EP2500514A2 - Method and device for expansion work during tunnel construction - Google Patents

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EP2500514A2
EP2500514A2 EP12001082A EP12001082A EP2500514A2 EP 2500514 A2 EP2500514 A2 EP 2500514A2 EP 12001082 A EP12001082 A EP 12001082A EP 12001082 A EP12001082 A EP 12001082A EP 2500514 A2 EP2500514 A2 EP 2500514A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chisel
cone
rock
housing
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12001082A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Glatzle
Hilmar Dipl.-Ing. Fewson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baresel GmbH
GTA Maschinensysteme GmbH
Original Assignee
Baresel GmbH
GTA Maschinensysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baresel GmbH, GTA Maschinensysteme GmbH filed Critical Baresel GmbH
Publication of EP2500514A2 publication Critical patent/EP2500514A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/18—Mining picks; Holders therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D19/00—Provisional protective covers for working space
    • E21D19/04—Provisional protective covers for working space for use in drifting galleries
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/01—Methods or apparatus for enlarging or restoring the cross-section of tunnels, e.g. by restoring the floor to its original level

Definitions

  • the invention relates to a method for rehabilitation and extension of existing tunnel profiles, in which after an optional disassembly of an inner shell of the tunnel to be rehabilitated in a further step, the outer rock is removed.
  • the invention relates to a chisel for equipping an automatic hammer used for rehabilitation and expansion of existing tunnel profiles for carrying out this method and a mobile enclosure with a stud and a lining for temporarily secured areas, especially for tunnel cross-sections which are not subject to traffic during the renovation of existing ones Tunnel profiles, in which the enclosure is designed as a supporting framework for receiving units serving for the propulsion.
  • the inventive method is particularly well suited for the rehabilitation of railway tunnels. Due to tunnel damage, changing operating conditions or newly imposed guidelines and standards, the need for refurbishment of existing tunnels is considerable. Of particular importance for the choice of a suitable construction measure for the rehabilitation, renewal or expansion of an existing tunnel are the expected levels of intervention in traffic, especially in railway operations. Interruptions or diversions should be avoided as strictly as possible. Especially with single-tracked or reduced during the construction of a track double-railed tunnels renovation work such as a profile widening with arched outbreaks and production of an inner shell so far only possible with complete blockage of the tunnel due to the cramped space. In practice it has become Tunnel expansion established a tool combination of hydraulic hammers and drills. The old vault and its back packing are mechanically broken.
  • this object is achieved in that the rock to be removed is first perforated in sections by means of a plurality of bores and that the rock is subsequently released and / or split off by a splitting action exerted on the bores via an automatic hammer equipped with a conically designed bit.
  • the old inner shell of the tunnel to be rehabilitated is removed.
  • This is usually z. B. made of natural stones or brick and is torn by means of hydraulic hammers.
  • the extension of the profile then takes place by removing the rock.
  • a partial perforation of the rock in the region to be removed takes place by producing a plurality of bores.
  • These are then used as a starting point for the targeted use of an automatic hammer.
  • a particularly accurate profile extension can be achieved by ensuring the separation of a largely exact amount of rock. All work can be carried out while the traffic is running without any blocking break or other obstruction, since the space required for the procedure is particularly low.
  • the use of the automatic hammers to loosen the rock is advantageously controlled so that slipping or flying rock does not interfere with railway operation through the tunnel-in-tunnel system.
  • the bit has a cone whose front end is smaller than the diameter of the borehole and whose rear end is larger than the diameter of the borehole.
  • the bit at the front end of the cone has a diameter of about 100 mm and / or at the rear end of the cone has a diameter of about 220 mm in order to achieve the effects mentioned.
  • the cone extends over a certain amount in the region of the front end of the chisel. It is envisaged in this context that the length of the cone is about 500 mm.
  • the bit is formed at its front end as a flat chisel or has such a flat chisel.
  • the object according to the invention is achieved in that the aggregate used is at least one automatic hammer, which is arranged to be movable on a carriage arranged on a console in the longitudinal direction and / or in the transverse direction.
  • Such housing serves on the one hand as protection of the remaining free for vehicles residual tunnel cross-section and on the other hand as a basis and support structure for various propulsion units serving such.
