EP3685016A1 - Förder- und transportsystem für tunnelbauwerke - Google Patents

Förder- und transportsystem für tunnelbauwerke

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EP3685016A1
EP3685016A1 EP18734071.6A EP18734071A EP3685016A1 EP 3685016 A1 EP3685016 A1 EP 3685016A1 EP 18734071 A EP18734071 A EP 18734071A EP 3685016 A1 EP3685016 A1 EP 3685016A1
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EP
European Patent Office
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conveying
transport system
carriage
tunnel
rail
Prior art date
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Granted
Application number
EP18734071.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3685016B1 (de
Inventor
Stefan Meyer
Norbert Wilzewski
Wilfried SCHÄPER
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Smt Scharf AG
Original Assignee
Smt Scharf AG
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Publication date
Application filed by Smt Scharf AG filed Critical Smt Scharf AG
Publication of EP3685016A1 publication Critical patent/EP3685016A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3685016B1 publication Critical patent/EP3685016B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F13/00—Transport specially adapted to underground conditions
    • E21F13/02—Transport of mined mineral in galleries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B3/00—Elevated railway systems with suspended vehicles
    • B61B3/02—Elevated railway systems with suspended vehicles with self-propelled vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/22—Tracks for railways with the vehicle suspended from rigid supporting rails
    • E01B25/24—Supporting rails; Auxiliary balancing rails; Supports or connections for rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/22—Tracks for railways with the vehicle suspended from rigid supporting rails
    • E01B25/26—Switches; Crossings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries

Definitions

  • the invention relates to a conveying and transport system for tunnel structures according to the features in the preamble of claim 1.
  • Tunnel structures are generally referred to as mountain passages with a developed tunnel tube, which are laid out for traffic routes such as railways, roads or shipping tunnels and manufactured using mining methods. Tunneling is one of the most demanding and difficult tasks in the construction sector.
  • a large number of tunnel construction equipment is used to construct the tunnel structures. These include tunnel boring machines for demolition of the rock, devices for loading and discharging the rock, as well as equipment for concreting or removal of the tunnel tube as well as equipment for supply and transport.
  • An essential component in the manufacture of a tunnel construction is therefore the conveying and transport system.
  • a method for producing a tunnel is described in DE 102 42 574 A1. The overburden and / or material required in the tunnel is conveyed by means of a monorail.
  • a frequently used in tunneling means of transport are monorails.
  • a monorail conveyor is a device for transporting material in containers or bundles. These are guided by trolleys on a suspended rail track and usually pulled by self-propelled. Also possible is a drive through Häspel with ropes. Even people can be transported in special transport cabins with monorails.
  • first-bound conveyor and transport systems are their insensitivity to sole lifting, since on the sole of a route no planum must be made, but the rails are suspended from the roof. Also, the first-bound conveying and transport systems are characterized by their high flexibility, which makes it possible to extend or shorten the rail travel within a short time.
  • a two-rail monorail referred to therein as a double-rail track, belongs to the state of the art through EP 1 085 128 B1.
  • Such monorails have two parallel juxtaposed rail tracks of rails, which are suspended via a support structure to the roof of the tunnel. On the rail tracks are guided by carriages on drives.
  • the conveying and transport system contributes significantly to the efficiency of tunneling. This applies in particular to tunnel structures that are provided with segmental lining. As tubbing components of the outer shell of the tunnel are called. This is a prefabricated concrete segment. Several such concrete segments then form a complete ring. The tunnel or the tunnel tube is composed in the longitudinal direction of a plurality of rings. Correspondingly many segments are required as the length of a tunnel structure progresses. A single tubbing often weighs more than 10 tons. The conveyor and transport system must be correspondingly efficient. The requirements for the conveyor and transport system for the manufacture of tunnel structures are therefore becoming increasingly complex.
  • the invention is based on the prior art based on the object to improve a conveyor and transport system for tunnel structures plant or system technology and to increase the performance.
  • the conveyor and transport system according to the invention has a firstan roadway with two parallel juxtaposed rail tracks of rails.
  • the rails are hung on a support structure on the roof.
  • On the rail tracks are guided by carriages on drives.
  • a composite of carriage is used.
  • At least one support carriage on a hoist In practice, have a number of support carriages, ie several carriage, especially the majority of the carriage, own hoist. It is furthermore essential to the invention that at least one carrier carriage, in particular a plurality of carrier carriages, has a gripping device, in particular a tubbing gripper. With gripping devices in The shape of tubbing grippers is a recording and lowering of tubbing. Such gripping devices are designed like tongs.
  • the special construction of the tubbing gripper enables the secure transport of tubbing stacks at high speed of the carriages.
  • the support structure on transverse sleepers arranged longitudinal beams and suspension means, wherein the rails are fixed on the longitudinal beams.
  • the longitudinal beams are formed by box sections.
  • Each suspension means has a staple which can be fixed to a transverse sleeper and a suspension means, in particular a chain or a rope.
  • Another essential aspect of the invention which contributes to both the system and system improvement of the conveyor and transport system as well as to increase the performance, is that the support carriages are each self-propelled.
  • a particularly advantageous embodiment of the conveying and transport system according to the invention provides that an escape route is integrated into the roadway. This escape route allows two trains to pass each other. So a shuttle or a shuttle transport is possible.
