DE1251360B - Tunnelbohrmaschine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

EOIg

Deutsche Kl.: 19 f-3/04

1 251360
H 50217 V/19 f 9. September 1963 5. Oktober 1967

Ji 3

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tunnelbohrmaschine mit einem Schneidkopf, der mit die Ortsbrust angreifenden Abbauwerkzeugen versehen ist und um eine zur Tunnellängsachse parallele Drehachse mittels eines Antriebs drehbar ist.

Zum Herstellen von Tunneln und Stollen sind vollmechanisierte Tunnelbohrmaschinen bekannt, die den Boden durch Umlauf eines vorderen Schneidkopfes an der Ortsbrust abbauen. Der Nachteil dieser an sich seit langem bekannten Maschinen ist der, daß durch die Reibungs- und Schneidkräfte an der Ortsbrust während des Vortriebes ein Rückdrehmoment auf die Maschine einwirkt, so daß als Folge davon eine Verdrehung der gesamten Maschine um die Längsachse im Lauf des Vortriebs häufig beobachtet wird. Man hat versucht, diesen nachteiligen Auswirkungen durch Einbau von Stabilisierungsflossen, die sich außerhalb eines die Maschine umgebenden Schildmantels befinden, oder andere Maßnahmen entgegenzuwirken. Hierbei gingen in besonders festen oder steinigen Böden die außerhalb des Schildmantels liegenden Teile des öfteren verloren und gaben Anlaß zu einer fortschreitenden Zerstörung oder nennenswerten Beschädigungen des Schildes. Außerdem sind Stabilisierungsflossen nur dort geeignet, wo verhältnismäßig homogene, feinkörnige und bindige Böden anstehen. In Fällen, wo im Tunnelquerschnitt gleichzeitig neben- oder übereinander schwer und leicht abbaufähige Böden angetroffen werden, kann es weiterhin bei den bekannten Maschinen vorkommen, daß von den leicht abbaufähigen Böden zuviel gelöst wird, so daß dort Auflockerungen vor dem Schneidkopf entstehen. Dadurch besteht die Gefahr, daß sich nennenswerte Setzungen des darüberliegenden Geländes einstellen, die insbesondere in bebauten Flächen große Schäden hervorrufen können. Hinzu kommt, daß beim Auftreten einzelner Findlinge oder Hindernisse diese mit einem rotierenden Schneidkopf, der die ganze Ortsbrust bestreicht, nicht freizuschneiden sind.

Die geschilderten Nachteile werden nach der Erfindung dadurch ausgeschlossen, daß bei einer Tunnelbohrmaschine der eingangs angegebenen Art ein Drehantrieb vorgesehen wird, der den Schneidkopf in eine hin- und herpendelnde Drehbewegung versetzt. Durch die drehpendelnde Bewegung wird erreicht, daß die auf die Maschine wirkenden Drehmomente in wechselnder Richtung eingeleitet werden und eine unerwünschte Drehung der Maschine vermieden wird.

Eine Verdrehung der Maschine, die durch andere Ursachen eingetreten ist, läßt sich durch bevor-Tunnelbohrmaschine

Anmelder:

Philipp Holzmann Aktiengesellschaft, Frankfurt/M., Taunus-Anlage 1

zugtes Schürfen in einer Drehrichtung rückgängig

ίο machen.

Vorzugsweise ist nach der Erfindung der Schneidkopf so ausgebildet, daß die Abbauwerkzeuge an speichenartig angeordneten Werkzeugträgern befestigt sind. Im Gegensatz zu den Tunnelbohrmaschinen mit umlaufenden Schneidköpfen bestreichen die Abbauwerkzeuge bei der Maschine nach der Erfindung daher jeweils nur örtlich begrenzte Bodenbereiche, deren Größe von dem Ausschlag der Pendelbewegung bestimmt wird. Infolgedessen ist bei der Erfindung auch ein Teilbrustverbau möglich, der bei geschichtetem und wechselndem Baugrund große betriebliche und wirtschaftliche Vorteile bietet. Insbesondere läßt sich beim Auftreten von Findlingen oder Hindernissen durch Anpassen der Drehpendelbewegung an die Lage des Hindernisses dieses weitgehend freischneiden.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist vorgesehen, daß die zwischen den radialen Werkzeugträgern des Schneidkopfes verbleibende freie Sektoren des Schildquerschnitts wahlweise durch Stützplatten abdeckbar sind. Die Stützplatten werden zweckmäßig so befestigt und unterteilt, daß sie abschnittsweise aufgeklappt oder ausgehängt werden können. Diese Maßnahme gewinnt besondere Bedeutung, wenn einzelne Hindernisse beseitigt werden müssen oder an der Ortsbrust standfeste Böden angetroffen werden. Dieses teilweise öffnen des Brustverbaues bei einer vollmechanisierten Tunnelbohrmaschine ist nur in Verbindung mit dem drehpendelnden Abbau möglieh. Bei nicht standfesten Böden ist es zwar bekannt, die Zwischenräume zwischen den einzelnen rotierenden Schneidmessern durch mit umlaufende Blechtafeln-zu schließen und dadurch die Ortsbrust zu stützen. Es verbleibt dabei aber kein Zwischenraum und wegen der Rotation auch keine Möglichkeit, um Hindernisse im Boden freizuschneiden.