  • one or more automatic hammers are provided, which are movable on the housing. Serves for this purpose a carriage positioned on a console, to which this automatic hammer is assigned and which is arranged to be adjustable in the longitudinal direction and / or in the transverse direction.
  • a hammer proves to be particularly agile and flexible, because all workspaces are accessible and if possible over the entire length as the entire scope of the mobile housing.
  • an unlimited number of aggregates can be used in parallel in this way.
  • a plurality of consoles are arranged laterally and / or on the housing.
  • the enclosure has three such consoles, each with an automatic hammer, each one console side and a top of the housing arranged.
  • These brackets can be rigid or in turn movable.
  • At least one axis of rotation is provided between the console or the carriage and the multi-function arm.
  • the multi-function can be rotated together with this at its opposite end associated automatic hammer.
  • At least one pivot axis is provided between the console or the carriage and the multi-function arm.
  • the multi-function arm with hammer is pivoted in this way about an axis that is assigned to either the console or on this adjustable slide.
  • the invention is characterized in particular by the fact that a method and a device for the rehabilitation and extension of existing tunnel profiles are created, which allow in several ways new ways in the rehabilitation of tunnels.
  • Even rock of maximum hardness can be degraded in the process of the invention by way of splitting, without causing an impairment of the traffic in the tunnel.
  • the rock is then selectively dismantled by automatic hammers.
  • Such a hammer is equipped as a machining tool with a chisel as a splitting tool, which in turn has a cone to improve the wedge or gap effect.
  • a hammer in turn is according to the invention on a mobile housing, positioned on a so-called "tunnel in the tunnel and on a multi-function arm arbitrarily swivel and rotatable and additionally on a carriage in the longitudinal direction and / or in the transverse direction arbitrarily adjustable on the housing.
  • the battered multifunction arms for the hammers can thus be additionally adjusted in height on the protective housing. Furthermore, a pivoting of the attachment point for the multi-function can be done.
  • FIG. 1 shows the section of a mobile housing 1, consisting of a stud 3 and panels 4.
  • a mobile housing 1 On the mobile housing 1 is in this illustration next to the platform 21 a trained as an automatic hammer 5, laterally positioned on the housing 1 unit 2 can be seen.
  • the hammer 5 is assigned to a multi-function arm 9.
  • the latter is associated with the carriage 10, which in turn is arranged on the bracket 6 in the transverse direction to the longitudinal axis 24 movable.
  • the bracket 6 is in this embodiment of the invention in the direction of the longitudinal axis 24 on the Housing 1 adjustable.
  • a pivot axis 12 is located at the upper end 25 of the carriage 10. It thus takes place a pivoting of the attachment point of the multi-function arm 9 in order to represent its movements even shorter and more compact.
  • FIG. 2 the enclosure 1 is shown with a located on the console 6 in its lowest position carriage 10 so that the corresponding applies to the multifunction arm 9 together with automatic hammer 5 and chisel 15, so that the sole 5 can be reached via the hammer 5.
  • Cylinders 26, 27, 28 ensure the various adjustment possibilities of the carriage 10 or of the multifunction arm 9.
  • FIG. 3 shows an enclosure 1 with the panel 4 and a unit 2 arranged thereon in a rear position. More precisely, is located at the top 13 of the housing 1 a permanently installed here console 6. On this console 6, a carriage 10 is transverse to the longitudinal axis 24 of the housing 1 adjustable or movable.
  • the reference numerals 11 and 22 respectively denote the axes.
  • the unit is in the out FIG. 4 in a forward position.
  • the carriage 10 together with the unit 2 is moved accordingly in the longitudinal axis direction 24 to the front to edit the mountains 8.
  • FIG. 6 shows in addition the side view of a housing 3 with the arranged on the top 13 aggregate 2.
  • the carriage 10 in the longitudinal direction 24 of the housing 1 is movably positioned. Thanks to the Caribbeanspiels diverse cylinder 33, 34 and the rotation and pivoting possibilities about the axes 11, 22 and 35 can be achieved with the automatic hammer 5 and the chisel 15 almost any position and solved in accordance with rock or split off.
  • FIGS. 7 and 8 An alternative embodiment of this show the FIGS. 7 and 8 , There, a console 6 is positioned laterally on the housing 1. About the carriage 10, the unit 2 together with the drill arm 9 is maximally between the rear in position FIG. 7 rear and the front position in FIG. 8 traversable. Thus, positions are high up, as in FIG. 7 illustrated, or in the area of the sole, as in FIG. 8 shown, realizable.
  • FIG. 9 Subject of FIG. 9 is a chisel 15.
  • the chisel 15 is received with its rear end 29 of the automatic hammer, not shown here, including the constriction 31 is used.
  • the focus is here on the front end 30 of the chisel 15, where a cone 16 is located.
  • the cone 16 extends between its front end 17 and its rear end 18 evenly between the two diameters d1 and d2, preferably in a ratio of 1.0 / 2.2, in order to realize a favorable effect in the splitting of the rock.
  • At the tip 32 of the bit 15 is a striking bit 19 instead of a round tip to chisel away small bumps can.

