DE1244825B - Tunnelfraesvorrichtung zum Herstellen von im Querschnitt kreisfoermigen Tunneln - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

EOIg

Deutsche Kl.: 19 f-3/04

Nummer: 1244 825

Aktenzeichen: B 69469 V/19 f

Anmeldetag: 2. November 1962

Auslegetag: 20. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine Tunnelfräsvorrichtung zum Herstellen von im Querschnitt kreisförmigen Tunneln mit einem Grundrohr und einem auf dieses aufgesetzten Fräskopf, welcher einen mit Axialrollen des Grundrohres zusammenwirkenden Stirnring und einen sich in das Ende des Grundrohres erstreckenden, mit diesem konzentrischen Zylinder aufweist, der durch am Grundrohr befestigte Radialrollen drehbar gehalten ist und auf seinem Umfang einen Zahnkranz aufweist, auf den von einer sich am Grundrohr abstützenden Antriebseinrichtung ein Drehmoment übertragen wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art dienen als Antrieb für den Fräskopf zwei Motoren, die über je ein Ritzel auf den Zahnkranz wirken. Da der Fräskopf mit einer geringeren Drehzahl und einem hohen Drehmoment anzutreiben ist, sind sehr schwer ausgebildete Motoren bzw. entsprechend schwer ausgebildete Untersetzungsgetriebe erforderlich. Außerdem wird die gesamte Antriebskraft an nur zwei Stellen auf den Zahnkranz übertragen, was sehr kräftig dimensionierte Zähne an dem Zahnkranz und den beiden Ritzeln erforderlich macht.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Antriebseinrichtung aus rund um das Grundrohr angeordneten hydraulischen Pressen besteht, deren Stoßkolben jeweils beim Ausfahren in Eingriff mit dem Zahnkranz stehen. Durch diese Ausbildung wird die Antriebskraft auf eine größere Anzahl von Zähnen des Zahnkranzes verteilt, so daß die Belastung des einzelnen Zahnes wesentlich herabgesetzt ist. Ein weiterer Vorteil der Tunnelfräsvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß zum Antrieb keine drehende Motoren verwendet werden und daß die Einschaltung von Getrieben nicht erforderlieh ist. Bekanntlich lassen sich mit hydraulischen Pressen ganz erhebliche Kräfte erzielen, so daß bei der Tunnelfräsvorrichtung gemäß der Erfindung keine Schwierigkeiten bestehen, jedes erforderliche Drehmoment am Fräskopf zu verwirklichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fräskopf einen das Ende des Grundrohres außen übergreifenden, mit außen am Grundrohr befestigten Radialrollen zusammenwirkenden Außenzylinder mit einem Innenzahnkranz aufweist, mit dem die Stoßkolben von am Grundrohr befestigten hydraulischen Pressen jeweils beim Ausfahren im Eingriff stehen. Diese Ausführungsform gestattet eine noch bessere Führung des Fräskopfes und eine noch bessere Verteilung der Kraft auf die Zähne der beiden vorhandenen Zahnkränze. Um eine möglichst große Anzahl hydraulischer Pressen anord-Tunnelfräsvorrichtung zum Herstellen von im
Querschnitt kreisförmigen Tunneln

Anmelder:

Josef Bössner,

Bad Aibling (Obb.), Ludwig-Toma-Str. 5

Als Erfinder benannt:

Josef Bössner, Bad Aibling (Obb.)

nen zu können, werden die beiden Zahnkränze der vorstehend genannten Ausführungsform und die zugeordneten hydraulischen Pressen zweckmäßig in axialer Richtung des Grundrohres gegeneinander versetzt angeordnet.

Bevorzugt ist das Grundrohr ein doppelwandiges Rohr, das mit Ausschnitten versehen ist, durchweiche sich die hydraulischen Pressen zur gegenüberliegenden Rohrwand erstrecken, wo sie befestigt sind. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch besondere Stabilität aus.

Um die Stoßkolben der hydraulischen Pressen in Eingriff mit dem Zahnkranz bzw. den Zahnkränzen zu halten, sind die hydraulischen Pressen vorzugsweise gelenkig am Grundrohr befestigt und stehen unter dem Druck von Schraubenfedern, welche die Pressen gegen die Zahnkränze drücken.

Um eine stetige Drehbewegung des Fräskopfes zu erreichen, können je zwei Stoßkolben gegenphasig arbeiten.

