DE8717189U1 - Tunnel boring machine with undercutting roller drilling tools - Google Patents
Tunnel boring machine with undercutting roller drilling toolsInfo
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Description
4300 Ettan 13 (Kray)4300 Ettan 13 (Kray)
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09.03.1987 A8/6/87 Hä/Gs09.03.1987 A8/6/87 Ha/Gs
Streckenvortriebsmaschine mit hinterschneidend arbeitenden RöllenbohrwerkzeugenTunnel boring machine with undercutting roller drilling tools
Die Erfindung betrifft eine Streckenvortriebsmaschine mit zwei an Tragarmen hinterschneidend angeordneten und einem insgesamt drehbaren Maschinenköpf zugeordneten Rollenbohrwerkzeügen und Spahnäggregäten zum Abspannen an den Streckenstößen und Aggregaten zum Verfahren in Streckenlängsrichtung.The invention relates to a tunnel boring machine with two roller drilling tools arranged on support arms in an undercut manner and associated with a machine head that can be rotated as a whole, and chipping units for bracing at the tunnel joints and units for moving in the longitudinal direction of the tunnel.
Derartige Streckenvortriebsmaschinen sind aus der DE-OS 31 40 707 bekannt und zeichnet sich dadurch aus, daß sie ein Auffahren von Strecken mit Hilfe von hinterschneidend arbeitenden Rollenbohrwerkzeugen ermöglichen. Diese hinterschneidend arbeitenden Rollenbohrwerkzeuge greifen von einem vorher hergestellten Vor-Such tunnel boring machines are known from DE-OS 31 40 707 and are characterized by the fact that they enable tunnels to be driven using undercutting roller boring tools. These undercutting roller boring tools grip a previously manufactured pre-
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bohrloch aus am Gebirge an und beeinflussen bzw< bean= sprUchen das Gebirge Von dörtäus bis zu den Strecken* stoßen bzw* 2ur Firste hin. Auf diese Art und Weise iköntien Strecken sowohl mit einem runden Querschnitt wie auch einem bogenförmigen Querschnitt hergestellt wer= den. Auch von der Größe hei? ist eine Anpassung ohne großen Aufwand möglich. Allerdings hat sich herausgestellt, daß die Herstellung des Vorbohrlöches mit einem Verhältnismäßig großen Durchmesser sehr aufwendig ist Und nur schwierig zeitlich parallel zum Arbeiten der Rollenbohrwerkzeuge hergestellt werden kann. Nachteilig ist vor allem, daß der Bohrvorgang hohe Andruckkräfte erfordert, so daß die Maschinen nur mrt ausreichender Versparinung gleichzeitig auch für das Herstellen des Vorbohrloches zur Verfügung stehen.The boreholes are attached to the rock and influence or stress the rock from the top to the sections or roofs. In this way, sections can be made with both a round cross-section and an arched cross-section. The size can also be adjusted without great effort. However, it has been found that making the pilot hole with a relatively large diameter is very complex and difficult to do at the same time as the roller drilling tools are working. The main disadvantage is that the drilling process requires high pressure forces, so that the machines are only available for making the pilot hole at the same time with sufficient savings.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ohne Vorbohrloch arbeitende Streckenvortriebsmaschine mit hinterschneidenden Rollenbohrwerkzeugen zu schaffen*The invention is based on the object of creating a tunnel boring machine with undercutting roller drilling tools that works without a pilot hole*
Die Aufgabe wird erfihdungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tragarme mit den Rollenbohrwerkzeugen gegeneinander versetzt verschwenkbar am Haschinenköpf angeordnet sind.The object is achieved according to the invention in that the support arms with the roller drilling tools are arranged offset from one another and pivotable on the machine head.