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Abstract

The method involves eroding an outer rock after removal of an inner shell of a to-be rehabilitated tunnel. The rock is perforated in sections by bore holes. The rock is loosened and/or removed by gap effect exerted on the bore holes by an automatic hammer (5) with a conical chisel (15). The bore holes are annularly arranged at each other. The chisel is formed as a flat chisel at a front end of a cone, where diameter of the front end is smaller than bore hole diameter, and diameter of a rear end of the cone is larger than the bore hole diameter. An independent claim is also included for a mobile enclosure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung und Erweiterung bestehender Tunnelprofile, bei dem nach einer ggf. erfolgten Demontage einer inneren Schale des zu sanierenden Tunnels in einem weiteren Arbeitsschritt das äußere Gestein abgetragen wird.The invention relates to a method for rehabilitation and extension of existing tunnel profiles, in which after an optional disassembly of an inner shell of the tunnel to be rehabilitated in a further step, the outer rock is removed.

Außerdem betrifft die Erfindung einen Meißel zur Bestückung eines zur Sanierung und Erweiterung bestehender Tunnelprofile dienenden automatischen Hammers zur Durchführung dieses Verfahrens und eine mobile Einhausung mit einem Ständerwerk und einer Verkleidung für temporär zu sichernde Bereiche, insbesondere für für den Verkehr freibleibende Tunnelquerschnitte im Rahmen der Sanierung bestehender Tunnelprofile, bei der die Einhausung als Traggerüst zur Aufnahme von für den Vortrieb dienenden Aggregaten ausgebildet ist.Moreover, the invention relates to a chisel for equipping an automatic hammer used for rehabilitation and expansion of existing tunnel profiles for carrying out this method and a mobile enclosure with a stud and a lining for temporarily secured areas, especially for tunnel cross-sections which are not subject to traffic during the renovation of existing ones Tunnel profiles, in which the enclosure is designed as a supporting framework for receiving units serving for the propulsion.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist speziell für die Sanierung von Eisenbahntunneln gut geeignet. Aufgrund von Tunnelschäden, sich verändernder Betriebsbedingungen oder neu auferlegten Richtlinien und Normen ist der Sanierungsbedarf an bestehenden Tunneln erheblich. Von besonderer Bedeutung für die Wahl einer geeigneten Baumaßnahme zur Sanierung, Erneuerung oder Aufweitung eines bestehenden Tunnels sind die zu erwartenden Ausmaße des Eingriffs in den Verkehr, vor allem bei Bahnbetrieb. Unterbrechungen oder Umleitungen sind dabei möglichst strikt zu vermeiden. Gerade bei eingleisigen oder während der Bauarbeiten auf ein Gleis reduzierten zweigleisigen Tunneln sind aufgrund der beengten Platzverhältnisse Sanierungsarbeiten wie eine Profilaufweitung mit Gewölbeausbrüchen und Herstellung einer Innenschale bisher nur bei kompletter Sperrung des Tunnels möglich. In der Praxis hat sich bei der Tunnelaufweitung eine Werkzeugkombination aus Hydraulikhämmern und Bohrgeräten etabliert. Dabei werden das alte Gewölbe und dessen Hinterpackung mechanisch ausgebrochen. Anschließend erfolgt eine Sprengung des Gebirges für die Aufweitung. Die Anwendung von Sprengmitteln ist aber insbesondere im Tunnelbau stets mit einem hohen Risiko verbunden, das sich massiv auf die Sperrzeiten des Bahnbetriebes auswirkt, weil selbstverständlich während der Vorbereitung und Durchführung der Sprengungen keine Züge den Tunnel passieren dürfen. Eine wirtschaftliche Alternative zum Sprengen existiert insbesondere bei Arbeiten im Felsgestein ab etwa 80 MPa Gesteinsfestigkeit bisher nicht, während bei Felsgestein von niedrigerer Druckfestigkeit ggf. noch der Einsatz von Fräsen in Frage kommt. Bei den Sprengverfahren sind jedoch massive Eingriffe in den Bahnverkehr durch die entsprechenden Sicherungsmaßnahmen und Sperrzeiten während der Vorbereitung und Durchführung der Arbeiten unumgänglich. Aus der DE 10 2006 044 733 ist eine mobile Einhausung für für den Verkehr freibleibende Tunnelquerschnitte im Rahmen der Sanierung bestehender Tunnelprofile bekannt. Eine solche Einhausung ist als Traggerüst zur Aufnahme von für den Vortrieb dienenden Aggregaten ausgebildet. Dieser "Tunnel im Tunnel" bietet aber selbstverständlich auch keine Absicherung gegen die beschriebenen Nachteile rund um die Vorbereitung und Durchführung der Sprengungen.The inventive method is particularly well suited for the rehabilitation of railway tunnels. Due to tunnel damage, changing operating conditions or newly imposed guidelines and standards, the need for refurbishment of existing tunnels is considerable. Of particular importance for the choice of a suitable construction measure for the rehabilitation, renewal or expansion of an existing tunnel are the expected levels of intervention in traffic, especially in railway operations. Interruptions or diversions should be avoided as strictly as possible. Especially with single-tracked or reduced during the construction of a track double-railed tunnels renovation work such as a profile widening with arched outbreaks and production of an inner shell so far only possible with complete blockage of the tunnel due to the cramped space. In practice it has become Tunnel expansion established a tool combination of hydraulic hammers and drills. The old vault and its back packing are mechanically broken. Then there is a blasting of the mountains for the expansion. The use of explosives, however, is always associated with a high risk, especially in tunneling, which has a massive effect on the downtime of the railway operations, because, of course, during the preparation and execution of the explosions no trains may pass through the tunnel. An economical alternative to blasting exists in particular when working in rock from about 80 MPa rock strength so far not, while in rock of lower compressive strength may still be the use of milling in question. In the case of explosive methods, however, massive interventions in the rail traffic through the corresponding safeguards and blocking periods during the preparation and execution of the work are unavoidable. From the DE 10 2006 044 733 is a mobile enclosure for non-traffic tunnel cross sections in the context of the rehabilitation of existing tunnel profiles known. Such an enclosure is designed as a support frame for receiving serving for propulsion units. Of course, this "tunnel in the tunnel" does not provide any protection against the described disadvantages around the preparation and execution of the blasting operations.

Von daher stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren und eine zur Sanierung bestehender Tunnelprofile geeignete Vorrichtung zu schaffen, die einen Einsatz weitestgehend ohne Beeinträchtigung des Verkehrs in Tunneln ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a device which is suitable for rehabilitating existing tunnel profiles and which permit deployment as far as possible without impairing traffic in tunnels.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass das abzutragende Gestein mittels einer Mehrzahl von Bohrungen zunächst abschnittsweise perforiert wird und dass das Gestein anschließend durch eine auf die Bohrungen über einen mit einem konisch ausgebildeten Meißel ausgerüsteten automatischen Hammer ausgeübte Spaltwirkung gelöst und/oder abgespalten wird.According to the method, this object is achieved in that the rock to be removed is first perforated in sections by means of a plurality of bores and that the rock is subsequently released and / or split off by a splitting action exerted on the bores via an automatic hammer equipped with a conically designed bit.

