WO2000050738A1

WO2000050738A1 - Vorrichtung zum vortreiben von strecken, tunneln oder dergleichen

Info

Publication number: WO2000050738A1
Application number: PCT/EP2000/001004
Authority: WO
Inventors: Nikolaus Kleuters
Original assignee: Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2000-08-31
Also published as: KR20010102337A; EP1155220A1; CA2362280A1; AU3959500A; AU747836B2

Abstract

Die Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen weist einen Arbeitskopf (100) auf, der über seine der Ortsbrust (O) zugewandten Seite verteilt innerhalb seines Aussenumfangs erste Schneidrollen zum Lösen des an der Ortsbrust (O) anstehenden Materials und über seinen Aussenumfang überstehende zweite Schneidrollen (2) zum Vortreiben eines Überschnitts umfasst. Bei einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung weisen die zweiten Schneidrollen (2) einen grösseren Aussendurchmesser als die ersten Schneidrollen (1) auf. Bei einer zweiten Ausführungsform umfassen die Halterungen für die zweiten Schneidrollen Mittel, die eine Montage der zweiten Schneidrollen wahlweise in verschieden weit radial über den Aussenumfang des Arbeitskopfes vorstehenden Positionen erlauben.

Description

Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen der dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 2 entsprechenden Art.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 195 34 814 AI bekannt und werden allgemein als "Tunnelbohrmaschinen" bezeichnet. Sie weisen eine Schildanordnung auf, die den Maschinenbereich gegen einen radialen Einbruch bzw. Einfall von Gestein oder Erdreich bis zum Beginn der Gebirgssicherung, die beispielswiese durch ein

Setzen von Tübbingen und/oder Betonieren erfolgen kann, schützt .

Zum Vortreiben der Tunnelbohrung umfassen diese Tunnel- bohrmaschinen einen drehend antreibbaren Arbeitskopf, welcher der Lockerung des an der Ortsbrust anstehenden Bodenmaterials dient. Er trägt hierzu auf seiner der Ortsbrust zugewandten Seite verteilt innerhalb des Außen- umfangs seiner Frontfläche verteilte erste Schneidrollen und über seinen Außenumfang radial überstehende zweite Schneidrollen, auch "Kaliberschneidrollen" genannt. Letztere dienen dem Vortreiben eines sich über den Außenumfang des Arbeitskopfes hinweg erstreckenden Überschnitts, der erforderlich ist, um die Schildanordnung in der Bohrung vorzuschieben.

Das radiale Überstehen der Kaliberschneidrollen über den Außenumfang des Arbeitskopfes, die zumindest in ihrer Größe und regelmäßig auch ansonsten den ersten Schneidrollen entsprechen, wird mit Hilfe sich nahezu bis an den Außenumfang der Schildanordnung erstreckender Halteeinrichtungen bewerkstelligt, die jeweils mindestens eine Kaliberschneidrolle in einer mit ihrer Schneide zur Boh- rungswandung hin geneigten Stellung - bis zu einem Winkel von 90° zur Vortriebsrichtung - aufnehmen.

Eine Halteeinrichtung, die eine Montage bzw. Demontage der jeweiligen Schneidrollen von der der Ortsbrust der Tunnelbohrung abgewandten Seite des Arbeitskopfeε erlaubt, ist beispielsweise aus der EP 0 072 503 Bl bekannt .

Da sich diese Halteeinrichtung nahezu bis zum Außenumfang der Schildanordnung erstreckt, weist letztere zur Ortsbrust - je nach Dimensionen der Halteeinrichtung - einen konstruktionsbedingt nicht zu reduzierenden Mindestabstand auf, in dem die Tunnelwandung vor radialem Einbruch bzw. Einfall von Gestein oder Erdreich ungeschützt ist. Weil ferner die Gefahr des Kollabierens der Bohrungswandung in dem ungeschützten Bereich mit zunehmendem Abstand des Endes der Schildanordnung von der Ortsbrust überproportional zunimmt, besteht das Bestreben, diesen Bereich möglichst klein zu halten.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen zu schaffen, bei der der von der Schildanordnung ungeschütz- te Bereich der Bohrungswandung möglichst klein gehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 wiedergegebenen Varianten einer Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen gelöst.

