EP1725740A1 - Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen - Google Patents

Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen

Info

Publication number
EP1725740A1
EP1725740A1 EP05733593A EP05733593A EP1725740A1 EP 1725740 A1 EP1725740 A1 EP 1725740A1 EP 05733593 A EP05733593 A EP 05733593A EP 05733593 A EP05733593 A EP 05733593A EP 1725740 A1 EP1725740 A1 EP 1725740A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill head
cutting
axis
rotation
inner part
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.)
Withdrawn
Application number
EP05733593A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolaus Kleuters
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mhwirth GmbH
Original Assignee
Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH filed Critical Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH
Publication of EP1725740A1 publication Critical patent/EP1725740A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/112—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads

Definitions

  • the invention relates to a device for driving sections, tunnels or the like with a drill head which can be driven in rotation about an axis of rotation and can be moved in the direction of advance.
  • Such a device is known from DE 197 40 078 A1, in which the drill head carries cutting tools which sweep over the working face in predetermined tracks.
  • the invention has for its object to develop a generic device such that the propulsion speed achievable with it is increased.
  • the maximum achievable advance speed is significantly increased if the drill head comprises an inner part driven around the axis of rotation and an outer part concentric to the inner part, likewise driven around the axis of rotation.
  • the drill head has an inner part which is circular in the front view.
  • the inner part of the drill head has a smaller number of cutting tools per cutting path, preferably half as many cutting tools per cutting path, than the outer part of the drilling head, and thus the same depth of penetration is achieved as drilling progresses.
  • the effect of increasing the speed of advance can be explained by the fact that, in particular when the inner part is operated at twice the rotational speed, an optimal rolling speed of the drilling tools in the cutting paths is achieved than with a one-piece drilling head, in which the speed of the cutting tools arranged further inwards is naturally less than the one located further out.
  • a separate main bearing is provided for each drill head part.
  • cutting rollers are arranged in the radially outer region of the outer part of the drill head in such a way that their roller axis is inclined to the axis of rotation in the direction of advance.
  • Cutting rollers equipped with a cutting ring are particularly suitable.
  • a configuration of the drill head according to the invention is particularly preferred in which scratches and / or blades mounted on the outer circumference of the drill head, by means of which drill material can be fed to a transport device via a drill material cylinder, are attached.
  • the drill head designated as a whole by 100, has an inner part 1 which is circular in front view (view A). It is driven in rotation about an axis of rotation D.
  • inner cutting rollers 2 are provided, which have a cutting ring 3, which is aligned at right angles to the working face.
  • a row of center cutting rollers 9 arranged next to one another is also provided.
  • outer cutting rollers 4 are provided on the inner part 1 of the drill head 100, the respective cutting ring of which is arranged radially outwards. Furthermore, the outer cutting rollers 4 are mounted in such a way that their roller axis R, viewed in the direction of the axis of rotation D, points obliquely to the working face. This ensures that the cutting ring 5 rolls in a cutting path on the face, the diameter of which corresponds approximately to the outer diameter of the inner part 1 of the drill head 100.
  • the drill head 100 has an outer part 6, which is also rotatably mounted about the axis of rotation D. It has an annular shape in a front view of the drill head (view A) and is arranged concentrically to the inner part 1. It is equipped with inner cutting rollers 7, outer cutting rollers 8 and caliber cutting rollers 10, the outer cutting rollers 8 and the caliber cutting rollers 10 corresponding in their design to the inner cutting rollers 2 of the inner part 1 of the drill head 100, or are similar.
  • the inner cutting rollers 7 correspond in their design to the outer cutting rollers 4 of the inner part 1 of the drilling head 100. However, they are arranged in such a way that their roller axis R is inclined towards the axis of rotation D towards the rear. As can be seen from the drawing, the two roller axes R on the side face have an angle of approximately 145 °.
  • the inner part 1 and the outer part 6 are stored separately. They also have separate rotary drive devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen umfasst einen drehend um eine Drehachse (D) antreibbaren und in Vortriebsrichtung bewegbaren Bohrkopf. Erfindungsgemäss umfasst der Bohrkopf (100) einen um die Drehachse (D) angetriebenen inneren Teil (1) und einen konzentrisch zum inneren Teil (1) ebenfalls um die Drehachse (D) angetriebenen äusseren Teil (6).

