EP0649973B1 - Hydraulic excavator for shield tunneling machine - Google Patents
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- EP0649973B1 EP0649973B1 EP94115326A EP94115326A EP0649973B1 EP 0649973 B1 EP0649973 B1 EP 0649973B1 EP 94115326 A EP94115326 A EP 94115326A EP 94115326 A EP94115326 A EP 94115326A EP 0649973 B1 EP0649973 B1 EP 0649973B1
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- EP
- European Patent Office
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- boom
- excavator according
- mining excavator
- cylinder
- tunnel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
- E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
- E21D9/126—Loading devices or installations
- E21D9/128—Loader-conveyors with gathering arms
Definitions
- the invention relates to a hydraulically driven excavator for a underground jacking device according to the preamble of claim 1.
- On an upper supporting part of the shield jacket is connected to a boom by means of a pivot bearing, which around the Pivot bearing horizontally and vertically by means of a hydraulic cylinder entire cross section of the shield can be swiveled and also as a loading aid serves in the demolition masses of a longitudinal conveyor system on the shield floor feed.
- the outrigger carries a drawbar, which means another Hydraulic cylinder is pivotable.
- the excavation work is carried out on a tunneling shield known from EP-A-0 359 944 on the working face within a wall sealed by a vertical transverse wall and pressurizable extraction chamber by means of one on one articulated gripper arm attached removal tool performed.
- the one out several gripping arms which can be articulated to one another is pivotable with its rear end between two bearing approaches stored by one side of a slewing ring with a horizontal axis of rotation going out.
- the slewing ring is on a support frame attached, in one of an approximately central opening in the transverse wall outgoing horizontal guide tube longitudinally adjustable so that removal tool, Gripping arm and slewing ring through the opening from the removal chamber withdrawn into a maintenance room located behind the transverse wall and can be replaced or repaired there. While of the mining operation, the level of the slewing ring is parallel before the opening of the vertical transverse wall.
- the object of the invention is to a excavator of the type mentioned create a low-wear at long range and has a simple construction technology and an unobstructed one even in small tunnel cross-sections Use of any dismantling tools and secure removal of the demolition material guaranteed.
- the proposed suspension of the boom using one of a console plate of the upper pivot bearing outgoing handlebar system offers the possibility of directly or indirectly on removal tool attached to the front end of the boom to carry out large propulsion movements.
- By changing the length of the hydraulic cylinder parallel to the swing arm can be the boom with its front end over the entire shield or Adjust the tunnel cross-section.
- the handlebar system forms with its dirt-resistant, low-wear Bearings an advantageously simple longitudinal adjustment device, avoids the problematic tool straight guides.
- the boom approaches the tunnel ridge, causing above the Longitudinal conveyor system also for the removal of larger lumps of material sufficient space is created.
- the propulsion device can use relatively large tools be used.
- each swing arm adjustment cylinder is preferably as a rocker at a lateral distance from each other swing links mounted on the console with one each Swing arm adjustment cylinder provided.
- the swing arm length so that in the forward or backward pivoted swing end position of the horizontally adjusted Boom is located approximately halfway up the tunnel.
- At least an additional boom link e.g. dipper stick and / or a or several intermediate brackets
- articulated adjustable to be appropriate for larger tunnel cross-sections Gain range.
- the propulsion device consists of a Crawler vehicle with a roof plate supported on it the pivot bearing is attached.
- the pivot bearing is attached to the vehicle compared to the Longitudinal forces occurring to support jacking will with extendable sideways or through the roof panel Stamps clamped between the tunnel ceiling and sole. Between the supporting walls supporting the roof panel on the chassis can Longitudinal conveyor can be held adjustable in its inclination.
- a cylindrical jacking plate 10 in the form of a stiffened pipe section of a few meters in length with a front Shield cutting edge 11.
- the tunneling shield 10 After exposing an additional tunnel length is the tunneling shield 10 with the help of on his not shown rear end attacking pressing means in pushed the excavated space forward so that of the new Position further dismantled and the space behind the tunnel shield in sections through a load-bearing tunnel lining can be braced from concrete, steel or masonry.
- a level 12 as a support member stiffened partition
- a rotary bearing 15 is attached, which consists of a slewing ring with a vertical axis of rotation exists, but also as a universal joint with several degrees of freedom can be executed.
- a lower console plate 16 which can be, for example, by means of a drive motor engaging via a pinion in a ring gear 17 is rotatable about the vertical pivot axis.
- the through Change in length of the swing cylinder 19 achievable swing pivot angle is approximately 120 °; he can by if necessary Interposition of a deflection linkage actuated by the cylinder be enlarged.
- the lower end attacks on a boom 21 at a location that is the same Distance from the rear end of a boom 21 and has the lower end of the rocker 18 connecting hinge axis. 1 and 2, the boom 21 is approximately set horizontally, what by an approximately medium stroke or Extension length of the handlebar cylinder 20 is reached, so that the Handlebar cylinder 20 runs parallel to the swing arm 18, that is has the same length as the swingarm and with this a handlebar parallelogram forms, under the effect of the boom 21st remains parallel to itself between the rocker end positions.
- the inclined lines drawn with broken lines in FIG. 2 Longitudinal axes of the boom 21, starting from its hinge axis the swing arm 18 go out to indicate that the boom 21st from its horizontal course up and down is pivotable about 30 °.