Bei der ersten erfindungsgemäßen Variante gemäß Anspruch

1 weisen die zweiten Schneidrollen - die sogenannten Kaliberschneidrollen - einen größeren Außendurchmesser als die ersten Schneidrollen auf . Dadurch können die Halteeinrichtungen der Kaliberschneidrollen weniger radial über den Außenumfang des Arbeitskopfes überstehend dimensioniert werden, so daß - im Extremfall - die Schild- anordnung mit ihrer vorderen Kante bis nahezu an die

Schneiden der Kaliberschneidrollen heranverlagert werden kann. Da mit zunehmender Größe der Kaliberschneidrollen deren Neigung bezüglich der Vortriebsrichtung nach außen bei Erzielung desselben Überschnittradius' verringert werden kann, kann der Krümmungsradius des Randbereichs der Ortsbrust zudem vergrößert werden, wodurch die Schildanordnung abermals dichter an die Ortsbrust heranbewegbar ist und somit die Länge des ungeschützten Bereichs der Tunnelwandung nochmals reduziert wird.

Bei der zweiten erfindungsgemäßen Variante gemäß Anspruch

2 umfassen zumindest die Halterungen für die zweiten Schneidrollen Mittel, die eine Montage derselben wahlweise in verschieden weit radial über den Außenumfang des Arbeitskopfes vorstehenden Positionen erlauben, ohne daß hierbei die gesamte Halterung weiter aus dem Außenumfang des Arbeitskopfes hinausverlangert wird. Durch diese Maßnahme kann im Vergleich zu herkömmlichen Tunnelbohrmaschinen das dem Arbeitskopf zugewandte Ende der Schild- anordnung dichter an die Ortsbrust heranverlagert werden. Zudem ist es aufgrund der mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung erzielten größeren Variabilität der Position des Einbaus der zweiten Schneidrollen möglich, den Wert des Überschnitts der durch das jeweilige Gestein bestimm- ten Bedingungen anzupassen. So können beispielsweise bei "schlechtem", d.h. kollabierungsgefährdeten Gebirge die zweiten Schneidrollen tiefer in den Außenumfang des Arbeitskopfes zurückverlagert angebracht werden, wodurch die das Gebirge stützende Wirkung des Arbeitskopfes selbst erhöht wird.

Es ist bereits seit längerem bekannt, daß sich der mit einem Arbeitskopf erzielbare Abbaufortschritt durch die Bestückung mit Schneidrollen möglichst kleinen Durchmes- sers erhöhen läßt, und zwar insbesondere mit zunehmender

Härte des abzutragenden Materials . Versuche haben gezeigt, daß der mit einer bestimmten Bestückung von ersten Schneidrollen erzielbare Abbaufortschritt bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nennenswert negativ be- einflußt wird, wenn der Durchmesser der zweiten Schneidrollen (Kaliberschneidrollen) 20% bis 100%, vorzugsweise 30% größer als der Durchmesser der ersten Schneidrollen ist .

Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, die beiden Ausführungsformen zu kombinieren, d.h. auch bei der zweiten Ausführungsform Kaliberschneidrollen einzusetzen, die einen größeren Durchmesser aufweisen, als die ersten Schneidrollen.

Für die Verwendung in "schlechtem" Gebirge sind die den Außenumfang des Arbeitskopfes begrenzende Mantelfläche und seine Stirnseite daher vorzugsweise mit einem hochfesten Verschleißblech versehen.

Es ist ferner von Vorteil, ebenfalls die Halterungen für die ersten Schneidrollen derart auszubilden, daß eine Montage dieser Schneidrollen variabel, - d.h. in verschieden weit aus der Stirnseite des Arbeitskopfes hervorstehender Position - erfolgen kann, da somit der Arbeitskopf auf einfache Weise hinsichtlich eines optimalen Bohrfortschritts, minimiertem Verschleiß etc. den durch das Gebirge vorgegebenen Bedingungen angepaßt werden.

Die Auswechselbarkeit der zweiten Schneidrollen ist wesentlich vereinfacht, wenn sie von der der Ortsbrust ab- gewandten Seite des Arbeitskopfes her montierbar und demontierbar angeordnet sind.

