DE2027192B

DE2027192B - Driving machine for driving routes and tunnels

Info

Publication number: DE2027192B
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Vortreiben von Strecken, Tunnels od. dgl. mit einem Fahrwerk und zumindest einem an seinem hinteren Ende allseitig schwenkbar gelagerten und mittels Antrieb schwenkbarem Schneidkopfträger, der an seinem vorderen Ende einen rotierenden, die Ortsbrust jeweils nur in einem kleinen Bereich angreifenden Schneidkopf trägt, wobei zwischen Fahrwerk und S-hneidkopfträger ein Schwenkausleger angeordnet ist, der gegenüber dem Fahrwerk durch zugeordnete Antriebe in waagerechter und lotrechter Ebene schwenkbar ist und an dessen vorderem Ende der Schneidkopfträger schwenkbar gelagert ist.The invention relates to a machine for driving routes, tunnels or the like with a chassis and at least one at its rear end pivotably mounted on all sides and by means of a drive swiveling cutting head carrier, which has a rotating at its front end, each of the working face Carrying cutting head attacking only in a small area, with between the chassis and S-hneidkopfräfträger a swivel arm is arranged, which is opposite to the chassis by means of associated drives is pivotable in the horizontal and vertical plane and at the front end of the Cutting head carrier is pivotably mounted.

p.ei einer bekannten Maschine der vorstehend beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 248 589) ist der Schneidkopfträger lediglich um eine horizontale Achse schwenkbar an den Ausleger angeschlossen. Bei Maschinen zum Vortreiben von Strecken, Tunnels od. dgl. ganz anderer Gattung (vgl. »Schlägel und Eisen«, 1967, Nr. 3/4, S.93 bis 97 und »The Mining Engineer, Oktober 1962, S. 27) ist lediglich auf einem Fahrgestell verdrehbar ein Lagerbock angeordnet, der um eine horizontale Achse verschwenkbar ein verhältnismäßig lang ausgebildetes Schrämwerkzeug trägt. Diese bekannten Maschinen stellen Sonderkonstruktionen dar. Nachteilig ist, daß beim Auffahren von Tunnelquerschnitten mit großen Kalottenhöhen zwischen 7 und 11 m diese nicht in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar sind. Dazu wird bisher vielmehr so vorgegangen, daß zunächst zwei seitliche Einbrüche über 10 bis 20 m vorgenommen werden, anschließend die Maschine auf eine im mittleren Bereich stehengebliebene Rampe aufgefahren und der Firstenschnitt durchgeführt wird. In einem vierten Arbeitsgang wird die Rampe entfernt. Dieses Vorgehen ist insofern nachteilig, als die Maschine von der Rampe beim Firstenschnitt abrutschen kann oder die Rampe durch Zerstörung, z. B. durch Einbrechen, die Durchführung des Firstenschnittes unmöglich macht. Ferner läßt sich bei den bekannten Maschinen der Schneidkopf zumeist nicht so einstellen, daß eine optimale Schnittleistung erzielbar ist. Ein besonderer Nachteil besteht ferner dann, daß die bekannten Maschinen praktisch nur in standfestem Gebirge einsetzbar sind, da erst nach Durchführung des Firstenschnittes Ausbauelemente eingebracht werden können.p. in a known machine of the type described above Genus (see German Auslegeschrift 1 248 589) is the cutting head carrier only around a horizontal axis pivotally connected to the boom. For machines for propelling Lines, tunnels or the like of a completely different kind (see "Schlägel und Eisen", 1967, No. 3/4, p.93 bis 97 and »The Mining Engineer, October 1962, p. 27) can only be rotated on a chassis Bearing block arranged, the pivotable about a horizontal axis a relatively long formed Cutting tool carries. These known machines are special constructions. Disadvantageous is that when driving through tunnel cross-sections with large dome heights between 7 and 11 m these cannot be produced in a single operation. To this end, the procedure so far has been that First, two side breaks over 10 to 20 m are made, then the machine Drive up a ramp that has remained in the middle area and cut the ridge will. In a fourth step, the ramp is removed. This approach is disadvantageous in that when the machine can slip off the ramp when cutting the ridge or the ramp due to destruction, z. B. by breaking in, making the ridge cut impossible. Furthermore lets In the known machines, the cutting head usually does not adjust itself in such a way that an optimal cutting performance is achievable. Another particular disadvantage is that the known machines are practical Can only be used in stable mountains, as expansion elements only after the ridge has been cut can be introduced.