Im Rahmen des Verfahrens wird also zunächst, so weit vorhanden, die alte innere Schale des zu sanierenden Tunnels entfernt. Diese ist in der Regel z. B. aus Natursteinen oder Ziegel gemauert und wird mit Hilfe von hydraulischen Hämmern eingerissen. In einem weiteren Schritt erfolgt dann die Erweiterung des Profils durch Abtragen des Gesteins. Hierzu erfolgt zunächst eine abschnittsweise Perforation des Gesteins in dem abzutragenden Bereich durch Herstellung einer Mehrzahl von Bohrungen. Diese werden anschließend als Ausgangspunkt für den gezielten Einsatz eines automatischen Hammers genutzt. Ausgehend von dem Bohrloch kann eine besonders profilgenaue Erweiterung erreicht werden, indem die Abspaltung einer weitgehend exakten Menge von Gestein gewährleistet ist. Sämtliche Arbeiten können dabei bei laufendem Verkehr ohne jegliche Sperrpause oder sonstige Behinderung durchgeführt werden, da der für das Verfahren benötigte Platz besonders gering ist. Der Einsatz der automatischen Hämmer zum Lösen des Gesteins erfolgt darüber hinaus vorteilhafterweise so kontrolliert, dass abrutschendes oder umher fliegendes Gestein den Eisenbahnbetrieb durch das System vom "Tunnel im Tunnel" nicht beeinträchtigt.As part of the process, therefore, so far existing, so the old inner shell of the tunnel to be rehabilitated is removed. This is usually z. B. made of natural stones or brick and is torn by means of hydraulic hammers. In a further step, the extension of the profile then takes place by removing the rock. For this purpose, a partial perforation of the rock in the region to be removed takes place by producing a plurality of bores. These are then used as a starting point for the targeted use of an automatic hammer. Starting from the borehole, a particularly accurate profile extension can be achieved by ensuring the separation of a largely exact amount of rock. All work can be carried out while the traffic is running without any blocking break or other obstruction, since the space required for the procedure is particularly low. In addition, the use of the automatic hammers to loosen the rock is advantageously controlled so that slipping or flying rock does not interfere with railway operation through the tunnel-in-tunnel system.

Die Anordnung der Bohrungen im Rahmen der Perforierung des Gesteins erfolgt nach den Gegebenheiten. Als vorteilhaft ist es anzusehen, wenn Bohrungen kranzförmig zueinander angeordnet werden, sodass eine besonders profilgenaue Erweiterung durchgeführt werden kann. Es versteht sich, dass abhängig von der Festigkeit des zu entfernenden Gesteins ein entsprechender Bohrlochabstand zu wählen ist. Dadurch kann Gestein bis zu einer beliebig hohen Festigkeit gelöst werden, weil eine gezielte Perforation mit anschließendem präzisen Einsatz eines automatischen Hammers zum Abspalten möglich ist. Mehrere z. B. konzentrisch verlaufende Kränze können dabei gerade bei festerem Gestein zur Erhöhung der Wirkung aufeinander abgestimmt werdenThe arrangement of the holes as part of the perforation of the rock takes place according to the circumstances. It is considered advantageous if holes are arranged in a circle to each other, so that a particularly profile-accurate extension can be performed. It is understood that depending on the strength of the rock to be removed, a corresponding borehole spacing is to be selected. As a result, rock can be solved up to an arbitrarily high strength, because a targeted perforation with subsequent precise use of an automatic hammer for splitting is possible. Several z. B. concentric wreaths can be matched to each other just to strengthen the effect of solid rock

In der Folge soll ein Gerät vorgestellt werden, das sich zur Umsetzung des oben genannten Verfahrens besonders gut eignet. Vorrichtungsgemäß ist in diesem Zusammenhang zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe daran gedacht, dass der Meißel einen Konus aufweist, dessen vorderes Ende kleiner als der Bohrlochdurchmesser und dessen hinteres Ende größer als der Bohrlochdurchmesser gewählt ist.Subsequently, a device will be presented, which is particularly well suited for the implementation of the above-mentioned method. Device is in this context to solve the task of the invention It is envisaged that the bit has a cone whose front end is smaller than the diameter of the borehole and whose rear end is larger than the diameter of the borehole.

Es wird damit ein Meißel zur Bestückung eines automatischen Hammers vorgeschlagen, der sich zumindest in seinem vorderen Bereich konisch erweitern sollte. Dank dieser konischen Ausbildung des Meißels können die Bohrlöcher zunächst mit dem Meißel gut angefahren werden, anschließend erfolgt die gezielte Abspaltung des Gesteins unter Ausnutzung des Konus und dessen Geometrie und der dadurch ausgelösten Keil- und Spaltwirkungen.It is thus proposed a chisel for the placement of an automatic hammer, which should expand conically, at least in its front area. Thanks to this conical design of the chisel, the drill holes can first be approached well with the chisel, followed by the targeted separation of the rock, taking advantage of the cone and its geometry and the resulting wedge and slit effects.

Konkret ist daran gedacht, dass der Meißel am vorderen Ende des Konus einen Durchmesser von ca. 100 mm und/oder am hinteren Ende des Konus einen Durchmesser von ca. 220 mm aufweist, um die angesprochenen Wirkungen erreichen zu können.Specifically, it is contemplated that the bit at the front end of the cone has a diameter of about 100 mm and / or at the rear end of the cone has a diameter of about 220 mm in order to achieve the effects mentioned.

Es genügt, wenn sich der Konus über ein bestimmtes Maß im Bereich des vorderen Endes des Meißels erstreckt. Vorgesehen ist in diesem Zusammenhang, dass die Länge des Konus ca. 500 mm beträgt.It is sufficient if the cone extends over a certain amount in the region of the front end of the chisel. It is envisaged in this context that the length of the cone is about 500 mm.

Um kleine Unebenheiten wegmeißeln zu können, ohne den Meißel dabei wechseln zu müssen, ist vorgesehen, dass der Meißel an seinem vorderen Ende als Flachmeißel ausgebildet ist bzw. einen solchen Flachmeißel aufweist.In order to chisel away small bumps, without having to change the chisel, it is provided that the bit is formed at its front end as a flat chisel or has such a flat chisel.