Dieser Vorteil kann konstruktiv auf eine aus der EP 0 072 503 bekannte Weise dadurch erzielt werden, daß an der Halterung für die Schneidrollen zumindest ein Werkzeugelement oder damit versehener Körper auf einem Tragkörper angebracht ist, dessen seitliche Kopfteile Anlageflächen aufweisen und im Einbauzustand durch Befestigungsschrauben relativ zu im wesentlichen zur Bohrkopffrontseite hin gerichtete Abstützflachen festgelegt sind, die sich innerhalb eines am Bohrkopf sitzenden Halters befinden, wobei feste Abstützflächen zur unmittelbaren Aufnahme der Anlageflächen der Kopfteile vorhanden sind und im Halter von dessen Rückseite bis vor die Abstützflache führende Durchgangswege, Durchlässe oder dergleichen für die Kopf- teile des Tragkörpers so angeordnet sind, daß durch sie die Kopfteile in einer gegenüber dem Einbauzustand des Werkzeuges versetzten, gedrehten oder geschwenkten Lage hindurchführbar sind und dadurch das Werkzeug mit einer zusammengesetzten Bewegung, die eine Drehung oder Schwenkung zumindest eines seiner Teile einbegrenzt, in den Einbauzustand bewegbar ist, in dem die Anlageflächen der Kopfteile auf den festen Abstützflächen durch in Gewindebohrungen der Kopfteile eingreifende Befestigungsschrau- ben gehalten sind. Die Mittel zum Variieren der Strecke, um die die Schneidrollen über den Außenumfang bzw. die Stirnseite des Arbeitskopfes überstehen, umfassen dann vorzugsweise Distanzstücke, die zwischen den Abstützflächen und den An- lageflächen einsetzbar sind.

Besonders bevorzugt ist es, zweite Schneidrollen unterschiedlichen Außendurchmessers bereitzustellen, die wahlweise an dem Arbeitskopf montierbar sind. Durch diese Maßnahme kann die Größe des Überschnitts durch Verwendung von zweiten Schneidrollen geeigneten Durchmessers den jeweiligen Bedingungen in einfacher Weise angepaßt werden. Dies ist insbesondere dann von erheblichem Vorteil, wenn sich die vorzutreibende Bohrung wechselnde Gesteinsarten, die im ungeschützten Bereich unterschiedlich stark kollabieren, erstreckt.

Die ersten und/oder die zweiten Schneidrollen sind üblicherweise als eine radiale Schneide aufweisende Schneid- disken ausgestaltet.

Insbesondere dann, wenn der Arbeitskopf zum Bohrungsvortrieb in Hartgestein vorgesehen ist, kann es sich empfehlen, eine oder mehrere der Schneiddisken - sowohl der er- sten, als auch der zweiten Schneidrollen - als sogenannte

Warzendisken auszubilden, die an ihrer Schneide mindestens einen aus dem Umfang vorragenden Radialfortsatz aufweisen.

Die Auswechselbarkeit der zweiten Schneidrollen läßt sich abermals dadurch erleichtern, daß die Schildanordnung eine sich von ihrem der Ortsbrust zugewandten Rand erstrek- kende Ausnehmung aufweist, da durch diese Maßnahme diejenigen sich im Bereich der Auεnehmung befindlichen zweiten Schneidrollen besser zugänglich sind. Um zu vermeiden, daß meist von oben kollabierendes Wandungsmaterial oder sich am Boden des Tunnels ansammelnder Abraum in die Ausnehmung eindringen kann, erstreckt sich diese über einen möglichst kleinen Winkelbereich, vorzugsweise von etwa 10° und ist unterhalb der Mitte des Tunnelquerschnitts, vorzugsweise von der höchsten Stelle des Schildanordnungsquerschnitts gesehen etwa im Winkelbereich von 130 bis 140° - d.h. in einer "Vier Uhr- oder Acht Uhr-Position" - vorgesehen.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen Arbeitskopf für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

In der Zeichnung ist auszugsweise jeweils ein Ausfüh- rungsbeispiel der beiden Varianten von erfindungsgemäßen

Vorrichtungen graphisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht eines gemäß der ersten Variante erfindungsgemäß bestückten Arbeitskopfes;

Fig. 2 eine Seitenansicht desselben Arbeitskopfes im Schnitt gemäß Schnittlinie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine Vergrößerung des Ausschnitts III in Fig. 2;

Fig. 4a - schematisch - sämtliche im Bereich des Ortsbrustrandes wirkenden Schneidwerkzeuge der ersten Variante projeziert auf eine zur Ortsbruεt senkrechten, die Drehachse des Arbeitskopfes enthaltenden Ebene und die Position der Schildanordnung;

Fig. 4b eine Fig. 4a entsprechende Darstellung einer zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtung; Fig. 5 die Vorderansicht eines gemäß der zweiten Variante erfindungsgemäß bestückten Arbeitskopfes;

