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WO2003006792A1 - Heading and cutting machine for tunnels - Google Patents

Heading and cutting machine for tunnels Download PDF

Info

Publication number
WO2003006792A1
WO2003006792A1 PCT/EP2002/007000 EP0207000W WO03006792A1 WO 2003006792 A1 WO2003006792 A1 WO 2003006792A1 EP 0207000 W EP0207000 W EP 0207000W WO 03006792 A1 WO03006792 A1 WO 03006792A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tunnel
coolant
drill head
boring machine
space
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/007000
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Vogts
Original Assignee
Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH filed Critical Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH
Publication of WO2003006792A1 publication Critical patent/WO2003006792A1/en

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
    • E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
    • E21D9/0879—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering

Definitions

  • the invention relates to a tunnel boring machine of the type corresponding to the preamble of claims 1 and 11 and to a method for its operation.
  • Such a tunnel boring machine is known for example from DE 195 34 814 A1.
  • a large part of the drill head drive power is converted into heat when the rock is mined using the cutting rollers and cutting components. Approx. 50% of the heat is dissipated via the drilling material, the remaining 50% heat the drill head and the drill head space, which is delimited by a bulkhead towards the tunnel.
  • the drill head or the drill head space must be cooled in the tunnel drilling machines known to date by the use of sprayed-on water.
  • the sprayed water is applied manually through water hoses.
  • the drill head can be cooled down to such an extent that the drill head or the drill head space can be walked on.
  • several hours up to entire shifts of operating times are lost.
  • the recooling time increases considerably with increasing mountain temperatures.
  • the atmospheric injection of water which has to be pumped out, increases the air humidity to the point of saturation, as a result of which the working time of the on-site operators is reduced even further due to the "sauna effect" which thus occurs.
  • the invention is therefore based on the object of providing a tunnel boring machine and a method for its operation, in which or in which the above-described heating of the boring head or the boring head space and the disadvantages associated therewith are reduced or prevented.
  • the means preferably comprise hollow chambers in the drill head and / or the bulkhead.
  • These hollow chambers are advantageously gas and / or liquid-tight, so that the hollow chambers can preferably be acted upon with a coolant that can be used in the tunnel.
  • the coolant is already passed through the hollow chambers during drilling and thereby cools the drill head and / or the drill bit. headspace so far that they do not experience as much heating as is done in the prior art.
  • the times that are required in generic tunnel boring machines to cool the drill head or the drill head space are reduced or are eliminated entirely. This shortens the downtimes of the tunnel boring machine according to the invention and thus increases its performance.
  • Water, CFC-free other coolants or the like can preferably be used as the coolant.
  • the coolant it should be noted that these meet the corresponding requirements, in particular safety requirements in drilling operations in the tunnel. For example, they must not generate any static charge or form explosive mixtures.
  • the hollow chambers are preferably connected to the stationary machine body via a rotary feedthrough and can be supplied with coolant.
  • the hollow chambers of the bulkhead can be supplied via fixed connections, since they do not rotate with the drill head.
  • the coolant can be circulated in a closed circuit with a cooling machine on a follower of a tunnel boring machine.
  • a cooling machine on a follower of a tunnel boring machine.
  • An embodiment has the same advantage, in which the coolant is circulated in a closed circuit with a central cooling machine outside the tunnel.
  • the drill head can be inspected from behind from a working area between the drill head and the bulkhead or the drill head room can be walked on. If, despite the cooling of the drill head room or the drill head whose temperature exceeds a certain limit value, it makes sense to provide this work area with means for cooling. This is advantageous because the high air humidity that occurs when the water evaporates, which is used to bind dust when removing the drilling material, and the possibly higher temperature, for example approx. 40 ° C, can shorten working hours in the work area. However, if the work space is also cooled, preferably by blowing cooling air in, the work duration or the conditions prevailing in the work space can be extended or improved.
  • the invention also includes a corresponding method for operating a tunnel boring machine, in which the boring head and / or the boring head space is cooled by means.
  • the tunnel boring machine designated 100 as a whole in FIG. 1 operates in a pre-drilled tunnel section 1 and has on its front side, i.e. in the feed direction, a rotatable, designated as a whole with 10
  • Drilling head on which carries on its face perpendicular to the drilling axis A drilling tools 7, which work on the face O and remove it.