In Bezug auf die mobile Einhausung wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass als Aggregat mindestens ein automatischer Hammer dient, der auf einem auf einer Konsole angeordneten Schlitten in Längsrichtung und/oder in Querrichtung verfahrbar angeordnet ist.With regard to the mobile housing, the object according to the invention is achieved in that the aggregate used is at least one automatic hammer, which is arranged to be movable on a carriage arranged on a console in the longitudinal direction and / or in the transverse direction.

Eine solche Einhausung dient einerseits als Schutz des für Fahrzeuge freizuhaltenden restlichen Tunnelquerschnitts und andererseits als Basis und Traggerüst für diverse dem Vortrieb dienende Aggregate wie z. B. Bohr- und Anger- oder Ladegeräte, Spitzbetonmanipulatoren etc. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Anwendung sind ein oder mehrere automatische Hämmer vorgesehen, die auf der Einhausung verfahrbar sind. Hierzu dient ein auf einer Konsole positionierter Schlitten, dem dieser automatische Hammer zugeordnet ist und der in Längsrichtung und/oder in Querrichtung verstellbar angeordnet ist. Damit erweist sich ein solcher Hammer als besonders wendig und flexibel einsetzbar, weil sämtliche Arbeitsbereiche erreichbar sind und zwar möglichst über die komplette Länge wie den kompletten Umfang der mobilen Einhausung. Darüber hinaus ist letztlich eine unbegrenzte Anzahl von Aggregaten auf diese Weise parallel einsetzbar.Such housing serves on the one hand as protection of the remaining free for vehicles residual tunnel cross-section and on the other hand as a basis and support structure for various propulsion units serving such. B. drilling and Anger or Chargers, Spitzbetonmanipulatoren etc. Within the scope of the application of the invention, one or more automatic hammers are provided, which are movable on the housing. Serves for this purpose a carriage positioned on a console, to which this automatic hammer is assigned and which is arranged to be adjustable in the longitudinal direction and / or in the transverse direction. Thus, such a hammer proves to be particularly agile and flexible, because all workspaces are accessible and if possible over the entire length as the entire scope of the mobile housing. In addition, ultimately, an unlimited number of aggregates can be used in parallel in this way.

Vorzugsweise ist daran gedacht, dass mehrere Konsolen seitlich und/oder auf der Einhausung angeordnet sind. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Einhausung drei solcher Konsolen mit jeweils einem automatischen Hammer auf, jeweils eine Konsole seitlich und eine oben auf der Einhausung angeordnete. Diese Konsolen können starr oder ihrerseits verfahrbar ausgebildet sein.Preferably, it is contemplated that a plurality of consoles are arranged laterally and / or on the housing. In an advantageous embodiment of the invention, the enclosure has three such consoles, each with an automatic hammer, each one console side and a top of the housing arranged. These brackets can be rigid or in turn movable.

Zusätzliche Wendigkeit für die Aggregate wird erreicht, wenn der automatische Hammer über einen Multifunktionsarm mit der Konsole und/oder dem Schlitten verbunden ist. Dessen Bewegungen können besonders kurz und kompakt ausfallen, zumal der Hammer mit samt Multifunktionsarm um eine Achse schwenkbar gelagert ist, die entweder der Konsole oder dem auf dieser verstellbaren Schlitten zugeordnet ist. Damit ist der Platzbedarf unter den ohnehin beengten Bedingungen, die bei einer Tunnelsanierung herrschen, besonders gering.Additional maneuverability for the units is achieved when the automatic hammer is connected to the console and / or carriage via a multifunction arm. Its movements can be particularly short and compact, especially since the hammer with its multi-function arm is pivotally mounted about an axis, which is assigned to either the console or on this adjustable slide. Thus, the space required under the already cramped conditions that prevail in a tunnel renovation, especially low.

Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass zwischen der Konsole bzw. dem Schlitten und dem Multifunktionsarm mindestens eine Drehachse vorgesehen ist. Damit kann der Multifunktionsarm samt dem diesem an seinem gegenüberliegenden Ende zugeordneten automatischen Hammer beliebig gedreht werden.In addition, it is proposed that at least one axis of rotation is provided between the console or the carriage and the multi-function arm. Thus, the multi-function can be rotated together with this at its opposite end associated automatic hammer.

Ergänzend oder alternativ hierzu ist zwischen der Konsole bzw. dem Schlitten und dem Multifunktionsarm mindestens eine Schwenkachse vorgesehen. Der Multifunktionsarm samt Hammer wird auf diese Weise um eine Achse geschwenkt, die entweder der Konsole oder dem auf dieser verstellbaren Schlitten zugeordnet ist.Additionally or alternatively, at least one pivot axis is provided between the console or the carriage and the multi-function arm. The multi-function arm with hammer is pivoted in this way about an axis that is assigned to either the console or on this adjustable slide.

