DE3016592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum profilgenauen Schneiden des Vortriebsquerschnitts beim Vortrieb unter­ irdischer Bauwerke, wie vor allem Tunnel, Stollen, Untertagestrecken u. dgl., mittels einer Teilschnitt- Vortriebsmaschine, die mit einem höhen- und seiten­ verschwenkbaren Schneidarm mit einem angetriebenen Schneidwerkzeug versehen ist, wobei zur Überwachung und/ oder Steuerung der Vortriebsmaschine die Position des Schneidwerkzeuges innerhalb des vorgegebenen Schnitt­ profils mittels eines Leitstrahlsystems, insbesondere eines Lasersystems, und eines am Schneidarm angeordneten Empfängers ermittelt wird. Ferner ist die Erfindung auf eine zweckdienliche Einrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens gerichtet.

Es ist bekannt, Teilschnittmaschinen, die beim Tunnel- oder Streckenvortrieb eingesetzt werden, mit einer Profilsteuerung auszustatten, um sicherzustellen, daß das vorgegebene Streckenprofil von der Vortriebsmaschine profilgenau geschnitten wird (Zeitschrift "Bergbau" 4/1976, Seite 100-107). Bei den bekannten Profil- oder Schablonen­ steuerungen wird das vorgegebene Streckenprofil auf eine am Steuerstand der Teilschnittmaschine angeordnete Matt­ scheibe in verkleinertem Maßstab aufgetragen. Das Ab­ tasten der Schablone erfolgt mittels einer motorisch ver­ stellbaren Reflexionslichtschranke, deren Fahrwege in den senkrecht zueinander stehenden Richtungen durch Winkel­ kodierer gemessen werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Erreichen der Profilkontur die Bewegungsge­ schwindigkeit des Schneidwerkzeuges der Teilschnitt­ maschine zunächst vermindert und beim Anfahren der Profil­ kontur gestoppt wird. Auf diese Weise ist ein profil­ genaues Schneiden des Streckenprofils möglich, vorausge­ setzt, daß die Teilschnittmaschine ihre Soll-Lage inner­ halb des zu schneidenden Streckenprofils während der Vor­ triebsarbeit nicht verändert. Da diese Voraussetzung aber in aller Regel nicht gegeben ist, muß die Schablonen­ steuerung mit einer sogenannten elektronischen Istwert- Sollwert-Korrektur versehen werden.

Um den jeweiligen Maschinenstand einer mit einer Schablonen­ steuerung ausgerüsteten Teilschnitt-Vortriebsmaschine zu erfassen und die Verstellbewegung des am Tragarm der Teilschnittmaschine angeordneten Lösewerkzeugs auf den aufzufahrenden Streckenquerschnitt zu begrenzen, ist es bekannt, an dem schwenkbaren Schneidarm ein Markierungs­ element anzuordnen, welches durch Verschwenken des Schneid­ armes auf einen als Leitstrahl dienenden Laserstrahl aus­ gerichtet werden kann (DE-OS 26 22 738, DE-OS 25 31 759). Hierbei kann so gearbeitet werden, daß mittels Winkel­ kodierer, welche die Schwenkbewegung des Tragarmes er­ fassen, die Abweichungen der Vortriebsmaschine aus ihrer Soll-Lage ermittelt und die entsprechenden Signale einer Korrekturelektronik bzw. einem Rechner mit Istwert-Sollwert- Vergleich zugeführt werden. Auftretende Signaldifferenzen werden also zur Korrektur der von der Profilsteuerung vor­ gegebenen Sollwert-Signale genutzt.

