DE1286479B

DE1286479B - Tunneling machine

Info

Publication number: DE1286479B
Application number: DEB78390A
Authority: DE
Inventors: Hoever Paul
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1964-09-04
Filing date: 1964-09-04
Publication date: 1969-01-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Streckenvortriebsmaschine zum Auffahren waagerechter oder schwach geneigter unterirdischer Strecken, Tunnel od. dgl. mit kreisförmigem Querschnitt, .die =einen von einem Maschinenkörper getragenen und um die Maschinenlängsachse drehbaren Bohrkopf aufweist, bei dessen Drehen auf den Maschinenkörper ein Reaktionsdrehmoment ausgeübt wird.The invention relates to a tunneling machine for driving horizontal or slightly inclined underground routes, tunnels or the like with circular cross-section, .die = one carried by a machine body and has around the machine longitudinal axis rotatable drill head, when rotating on the Machine body is exerted a reaction torque.

Aus der deutschen Patentschrift 1002 775 ist eine derartige Streckenvortriebsmaschine bekannt, deren Bohrkopf mehrere Messerköpfe trägt. Die. Antriebseinrichtungen zum Drehen des Bohrkopfes stützen sich an dem Maschinenkörper ab. Da sich der Maschinenkörper an - der gewölbten Streckenwandung nicht abstützen kann, verursacht das Reaktionsdrehmoment, das durch die inneren Widerstände in dem Drehmechanismus und vor allem durch den-Widerstand, den das Gestein dem Schneiden- entgegenbringt, bewirkt wird, ein Drehen des Maschinenkörpers um die Maschinenlängsachse. Sobald die Drehung einen bestimmten vorgegebenen Wert überschreitet, wird durch Ansetzen eines Gegendrehmomentes der Maschinenkörper in seine Ausgangslage zurückgebracht, womit jedesmal eine zeitraubende Unterbrechung des Arbeitsvorganges verbunden ist.From the German patent specification 1 002 775 such a tunneling machine is known, the drill head of which carries several cutter heads. The. Drive devices for rotating the drill head are supported on the machine body. Since the machine body cannot support itself on the arched wall of the route, the reaction torque caused by the internal resistances in the turning mechanism and, above all, by the resistance that the rock offers to the cutting edge, causes the machine body to rotate around the Machine longitudinal axis. As soon as the rotation exceeds a certain predetermined value, the machine body is returned to its starting position by applying a counter-torque, which is associated with a time-consuming interruption of the work process each time.

Eine andere Streckenvortriebsmaschine zum Auffahren einer Strecke mit kreisförmigem Querschnitt ist aus der deutschen Auslegeschrift 1098 472 bekannt. Der Bohrkopf dieser bekannten Streckenvortriebsmaschine ist in eine Innenscheibe und einen konzentrisch um diese gelegten Außenring geteilt. Die Innenscheibe und der Außenring werden gegenläufig angetrieben, um zu erreichen, daß die von den beiden Bohrkopfteilen auf den Maschinenkörper ausgeübten Teilreaktionsdrehmomente sich gegenseitig aufheben, so daß kein resultierendes Reaktionsdrehmoment auf den Maschinenkörper einwirkt. Das Teilen des Bohrkopfes und gegenläufige Antreiben der Bohrkopfteile ist jedoch wegen der unterschiedlichen Bohrkopfarten nicht ohne weiteres bei Streckenvortriebsmaschinen anwendbar. Im übrigen gewährleistet das durch die Auslegung der Bohrkopfteile festgelegte Aufteilen des Reaktionsdrehmomentes nicht, daß nicht doch ein resultierendes Reaktionsdrehmoment auf den Maschinenkörper ausgeübt wird. Dies kann beispielsweise beim Durchfahren eines Gesteins mit über den Streckenquerschnitt unterschiedlich harten Schichten oder bei unterschiedlichem Verschleiß der auf der Innenscheibe und auf dem Außenring angeordneten Schneidwerkzeuge geschehen. In einem solchen Fall wird sich der Maschinenkörper in der aufgefahrenen Strecke um die Maschinenlängsachse drehen, so daß dann auch bei dieser Streckenvortriebsmaschine ein Rückdrehen des Maschinenkörpers erforderlich wird.Another tunneling machine for driving a route with a circular cross-section is known from the German Auslegeschrift 1098 472. The drill head of this known road tunneling machine is divided into an inner disk and an outer ring placed concentrically around this. The inner disk and the outer ring are driven in opposite directions in order to ensure that the partial reaction torques exerted on the machine body by the two drill head parts cancel each other out, so that no resulting reaction torque acts on the machine body. Dividing the drill head and driving the drill head parts in opposite directions cannot, however, be easily used in road tunneling machines because of the different types of drill heads. Moreover, the division of the reaction torque determined by the design of the drill head parts does not ensure that a resultant reaction torque is not exerted on the machine body. This can happen, for example, when driving through a rock with layers of different hardness over the route cross-section or with different wear of the cutting tools arranged on the inner disk and on the outer ring. In such a case, the machine body will rotate about the longitudinal axis of the machine in the driven section, so that a reverse rotation of the machine body will then also be necessary in this section tunneling machine.