Die Erfindung zeichnet sind insbesondere dadurch aus, dass ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sanierung und Erweiterung bestehender Tunnelprofile geschaffen sind, welche in mehrerlei Hinsicht neue Wege bei der Sanierung von Tunneln ermöglichen. Auch Gestein von maximaler Härte kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wege der Abspaltung abgebaut werden, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung des Verkehrs in dem Tunnel kommt. Nachdem zunächst abschnittsweise eine gezielte Perforation des Gesteins über Bohrlöcher erfolgt ist, wird das Gestein anschließend über automatische Hämmer gezielt demontiert. Ein solcher Hammer ist als Bearbeitungswerkzeug mit einem Meißel als Aufspaltungswerkzeug bestückt, der seinerseits zur Verbesserung der Keil- bzw. Spaltwirkung einen Konus aufweist. Der Durchmesser des Konus liegt am vorderen Ende des Meißels zweckmäßigerweise unterhalb des Durchmessers der jeweiligen Bohrung, der Durchmesser des Konus sollte sich dann in Richtung seines hinteren Endes so stark zulegen, dass eine optimale Spaltwirkung erreicht werden kann. Ein Hammer wiederum ist erfindungsgemäß auf einer mobilen Einhausung, auf einem so genannten "Tunnel im Tunnel" positioniert und zwar an einem Multifunktionsarm beliebig schwenk- und drehbar und zusätzlich auf einem Schlitten in Längsrichtung und/oder in Querrichtung beliebig auf der Einhausung verstellbar. Die angeschlagenen Multifunktionsarme für die Hämmer können damit an der Schutzeinhausung zusätzlich höhenmäßig verstellt werden. Ferner kann eine Verschwenkung des Anschlagpunktes für den Multifunktionsarm erfolgen. Beides hat den Vorteil, dass durch diese Bewegungen die Ausführung des Multifunktionsarms kürzer und kompakter ausfallen kann, wobei trotzdem alle Arbeitsbereiche zu erreichen sind. Zusätzlich zu dieser Verstellbarkeit in Querrichtung und Schwenkbarkeit der Verlagerung des Multifunktionsarmes sollte eine Längsverschiebbarkeit an der Basis der Verlagerung erfolgen, um ein optimales Abspalten auch im Ortsbrustbereich zu ermöglichen.The invention is characterized in particular by the fact that a method and a device for the rehabilitation and extension of existing tunnel profiles are created, which allow in several ways new ways in the rehabilitation of tunnels. Even rock of maximum hardness can be degraded in the process of the invention by way of splitting, without causing an impairment of the traffic in the tunnel. After a specific section of a targeted perforation of the rock has been made through holes, the rock is then selectively dismantled by automatic hammers. Such a hammer is equipped as a machining tool with a chisel as a splitting tool, which in turn has a cone to improve the wedge or gap effect. The diameter of the cone is located at the front end of the bit expediently below the diameter of the respective bore, the diameter of the cone should then grow so strong towards its rear end that an optimal splitting effect can be achieved. A hammer in turn is according to the invention on a mobile housing, positioned on a so-called "tunnel in the tunnel and on a multi-function arm arbitrarily swivel and rotatable and additionally on a carriage in the longitudinal direction and / or in the transverse direction arbitrarily adjustable on the housing. The battered multifunction arms for the hammers can thus be additionally adjusted in height on the protective housing. Furthermore, a pivoting of the attachment point for the multi-function can be done. Both have the advantage that these movements can make the execution of the multi-function arm shorter and more compact, while still be achieved all work areas. In addition to this adjustability in the transverse direction and pivoting of the displacement of the multifunction arm should a longitudinal displacement at the base of the displacement take place in order to allow optimal splitting in the working face region.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Figur 1
einen Ausschnitt einer mobilen Einhausung in perspektivischer Ansicht,
Figur 2
einen Ausschnitt einer mobilen Einhausung in Seitenansicht,
Figur 3
eine Variante zu Figur 1,
Figur 4
die Einhausung gemäß Figur 3 mit anders positioniertem Vortriebsaggregat,
Figur 5
eine Variante zu Figur 4,
Figur 6
eine mobile Einhausung mit Vortriebsaggregat auf der Einhausung in Seitenansicht,
Figur 7
eine Variante zu Figur 6 mit seitlich positioniertem Vortriebsaggregat,
Figur 8
eine Variante zu Figur 7,
Figur 9
einen Meißel.
Further details and advantages of the subject invention will become apparent from the following description of the accompanying drawings in which a preferred embodiment with the necessary details and individual parts is shown. Show it:
FIG. 1
a section of a mobile enclosure in perspective view,
FIG. 2
a section of a mobile enclosure in side view,
FIG. 3
a variant too FIG. 1 .
FIG. 4
the enclosure according to FIG. 3 with differently positioned propulsion unit,
FIG. 5
a variant too FIG. 4 .
FIG. 6
a mobile housing with propulsion aggregate on the enclosure in side view,
FIG. 7
a variant too FIG. 6 with laterally positioned jacking unit,
FIG. 8
a variant too FIG. 7 .
FIG. 9
a chisel.

Figur 1 zeigt den Ausschnitt einer mobilen Einhausung 1, bestehend aus einem Ständerwerk 3 und Verkleidungen 4. Auf der mobilen Einhausung 1 ist in dieser Darstellung neben der Arbeitsbühne 21 ein als automatischer Hammer 5 ausgebildetes, seitlich an der Einhausung 1 positioniertes Aggregat 2 zu erkennen. Der Hammer 5 ist einem Multifunktionsarm 9 zugeordnet. Neben der Verstellbarkeit um die Achsen 22 und 23 ist der Multifunktionsarm 9 samt Hammer 5 um die Drehachse 11 drehbar und um die Schwenkachse 12 schwenkbar gelagert. Letztere ist dem Schlitten 10 zugeordnet, der seinerseits auf der Konsole 6 in Querrichtung zur Längsachse 24 verfahrbar angeordnet ist. Die Konsole 6 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung in Richtung Längsachse 24 auf der Einhausung 1 verstellbar. Eine Schwenkachse 12 befindet sich am oberen Ende 25 des Schlittens 10. Es erfolgt also eine Verschwenkung des Anschlagpunktes des Multifunktionsarms 9, um dessen Bewegungen noch kürzer und kompakter darstellen zu können. FIG. 1 shows the section of a mobile housing 1, consisting of a stud 3 and panels 4. On the mobile housing 1 is in this illustration next to the platform 21 a trained as an automatic hammer 5, laterally positioned on the housing 1 unit 2 can be seen. The hammer 5 is assigned to a multi-function arm 9. In addition to the adjustability about the axes 22 and 23 of the multi-function arm 9 together with the hammer 5 is rotatable about the axis of rotation 11 and pivotally mounted about the pivot axis 12. The latter is associated with the carriage 10, which in turn is arranged on the bracket 6 in the transverse direction to the longitudinal axis 24 movable. The bracket 6 is in this embodiment of the invention in the direction of the longitudinal axis 24 on the Housing 1 adjustable. A pivot axis 12 is located at the upper end 25 of the carriage 10. It thus takes place a pivoting of the attachment point of the multi-function arm 9 in order to represent its movements even shorter and more compact.