Bei den bekannten Verfahren und Einrichtungen wird regel­ mäßig mit einem Leit- bzw. Laserstrahl gearbeitet, der in der vorgegebenen Streckenrichtung ausgerichtet ist und demgemäß eine feste Bezugslinie für die im Wege der Istwert- Sollwert-Korrektur zu ermittelnde Ausrichtung der Vortriebs­ maschine bildet. Die Praxis hat gezeigt, daß die genaue Standortbestimmung der Vortriebsmaschine mit den bekannten Verfahren schwer zu erreichen ist, insbesondere deshalb, weil sich die Ungenauigkeiten und Meßfehler der Winkel­ kodierer addieren, wodurch die Ergebnisse verfälscht werden. Außerdem kann die Vortriebsmaschine während der Vortriebsarbeit ihren Stand unkontrolliert verändern, so­ fern sie nicht zuverlässig abgespannt wird. Weiterhin er­ geben sich Schwierigkeiten dadurch, daß beim Auffahren größerer Streckenquerschnitte die Vortriebsarbeit aufgrund des begrenzten Aktionsradius des Schneidarmes nicht aus ein und demselben Maschinenstand durchgeführt werden kann, sondern die Vortriebsmaschine quer zur Vortriebsrichtung umgesetzt werden muß. Dies erfordert wiederholte Standort- Vermessungen der Vortriebsmaschine.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren so auszugestalten, daß ein profilgenaues Schneiden des Soll-Querschnitts zuverlässig und auf einfache Weise mög­ lich ist, ohne daß mit Hilfe von dem schwenkbaren Schneid­ arm zugeordneten Winkelkodierern u. dgl. der jeweilige Maschinenstand und dessen Abweichungen von der Soll-Lage ermittelt werden müssen. Ferner bezweckt die Erfindung eine zweckdienliche Einrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren dadurch gelöst, daß während der Vortriebsarbeit das vorgegebene Schnittprofil mit Hilfe mindestens eines ent­ lang des Schnittprofils bewegten Leitstrahles dargestellt und hierdurch eine Leitstrahlschranke gebildet wird, deren Erreichen oder Überschreiten durch Leitstrahl-Einfall am Empfänger erfaßt und durch Signalgabe zur Überwachung und/ oder Steuerung der Vortriebsmaschine im Sinne der Schnitt­ begrenzung ihres Schneidwerkzeuges herangezogen wird.

Bei diesem Verfahren wird also an Stelle eines ortsfest ausgerichteten Leitstrahles mit mindestens einem beweglichen Leitstrahl gearbeitet, welcher das Schnittbild bzw. das vorgegebene Schnittprofil darstellt und infolgedessen mit Hilfe des am verschwenkbaren Schneidarm angeordneten Empfängers unmittelbar zur Überwachung und/oder Steuerung des Schneid­ werkzeuges im Sinne eines profilgenauen Schneidens des vorgegebenen Vortriebsquerschnitts ausgenutzt werden kann, ohne daß mit Hilfe von Winkelkodierern u. dgl. der jeweilige Standort der Vortriebsmaschine und deren Abweichung von der Soll-Lage ermittelt werden müssen. Der das Schnittprofil nachfahrende Leitstrahl bildet eine Leitstrahlschranke, deren Erreichen oder Überschreiten durch Leitstrahl-Einfall am Empfänger erfaßt und durch Signalgabe zur Überwachung und/ oder Steuerung der Vortriebsmaschine im Sinne der Schnitt­ begrenzung ihres Schneidwerkzeuges herangezogen wird. Im Zuge der Vortriebsarbeit gelangt der am Schneidarm angeord­ nete Empfänger in die Bewegungsbahn des die Begrenzung bzw. die Profilkontur des vorgegebenen Schnittprofils wiederge­ benden bewegten Leitstrahls, sobald das Schneidwerkzeug eine Position erreicht, in der es die Profilkontur des vor­ gegebenen Schnittprofils schneidet oder sich dieser nähert. Dabei läßt sich die Anordnung so treffen, daß die Vortriebs­ maschine bzw. deren Schneidwerkzeug selbsttätig stillge­ setzt wird, wenn das Schneidwerkzeug aus dem vorgegebenen Schnittprofil herausläuft, was dann der Fall ist, wenn der im vorderen Bereich des Schneidarmes angeordnete Empfänger aus der Bewegungsbahn des Leitstrahles herausläuft bzw. die Leitstrahlschranke erreicht oder überschreitet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in einfacher Weise so gearbeitet werden, daß mit Hilfe des bewegten Leitstrahles das vorgegebene Schnittprofil nur in seiner Profilkontur wiedergegeben wird, während innerhalb des Schnittprofils jede gesteuerte Arbeitsbewegung des Schneidwerkzeuges mög­ lich ist. Ebenfalls ist es mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren möglich, nur das Schneidwerkzeug, nicht aber die Vortriebsmaschine selbst, unabhängig von dem jeweiligen Maschinenstand zu steuern. Die Steuerung erfolgt dabei über den am Schneidarm angeordneten Empfänger. Fährt der Empfänger aus der Bewegungsbahn des Leitstrahles heraus, was auch bei einem Umsetzen der Vortriebsmaschine der Fall ist, so wird entweder ein Überwachungssignal gegeben oder aber der Antrieb des Schneidwerkzeuges und/oder der Schwenk­ antrieb des Schneidarmes automatisch stillgesetzt. Der Maschinenfahrer muß dann den Empfänger wieder in die Be­ wegungsbahn des Leitstrahles fahren, um die Vortriebs­ arbeit wieder aufnehmen zu können. Bei einer automatischen Steuerung kann ein elektronischer Rechner vorgesehen werden, welcher die Maschinendaten wie auch die Daten des Leit­ strahles erfaßt, speichert und verarbeitet und der getrennt von der Teilschnitt-Vortriebsmaschine in der bereits auf­ gefahrenen Strecke aufgestellt werden kann, wobei er mit der Vortriebsmaschine lediglich über ein Steuerkabel ver­ bunden ist. Damit ist die gesamte Elektronik der Einwirkung von Erschütterungen, Hitze und Staub entzogen.