  • the points system has a rail unit arranged in a swivel frame, wherein the swivel frame is pivotally connected at one end to a rotary unit and at the other end to a swivel traverse supported.
  • the turntable comprises a turntable and / or a turntable.
  • Turntable and / or turntable are equipped with rail sections, especially curved rails.
  • a further advantageous aspect provides that the rail tracks in the area of the avoidance path are lowered in relation to the rail tracks in a main section in the height level.
  • the tunnel cross-section can be used to pass the tracks.
  • a larger tunnel width is available, in particular for round tunnel cross sections.
  • a further measure which advantageously improves the conveying and transport system provides that a continuous conveyor, in particular a belt conveyor, is arranged above the transverse sleepers.
  • a continuous conveyor in particular a belt conveyor
  • the rock resulting from tunneling can be transported away via the belt conveyor.
  • An advantage is that the wheels of the carriage, which roll on the rails, are arranged next to the continuous conveyor. This also makes it possible to make the best possible use of the available height.
  • the invention provides a plant and system technology improved conveyor and transport system for tunnel structures with high performance.
  • the conveyor and transport system uses the upper half of the tunnel cross-section as working plane.
  • Tunneling can work in parallel and effectively on both levels, ie the upper working level and the lower working level. This is a Parallelization of otherwise time-delayed operations possible.
  • the conveying and transport system is characterized by its high carrying capacity. Due to the compact, load-bearing design of the supporting structure and the design of a two-rail monorail system according to the invention, the driving or conveying / transporting speed can also be increased considerably. This also contributes to increasing the performance of the conveyor and transport system.
  • Figure 1 shows a cross section through a tunnel structure with the view of an inventive conveyor and transport system
  • Figure 2 is a conveying and transport system in side view
  • Figure 3 shows a section of the conveyor and transport system
  • Figure 4 shows the representation of Figure 3 in a side view
  • FIG. 5 shows the illustration of Figure 3 in a front view
  • FIG. 6 shows the illustration of Figure 3 in a plan view
  • FIG. 8 shows the illustration of FIG. 7 in a side view
  • Figure 10 shows the representation of Figure 7 in a front view
  • Figure 1 a section of the conveyor and transport system in one
  • FIG. 12 shows the illustration according to FIG. 11 in a side view
  • FIG. 13 shows a cross section through the tunnel structure in the area of a tunnel
  • Figure 14 is a plan view of the pivot frame of a switch in a first pivot position
  • FIG. 15 shows the illustration according to FIG. 14 in a second
  • FIG. 16 shows a detail of the points system in a side view
  • FIG. 17 shows a section through the representation of FIG. 16 along the line
  • Figure 18 shows the detail of the points system in a perspective
  • the conveyor and transport system has a suspended on the ridge F of a tunnel structure, so first-bound lane 1.
  • the roadway 1 comprises two parallel arranged rail tracks 2, 3 of rails 4.
  • the rails 4 are suspended on a support structure 5 (see also Figures 7 to 10).
  • the structure of the transport system is based on that of a two-rail monorail. At the rail tracks 2, 3 are 6 drives 7 run over drives. Several carriage 7 form a train 8, as shown in Figure 2. There a total of seven trolleys 7 are shown. The three support carriages 7a shown on the left in the image plane form the rear part of the train 8 and are equipped with tubbing segments 9. This carriage 7a are also referred to as heavy-duty hoist. Furthermore, a support carriage 7b is equipped with units 10 for energy supply and distribution. A carriage 7c is equipped with a crew cab 1 1. The right in the image plane front support carriage 7d carries a cab 12th
  • FIG. 1 shows the installation situation of the conveying and transport system in the tunnel cross section. It can be seen that the conveying and transport system is arranged in the upper half of the tunnel cross-section. With 13 a ventilation channel is designated. This is arranged next to the supporting structure 5 of the conveying and transport system.
  • the sole S is concreted and forms the substructure for a later to be laid track.
  • the support structure 5 has arranged on transverse sleepers 14 longitudinal beams 15.
  • the longitudinal beams 15 are formed by box sections.
  • the box profiles have a rectangular cross section with a length a and a width b, wherein the length a is greater than the width b.
  • the sleepers 14 are fixed or suspended by suspension means 16 on the ridge F of the tunnel structure.
  • a suspension means 16 in each case comprises a clamp 17 fixable on a transverse sleeper 14 and at least one suspension element 18 in the form of a chain.
  • the support means 18 are determined on the first side on tubbing construction, preferably by means of anchor technology. For this purpose, in particular adhesive anchors can be used.
  • On the longitudinal beams 15, the rails 4 of the lane 1 are laid. In principle, each support carriage 7 can be self-propelled. Of course, it is possible that 8 non-powered carriage or hoists are integrated in the train.
  • FIGS 3 to 6 show a support carriage 7 or 7a, a so-called heavy-duty Hubfahrwerk.
  • the drive 6 comprises a total of eight wheels 19. In each case two wheels 19 are mounted on a longitudinal rocker 20. The drive of two wheels via an electric motor 21st
  • the longitudinal rocker 20 also consists of a box section. In the interior of the box sections, a swinging distributor transmission, not shown here, is arranged, via which the torque distribution to the wheels 19 takes place.