In Figur 2 ist die Einhausung 1 mit einem auf der Konsole 6 in seiner untersten Position befindlichen Schlitten 10 dargestellt, sodass entsprechendes für den Multifunktionsarm 9 mit samt automatischem Hammer 5 und Meißel 15 gilt, so dass über den Hammer 5 damit auch die Sohle erreichbar ist. Zylinder 26, 27, 28 gewährleisten die diversen Verstellmöglichkeiten des Schlittens 10 bzw. des Multifunktionsarms 9.In FIG. 2 the enclosure 1 is shown with a located on the console 6 in its lowest position carriage 10 so that the corresponding applies to the multifunction arm 9 together with automatic hammer 5 and chisel 15, so that the sole 5 can be reached via the hammer 5. Cylinders 26, 27, 28 ensure the various adjustment possibilities of the carriage 10 or of the multifunction arm 9.

Figur 3 zeigt eine Einhausung 1 mit der Verkleidung 4 und einem darauf angeordneten Aggregat 2 in einer hinteren Position. Genauer gesagt, befindet sich an der Oberseite 13 der Einhausung 1 eine hier fest installierte Konsole 6. Auf dieser Konsole 6 ist ein Schlitten 10 quer zur Längsachse 24 der Einhausung 1 verstellbar bzw. verfahrbar. Mit den Bezugszeichen 11 und 22 sind jeweils die Achsen bezeichnet. FIG. 3 shows an enclosure 1 with the panel 4 and a unit 2 arranged thereon in a rear position. More precisely, is located at the top 13 of the housing 1 a permanently installed here console 6. On this console 6, a carriage 10 is transverse to the longitudinal axis 24 of the housing 1 adjustable or movable. The reference numerals 11 and 22 respectively denote the axes.

Verglichen mit der Darstellung aus Figur 3, befindet sich das Aggregat in der aus Figur 4 in einer vorderen Position. Der Schlitten 10 samt Aggregat 2 ist entsprechend in Längsachsenrichtung 24 nach vorne verfahren, um das Gebirge 8 zu bearbeiten.Compared with the presentation FIG. 3 , the unit is in the out FIG. 4 in a forward position. The carriage 10 together with the unit 2 is moved accordingly in the longitudinal axis direction 24 to the front to edit the mountains 8.

In einer besonders weit nach links und gleich zeitig nach hinten verfahrenen Position zeigt Figur 5 das Aggregat 2 auf der Konsole 6. Der Multifunktionsarm 9 ist so verstellt, dass mit dem automatischen Hammer 5 bzw. dem Meißel 15 eine Bearbeitung des Gebirges 8 besonders weit links möglich ist.In a particularly far to the left and at the same time moved backward position shows FIG. 5 the unit 2 on the console 6. The multi-function arm 9 is adjusted so that with the automatic hammer 5 and the chisel 15, a processing of the mountain 8 is particularly far left possible.

Figur 6 zeigt ergänzend die Seitenansicht einer Einhausung 3 mit dem auf deren Oberseite 13 angeordneten Aggregat 2. Auf der Konsole 6 ist der Schlitten 10 in Längsrichtung 24 der Einhausung 1 verfahrbar positioniert. Dank des Zusammenspiels diverser Zylinder 33, 34 und der Dreh- und Schwenkmöglichkeiten um die Achsen 11, 22 und 35 kann mit dem automatischen Hammer 5 bzw. dem Meißel 15 nahezu jegliche Position erreicht und entsprechend Gestein gelöst bzw. abgespalten werden. FIG. 6 shows in addition the side view of a housing 3 with the arranged on the top 13 aggregate 2. On the console 6, the carriage 10 in the longitudinal direction 24 of the housing 1 is movably positioned. thanks to the Zusammenspiels diverse cylinder 33, 34 and the rotation and pivoting possibilities about the axes 11, 22 and 35 can be achieved with the automatic hammer 5 and the chisel 15 almost any position and solved in accordance with rock or split off.

Eine alternative Ausführungsform hierzu zeigen die Figuren 7 und 8. Dort ist eine Konsole 6 seitlich an der Einhausung 1 positioniert. Über den Schlitten 10 ist das Aggregat 2 samt Bohrarm 9 maximal zwischen der hinterein Position in Figur 7 hinteren und der vorderen Position in Figur 8 verfahrbar. Damit sind Positionen weit oben, wie in Figur 7 veranschaulicht, oder im Bereich der Sohle, wie in Figur 8 dargestellt, realisierbar.An alternative embodiment of this show the FIGS. 7 and 8 , There, a console 6 is positioned laterally on the housing 1. About the carriage 10, the unit 2 together with the drill arm 9 is maximally between the rear in position FIG. 7 rear and the front position in FIG. 8 traversable. Thus, positions are high up, as in FIG. 7 illustrated, or in the area of the sole, as in FIG. 8 shown, realizable.