- the boom 21 consists of a rear narrower section 22 which is bifurcated or upward is open, so that between the side boom walls lower end of the handlebar cylinder 20 fits when the boom 21 reaches its upward inclined end position.
- the boom has a wide front fork section 23 between whose side fork walls a tool carrier 26th is pivotally mounted.
- the narrow and wide boom section 22 and 23 are by means of a welded cross tube 24 connected by other or additional cross stiffeners can be replaced or supplemented.
- the tool carrier 26 contains one between two in their contours recognizable side plates 28 attached hydraulic hammer 27.
- Fig. 2 is on the underside of the side shields 28 a spoon adjustable about a horizontal axis 29 stored and with the help of a cylinder indicated at 30 30 between the open working position (Fig. 1) and to the Tool carrier 26 created rest position (Fig. 2) pivotable.
- a cylinder indicated at 30 30 between the open working position (Fig. 1) and to the Tool carrier 26 created rest position (Fig. 2) pivotable.
- a cylinder indicated at 30 between the open working position (Fig. 1) and to the Tool carrier 26 created rest position (Fig. 2) pivotable.
- Fig. 2 In the working position of the spoon 29, its teeth protrude beyond Chisel tip of hammer 27 so that when digging material or the hammer chisel when pulling loose rock covered and protected against transverse forces and damage remains.
- the tool carrier 26 is approximately in its longitudinal center Transverse axis 40 pivotally mounted, the two side axle bolts define at the front end of the boom 21.
- the tool carrier 26 runs approximately perpendicular to the longitudinal axis of the boom 21, so that the spoon 29 clearing material via a push-open ramp 42 of a lower one Longitudinal conveyor 44 can supply.
- 2 is the tool carrier 26 adjusted so that the chisel of the hydraulic hammer 27 in its main working direction and the longitudinal axis of the Boom 21 are aligned.
- the length of the rocker is preferred 18 dimensioned so that in the front and rear rocker end position the horizontally set boom 21 is about halfway Tunnel height.
- the tool carrier 26 can be in 2 shows the main working direction of the hydraulic hammer 27 be pivoted further upwards with the hammer or another tool diagonally upwards against the top of the tunnel to work.
- the tool carrier 26 with the help of the pivot cylinder 25 Execution of normal bucket movements up to at least 120 ° the transverse axis 40 is pivoted.
- 3 and 4 differs from that First described example mainly in that at the front End of the boom 21 of equal width over its entire length a dipper stick 46 is articulated by one stick cylinder 25 supported on the top of the boom is pivoted. At the front end of the dipper stick 46 is a Digging spoon 48 stored by any other tool, e.g. also by a hydraulic hammer or a tool carrier 26 (Fig. 2) can be replaced and with the help of an Arm supported bucket cylinder 50 is pivoted.
- a Digging spoon 48 stored by any other tool, e.g. also by a hydraulic hammer or a tool carrier 26 (Fig. 2) can be replaced and with the help of an Arm supported bucket cylinder 50 is pivoted.
- the pivot bearing 15 and also the lower longitudinal conveyor 44 be located at a greater distance from the shield edge, so that a larger free space for intermediate storage in front of the longitudinal conveyor system dissolved waste material and the tool for longer periods only to advance the tunnel or only for the transfer of the intermediate storage material the conveyor system can be used.
- FIG. 5 shows a driving shield 10 larger Diameter when crossing one of free-flowing material existing mining route.
- the longitudinal conveyor 44 are at intermediate levels cutting one or more horizontal retaining blades on the tunneling shield 11 arranged, using the tripartite Boom assembly conveniently from above or from below let bypass.
- Fig. 5 shows the broken lines Digging bucket 48 when working below the retaining edge 11. The bucket 48 can continue from the indicated digging position be moved forward when you tilt the boom 21 down and move it forward with the handlebar system.
- the side parts 33 have for the movements of the handlebar system a sufficient lateral distance from each other be cranked outwards over the height of the rocker 18 and are recessed at the front or set back so far that the the console 16 mounted steering system its for work on carry out the necessary rotary movements unhindered can.
- Fig. 9 as a front view of the mobile excavator in the state 4 shows a laterally above the one caterpillar and driver's stand 39 arranged below the roof panel 35 and one of two spaced from each other Swing members existing swing arm 18, the under side Distance from the console 16 downward projections is stored.
- Fig. 9 also shows the side plates 28 of the Tool carrier 26, the hydraulic hammer held between them 27 and fangs arranged at the outer end of the spoon 29, which are located above the belt conveyor 44, in front of the one e.g. Slide-open ramp 42 arranged in a fan-shaped manner is.