  • the removed material is transported backwards by means of conveyor belts, not shown.
  • a shield arrangement 6 is provided, which is designed as a cylindrical tube with a closed bulkhead 30, on the inner circumference of the already bored tunnel section 1 and serves to support the machine body 5 of the tunnel boring machine 100 and the drill head 10.
  • the rest of the machine body 5 extend. However, these are not shown for reasons of clarity.
  • the drill head 10 there are hollow chambers 2 distributed over its entire height, width and depth, which either communicate directly with one another or are connected to one another by means of lines and through which a coolant is passed.
  • the coolant cools the drill head during operation, i.e. Prevents heating during drilling or reduces heating. Since the drill head rotates during operation, a rotary leadthrough 4, which extends approximately along the axis A, is provided, by means of which the hollow chambers 2 can be supplied with coolant despite the rotation of the drill head 10.
  • the drill head space 20 is sealed off from the rest of the tunnel by the shield arrangement 6 and a double-walled partition wall 30.
  • Hollow chambers 3 are provided within the double-walled partition wall 30, through which coolant can likewise be passed. Since the bulkhead 3 does not move, the hollow chambers 3 can be supplied with coolant via fixed connections. As a result, the drill head space 20 is also cooled.
  • the work space 40 is required for the inspection of the drill head 10 or its maintenance, for example in order to be able to change the rollers 7 from behind. In this room, too, there is the heating of the drill head
  • blowing in is, for example, from to 15 ° C. cooled cooling air possible.
  • Cooling air can be blown in by means of measures known to the person skilled in the art, such as an externally supplied air conditioning system.
  • the coolant which is supplied to the hollow chambers 2 and 3, is circulated in a closed circuit with a cooling machine via corresponding lines.
  • the cooling machine can either be located centrally outside the tunnel or inside the tunnel on a trailer of the tunnel boring machine. It is also conceivable to use an open circuit, especially when using water as a coolant. However, a closed cycle is preferable for economic and ecological reasons.

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Abstract

The heading and cutting machine for tunnels (100) comprises a machine body (5)on which a drill head (10) is rotatably mounted around an axis (A) extending in the axis of the tunnel, whereby the working section thereof corresponds substantially to the profile of the tunnel. The drill head (10) is located in a drill head area (20) which is separated from the tunnel by means of a bulkhead wall (30). In order to reduce set up times and downtimes of the heading and cutting machine for tunnels, means (2,3) are provided for cooling the drill head (10) and/or drill head area (20).

Description

Tunnelbohrmaschine tunnel boring machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tunnelbohrmaschine der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 11 entsprechenden Art sowie auf ein Verfahren zu dessen Betrieb.The invention relates to a tunnel boring machine of the type corresponding to the preamble of claims 1 and 11 and to a method for its operation.
Eine solche Tunnelbohrmaschine ist zum Beispiel aus der DE 195 34 814 A1 bekannt. Während des Bohrens mit einer solchen Tunnelbohrmaschine wird ein Großteil der Bohrkopf-Antriebsleistung bei dem Abbau des Gesteins mittels der Schneidrollen und Schrämbauteile in Wärme umgesetzt. Dabei wird ca. 50% der Wärme über das Bohrgut abgeführt, die übrigen 50% heizen den Bohrkopf und den Bohrkopfraum, der durch eine Schottwand zum Tunnel hin abgegrenzt wird, auf.Such a tunnel boring machine is known for example from DE 195 34 814 A1. During drilling with such a tunnel boring machine, a large part of the drill head drive power is converted into heat when the rock is mined using the cutting rollers and cutting components. Approx. 50% of the heat is dissipated via the drilling material, the remaining 50% heat the drill head and the drill head space, which is delimited by a bulkhead towards the tunnel.
