DE3841444A1 - Schraemgeraet zur herstellung tiefer erdschlitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrämgerät zur Herstellung tiefer Erdschlitze im Lockergestein im Bergbau und Bauwesen, insbe­ sondere zur Errichtung unterirdischer Dichtungswände.

Charakteristik des bekannten Standes des Technik

Für den Erdstoffabbau in tiefen Erdschlitzen sind Greifer, Schürfkübel, rotierende Schneidköpfe, Schneckenfräser, Dreh­ bohrköpfe, sägeartige Werkzeuge und Schrämketten bekannt. Technische Lösungen, die nach dem Greiferprinzip arbeiten, sind in DD 95 816, DT 15 58 973 und DT 25 18 997 dargestellt. Greifer sind zur Schlitzherstellung in unterschiedlichen Bodenarten uni­ versell einsetzbar. In großen Teufen geht die Leistung der Grei­ fer infolge der langen Förderzeiten zurück. Ungeführte Greifer mit Seilanschlag erlauben keine ausreichende Richtungssteuerung des Graborganes.

Weiterhin ist bekannt, Erdschlitze durch Schürfkübel oder Zug­ schaufeln aufzufahren, wie in DD 1 46 981, DD 1 52 956, DD 1 53 981 und DD 1 54 626 beschrieben. Die seilgeführten Graborgane neigen beim Auftreten von Hindernissen im Erdstoff zum seitlichen Aus­ weichen. Mit zunehmender Schlitzteufe geht die Schlitzleistung stark zurück.

Außerdem ist bekannt, den Erdstoffabbau im Schlitz durch rotie­ rende Schneidköpfe oder Schneckenfräser zu realisieren. Tech­ nische Lösungen zeigen DD 97 244 und DE 16 34 862. Bei diesen Geräten wird der anstehende Erdstoff mit Schrämmeißeln gelöst und von einer Airlift-Anlage abgefördert. In rolligen Erdstof­ fen werden mit derartigen Anlagen gute Abbauleistungen erreicht. In schluffigen und bindigen Erdstoffen kommt es zum Verkleben der Gewinnungsorgane und damit zum Ausfall der Schlitzgeräte. Weiterhin ist aus DE 27 55 677 bekannt, tiefe Erdschlitze durch Loch-an-Loch-Bohrungen herzustellen oder wie in DD 95 816 dar­ gestellt ist, den Erdstoff zwischen zwei nicht ineinander ver­ laufenden Bohrungen durch Greiferschalen zu gewinnen.

Als Nachteile sind die ungenügende Richtungsgenauigkeit bei Auftreten von Inhomogenitäten im Gebirge und die geringe Schlitzleistung zu nennen.

Schließlich sind Schlitzgeräte bekannt geworden, die nach dem Prinzip der Stichsäge, der Seilsäge oder mit umlaufenden Schrämketten arbeiten. Derartige technische Lösungen sind in DD 82 313, DE 13 00 072 und US 36 45 101 beschrieben. Sie be­ sitzen den Nachteil, daß in bindigen Erdstoffen in Geröllhori­ zonten oder bei Gesteinseinlagerungen mit großen Kantenlängen der Abbaufortschritt stark zurückgeht oder der Geräteumsatz unwirtschaftlich wird. Mit zunehmender Teufe sind außerdem große seitliche Kräfte infolge von Inhomogenitäten im Gebirge oder infolge der Reaktionskräfte an den Schneidorganen zu er­ warten, die zu starken Biegemomenten an den Führungsorganen der Schlitzgeräte und zu Richtungsänderungen gegenüber der angestrebten Schlitzebene führen können.