Im einzelnen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren so durchführen, daß während der Vortriebsarbeit ein entsprechend der vorgegebenen Profilkontur ständig hin- und herbewegter Leitstrahl erzeugt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Leitstrahlquelle entsprechend der vor­ gegebenen Profilkontur bewegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich im übrigen auch so durchführen, daß je­ weils vor Beginn der Vortriebsarbeit mit Hilfe des über die Profilkontur bewegten Leitstrahles das vorgegebene Schnittprofil, z. B. als Schablone, mittels des elektronischen Rechners aufgezeichnet wird, so daß anschließend die Teil­ schnitt-Vortriebsmaschine nach Maßgabe des aufgezeichneten Schnittprofils gesteuert werden kann. Auch in diesem Fall braucht der jeweilige Maschinenstand nicht mit Hilfe von Winkelkodierern u. dgl. ermittelt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in einfacher Weise auch bei Handsteuerung der Teilschnitt-Vortriebs­ maschine lediglich zur Überwachung der Vortriebsarbeit verwenden, indem der Maschinenfahrer das Schneidwerkzeug bei Annäherung an die Profilkontur nur so weit fährt, bis der Empfänger in die Bewegungsbahn des Leitstrahles ge­ langt. Dabei kann am Maschinenstand eine Überwachungsvor­ richtung, z. B. ein Monitor, angeordnet sein, an der der Maschinenfahrer das Erreichen der Profilkontur feststellen kann. Mittels z. B. optischer Signale kann das Erreichen oder Überschreiten der Profilkontur angezeigt werden. Die Überwachungsvorrichtung kann auch mit einer Steuervor­ richtung kombiniert werden, die in einfacher Ausführung so ausgelegt ist, daß sie bei Überlaufen der Profilkon­ tur die Maschine automatisch still setzt.

