EP0161405B1 - Vortriebseinrichtung, insbesondere für den Rohrvorpressbetrieb - Google Patents

Vortriebseinrichtung, insbesondere für den Rohrvorpressbetrieb Download PDF

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EP0161405B1
EP0161405B1 EP85102589A EP85102589A EP0161405B1 EP 0161405 B1 EP0161405 B1 EP 0161405B1 EP 85102589 A EP85102589 A EP 85102589A EP 85102589 A EP85102589 A EP 85102589A EP 0161405 B1 EP0161405 B1 EP 0161405B1
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EP
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cutter arm
joint
carriage
fitting
axis
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EP85102589A
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Günther Bargel
Willi Tyslauk
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • E21D9/102—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis
    • E21D9/1026—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis the tool-carrier being rotated about a transverse axis
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    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1093—Devices for supporting, advancing or orientating the machine or the tool-carrier

Definitions

  • the invention relates to a jacking device, in particular for the pipe pre-press operation, with a partial cutting machine suspended in a working tube, consisting of a cutting arm which is pivotally mounted in a joint with a joint axis extending transversely to the direction of advancement on a cutting arm carrier, which in turn is via a swivel chair with a vertical axis of rotation is mounted on a slide which leads to a slide guide arranged in the ridge area of the working tube.
  • sub-cutting machines for driving underground structures such as tunnels, tunnels and the like, or for so-called pipe pre-press operation, which have a cutting arm which can be swiveled by means of a swivel cylinder and driven by a cutting head.
  • the cutting arm is pivotally mounted on a cutting arm carrier about an axis running transversely to the direction of advance, which in turn is rotatably mounted about a rotating axis pointing in the direction of advance on a bearing member which is supported with diametrically opposite support and guide arms Guide rails is guided, which are attached to the tunnel lining halfway up (DE-B-24 37 669 or FR-A-2 282 528).
  • the slide In a jacking device of the type mentioned at the beginning, the slide, on the underside of which the cutting arm support is mounted via a swivel chair, is guided in guides which are fastened to the working tube in the ridge area, so that the entire partial cutting machine is suspended from the slide (GB-A-1 165430).
  • the invention is based on a propulsion device of the latter type.
  • the object of the invention is to design a jacking device of the type mentioned, which is preferably intended for the pipe pre-pressing operation, in a space-saving construction such that, with an increased radius of action of the cutting arm, the most possible loading of the bulk material loosened at the working face can be achieved.
  • the space saving construction of the partial cutting machine results with a sufficiently large operating radius of the cutting arm, which due to the arrangement of the cross swivel chair both around a vertical axis and around an axis pointing in the direction of advance can be pivoted and at the same time can be pivoted in the joint on the cutting arm support about the axis running transversely to the direction of advance.
  • the large range of action of the cutting arm in connection with its design as a loading arm enables the pile to be loaded without a special loading device having to be provided in front of the working face. Due to the pivoting movement of the cutting arm around the three spatial axes, the driven cutting head mounted on the cutting arm can coat the entire face and remove it in the most favorable working position and cutting movement.
  • the cutting arm support is expediently provided with a continuous recess for the discharge of the pile onto a downstream loading conveyor which is expediently suspended from the carriage and thus follows the carriage movements.
  • the loading conveyor is preferably connected to the carriage so that it can be pivoted in height. On the back it is expediently held on a retractable carriage or the like.
  • the loading conveyor is located just below the partial cutting machine.
  • the partial cutting machine 2 has a flat slide 6, which is guided in a slide guide 7 in the direction of the longitudinal axis of the working tube 1.
  • the slide guide 7 is on the underside of support segments 8 or the like. arranged, which is attached to the inner wall of the working tube 1 in the ridge area are.
  • a feed cylinder 9 is supported in the joint 10 on the rear support segment 8 and engages with its piston rod in a joint 11 on a bracket 12 fastened to the front end of the slide.
  • a cutting arm support 14 is mounted via a cross swivel chair 13, on which a cutting arm 16 is mounted in a joint 15 with an articulated axis extending transversely to the direction of advance.
  • the cross swivel chair 13 is rotatable relative to the slide 6 about a vertical axis 17, while the cutting arm support 14 on the cross swivel chair 13 is rotatable about an axis which runs parallel to the longitudinal axis of the working tube 1, that is to say in the direction of advance. Accordingly, the cutting arm 16 is pivotable about three mutually perpendicular spatial axes.