Fig. 6 eine Seitenansicht desselben Arbeitskopfes im Schnitt gemäß Schnittlinie A'-A' in Fig. 5;

Fig. 7 eine Vergrößerung des Ausschnitts VI in Fig. 6;

Fig. 8 - schematisch - sämtliche im Bereich des Orts- brustrandes wirkenden Schneidwerkzeuge der zweiten Variante projeziert auf eine zur Ortsbrust senkrechten, die Drehachse des Arbeitskopfes enthaltenden Ebene und die Position der Schildanordnung sowie

Fig. 9 eine bevorzugte Ausführungsform der Halterung der Schneidrollen teils im Schnitt und teilweise in auseinandergezogener Darstellung.

Der in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Arbeitskopf gemäß der ersten Variante der Erfindung dient üblicherweise zum Ausarbeiten eines kreisförmigen Querschnitts und ist zu diesen Zwecken mit über seine Stirnfläche verteilten ersten Schneidrollen 1 und mit radial über seinen Außenumfang überstehenden zweiten Schneidrollen 2, auch

Kaliberschneidrollen genannt, ausgestattet. Ferner weist der Arbeitskopf 100 mit umlaufende Schabwerkzeuge 3 auf, welche dem Abtrennen von an der Ortsbrust 0 befindlichem Weichgestein dienen. Zur Aufnahme gelösten Abraumes ist der Arbeitskopf 100 weiterhin mit in der Zeichnung nicht dargestellten Ladeschaufeln versehen, mittels welcher der Abraum einer lediglich angedeuteten Fördereinrichtung 4 zugeführt wird, die den an der Ortsbrust 0 gelösten Abraum in den hinteren Teil der Bohrung zum weiteren Ab- transport fördert . Der Arbeitskopf 100 ist um seine Drehachse S drehbar gelagert. Die Abstützung an der Bohrungswandung und der Antrieb des Arbeitskopfes erfolgen in bekannter Weise.

Die ersten und zweiten Schneidrollen sind als Runddisken 5, die jeweils eine kreisrunde Schneide 6 aufweisen, ausgebildet .

Wie insbesondere Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, erstreckt sich in Richtung der Ortsbrust 0 gesehen bis kurz vor die zweiten Schneidrollen 2 eine den Arbeitskopf 100 und den dahinterliegenden Maschinenbereich gegen die Bohrungswandung abschirmende Schildanordnung 7 , die ein Eindringen von an der Bohrungswandung 8 anstehenden Materials im Falle eines Kollabierens in die genannten Bereiche verhindert .

Die Schildanordnung 7 weist eine sich von ihr und der Ortsbrust 0 zugewandten Rand erstreckende Ausnehmung 11, die in der Zeichnung lediglich in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, auf. Letztere erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Winkelbereich von etwa 10° und ist - von der Ortsbrust 0 aus gesehen - etwa in "Vier Uhr-Position" vorgesehen. Durch die Ausnehmung 11 wird der Zugang zu einer in eine entsprechende Position gebrachten zweiten Schneidrolle 2 erleichtert, so daß diese auf einfachere Weise aus- bzw. eingebaut werden kann.

Wie ferner insbesondere Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, sind die Drehachsen T, um die die zweiten Schneidrollen 2 drehbar gelagert sind, gegenüber den Drehachsen T' der ersten Schneidrollen 1 in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß der ersten Variante der Erfindung um jeweils einen Winkel α von etwa 45° bezüglich der Vortriebsrichtung nach hinten verschwenkt, so daß die Schneiden 6 der zweiten Schneidrollen 2 unter ei- nem Winkel ß von ebenfalls etwa 45° an der Bohrungswandung 8 anliegen. Die zweiten Schneidrollen 2 weisen einen im Vergleich zu den ersten Schneidrollen 1 um etwa 30 Prozent vergrößerten Durchmesser auf. Durch diese Maßnah- me ist es möglich, eine zur Befestigung der zweiten Schneidrollen vorgesehene, in der Zeichnung nicht näher dargestellte Halterung 9 soweit in Richtung der Drehachse S nach innen zu legen, daß die Vorderkante 10 der Schildanordnung 7 bis nahezu an die zweiten Schneidrollen 2 heranreicht.