Als Leitstrahlsystem wird zweckmäßig ein Lasergerät oder eine Kombination von Lasergeräten verwendet. Zur Er­ zeugung des bewegten Laserstrahles kann das Lasergerät selbst bewegt werden oder es kann bei ortsfester An­ ordnung des Lasergerätes der Laserstrahl durch eine geeig­ nete Vorrichtung entsprechend dem vorgegebenen Schnitt­ profil bewegt werden. An Stelle von Laserstrahlen kann auch mit anderen Leitstrahlen, z. B. gerichteten Ultra­ schallstrahlen u. dgl., gearbeitet werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Einrichtung verwendet werden, die mit einem in der Strecke od. dgl. angeordneten Leitstrahlsystem, insbesondere einem Laserleitstrahlsystem, mit einem an dem schwenkbaren Schneid­ arm der Teilschnitt-Vortriebsmaschine angeordneten Empfänger und mit einer Steuer- und/oder Überwachungsvorrichtung zur Steuerung und/oder Überwachung der Teilschnitt-Vortriebs­ maschine versehen ist. Erfindungsgemäß ist das Leit­ strahlsystem so ausgebildet, daß es mindestens einen das vorgegebene Schnittprofil wiedergebenden, entlang dem Schnittprofil bewegten, eine Schranke bildenden Leitstrahl erzeugt, wobei der am Schneidarm angeordnete Empfänger mit einem Signalgeber versehen ist, der mit der Überwachungs- und/oder Steuervorrichtung gekoppelt ist. Der Signalgeber liefert dabei die erforderlichen Überwachungs- und/oder Steuersignale in Abhängigkeit von der Bewegung des Leit­ strahles bzw. von der Relativlage des Empfängers zu der Be­ wegungsbahn des Leitstrahles. Die Steuervorrichtung kann über einen Regelkreis mit den Schwenkantrieben des Schneid­ armes gekoppelt sein, so daß der Schneidarm mit dem Schneid­ werkzeug in seiner Arbeitsbewegung im Sinne eines profil­ genauen Schneidens des Vortriebsquerschnitts gesteuert werden kann. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Einrichtung kann die Steuervorrichtung, wie erwähnt, einen elektronischen Rechner mit Datenspeicher aufweisen, der einerseits mit dem Leitstrahlsystem und andererseits mit dem Signalgeber des Empfängers gekoppelt ist.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den einzelnen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung in schematischer Vereinfachung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt durch eine Strecke od. dgl. eine Teilschnitt-Vortriebsmaschine nebst einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Über­ wachung und/oder Steuerung dieser Maschine;

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II, wobei die Bewegungsbahn des Leitstrahlsystems durch Pfeile angedeutet ist.

Die dargestellte Teilschnitt-Vortriebsmaschine 10 ist im Aufbau an sich bekannt. Sie weist ein Maschinengestell 11 mit einem Raupenfahrwerk 12 auf. Auf dem Maschinengestell 11 ist ein Drehgestell 13 um eine Vertikalachse 14 dreh­ bar gelagert. Das Drehgestell 13 trägt einen Schneidarm 15, der um eine Horizontalachse 16 schwenkbar ist. Der Schneidarm 15 ist demgemäß sowohl höhenverschwenkbar als auch seitenverschwenkbar, wobei diese Schwenkbewegungen mittels hydraulischer Schwenkzylinder bewirkt werden. Am Kopfende des Schneidarmes 15 ist ein Schneidwerkzeug 17 gelagert, welches aus einem angetriebenen Schneidkopf be­ steht, dessen Schneidwalzen um eine gemeinsame, parallel zur Achse des Gelenks 16 verlaufende Achse drehbar sind.

Mit Hilfe dieser Teilschnitt-Vortriebsmaschine 10 wird das unterirdische Bauwerk, z. B. ein Tunnel oder eine sonstige Strecke 18, mit dem jeweils gewünschten Streckenprofil vorgetrieben. In Fig. 2 ist die Profilkontur des Strecken- bzw. Schnittprofils mit 19 bezeichnet. Es ist erwünscht, das vorgegebene Streckenprofil 18 mit Hilfe der Vortriebs­ maschine 10 möglichst profilgenau zu schneiden, d. h. einen über die Profilkontur 19 hinausgehenden Überschnitt zu ver­ meiden. Die Vortriebsarbeit erfolgt aus dem Stand der Vor­ triebsmaschine durch Höhen- und Seitenverschwenkung des Schneidarmes 15. Da sich die Vortriebsmaschine 10 ohne langwierige und umständliche Ausrichtarbeiten nicht ge­ nau in die Achse des Streckenprofils ausrichten läßt, son­ dern gegenüber dieser regelmäßig mehr oder weniger ver­ setzt und zumeist auch gegenüber der Vortriebsachse in der Höhe und/oder Seitenrichtung geneigt ist, besteht das Problem, das Streckenprofil unabhängig von der jeweiligen Lage der Vortriebsmaschine 10 profilgetreu zu schneiden.