Um das Drehen des Maschinenkörpers um die Maschinenlängsachse zu verhindern, laufen bei einer aus der britischen Patentschrift 772 901 bekannten anderen Streckenvortriebsmaschine diese tragende seitlich angeordnete Raupenfahrwerke am Grund von Ausnehmungen, die im unteren Bereich der Strecke an deren Seiten herausgearbeitet werden, so daß eine Strecke mit nicht kreisförmigem Querschnitt entsteht. Das auf den Maschinenkörper ausgeübte Reaktionsdrehmoment wird über das entsprechende Raupenfahrwerk in den dieses tragenden Boden der Ausnehmung geleitet. Bei dieser Streckenvortriebsmaschine ist der nicht in jedem Fall vertretbare hohe Aufwand nachteilig.To prevent the machine body from rotating around the longitudinal axis of the machine, run on another tunneling machine known from British patent specification 772 901 this supporting laterally arranged crawler tracks at the bottom of recesses that in the lower part of the line on the sides are worked out, so that a Line with a non-circular cross-section is created. That on the machine body The reaction torque exerted is transferred to the corresponding crawler tracks this load-bearing bottom of the recess passed. With this tunneling machine the high expenditure, which is not justifiable in every case, is disadvantageous.

Aus den am 14. September 1950 bekanntgemachten Unterlagen der deutschen Patentanmeldung P 30140 D VI b/5 c ist eine Streckenvortriebsmaschine der eingangs genannten Art bekannt, die mit Einrichtungen versehen ist, welche verhindern, daß sich der Maschinenkörper infolge des auf ihn einwirkenden Reaktionsdrehmomentes in der einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Strecke um die Maschinenlängsachse dreht. Nach der genannten Patentanmeldung ist vorgesehen, daß sich der Maschinenkörper mit einer Führungsbacke gegen eine Schienenführung legt, die an einem besonderen Stützwagen angeordnet ist, der hinter der Streckenvortriebsmaschine in der Strecke verspannt wird. Dabei ist es nachteilig, daß durch den Stützwagen die Zugänglichkeit der Streckenvortriebsmaschine eingeschränkt wird. Außerdem wird durch das Verspannen des Stützwagens in der Strecke diese unter Umständen zerstört, da der Stützwagen mit der Größe der Reaktionsdrehmomente, die erheblich sein können, entsprechender- Stärke an der Streckenwandung angreifen muß. Ferner ist es erforderlich, den Stützwagen unter Lösen seiner Verspannung in der Strecke schubweise der Streckenvortriebsmaschine nachzuführen, da die Schienenführung des Stützwagens, auf welcher sich die Führungsbacke des Maschinenkörpers abstützt, nur. eine begrenzte. Länge hat. Eine andere Möglichkeit, den Maschinenkörper in der Strecke gegen Verdrehen zu sichern, besteht nach der genannten Patentanmeldung darin, die Führun&srollen, mit welcher sich die Streckenvortriebsmaschine in der Strecke abstützt, mit so hohem Druck gegen die Streckenwandung zu drücken, daß dieser Reibungsdruck ausreicht, um den nötigen Widerstand zu liefern. Mit dieser Methode ist jedoch ein Drehen des Maschinenkörpers um die Maschinenlängsachse nicht mit Sicherheit zu verhindern. Diese Sicherheit wäre nur dann gegeben, wenn durch das Andrücken der Führungsrollen die Streckenwandung zerstört würde, so daß sich Nuten für die Führungsrollen bilden. In diesem Fall würde jedoch keine Strecke mit kreisförmigem Querschnitt aufgefahren. In der genannten Patentanmeldung ist weiter angegeben, daß es für viele Fälle ausreichend sein könne, die Führungsrollen so schief zu stellen, daß allein die Schiefstellung eine Drehung des Maschinenkörpers verhindere. Diese Schiefstellung der Führungsrollen bewirkt, daß diese nicht in einwandfreier Weise auf der Streckenwandung abrollen, sondern daß sie über die Streckenwandung geschoben werden, wobei diese naturgemäß angegriffen wird.From the documents published on September 14, 1950 by the German Patent application P 30140 D VI b / 5 c is a tunneling machine from the introduction known type, which is provided with devices that prevent the machine body changes as a result of the reaction torque acting on it in the path around the longitudinal axis of the machine, which has a circular cross-section turns. According to the patent application mentioned, it is provided