilfe von, Injektionsmaschinen. mit Beton und rasch abbindendem
Zement ausgefüllt, um allfällige Bodenbewegungen zuverhindern. Hinter dem Schild
bzw. der vorstehend beschriebenen Vorrichtung befindet sich ein Wagen. mit der Beton-Injektionsanlage
und einem Mischplatz, ferner ein Materialwagen für die Injektionsanlage, weiter
ein oder mehrere Kompressorwagen, ein Werkstättewagen, ein Ventilationswagen, ein
Wohnwagen mit Büro und Eßraum, ferner ein. Kabelreservetrommel- und Anschlußwagen
sowie verschiedene Eisenbahnwagen für die Aufnahme, und den Abtransport des über
das Förderband 17 angeförderten abgebauten Materials.
-
Es ist zweckmäßig, die Führung des Automaten durch Führungsaggregate
in der First und den beiden Ulmen oder der Sohle vorzusehen. Die Führungsaggregate
mit Druckzellern gleiten an der fertigen Ausmauerung und können mit öldruckpres.sen
in ihrem Abstand gegenüber der Stollenachse eingestellt werden.
-
Weiter ist es zweckmäßig, die Auskleidung von runden. Stollen in Beton
oder ähnlichem Material auszuführen, statt mittels Bausteine, wobei der Ausklei.dungsstoff
durch ,einen sich drehenden Apparat eingestrichen wird. Durch die ständig zunehmende
Auskleidung drückt sich der direhendeApparat automatisch in Richtung des Vortriebes
vor.