  • the longitudinal rocker 20 itself is suspended on a vertical strut 22 at a pivot point 23 swinging.
  • a support frame 24 of longitudinal profiles 25 and transverse profiles 26 is attached.
  • the support frame 24 carries a winch 27.
  • the lifting mechanism 29 comprises vertical supports 32 and longitudinal members 33 and bottom-side supporting beams 34 with an integrated gripping device 35.
  • the gripping device 35 comprises displaceable gripper arms 36 for receiving and fixing the segments of segments 9 within the supporting beams 34.
  • a continuous conveyor 37 in the form of a belt conveyor on the support structure 5 is arranged above the sleepers 14, a continuous conveyor 37 in the form of a belt conveyor on the support structure 5 is arranged. 1, the continuous conveyor 37 rests on the sleepers 14 of the support structure 5 between the suspension means 16. The height level of the continuous conveyor 37 is substantially at the height level of the wheels 19 of the carrier carriages 7 rolling on the rails 4.
  • the lane 1 is an alternative route AS integrated with two parallel side by side guided road sections 1A and 1 B.
  • the avoidance route AS can two train assemblies 8 and two Traglaufwagen 7th Pass each other and pass each other.
  • FIG. 13 shows the situation in the avoidance route AS in which two train assemblies 8 pass each other.
  • a turnout system 38 is provided on the entry side of the escape route AS.
  • the supporting structures 5 of the rail tracks 2, 3 in the area of the escape route AS are lowered in relation to the rail tracks 2, 3 of the carriageway 1 in the main line section in the height level. This can be seen in particular in Figures 12 and 13. In this way, the width in the central region of the tunnel cross-section for the escape route AS with two parallel juxtaposed rail tracks 2, 3 are exploited.
  • the points system 38 includes a pivot frame 39.
  • the pivot frame 39 can be seen in particular in Figures 14 and 15 and 18 and 19.
  • a rail unit 40 is arranged, which can be pivoted together with the swing frame 39. By pivoting each of the connection to the rail tracks 2, 3 of the roadway 1A and the roadway 1 B can be made in the escape route AS.
  • the swing frame 39 is hinged at one end 41 to a rotary unit 42 pivotally. At its other end 43, the swing frame 39 is supported on a pivoting traverse 44.
  • the rotary unit 42 is connected to the entry or exit side connecting section 45 of the supporting structure 5 of the roadway 1.
  • the rotary unit 42 has a support frame 46. About the support frame 46, the rotary unit 42 is suspended from the ridge F in the tubbing 9. In the support frame 46, a central rotary tube 47 is arranged. The rotary tube 47 has an upper at its upper frame side end Support plate unit 48 on. About the upper support plate unit 48, the rotary tube 47 is fixed to struts 49 of the support frame 46.
  • a lower support plate unit 50 is connected to the rotary tube 47.
  • a turntable 52 for the swing frame 39 and a turntable 53 is rotatably or pivotally mounted by incorporating a slide bearing 51.
  • cam rails 54 are arranged on the turntable 53.
  • the swing frame 39 has upper longitudinal members 55, which are connected to each other via cross braces 56. From the longitudinal beam 55 go vertical struts 57, which carry the rail unit 40.
  • the upper connection of the swing frame 39 to the rotary unit 42 is made via an upper pivot frame connection 58.
  • the swivel frame connection 58 has a bearing plate 59, which is rotatably or pivotably mounted with the inclusion of an upper slide bearing 60 relative to the rotary tube 47.
  • a drive ring 61 is arranged and fixedly connected to the bearing plate 59.
  • the drive unit 62 By operating the drive unit 62, the drive ring 61 and with this the swing frame 39 can be pivoted so as to make depending on the passage direction of the train 8 the connection to the lane 1A or the lane 1 B in the escape route AS.
  • a lock not shown here.
  • Figure 14 as well as Figure 18 show the swing frame 39 in a pivotal position to the right, whereas Figure 15 and Figure 19 show the swing frame 39 in a pivotal position to the left.
  • the continuous conveyor 37 is guided on a portal 63 (see FIG. 13).
  • the portal 63 is supported on both sides of the respective support structure 5 of the roadway section 1A and the carriageway section 1 B from.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke mit einer Zweischienenhängebahn, die eine firstgebundene Fahrbahn (1) aus zwei parallel nebeneinander angeordneten Schienensträngen (2, 3) aus Laufschienen (4) aufweist. Die Laufschienen (4) sind über eine Tragkonstruktion (5) an der Firste (F) des Tunnelbauwerks aufgehängt. An den Schienensträngen (2, 3) sind über Laufwerke (6) Traglaufwagen (7; 7a - 7d) geführt. Erfindungsgemäß sind zumindest ein Teil der Traglaufwagen (7, 7a - 7d) mit Hubwerken (29) ausgerüstet. Weiterhin verfügen eine Anzahl von Traglaufwagen (7, 7a) über eine Greifvorrichtung (35) in Form von Tübbinggreifern.

Description

Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke
Die Erfindung betrifft ein Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1 .
