DE2323811B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schreitendes Stützrahmengespann für Vortriebsarbeiten in unterirdischen Grubenbauen, z. B. Stollen, Tunneln und Strecken, zur Sicherung gegen Steinfall oder zum Tragen von Vortriebsmessern oder Schalungselementen, bestehend aus zwei im Nachziehschritt gegeneinander verschiebbaren, ineinander geschachtelten und über zwischen ihnen angeordnete Schubkolbengetriebe miteinander verbundenen Gestellen, weiche jeweils zwei in Längsrichtung des Gespannes hintereinander angeordnete und quer zu dieser Richtung verlaufende, dem Querschnitt des aufzufahrenden Grubenbaues angepaßte Stützrahmen tragen, deren Höhe und Breite veränderbar sind.

Aus der DT-AS 20 21 734 ist ein Stützrahmengespann bekannt, bei dem die Stützrahmen aus zwei durch ein Firstgelenk miteinander verbundenen Segmenten bestehen, die durch senkrechte Stützen auf einer Sohlschwelle abgestützt und außerdem gegeneinander durch Querriegel verspreizt sind. Die senkrechten Stützen und die Querriegel sind in ihrer Länge veränderlich, derart, daß der eigentliche Stützrahmen seiner Höhe und Breite nach eingezogen bzw. ausgefahren werden kann. Die Höhenverstellung der Stützrahmen erfolgt durch an den senkrechten Stützen angebrachte Pressen. Zum Einziehen der Segmente zur

Verringerung der Breite des Stützrahmens dienen auf der Sohlschwelle verankerte Kolbenzylinderanordnungen.

Jeweils zwei derartige Stützrahmen sind durch in Richtung des Bauwerks verlaufende Strebt η miteinander verbunden und bilden sogenannte Rahmengestell. Zwei solcher Rahmengestelle sind ineinandergeschachtelt und können abwechselnd durch eine zwischen ihnen angeordnete Schubvorrichtung voranbewegt werden. Es werden mehrere Rahmengestelle hintereinander angeordnet, die zu verschiedenen Zwecken benutzt werden können. Beim Schreiten werden an den senkrechten Stützen vorgesehene Rollen auf das Liegende aufgesetzt und dabei gleichzeitig der seiner Höhe und Breite nach eingezogene Stützrahmen von der Sohlschwelle abgehoben.

Bei diesem bekannten Stützrahmengespann ist nachteilig, daß die horizontalen Querriegel den Durchgang durch das Gestell in Längsrichtung des Bauwerks derart versperren, daß vor allem der Einsatz von an der Ortsbrust wirksamen maschinellen Einrichtungen, wie Bohrgeräte, Ladeschaufeln und dergleichen und deren Bedienung außerordentlich behindert ist.

Weitere Stützrahmengespanne sind aus der GB-PS 12 27 317 der Zeitschrift Colliery Guardian, März 1966, Prospekt Seite 35 und der GB-PS 11 75 061 bekannt. Bei diesen Stützrahmen handelt es sich ebenfalls um Portalgerüste. Sie weisen zwar keine Querriegel auf, ihre Ausbaubögen müssen jedoch entweder mehrfach abgestützt werden oder sie sind nur bei geringen Ausbruchsquerschnitten einsetzbar. Darüber hinaus sind sie nur höhenverstellbar. Sie können sich in nachteiliger Weise nicht ausrichten. Das bedeutet, daß sie sich immer der geschnittenen Ausbruchskontur anpassen werden. Außerdem kann die Schreitrichtung kaum von einer Geraden abweichen. Das ist ein weiterer Nachteil, weil ein exakter Ausbruch des Gebirges selbst im Berg- oder Tunnelbau nur selten realisierbar ist. Auch kann auf das Schreiten in Kurven nicht verzichtet werden.

