DE3313435A1

DE3313435A1 - Tunnelvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE3313435A1
Application number: DE19833313435
Authority: DE
Inventors: Werner 3160 Lehrte Wippig
Original assignee: BADE AND THEELEN GmbH
Current assignee: Sandvik Mining and Construction GmbH
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE3313435C2

Description

TUNNELVORTRIEBSMASCHINE
Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine mit einer Abbau- und Ladeeinrichtung, die mit einer universellen Einsetzbarkeit versehen ist und die gleichzeitig den erforderlichen Tunnelquerschnitt exakt abbauen kann.
Die universelle Einsetzbarkeit wird durch die besondere Ausbildung einer Tragkonstruktion ermöglicht, di.; mit verschiedenen Abbaueinrichtungen ausgerüstet werden kann und dadurch die universellen Einsatzmöglichkeiten bitcr Ein Hauptelement der Tragkonstruktion (1) bildet ein Lagerring-(2), der z.B. als Rollendrehkranz ausgebildet sein kann und der koachsial zur Schildmaschinenlängsachse angeordnet ist und längsverschieblich und kippbar bewegt sein kann.
Ein weiteres Hauptelement des Abbau- und Ladeger-ätes ist ein teleskopartig längenveränderlicher Tragarm (3), der um eine zentrisch und rechtwinklig zur Lagerringlängsachse angeordnete Lagerung (4) schwenkbar angeordnet ist.
Die teleskopartige Längenveränderung und die Schwenkbarkeit des Tragarmes (3) werden vorzugsweise durch Hydraulikschubkolbentriebe (5), die zweckmäßigerweise innerhalb des Tragarmes bzw. seitlich angeordnet sind, ausceübt.
Am vorderen Ende des Teleskoparmes befindet sich eine Au -nahmeplatte (6) mit Schwenkgelenk (7), betätigt durch einen hydraulischen Schubkolbentrieb (8) und an dieser schwenkbaren Anschlußplatte können verschiedenartige Abbau- und Lademittel angeschlossen werden.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 mit der Anordnung einer Reiß- und Ladeschaufel (9).
Ein anderes Ausführungsbeispiel ist die Anordnung eines drehenden Schrämkopfes (10) an d er Anschlußplatte (6) entsprechend Fig. 3 und es kann auch ein Voll schnittschneidkopf (18) angeordnet werden, wobei unter Umständerl bei dieser Ausführungsform auch der Teleskoparm entfallen könnte und der Vollschnittschneidkopf auch direkt an dem drehbaren Lagerring angeschlossen werden kann unter Benutzung der Anschlußkonstruktionselemente des Teleskoparmes.
Für den Antrieb der Drehbewegungen des Lagerringes kann zweckmäßigerweise ein Aufsteckgetriebe (11) mit Antriebsmotoren (12) verwendet werden, wie es in der Patentanmeldung P 32 10 045.0 in Anspruch genommen ist.