Als Tunnelbauwerke bezeichnet man im Allgemeinen Gebirgsdurchstiche mit einer ausgebauten Tunnelröhre, die für Verkehrswege wie Eisenbahnen, Straßen oder Schifffahrtskanäle angelegt und in bergmännischer Bauweise hergestellt werden. Der Tunnelbau zählt zu den anspruchsvollsten und schwierigsten Aufgaben im Baubereich. Zur Herstellung der Tunnelbauwerke werden eine Vielzahl von Tunnelbaugeräten eingesetzt. Hierzu zählen Tunnelbohrmaschinen für das Lösen des Gesteins, Geräte zum Laden und Abfördern des Gesteins sowie Geräte zum Betonieren bzw. Ausbau der Tunnelröhre ebenso wie Geräte zur Versorgung und Transport. Ein wesentlicher Bestandteil bei der Herstellung eines Tunnelbauwerks ist daher das Förder- und Transportsystem. Ein Verfahren zum Herstellen eines Tunnels ist in der DE 102 42 574 A1 beschrieben. Der beim Vortrieb entstehende Abraum und/oder im Tunnel benötigtes Material wird mit Hilfe einer Hängebahn transportiert.
Ein im Tunnelbau häufig eingesetztes Transportmittel sind Einschienenhängebahnen. Eine Einschienenhängebahn ist eine Einrichtung zum Transport von Material in Behältern oder Bündeln. Diese werden durch Laufkatzen an einem aufgehängten Schienenstrang geführt und in der Regel durch Eigenantrieb gezogen. Möglich ist auch ein Antrieb durch Häspel mit Seilen. Auch Personen können in speziellen Transportkabinen mit Einschienenhängebahnen befördert werden.
Der Vorteil von Einschienenhängebahnen bzw. generell von firstgebundenen Förder- und Transportsystemen ist deren Unempfindlichkeit gegen Sohlenhebung, da auf der Sohle einer Strecke kein Planum hergestellt werden muss, sondern die Schienen von der Firste abgehängt werden. Auch zeichnen sich die firstgebundenen Förder- und Transportsysteme durch ihre hohe Flexibilität aus, die es gestattet, den Schienenweg innerhalb kurzer Zeit zu verlängern oder einzukürzen.
Neben den im Bergbau weit verbreiteten Einschienenhängebahnen sind auch Zweischienenhängebahnen bekannt. Eine Zweischienenhängebahn, dort als Doppelschienenbahn bezeichnet, gehört durch die EP 1 085 128 B1 zum Stand der Technik. Derartige Hängebahnen weisen zwei parallel nebeneinander angeordnete Schienenstränge aus Laufschienen auf, die über eine Tragkonstruktion an der Firste des Tunnels aufgehängt sind. An den Schienensträngen sind über Laufwerke Traglaufwagen geführt.
Das Förder- und Transportsystem trägt wesentlich zur Leistungsfähigkeit des Tunnelvortriebs bei. Dies gilt insbesondere für Tunnelbauwerke, die mit Tübbingausbau versehen werden. Als Tübbing werden Bauteile der Außenschale des Tunnels bezeichnet. Hierbei handelt es sich um ein vorgefertigtes Betonsegment. Mehrere solcher Betonsegmente bilden dann einen vollständigen Ring. Der Tunnel bzw. die Tunnelröhre setzt sich in Längsrichtung aus einer Vielzahl von Ringen zusammen. Entsprechend viele Tübbinge werden mit fortschreitender Länge eines Tunnelbauwerks benötigt. Ein einzelner Tübbing hat häufig ein Gewicht von mehr als 10 Tonnen. Dementsprechend leistungsfähig muss das Förder- und Transportsystem sein. Die Anforderungen an das Förder- und Transportsystem für die Herstellung von Tunnelbauwerken werden folglich zunehmend komplexer.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke anlagen- bzw. systemtechnisch zu verbessern und die Leistungsfähigkeit zu steigern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 .
Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Förder- und Transportsystems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.
Das erfindungsgemäße Förder- und Transportsystem weist eine firstgebunde Fahrbahn mit zwei parallel nebeneinander angeordneten Schienensträngen aus Laufschienen auf. Die Laufschienen sind über eine Tragkonstruktion an der Firste aufgehängt. An den Schienensträngen sind über Laufwerke Traglaufwagen geführt. Üblicherweise kommt ein Verbund von Traglaufwagen zum Einsatz.
Erfindungsgemäß weist zumindest ein Traglaufwagen ein Hubwerk auf. In der Praxis besitzen eine Anzahl von Traglaufwagen, also mehrere Traglaufwagen, insbesondere der überwiegende Teil der Traglaufwagen, ein eigenes Hubwerk. Erfindungswesentlich ist weiterhin, dass zumindest ein Traglaufwagen, insbesondere mehrere Traglaufwagen, über eine Greifvorrichtung, insbesondere über einen Tübbinggreifer verfügen. Mit Greifvorrichtungen in Form von Tübbinggreifern erfolgt ein Aufnehmen und Absenken von Tübbingen. Solche Greifvorrichtungen sind zangenartig gestaltet.
Die spezielle Konstruktion der Tübbinggreifer ermöglicht den sicheren Transport von Tübbingstapeln bei hoher Geschwindigkeit der Traglaufwagen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Förder- und Transportsystems weist die Tragkonstruktion auf Querschwellen angeordnete Längsholme und Aufhängemittel auf, wobei die Laufschienen auf den Längsholmen festgelegt sind. Diese Ausgestaltung erlaubt es, das Tragvermögen und damit die Leistungsfähigkeit der Zweischienenhängebahnen des Förder- und Transportsystems zu steigern.