- Fig. 7-9 With an excavator vehicle according to Fig. 7-9, narrow tunnels, Pipes or underground sewers are used, to cut off old brickwork, for example, tunnel cross-sections to enlarge or eliminate collapses. How for the arm of the shield can also be used for the vehicle separate electrical remote control can be provided. From the vehicle 32 can be an electrically operated hydraulic system a trailer, over which an additional Conveyor belt transported the excavation. Instead of one The crawler track can move the jacking device to another Special chassis can be arranged.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulisch angetriebenen Abbaubagger für eine
unterirdische Vortriebseinrichtung entsprechend Oberbegriff von Anspruch
1.The invention relates to a hydraulically driven excavator for a
underground jacking device according to the preamble of
Die Zeitschrift "Bauplanuiig-Bautechnik" 1984, S 226-228, zeigt einen rohrförmigen Schild zum unterirdischen Vortrieb beim Bau von Verkehrsanlagen oder Ent- und Versorgungstrassen. An ein oberes Tragteil des Schildmantels ist mittels eines Drehlagers ein Ausleger angeschlossen, der um das Drehlager horizontal und mittels eines Hydraulikzylinders vertikal über den gesamten Schildquerschnitt geschwenkt werden kann und außerdem als Ladehilfe dient, im die Abbruchmassen einer Längsförderanlage am Schildboden zuzuführen. Der Ausleger trägt eine Zughacke, die mittels eines weiteren Hydraulikzylinders schwenkbar ist. Sobald mit Hilfe des Werkzeuges ein vor dem Schild liegender Bereich der Abbaustrecke abgegraben und das Abbruchgut über die Längsförderanlage beseitigt worden ist, wird der Tunnelschild mittels im bereits ausgebauten Tunnel abgestützter Presseinrichtungen um eine bestimmte Länge vorgetrieben.The magazine "Bauplanuiig-Bautechnik" 1984, S 226-228, shows one tubular shield for underground tunneling when building traffic facilities or Ent- and supply routes. On an upper supporting part of the shield jacket is connected to a boom by means of a pivot bearing, which around the Pivot bearing horizontally and vertically by means of a hydraulic cylinder entire cross section of the shield can be swiveled and also as a loading aid serves in the demolition masses of a longitudinal conveyor system on the shield floor feed. The outrigger carries a drawbar, which means another Hydraulic cylinder is pivotable. As soon as using the tool dug an area of the mining section in front of the sign and that Demolition goods have been removed via the longitudinal conveyor system, the tunnel shield by means of pressing equipment supported in the tunnel that has already been removed advanced by a certain length.
Bei einem aus EP-A-0 359 944 bekannten Vortriebsschild werden die Grabarbeiten an der Ortsbrust innerhalb einer durch eine vertikale Querwand abgedichteten und unter Druck setzbaren Abbaukammer mittels eines an einem gelenkigen Greifarm angebrachten Abbauwerkzeuges durchgeführt. Der aus mehreren gelenkig zueinander einstellbaren Armteilen bestehende Greifarm ist mit seinem rückwärtigen Ende zwischen zwei Lageransätzen schwenkbar gelagert, die von eines Seite eines Drehkranzes mit horizontaler Drehachse ausgehen. Mit seiner anderen Seite ist der Drehkranz an einem Traggestell befestigt, das in einer von einer etwa zentrischen Öffnung in der Querwand ausgehenden horizontalen Führungsröhre längsverstellbar, so daß Abbauwerkzeug, Greifarm und Drehkranz durch die Öffnung hindurch aus der Abbaukammer in einen hinter der Querwand befindlichen Wartungsraum zurückgezogen und dort ausgewechselt bzw. repariert werden können. Während des Abbaubetriebs befindet sich die Ebene des Drehkranzes parallel vor der Öffnung der vertikalen Querwand.The excavation work is carried out on a tunneling shield known from EP-A-0 359 944 on the working face within a wall sealed by a vertical transverse wall and pressurizable extraction chamber by means of one on one articulated gripper arm attached removal tool performed. The one out several gripping arms which can be articulated to one another is pivotable with its rear end between two bearing approaches stored by one side of a slewing ring with a horizontal axis of rotation going out. With its other side, the slewing ring is on a support frame attached, in one of an approximately central opening in the transverse wall outgoing horizontal guide tube longitudinally adjustable so that removal tool, Gripping arm and slewing ring through the opening from the removal chamber withdrawn into a maintenance room located behind the transverse wall and can be replaced or repaired there. While of the mining operation, the level of the slewing ring is parallel before the opening of the vertical transverse wall.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Abbaubagger der vorbezeichneten Art zu schaffen, der bei großer Reichweite eine verscheißarme und fertigungstechnisch einfache Bauweise aufweist und auch in kleinen Tunnelquerschnitten einen unbehinderten Einsatz beliebiger Abbauwerkzeuge und einen gesicherten Abtransport des Abbruchmaterials gewährleistet.The object of the invention is to a excavator of the type mentioned create a low-wear at long range and has a simple construction technology and an unobstructed one even in small tunnel cross-sections Use of any dismantling tools and secure removal of the demolition material guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing
Features of
Die vorgeschlagene Aufhängung des Auslegers mittels eines von einer Konsolplatte des oberen Drehlagers ausgehenden Lenkersystems bietet die Möglichkeit, mit dem direkt oder mittelbar am vorderen Ende des Auslegers angebrachten Abbauwerkzeug vorteilhaft große Vortriebsbewegungen auszuführen. Durch Längenänderung des zur Schwinge parallelen Hydraulikzylinders läßt sich der Ausleger mit seinem vorderen Ende über den gesamten Schild- oder Tunnelquerschnitt verstellen. Dabei bildet das Lenkersystem mit seinen schmutz-unempfindlichen, verschleißarmen Lagerstellen eine vorteilhaft einfache Längsverstelleinrichtung, die problematische Werkzeug-Geradführungen vermeidet. Bei nach vorn oder nach hinten geneigtem Verlauf des Lenkersystem nähert sich der Ausleger dem Tunnelfirst, wodurch oberhalb der Längsförderanlage ein auch Zum Abtransport größerer Materialklumpen ausreichender Freiraum entsteht. Außerdem bleibt der Längsförderer frei zugänglich und kann bei Verstopfung von beiden Seiten aus gereinigt werden. Selbst bei kleineren Abmessungen der Vortriebseinrichtung können relativ große Werkzeuge eingesetzt werden. The proposed suspension of the boom using one of a console plate of the upper pivot bearing outgoing handlebar system offers the possibility of directly or indirectly on removal tool attached to the front end of the boom to carry out large propulsion movements. By changing the length of the hydraulic cylinder parallel to the swing arm can be the boom with its front end over the entire shield or Adjust the tunnel cross-section. The handlebar system forms with its dirt-resistant, low-wear Bearings an advantageously simple longitudinal adjustment device, avoids the problematic tool straight guides. At forward or backward slope of the handlebar system the boom approaches the tunnel ridge, causing above the Longitudinal conveyor system also for the removal of larger lumps of material sufficient space is created. In addition, the remains Longitudinal conveyor freely accessible and can block both Pages are cleaned out. Even with smaller dimensions The propulsion device can use relatively large tools be used.