Im Abstand hinter der Teilschnitt-Vortriebsmaschine 10 ist in der Strecke od. dgl. ein Leitstrahlsystem 20 angeordnet, welches vorzugsweise aus einem oder mehreren Lasergeräten besteht und die so ausgebildet sind, daß sie mindestens einen das vorgegebene Schnittprofil darstellenden beweg­ ten Leitstrahl 21 erzeugen, der, wie in Fig. 1 angegeben, parallel zur Vortriebs- bzw. Streckenachse gegen die Orts­ brust 31 gerichtet ist und der durch entsprechende Bewe­ gung des Leitstrahlsystems 20 und/oder mit Hilfe geeigne­ ter Vorrichtungen, wie optischer Systeme u. dgl., so be­ wegt wird, daß er das vorgegebene Schnittprofil 19 in schneller Umlauf- oder Hin- und Herbewegung überstreicht. In Fig. 2 ist die Bewegungsbahn des Leitstrahles 21 bzw. dessen Auftreffpunkt auf der Ortsbrust 31 durch die Pfei­ le 22 angegeben. Der Leitstrahl 21 bewegt sich danach parallel zu der vorgegebenen Profilkontur 19 zwischen der linken Streckenseite 23 und der rechten Streckensei­ te 24 hin und her. Statt dessen kann aber auch mit mehre­ ren Leitstrahlen gearbeitet werden, welche das Schnitt­ profil abfahren. Beispielsweise kann ein Leitstrahl eine Hin- und Herbewegung zwischen der linken Streckenseite 23 und der Firste 25 und ein zweiter Leitstrahl eine entspre­ chende Hin- und Herbewegung zwischen der rechten Strecken­ seite 24 und der Firste 25 ausführen. Wesentlich ist, daß mit Hilfe des Leitstrahlsystems 20 das Sollprofil bzw. dessen Profilkontur dargestellt wird.

Im Bereich des vorderen Endes ist mittig auf dem Schneid­ arm 15 ein Empfänger 26 befestigt, der zweckmäßig zwischen den beiden Schneidwalzen des Schneidwerkzeuges 17 angeord­ net ist. Der Empfänger 26 kann in einfachster Ausführung aus einem einfachen Markierungselement oder Fadenkreuz u. dgl. bestehen. Bei einer Handsteuerung der Teilschnitt- Vortriebsmaschine 10 von dem Fahrerstand 27 aus werden die Arbeitsbewegungen des Schneidarmes 15 in üblicher Wei­ se von Hand gesteuert. Gelangt dabei das Schneidwerkzeug 17 in den Bereich der äußeren Profilkontur 19 des Schnitt­ profils 18, so befindet sich der Empfänger 26 in der Be­ wegungsbahn des Leitstrahles 21. Durch den Lichteinfall am Empfänger 26 wird dem Maschinenfahrer am Fahrerstand 27 somit angezeigt, daß sich das Schneidwerkzeug 17 in einer Arbeitsposition befindet, in der es die Profilkon­ tur 19 schneidet. Ein weiteres Ausschwenken des Schneid­ armes 15 in eine Position, in welcher das Schneidwerk­ zeug 17 über die Profilkontur 19 hinaus schneidet, kann allein durch visuelle Beobachtung seitens des Maschinen­ fahrers verhindert werden. Ferner besteht die Möglichkeit, das Schneidwerkzeug 17 so zu verschwenken, daß es einen Profilschnitt entsprechend der gewünschten Profilkontur 19 schneidet. Hierbei befindet sich der Empfänger 26 stets in der Bewegungsbahn des Leitstrahles 21.