Description

Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen mit einem drehend um eine Drehachse antreibbaren und in Vortriebsrichtung bewegbaren Bohrkopf.
Aus der DE 197 40 078 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der der Bohrkopf Schneidwerkzeuge trägt, welche in vorbestimmten Spuren die Ortsbrust überstreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die mit ihr erreichbare Vortriebsgeschwindigkeit erhöht ist.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Vorrichtung gelöst.
Es hat sich gezeigt, daß die maximal erreichbare Vortriebsgeschwindigkeit deutlich erhöht ist, wenn der Bohrkopf einen inneren, um die Drehachse angetriebenen inneren Teil und einen konzentrisch zum inneren Teil, ebenfalls um die Drehachse angetriebenen äußeren Teil umfaßt. Der Bohrkopf weist mit anderen Worten einen inneren, in Frontansicht kreisförmigen Teil auf.
Versuche haben gezeigt, daß eine besonders hohe Steigerung der erzielbaren Vortriebsgeschwindigkeit und gleichzeitig eine Überlastung von an den Bohrkopfteilen angebrachten Schneidwerkzeugen vermieden wird, wenn der innere Teil des Bohrkopfs mit höherer Drehgeschwindigkeit, vorzugsweise mit doppelter Drehgeschwindigkeit als der äußere Teil des Bohrkopfes angetrieben wird.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der innere Teil des Bohrkopfes eine kleinere Anzahl an Schneidwerkzeugen pro Schneidbahn, vorzugsweise halb so viele Schneidwerkzeuge pro Schneidbahn, als der äußere Teil des Bohrkopfes aufweist, und somit die gleiche Eindringtiefe beim Bohrfortschritt erreicht wird. Der Effekt der Steigerung der Vortriebsgeschwindigkeit läßt sich dadurch erklären, daß insbesondere beim Betrieb des inneren Teils mit doppelter Drehgeschwindigkeit eine optimalere Abrollgeschwindigkeit der Bohrwerkzeuge in den Schneidbahnen erzielt wird als bei einem einteiligen Bohrkopf, bei dem naturgemäß die Geschwindigkeit der weiter innen angeordneten Schneidwerkzeuge kleiner ist als diejenige der weiter außen angeordneten. Bei einer des weiteren besonders bevorzugten konstruktiven Variante ist für jeden Bohrkopfteil ein eigenes Hauptlager vorgesehen.
Darüber hinaus ist - besonders bevorzugt - für jedes Bohrkopfteil ein eigener Antrieb vorgesehen, so daß die Relativgeschwindigkeiten, in denen der innere und der äußere Teil angetrieben werden, individuell einstellbar sind.
Versuche haben gezeigt, daß ein besonders gleichmäßiger Abbau des Bohrgutes an der Ortsbrust erzielt wird, wenn im radial inneren Bereich des äußeren Teils des Bohrkopfes Schneidrollen derart angeordnet sind, daß deren Rollenachse zur Drehachse entgegen der Vortriebsrichtung geneigt ist. Durch diese Maßnahme wird es aufgrund der ebenen, beim Vortrieb erzielten Ortsbrust ermöglicht, die erfindungsgemäße Vorrichtung in der leistungssteigemden Weise auch in Hartgestein einzusetzen.
Dementsprechend ist es ebenfalls bevorzugt, wenn im radial äußeren Bereich des äußeren Teils des Bohrkopfes Schneidrollen derart angeordnet sind, daß deren Rollenachse zur Drehachse in Vortriebsrichtung geneigt ist.
Besonders geeignet sind Schneidrollen, die mit einem Schneidring bestückt sind.
Am äußeren Teil des Bohrkopfes sind vorzugsweise doppelt so viele Schneidrollen wie am inneren Teil vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bohrkopfes, bei der am äußeren Umfang des Bohrkopfes montierte Kratzer und/oder Schaufeln, mittels welcher Bohrgut über einen Bohrgutzylinder einer Transportvorrichtung zuführbar ist, angebracht sind.
Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung weiter erläutert werden.
Der als Ganzes mit 100 bezeichnete Bohrkopf weist einen inneren Teil 1 auf, der in Frontansicht (Ansicht A) kreisförmig ist. Er ist um eine Drehachse D drehangetrieben. An dem inneren Teil 1 sind innere Schneidrollen 2 vorgesehen, die einen Schneidring 3 aufweisen, der rechtwinklig zur Ortsbrust ausgerichtet ist. Auch ist eine Reihe nebeneinander angeordneter Zentrumsschneidrollen 9 vorgesehen.
Femer sind äußere Schneidrollen 4 an dem inneren Teil 1 des Bohrkopfes 100 vorgesehen, deren jeweiliger Schneidring radial nach außen angeordnet ist. Femer sind die äußeren Schneidrollen 4 derart gelagert, daß ihre Rollenachse R in Richtung der Drehachse D gesehen schräg zur Ortsbrust hinweist. Hierdurch wird erreicht, daß der Schneidring 5 in einer Schneidbahn auf der Ortsbrust abrollt, deren Durchmesser etwa dem Außendurchmesser des inneren Teils 1 des Bohrkopfs 100 entspricht.
Ferner weist der Bohrkopf 100 einen äußeren Teil 6 auf, der ebenfalls um die Drehachse D rotierbar gelagert ist. Er hat in einer Vorderansicht des Bohrkopfes (Ansicht A) eine ringförmige Gestalt und ist konzentrisch zum inneren Teil 1 angeordnet. Er ist mit inneren Schneidrollen 7, äußeren Schneidrollen 8 sowie Kaliberschneidrollen 10 bestückt, wobei die äußeren Schneidrollen 8 und die Kaliberschneidrollen 10 in ihrer Ausgestaltung den inneren Schneidrollen 2 des inneren Teils 1 des Bohrkopfes 100 entsprechen, bzw. ähnlich sind.
Die inneren Schneidrollen 7 entsprechen hingegen in ihrer Ausgestaltung den äußeren Schneidrollen 4 des inneren Teils 1 des Bohrkopfes 100. Jedoch sind sie derart angeordnet, daß ihre Rollenachse R zur Drehachse D hin nach hinten geneigt ist. Wie aus der Zeichnung entnehmbar ist, weisen die beiden Rollenachsen R auf seiten der Ortsbrust einen Winkel von etwa 145° auf.
Der innere Teil 1 und der äußere Teil 6 sind separat gelagert. Sie weisen femer getrennte Drehantriebsvorrichtungen auf.
Bezugszeichenliste
100 Bohrkopf
1 innerer Teil
D Drehachse
2 innere Schneidrollen
3 Schneidring
4 äußere Schneidrollen
5 Schneidring
R Rollenachse
6 äußere Teil
7 innere Schneidrollen
8 äußere Schneidrollen
9 Zentrumsschneidrollen
10 Kaliberschneidrollen