Um eine gute seitliche Führung des Fräskopfes zu erzielen, sind bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Achsrichtung des Grundrohres sowohl vor als auch hinter den hydraulischen Pressen Radialrollen angeordnet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht der im Betrieb befindlichen Tunnelfräsvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen vertikalen Längsmittelschnitt der im Betrieb befindlichen Tunnelfräsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der LinieIII-III in F i g. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3, welcher jedoch um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist.

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Claims (1)

1. 3 4

   Nach den F i g. 1 und 2 umfaßt die Tunnelfräsvor- lieh. Die beschriebene Anordnung hat aber noch den

   richtung gemäß der Erfindung ein Grundrohr 11, des- weiteren Vorteil, daß sie sehr platzsparend ist.

   sen Außendurchmesser den Innendurchmesser der Um den für die Anbringung der hydraulischen

   aus Ortbeton hergestellten Tunnelauskleidung 30 be- Pressen 22 erforderlichen Raum zu vergrößern, sind stimmt. Das Grundrohr 11 ist z. B. aus einzelnen 5 Ausschnitte 26 in der Außen- und Innenwand des

   Stahltübbings zusammengesetzt. Es kann jedoch auch doppelwandig ausgebildeten Grundrohres 11 vorge-

   aus einem Stück bestehen. Am Stirnende des Grund- sehen.

   rohres 11 sitzt ein Fräskopf 12, welcher aus einem Die auf den inneren Sägezahnkranz 20 α wirkenden Doppelzylinder 20 mit einem Außenzylinder 20 b und Pressen 22 α erstrecken sich durch die Ausschnitte 26 einem inneren Zylinder 20 α besteht. Die beiden Zy- io in der Innenwand des Grundrohres 11 zu der Außenlinder sind durch einen stirnseitigen Stirnring 19 fest wand des Grundrohres 11, wo sie angelenkt sind. Die miteinander verbunden. Der Doppelzylinder 20 ist mit dem äußeren Sägezahnkranz 20 b zusammenwirüber das Stirnende des Grundrohres 11 gestülpt. Die kenden Pressen 22 b erstrecken sich durch etwas verVerbindung zwischen dem Grundrohr und dem Dop- setzt angeordnete Ausschnitte 26 in der Außenwand pelzylinder ist dergestalt, daß sich der Doppelzylinder 15 des Grundrohres 11 zur Innenwand desselben,
   relativ zu dem Grundrohr möglichst reibungsfrei dre- Unmittelbar hinter dem Fräskopf 12 sitzt auf dem hen kann. Hierzu sind auf der Außen- und Innenseite Grundrohr 11 ein mit diesem fest verbundenes Fühdes Grundrohres Radialrollen 24 und an seiner Stirn- rungsrohr 13 auf. Dieses ist wesentlich kürzer als das seite Axialrollen 25 angebracht, welche mit dem auf- Grundrohr und hat vorzugsweise die halbe Länge wie gestülpten Doppelzylinder in Verbindung stehen. Die 20 das Grundrohr 11. Der Außendurchmesser des Füh-Radialrollen 24 dienen dabei zur radialen Halterung rungsrohres 13 ist im wesentlichen gleich dem Durchdes Doppelzylinders 20, während die über den Stirn- messer der ausgefrästen Tunnelbohrung. Das Rohr 13 rand des Grundrohres 11 vorstehenden Axialrollen 25 dient zur Führung der Tunnelfräsvorrichtung innerdie Vortriebskraft auf den Doppelzylinder 20 über- halb der Tunnelbohrung,
   tragen. 25 Zwischen dem hinteren Teil des Führungsrohres 13

   An dem Doppelzylinder 20 sind die eigentlichen und dem Grundrohr 11 sind weitere hydraulische Fräswerkzeuge 18 befestigt, welche nach vorne vor- Pressen 14 angeordnet, welche durch Leitungen 34 stehen. Die Außenkante der Fräswerkzeuge 18 ent- mit Druckflüssigkeit versorgt werden und deren Stoßspricht der Wandung der ausgefrästen Bohrung. Die kolben 17 nach hinten aus dem Führungsrohr 13 Innenkante der Fräswerkzeuge verläuft vorzugsweise 30 herausragen. An den Enden der Stoßkolben 17 sind schräg nach innen. Ringabschnitte 16 befestigt, welche aneinanderliegen