Falls z. B. infolge starker Staubentwicklung eine visuelle Beobachtung des Empfängers 26 vom Fahrerstand 27 her un­ zweckmäßig ist, kann die Anordnung auch so getroffen wer­ den, daß in dem Augenblick, in welchem sich der Empfän­ ger 26 in der Bewegungsbahn des Leitstrahles 21 befin­ det, am Maschinenstand ein z. B. optisches Signal gegeben wird. Der Empfänger 26 kann hierbei mit einem entsprechen­ den Signalgeber ausgerüstet sein, welcher ein Signal zu dem Maschinenstand liefert, sobald sich der Empfänger in der Bewegungsbahn des Leitstrahles 21 befindet. Am Ma­ schinenstand wird hierbei zweckmäßig ein Überwachungs­ gerät, z. B. ein Monitor 28, vorgesehen, welchem die ge­ nannten Signale über eine Signalleitung zugeführt werden.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß zu Be­ ginn der Vortriebsarbeit das Schneidwerkzeug 17 über die gesamte Profilkontur bzw. die gesamte Bewegungsbahn des Leitstrahles 21 von der Stelle 23 bis zur Stelle 24 oder umgekehrt bewegt wird. Bei diesem Vorgang befindet sich der Empfänger 26 ständig in der Bewegungsbahn des Leit­ strahles 21. Diese Bewegung des Schneidwerkzeuges 17 über die Profilkontur kann z. B. am Steuerstand bzw. an dem Überwachungsgerät 28 nach Art einer Schablone 18′ (Fig. 2) aufgezeichnet werden. Diese aufgezeichnete Schablone 18′ dient anschließend als Arbeitsschablone für den Maschinen­ fahrer, wobei die jeweilige Position des Schneidwerkzeu­ ges 17 an dem Überwachungsgerät angezeigt wird, so daß der Maschinenfahrer jederzeit die Lage des Schneidwerk­ zeuges 17 innerhalb des vorgegebenen Schnittprofils er­ kennen kann.

Mit Hilfe des beschriebenen Leitstrahlsystems ist auch eine Steuerung der Teilschnitt-Vortriebsmaschine 10 mög­ lich. Dabei kann in der bereits fertiggestellten Strecke ein elektronisches Steuergerät 29 angeordnet werden, wel­ ches lediglich über ein Steuerkabel 30 mit der Vortriebs­ maschine 10 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 29 um­ faßt einen elektronischen Rechner (Mikroprozessor) mit Speicher, welcher über die Schwenkantriebe des Schneid­ armes 15 das Schneidwerkzeug 17 so steuert, daß es sich stets innerhalb des vorgegebenen Schnittprofils 18 be­ findet. Fährt der Empfänger 26 aus der Bewegungsbahn des Leitstrahles 21 nach außen heraus, so kann mit Hilfe der Steuervorrichtung 29 der Maschinenantrieb bzw. der Antrieb des Schneidwerkzeuges 17 automatisch stillgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 29 läßt sich im einzelnen so aus­ gestalten, daß sich der Empfänger 26 des Schneidwerkzeu­ ges 17 stets in der Bewegungsbahn des Leitstrahles 21 befin­ det, wenn der Schnitt im Bereich der Profilkontur 19 durch­ geführt wird.

Es versteht sich, daß das Leitstrahlsystem 20 bzw. der Leitstrahl 21 in seiner Bewegung genau auf das Sollprofil ausgerichtet werden muß, was sich mit herkömmlichen Mit­ teln ohne weiteres erreichen läßt, zumal das Leitstrahl­ system 20 sich in der bereits fertiggestellten Strecke befindet. Dabei ist zugleich über eine Abstandsmessung des Leitstrahlsystems zu dem Empfänger 26 der Leitstrahl und dessen Bewegungsbahn innerhalb des Schnittprofils zu bestimmen. Die vorstehend beschriebene Verfahrensweise er­ möglicht es auch, die Teilschnitt-Vortriebsmaschine 10 beim Auffahren größerer Streckenprofile umzusetzen, ohne daß hierbei der jeweilige Standort der Vortriebsmaschine in umständlicher Weise ermittelt werden muß. Mit Hilfe des Leitstrahlsystems wird lediglich die Position des Schneidwerkzeuges 17 bestimmt bzw. gesteuert, ohne daß es hierbei auf die Lage der Vortriebsmaschine selbst an­ kommt.