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen, mit einem drehend um eine Drehachse (D) antreibbaren und in Vortriebsrichtung bewegbaren Bohrkopf (100), dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (100) einen um die Drehachse (D) angetriebenen, inneren Teil (1) und einen konzentrisch zum inneren Teil (1), ebenfalls um die Drehachse (D) angetriebenen äußeren Teil (6) umfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (1) mit höherer Drehgeschwindigkeit, vorzugsweise mit doppelter
Drehgeschwindigkeit als der äußere Teil (6) angetrieben wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (1) eine kleinere Anzahl von Schneidwerkzeugen pro Schneidbahn, vorzugsweise halb so viele Schneidwerkzeuge pro Schneidbahn als der äußere Teil (6) des Bohrkopfes (100) umfaßt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Bohrkopfteil (1 , 6) ein eigenes Hauptlager vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Bohrkopfteil (1, 6) ein eigener Antrieb vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im radial inneren Bereich des äußeren Teils (6) Schneidrollen (7) derart angeordnet sind, daß deren Rollenachse ( R) zur Drehachse (D) entgegen der
Vortriebsrichtung geneigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im radial äußeren Bereich des inneren Teils (1) Schneidrollen (4) derart angeordnet sind, daß deren Rollenachse ( R) zur Drehachse (D) in Vortriebsrichtung geneigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidrollen mit einem Schneidring (5) bestückt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Teil (6) des Bohrkopfes (100) doppelt so viele Schneidrollen in einer Schneidspur wie am inneren Teil (1) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch am äußeren Umfang des Bohrkopfes (100) montierte Kratzer und/oder Schaufeln, mittels welcher Bohrgut über einen Bohrgutzylinder einer Transportvorrichtung zuführbar ist.
EP05733593A 2004-03-16 2005-03-11 Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen Withdrawn EP1725740A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410012985 DE102004012985A1 (de) 2004-03-16 2004-03-16 Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen
PCT/EP2005/051305 WO2005088074A1 (de) 2004-03-16 2005-03-11 Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1725740A1 true EP1725740A1 (de) 2006-11-29