  • a hydraulic swivel cylinder 18 is arranged between the slide 6 and the cross swivel chair 13.
  • the cutting arm support 14 is pivoted about the horizontal swivel chair axis 19 (FIG.
  • the cutting arm has a driven cutting head 22 which, in a known manner, consists of two cutting rollers which can be rotated about a common axis running perpendicular to the longitudinal axis of the cutting arm.
  • the cutting arm 16 is designed in a known manner at the same time as a loading arm and for this purpose is provided with a rotating scraper chain belt 23 (FIG. 1).
  • the cutting head 22 can therefore take up the soil material detached from the cutting head 22 on the working face 24 and convey it in the upper run from its free end to the joint 15, where it is discharged into a loading conveyor 25.
  • the cutting arm support 14 is provided with a continuous recess 26 through which the base material falls when it is transferred to the loading conveyor 25.
  • the loading conveyor which suitably consists of a chain scraper conveyor, is suspended on the underside of the carriage 6 in a joint 27 in such a way that its front end lies under the recess 26 of the cutting arm support 14.
  • the loading conveyor 25 can follow the movements of the carriage 6.
  • the rails 30 with the carriage 29 are located behind the working tube 1 in the pre-pressing tube 3.
  • the rails 30 are fixed in the vicinity of the roof via clamping segments 31 in the pre-pressing tube 3.
  • the loading conveyor 25 can discharge the pile at its rear discharge end into trolleys or into another downstream means of transport.
  • the hydraulic drive unit 32 and the control station 33 with a driver's seat are located in the working tube 1 below the loading conveyor.
  • a compact and space-saving design of the partial cutting machine results with a large operating radius of the cutting arm 16, which, as mentioned, around the three mutually perpendicular spatial axes is pivotable.
  • the swivel range around the vertical swivel chair axis 17 is approximately 60 °, while the swivel range around the horizontal swivel chair axis 19 z. B. is 30 °.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vortriebseinrichtung, insbesonder für den Rohrvorpreßbetrieb, mit einer in einem Arbeitsrohr hängend gelagerten Teilschnittmaschine, bestehend aus einem Schneidarm, der in einem Gelenk mit quer zur Vortriebsrichtung verlaufender Gelenkachse schwenkbar an einem Schneidarmträger gelagert ist, der seinerseits über einen Drehstuhl mit vertikaler Drehachse an einem Schlitten gelagert ist, der sich an einer im Firstbereich des Arbeitsrohres angeordneten Schlittenführung führt.
  • Es ist bekannt, beim Vortrieb unterirdischer Bauwerke, wie Tunnels, Stollen u.dgl., oder beim sogenannten Rohrvorpreßbetrieb Teilschnittmaschinen einzusetzen, die einen mittels Schwenkzylinder höhen- und seitenverschwenkbaren Schneidarm mit angetriebenem Schneidkopf aufweisen. Bei einer bekannten Teilschnittmaschine für den Tunnel-oder Stollenvortrieb ist der Schneidarm um eine quer zur Vortriebsrichtung verlaufende Achse schwenkbar an einem Schneidarmträger gelagert, der seinerseits um eine in Vortriebsrichtung weisende Drehachse drehbar an einem Lagerglied gelagert ist, das mit diametral gegenüberliegenden Trag- und Führungsarmen an Führungsschienen geführt ist, die an der Tunnelauskleidung auf halber Höhe befestigt sind (DE-B-24 37 669 bzw. FR-A-2 282 528).