In periodischen Intervallen ist es erforderlich, den Bohrkopf bzw. den Bohrkopfraum zur Kontrolle und gegebenenfalls zum Wechsel der Schneidwerk- zeuge, die auf dem Bohrkopf montiert sind und die eigentliche Gesteinszerstörung bewirken, zu begehen. Wegen der hohen Temperaturen am Bohrkopf bzw. im Bohrkopfraum muß bei den bisher bekannten Tunnelbohrmaschinen der Bohrkopf bzw. der Bohrkopfraum durch den Einsatz von aufgespritztem Wasser abgekühlt werden. Das aufgespritzte Wasser wird manuell durch Wasserschläuche aufgebracht. Durch das Abspritzen mit Wasser kann der Bohrkopf soweit heruntergekühlt werden, daß eine Begehbarkeit des Bohrkopfes bzw. des Bohrkopfraumes erreicht wird. Jedoch gehen hierdurch mehrere Stunden bis hin zu ganzen Schichten an Betriebszeiten verloren. Ferner verlängert sich die Rückkühlzeit mit steigenden Gebirgstemperaturen beträchtlich. Zusätzlich wird durch das atmosphärische Einspritzen von Wasser, welches abgepumpt werden muß, die Luftfeuchtigkeit bis hin zur Sättigung erhöht, wodurch sich aufgrund des somit eintretenden "Saunaeffekts" die Arbeitszeit der Bedienpersonen vor Ort noch weiter verringert.At periodic intervals it is necessary to inspect the drill head or the drill head space to check and, if necessary, to change the cutting tools that are mounted on the drill head and cause the actual stone destruction. Because of the high temperatures at the drill head or in the drill head space, the drill head or the drill head space must be cooled in the tunnel drilling machines known to date by the use of sprayed-on water. The sprayed water is applied manually through water hoses. By spraying with water, the drill head can be cooled down to such an extent that the drill head or the drill head space can be walked on. However, several hours up to entire shifts of operating times are lost. Furthermore, the recooling time increases considerably with increasing mountain temperatures. In addition, the atmospheric injection of water, which has to be pumped out, increases the air humidity to the point of saturation, as a result of which the working time of the on-site operators is reduced even further due to the "sauna effect" which thus occurs.
Durch die oben beschriebenen Nachteile kommt es zu ungewünschten Verlängerungen der Rüstzeiten und der Stillstandszeiten solcher Tunnelbohrmaschinen, wodurch sich die Betriebsleistung verringert und die gesamte Bohr- dauer verlängert.The disadvantages described above lead to undesired extension of the set-up times and downtimes of such tunnel boring machines, which reduces the operating performance and extends the entire drilling time.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tunnelbohrmaschine bzw. ein Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, bei der bzw. bei dem die oben beschriebene Aufheizung des Bohrkopfes bzw. des Bohrkopfraumes und der damit verbundenen Nachteile verringert bzw. verhindert werden.The invention is therefore based on the object of providing a tunnel boring machine and a method for its operation, in which or in which the above-described heating of the boring head or the boring head space and the disadvantages associated therewith are reduced or prevented.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 und 11 bzw. 13 und 22 wiedergegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention reproduced in claims 1 and 11 or 13 and 22.
Dadurch, daß Mittel zum Kühlen des Bohrkopfes und/oder des Bohrkopfrau- mes vorgesehen sind, ist es möglich, den Bohrkopf und/oder den Bohrkopfraum bereits während des Bohrens zu kühlen, wodurch die Aufheizung begrenzt bzw. verhindert wird. Hierdurch wird während des Stillstands eine sofortige Begehbarkeit und ein Arbeiten am Bohrkopf bzw. im Bohrkopfraum möglich. Zusätzlich wird die Luftfeuchtigkeit im Bohrkopfraum nicht durch eingespritztes Wasser erhöht.Due to the fact that means for cooling the drill head and / or the drill head space are provided, it is possible to cool the drill head and / or the drill head space already during the drilling, whereby the heating is limited or prevented. This enables immediate accessibility and work on the drill head or in the drill head space during standstill. In addition, the air humidity in the drill head area is not increased by injected water.
Vorzugsweise umfassen die Mittel Hohlkammern in dem Bohrkopf und/oder der Schottwand. Günstigerweise sind diese Hohlkammern gas- und/oder flüssigkeitsdicht, so daß bevorzugterweise die Hohlkammern mit einem in dem Tunnel einsetzbaren Kühlmittel beaufschlagbar sind. Das Kühlmittel wird also mit anderen Worten durch die Hohlkammern schon während des Bohrens hindurchgeleitet und kühlt dabei den Bohrkopf und/oder den Bohr- kopfraum soweit ab, daß diese keine so starke Aufheizung erfahren, wie dies im Stand der Technik erfolgt. Hierdurch werden die Zeiten, die bei gattungsgemäßen Tunnelbohrmaschinen benötigt werden, um den Bohrkopf bzw. den Bohrkopfraum abzukühlen verringert bzw. entfallen ganz. Somit werden die Stillstandzeiten der erfindungsgemäßen Tunnelbohrmaschine verkürzt und so deren Leistung erhöht.The means preferably comprise hollow chambers in the drill head and / or the bulkhead. These hollow chambers are advantageously gas and / or liquid-tight, so that the hollow chambers can preferably be acted upon with a coolant that can be used in the tunnel. In other words, the coolant is already passed through the hollow chambers during drilling and thereby cools the drill head and / or the drill bit. headspace so far that they do not experience as much heating as is done in the prior art. As a result, the times that are required in generic tunnel boring machines to cool the drill head or the drill head space are reduced or are eliminated entirely. This shortens the downtimes of the tunnel boring machine according to the invention and thus increases its performance.