Die technischen Lösungen weisen darüber hinaus eine ganze Reihe von Reibpaarungen auf, die der Stützflüssigkeit ausge­ setzt sind. Da diese beim Abbauprozeß verstärkt mit Fest­ stoffteilchen angereichert ist, kommt es zu einem hohen Verschleiß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellung tiefer Erdschlitze effektiver zu gestalten, insbesondere lange Förderzeiten und hohen Verschleiß zu mindern sowie hohe Schlitzleistungen bei der Errichtung unterirdischer Wände zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schrämgerät für den Abbau bindiger, schluffiger und geröllhaltiger Erdstoffe zur Her­ stellung tiefer Erdschlitze bei hydraulischer Stützung der Schlitzstöße zu entwickeln, das sich bei kontinuierlichem Abbau und Abförderung des Schrämgutes durch geringe seitliche Kräfte infolge von Inhomogenitäten im Gebirge oder infolge von Reaktionskräften an den Schneidorganen ausgezeichnet und dadurch Biegemomente an den Führungsorganen verursacht sowie eine hohe Richtungsgenauigkeit gewährleistet. Darüber hinaus weist die technische Lösung nur eine Lagerstelle auf, die das Problem der Abdichtung gegenüber der Stützflüssigkeit vereinfacht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem das Schrämgerät aus einem zylinderförmigen Werkzeugträger be­ steht, der mit mehreren Reihen von Werkzeughalterungen be­ stückt ist, in die je nach Erdstoffart verschiedene Schräm- oder Reißwerkzeuge eingesetzt werden können und der von einem in der Schrämwalze angeordneten Hydraulikmotor mit nachge­ schaltetem Getriebe angetrieben wird. Die Schrämwalze wird an einem kräftigen Kragarm fliegend gelagert, wobei der Frei­ schnitt der Abstützorgane durch eine geringe Schrägstellung der Schrämwalze gegenüber der Schlitzebene erreicht wird. Über den Kragarm erfolgt die Energiezuführung für den An­ triebsmotor. Der Kragarm ist starr über einen kräftigen Aus­ leder mit einem Führungswagen verbunden. Die an den Werkzeugen auftretenden Reaktionskräfte werden von Stützelemente, die am Ausleger angeordnet sind, auf die Stöße des Erdschlitzes über­ tragen.

Durch partielles Ausfahren der Stützelemente mit Hilfe von Hydraulikzylindern oder durch kraft- bzw. formschlüssige Stellglieder wird das Schrämgerät in der horizontalen Ebene gesteuert und das seitliche Abdriften infolge der Schrägstel­ lung der Schrämwalze oder beim Auftreten von Inhomogenitäten im Gebirge verhindert.

Im Innern des Auslegers sind zweckmäßigerweise die Hydraulik­ pumpe, der Pumpenmotor, die Steuerelemente und der Ölkühler für den Antrieb des Schrämmotors untergebracht.

Am Führungswagen sind mehrere kammförmige Reinigungselemente angebracht, die zwischen die Werkzeugreihen der Schrämwalze greifen und anhaftende Erdstoffreste entfernen.

Das von den Werkzeugen gelöste Schrämgut wird nach dem Werk­ zeugauslauf in den mit einer Stützflüssigkeit gefüllten Erd­ schlitz ausgetragen. Das zur Schlitzsohle absinkende Schräm­ gut wird durch den als Airlift-Anlage ausgebildeten Stütz­ pfahl zur Tagesoberfläche gefördert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 den Querschnitt der Schrämwalze,

Fig. 2 die Seitenansicht des Schrämgerätes.

Das Schrämgerät zur Herstellung tiefer Erdschlitze besteht in seinen wesentlichen Bauelementen aus einem zylinderförmigen Werkzeugträger 1, der mit mehreren Werkzeughalterungen 2 be­ stückt ist, in die je nach Erdstoffart Schräm- oder Reißwerk­ zeuge 3 eingesetzt werden. Der Antrieb der Schrämwalze 4 wird von einem Hydraulikmotor 5 über ein Planetenradgetriebe 6 vor­ genommen. Der Hydraulikmotor befindet sich im Inneren einer starren Achse 7, die von einer kräftigen Nabe 8 und einem Kragarm 9 gehalten wird, der die Reaktionskräfte der Schräm­ walze 4 auf das als Ausleger ausgebildete Antriebsgehäuse 10 überträgt, in dem sich der Elektromotor 11 und die Hydraulik­ pumpe 12 zur Erzeugung des Druckölstromes für den Hydraulik­ motor 5 befinden.