Vorzugsweise sind als Schwinge unter seitlichem Abstand zueinander an der Konsole gelagerte Schwingenglieder mit je einem Schwingen-Verstellzylinder vorgesehen. Gleichermaßen können zwei nebeneinander unter seitlichem Abstand angeordnete Hydraulikzylinder zur Verstellung der Auslegerneigung vorgesehen und als Parallel-Lenker zur Schwinge bzw. zu den Schwingenteilen einstellbar sein. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schwingenlänge so bemessen, daß in der nach vorn oder hinten verschwenkten Schwingenendlage der waagerecht eingestellte Ausleger sich etwa auf halber Tunnelhöhe befindet.Are preferably as a rocker at a lateral distance from each other swing links mounted on the console with one each Swing arm adjustment cylinder provided. Likewise, you can two hydraulic cylinders arranged next to each other at a lateral distance provided for adjusting the boom inclination and as a parallel link to the swing arm or to the swing arm parts be adjustable. In one embodiment of the invention the swing arm length so that in the forward or backward pivoted swing end position of the horizontally adjusted Boom is located approximately halfway up the tunnel.
Eine Ausgestaltung, bei der das Abbauwerkzeug unmittelbar am vorderen Ende des Auslegers angeschlossen ist, sieht vor, daß in einer vorderen Gabelung des Auslegers ein mit einem Löffel und einem Hydraulikhammer oder anderen Werkzeugen versehener Werkzeugträgerkörper gelagert und mittels eines oder mehrerer Hydraulikzylinder schwenkbar ist. Die Auslegergabelung ermöglicht eine kompakte Bauweise mit stabiler Lagerung des Werkzeugträgerkörpers, der im Fall des Löffeleinsatzes im Sinn üblicher Löffelbewegungen geschwenkt wird, um weiches Material abzugraben oder vom Hammer aufgebrochenes Gestein abzulösen und der Längsförderanlage zuzuführen.An embodiment in which the removal tool directly on front end of the boom is connected, that in a front fork of the boom one with a spoon and a hydraulic hammer or other tools Tool carrier body stored and by means of one or more Hydraulic cylinder is pivotable. The boom fork enables a compact design with stable storage of the Tool carrier body, which in the case of the use of a spoon in mind usual spoon movements is pivoted to soft material dig up or detach rock broken from the hammer and fed to the longitudinal conveyor system.
Zwischen dem vorderen Ende des Auslegers und einem Werkzeugträgerkörper oder einem beliebigen Abbauwerkzeug kann mindestens ein zusätzliches Auslegerglied (z.B. Löffelstiel und/oder ein oder mehrere Zwischenausleger) gelenkig verstellbar angeschlossen sein, um bei größeren Tunnelquerschnitten eine entsprechende Reichweite zu gewinnen. Between the front end of the boom and a tool carrier body or any mining tool can at least an additional boom link (e.g. dipper stick and / or a or several intermediate brackets) articulated adjustable to be appropriate for larger tunnel cross-sections Gain range.
Gemäß einer Variante besteht die Vortriebseinrichtung aus einem Raupenfahrzeug mit einer darauf abgestützten Dachplatte, an der das Drehlager angebracht ist. Um das Fahrzeug gegenüber den bei Vortriebsarbeiten auftretenden Längskräften abzustützen, wird mit seitwärts oder durch die Dachplatte mach oben ausfahrbaren Stempeln zwischen Tunneldecke und -sohle festgespannt. Zwischen den die Dachplatte am Fahrwerk stützenden Tragwänden kann die Längsförderanlage in ihrer Neigung verstellbar gehalten sein.According to a variant, the propulsion device consists of a Crawler vehicle with a roof plate supported on it the pivot bearing is attached. To the vehicle compared to the Longitudinal forces occurring to support jacking will with extendable sideways or through the roof panel Stamps clamped between the tunnel ceiling and sole. Between the supporting walls supporting the roof panel on the chassis can Longitudinal conveyor can be held adjustable in its inclination.