Der Vergleich der eine Projektion solcher im Bereich des Ortsbrustrandes auf die Ortsbrust 0 wirkenden Schneidwerkzeuge zeigenden Fig. 4a und Fig. 4b, wobei in letzte- rer eine Anordnung gemäß des Standes der Technik dargestellt ist, verdeutlicht, daß durch die gemäß der ersten Variante der Erfindung ausgestaltete Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen mit im Verhältnis zu den ersten Schneidrollen größeren zweiten Schneidrollen die Halterungen 9 der zweiten Schneidrollen 2 zurückverlagert und somit die Schildanordnung 7 mit ihrer Vorderkante 10 dichter an die zweiten Schneidrollen 2 herangerückt werden kann, wodurch die Länge des in den Fig. 4a und 4b mit U bezeichneten ungeschützten Bohrungswandungsbereiches reduziert wird.

Der in Fig. 5 als Ganzes mit 200 bezeichnete Arbeitskopf gemäß der zweiten Variante der Erfindung dient üblicherweise ebenfalls zum Ausarbeiten eines kreisförmigen Quer- Schnitts und ist zu diesen Zwecken mit über seine Stirnfläche 35 verteilten und über letztere hinausragende ersten Schneidrollen 31 und mit radial über seinen Außenumfang überstehenden zweiten Schneidrollen 32 ausgestattet. Ferner weist der Arbeitskopf 200 mit umlaufende Schab- Werkzeuge 33 auf, welche dem Abtrennen von an der Orts- brust 0' befindlichem Weichgestein dienen. Zur Aufnahme gelösten Abraumes ist der Arbeitskopf 200 weiterhin mit in der Zeichnung nicht dargestellten Ladeschaufeln versehen, mittels welcher der Abraum einer lediglich angedeuteten Fördereinrichtung 34 zugeführt wird, die den an der Ortsbrust 0 gelösten Abraum in den hinteren Teil der Boh- rung zum weiteren Abtransport fördert.

Der Arbeitskopf 200 ist um seine Drehachse S' drehbar gelagert. Die Abstützung an der Bohrungswandung und der Antrieb des Arbeitskopfes erfolgen in bekannter Weise.

Die ersten und zweiten Schneidrollen 31, 32 sind als Runddisken, die jeweils eine kreisrunde Schneide 36 aufweisen, ausgebildet.

Wie insbesondere Fig. 6 und 7 entnehmbar ist, erstreckt sich in Richtung der Ortsbrust 0 gesehen bis kurz vor die zweiten Schneidrollen 32 eine den Arbeitskopf 100 und den dahinterliegenden Maschinenbereich gegen die Bohrungswandung abschirmende Schildanordnung 37, die ein Eindringen von den der Bohrungswandung 38 anstehenden Materials im

Falle eines Kollabierens in die genannten Bereiche verhindert .

Die Schildanordnung 37 weist wiederum eine sich von ihr und der Ortsbrust 0' zugewandten Rand erstreckende Ausnehmung A, die in der Zeichnung lediglich in Fig. 6 gestrichelt angedeutet ist, auf. Letztere erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Winkelbereich von etwa 10° und ist - von der Ortsbrust 0' aus gesehen - etwa in "Vier Uhr-Position" vorgesehen. Durch die Ausnehmung A wird der Zugang zu einer in eine entsprechende Position gebrachten zweiten Schneidrolle 32 erleichtert, so daß diese auf einfachere Weise aus- bzw. eingebaut werden kann.

Wie ferner insbesondere Fig. 7 entnehmbar ist, sind die Drehachsen TT, um die die zweiten Schneidrollen 32 dreh- bar gelagert sind, gegenüber den Drehachsen TT' der ersten Schneidrollen 31 in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel um jeweils einen Winkel α' von etwa 45° bezüglich der Vortriebsrichtung nach hinten ver- schwenkt, so daß die Schneiden 36 der zweiten Schneidrollen 32 unter einem Winkel ß' von ebenfalls etwa 45° an der Bohrungswandung 38 anliegen. Die zweiten Schneidrollen 32 weisen einen im Vergleich zu den ersten Schneidrollen 31 um etwa 30 Prozent vergrößerten Durchmesser auf. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die zur Befestigung der Schneidrollen vorgesehene, in Fig. 9 näher dargestellte, als Ganzes mit 90 bezeichnete Halterung soweit in Richtung der Drehachse S' nach innen zu legen, daß die Vorderkante 10' der Schildanordnung 37 bis nahezu an die zweiten Schneidrollen 32 heranreicht. Letzteres wird erfindungsgemäß auch dadurch bewirkt, daß im folgenden anhand von Fig. 9 noch zu beschreibende Mittel vorgesehen sind, mittels derer der Betrag, um den die Schneidrollen 31, 32 über den Umfang bzw. die Stirnfläche vor- stehen, veränderbar sind.