Die starre Achse 7 ist gegenüber der Ebene des Erdschlitzes 13 schräg angeordnet, wodurch der Freischnitt von Nabe 8 und Krag­ arm 9 gewährleistet wird. Die Stirnwand 14 der Schrämwalze trägt mehrere Werkzeuge 15 für den seitlichen Freischnitt und die Zap­ fen 16 zur Aufnahme der Planetenräder 17. Das Hohlrad 18 und der Lagerstützring 19 werden von der Scheibe 20 getragen, die lösbar mit der starren Achse 7 verbunden ist.

Die Schrämwalze 4 ist durch Wälzlager 21 gelagert und mit einer Dichtung 22 zur Verhinderung des Eindringens von Stützflüssig­ keit 23 in das Walzeninnere versehen.

Zur Beseitigung von Schrämgut 24, das zwischen den Schrämwerk­ zeugen 3 anhaftet, werden mehrere Reinigungsdorne 25 vorgesehen, die über einen Stützarm 26 mit dem Führungswagen 27 verbunden sind und in die Werkzeugzwischenräume eingreifen. Am Führungs­ wagen 27 ist auch das Antriebsgehäuse 10 mit der Hubeinrich­ tung 28 und dem verstellbaren Abstützelement 29 angeschlagen.

Dieses Stützelement 29 besteht aus einer Fußplatte 30 und einem Stellglied 31 und überträgt horizontale Reaktionskräfte auf den Abbaustoß 32 des Schlitzes.

Die Vertikalführung des Schrämgerätes erfolgt durch einen Führungspfahl 33, in dem sich auch das Förderrohr der Airlift- Anlage befindet.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Werkzeugträger
2 Werkzeughalterung
3 Schräm-, Reißwerkzeug
4 Schrämwalze
5 Hydraulikmotor
6 Planetenradgetriebe
7 Starre Achse
8 Nabe
9 Kragarm
10 Antriebsgehäuse
11 Elektromotor
12 Hydraulikpumpe
13 Erdschlitz
14 Stirnwand
15 Werkzeug
16 Zapfen
17 Planetenrad
18 Hohlrad
19 Lagerstützring
20 Scheibe
21 Wälzlager
22 Dichtung
23 Stützflüssigkeit
24 Schrämgut
25 Reinigungsdorn
26 Stützarm
27 Führungswagen
28 Hubeinrichtung
29 Abstützelement
30 Fußplatte
31 Stellglied
32 Abbaustoß
33 Führungspfahl.

Claims (1)

1. Schrämgerät zur Herstellung tiefer Erdschlitze in bindigen, schluffigen und mit Gerölleinlagerungen versehenen Erd­ stoffen bei hydraulischer Stützung der Schlitzstöße, be­ stehend aus einem an einem Führungspfahl laufenden Füh­ rungswagen, an dem ein als Getriebegehäuse ausgebildeter Ausleger mit Kragarm angeordnet ist, der eine starre Achse zur Aufnahme einer Schrämwalze trägt, die mit Werkzeug­ halterungen für die Aufnahme von Schräm- oder Reißwerk­ zeugen bestückt ist und durch einen in der Achse angeord­ neten Hydraulikmotor über ein Planetengetriebe angetrieben wird, gekennzeichnet dadurch, daß an der Stirnwand (14) der Schrämwalze (4) Werkzeuge (15) zum begradigen des Schlitzstoßes angeordnet sind, daß in die Zwischenräume der Schrämwerkzeuge (3) Reinigungs­ dorne (25) eingreifen, die an einem mit dem Führungswagen (27) verbundenen Stützarm (26) befestigt sind, wobei die an den Werkzeugen (3, 15) auftretenden Horizontalkräfte über eine verstellbare Fußplatte (30) in die Stöße des Erdschlitzes eingetragen werden und durch Schrägstellung der starren Achse (7) ein Freischnitt des Kragarmes (9) erfolgt.