Zur Einbringung von Bohrlöchern sind Bohrwagen bekannt (vgl. »Glückauf«, 1968, Heft 2, S. 89 und 90), die aus einer Selbstfahrlafette mit mehreren daran angelenkten Teleskopauslegern bestehen, an denen über Lafettenträger die ein- und ausfahrbaren Bohrlafetten angeschlossen sind. Hierbei ist es bekannt, mittels Zylinderkolbenanordnungen od. dgl. den Teleskopausleger so auszubilden, daß ein Heben und Senken, ein Schwenken sowie Ein- und Ausfahren und zusätzlich ein Drehen durchführbar ist. Gleichzeitig läßt sich der Lafettenträger selbst heben und senken sowie verschwenken. Zwar läßt sich mit einem derartigen Bohrwagen eine Vielzahl von Bohrlöchern gleichzeitig einbringen. Das anschließende Absperren der Ortsbrust läßt jedoch das wohldefinierte Auffahren eines Tunnelquerschnittes nicht zu. Materialaufwcndige Hinterfüllungen werden erforderlich. Drilling vehicles are known for the introduction of boreholes (cf. "Glückauf", 1968, Issue 2, p. 89 and 90), which consist of a self-propelled carriage with several telescopic booms linked to it to which the retractable and extendable drilling mounts are connected via mount carriers. Here it is known by means of cylinder piston arrangements or the like. To form the telescopic boom so that lifting and lowering, pivoting as well as extending and retracting and additionally rotating can be carried out. At the same time, the carriage carrier itself can be raised and lowered as well as pivoted. Although it can be with such a drill rig a plurality of boreholes at the same time. The subsequent Blocking off the face does not, however, allow the well-defined driving of a tunnel cross-section. Material-intensive backfills are required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vortriebsmaschine zum Auffahren von Strecken und Tunnels so auszubilden, daß Strecken und Tunnels mit verhältnismäßig großem Querschnitt und großen Kalottenhöhen auf einfache Weise mit wesentlich verbessertem Wirkungsgrad auffahrbar sind.The invention is based on the object of a tunneling machine for driving on routes and To train tunnels so that routes and tunnels with a relatively large cross-section and large Cap heights can be driven up in a simple manner with significantly improved efficiency.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß das Fahrwerk mit dem Schwenkausleger als handelsüblicher hydraulischer Bagger ausgeführt ist und an den Kopf des Schwenkauslegers ein Lagerbock mittels Drehkranz um eine zur Auslegerachse im wesentlichen orthogonale Achse mit hydraulischem Drehantrieb drehbar angeschlossen sowie in dem Lagerbock der Schaft des Schneidkopfes um die horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, und daß zwischen Schneidkopfträger und Lagerbock mindestens eine Zylinderkolbenanordnung als Schwenkantrieb angeordnet ist.The invention solves this problem in a machine of the type described in that the chassis with the swivel arm is designed as a commercially available hydraulic excavator and on the head of the swivel boom a bearing block by means of a turntable around a to the boom axis substantially orthogonal axis with hydraulic rotary drive connected rotatably and in the bearing block the shaft of the cutting head is pivotably mounted about the horizontal axis, and that between Cutting head carrier and bearing block arranged at least one cylinder piston assembly as a pivot drive is.

Der durch die Erfindung erzielte Vorteil ist vor allem darin zu sehen, daß lediglich durch besonderen Anschluß der Schrämwerkzeuge an den Schwenkausleger eines handelsüblichen hydraulischen Baggers eine Maschine zum Vortreiben von Strecken und Tunnels geschaffen wird, die es erlaubt, auch verhältnismäßig große Querschnitte mit Kalottenhöhen über ao 7 m in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen. Dabei lassen sich durch die besondere Anordnung der Schrämwerkzeuge optimale Schnittleistungen erzielen, die ein Vielfaches gegenüber den bekannten Ausführungsformen betragen. Insbesondere läßt sich auf einfache Weise ein handelsüblicher hydraulischer Bagger durch Kombination mit den entsprechenden Sch ram werkzeugen den jeweiligen Erfordernissen auf definierte Weise anpassen. Auch läßt sich die erfindungsgemäße Maschine auf einfache Weise wieder in einen Hydraulik-Bagger zurückverwandeln, wenn kein Anschlußauftrag in der Tunnelauffahrung vorliegen sollte.The advantage achieved by the invention is mainly to be seen in the fact that only by special Connection of the cutting tools to the swivel arm of a commercially available hydraulic excavator a machine for driving routes and tunnels is created that allows it, also relatively Produce large cross-sections with calotte heights over ao 7 m in a single operation. Included the special arrangement of the cutting tools enables optimal cutting performance to be achieved, which are many times that of the known embodiments. In particular, can be easily a commercially available hydraulic excavator by combining it with the appropriate Adapt the shame tools to the respective requirements in a defined way. The inventive Easily convert the machine back into a hydraulic excavator, if not one Follow-up order in the tunnel approach should be available.