Ein Aspekt sieht vor, dass die Längsholme durch Kastenprofile gebildet sind.
Jedes Aufhängemittel weist eine an einer Querschwelle festlegbare Klammer und ein Tragmittel, insbesondere eine Kette oder ein Seil auf.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung, der sowohl zur anlagen- bzw. systemtechnischen Verbesserung des Förder- und Transportsystems als auch zur Steigerung der Leistungsfähigkeit beiträgt, besteht darin, dass die Traglaufwagen jeweils eigenangetrieben sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Förder- und Transportsystems sieht vor, dass in die Fahrbahn eine Ausweichstrecke integriert ist. Diese Ausweichstrecke ermöglicht es, dass zwei Zugverbände einander passieren können. So ist eine Pendelförderung bzw. ein Pendeltransport möglich.
Einfahrt- und ausfahrtseitig der Ausweichstrecke ist eine Weichenanlage vorgesehen. Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Weichenanlage eine in einem Schwenkrahmen angeordnete Schieneneinheit aufweist, wobei der Schwenkrahmen an einem Ende an einer Dreheinheit schwenkbar angelenkt ist und sich am andere Ende an einer Schwenktraverse abstützt. Die Dreheinheit umfasst einen Drehteller und/oder eine Drehscheibe. Drehteller und/oder Drehscheibe sind mit Schienenabschnitten, insbesondere Kurvenschienen ausgestattet. Durch Verdrehen bzw. Verschwenken von Drehteller und/oder Drehscheibe kann der Anschluss zwischen den Schienensträngen der Fahrbahn und der Ausweichstrecke bzw. der Schieneneinheit im Schwenkrahmen hergestellt werden. Der Drehteller bzw. die Drehscheibe und der Schwenkarm können gleichzeitig oder nacheinander betätigt werden. Der Antrieb erfolgt wahlweise elektrisch oder hydraulisch mittels Hydraulikzylinder, Seilwinde oder Zahnkranz.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt sieht vor, dass die Schienenstränge im Bereich der Ausweichstrecke gegenüber den Schienensträngen in einem Hauptstreckenabschnitt im Höhenniveau abgesenkt sind. Hierdurch kann der Tunnelquerschnitt zum Passieren der Bahnen genutzt werden. In dem abgesenkten Höhenniveau steht insbesondere bei runden Tunnelquerschnitten eine größere Tunnelbreite zur Verfügung.
Eine weitere das Förder- und Transportsystem vorteilhaft verbessernde Maßnahme sieht vor, dass oberhalb der Querschwellen ein Stetigförderer, insbesondere eine Bandförderanlage, angeordnet ist. Über die Bandförderanlage kann insbesondere das beim Tunnelvortrieb anfallende Gestein abtransportiert werden. Ein Vorteil ist, dass die Räder der Traglaufwagen, die auf den Laufschienen rollen, neben dem Stetigförderer angeordnet sind. Auch hierdurch kann die zur Verfügung stehende Höhe bestmöglich genutzt werden.
Insgesamt schafft die Erfindung ein anlagen- und systemtechnisch verbessertes Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke mit hoher Leistungsfähigkeit. Das Förder- und Transportsystem nutzt die obere Hälfte des Tunnelquerschnitts als Arbeitsebene. Hierdurch können die Raumverhältnisse des Tunnelquerschnitts optimiert ausgenutzt werden. Beim Tunnelvortrieb kann auf beiden Ebenen, also der oberen Arbeitsebene und der unteren Arbeitsebene parallel und effektiv gearbeitet werden. Hierdurch ist eine Parallelisierung von ansonsten zeitversetzten Arbeitsgängen möglich. Besonders zeichnet sich das Förder- und Transportsystem durch das hohe Tragvermögen aus. Durch die kompakte tragfähige Ausgestaltung der Tragkonstruktion und der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Zweischienenhängebahn kann auch die Fahr- bzw. Förder-/Transport- geschwindigkeit erheblich gesteigert werden. Auch dies trägt zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Förder- und Transportsystems bei.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch ein Tunnelbauwerk mit der Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Förder- und Transportsystem;
Figur 2 ein Förder- und Transportsystem in der Seitenansicht;
Figur 3 einen Ausschnitt aus dem Förder- und Transportsystem
perspektivischen Ansicht;
Figur 4 die Darstellung der Figur 3 in einer Seitenansicht;
Figur 5 die Darstellung der Figur 3 in einer Vorderansicht
Figur 6 die Darstellung der Figur 3 in einer Draufsicht;
Figur 7 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt
Tragkonstruktion des Förder- und Transportsystems;
Figur 8 die Darstellung der Figur 7 in einer Seitenansicht;
Figur 9 die Darstellung der Figur 7 in einer Draufsicht;
Figur 10 die Darstellung der Figur 7 in einer Vorderansicht;
Figur 1 1 einen Ausschnitt aus dem Förder- und Transportsystem in einer
Draufsicht mit der Darstellung einer Weichenanordnung; Figur 12 die Darstellung gemäß der Figur 1 1 in der Seitenansicht;
Figur 13 einen Querschnitt durch das Tunnelbauwerk im Bereich einer
Ausweichstrecke;
Figur 14 eine Draufsicht auf den Schwenkrahmen einer Weiche in einer ersten Schwenkstellung;
Figur 15 die Darstellung gemäß der Figur 14 in einer zweiten
Schwenkstellung;
Figur 16 einen Ausschnitt aus der Weichenanlage in einer Seitenansicht;
Figur 17 einen Schnitt durch die Darstellung der Figur 16 entlang der Linie
A-A;
Figur 18 den Ausschnitt aus der Weichenanlage in einer perspektivischen
Ansicht von oben mit der Darstellung des Schwenkrahmens in einer Schwenkstellung nach rechts und
Figur 19 die Darstellung entsprechend der Figur 18 mit der Darstellung des
Schwenkrahmens in einer Schwenkposition nach links.