Gegenstand von Figur 9 ist ein Meißel 15. Der Meißel 15 wird mit seinem hinteren Ende 29 von dem hier nicht dargestellten automatischen Hammer aufgenommen, wozu auch die Einschnürung 31 dient. Das Augenmerk wird hier auf das vordere Ende 30 des Meißels 15 gerichtet, wo sich ein Konus 16 befindet. Der Konus 16 verläuft zwischen seinem vorderen Ende 17 und seinem hinteren Ende 18 gleichmäßig zwischen den beiden Durchmessern d1 und d2, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1,0 / 2,2, um eine günstige Wirkung beim Aufspalten des Gesteins zu realisieren. An der Spitze 32 des Meißels 15 befindet sich ein Schlagmeißel 19 anstatt einer runden Spitze, um kleine Unebenheiten wegmeißeln zu können.Subject of FIG. 9 is a chisel 15. The chisel 15 is received with its rear end 29 of the automatic hammer, not shown here, including the constriction 31 is used. The focus is here on the front end 30 of the chisel 15, where a cone 16 is located. The cone 16 extends between its front end 17 and its rear end 18 evenly between the two diameters d1 and d2, preferably in a ratio of 1.0 / 2.2, in order to realize a favorable effect in the splitting of the rock. At the tip 32 of the bit 15 is a striking bit 19 instead of a round tip to chisel away small bumps can.

Claims (11)

Verfahren zur Sanierung und Erweiterung bestehender Tunnelprofile, bei dem nach einer ggf. erfolgten Demontage einer inneren Schale des zu sanierenden Tunnels in einem weiteren Arbeitsschritt das äußere Gestein abgetragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das abzutragende Gestein mittels einer Mehrzahl von Bohrungen zunächst abschnittsweise perforiert wird und dass das Gestein anschließend durch eine auf die Bohrungen über einen mit einem konisch ausgebildeten Meißel ausgerüsteten automatischen Hammer ausgeübte Spaltwirkung gelöst und/oder abgespalten wird.Process for the rehabilitation and extension of existing tunnel profiles, in which after an optional disassembly of an inner shell of the tunnel to be rehabilitated in a further step, the outer stone is removed,
characterized,
that the rock to be removed is first perforated in sections by means of a plurality of bores and that the rock is subsequently released and / or split off by a splitting action exerted on the bores via an automatic hammer equipped with a conically shaped bit. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass Bohrungen kranzförmig zueinander angeordnet werden.Method according to claim 1,
characterized,
that holes are arranged in a circle to each other. Meißel (15) zur Bestückung eines zur Sanierung und Erweiterung bestehender Tunnelprofile dienenden automatischen Hammers (5) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Meißel (15) einen Konus (16) aufweist, dessen vorderes Ende (17) kleiner als der Bohrlochdurchmesser und dessen hinteres Ende (18) größer als der Bohrlochdurchmesser gewählt ist.Chisel (15) for equipping an automatic hammer (5) for rehabilitation and extension of existing tunnel profiles for carrying out the method according to claim 1,
characterized,
in that the bit (15) has a cone (16) whose front end (17) is smaller than the borehole diameter and whose rear end (18) is larger than the borehole diameter. Meißel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Meißel (15) am vorderen Ende (17) des Konus (16) einen Durchmesser von ca. 100 mm und/oder am hinteren Ende (18) des Konus (16) einen Durchmesser von ca. 220 mm aufweist.Chisel according to claim 3,
characterized,
that the chisel (15) at the front end (17) of the cone (16) has a diameter of about 100 mm and / or at the rear end (18) of the cone (16) has a diameter of about 220 mm. Meißel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge des Konus (16) ca. 500 mm beträgt.Chisel according to claim 3,
characterized,
that the length of the cone (16) is about 500 mm. Meißel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Meißel (15) an seinem vorderen Ende (17) als Flachmeißel (19) ausgebildet ist.Chisel according to claim 3,
characterized,
that the chisel (15) is formed at its front end (17) as a flat chisel (19). Mobile Einhausung (1) mit einem Ständerwerk (3) und einer Verkleidung (4), für temporär zu sichernde Bereiche, insbesondere für für den Verkehr freibleibende Tunnelquerschnitte im Rahmen der Sanierung und Erweiterung bestehender Tunnelprofile, bei der die Einhausung (1) als Traggerüst zur Aufnahme von für den Vortrieb dienenden Aggregaten (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass als Aggregat (2) mindestens ein automatischer Hammer (5) dient, der auf einem auf einer Konsole (6) angeordneten Schlitten (10) in Längsrichtung und/oder in Querrichtung verfahrbar angeordnet ist.Mobile enclosure (1) with a stud frame (3) and a fairing (4) for temporarily secured areas, in particular for tunnel cross sections not subject to traffic in the context of the renovation and extension of existing tunnel profiles, in which the housing (1) as a support structure for Receiving of propulsion units (2) is formed, characterized
in that the unit (2) used is at least one automatic hammer (5) which is arranged to be movable on a carriage (10) arranged on a bracket (6) in the longitudinal direction and / or in the transverse direction. Einhausung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Konsolen (6) seitlich und/oder auf der Einhausung (1) angeordnet sind.Housing according to claim 7,
characterized,
in that a plurality of consoles (6) are arranged laterally and / or on the housing (1). Einhausung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der automatische Hammer (5) über einen Multifunktionsarm (9) mit der Konsole (6) und/oder dem Schlitten (10) verbunden ist.Housing according to claim 7,
characterized,
in that the automatic hammer (5) is connected to the console (6) and / or the carriage (10) via a multifunction arm (9). Einhausung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Konsole (6) bzw. dem Schlitten (10) und dem Multifunktionsarm (9) mindestens eine Drehachse (11) vorgesehen ist.Housing according to claim 7,
characterized,
in that at least one axis of rotation (11) is provided between the bracket (6) or the carriage (10) and the multifunction arm (9). Einhausung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Konsole (6) bzw. dem Schlitten (10) und dem Multifunktionsarm (9) mindestens eine Schwenkachse (12) vorgesehen ist.Housing according to claim 7,
characterized,
in that at least one pivot axis (12) is provided between the bracket (6) or the carriage (10) and the multifunction arm (9).
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