Eine vorteilhafte weitere Ausbildung der Erfindung besteht darm, daß an dem Kopf des Auslegers, um die horizontale Achse schwenkbar, eine Aufnahmewippe angeschlossen und diese beidseits mit Gabelaufnahmen für den Schaft von je einem Schrämwerkzeug, ausgerüstet ist, und daß die Aufnahmewippe über einen zwischen Ausleger und Aufnahmewippe angeordnete Zylinderkolbenanordnung schwenkbar ist. Ferner kann die Aufnahmewippe in der horizontalen Achse ihrerseits drehbar gelagert sein und an einem entsprechenden Drehflansch einer Zylinderkolbenanordnung für den Drehantrieb angreifen. Zweckmäßig sind die Schrämwerkzeuge in den Gabclaiifnahmcn ihrerseits um horizontale Achsen schwenkbar und mit entsprechenden Zylinderkolbenanordnungen ausgerüstet. Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung besteht der Schrämantrieb des Schrämwerkzeuges oder der Schrämwerkzeuge aus einem Elektromotor mit Getriebe, wobei auf dem Oberwagen ein Generator zur Energieversorgung des Elektromotors angeordnet sein kann. SSAn advantageous further embodiment of the invention consists darm that on the head of the boom, Can be swiveled around the horizontal axis, a mounting rocker connected and this with fork mounts on both sides for the shaft of one cutting tool each, and that the receiving rocker Via a cylinder-piston arrangement arranged between the boom and the receiving rocker is pivotable. Furthermore, the receiving rocker can for its part be rotatably mounted in the horizontal axis be and engage on a corresponding rotary flange of a cylinder-piston assembly for the rotary drive. The cutting tools in the cutting tools are expedient for their part around horizontal axes pivotable and equipped with corresponding cylinder piston arrangements. After a special one The proposal of the invention consists of the cutting drive of the cutting tool or cutting tools from an electric motor with gearbox, with a generator on the superstructure for energy supply the electric motor can be arranged. SS

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigtIn the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained in more detail; it shows

F i g. 1 die Seitenansicht einer erfindtingsgemäßen Maschine zum Vortreiben von Strecken und Tunnels in verschiedenen Funktionsstellungen,F i g. 1 the side view of a machine according to the invention for driving routes and tunnels in various functional positions,

F i g. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. I,F i g. 2 shows a plan view of the object according to FIG.

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1, ausschnittsweise.F i g. 3 shows another embodiment of the object of FIG. 1, in part.

Die in den Figuren dargestellte Maschine besteht zunächst aus einem Unterwagen 1 mit Fahrwerk 2, über Drehkranz 3 od. dgl. drehbar angeschlossenen Oberwagen 4, an dem Oberwagen 4 um eine horizontale Achse 5 schwenkbar gelagertem Schwenkausleger 6 sowie an den Kopf 7 des Schwenkauslegers 6 schwenkbar angeordnetem Schrämwerkzeug 8. Der Oberwagen 4 trägt die üblichen Aufbauten 9, wie Antriebsmotor, Bedienungshaus u. dgl. Der Drehantrieb für den Oberwagen 4 sowie die Schwenkantriebe für den Schwenkausleger 6 bzw. das Schrämwerkzeug 8 sind ölhydraulisch ausgeführt. Dazu sind dem Schwenkausleger 6 sowie dem Schrämwerkzeug 8 Zylinderkolbenanordnungen 10, 11 zugeordnet. Das Schrämwerkzeug 8 ist in den Zeichnungen durch dikkere Strichführung besonders hervorgehoben. Es handelt sich um ein als Linearaggregat ausgeführtes Schrämwerkzeug aus Schaft 12 mit einerseits Schneidkopf 13, andererseits Schnurantrieb 14. Im Schaft 12 ist die Antriebswelle geführt.The machine shown in the figures consists initially of an undercarriage 1 with undercarriage 2, an uppercarriage 4 rotatably connected via a turntable 3 or the like, a swivel arm 6 pivotably mounted on the upper carriage 4 about a horizontal axis 5 and pivotable on the head 7 of the swivel arm 6 arranged cutting tool 8. The upper carriage 4 carries the usual superstructures 9, such as drive motor, operating house and the like. For this purpose, the swivel arm 6 and the cutting tool 8 are assigned cylinder piston assemblies 10, 11. The cutting tool 8 is particularly emphasized in the drawings by thick lines. It is a cutting tool designed as a linear unit made of a shaft 12 with a cutting head 13 on the one hand and a cord drive 14 on the other. The drive shaft is guided in the shaft 12.