Die in Fig. 9 dargestellte Halterung 90 umfaßt einen Grundkörper 41, der Bestandteil des Arbeitskopfes 200 ist .

Die Arbeitskopffrontseite ist bei dem Buchstaben F und die Arbeitskopfrückseite bei dem Buchstaben R angedeutet . Der im wesentlichen zylindrische Wandungsteile 42 aufweisende Grundkörper 41 enthält eine Durchgangsöffnung 43 und ist im vorderen Teil mit einem von einer Schulter 44 begrenzten Sitz 45 für einen Einsatz 46 versehen. Der letztere kann in den Grundkörper 41 eingeschoben und zum Beispiel durch Schrauben 47 befestigt sein. Der Einsatz kann insbesondere auch durch einen Preßsitz gehalten sein, der in an sich bekannter Weise unter Druckölanwen- dung wieder lösbar ist. In Fig. 9 ist ein Anschluß 48 für ein Druckmedium angedeutet .

Der von dem Grundkörper 41 aufgenommene Einsatz 46 bildet bei dieser Ausführung den eigentlichen Halter für eine insgesamt mit der Ziffer 51 bezeichnete Schneidrolle (es kann sich um eine erste oder zweite Schneidrolle 31, 32 im oben beschriebenen Sinne handeln) , bei der ein mit einer Diskenschneide 12 oder dergleichen versehener Werk- zeugkörper 13 in bekannter Weise drehbar gelagert ist, wobei ein den Tragkörper bildender axialer Innenteil, der gegenüber dem Werkzeugkörper feststeht, in Kopfteilen 14 endet, die der Befestigung des Werkzeuges dienen. Der Tragkörper ist in Fig. 9 bei dem Buchstaben X nur ange- deutet und kann je nach den Erfordernissen ausgebildet sein.

Die Kopfteile 14 weisen jeweils auf einander abgewandten Seiten geneigte Anlageflächen 15 auf, wobei die Neigungen derselben mit Bezug auf eine durch die Werkzeug-

Mittelachse M gehende Ebene gleich sind, derart, daß sich eine im wesentlichen dreieckförmige Querschnittsgestalt mit stumpfen Spitzen ergibt. Die Stirnseiten dieser Kopf- teile 14 sind mit der Ziffer 16 bezeichnet. Sie sind in ihren Abmessungen wesentlich kleiner als die im Winkel dazu verlaufenden Anlageflächen 15.

Der Einsatz 46 weist eine annähernd rechteckförmige Öffnung 49 auf, deren Rand an zwei Seiten zum Beispiel bo- genförmig verläuft, während sie an den anderen beiden

Seiten von etwa segmentförmigen Partien 10' des Einsatzes 46 begrenzt ist, deren Innenflächen den Stirnseiten des Werkzeugkörpers 13 zugewandt sind. In diesen Partien 10' befinden sich vertieft in Ausnehmungen 17 angeordnete Ab- Stützflächen 18, die eine der Neigung der Anlageflächen

15 an den Kopfteilen 14 entsprechende Neigung haben. Die Partien 10' sind unten gegenüber der Unterkante des Einsatzes 46 teilweise um einen gewissen Betrag zurückgesetzt und bilden dort ebene Flächen 19. Von den letzteren gehen Nuten 20 aus, die in den Bereich der Abstützflächen 18 münden und in ihrer Querschnittsgestalt im wesentlichen derjenigen der Kopfteile 14 entsprechen, d.h. etwa die gleiche Dreieckform haben und nur etwas größer sind.

Zwischen den Anlageflächen 15 der Kopfteile 14 und den Abstützflächen 18 sind Distanzstücke 30 vorgesehen. Sie dienen als Mittel zur Einstellung des Betrages, um den die Schneidrolle über den Außenumfang bzw. die Stirnseite des Arbeitskopfes im montierten Zustand übersteht. Eine Veränderung dieses Betrages ist durch Einsetzen weiterer oder verschieden dimensionierter Distanzstücke 30 möglich.