that the machine body with a guide jaw against a rail guide that attaches to a special Support car is arranged behind the tunneling machine in the route is braced. It is disadvantageous that the accessibility through the support car the tunneling machine is restricted. In addition, the bracing of the support car on the route, this may be destroyed because the support car with the size of the reaction torques, which can be considerable, corresponding- Strength must attack the wall of the route. It is also necessary to use the support car while releasing its tension in the route, the tunneling machine in batches track, as the rail guide of the support carriage, on which the guide jaw of the machine body is supported, only. a limited one. Length. Another possibility, To secure the machine body in the route against twisting, exists after the named patent application therein, the guides with which the tunneling machine supported in the track, to press against the track wall with such high pressure, that this frictional pressure is sufficient to provide the necessary resistance. With this However, the method is not to rotate the machine body around the longitudinal axis of the machine to prevent with certainty. This security would only be given if through pressing the guide rollers would destroy the route wall, so that Form grooves for the guide rollers. In this case, however, no route would be included circular cross-section opened. In the said patent application is further stated that it may be sufficient for many cases to have the leadership roles like this to ask crooked that only the misalignment a rotation of the machine body prevent. This misalignment of the guide rollers means that they are not in roll properly on the route wall, but that they roll over the route wall be pushed, which is naturally attacked.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Streckenvortriebsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher ein kontinuierlicher Vortrieb unter weitgehender Schonung der Wandung der aufgefahrenen Strecke möglich ist; und sie besteht darin, daß an dem Maschinenkörper ein Trimmgewicht angeordnet ist, das in waagerechter Richtung quer zur Maschinenlängsachse verschiebbar ist und ein dem Reaktionsdrehmoment entgegengerichtetes Gegendrehmoment erzeugt. Dadurch wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß keine Hilfsmittel zum Abstützen an der Wandung der aufgefahrenen Strecke anzugreifen brauchen. Darüberhinaus wird erreicht, daß die Größe des Gegendrehmomentes dank der Verschiebbarkeit des Trimmgewichtes derjenigen des Reaktionsdrehmomentes in einfacher Weise feinfühlig angepaßt werden kann. Das Verschieben kann während des Streckenvortriebes ohne Unterbrechung oder auch nur Behinderung des Schneidvorganges erfolgen. Dies ermöglicht bei Schwankungen der Größe des Reaktionsdrehmomentes, die sich etwa infolge Abstumpfens der Schneidwerkzeuge oder unterschiedlichen zu lösenden Gesteins ergeben können, ein rasches und genaues Angleichen der Größe des durch das Trimmgewicht ausgeübten Gegendrehmomentes.The invention is based on the object of a road tunneling machine of the type mentioned to create, with which a continuous advance is possible while largely protecting the wall of the driven route; and it consists in that a trim weight is arranged on the machine body, the is displaceable in the horizontal direction transversely to the machine longitudinal axis and a dem Reaction torque generated opposing counter torque. This is with simple means achieved that no tools for supporting on the wall of the need to attack the driven route. In addition, it is achieved that the Size of the counter torque thanks to the movability of the trim weight of those of Reaction torque sensitively adjusted in a simple manner can be. Moving can be carried out without interruption while the road is being driven or even just obstructing the cutting process. This enables fluctuations the size of the reaction torque, which is due to the dulling of the cutting tools or different rocks to be loosened, a quick and accurate one Adjusting the size of the counter-torque exerted by the trim weight.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown schematically.