Anhand der Figuren 1 bis 19 ist ein erfindungsgemäßes Förder- und Transportsystem insgesamt erläutert. Die Zeichnungen sind teilweise schematisiert und/oder technisch vereinfacht.
Das Förder- und Transportsystem weist eine an der Firste F eines Tunnelbauwerks aufgehängte, also firstgebundene Fahrbahn 1 auf. Die Fahrbahn 1 umfasst zwei parallel nebeneinander angeordnete Schienenstränge 2, 3 aus Laufschienen 4. Die Laufschienen 4 sind über eine Tragkonstruktion 5 aufgehängt (siehe hierzu auch Figuren 7 bis 10).
Der Aufbau des Transportsystems basiert auf dem einer Zweischienenhängebahn. An den Schienensträngen 2, 3 sind über Laufwerke 6 Traglaufwagen 7 geführt. Mehrere Traglaufwagen 7 bilden einen Zugverband 8, wie er in der Figur 2 dargestellt ist. Dort sind insgesamt sieben Traglaufwagen 7 dargestellt. Die drei in Bildebene links dargestellten Traglaufwagen 7a bilden den hinteren Teil des Zugverbandes 8 und sind mit Tübbingen 9 bestückt. Diese Traglaufwagen 7a werden auch als Schwerlast-Hubwerk bezeichnet. Weiterhin ist ein Traglaufwagen 7b mit Aggregaten 10 zur Energieversorgung und -Verteilung ausgerüstet. Ein Traglaufwagen 7c ist mit einer Mannschaftskabine 1 1 bestückt. Der in Bildebene rechte vordere Traglaufwagen 7d trägt eine Fahrerkabine 12.
Die Figur 1 zeigt die Einbausituation des Förder- und Transportsystems im Tunnelquerschnitt. Man erkennt, dass das Förder- und Transportsystem in der oberen Hälfte des Tunnelquerschnitts angeordnet ist. Mit 13 ist ein Bewetterungskanal bezeichnet. Dieser ist neben der Tragkonstruktion 5 des Förder- und Transportsystems angeordnet. Die Sohle S ist betoniert und bildet den Unterbau für ein später zu verlegendes Gleis.
Anhand der Figuren 7 bis 10 ist die Tragkonstruktion 5 näher beschrieben. Die Tragkonstruktion 5 weist auf Querschwellen 14 angeordnete Längsholme 15 auf. Die Längsholme 15 sind durch Kastenprofile gebildet. Die Kastenprofile haben einen rechteckigen Querschnitt mit einer Länge a und einer Breite b, wobei die Länge a größer ist als die Breite b. Die Querschwellen 14 sind durch Aufhängemittel 16 an der Firste F des Tunnelbauwerks festgelegt bzw. aufgehängt. Ein Aufhängemittel 16 umfasst jeweils eine an einer Querschwelle 14 festlegbare Klammer 17 und zumindest ein Tragmittel 18 in Form einer Kette. Die Tragmittel 18 sind firstseitig am Tübbingausbau festgelegt, vorzugsweise mittels Ankertechnik. Hierzu können insbesondere Klebeanker eingesetzt werden. Auf den Längsholmen 15 sind die Laufschienen 4 der Fahrbahn 1 verlegt. Grundsätzlich kann jeder Traglaufwagen 7 eigenangetrieben sein. Selbstverständlich ist es möglich, dass im Zugverband 8 nicht angetriebene Traglaufwagen bzw. Hubwerke integriert sind.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen einen Traglaufwagen 7 bzw. 7a, ein sogenanntes Schwerlast-Hubfahrwerk. Das Laufwerk 6 umfasst insgesamt acht Räder 19. Jeweils zwei Räder 19 sind an einer Längsschwinge 20 gelagert. Der Antrieb von je zwei Rädern erfolgt über einen Elektromotor 21 . Die Längsschwinge 20 besteht ebenfalls aus einem Kastenprofil. Im Inneren der Kastenprofile ist ein hier nicht dargestelltes Schwingenverteilergetriebe angeordnet, über welches die Momentverteilung auf die Räder 19 erfolgt. Die Längsschwinge 20 selber ist an einer Vertikalstrebe 22 an einem Drehpunkt 23 pendelnd aufgehängt. An den Vertikalstreben 22 ist ein Tragrahmen 24 aus Längsprofilen 25 und Querprofilen 26 befestigt. Der Tragrahmen 24 trägt eine Seilwinde 27. Diese ist von zumindest einem - im hier dargestellten Ausführungsbeispiel - von zwei Elektromotoren 28 angetrieben. Am Tragrahmen 24 ist ein Hubwerk 29 über Seilscheiben 30 und die insgesamt vier Seile 31 der Seilwinde 27 heb- und senkbar aufgehängt. Das Hubwerk 29 umfasst Vertikalträger 32 und Längsträger 33 sowie bodenseitige Tragbalken 34 mit einer integrierten Greifvorrichtung 35. Die Greifvorrichtung 35 umfasst innerhalb der Tragbalken 34 verlagerbare Greiferarme 36 zur Aufnahme und Lagefixierung von Tübbingen 9.