In der DT-OS 22 50 296 wird eine nicht zum Stand der Technik gehörende Messerschild-Vortriebseinrichtung zum Vortrieb unterirdischer Hohlräume beschrieben, mit einem aus mehreren parallel zueinander angeordneten Messerbohlen gebildeten Schild und mehreren diese Messerbohlen vortreibenden Pressen. Die Messerbohlen sind an nachführbaren Stützgestellen abgestützt und geführt. Jedes Stützgestell weist von Stützstempeln abgestützte Stützträger auf, die mit Messerbohlen verbunden sind und deren Stempel sich auf Sohlbalken abstützen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stützrahmen zu schaffen, der mit anderen seiner Art zu einem schreitbaren Gestell so kombiniert wird, daß bei optimal freiem Durchgang zur Ortsbrust eine gewissen Geländegängigkeit des schreitbaren Gestells durch am Stützrahmen vorzunehmende Maßnahmen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützrahmen jeweils aus einem den Querschnitt des aufzufahrenden Grubenausbaues angepaßten Ausbruchsbogen (1) und einem lediglich über senkrecht auf der Sohle (5) aufstehende Stützen (4, 8) abgestützten Portalgerüst (U) besteht, in dem der jeweilige Ausbruchsbogen (I) in Höhe und Breite verstellbar gelagert ist.

Gemäß der Erfindung steht das Portaltraggerüst mit mindestens zwei stoßseitigen Stützen und gegebenenfalls mindestens einer Iviittelstütze über in Längsrichtung des Bauwerkes angeordnete Kufen auf der Bauwerkssohle bzw. Sohlenschwellen auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausbruchbogen von einem bieg'jngssteifen Mittelteil gebildet, an dessen Enden je ein bis dicht über die Sohle reichendes Seitenteil gelenkig angeschlossen ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestalung der Erfindung ist der Mittelteil in zur Firste hin offenen führungen des Portaltraggerüstes eingesetzt und durch in diesem gelagerte Hubvorrichtungen, z. B. Kolbenzylinderanordnungen, in senkrechter Richtung zur Bauwerkssohle in eine Wander- und Ausfahrstellung ein- und ausfahrbar, während die Seitenteile des Ausbruchbogens um die Achsen ihrer Verbindungsgelenke mit dem Mittelteil durch im Portaltraggerüst gelagerte Kolbenzylinderanordnungen ein- und ausschwenkbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausbruchbogen in seiner Stützstellung durch die durch ein Druckmittel beaufschlagten beweglichen Teile der Kolbenzylinderanordnungen gehalten. In der Wanderstellung stützt sich der Ausbruchbogen mit seinem starren Mittelteil im Grunde der mit den stoßseitigen Stützen verbundenen U-förmigen Führungen ab und zwischen der Unterkante des Ausbruchbogens und dem Grunde der mit dem bzw. den Mittelstempel verbundenen U-förmigen Führungen bleibt ein Spiel bestehen, das das Abheben des bzw. der Mittelstempel von der Sohle durch die Kolbenzylinderanordnungen beim Voranbewegen des Stützrahmens ermöglicht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungen für den Ausbruchbogen in dem Portaltraggerüst und die am starren Mittelteil des Ausbruchbogens angreifenden Kolbenzylinderanordnungen zur Höhenverstellung am oberen Ende der Stützen angeordnet.

Der auf maximale Höhe ausgefahrene Ausbruchbogen ist erfindungsgemäß innerhalb der Führungen gegen Kippen und Verkanten in Bauwerkslängsrichtung gesichert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Zylinder zum Ein- und Ausschwenken der Seitenteile des Ausbruchbogens um waagerechte Bolzen an den Seitenteilen festgelegt und andererseits am freien Ende einer am Portaltraggerüst schwenkbar gelagerten Schwinge angeschlossen, wobei die Verbindungslinien der Gelenkpunkte in der Stützstellung einen Winkel bilden, der in der Wanderstellung beim Einziehen der Segmentteile durch Abheben der Schwinge vom Liegenden oder einem anderen festen Anschlag größer wird und schließlich in die Strecklage übergeht.

Die Festlegung der Tragsäulen des Portaltraggerüstes erfolgt erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise auf ihren Kufen und am Obergurt des Portals. Die Kupplung hintereinanderstehender Stützrahmen zu Teilgestellen und deren Vorschubeinrichtungen erfolgt dann unter Gestattung einer durch Anschläge begrenzten Beweglichkeit.

Die Kolbenzylinderanordnungen werden gemäß der Erfindung doppelt beaufschlagbar ausgebildet.

Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Stützrahmen mit Hilfe der ausschwenkbaren Seitensegmente ausgerichtet werden können, so daß Kurven ohne großen Aufwand aufzufahren sind. Durch die Höhen- und Seitenverstellbarkeit können sich die Ausbruchbögen besser der vorhandenen Ausbruchskontur anpassen, so daß das freigelegte Gebirge sicher

abgestützt wird.