  • Bei einer Vortriebseinrichtung der eingangs genannten Art ist der Schlitten, an dessen Unterseite der Schneidarmträger über einen Drehstuhl gelagert ist, in Führungen geführt, die im Firstbereich am Arbeitsrohr befestigt sind, so daß die gesamte Teilschnittmaschine am Schlitten hängend gelagert ist (GB-A-1 165430). Die Erfindung geht von einer Vortriebseinrichtung der letztgenannten Ausführung aus. Sie setzt dabei voraus, daß es bereits bekannt ist, den Schneidarm einer Teilschnittmaschine zugleich als Ladearm auszubilden, der zur Verladung des an der Ortsbrust gelösten Bodenmaterials mit einem umlaufenden Kratzerkettenband versehen ist (DE-B-12 84 916, DE-B-19 21093, DE-C-21 15 538, DE-U-19 86 515, DE-U-19 70 453). Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vortriebseinrichtung der eingangs genannten Art, die bevorzugt für den Rohrvorpreßbetrieb bestimmt ist, bei raumsparender Bauweise so auszugestalten, daß bei erhöhtem Aktionsradius des Schneidarmes eine möglichst restlose Verladung des an der Ortsbrust gelösten Haufwerks erreichbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Aufgrund der Aufhängung der Teilschnittmaschine an dem im Firstbereich des Arbeitsrohres geführten Schlitten und der Lagerung des Schneidarmträgers an einem Kreuzdrehstuhl ergibt sich eine raumsparende Bauweise der Teilschnittmaschine bei zugleich ausreichend großem Aktionsradius des Schneidarmes, der durch die Anordnung des Kreuzdrehstuhls sowohl um eine senkrechte Achse als auch um eine in Vortriebsrichtung weisende Achse schwenkbar ist und zugleich in dem Gelenk am Schneidarmträger um die quer zur Vortriebsrichtung verlaufende Achse geschwenkt werden kann. Der große Aktionsbereich des Schneidarmes in Verbindung mit seiner Ausbildung als Ladearm ermöglicht ein Verladen des Haufwerks, ohne daß vor der Ortsbrust eine besondere Ladeeinrichtung vorgesehen zu werden braucht. Aufgrund der Schwenkbeweglichkeit des Schneidarmes um die drei Raumachsen kann der am Schneidarm gelagerte angetriebene Schneidkopf die gesamte Ortsbrust bestreichen und diese in jeweils günstigster Arbeitsstellung und Schnittbewegung abbauen.
  • Der Schneidarmträger wird zweckmäßig mit einer durchgehenden Ausnehmung für den Abwurf des Haufwerks auf einen nachgeschalteten Ladeförderer versehen, der zweckmäßig am Schlitten aufgehängt ist und somit den Schlittenbewegungen folgt. Vorzugsweise ist der Ladeförderer über ein Gelenk höhenverschwenkbar mit dem Schlitten verbunden. Rückseitig ist er zweckmäßig an einem nachziehbaren Laufwagen od. dgl. gehalten. Der Ladeförderer befindet sich dabei dicht unter der Teilschnittmaschine.
  • Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung in einem vertikalen Längsschnitt durch ein Arbeitsrohr;
    • Fig. 2 die Vortriebseinrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht bzw. im Horizontalschnitt durch das Arbeitsrohr;
    • Fig. 3 einen Teil-Querschnitt nach Linie 111-111 der Fig. 1.
    Die dargestellte Vortriebseinrichtung weist im Inneren eines Arbeitsrohres 1 eine Teilschnittmaschine 2 auf, die in dem Arbeitsrohr hängend gelagert ist. Das Arbeitsrohr kann ein Vortriebsschild sein. Beim Rohrvorpreßbetrieb ist das Arbeitsrohr 1 dem bereits ins Erdreich vorgepreßten Rohrstrang 3, der z. B. aus Betonrohren besteht, vorgeschaltet. Das Arbeitsrohr 1 liegt somit zwischen dem vorzupressenden Rohrstrang 3 und einem Schneidschuh 4, der mit einer Keilförmigen Schneide 5 versehen ist. Es wäre aber auch möglich, die Schneide 5 unmittelbar am Arbeitsrohr 1 anzuordnen.
  • Die Teilschnittmaschine 2 weist einen flachen Schlitten 6 auf, der in einer Schlittenführung 7 in Richtung der Längsachse des Arbeitsrohres 1 verschiebbar geführt ist. Die Schlittenführung 7 ist an der Unterseite von Tragsegmenten 8 od.dgl. angeordnet, die im Firstbereich an der Innenwandung des Arbeitsrohres 1 befestigt sind. Ein Vorschubzylinder 9 stützt sich im Gelenk 10 an dem rückwärtigen Tragsegment 8 ab und greift mit seiner Kolbenstange in einem Gelenk 11 an einer am vorderen Schlittenende befestigten Konsole 12 an. An der Schlittenunterseite ist über einen Kreuzdrehstuhl 13 ein Schneidarmträger 14 gelagert, an dem in einem Gelenk 15 mit quer zur Vortriebsrichtung verlaufender Gelenkachse ein Schneidarm 16 gelagert ist. Der Kreuzdrehstuhl 13 ist gegenüber dem Schlitten 6 um eine vertikale Achse 17 drehbar, während der Schneidarmträger 14 am Kreuzdrehstuhl 13 um eine Achse drehbeweglich ist, die parallel zur Längsachse des Arbeitsrohres 1, also in Vortriebsrichtung verläuft. Demgemäß ist der Schneidarm 16 um drei senkrecht zueinanderstehender Raumachsen schwenkbar. Zur Verschwenkung des Kreuzdrehstuhls 13 um die Vertikalachse 17 ist ein hydraulischer Schwenkzylinder 18 zwischen dem Schlitten 6 und dem Kreuzdrehstuhl 13 angeordnet. Die Verschwenkung des Schneidarmträgers 14 um die horizontale Drehstuhlachse 19 (Fig. 3) erfolgt mittels zweier hydraulischer Schwenkzylinder 20, die zwischen dem Drehstuhl 13 und dem Schneidarmträger 14 gelenkig eingeschaltet sind. Die Verschwenkung des Schneidarmes 16 in dem Gelenk 15 erfolgt mittels hydraulischer Schwenkzylinder 21, die zwischen dem Schneidarm und dem Schneidarmträger gelenkig eingeschaltet sind.