Ausführungsbeispiele des Abbaubaggers nach der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen, jeweils schematisch,
- Fig. 1 und 2
- einen am First eines Vortriebsschildes angebrachten Abbaubagger in rückwärtiger bzw. vorderer Schwenkstellung des Lenkersysstems,
- Fig. 3 und 4
- einen Abbaubagger wie in Fig. 1 und 2, bei dem der Werkzeugträgerkörper durch einen Löffelstiel mit Grablöffel ersetzt ist,
- Fig. 5 und 6
- einen Abbaubagger wie in Fig. 1 und 2, bei dem an einem verkürzten Grundausleger ein Zwischenausleger und ein Löffelstiel mit Grablöffel gelenkig angeschlossen sind,
- Fig. 7 und 8
- eine Vortriebseinrichtung in Form eines Fahrzeuges mit daran angebrachtem Abbaubagger in den Fig. 1 bzw. 2 entsprechenden Arbeitsstellungen,
- Fig. 9
- eine Frontansicht des Abbaubaggers ähnlich Fig. 7, 8.
- 1 and 2
- a excavator attached to the ridge of a jacking plate in the rear or front swivel position of the handlebar system,
- 3 and 4
- a mining excavator as in Fig. 1 and 2, in which the tool carrier body is replaced by a dipper stick with digging bucket,
- 5 and 6
- 1 and 2, in which an intermediate boom and a dipper stick with digging bucket are connected in an articulated manner to a shortened basic boom,
- 7 and 8
- a jacking device in the form of a vehicle with a mining excavator attached to it in FIGS. 1 and 2 corresponding working positions,
- Fig. 9
- a front view of the excavator similar to Fig. 7, 8th
In einem in Fig. 1 und 2 nach links vorzutreibenden Tunnel befindet
sich ein zylindrisches Vortriebsschild 10 in Form eines
versteiften Rohrabschnittes von einigen m Länge mit einer vorderen
Schildschneide 11. Nach Freilegen einer zusätzlichen Tunnellänge
wird das Vortriebsschild 10 mit Hilfe von an seinem
nicht gezeigten rückwärtigen Ende angreifenden Preßmitteln in
den freigegrabenen Raum vorwärts gedrückt, so daß von der neuen
Position aus weiter abgebaut und der Raum hinter dem Vortriebsschild
abschnittsweise durch eine tragende Tunnelauskleidung
aus Beton, Stahl oder Mauerwerk ausgesteift werden kann. Am
gewölbten Schildfirst befindet dich als Tragteil 12 eine ebene
versteifte Zwischenwand, an deren Unterseite ein Drehlager 15
befestigt ist, das aus einem Drehkranz mit senkrechter Drehachse
besteht, aber auch als Universalgelenk mit mehreren Freiheitsgraden
ausgeführt sein kann. Teil des Drehlagers 15 ist
eine untere Konsolplatte 16, die mit Hilfe eines zum Beispiel
über ein Ritzel in einen Zahnkranz eingreifenden Antriebsmotors
17 um die senkrechte Drehlagerachse drehbar ist.In a tunnel to be driven to the left in FIGS. 1 and 2
a
An unteren Ansätzen der Konsolplatte 16 ist ein Schwenklager
mit waagerechter Achse für das obere Ende einer Schwinge 18
vorgesehen, die durch einen in Vortriebsrichtung hinter der
Schwinge an der Konsolplatte 16 und an einem rückwärtigen Ansatz
der Schwinge 18 gelagerten Schwingenzylinder 19 zwischen
einer in Fig. 1 gezeigten rückwärtigen Endstellung und einer in
Fig. 2 gezeigten vorderen Endstellung schwenkbar ist. Der durch
Längenänderung des Schwingenzylinders 19 erreichbare Schwingenschwenkwinkel
beträgt ungefähr 120°; er kann bei Bedarf durch
Zwischenschaltung eines vom Zylinder betätigten Umlenkgestänges
vergrößert werden.At the lower lugs of the
Mit vorderem Abstand von der Schwinge 18 ist am Ansatz der
Konsole 16 ein Lenkerzylinder 20 gelagert, dessen unteres Ende
an einem Ausleger 21 an einer Stelle angreift, die den gleichen
Abstand von einer das rückwärtige Ende eines Auslegers 21 und
das untere Ende der Schwinge 18 verbindenden Gelenkachse aufweist.
Entsprechend Fig. 1 und 2 ist der Ausleger 21 ungefähr
waagerecht eingestellt, was durch eine etwa mittlere Hub- oder
Ausfahrlänge des Lenkerzylinders 20 erreicht wird, so daß der
Lenkerzylinder 20 parallel zur Schwinge 18 verläuft, also die
gleiche Länge wie die Schwinge hat und mit dieser ein Lenkerparallelogramm
bildet, unter dessen Wirkung der Ausleger 21
zwischen den Schwingenendlagen parallel zu sich selbst bleibt.