Mit Hilfe des Portalgerüstes ist es möglich, die einzelnen biegesteifen Segmente gelenkig aneinander zu schließen und gleichwohl maximale Auflasten auch bei großen Spannweiten sicher zu unterstützen. Bie Portalgröße kann den einzusetzenden Ausbruchs-, Gewinnungs- und Lademaschinen bezüglich ihrer Größe angepaßt werden. Hierbei brauchen die biegesteifen, gelenkig verbundenen Stützsegmente nicht überdimensioniert zu werden, so daß diese ihre eigentliche Aufgabe, das freigelegte Gebirge abzustützen, über die Stützzylinder wahrnehmen können. Das Stützrahmengespann braucht nur bei besonders großen Stützweiten, also nur in Ausnahmefällen, einen Mittelstempel aufzuweisen.

Nach Einziehen des Ausbruchbogens kann der Stützrahmen im ganzen auf den Kufen der äußeren Tragsäulen des Portaltraggerüstes voranbewegt werden. Falls Mittelstempel bei größeren Spannweiten Verwendung finden, werden diese beim Schreiten des Stützrahmens von der Bauwerksohle abgehoben, so daß sie dabei keinen Widerstand bilden. Das gleiche gilt von den Schwingen zur Abstützung der Kolbenzylinderanordnungen zum Ein- und Ausschwenken der Segmentteile des Aubruchbogens. Durch die zwischen dem eigentlichen Ausbruchbogen und dem Portaltraggerüst eingeschalteten Kolbenzylinderanordnungen ist die Gewähr dafür gegeben, daß die Stützen des Portaltraggerüstes auch bei unregelmäßiger Bauwerkssohle alle zur Kraftübertragung herangezogen werden. Dabei ist auch durch die vorgesehene begrenzte Gelenkigkeit der Konstruktionsmittel eine statisch bestimmte Abstützung auch bei unregelmäßig ausgebildeter Sohle gewährleistet. Der durch die Erfindung geschaffene große freie Durchgang durch den Stützrahmen zur Ortsbrust gestattet den Einsatz modernster Vortriebsund Transporteinrichtungen in besonders wirkungsvoller Weise.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Ansicht eines Stützrahmens in Bauwerkslängsrichtung,

Fig.2 den Grundriß mehrerer hintereinander angeordneter Stützrahmen gemäß Pfeilrichtung Il in Fig. 1,

Fig. 3 die Verbindung einer Mittelstütze des Portaltraggerüstes mit dem Ausbruchbogen,

Fig.4 einen Schnitt durch eine Mittelstütze gemäß der Linie IV-IV in F ig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Portaltraggerüst gemäß der Linie V-V in F i g. 3.

Der Stützrahmen besteht aus dem der Form des Ausbruchs 1 angepaßten Ausbruchbogen / und dem Portaltraggerüst //. Der Ausbruchbogen / ist in dem Portaltraggerüst // in der Höhe und Breite verstellbar gelagert. Das Portaltraggerüst // steht mit den stoßseitigen Stützen 4 auf der Sohle 5 des Bauwerks unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Sohlenschwellen 6 auf. Die Stützen 4 haben Kufen 7 von rechteckiger Grundform, die mit ihrer Längsachse in Längsrichtung des Bauwerks angeordnet sind.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ist das Portaltraggerüst //von einer Mittelstütze 8 unterstützt, die in gleicher Weise auf der Sohle abgestützt ist. Je nach der Spannweite können mehrere Mittelstützen angeordnet sein.

Die Stützen 4 und 8 weisen an ihrem oberen Ende Führungen 9 auf, die aus je zwei unten durch einen Stej 92 U-förmig geschlossenen Schilden 91 bestehen. In di< Führungen 9 ist der in sich starre Mittelteil 21 de; Ausbruchbogens / eingesetzt, der von einem Stoß bi«

"> zum anderen reicht, so daß er auch durch die Führunger 9 der stoßseitigen Stützen 4 in Richtung dei Bauwerkslängsseite gehalten ist.

An die Enden des starren Mittelteils 21 de« Ausbruchbogens / sind die Seitensegmentteile 22 ir

κι Gelenken 10 schwenkbar gelagert. Die freien Enden dei Segmentteile reichen bis dicht über die Sohle 5. An den" Fußstück jeder Stütze 4 sind Schwingen 12 urr waagerechte Bolzen 11 schwenkbar gelagert, die sich auf der Sohle 5 abstützen und an deren freien Enden

¹'' Zylinder 13 gelenkig angeschlossen sind, deren andere Enden über Gelenke 14 an den Segmentteilen 22 angreifen. Die Gelenkverbindungen zwischen der Zylindern 13 und den Schwingen 12 sind mit 15 bezeichnet.