Oberhalb der Querschwellen 14 ist ein Stetigförderer 37 in Form einer Bandförderanlage auf der Tragkonstruktion 5 angeordnet. Wie insbesondere die Figur 1 zeigt, liegt der Stetigförderer 37 auf den Querschwellen 14 der Tragkonstruktion 5 zwischen den Aufhängemitteln 16. Das Höhenniveau des Stetigförderers 37 liegt im Wesentlichen auf dem Höhenniveau der Räder 19 der Traglaufwagen 7, die auf den Laufschienen 4 rollen.
In die Fahrbahn 1 ist eine Ausweichstrecke AS integriert mit zwei parallel nebeneinander geführten Fahrbahnabschnitten 1A und 1 B. Über die Ausweichstrecke AS können zwei Zugverbände 8 bzw. zwei Traglaufwagen 7 einander passieren und aneinander vorbeifahren. Figur 13 zeigt die Situation in der Ausweichstrecke AS, in der zwei Zugverbände 8 einander passieren.
Wie insbesondere die Figuren 1 1 und 12 zeigen, ist einfahrtseitig der Ausweichstrecke AS eine Weichenanlage 38 vorgesehen. Das Gleiche gilt für die Situation an der Ausfahrtseite. Die Tragkonstruktionen 5 der Schienenstränge 2, 3 im Bereich der Ausweichstrecke AS sind gegenüber den Schienensträngen 2, 3 der Fahrbahn 1 im Hauptstreckenabschnitt im Höhenniveau abgesenkt. Dies erkennt man insbesondere in den Figuren 12 und 13. Auf diese Weise kann die Breite im mittleren Bereich des Tunnelquerschnitts für die Ausweichstrecke AS mit zwei parallel nebeneinander angeordneten Schienensträngen 2, 3 ausgenutzt werden.
Die Weichenanlage 38 umfasst einen Schwenkrahmen 39. Der Schwenkrahmen 39 ist insbesondere in den Figuren 14 und 15 sowie 18 und 19 zu erkennen. Im Schwenkrahmen 39 ist eine Schieneneinheit 40 angeordnet, welche zusammen mit dem Schwenkrahmen 39 verschwenkt werden kann. Durch das Verschwenken kann jeweils der Anschluss an die Schienenstränge 2, 3 der Fahrbahn 1A bzw. der Fahrbahn 1 B in der Ausweichstrecke AS hergestellt werden.
Der Schwenkrahmen 39 ist an einem Ende 41 an einer Dreheinheit 42 schwenkbar angelenkt. An seinem anderen Ende 43 stützt sich der Schwenkrahmen 39 an einer Schwenktraverse 44 ab.
Die Dreheinheit 42 ist mit dem ein- bzw. ausfahrtseitigen Anschlussreck 45 der Tragkonstruktion 5 der Fahrbahn 1 verbunden.
Die Dreheinheit 42 weist einen Tragrahmen 46 auf. Über den Tragrahmen 46 ist die Dreheinheit 42 an der Firste F in den Tübbingen 9 aufgehängt. Im Tragrahmen 46 ist ein zentrales Drehrohr 47 angeordnet. Das Drehrohr 47 weist an seinem oberen tragrahmenseitigen Ende eine obere Tragplatteneinheit 48 auf. Über die obere Tragplatteneinheit 48 ist das Drehrohr 47 auf Streben 49 des Tragrahmens 46 festgelegt.
Am unseren Ende des Drehrohrs 47 ist eine untere Tragplatteneinheit 50 mit dem Drehrohr 47 verbunden. Auf der unteren Tragplatteneinheit 50 ist unter Eingliederung einer Gleitlagerung 51 ein Drehteller 52 für den Schwenkrahmen 39 und eine Drehscheibe 53 dreh- bzw. schwenkbar gelagert. Auf der Drehscheibe 53 sind Kurvenschienen 54 angeordnet.
Der Schwenkrahmen 39 weist obere Längsholme 55 auf, die über Querstreben 56 miteinander verbunden sind. Vom Längsholm 55 gehen Vertikalstreben 57 ab, welche die Schieneneinheit 40 tragen.
Der obere Anschluss des Schwenkrahmens 39 an die Dreheinheit 42 wird über eine obere Schwenkrahmenanbindung 58 hergestellt. Die Schwenkrahmenanbindung 58 weist eine Lagerplatte 59 auf, welche unter Eingliederung einer oberen Gleitlagerung 60 relativ zum Drehrohr 47 dreh- bzw. schwenkbar gelagert ist.