An Stelle eines ortsfest in der Strecke od. dgl. angeord­ neten, einen bewegten Leitstrahl erzeugenden Leitstrahl­ systems kann auch ein Leitstrahlsystem mit mindestens ei­ ner Leitstrahlquelle verwendet werden, die selbst zur Darstellung des Schnittprofils bewegt wird. Dabei wird zweckmäßig eine Führung für die Leitstrahlquelle vorge­ sehen, die zu Steuerungszwecken bzw. zur veränderlichen Einstellung des Schnittprofils verstellbar, z. B. horizon­ tal und/oder vertikal kippbar sein kann.

Claims (12)

1. Verfahren zum profilgenauen Schneiden des Vortriebsquer­ schnitts beim Vortrieb unterirdischer Bauwerke, wie vor allem Tunnel, Stollen, Untertagestrecken u. dgl., mittels einer Teilschnitt-Vortriebsmaschine, die mit einem höhen- und seitenverschwenkbaren Schneidarm mit einem ange­ triebenen Schneidwerkzeug versehen ist, wobei zur Über­ wachung und/oder Steuerung der Vortriebsmaschine die Position des Schneidwerkzeuges innerhalb des vorgegebenen Schnittprofils mittels eines Leitstrahlsystems, insbeson­ dere eines Lasersystems, und eines am Schneidarm angeord­ neten Empfängers ermittelt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während der Vortriebsarbeit das vorgegebene Schnittprofil mit Hilfe mindestens eines entlang des Schnittprofils bewegten Leitstrahles darge­ stellt und hierdurch eine Leitstrahlschranke gebildet wird, deren Erreichen oder Überschreiten durch Leitstrahl- Einfall am Empfänger erfaßt und durch Signalgabe zur Über­ wachung und/oder Steuerung der Vortriebsmaschine im Sinne der Schnittbegrenzung ihres Schneidwerkzeuges (17) herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während der Vortriebsarbeit ein ent­ sprechend der vorgegebenen Profilkontur ständig hin- und herbewegter Leitstrahl (21) erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leitstrahlquelle ent­ sprechend der vorgegebenen Profilkontur bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über den Empfänger (26) die Teilschnitt-Vortriebsmaschine (10) und/oder deren Schneidwerkzeug (17) gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des über die Profilkontur bewegten Leitstrahles (21) das vorgegebene Schnittprofil aufgezeichnet und anschließend die Teil­ schnitt-Vortriebsmaschine (10) nach Maßgabe des auf­ gezeichneten Schnittprofils gesteuert wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mit einem in der Strecke od. dgl. angeordneten Leitstrahlsystem, insbe­ sondere einem Laser-Leitstrahlsystem, mit einem an dem schwenkbaren Schneidarm einer Teilschnitt-Vortriebs­ maschine angeordneten Empfänger und mit einer Steuer- und/ oder Überwachungsvorrichtung zur Steuerung und/oder Überwachung der Teilschnitt-Vortriebsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Leit­ strahlsystem (20) mindestens einen das vorgegebene Schnitt­ profil wiedergebenden, entlang dem Schnittprofil bewegten, eine Schranke bildenden Leitstrahl (21) erzeugt, und daß der am Schneidarm (15) angeordnete Empfänger (26) mit einem Signalgeber versehen ist, der mit der Überwachungs- und/oder Steuervorrichtung (28, 29) gekoppelt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und/oder Überwachungs­ vorrichtung von der Teilschnitt-Vortriebsmaschine (10) ge­ trennt angeordnet und mit dieser über ein Steuerkabel (30) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (29) über einen Regelkreis mit den Schwenkantrieben des Schneidarmes (15) gekoppelt ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (29) einen elektronischen Rechner mit Speicher aufweist, der einerseits mit dem Leitstrahl­ system (20) und andererseits mit dem Signalgeber des Empfängers (26) gekoppelt ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leit­ strahlquelle (20) zur Darstellung der Profilkontur be­ weglich angeordnet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die bewegliche Leitstrahlquelle in einer Führung geführt ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung verstell­ bar, z. B. horizontal und/oder vertikal kippbar ist.