Dieses Linearaggregat 12, 13, 14 ist um eine horizontale Achse 15 schwenkbar. Dazu ist an dem Kopf 7 des Schwenkauslegers 6 zunächst ein Lagerbock 16 aus Basisplatten 17 und Lagerwangen 18 angeschlossen. In diesem Lagerbock 16 ist der Schaft 12 des Schrämwerkzeuges 8 um die horizontale Achse 15 schwenkbar gelagert. Zwischen Schrämwerkzeug 8 und Lagerbock 16 befindet sich zumindest eine Zylinderkolbenanordnung 19 als Schwenkantrieb. Der Lagerbock 16 ist seinerseits an den Kopf 7 des Schwenkauslegers 6 mittels Drehkranz 20 od. dgl. um eine zur Auslegerachse im wesentlichen orthogonale Achse 21 drehbar angeschlossen. Dazu ist ein nicht gezeichneter hydraulischer Drehantrieb vorgesehen.This linear unit 12, 13, 14 can be pivoted about a horizontal axis 15. This is on that Head 7 of the swivel arm 6 is initially connected to a bearing block 16 made of base plates 17 and bearing cheeks 18. In this bearing block 16, the shaft 12 of the cutting tool 8 is around the horizontal Axis 15 pivoted. There is at least one between the cutting tool 8 and the bearing block 16 a cylinder piston assembly 19 as a pivot drive. The bearing block 16 is in turn to the Head 7 of the swivel boom 6 by means of a turntable 20 or the like around a substantially to the boom axis orthogonal axis 21 rotatably connected. There is also a hydraulic rotary drive (not shown) intended.

F i g. 2 macht deutlich, daß man in der beschriebenen Weise auch zwei Sch ram werkzeuge 8 nebeneinander im gleichen Lagerbock 16 anordnen kann, die einzeln oder gemeinsam um die horizontale Achse 15 schwenkbar sind. Aus einer vergleichenden Betrachtung der verschiedenen, in den F i g. 1 und 2 angedeuteten Funktionsstellungen entnimmt man, daß bei der erfindungsgemäßen Maschine das Schrämwerkzeug bzw, die Schrämwerkzeuge 8 an dem Schwenkausleger 6 um eine horizontale und zusätzlich ein^ vertikale Schwenkachse 21 stets so eingestellt werden kann, daß unter Berücksichtigung der zusätzlichen Beweglichkeit des Schwenkauslegers 6 die Schrämarbeit stets mit gutem Wirkungsgrad durchführbar ist. Das φIt einerseits für die Richtung mit der ein Schneidkopf 13 ein Gebirge angreift, aber auch die für die Andrückkraft. Im Ergebnis können so mit gutem Wirkungsgrad auch Tunnel und Strecken großen Querschnitts aufgefahren werden.F i g. 2 makes it clear that two Sch ram tools 8 side by side in the manner described in the same bearing block 16 can be arranged individually or together around the horizontal axis 15 are pivotable. From a comparative consideration of the different, in the F i g. 1 and 2 indicated Functional positions can be seen that the cutting tool in the machine according to the invention or, the cutting tools 8 on the swivel arm 6 by a horizontal and additionally a ^ vertical pivot axis 21 can always be adjusted so that, taking into account the additional Mobility of the swivel arm 6 the cutting work can always be carried out with good efficiency. The φIt on the one hand for the direction with the one Cutting head 13 attacks a mountain, but also that for the pressing force. As a result, so with good Efficiency also tunnels and routes with large cross-sections can be excavated.