Die Stützplatten zwischen den Werkzeugträgern können nach der Erfindung in der Weise federnd gelagert sein, daß sie unabhängig davon, ob die Abbauwerkzeuge im Eingriff sind, den jeweils erforderlichen Stützdruck auf die Ortsbrust übertragen. Dies kann beispielsweise durch Federn, pneumatische oder

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Claims (10)

hydraulische Mittel erfolgen. Sind die Messer nicht im Eingriff und laufen weiter, so verhindern die federnden Stützplatten ein Nachrutschen und Auflockern des Bodens vor der Brust. Im übrigen sind zweckmäßig links und rechts von den Abbauwerkzeugen in den Stützplatten" Schlitze angeordnet, durch die der gelöste Boden nach hinten fällt. Der drehpendelnde Schneidkopf kann neben den bisher üblichen Antriebsarten mit, elektrischen, hydraulischen oder sonstigen Motoren, besonders einfach und wirtschaftlich mit hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Aggregaten wechselseitig bewegt werden. Bei dem Antrieb mit Kolben-Zylinder-Aggregaten fallen die sonst üblichen großen Antriebselemente mit Getrieben fort, was wertvollen Arbeitsraum freigibt, z. B.'für individuell arbeitende Äbbaugeräte nach Art der Hydraulikbagger. Der von dem Schneidkopf gelöste Boden fällt in den unteren Maschinenraum und kann von dort mit ao einem Förderer, vorzugsweise mit einem umlaufenden Eimerschöpfrad über Schütttrichter auf ein Förderband und dann zur Materialschleuse gegeben werden. Dieses Eimerschöpfrad kann unabhängig von dem Schneidkopf angetrieben werden oder aber durch den Schneidkopf, indem es von diesem intermittierend über ein Sperrad mit Sperrklinke in einer Drehrichtung bewegt wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. F i g. 1 zeigt einen Vortriebsschild mit eingebautem Schneidkopf und dem Antrieb im Längsschnitt; F i g. 2 zeigt die Vorderansicht des Schildes und F i g. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1. An speicherartigen Werkzeugträgern 1 des Schneidkopfes sind beiderseits Schneidmesser 2 angebracht. Die Antriebswelle 3 wird durch den Drehbalken 4 mit Hilfe von hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregaten 5 in eine drehpendelnde Bewegung versetzt. Der Schneidkopf besteht im wesentlichen aus dem Speicherrad mit den Werkzeugträgern 1, den Schneidmessern 2 sowie wahlweise verwendbaren, sektorförmigen Stützplatten 8 mit federnden Anpreßelementen 9 für die Stützplatten. Er ist im Vortriebsschild 6 gelagert. Der Vortrieb des gesamten Tunnelschildes erfolgt durch am Umfang des Vortriebsschildes gelagerte Pressen 7, die sich auf der hinter dem Schild bereits fertiggestellten Tunnelauskleidung abstützen. F i g. 3 zeigt die Anordnung der Stützplatten 8 am Schneidkopf, die infolge der federnden Anpreßelemente 9 unter Druck am Boden an der Ortsbrust anliegen, sowie den Antrieb eines Eimerschöpfrades 10. Dieses wird über die auf der Antriebswelle 3 angebrachten Sperrklinken 11 und das Sperrad 12 in eine intermittierende Drehung in einer Richtung versetzt. Patentansprüche:

1. Tunnelbohrmaschine mit einem Schneidkopf, der mit die Ortsbrust angreifenden Abbau-

60 werkzeugen versehen und um eine zur Tunnellängsachse parallele Drehachse mittels eines Drehantriebs drehbar ist, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb, der den Schneidkopf in eine hin- und herpendelnde Drehbewegung versetzt. ■ ... .

2. Tunneibohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schneidkopf in beiden Drehrichtungen arbeitende Abbauwerkzeuge angeordnet sind.

3. Tunneibohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, die in einem Vortriebsschild angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf in dem Schild so gelagert ist, daß er gegenüber dem Schild in Schildlängsrichtung vor und zurück bewegt werden kann. ^;

4. Tunneibohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbauwerkzeuge an speicherartig angeordneten Werkzeugträgern des Schneidkopfes befestigt sind.

5. Tunneibohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Werkzeugträgern des Schneidkopfes verbleibenden freien Sektoren wahlweise durch Stützplatten abdeckbar sind.

6. Tunneibohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatten an dem Schneidkopf abschnittsweise aufklappbar oder aushängbar gelagert sind.

7. Tunneibohrmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatten an dem Schneidkopf derart federnd gelagert sind, daß sie unabhängig davon, ob die Abbauwerkzeuge im Eingriff sind, den jeweils erforderlichen Stützdruck gegenüber dem an der Ortsbrust anstehenden Boden ausüben.

8. Tunneibohrmaschine nach einem der An-: sprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf mit öffnungen, z. B. Schlitzen, versehen ist, durch die der gelöste Boden bei eingebauten Stützplatten nach hinten fällt.

9. Tunneibohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb des Schneidkopfes aus, hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Aggregaten besteht.

10. Tunneibohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Schneidkopf ein Eimerschöpfrad angeordnet ist, welches vom Schneidkopf über ein_; Sperrklinkengetriebe in einer Drehrichtung angetrieben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 634 250? 1 018 445,v

307; )f ^

britische Patentschriften Nr. 1 445"aus dem Jahre

1893, 762 416. <^

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 219 508. Y

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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