Durch die besondere Anordnung und Ausbildung der Tragarme mit den Rollenbohrwerkzeugen ist sichergestellt, daß ein Zusammenschwenken über die Stfeckenachse hinaus ohne gegenseitige Berührung erfolgen kann. Damit kann der Maschinenkopf bei zusammengeschwenkten Tragarmen jeweils um das notwendige Hinterschneidmaß verfahren werden, um dann bei Anlaufen ein einwandfreies Arbeiten der Rollenbohrwerkzeuge zu gewährleisten. Die TragarmeThe special arrangement and design of the support arms with the roller drilling tools ensures that they can be swivelled together beyond the axis of the tool without mutual contact. This means that the machine head can be moved by the necessary undercutting dimension when the support arms are swivelled together, in order to ensure that the roller drilling tools work perfectly when starting up. The support arms
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s&lbst mit den angesetzten Rollenbohrwerkzeugen sind aufgrund der Versetzten Anordnung in beide Richtungen verschwenkbar, ohne sich im geringsten beeinflussen zu können und dabei dennoch ein sicheres Hinterschneiden des Gebirges jeweils zu erreichen. Der Maschinenköpf wird insgesamt gedreht, während die Rollenbohrwerkzeuge langsam nach außen gedrückt werden. Während des gesamten Arbeitsvorganges ist die hiriterschneidende Arbeitsweise der Rollenbohrwerkzeuge gewährleistet.Even with the roller drilling tools attached, they can be swiveled in both directions due to the offset arrangement without being able to influence each other in the slightest, while still achieving a safe undercut into the rock. The machine head is rotated as a whole, while the roller drilling tools are slowly pushed outwards. The roller drilling tools' continuous cutting operation is guaranteed throughout the entire work process.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung sind die Tragarme parallel zueinander beidseitig der gedachten Mittellinie des Maschinenkopfes verlaufend und aufeinander zuweisend angeordnet. Dadurch ist eine günstige versetzte Anordnung der Tragarme mit den Rollenbohrwerkzeugen gewährleistet, so daß dem geschilderten Ver^ fahren entsprechend gearbeitet werden kann, ohne daß sich die Rollenbohrwerkzeuge gegenseitig beeinflussen bzw. ein Verfahren der Streckenvortriebsmaschine um das angestrebte Hinterschneidmaß zu hindern.According to an expedient embodiment of the invention, the support arms are arranged parallel to each other on both sides of the imaginary center line of the machine head and facing each other. This ensures a favorable offset arrangement of the support arms with the roller drilling tools, so that the process described can be carried out without the roller drilling tools influencing each other or preventing the tunnel boring machine from moving by the desired undercut dimension.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung sieht vor, daß die Tragarme über Arbeitszylinder verschwenkbar sind. Die Arbeitszylinder sind dabei so angeordnet, daß sie die Tragarme sicher verschwenken, ohne selbst durch das Gebirge oder herabfallende Steine gefährdet zu sein. Vorzugsweise werden als solche Arbeitszylinder Hydraulikzylinder eingesetzt, was schön deshalb vorteilhaft ist, weil für das Abspannen und das Verfahren Hydraulikaggregate zum Einsatz kommen.Another practical design provides that the support arms can be swiveled using working cylinders. The working cylinders are arranged in such a way that they swivel the support arms safely without being endangered by the rock or falling stones. Hydraulic cylinders are preferably used as such working cylinders, which is advantageous because hydraulic units are used for the tensioning and the movement.