Die in Fig. 2 mit unterbrochenen Linien eingezeichneten geneigten
Längsachsen des Auslegers 21, die von seiner Gelenkachse an
der Schwinge 18 ausgehen, sollen andeuten, daß der Ausleger 21
aus seinem waagerechten Verlauf nach oben und unten jeweils
etwa 30° verschwenkbar ist.At the front distance from the
Entsprechend Fig. 1, 2 besteht der Ausleger 21 aus einem rückwärtigen
schmäleren Abschnitt 22, der gegabelt oder nach oben
offen ist, so daß zwischen den seitlichen Auslegerwänden das
untere Ende des Lenkerzylinders 20 Platz findet, wenn der Ausleger
21 seine nach oben geneigte Endstellung erreicht. Der
Ausleger besitzt einen breiten vorderen Gabelabschnitt 23, zwischen
dessen seitlichen Gabelwänden ein Werkzeugträger 26
schwenkbar gelagert ist. Der schmale und der breite Auslegerabschnitt
22 bzw. 23 sind mittels eines verschweißten Querrohrs
24 verbunden, das durch andere oder zusätzliche Querversteifungen
ersetzt bzw. ergänzt sein kann.1, 2, the
Der Werkzeugträger 26 enthält einen zwischen zwei in ihren Umrissen
erkennbaren Seitenschilden 28 befestigten Hydraulikhammer
27. Entsprechend Fig. 2 ist an der Unterseite der Seitenschilde
28 ein um eine waagerechte Achse einstellbarer Löffel
29 gelagert und mit Hilfe eines bei 30 angedeuteten Zylinders
30 zwischen aufgeklappter Arbeitsstellung (Fig. 1) und an den
Werkzeugträger 26 angelegter Ruhestellung (Fig. 2) schwenkbar.
In der Arbeitsstellung des Löffels 29 überragen seine Zähne die
Meißelspitze des Hammers 27, so daß beim Abgraben von Material
oder beim Heranziehen von gelockertem Gestein der Hammermeißel
abgedeckt und gegen Querkräfte und Beschädigungen geschützt
bleibt.The
Der Werkzeugträger 26 ist ungefähr in seiner Längsmitte um eine
Querachse 40 schwenkbar gelagert, die zwei seitliche Achsbolzen
am vorderen Ende des Auslegers 21 definieren. An den Seitenschilden
28 greifen zwei Schwenkzylinder 25 an, deren rückwärtige
Enden an Ansätzen des rückwärtigen Auslegerabschnittes 22
angelenkt sind. In der ausgefahrenen Endlage der Schwenkzylinder
25 entsprechend Fig. 1 verläuft der Werkzeugträger 26 ungefähr
senkrecht zur Längsachse des Auslegers 21, so daß der Löffel
29 Abraummaterial über eine Aufschubrampe 42 einer unteren
Längsförderanlage 44 zuführen kann. Gemäß Fig. 2 ist der Werkzeugträger
26 so eingestellt, daß der Meißel des Hydraulikhammers
27 in seiner Hauptarbeitsrichtung und die Längsachse des
Auslegers 21 fluchten. Vorzugsweise ist die Länge der Schwinge
18 so bemessen, daß in der vorderen und hinteren Schwingenendlage
der waagerecht eingestellte Ausleger 21 sich etwa auf halber
Tunnelhöhe befindet. Der Werkzeugträger 26 kann über die in
Fig. 2 gezeigte Hauptarbeitsrichtung des Hydraulikhammers 27
weiter nach oben verschwenkt werden, um mit dem Hammer oder
einem anderen Werkzeug von unten schräg aufwärts gegen die Tunneloberseite
zu arbeiten. Beim Arbeitseinsatz des Löffels 29
wird der Werkzeugträger 26 mit Hilfe der Schwenkzylinder 25 zur
Ausführung üblicher Löffelbewegungen bis zu mindestens 120° um
die Querachse 40 verschwenkt.The
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 unterscheidet von dem
zuerst beschriebenen Beispiel vor allem darin, daß am vorderen
Ende des über seine gesamte Länge gleich breiten Auslegers 21
ein Löffelstiel 46 gelenkig angeschlossen ist, der von einem
auf der Oberseite des Auslegers abgestützten Stielzylinder 25
geschwenkt wird. Am vorderen Ende des Löffelstiels 46 ist ein
Grablöffel 48 gelagert, der durch ein beliebiges anderes Werkzeug,
z.B. auch durch einen Hydraulikhammer oder einen Werkzeugträger
26 (Fig. 2) ersetzt sein kann und mit Hilfe eines am
Löffelstiel abgestützten Löffelzylinders 50 geschwenkt wird.
Aufgrund der mit dem Löffelstiel erzielten größeren Reichtweite
kann das Drehlager 15 und auch die untere Längsförderanlage 44
in größerer Entfernung von der Schildschneide angeordnet sein,
so daß vor der Längsförderanlage ein größerer Freiraum zur Zwischenlagerung
gelösten Abraummaterials entsteht und das Werkzeug
über längere Perioden nur zum Vortrieb des Tunnels bzw.
nur zur Überführung des zwischengelagerten Abraummaterials auf
die Förderanlage genutzt werden kann.3 and 4 differs from that
First described example mainly in that at the front
End of the
An unter seitlichem Abstand zueinander angeordneten unteren
Ansätzen der Konsolplatte 16 sind zwei Schwingenglieder 18 mit
zugeordneten Schwingenzylindern 19 sowie zwei zum Lenkersystem
gehörende und die Auslegerneigung verändernde Zylinder 20 angelenkt,
die an beiden Seiten des Auslegers 21 angreifen. Ein
solches aus vier Gliedern bestehendes Lenkersystem kann auch
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, 2 benutzt werden, obwohl
dort nur ein einzelner Zylinder 20 und eine einzige breite oder
aus zwei Schwingengliedern bestehende Schwinge 18 gezeigt ist.