Vorzugsweise sind als Kühlmittel Wasser, FCKW-freie sonstige Kühlmittel oder dergleichen einsetzbar. Bei der Auswahl der Kühlmittel ist zu beachten, daß diese den entsprechenden Anforderungen, insbesondere Sicherheitsanforderungen im Bohrbetrieb im Tunnel genügen. So dürfen diese zum Beispiel keine statische Aufladung bewirken oder explosionsgefährdete Gemische bilden.Water, CFC-free other coolants or the like can preferably be used as the coolant. When selecting the coolant, it should be noted that these meet the corresponding requirements, in particular safety requirements in drilling operations in the tunnel. For example, they must not generate any static charge or form explosive mixtures.
Bevorzugterweise sind die Hohlkammern über eine Drehdurchführung mit dem feststehenden Maschinenkörper verbunden und darüber mit Kühlmittel versorgbar. Dabei können die Hohlkammern der Schottwand über feste Anschlüsse versorgt werden, da sich diese nicht mit dem Bohrkopf mitdreht.The hollow chambers are preferably connected to the stationary machine body via a rotary feedthrough and can be supplied with coolant. The hollow chambers of the bulkhead can be supplied via fixed connections, since they do not rotate with the drill head.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf mit einer Kühlmaschine auf einem Nachläufer einer Streckenvortriebsmaschine umgewälzt werden. Hierdurch wird nur eine verhältnismäßig geringe Menge an Kühlmittel benötigt, welches zudem mehrfach wieder verwendet werden kann. Den gleichen Vorteil besitzt eine Aus- führungsform, bei der das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf mit einer zentralen Kühlmaschine außerhalb des Tunnels umgewälzt wird.According to a preferred embodiment, the coolant can be circulated in a closed circuit with a cooling machine on a follower of a tunnel boring machine. As a result, only a relatively small amount of coolant is required, which can also be reused several times. An embodiment has the same advantage, in which the coolant is circulated in a closed circuit with a central cooling machine outside the tunnel.
Möglich ist jedoch auch, insbesondere beim Einsatz von Wasser als Kühlmittel, das Kühlmittel im offenen Kreislauf einzusetzen.However, it is also possible, particularly when water is used as the coolant, to use the coolant in an open circuit.
Der Bohrkopf kann von hinten aus einem zwischen dem Bohrkopf und der Schottwand gelegenen Arbeitsraum inspiziert bzw. der Bohrkopfraum begangen werden. Falls trotz der erfindungsgemäßen Abkühlung des Bohrkopf- raumes bzw. des Bohrkopfes deren Temperatur einen gewissen Grenzwert überschreitet, ist es sinnvoll, diesen Arbeitsraum ebenfalls mit Mitteln zum Kühlen vorzusehen. Dies ist deswegen von Vorteil, weil die hohe Luftfeuchtigkeit, die beim Verdampfen des Wassers, welches zur Staubbindung beim Abfördern des Bohrguts eingesetzt wird, auftritt und die möglicherweise noch erhöhte Temperatur, beispielsweise ca. 40 °C, die Arbeitszeiten im Arbeitsraum verkürzen können. Wenn der Arbeitsraum jedoch auch gekühlt wird, vorzugsweise mittels Einblasen von Kühlluft, kann die Arbeitsdauer bzw. die im Arbeitsraum herrschenden Bedingungen verlängert bzw. verbessert wer- den.The drill head can be inspected from behind from a working area between the drill head and the bulkhead or the drill head room can be walked on. If, despite the cooling of the drill head room or the drill head whose temperature exceeds a certain limit value, it makes sense to provide this work area with means for cooling. This is advantageous because the high air humidity that occurs when the water evaporates, which is used to bind dust when removing the drilling material, and the possibly higher temperature, for example approx. 40 ° C, can shorten working hours in the work area. However, if the work space is also cooled, preferably by blowing cooling air in, the work duration or the conditions prevailing in the work space can be extended or improved.