-"> Die Verbindungslinien zwischen den Gelenker 11 — 15 und 15 — 14 bilden in der Stützstellung einer Winkel, der während des Einziehens der Segmentteilt 22 größer wird und schließlich in die Strecklagt übergeht, d. h. die Schwingen 12 heben sich von dei

' Sohle 5 ab. Die Zylinder 13 sind doppelt wirkend.

Am oberen Ende der Stützen 4, 8 sind je zwe Hubzylinder 16 befestigt, deren beweglicher Teil an derr jeweiligen starren Teil des Ausbruchbogens / in der Punkten 17 angreifen.

'·" Die Zylinder 13,16 sind in der Stützstellung mit Drucl· beaufschlagt (Fig. 1), der Ausbruchbogen 21, 22 ha seine äußerste Stellung eingenommen. Die wirksam« Länge der Hubzylinder 16 ist so bemessen, daß di( Stützen 4, 8 auch bei unregelmäßiger Sohle auf diesel

'· ■ aufstellen. In dieser Stützstellung wird der Ausbruchbo gen /von den Schilden 91 der U-förmigen Führungen ί umfaßt, so daß er in Längsrichtung des Bauwerks nich kippen oder verkanten kann.

Die Stützen 4 und 8 sind bei begrenzt allseitigei

■i" Beweglichkeit zwischen der Sohle und dem Ausbruch bogen eingespannt. Das gleiche gilt für in Längsrichtung des Bauwerks verlaufende, zur Verbindung zweiei Stützrahmen angeordnete Verstrebungen 18, wie sie ir F i g. 2 dargestellt sind. Auch zum Voranbewegen dei

·'> Stützrahmen benutzte Vorschubgetriebe 19 sind ir gleicher Weise abgestützt. Es ist somit eine weitgehende Anpassungsmöglichkeit aller zu einem Schreitgestel miteinander kombinierten Stützrahmen in allen Rieh tungen gegeben.

''" Zum Schreiten des Stützrahmens wird der starr« Mittelteil 21 des Ausbruchbogens /durch Entlasten dei Hubzylinder 16 in Richtung auf die Sohle zu abgesenk und durch entsprechende Beaufschlagung der Zylindei 13 die Seitensegmente 21 nach innen eingezogen. Auci

■>' die Zylinder 16 sind doppelt wirkend.

Beim Schreiten des Stützrahmens wird dieser imme über die Stützen 4 und deren Kufen 7 auf den Liegenden abgestützt. Aus diesem Grunde wird de Ausbruchbogen /so weit abgesenkt, daß er im Grund 9:

'■" der U-förmigen Führungen 9 der Stützen 4 aufliegt. Di< Länge der Führungen 9 der Mittelstützen 8 ist st bemessen, daß dabei zwischen der Unterkante dei Ausbruchbogens / und dem Grund der Führung 9 eir Abstand verbleibt. Um die Höhe dieses Abstände; können die Mittelstützen 8 über deren Zylinder K angehoben werden, so daß sie vom Liegenden 5 frc werden, d. h. eine Gleitbewegung des Stützrahmens nui über die Kufen 7 der stoßseitigen Stützen 4 erfolgt.

Der freie Durchgang zwischen den Stützen 4, bzw. zwischen diesen und der oder den Mittelstützen 8 ist ausreichend groß, um das Vorbringen von maschinellen Einrichtungen zur Ortsbrust und deren Bedienung ungehindert durchführen zu können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schreitendes Stützrahmengespann für Vortriebsarbeiten in unterirdischen Grubenbauen, z. B. Stollen, Tunneln und Strecken, zur Sicherung gegen Steinfall oder zum Tragen von Vortriebsmessern oder Schalungselementen, bestehend aus zwei im Nachziehschritt gegeneinander verschiebbaren, ineinander geschachtelten und über zwischen ihnen angeordnete Schubkolbengetriebe miteinander verbundenen Gestellen, welche jeweils zwei in Längsrichtung des Gespannes hintereinander angeordnete und quer zu dieser Richtung verlaufende, dem Querschnitt des aufzufahrenden Grubenbaues angepaßte Stützrahmen tragen, deren Höhe und Breite veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrahmen jeweils aus einem den Querschnitt des aufzufahrenden Grubenbaus angepaß'en Ausbruchsbogen (I) und einem lediglich über senkrecht auf der Sohle (5) aufstehende Stützen (4,8) abgeslüfzten Portalgeriist (2) besieht, in dem der jeweilige Ausbruchsbogen (I) in Höhe und Breite verstellbar gelagert ist.