Im Fall von zwei Schwingengliedern können auch zwei Schwingenzylinder
19 vorgesehen sein.At the lower, spaced from each other
Approaches of the
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5, 6 ist am vorderen Ende
eines relativ kurzen Auslegers 21 ein Zwischenausleger 52 angelenkt,
der mit Hilfe des auf der Oberseite des Auslegers abgestützten
Zylinders 25 schwenkbar ist. Am vorderen Ende des Zwischenauslegers
52 ist das rückwärtige Ende eines Löffelstiels
46 gelenkig angeschlossen, der wie zuvor einen Grablöffel 48
oder ein beliebiges anderes Grabwerkzeug trägt. Zum Verschwenken
des Löffelstiels 46 dienen zwei beiderseits am Zwischenausleger
52 angelenkte "innere" Stielzylinder 54, und zur Erzielung
eines weiten Schwenkbereiches des Grablöffels 48 wirkt der
am Löffelstiel 46 abgestützte Löffelzylinder 50 auf ein am
Löffelstiel und am Grablöffel angelenktes Hebelgestänge 56, 58.5, 6 is at the front end
a relatively
Als Anwendungsbeispiel für diese dreigliedrige Auslegerbaugruppe
21, 52, 46 zeigt Fig. 5, 6 ein Vortriebsschild 10 größeren
Durchmessers beim Durchqueren einer aus rieselfähigem Material
bestehenden Abbaustrecke. Um zu vermeiden, daß das lockere Abraumgut
auf dem Boden des Vortriebsschildes 10 zu große Ansammlungen
bildet oder herabfallende Materialklumpen/Gesteinsbrocken
die Längsförderanlage 44 schädigen, sind auf Zwischenhöhen
des Vortriebsschildes ein oder mehrere waagerechte Rückhalteschneiden
11 angeordnet, die sich mit Hilfe der dreigliedrigen
Auslegerbaugruppe bequem von oben oder von unten
umgehen lassen. Fig. 5 zeigt mit unterbrochenen Linien den
Grablöffel 48 bei Arbeiten unterhalb der Rückhalteschneide 11.
Von der angedeuteten Grabposition kann der Löffel 48 weiter
vorwärts bewegt werden, wenn man den Ausleger 21 abwärts neigt
und ihn mit dem Lenkersystem nach vorn bewegt. - Ebenso kann
gemäß Fig. 6 das oberhalb der Rückhalteschneide 11 arbeitende
Grabwerkzeug weiter vorgetrieben werden, indem man das Lenkersystem
bis in seine vordere Endstellung bringt und die Richtung
des Zwischenauslegers 52 an die des Auslegers 21 annähert.
Unter Berücksichtigung eines großen Durchmessers des Vortriebsschildes
10 und des am Auslegers 21 hauptsächlich nach oben
schwenkbaren Zwischenausleger 52 ist gemäß Fig. 5, 6 das Drehlager
15 an einem höheren bzw. der Längsmitte des Vortriebsschildes
näheren Tragteil 12a befestigt. Auch hier befindet
sich der waagerecht eingestellte Ausleger 21 ungefähr auf halber
Schildhöhe.As an application example for this three-
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 bis 9 ist das Drehlager
15 des aus vergleichbaren Komponenten wie bei den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen bestehenden Abbaubaggers an der
Unterseite einer stabilen und abgesteiften Dachplatte 35 befestigt,
die auf vom Fahrwerkrahmen 31 einer raupengetriebenen
Vortriebseinrichtung 32 ausgehenden Seitenteilen 33 abgestützt
ist. Die Seitenteile 33 haben für die Bewegungen des Lenkersystems
einen ausreichenden seitlichen Abstand voneinander, können
über die Höhe der Schwinge 18 auch auswärts gekröpft sein
und sind vorn ausgespart oder so weit zurückgesetzt, daß das an
der Konsole 16 gelagerte Lenkersystem seine für Arbeiten über
die Tunnelbreite notwendigen Drehbewegungen unbehindert ausführen
kann. Um die fahrbare Vortriebseinrichtung gegenüber den
bei Abbauarbeiten auftretenden Längskräften abzustützen, kann
sie mit Hilfe von durch die Dachplatte 35 nach oben oder auch
seitlich aufwärts geneigt (nicht gezeigt) ausfahrbaren Stempeln
34 zwischen Tunneldecke und -Sohle verspannt werden. Für die
senkrechten Stempel 34 sind an den Seitenteilen 33 Führungen
und nicht gezeigte Stempelzylinder vorgesehen.7 to 9 is the pivot bearing
15 of the same components as those previously described
Embodiments of existing excavators on the
Fixed underside of a stable and braced
Zwischen den Seitenteilen 33 erstreckt sich eine am vorderen
Ende mit einer Aufschubrampe 42 versehene Längsförderanlage 44,
die in einem zur Aufnahme und Weitertransport des Grabgutes
günstigen Neigungswinkel durch ein rückwärtiges Lager 36 am
Fahrzeug 32 abgestützt ist und mit Hilfe von an den Seitenteilen
angelenkten Zylindern 38 hochgezogen oder in ihrer Neigung
verstellt werden kann.One extends at the front between the
Fig. 9 als Frontansicht des fahrbaren Abbaubaggers im Zustand
gemäß Fig. 4 zeigt einen seitlich oberhalb der einen Raupe und
unterhalb der Dachplatte 35 angeordneter Fahrerstand 39 sowie
eine aus zwei unter seitlichem Abstand zueinander angeordneten
Schwingengliedern bestehende Schwinge 18, die an unter seitlichem
Abstand von der Konsole 16 nach unten ragenden Ansätzen
gelagert ist. Fig. 9 zeigt ferner die Seitenschilde 28 des
Werkzeugträgers 26, den dazwischen gehaltenen Hydraulikhammer