Die Erfindung umfaßt auch ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer Tunnelbohrmaschine, bei dem der Bohrkopf und/oder der Bohrkopfraum durch Mittel gekühlt wird. Diese Mittel besitzen die oben schon beschriebe- nen Merkmale und damit verbundenen Vorteile. Entsprechendes gilt für dasThe invention also includes a corresponding method for operating a tunnel boring machine, in which the boring head and / or the boring head space is cooled by means. These agents have the features described above and the associated advantages. The same applies to that
Verfahren zum Betrieb einer Tunnelbohrmaschine, bei dem erfindungsgemäß der Arbeitsraum gekühlt wird.Method for operating a tunnel boring machine, in which the working space is cooled according to the invention.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Er indung ergeben sich aus der Zeichnung, in deren Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt des vorderen Bereichs eine Tunnelbohrmaschine dargestellt ist.Further features, advantages and details of the He induction result from the drawing, in whose embodiment of the invention, a tunnel boring machine is shown in longitudinal section of the front region.
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Tunnelbohrmaschine arbeitet in einem schon vorgebohrten Tunnelabschnitt 1 und weist an ihrer Vorderseite, d.h. in Vorschubrichtung, einen drehbaren, als Ganzes mit 10 bezeichnetenThe tunnel boring machine designated 100 as a whole in FIG. 1 operates in a pre-drilled tunnel section 1 and has on its front side, i.e. in the feed direction, a rotatable, designated as a whole with 10
Bohrkopf auf, der an seiner zu der Bohrachse A senkrechten Stirnseite Bohrwerkzeuge 7 trägt, die an der Ortsbrust O arbeiten und diese abtragen. Das abgetragene Material wird mittels nicht dargestellten Förderbändern nach hinten weg befördert.Drilling head on which carries on its face perpendicular to the drilling axis A drilling tools 7, which work on the face O and remove it. The removed material is transported backwards by means of conveyor belts, not shown.
Hinter dem dem Bohrkopf 10 benachbarten Bereich, dem Bohrkopfraum 20, ist eine Schildanordnung 6 vorgesehen, die als zylindrisches Rohr mit einer geschlossenen Schottwand 30 ausgebildet ist, am Innenumfang des schon gebohrten Tunnelabschnitts 1 anliegt und zur Abstützung des Maschinenkörpers 5 der Tunnelbohrmaschine 100 und des Bohrkopfes 10 dient. Im weiteren Verlauf der Tunnelbohrmaschine, d.h. in Richtung von der Ortsbrust O zum Tunneleingang hin erstrecken sich der Rest des Maschinenkörpers 5, der Streckenvortriebsmaschine und entsprechenden Nachläufern. Diese sind jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.Behind the area adjacent to the drill head 10, the drill head space 20, a shield arrangement 6 is provided, which is designed as a cylindrical tube with a closed bulkhead 30, on the inner circumference of the already bored tunnel section 1 and serves to support the machine body 5 of the tunnel boring machine 100 and the drill head 10. In the further course of the tunnel boring machine, ie in the direction from the face O to the tunnel entrance, the rest of the machine body 5, the track boring machine and corresponding followers extend. However, these are not shown for reasons of clarity.
In dem Bohrkopf 10 befinden sich über seine gesamte Höhe, Breite und Tiefe verteilt Hohlkammern 2, die entweder direkt miteinander kommunizieren oder mittels Leitungen miteinander verbunden sind und durch die ein Kühlmittel geleitet wird. Erfindungsgemäß wird durch das Kühlmittel der Bohrkopf schon während des Betriebs gekühlt, d.h. beim Bohren eine Aufheizung verhindert bzw. die Aufheizung vermindert. Da der Bohrkopf sich im Betrieb dreht, ist eine Drehdurchführung 4, die sich etwa entlang der Achse A erstreckt, vor- gesehen, mittels derer trotz der Drehung des Bohrkopfes 10 die Hohlkammern 2 mit Kühlmittel versorgbar sind.In the drill head 10 there are hollow chambers 2 distributed over its entire height, width and depth, which either communicate directly with one another or are connected to one another by means of lines and through which a coolant is passed. According to the invention, the coolant cools the drill head during operation, i.e. Prevents heating during drilling or reduces heating. Since the drill head rotates during operation, a rotary leadthrough 4, which extends approximately along the axis A, is provided, by means of which the hollow chambers 2 can be supplied with coolant despite the rotation of the drill head 10.