Family

ID=34964303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05733593A Withdrawn EP1725740A1 (de) 2004-03-16 2005-03-11 Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1725740A1 (de)
DE (1) DE102004012985A1 (de)
WO (1) WO2005088074A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102268997B (zh) * 2011-06-28 2013-07-31 华北电力大学 全断面隧道掘进机刀盘上盘形滚刀正刀的防崩刃安装方法
CN107559019B (zh) * 2017-09-30 2023-11-24 嘉盛建设集团有限公司 用于岩石地质下泥水平衡式顶管掘进机及顶管掘进方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1511957A (en) * 1921-11-14 1924-10-14 Theophil J Freda Horizontal earth-boring machine
US1888085A (en) * 1930-08-21 1932-11-15 A L Connelly Co Mining machine
GB672403A (en) * 1949-04-02 1952-05-21 Union Carbide & Carbon Corp Improvements in the boring of holes in geological strata and machines therefor
US2756037A (en) * 1953-12-21 1956-07-24 Max B Kirkpatrick Mining machines having oppositely rotating boring heads
US2811341A (en) * 1955-04-25 1957-10-29 Goodman Mfg Co Tunneling machine rotary head having shearing blades on oppositely rotating head portions
DE1174730B (de) * 1955-12-12 1964-07-30 Bade & Co Gmbh Schneidkopf fuer Streckenvortriebsmaschinen, Aufbruchsbohrmaschinen u. dgl.
US3024852A (en) * 1959-07-08 1962-03-13 Mason & Hanger Silas Mason Co Apparatus for excavating large diameter shafts
DE1262189B (de) * 1964-10-02 1968-03-07 Alkirk Inc Bohrmaschine und Verfahren zur Lenkung derselben
DE4113208C2 (de) * 1991-04-23 1995-04-06 Herrenknecht Gmbh Schildvortriebsmaschine
JP2901036B2 (ja) * 1993-04-09 1999-06-02 中部電力株式会社 立坑掘削装置
JPH09132993A (ja) * 1995-11-08 1997-05-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd シールド掘進機
JPH11236794A (ja) * 1998-02-20 1999-08-31 Nishimatsu Constr Co Ltd トンネル掘進装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005088074A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005088074A1 (de) 2005-09-22
DE102004012985A1 (de) 2005-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2057348B1 (de) Verfahren und vorrichtung fur die fräsende bearbeitung von materialen
EP1841949B1 (de) Vorrichtung für die fräsende bearbeitung von gestein und anderen materialien sowie verfahren zum fräsen von gestein oder dgl. unter verwendung der vorrichtung
AT506501B1 (de) Strecken-vortriebsmaschine
DE112012002096T5 (de) Vorrichtung für die fräsende Bearbeitung von Gestein, Mineralien oder anderen Materialien
DE112012002135T5 (de) Vorrichtung für die fräsende Bearbeitung von Gestein, Mineralien oder anderen Materialien
DE102012107485A1 (de) Mobile Bergbaumaschine sowie Verfahren zum Auffahren von Tunneln, Strecken oder Schächten, insbesondere in Hartgestein
EP1452686A1 (de) Werkzeughalter für eine bidirektionale Fräsvorrichtung zum Fräsen von Schlitzen im Boden
EP0455994A2 (de) Exzenterantrieb für radialschwingende Walzen, Rollen und Fräsbohrwerkzeuge
EP2188493B1 (de) Rollenbohrwerkzeug oder rollenmeissel
DE19652835C1 (de) Schlitzwandfräse
WO2005088074A1 (de) Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen
DE2332470C3 (de) Teilschnitt-Streckenvortriebsmaschinen mit einem Schrämkopf
EP1525370B1 (de) Vorrichtung zum vortreiben von bohrungen im erdreich
EP1626127B1 (de) Fräsvorrichtung und Verfahren zum Erstellen eines Fräslochs
DE19740078B4 (de) Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen
EP1760255B1 (de) Abbauvorrichtung
EP1760254A1 (de) Abbauvorrichtung
DE2052794A1 (de) Bohrmaschine
DE10234338B4 (de) Vorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen im Erdreich
DE1203213B (de) Streckenvortriebsmaschine fuer den Tunnelbau und untertaegigen Bergbau
DE10237889C1 (de) Vorrichtung zum Abtransport von Bohrgut aus dem Bohrkopfraum einer Vorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen im Erdreich
AT413127B (de) Vortriebs- oder gewinnungsmaschine für den abbau von gestein
DE102011114589A1 (de) Mobile Bergbaumaschine sowie Verfahren zum Auffahren von Tunnels, Strecken oder Schächten, insbesondere in Hartgestein
DE3634600C2 (de)
DE1262941B (de) Steinschraemmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060803

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20070110

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20070522