Der äußere feststehende Teil des Lagerringes (2) wird zweckmäßigerweise in der Tragkonstruktion (1) untergebracht, die im Schildmantel (13) der Schildmaschine in Führungen (14) geführt wird und wiederum mittels Hydraulikzylindern (15) längsbeweglich und kippbar in Schildmantellängsrichtung bewegt werden kann.
In Fig. 2 ist die zweckmäßige Ausbildung dieser Tragkor,-struktion (1) und deren Führung (14) im Schildmantel (13) und die Anordnung der Hydraulikzylinder (15) ersichtlich.
Durch die vorstehend genannten vielfachen Bewegungsmöglichkeiten des Abbaugerätes ist es möglich, den erforderliche gesamten Tunnelquerschnitt abzubauen und wegzuladen.
Es ist somit auch möglich, die Abbaufront (16) in einer Position zum Schildmantel (13) zu halten, die den geologischen Bedingungen angepaßt ist, d.h. es kann entweder weit vor der Schildschneide (17) z.B. bei standfestem Gebirge abgebaut werden oder aber das Abbauwerkzeug kann auch innertlol der Schildschneide angesetzt werden.
Es wird weiter durch die sinnvolle Anwendung der Bewegungsmöglichkeiten der Abbau auch unrunder Tunnelquerschnitte beherrschbar.
Weiterhin kann durch die genannten unterschiedlichen Abbaueinrichtungen (Schaufel (9), Fräskopf (10), Vollschnitschneidkopf (18), Abbauhammer (19) auf jede Gebirysart Rücksicht genommen werden und die universelle Einsatzbereitschaft dieses Abbau- und Ladegerätes ermöglicht ihre Anwendbarkeit auch für unterschiedliche Tunneldurchmesser.
Die Abförderung des abgebauten Erdreiches erfolgt in üblicher Weise mittels Förderbändern (20), wie in Fig.
und 3 dargestellt.
Der als Austauschbaugruppe erwähnte Fräskopf (10), der dann ebenfalls eine Schwenkbarkeit erhält wie die Ladeschaufel (9), was durch den Anbau an der vorerwähnten schwenkbaren Anschlußplatte (6) ermöglicht ist, wird mit einem Drehantrieb (21) ausgerüstet, der innerhalb des Schrämkopfgehäuses (22) angeordnet ist, wie in Fig. 4 dargestellt.
Alle Antriebe werden zweckmäßigerweise durch Hydraulikzylinder oder Hydraulikmotoren bewerkstelligt, so daß durch die Benutzung von verstellbaren Hydra likpumpen als Primäreinheit die Geschwindigkeiten der Bew gungen und Rotati onen auf den jeweils optimalen Wert eingestellt werden können und zudem durch die Anordnung von entsprechenden Regelveltilen Stoßbelastungen und Überlastungen sicher abgebaut und vermieden werden.
Die vorstehend beschriebene Abbau- und Ladeeinrichtung kann auch zweckmäßig dann verwendet werden, wenn keine Schildkonstruktion benötigt wird.
Die gesamte vorgenannte Einrichtung kann dann z.;3. aLCr auf ein selbstfahrendes Raupenfahrwerk aufgebaut werden oder es wird ein radbetriebener Unterwagen benutzt (Sc@@enenräder oder gummibereift).
Eine eventuelle Abstützung gegenüber der Tunnelwandung zur Aufnahme von Reaktionskräften kann in üblicher For z.B. durch Hydraulikstempel vorgenommen werden.
- Leerseite -