Das alles gilt auch für die Ausführungsform nach Fig. 3. Bei dieser Ausfühiungsform ist an den Kopf 7 des Schwenkauslegers 6 um die horizontale Achse 22 schwenkbar eine Aufnahmewippe 23 angeschlossen. Diese besitzt beidseits Gabelaufnahmen 24 für den Schaft 12 von je einem Schrämwerkzeug 8. Die Zylinderkolbenanordnung 25 dient zur Schwenkung der Aufnahmewippe 23 um die horizontale Achse 22, Der Pfeil deutet an, daß die Aufnahmewippe 23 in der horizontalen Achse 22 ihrerseits drehbar ist. An dem Drehflansch 26 greift eine Zylinderkolbenanordnung 27 ais Drehantrieb an. Die Schrämwerkzeuge 8 sind in den Gabelaufnahmen 24 ihrerseits um horizontale Achsen 28 schwenkbar, und zwar mit Hilfe der Zylinderkolbenanordnung 19. All of this also applies to the embodiment of FIG. This has fork receptacles 24 on both sides for the shaft 12 of a cutting tool 8 each. The cylinder piston assembly 25 is used to pivot the receiving rocker 23 about the horizontal axis 22. The arrow indicates that the receiving rocker 23 is in turn rotatable in the horizontal axis 22. A cylinder-piston arrangement 27 acts as a rotary drive on the rotary flange 26. The cutting tools 8 are in turn pivotable about horizontal axes 28 in the fork receptacles 24, specifically with the aid of the cylinder piston arrangement 19.

Das Schrämwerkzeug 8 ist erfindunosoemäRThe cutting tool 8 is according to the invention

ein selbständiges Werkzeug, welches im Ausführungsbeispiel seinen Antrieb über einen Elektromotor 14 mit Getriebe erfährt. Die Energieversorgung dieses Elektromotors 14 kann unabhängig von der übrigen Maschine erfolgen, es besteht aber auch die Mög-an independent tool, which in the exemplary embodiment is driven by an electric motor 14 experiences with gear. The energy supply of this electric motor 14 can be independent of the rest Machine, but there is also the possibility

lichkeit, auf dem Oberwagen 4 einen Generator an zuordnen, der die elektrische Energie für dieser Schrämantrieb 14 liefert. An Stelle des Elektromotor! kann auch ein hydraulischer Motor auch für der Schrämantrieb vorgesehen werden.possibility of assigning a generator to the superstructure 4, which supplies the electrical energy for this Cutting drive 14 supplies. Instead of the electric motor! can also use a hydraulic motor for the Schrämantrieb are provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

]. Machine for driving routes, tunnels or the like. With a chassis and at least one at its rear end pivotable on all sides and pivotable by means of a drive Cutting head carrier, which has a rotating at its front end, the face only in Carries a small area attacking cutting head, a swivel arm is arranged between the chassis and the cutting head carrier, the opposite of the chassis through assigned drives in the horizontal and vertical planes is pivotable and at the front end of which the cutting head carrier is pivotably mounted, thereby characterized in that the chassis (2) with the swivel arm (6) than commercially available hydraulic excavator (1, 4) is carried out and on the head of the swivel arm (6) a bearing block (16) by means of a turntable (20) an axis that is essentially orthogonal to the boom axis can be rotated with a hydraulic rotary drive connected and in the bearing block (16) of the shaft (12) of the cutting head (13) around the horizontal Axis (i5) is pivotably mounted, and that between cutting head carrier Ί2) and bearing block (16) at least one cylinder-piston arrangement (19) is rdnet as a rotary actuator.

2. tunneling machine according to claim 1, characterized in that the head (7) of the Boom (6), pivotable about the horizontal axis (22), connected to a receiving rocker (23) and this is equipped on both sides with fork receptacles (24) for the shaft (12) each of a cutting tool (8), and that the Receiving rocker (23) via one arranged between the boom (6) and receiving rocker (23) Cylinder piston assembly (25) is pivotable.

3. tunneling machine according to claim 2, characterized in that the receiving rocker (23) is in turn rotatably mounted in the horizontal axis (22) and to a corresponding one Rotary flange (26) engages a cylinder piston assembly (27) for the rotary drive.

4. tunneling machine according to claims 2 and 3, characterized in that the cutting tools (8) in the fork receptacles (24) in turn pivotable about horizontal axes (28) and are equipped with corresponding cylinder piston assemblies (29).

5. tunneling machine according to claims 1 to 4, characterized in that the cutting drive (14) of the cutting tool or the cutting tools (8) consists of an electric motor with gearbox, on the superstructure (4) a generator for supplying energy to the electric motor can be arranged.

6060