27 sowie am äußeren Ende des Löffels 29 angeordnete Reißzähne,
die sich oberhalb des Bandförderers 44 befinden, vor dem eine
z.B. fächerförmig verbreiterbare Aufschubrampe 42 angeordnet
ist.Fig. 9 as a front view of the mobile excavator in the state
4 shows a laterally above the one caterpillar and
driver's
Mit einem Baggerfahrzeug nach Fig. 7-9 können auch enge Tunnel,
Röhren oder unterirdische Kanalisationskanäle befahren werden,
um dort beispielsweise alte Ausmauerungen abzuschlagen, Tunnelquerschnitte
zu vergrößern oder Einstürze zu beseitigen. Wie
für den Ausleger des Schildes kann auch für das Fahrzeug eine
separate elektrische Fernbetätigung vorgesehen sein. Vom Fahrzeug
32 kann eine elektrisch betriebene Hydraulikanlage auf
einem Anhänger nachgezogen werden, über den ein zusätzliches
Förderband den Aushub weitertransportiert. Anstelle auf einem
Raupenfahrwerk kann die Vortriebseinrichtung auf einem anderen
Spezialfahrwerk angeordnet sein.With an excavator vehicle according to Fig. 7-9, narrow tunnels,
Pipes or underground sewers are used,
to cut off old brickwork, for example, tunnel cross-sections
to enlarge or eliminate collapses. How
for the arm of the shield can also be used for the vehicle
separate electrical remote control can be provided. From the
Claims (11)
- A hydraulic mining excavator for an underground propulsive means equipped with a longitudinal conveyance means for excavated material, with a boom, to one end of which an excavating tool is at least directly attachable, the other end being swivellable about a rotary mounting which has a vertical rotational axis and is disposed on an upper supporting member of the propulsive means, furthermore with at least one hydraulic cylinder for alteration of the boom inclination and at least one other hydraulic cylinder supported on the boom for operation of the excavating tool, which is swivellable about a transverse axis, characterised in that the boom (21) is hung on a console plate (16) fixed to the rotary mounting (15) via a driving system comprising a beam (18), pivotable by means of a hydraulic cylinder (19) and the hydraulic cylinder (20) for alteration of the boom inclination, which is adjustable by alteration of the length as a parallel driving means to the beam (18).
- A mining excavator according to claim 1, wherein as a beam (18), two beam members are provided, mounted on the console at a lateral distance to one another, each having a beam adjustment cylinder (19).
- A mining excavator according to claim 1 or 2, wherein two hydraulic cylinders (20), mounted on the console (16) at a lateral distance to one another, are provided for changing the boom inclination and are adjustable as parallel driving means to the beam (18).
- A mining excavator according to claim 1, wherein the length of the beam is dimensioned so that the horizontally-adjusted boom (21), in a beam end position which is swivelled to the front or to the rear, is at about half the height of the tunnel or the propulsive means.
- A mining excavator according to one of the preceding claims, wherein the boom (21) is swivellable upwards and downwards by approximately 30° in each case from its longitudinal position achievable by parallelogram setting of its swivelling cylinder (20).
- A mining excavator according to one of the preceding claims, wherein the propulsive means have a lower longitudinal conveyor system (44) which can be reached by the excavating tool.
- A mining excavator according to one of the preceding claims, wherein the propulsive means comprises a track-laying vehicle with a roof plate (36) on which the rotary mounting (15) is disposed.
- A mining excavator according to claim 7, wherein the track-laying under carriage (32) can be secured between the tunnel roof and the tunnel floor by means of props (34) which can be extended upwards through the roof plate (36) or laterally.
- A mining excavator according to claim 7, wherein the roof plate (35) is supported by lateral supporting walls (33) mounted on the track-laying under carriage, on which the longitudinal conveyor (44), which runs between them, is held with adjustable inclination.
- A mining excavator according to one of the preceding claims, wherein a tool-supporting unit (26) is provided with a scoop (pick, splitting tooth or similar) and a hydraulic hammer (cutter, drill or similar) in a front fork (23) of the boom (21), with a rotational axis located approximately centrally, and is swivellable by means of the hydraulic cylinder (25).
- A mining excavator according to one of claims 1 to 9, wherein at least one additional boom member (e.g. intermediate boom 52 and/or scoop stem 46) is attached in an articulatedly adjustable manner between the front end of the boom (21) and the excavating tool (48).
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