Oberhalb der Lagerplatte 59 ist ein Antriebskranz 61 angeordnet und fest mit der Lagerplatte 59 verbunden. Durch Betätigung der Antriebseinheit 62 kann der Antriebskranz 61 und mit diesem der Schwenkrahmen 39 verschwenkt werden, um so je nach Durchfahrtsrichtung des Zugverbandes 8 den Anschluss an die Fahrbahn 1A oder die Fahrbahn 1 B in der Ausweichstrecke AS herzustellen. Beim Verschwenken sind die Drehscheibe 53 und der Drehteller 52 durch eine hier nicht dargestellte Verriegelung miteinander verriegelt.
Die Figur 14 ebenso wie die Figur 18 zeigen den Schwenkrahmen 39 in einer Schwenkstellung nach rechts, wohingegen die Figur 15 und die Figur 19 den Schwenkrahmen 39 in einer Schwenkposition nach links zeigen.
Im Bereich der Ausweichstrecke AS ist der Stetigförderer 37 auf einem Portal 63 geführt (siehe Figur 13). Das Portal 63 stützt sich beidseitig an der jeweiligen Tragkonstruktion 5 des Fahrbahnabschnitts 1A bzw. des Fahrbahnabschnitts 1 B ab.
Bezuqszeichen:
1 - Fahrbahn
1A- Fahrbahnabschnitt
1B - Fahrbahnabschnitt
2 - Schienenstrang
3- Schienenstrang
4- Laufschienen
5- Tragkonstruktion
6- Laufwerk
7 - Traglaufwagen
7a- Traglaufwagen
7b- Traglaufwagen
7c- Traglaufwagen
7d - Traglaufwagen
8- Zugverband
9- Tübbinge
10- Aggregate
11 - Mannschaftskabine
12 - Fahrerkabine
13- Bewetterungskanal
14- Querschwelle
15- Längsholme
16- Aufhängemittel
17 - Klammer
18- Tragmittel
19- Räder
20- Längsschwinge
21 - Elektromotor
22 - Vertikalstrebe
23- Drehpunkt
24- Tragrahmen - Längsprofil
- Querprofil
- Seilwinde
- Elektromotor
- Hubwerk
- Seilscheibe
- Seile
- Vertikalträger
- Längsträger
- Tragbalken
- Greifvorrichtung
- Greiferarme
- Stetigförderer
- Weichenanlage
- Schwenkrahmen
- Schieneneinheit
- Ende von 39
- Dreheinheit
- Ende von 39
- Schwenktraverse
- Anschlussreck
- Tragrahmen
- Drehrohr
- obere Tragplatteneinheit- Strebe
- untere Tragplatteneinheit - Gleitlagerung
- Drehteller
- Drehscheibe
- Kurvenschienen
- oberer Längsholm 6 - Querstrebe
7 - Vertikalstrebe
8 - obere Schwenkrahmenanbindung9 - Lagerplatte
0 - obere Gleitlagerung
1 - Antriebskranz
2 - Antriebseinheit
3 - Portal
F - Firste
S - Sohle
a - Länge
b - Breite
S - Ausweichstrecke

Claims

Patentansprüche
1. Förder- und Transportsystem für Tunnelbauwerke mit einer firstgebundenen Fahrbahn (1), welche zwei parallel nebeneinander angeordnete Schienenstränge (2, 3) aus Laufschienen (4) aufweist, die über eine Tragkonstruktion (5) aufgehängt sind sowie mit über Laufwerke (6) an den Schienensträngen (2, 3) geführten Traglaufwagen (7; 7a - 7d), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Traglaufwagen (7, 7a - 7d) ein Hubwerk (29) aufweist und zumindest ein Traglaufwagen (7; 7a) über eine Greifvorrichtung (35), insbesondere über einen Tübbinggreifer, verfügt.
2. Förder- und Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (5) auf Querschwellen (14) angeordnete Längsholme (15) und Aufhängemittel (16) aufweist, wobei die Laufschienen (4) auf den Längsholmen (15) festgelegt sind.
3. Förder- und Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Längsholme (15) durch Kastenprofile gebildet sind.
4. Förder- und Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Aufhängemittel (16) eine an einer Querschwelle (14) festlegbare Klammer (17) und ein Tragmittel (18), insbesondere eine Kette oder ein Seil, aufweist.
5. Förder- und Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Traglaufwagen (7; 7a - 7d) eigenangetrieben ist bzw. sind.
6. Förder- und Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Fahrbahn (1) eine Ausweichstrecke (AS) integriert ist.
7. Förder- und Transportsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einfahrt- und ausfahrtseitig der Ausweichstrecke (AS) eine Weichenanlage (38) vorgesehen ist.
8. Förder- und Transportsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichenanlage (38) eine in einem Schwenkrahmen (39) angeordnete Schieneneinheit (40) aufweist, wobei der Schwenkrahmen (39) an einem Ende (41) an einer Dreheinheit (42) schwenkbar angelenkt ist und sich am anderen Ende (43) an einer Schwenktraverse (44) abstützt.
9. Förder- und Transportsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenstränge (2, 3) im Bereich der Ausweichstrecke (AS) gegenüber den Schienensträngen (2, 3) in einem Hauptstreckenabschnitt im Höhenniveau abgesenkt sind.
10. Förder- und Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Querschwellen (14) ein Stetigförderer (37), insbesondere eine Bandförderanlage, angeordnet ist.
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