Ein genaues Schneiden des Streckenquerschnittes ist insbesondere dadurch gewährleistet, daß die Schwenk-An accurate cutting of the track cross-section is ensured in particular by the fact that the swivel
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s? punkte der Tragarme an der Peripherie des MaSchinerifcöp-s? points of the support arms on the periphery of the machine operator
fes liegen. Die Tragarme können somit beispielsweise um 90° vefschwenkt w§rden, wobei trotzdem ein einwandfreies Arbeiten gewährleistet ist, weil die Rollenbohrwerkaouge durch die Tragarme hinterschneidend gehalten wer-' \ den. Eine ausreichende Abstützung erfahren sie dabeiThe support arms can thus be swivelled by 90°, for example, while still ensuring perfect operation because the roller boring machine eyes are held in place by the support arms. They are given sufficient support
a durch die Arbeitszylinder, wobei gemäß einer Weiteren a by the working cylinders, whereby according to a further
Ausbildung vorgesehen ist, daß die Tragarme um mehr als 90° um ihren Schwenkpunkt schwenkbar ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, den Streckendurchmesser jeweils so groß zu schneiden, daß die Streckenvortriebsmaschine entsprechend genau verfahrbar ist. Es ist aber auch möglich, den Streckendurchmesser größer zu wählen, weil die Tragarme mit den Rollenbohrwerkzeugen entspre-' chend weit ausgefahren werden können. Vorteilhaft ist dabei, daß durch dieses einfache unterschiedlich weite Ausschwenken der Rollenbohrwerkzeuge eine beliebige Variation des Streckendurchmessers erreicht werden kann. IThe design provides that the support arms can be pivoted by more than 90° around their pivot point. This makes it possible to cut the diameter of the tunnel so large that the tunnel boring machine can be moved with the appropriate precision. However, it is also possible to choose a larger diameter because the support arms can be extended accordingly with the roller drilling tools. The advantage here is that any variation in the diameter of the tunnel can be achieved by simply pivoting the roller drilling tools to different distances. I
, Eine besonders günstige Einleitung der Kräfte ist gegeben, wenn die Arbeitszylinder die Tragarme nach außen drückend angeordnet sind. Für diese Zeitspanne arbeitet die größere Kolbenfläche, während für das leichtere Einfahren der Tragarme die kleinere Fläche beim Arbeitszylinder zur Verfugung steht., A particularly favourable introduction of the forces is achieved when the working cylinders are arranged so that the support arms are pushed outwards. During this period, the larger piston surface is working, while the smaller surface of the working cylinder is available for the easier retraction of the support arms.
Ein Arbeiten beider Rollenbohrwerkzeuge ohne gegenseitige Beeinflussung ist weiter dadurch gesichert, daß die Tragarme eine über dem Radius des Maschinenkopfes liegende Länge aufweisen. Dadurch ist ein vollständiges Schneiden des Gebirgskernes während des Betriebes d^r Streckenvortriebsmaschine erreicht.The fact that both roller drilling tools work without influencing each other is further ensured by the fact that the support arms are longer than the radius of the machine head. This allows the rock core to be completely cut during operation of the tunnel boring machine.
Die Erfindung zeichnet sich durch einen hohen technischen Fortschritt aus, der insbesondere dadurch erreicht wird, daß auf die Herstellung eines Vorbohrloches völlig verzichtet werden kann. Erreicht wird dadurch nicht nur eine Zeitersparnis, sondern insbesondere kann auf die sonst notwendige hohe Abspannung der Streckenvortriebsmaschine an den Streckenstößen verzichtet werden. In der Regel reicht nun das Gewicht der Streckenvortriebsmaschine aus, um einen einwandfreien Betrieb bzw. eine Hereingewinnung des Gebirges im Ortsbrustbereich zu erreichen.The invention is characterized by a high level of technical progress, which is achieved in particular by the fact that the production of a pilot hole can be completely dispensed with. This not only saves time, but in particular means that the otherwise necessary high bracing of the tunnel boring machine at the tunnel joints can be dispensed with. As a rule, the weight of the tunnel boring machine is now sufficient to ensure flawless operation and to extract the rock in the tunnel face area.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:The invention is explained further below with reference to the drawing.
Fig. 1 bis Prinzipskizzen mis unterschiedlicher Stel-1^" lung der Tragarme einer nur angedeuteten Streckenvortriebsmaschine,Fig. 1 to Principle sketches with different positions of the support arms of a tunnel boring machine,
Fig. 4 eine Vorkopfansicht der Streckenvortriebsmaschine ,Fig. 4 a front view of the tunnel boring machine,
Fig. 5 die unterschiedliche Stellung der Tragarme bei sich drehendem Maschinenkopf, undFig. 5 the different positions of the support arms with the machine head rotating, and
Fig. 6 einen Maschinenkopf mit über 90° ausgefahrenen Tragarmen.Fig. 6 a machine head with support arms extended over 90°.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine nur angedeutetä Streckenvortriebsmaschine 1 mit Maschinenikopf 2, die in einer Strecke 3 ohne Abspannung an den Streckenstößen 4 in Richtung Ortsbrust 5 verfahrbai" ist,Fig. 1 to 3 show an only indicated tunnel boring machine 1 with machine head 2, which can be moved in a section 3 without bracing at the section joints 4 in the direction of the tunnel face 5.