   Der Antrieb des Fräskopfes 12 ist am besten aus und zusammen einen sich um das Grundrohr 11 erden F i g. 3 und 4 zu erkennen. streckenden Ring bilden. Hinter den Ringabschnitten

   Im Inneren der Zylinder 20 α und 20 b ist jeweils 16 sind auf einem Umfang des Grundrohres 11 zahlein Sägezahnkranz 21 α bzw. 21 b befestigt. Die bei- 35 reiche öffnungen 15 zum Einbringen des Betons vorden Zahnkränze21 α und 21 b sind gemäß Fig. 2 gesehen. Die Öffnungen 15 können beispielsweise gegeneinander versetzt. An dem Grundrohr 11 sind über eine Ringleitung mit einer Pumpe od. dgl. verhydraulische Pressen 22 a bzw. 22 b angelenkt. Sie bunden sein, welche unter Druck stehenden flüssigen sind durch Schraubenfedern 27 α bzw. 27 b in der Beton liefert.

   Weise vorgespannt, daß ihre Stoßkolben 23 α bzw. 40 Am Boden des Grundrohres 11 ist hinter dem Füh-

   23 b mit den Sägezahnkränzen 21a bzw. 21 b im Ein- rungsrohr 13 eine Kiellamelle 31 befestigt, welche die

   griff stehen. In F i g. 3 sind sämtliche Federn 27 b, Aufgabe hat, daß beim Betrieb des Fräskopfes 12 auf-

   der Übersichtlichkeit halber jedoch nur einige der tretende Gegendrehmoment auf den Beton und über

   Federn 27 α dargestellt. Auch von den Rollen 24 sind diesen auf das Gebirge 10 zu übertragen. Die Kiel-

   nicht alle in F i g. 3 eingezeichnet. 45 lamelle 31 kann natürlich auch an jeder anderen Stelle

   Die hydraulischen Pressen sind doppeltwirkend des Grundrohres 11 angebracht sein. Sie hinterläßt und können in der einen oder anderen Richtung einen rillenartigen Kanal im Beton, welcher entweder durch Anschluß an eine entsprechend gesteuerte nachträglich geschlossen werden kann oder zum Ver-Druckmittelquelle betätigt werden. Werden die Stoß- legen von Leitungen oder zur Ableitung von Flüssigkolben 23 α bzw. 23 b ausgestoßen, so erfolgt eine 50 keiten dienen kann.

   Drehbewegung des Doppelzylinders 20 und damit der Das von den Fräswerkzeugen 18 ausgebrochene

   Fräswerkzeuge 18. oder ausgeschaufelte Material fällt auf ein Förder-

   Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden band 32, welches das Material von der Arbeitsstelle aufeinanderfolgende Pressenpaare an verschiedene wegbefördert.
   Druckmittelquellen angelegt und in der Weise ge- 55
   steuert, daß, wenn die eine Gruppe von Stoßkolbenpaaren ausgestoßen werden, die übrigen Stoßkolben- Patentansprüche:
   paare eingezogen werden, wobei sie über die Zähne

   der Sägezahnkränze ratschen. Auf diese Weise kann 1. Tunnelfräsvorrichtung zum Herstellen von

   eine stetige Drehbewegung erzielt werden, wobei 60 im Querschnitt kreisförmigen Tunneln mit einem

   immer die eine Hälfte der Stoßkolbenpaare ausge- Grundrohr und einem auf dieses aufgesetzten

   fahren, die andere Hälfte eingezogen wird. Fräskopf, welcher einen mit Axialrollen des

   In F i g. 4 sind im übrigen noch die beiden Druck- Grundrohres zusammenwirkenden Stirnring und mittelleitungen 28 a, 28 b eingezeichnet, welche zu einen sich in das Ende des Grundrohres erden hydraulischen Pressen führen. Dadurch, daß der 65 streckenden, mit diesem konzentrischen Zylinder Antrieb des Ringfräsers auf dem hydraulischen Prm- aufweist, der durch am Grundrohr befestigte zip beruht, ist die Übertragung großer Kräfte, wie sie Radialrollen drehbar gehalten ist und auf seinem z. B. zum Ausbrechen von Fels notwendig sind, mög- Umfang einen Zahnkranz aufweist, auf den von