2. Stützrahmengespann nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Portalgerüst (II) mit mindestens zwei stoßseiligen Stützen (4) und gegebenenfalls mindestens einer Miltelstütze (8) über in Längsrichtung des Bauwerkes angeordnete Kufen (7) auf der Bauwerkssohle (5) bzw. Sohlenschwellen (6) aufsteht.

3. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchbogen (I) von einem biegungssteifen Mittelteil (21) gebildet ist, an dessen Enden in Gelenken (10) je ein bis dicht über die Sohle (5) reichendes Seitensegment (22) gelenkig angeschlossen ist.

4. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (21) des Ausbruchbogens (/) in zur Firste (1) hin offenen gabelartigen Führungen (9) des Portaltraggerüstes (II) eingesetzt und durch in diesem gelagerte Hubvorrichtungen (16), z. B. Kolbenzylinderanordnungen, in senkrechter Richtung zur Bauwerkssohle (5) in eine Wander- und Ausfahrstellung ein- und ausfahrbar ist, während die Seitensegmente (22) des Ausbruchsbogens (I) um die Achsen ihrer Verbindungsgelenke (10) mit dem Mittelteil (21) durch in dem Portaltraggerüst (II) gelagerte Kolbenzylinderanordnungen (13) ein- und ausschwenkbar ist.

5. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchbogen (I) in seiner Stützstellung durch die durch ein Druckmittel beaufschlagten beweglichen 'feile der Kolbenzylinderanordnungen (16) gehalten ist und sich in der Wanderstellung mit seinem starren Mittelteil (21) im Grunde (92) der mit den stoßseitigen Stützen (4) verbundenen U-förmigen Führungen abstützt und daß zwischen der Unterkante des Ausbruchbogens (I) und dem Grund (92) der mit dem und dem Mittelstützen (8) verbundenen U-förmigen Führungen (9) ein Spiel derart gebildet ist, daß der bzw. die Mittelstützen (8) mittels der Kolbenzylinderanordnungen (16) beim Voranbewegen des Stützrahmens von der Sohle (5) abhebbar sind.

6. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (9) für den Ausbruchbogen (I) in dem Portaltraggerüst (II) und die am starren Mittelteil (21) des Ausbruchbogens (/) angreifenden Kolbenzylinderanordnungen (16) zur Höhenverstellung des Ausbruchbogens und die Führungen (9) für den Ausbruchbogen (I) in dem Portaitraggerüst (II) am oberen Ende der Stützen (4,8) angeordnet sind.

7. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf max. Höhe ausgefahrene Ausbruchbogen (I) innerhalb der Führungen (9) gegen Kippen und Verkanten in Bauwerkslängsrichtung gesichert ist.

8. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (13) zum Ein- und Ausschwenken der Seitenteile (22) des Ausbruchbogens um waagerechte Bolzen (14) an den Seitenteilen (22) festgelegt und andererseits am freien Ende (15) einer am Portaltraggerüst (II) bei (11) schwenkbar gelagerten Schwinge (12) angeschlossen sind, wobei die Verbindungslinien zwischen den Gelenken (11 — 15 und 15—14) in der Stüizsfellung einen Winkel bilden, der in der Wanderstellung beim Einziehen der Segmentteile durch Abheben der Schwinge (12) vom Liegenden (5) oder einem anderen festen Anschlag größer wird und schließlich in die Strecklage übergeht.

9. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (4, 8) des Portaltraggerüstes (II) auf ihren Kufen (7) am Obergurt (21) des Ausbruchbogens (ή und durch Kupplung hintereinander stehender Stützrahmen zu Teilgestellen, deren Vorschubeinrichtung durch Anschläge begrenzt beweglich ist, festgelegt sind.

10. Stützrahmengespann nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylinderanordnungen (13, 16) doppelt beaufschlagbar ausgebildet sind.