I I III I Il >> II III I II >>
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Der Maschinenkopf 2 ist mit zwei Tragarmen 7, 9 und Rollenbohrwerkzeugen 8, 10 bestückt. Die Tragarme 7, 9 werden über Arbeitszylinder 11 um ihre Schwenkpunkte 12, 13 in Richtung Streckenstoß bzw. umgekehrt verschwenkt. The machine head 2 is equipped with two support arms 7, 9 and roller drilling tools 8, 10. The support arms 7, 9 are pivoted about their pivot points 12, 13 in the direction of the line joint or vice versa via working cylinders 11.
Die Schwenkpunkte 12, 13 liegen an der Peripherie dev Maschinenkopfes 2 und, wie Fig. 4 zeigt, um die Mittellinie 15 gegeneinander versetzt angeordnet. Die Länge der Tragarme 7, 9 ist so gewählt, daß sie etwas über dem Radius des Maschinenkopfes 2 liegt. Fig. 4 verdeutlicht insbesondere auch die Anordnung der Schwenkpunkte 12, 13 an der Peripherie 14 des Maschinenkopfes 2.The pivot points 12, 13 are located on the periphery of the machine head 2 and, as shown in Fig. 4, are offset from one another around the center line 15. The length of the support arms 7, 9 is selected so that it is slightly above the radius of the machine head 2. Fig. 4 also shows in particular the arrangement of the pivot points 12, 13 on the periphery 14 of the machine head 2.
Fig. 5 verdeutlicht in welcher Lage sich die Tragarme 7', 91 nach einer halben Umdrehung des Maschinenkopfes 2 befinden.Fig. 5 shows the position of the support arms 7', 9 1 after half a rotation of the machine head 2.
Fig. 6 schließlich zeigt wiederum einen nur angedeuteten Maschinenkopf 2, bei dem die Tragarme 7, 9 mit den Rollenbohrwerkzeugen 8, 10 um mehr als 90° ausgeschwenkt sind. Hiermit wird verdeutlicht, daß durch unterschiedlich weites Ausschwenken der Rollenbohrwerkzeuge 8, 10 ein recht variabler Streckendurchmesser erreicht werden kann. Entsprechend lassen sich auch unterschiedliche Streckenprofile herstellen durch entsprechende Steuerung der Arbeitszylinder 11 (Ein- und Ausfahren während der Drehung des gesamten Maschinenkopfes 2) .Finally, Fig. 6 shows a machine head 2 that is only indicated, in which the support arms 7, 9 with the roller drilling tools 8, 10 are swiveled out by more than 90°. This makes it clear that a very variable track diameter can be achieved by swiveling the roller drilling tools 8, 10 to different extents. Accordingly, different track profiles can also be produced by appropriately controlling the working cylinders 11 (extending and retracting during rotation of the entire machine head 2).
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Claims (7)
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| DE8717189U1 true DE8717189U1 (en) | 1988-04-07 |
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Family Applications (1)
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| DE8717189U Expired DE8717189U1 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Tunnel boring machine with undercutting roller drilling tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8717189U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991018185A1 (en) * | 1990-05-14 | 1991-11-28 | Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH | Method and machine for excavating drifts, tunnels, stopes, caverns or the like |
| DE4131132A1 (en) * | 1991-09-19 | 1993-03-25 | Becker Walter Gmbh | Roadway or tunnel driving machine - has jibs of length and swivel action for tool cut surfaces intersecting at specified angle |
-
1987
- 1987-03-25 DE DE8717189U patent/DE8717189U1/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991018185A1 (en) * | 1990-05-14 | 1991-11-28 | Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH | Method and machine for excavating drifts, tunnels, stopes, caverns or the like |
| US5340199A (en) * | 1990-05-14 | 1994-08-23 | Hdrk Mining Research Limited | Method and machine for excavating drifts, tunnels, stopes, caverns or the like |
| DE4131132A1 (en) * | 1991-09-19 | 1993-03-25 | Becker Walter Gmbh | Roadway or tunnel driving machine - has jibs of length and swivel action for tool cut surfaces intersecting at specified angle |
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