Eine nicht weiter dargestellte Streckenvortriebsmaschine, die dem Auffahren eines Stollens dient, weist ein Raupenfahrwerk 1 auf, das den Maschinenkörper der Streckenvortriebsmaschine trägt und dem Verfahren der Streckenvortriebsmaschine dient. In ihrer Lage zu der von ihr erzeugten Stollenwandung 2 wird die Streckenvortriebsmaschine durch Stützarme 3, 4, 5 gehalten. Zwei hintereinander in einer Ebene liegende Stützarme 5 weisen jeweils an ihrer Oberseite eine Führung 6 auf, entlang welcher ein zwischen den Stützarmen 5 befindliches Trimmgewicht 7 auf die Längsachse der Streckenvortriebsmaschine zu oder von ihr weg bewegt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß das Trimmgewicht von nur einem Stützarm 5 getragen wird. Die Querbewegung, durch welche die gewünschte Veränderung des Gegendrehmomentes hervorgerufen wird, kann von Hand oder mit Hilfe elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigter Mittel bewirkt werden. Auch ist es möglich, sie bei Bedarf durch eine Bedienungsperson erfolgen zu lassen oder für das Verschieben eine Regeleinrichtung vorzusehen, deren Eingreifen z. B. durch eine Veränderung der Größe des Reaktionsdrehmomentes ausgelöst werden kann.A tunneling machine, not shown, that the Driving a tunnel is used, has a crawler chassis 1, which the machine body the tunneling machine carries and the movement of the tunneling machine serves. The tunneling machine is in its position in relation to the tunnel wall 2 created by it held by support arms 3, 4, 5. Two support arms lying one behind the other on one level 5 each have a guide 6 on their top, along which a between the support arms 5 located trim weight 7 on the longitudinal axis of the tunneling machine can be moved towards or away from it. Of course it is also possible that the trim weight is carried by only one support arm 5. The transverse movement, through which causes the desired change in the counter torque can by hand or with the help of electrically, pneumatically or hydraulically operated means be effected. It is also possible for an operator to do this if necessary to be carried out or to provide a control device for the movement, whose Intervene e.g. B. triggered by a change in the size of the reaction torque can be.

Claims

Claim: tunneling machine for driving horizontal or slightly inclined underground routes, tunnels or the like with circular Cross-section, one carried by a machine body and around the machine's longitudinal axis having rotatable drill head, when rotating on the machine body, a reaction torque is exercised, d a d u r c h characterized that a trim weight on the machine body (7) is arranged, which is displaceable in the horizontal direction transversely to the machine longitudinal axis and generates a counter-torque opposite to the reaction torque.