  • Der Schneidarm weist an seinem freien Ende einen angetriebenen Schneidkopf 22 auf, der in bekannter Weise aus zwei Schneidwalzen besteht, die um eine gemeinsame, senkrecht zur Längsachse des Schneidarmes verlaufender Achse drehbar sind. Der Schneidarm 16 ist in bekannter Weise zugleich als Ladearm ausgebildet und zu diesem Zweck mit einem umlaufenden Kratzerkettenband 23 (Fig. 1) versehen. Der Schneidkopf 22 kann daher das vom Schneidkopf 22 an der Ortsbrust 24 gelöste Bodenmaterial aufnehmen und es im Obertrum von seinem freien Ende zu dem Gelenk 15 hin befördern, wo es in einen Ladeförderer 25 ausgetragen wird. Der Schneidarmträger 14 ist mit einer durchgehenden Ausnehmung 26 versehen, durch die das Bodenmaterial bei der Übergabe auf den Ladeförderer 25 hindurchfällt.
  • Der Ladeförderer, der zweckmäßig aus einem Kettenkratzförderer besteht, ist an der Unterseite des Schlittens 6 in einem Gelenk 27 derart aufgehängt, daß sein vorderes Ende unter der Ausnehmung 26 des Schneidarmträgers 14 liegt. Der Ladeförderer 25 kann dabei den Bewegungen des Schlittens 6 folgen. Am hinteren Ende ist der Ladeförderer 25 in einem Gelenk 28 an einem Laufwagen od.dgl. angeschlossen, dessen Laufrollen in Schienen 30 laufen. Die Schienen 30 mit dem Laufwagen 29 befinden sich hinter dem Arbeitsrohr 1 in dem Vorpreßrohr 3. Dabei sind die Schienen 30 über Spannsegmente 31 im Vorpreßrohr 3 in Nähe der Firste festgelegt. Der Ladeförderer 25 kann das Haufwerk an seinem ruckwärtigen Austragsende in Förderwagen oder in ein sonstiges nachgeschaltetes Fördermittel austragen.
  • Unterhalb des Ladeförderers befindet sich im Arbeitsrohr 1 das hydraulische Antriebsaggregat 32 sowie der Steuerstand 33 mit Fahrersitz.
  • Aufgrund der Aufhängung der Teilschnittmaschine 2 an dem im Firstbereich des Arbeitsrohres 1 geführten Schlittens 6 und der Lagerung des Schneidarmträgers 14 an einem Kreuzdrehstuhl 13 ergibt sich eine kompakte und raumsparende Ausführung der Teilschnittmaschine bei zugleich großem Aktionsradius des Schneidarmes 16, der, wie erwähnt, um die drei senkrecht zueinanderstehenden Raumachsen schwenkbar ist. Der Schwenkbereich um die vertikale Drehstuhlachse 17 beträgt etwa 60°, während der Schwenkbereich um die horizontale Drehstuhlachse 19 z. B. 30° beträgt.

Claims (4)

  1. 2. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidarmträger (14) mit einer durchgehenden Ausnehmung (26) für den Abwurf des Haufwerks auf einen nachgeschalteten Ladeförderer (25) versehen ist.
  2. 3. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeförderer (25) am Schlitten (6), vorzugsweise über ein Gelenk (27), aufgehängt ist.
  3. 4. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das der Ladeförder (25) am Schlitten (6), vorzugsweise über ein Gelenk (27), aufhängt ist.
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