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1) Verfahren und Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren mit runden oder anderen Querschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwenkbarer, teleskopierbarer, hydraulisch betätigter Tragarm (3) zentrisch in einem Drehlager (2) angeordnet ist, daß dieses Drehlager (2) wahlweise links- oder rechtsdrehend durch entsprechende Antriebsmittel (11, 12) kontinuiz lich und stufenlos regelbar gefahren werden kann, daß der Tragarm (3) eine schwenkbare Aufnahmevorrichtung (£ trägt, die das Auswechseln verschiedenartiger Abbaugeräte ermöglicht, daß die komplette Abbaueinrichtung ent.weder im Schildmantel längsbeweglich und kippbar geführt wird oder daß die komplette Abbauanlage auf einem verfahrbaren Trägergerät mit integrierter Förderbandeinrichtung angeordnet wird.
2) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die AbbauWerkzeuge, die an der schwenkbaren Aufnahmevorrichtung (6, 7) angeordnet werden, z.B. eine Ladeschaufel (9) oder ein Fräskopf (10) oder ein Vollschnittschneidkopf (18) mit mehreren Armen oder auch ein Abbauhammer (19) sein kann.
3) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb fUr das Drehlager (2) vorzugsweise ein stufenlos regelbarer Antrieb (11) mittels Hydraulikmotoren (12) gewählt wird.
4) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (2) mittels einer Tragkonstruktion (1) im Schildmantel (13) längsbeweglich und kippbar geführt wird.
5) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Traglager (1) vorzugsweise durch Hydraulikzylinder (15) längsbeweglich in Führungen (14) des Schildmantels (13) bewegt wird.
6) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Traglager (1) sowohl vertikal als auch horizontal schwenkbar ausgebildet ist.
7) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der teleskopierbare Tragarm (3) vorzugsweise aus einem rechteckigen äußeren Führungsgehäuse und einem kreisrunden Inneren Teleskoparm besteht und daß das äußere rechteckige Führungsgehäuse als Widerlager fUr den inneren Teleskoparm benutzt wird um die Momente, die auf den Teleskoparm wirken aufzunehmen und In das Drehlager (2) weiterzuleiten.
8i Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Abbauwerkzeug ein Schrämkopf (10) an die schwenkbare WerkzeugaufnahmevoPrichtung (6, 7) des Teleskoparmes (3) angebaut wird, der über einen vorzugsweise stufenlos regelbaren hydraulischen Antrieb (21) verfügt, der im Schrämkopfgehäuse (22) eingebaut ist, so daß der Schrämkopf (10) keinerlei weitere äußere Antriebsmittel benötigt und demzufolge ein unabhängiges Abbauwerkzeug darstellt, das nur mit den Energiezufbhrungsleltungen (23) vom Trägergerät her verbunden werden muß.
Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrämkopf (10) mit seinem Antriebsmotor (21) im Inneren des Schrämkopfgehäuses (12) ein UntersetzungsgetrIebe (24) angeordnet hat, das durch Wahl der Untersetzung~oder durch Wechsel von Untersetzungselementen eine weitgehende Anpassung der Drehzahl und damit Schnittgeschwindigkeit der Bohrwerkzeuge erlaubt.
10) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrämkopf (10) mit Fräs-. Schräm- oder Rollenbohrwerkzeugen ausgerüstet werden kann.
ii) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des vorerwähnten Vollschnittschneidkopfes (18) nicht der Teleskoparm sondern bereits dessen AnschluB-konstr.uktion am Drehlager benutzt wird.
12) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Tragkonstruktion (1) der gesamten Abbaueinrichtung ein Trägerfahrzeug benutzt wird, das vorzugsweise als Raupenfahrzeug ausgebildet ist, daß es aber auch auf Schienen oder auf gummibereiften Rädern fahrbar ausgebildet ist.
1?) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerfahrzeug Fördermittel zum Aufnehmen und Weiterfördern ds Bohrgutes in sich aufnimmt.
14) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Anspruch 13 genannten Fördermittel z.B. Hummerscherenlader und Förderbänder sind.
15) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergerät mit entsprechenden Antriebsaggregaten ausgestattet ist, die den Antrieb des Fahrzeuges selbst, der Teleskoparme mit den Abbauwerkzeugen und der Bohrgutfördereinrichtungen ermöglicht.
16) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergerät einen zweckmäßig angeordneten Steuerstand für die Betätigung aller Abbau- und Fördereinrichtungen aufweist-.
17) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (2) mit zwei unabhängig beweglichen teleskopierbaren Armen ausgerüstet ist und jeder der Arme über eine schwenkbare Aufnahmevorrichtung (6, 7) verfügt, so daß die Aufnahmevorrichtungen mit unterschiedlichen Abbau-Werkzeugen ausgerüstet werden können, zum Beispiel die eine Aufnahmevorrichtung mit einer Ladeschaufel (9) und die andere mit einem Fräskopf (10) ausgerüstet werden kann.

1n) Maschine zum Auffahren von Tunnelröhren entsprechend Anspruch 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Teleskoparme (3) so gewählt ist, daß eine gegenseitige Behinderung ausgeschlossen ist und daß eine freizUggie Arbeitsweise jedes der Abbduwerktuge m8glich ist, während das niCht benutzte Abbauwerkzeug in der Parkpositlon seines zugehörigen Teleskoparmes verbleibt.