Fig. 9 veranschaulicht das Montieren eines Werkzeuges 11. Dasselbe wird von Hand oder mittels eines geeigneten, zum Beispiel zangen- oder gabelartigen Geräts in Richtung der strichpunktierten Linien L von der Rückseite R des Bohrkopfes oder dergleichen her in die Öffnung 43 des Grundkörpers 41 und weiter in den Einsatz 46 eingeführt, wobei die Kopfteile 14 so stehen, daß diese mit ihren Stirnsei- ten 16 voran durch die Nuten 20 hindurchgeschoben werden können, bis sich die Kopfteile 14 in oder über den Ausnehmungen 17 oberhalb der Abstützflächen 18 befinden. Es braucht dann lediglich das Werkzeug 11 oder auch nur sein Tragkörper so gedreht zu werden, daß sich die Kopfteile 14 gegenüber der ursprünglichen Lage (Fig. 9 unten) um

90° versetzt haben und nun die Anlageflächen 15 parallel zu den Abstützflächen 18 gerichtet sind, wie die Wiedergabe des Werkzeugs 11 im obersten Teil der Fig. 9 zeigt, wobei das Werkzeug nur der Deutlichkeit wegen mit größe- rem Abstand vor der Halterung eingezeichnet ist. In Wirklichkeit braucht das Werkzeug nur so weit verschoben zu werden, daß die erläuterte Drehung soeben möglich wird. Zur Begrenzung des Weges in Vorwärtsrichtung können bei Bedarf Anschläge oder dergleichen am Einsatz oder am Grundkörper vorgesehen sein. Das Werkzeug 11 braucht jetzt nur noch um einen kleinen Betrag zurückbewegt zu werden, bis sich die Flächen 15 über die wahlweise eingesetzten Distanzstücke 30 auf die Abstützflächen 18 auflegen. In dieser Einbaulage wird das Werkzeug 11 dann durch Befestigungsschrauben 21 gehalten. Diese liegen an den unteren ebenen Flächen 19 der Partien 10' an und sind in Gewindebohrungen 23 in den Kopfteilen 14 eingeschraubt.

Dabei erstrecken sich die Befestigungsschrauben 21 durch die Nuten 20, die zuvor dem Durchgang der Kopfstücke 14 gedient hätten.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

erste Schneidrollen 90 Halterung zweite Schneidrollen 100 Arbeitskopf

Schabwerkzeuge 200 Arbeitskopf

Fördereinrichtung S,S' Drehachse

Runddisken α, α' Winkel

Schneide T, T' Drehachsen

Schildanordnung TT, TT ' Drehachsen

Bohrungswandung U, U' Bohrungs-

Halterung wandungs-

Vorderkante bereich

Partien 0, 0' Ortsbrust

Schneidrolle ß, ß' Winkel

Diskenschneide A Ausnehmung

Werkzeugkörper F Frontseite

Kopfteil R Rückseite

Anlagefläche X Tragkörper

Stirnseite M Mittelachse

Ausnehmungen

Abstützflächen

Flächen

Nuten

Befestigungsschrauben

Distanzstücke

Gewindebohrungen

Distanzstücke erste Schneidrollen zweite Schneidrollen

Schabwerkzeuge

Fördereinrichtung

Stirnfläche

Schneide

Schildanordnung

Bohrungswandung

Stirnseite

Grundkörper Wandungsteile

Durchgangsöffnung

Schulter

Sitz

Einsatz

Schrauben

Anschluß

Öffnung

Claims

A N S P R Ü C H E

1. Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen, mit einem drehend antreibbaren und in Vortriebs- richtung bewegbaren Arbeitskopf (100), welcher über seiner der Ortsbrust (0) zugewandten Seite verteilt innerhalb seines Außenumfangs erste Schneidrollen (1) und radial über seinen Außenumfang überstehende zweite Schneidrollen (2) umfaßt, mit an dem Arbeitskopf (100) montierbaren Halterungen (9) für die Schneidrollen (1, 2) und mit einer Schildanordnung (7), die die Bohrungswandung (8) in Vortriebsrichtung gesehen hinter den zweiten Schneidrollen zumindest teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Schneidrollen (2) einen größeren Außendurchmesser als die ersten Schneidrollen (1) aufweisen.

2. Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen, mit einem drehend antreibbaren und in Vortriebsrichtung bewegbaren Arbeitskopf (200), welcher über sei- ner der Ortsbrust (0') zugewandten Seite verteilt innerhalb seines Außenumfangs erste Schneidrollen (31) und radial über seinen Außenumfang überstehende zweite Schneidrollen (32) umfaßt, mit an dem Arbeitskopf (200) montierbaren Halterun- gen (90) für die Schneidrollen (31; 32) und mit einer Schildanordnung (37), die die Bohrungswandung (38) in Vortriebsrichtung gesehen hinter den zweiten Schneidrollen zumindest teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Halterungen (90) für die zweiten Schneidrollen (32) Mittel (Distanzstücke 30) umfassen, die eine Montage der zweiten Schneidrollen (32) wahlweise in verschieden weit radial über den Außen- umfang des Arbeitskopfes (200) vorstehenden Positionen erlauben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schneidrollen (32) einen größeren Außendurchmesser als die ersten Schneidrollen (31) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der zweiten Schnei- drollen ca. 20% bis 100%, vorzugsweise ca. 30% größer als der Durchmesser der ersten Schneidrollen (1) ist .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- durch gekennzeichnet, daß die Halterungen (9, 90) für die ersten Schneidrollen (1, 31) Mittel (Distanzstücke 30) umfassen, die eine Montage der ersten Schneidrollen (1, 31) in verschieden weit aus der der Ortsbrust (0, 0') zugewandten Stirnseite (39) des Arbeitskopfes (100, 200) hervorstehenden

Position erlauben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (9, 90) derart ausgebildet sind, daß sie eine Montage bw.

Demontage der Schneidrollen (1, 2; 11, 31, 32) von der der Ortsbrust (0, 0') abgewandten Seite des Arbeitskopfes (100, 200) erlauben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen die folgenden Merkmale aufweisen: es ist zumindest ein Werkzeugelement (11) oder ein damit versehener Körper (13) auf einem Tragkörper (X) angebracht, dessen seitliche Kopfteile (14) Anlageflächen (15) aufweisen und im Einbauzustand durch Befestigungsschrauben (21) relativ zu im wesentlichen zur Bohrkopffrontseite hin gerichteten Abstützflächen (18) festgelegt sind, die sich innerhalb eines am Bohrkopf sitzenden Halters (46) befinden, es sind fest Abstützflächen (18) zur unmittelbaren

Aufnahme der Anlageflächen (15) der Kopfteile (14) vorhanden und im Halter (46, 41) von dessen Rückseite bis vor die Abstützflächen (18) führende Durchgangswege, Durchlässe (49) oder dergleichen für die Kopfteile (14) des Tragkörpers (X) so angeordnet, daß durch sie die Kopfteile (14) in einer gegenüber dem Einbauzustand des Werkzeuges (11) versetzten, gedrehten oder geschwenkten Lage hindurchführbar sind und dadurch das Werkzeug (11) mit einer zusam- mengesetzten Bewegung, die eine Drehung oder Schwenkung zumindest eines seiner Teile eingreift, in den Einbauzustand bewegbar ist, in dem die Anlageflächen (15) der Kopfteile (14) auf den festen Abstützflächen (18) durch in Gewindebohrungen (23) der Kopf- teile (14) eingreifende Befestigungsschrauben (21) gehalten sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel Distanzstücke (30) umfassen, die zwi- sehen die Abstützflächen (18) und die Anlageflächen

(15) zur Positionierung der Schneidrollen (1, 2; 11, 31, 32) einsetzbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch gekennzeichnet, daß zweite Schneidrollen (2,

32) unterschiedlichen Außendurchmessers vorgesehen sind, die wahlweise an dem Arbeitskopf (100, 200) montierbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da- durch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten Schneidrollen (1, 2; 11, 21, 32) Runddisken (5) sind, die eine radiale Schneide (6) aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- net, daß eine oder mehrere der Runddisken (5) als sogenannte Warzendisken ausgebildet sind, die an ihrer Schneide mindestens einen aus dem Umfang hervorragenden Radialfortsatz aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schildanordnung (7, 37) eine sich von ihrem der Ortsbrust zugewandten Rand erstreckende Ausnehmung (A) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausnehmung (A) - von der Ortsbrust aus gesehen - über einen Winkelbereich von etwa 10° erstreckt und - von der höchsten Stelle des Schildanordnungsquerschnitts gesehen - etwa im Winkelbe- reich von 130° bis 140° vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Außenumfang des Arbeitskopfes begrenzende Mantelfläche und - vor- zugsweise - seine der Ortsbrust (0, 0') zugewandte

Stirnseite mit einem hochfesten Verschleißblech versehen ist.

15. Arbeitskopf für eine Vorrichtung nach einem der An- Sprüche 1 bis 14.