Hinter dem Bohrkopf 10 wird der Bohrkopfraum 20 gegenüber dem restlichen Tunnel durch die Schildanordnung 6 und einer doppelwandigen Schottwand 30 abgedichtet. Innerhalb der doppelwandigen Schottwand 30 sind Hohl- kammem 3 vorgesehen, durch die ebenfalls Kühlmittel hindurchleitbar ist. Da sich die Schottwand 3 nicht bewegt, können die Hohlkammern 3 über feste Anschlüsse mit Kühlmittel beaufschlagt werden. Hierdurch wird der Bohrkopfraum 20 ebenfalls abgekühlt.Behind the drill head 10, the drill head space 20 is sealed off from the rest of the tunnel by the shield arrangement 6 and a double-walled partition wall 30. Hollow chambers 3 are provided within the double-walled partition wall 30, through which coolant can likewise be passed. Since the bulkhead 3 does not move, the hollow chambers 3 can be supplied with coolant via fixed connections. As a result, the drill head space 20 is also cooled.
Zwischen dem Bohrkopf 10 und der Schottwand 30 liegt ein begehbarer Arbeitsraum 40, der durch eine nicht dargestellte Schleuse erreichbar ist. Der Arbeitsraum wird zur Inspektion des Bohrkopfes 10 bzw. dessen Wartung, um zum Beispiel die Rollen 7 von hinten wechseln zu können, benötigt. In diesem Raum herrschen ebenfalls aufgrund der Aufheizung des BohrkopfesBetween the drill head 10 and the bulkhead 30 there is an accessible work space 40 which can be reached through a lock, not shown. The work space is required for the inspection of the drill head 10 or its maintenance, for example in order to be able to change the rollers 7 from behind. In this room, too, there is the heating of the drill head
10 und des Bohrkopfraumes 20 erhöhte Temperaturen und eine erhöhte Luftfeuchtigkeit. Um den Aufenthalt der Bedienperson in diesem Arbeitsraum 40 erträglicher zu gestalten, ist ein Einblasen von zum Beispiel von auf 15 °C herabgekühlter Kühlluft möglich. Hierdurch wird die Aufenthaltsdauer in dem Arbeitsraum 40 verlängert sowie die Arbeitsatmosphäre verbessert. Das Einblasen von Kühlluft kann mittels dem Fachmann bekannter Maßnahmen, wie zum Beispiel einer extern versorgten Klimaanlage erfolgen.10 and the drill head space 20 increased temperatures and increased humidity. In order to make the stay of the operator in this work space 40 more bearable, blowing in is, for example, from to 15 ° C. cooled cooling air possible. As a result, the length of stay in the working space 40 is extended and the working atmosphere is improved. Cooling air can be blown in by means of measures known to the person skilled in the art, such as an externally supplied air conditioning system.
Das Kühlmittel, welches den Hohlkammern 2 und 3 zugeführt wird, wird über entsprechende Leitungen mit einer Kühlmaschine im geschlossenen Kreislauf umgewälzt. Dabei kann sich die Kühlmaschine entweder zentral außerhalb des Tunnels befinden oder innerhalb des Tunnels auf einem Nachläufer der Streckenvortriebsmaschine. Auch der Einsatz eines offenen Kreislaufs, insbesondere beim Einsatz von Wasser als Kühlmittel, ist denkbar. Jedoch ist ein geschlossener Kreislauf aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen zu bevorzugen. The coolant, which is supplied to the hollow chambers 2 and 3, is circulated in a closed circuit with a cooling machine via corresponding lines. The cooling machine can either be located centrally outside the tunnel or inside the tunnel on a trailer of the tunnel boring machine. It is also conceivable to use an open circuit, especially when using water as a coolant. However, a closed cycle is preferable for economic and ecological reasons.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Tunnelbohrmaschine (100) mit einem Maschinenkörper (5), mit einem an den Maschinenkörper1. tunnel boring machine (100) with a machine body (5), with one on the machine body
(5) um eine im wesentlichen in der Tunnelachse gelegene Achse (A) drehbaren Bohrkopf (10), dessen Arbeitsquerschnitt im wesentlichen dem Tunnelprofil entspricht, und mit einem Bohrkopfraum (20), der durch eine Schottwand (30) zum Tunnel (1) hin abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (2, 3) zum Kühlen des Bohrkopfes (10) und/oder des Bohrkopfraumes (20) vorgesehen sind.(5) about an axis (A) lying essentially in the tunnel axis, the boring head (10), the working cross-section of which essentially corresponds to the tunnel profile, and with a boring head space (20) which leads through a bulkhead wall (30) to the tunnel (1) is separated, characterized in that means (2, 3) are provided for cooling the drill head (10) and / or the drill head space (20).
2. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel Hohlkammem (2, 3) in dem Bohrkopf (10) und/oder der Schottwand (30) umfassen.2. Tunnel boring machine according to claim 1, characterized in that the means comprise hollow chambers (2, 3) in the drilling head (10) and / or the bulkhead (30).
3. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (2, 3) gas- und/oder flüssigkeitsdicht sind.3. tunnel boring machine according to claim 2, characterized in that the hollow chambers (2, 3) are gas and / or liquid-tight.
4. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (2, 3) mit einem im Tunnel (1) einsetzbaren Kühlmittel beaufschlagbar sind.4. Tunnel boring machine according to claim 2 or 3, characterized in that the hollow chambers (2, 3) can be acted upon with a coolant which can be used in the tunnel (1).
5. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel Wasser, FCKW-freie sonstige Kühlmittel oder dergleichen umfaßt.5. tunnel boring machine according to claim 4, characterized in that the coolant comprises water, CFC-free other coolant or the like.
6. Tunnelbohrmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (2) über eine Drehdurchführung (4) mit dem feststehenden Maschinenkörper (5) verbunden sind und darüber mit Kühlmittel versorgbar sind. 6. Tunnel boring machine according to one of claims 2 to 5, characterized in that the hollow chambers (2) are connected via a rotary leadthrough (4) to the fixed machine body (5) and can be supplied with coolant.
7. Tunnelbohrmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (3) der Schottwand (30) über feste An- Schlüsse mit Kühlmittel versorgbar sind.7. Tunnel boring machine according to one of claims 2 to 6, characterized in that the hollow chambers (3) of the bulkhead (30) can be supplied with coolant via fixed connections.
8. Tunnelbohrmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf mit einer Kühlmaschine auf einem Nachläufer einer Streckenvortriebsmaschine um- gewälzt wird.8. Tunnel boring machine according to one of claims 4 to 7, characterized in that the coolant is circulated in a closed circuit with a cooling machine on a trailer of a track boring machine.
9. Tunnelbohrmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf mit einer zentralen Kühlmaschine außerhalb des Tunnels umgewälzt wird.9. tunnel boring machine according to one of claims 4 to 7, characterized in that the coolant is circulated in a closed circuit with a central cooling machine outside the tunnel.
10. Tunnelbohrmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel im offenen Kreislauf eingesetzt wird.10. tunnel boring machine according to one of claims 4 to 7, characterized in that the coolant is used in an open circuit.
11. Tunnelbohrmaschine mit einem Maschinenkörper, mit einem an dem Maschinenkörper (5) um eine im wesentlichen in der Tunnelachse gelegene11. Tunnel boring machine with a machine body, with one located on the machine body (5) around a substantially in the tunnel axis
Achse (A) drehbaren Bohrkopf (10), dessen Arbeitsquerschnitt im wesentlichen dem Tunnelprofil entspricht, mit einem Bohrkopfraum (20), der durch eine Schottwand (30) zum Tunnel (1 ) hin abgegrenzt wird, und mit einem zwischen dem Bohrkopf (10) und der Schottwand (30) gelegenen Arbeits- räum (40), dadurch gekennzeichnet, daß für den Arbeitsraum (40) Mittel zum Kühlen vorgesehen sind.Axis (A) rotatable drill head (10), the working cross section of which essentially corresponds to the tunnel profile, with a drill head space (20), which is delimited by a partition wall (30) towards the tunnel (1), and with one between the drill head (10) and the bulkhead (30) located work space (40), characterized in that means for cooling are provided for the work space (40).
12. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Kühlen des Arbeitsraumes das Einblasen von Kühlluft in den Arbeitsraum ermöglichen. 12. Tunnel boring machine according to claim 11, characterized in that the means for cooling the work space allow the blowing of cooling air into the work space.
13. Verfahren zum Betrieb einer Tunnelbohrmaschine (100), die mit einem Maschinenkörper (5), mit einem an dem Maschinenkörper um eine im wesentlichen in der Tunnelachse gelegene Achse (A) drehbaren Bohrkopf (10), dessen Arbeitsquerschnitt im wesentlichen dem Tunnelprofil entspricht, und mit einem Bohrkopfraum (20), der durch eine Schottwand (30) zum Tunnel (1 ) hin abgegrenzt wird, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (10) und/oder der Bohrkopfraum (20) durch Mittel gekühlt werden.13. A method for operating a tunnel boring machine (100) which has a machine body (5), a boring head (10) which can be rotated on the machine body about an axis (A) substantially in the tunnel axis and whose working cross section essentially corresponds to the tunnel profile, and is provided with a drill head space (20) which is delimited by a bulkhead (30) towards the tunnel (1), characterized in that the drill head (10) and / or the drill head space (20) are cooled by means.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die14. The method according to claim 13, characterized in that the
Mittel Hohlkammern (2, 3) in dem Bohrkopf (10) und/oder der Schottwand (30) umfassen.Means include hollow chambers (2, 3) in the drill head (10) and / or the bulkhead (30).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (2, 3) gas- und/oder flüssigkeitsdicht sind.15. The method according to claim 14, characterized in that the hollow chambers (2, 3) are gas and / or liquid-tight.
16. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (2, 3) mit einem in dem Tunnel (1) einsetzbaren Kühlmittel beaufschlagt werden.16. Tunnel boring machine according to claim 14 or 15, characterized in that the hollow chambers (2, 3) are acted upon with a coolant which can be used in the tunnel (1).
17. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel Wasser, FCKW-freie sonstige Kühlmittel oder dergleichen eingesetzt werden.17. Tunnel boring machine according to claim 16, characterized in that water, CFC-free other coolants or the like are used as the coolant.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammern (2, 3) über eine Drehdurchführung (4) mit dem feststehenden Maschinenkörper (5) verbunden werden und darüber mit Kühlmittel versorgt werden. 18. The method according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the hollow chambers (2, 3) via a rotary union (4) are connected to the fixed machine body (5) and are supplied with coolant.
19. Tunnelbohrmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf mit einer Kühlmaschine auf einem Nachläufer einer Streckenvortriebsmaschine geführt wird.19. Tunnel boring machine according to one of claims 16 to 18, characterized in that the coolant is guided in a closed circuit with a cooling machine on a trailer of a track boring machine.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf mit einer zentralen Kühlmaschine außerhalb des Tunnels geführt wird.20. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the coolant is guided in a closed circuit with a central cooling machine outside the tunnel.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel im offenen Kreislauf geführt wird.21. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the coolant is guided in an open circuit.
22. Verfahren zum Betrieb einer Tunnelbohrmaschine (100), mit einem Maschinenkörper (5), mit einem an dem Maschinenkörper um ein im wesentlichen in der Tunnelachse gelegene Achse (A) drehbaren Bohrkopf (10), dessen Arbeitsquerschnitt im wesentlichen dem Tunnelprofil entspricht, mit einem Bohrkopfraum (20), der durch eine Schottwand (30) zum Tunnel (1 ) . hin abgegrenzt wird, und mit einem zwischen dem Bohrkopf (10) und der Schottwand (30) gelegenen Arbeitsraum (40) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (40) gekühlt wird.22. A method for operating a tunnel boring machine (100), with a machine body (5), with a boring head (10) rotatable on the machine body about an axis (A) lying essentially in the tunnel axis, the working cross section of which essentially corresponds to the tunnel profile a drill head space (20) which leads through a bulkhead (30) to the tunnel (1). is delimited and provided with a working space (40) located between the drill head (10) and the bulkhead (30), characterized in that the working space (40) is cooled.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (40) durch Einblasen von Kühlluft gekühlt wird. 23. The method according to claim 22, characterized in that the working space (40) is cooled by blowing in cooling air.
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