DE2620205C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines ringförmigen Streckenausbaus sowie Verbolzungs-Halterungen zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Einbringen eines ringförmigen Streckenausbaus unmittelbar hinter den Schneidwerkzeugen einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine unter Verwendung eines den Maschinenkörper umfassenden und mit Bezug auf diesen in beide Richtungen relativ drehbaren, zum aufgefahrenen Streckenabschnitt hin offenen Montageringes, wobei jeder Ausbauring aus insbesondere fünf nachgiebig miteinander gekuppelten Segmenten rinnenförmigen Querschnittes besteht, die unter Drehen des Montageringes nacheinander in den Montagering eingebracht und zumindest teilweise miteinander verbunden werden, wobei der teilweise vormontierte Ausbauring anschließend aus dem Montagering herausgezogen und dann mittels einer Spannvorrichtung gegen die Streckenwandungen verspannt und die freien Enden des ersten und des letzten Segmentes miteinander verbunden werden.

Ferner richtet sieh die Erfindung auf eine Vorrich-

tung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem unmittelbar hinter den Schneidwerkzeugen einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine angeordneten, zum aufgefahrenen Streckenabschnitt hin offenen Montageringes, der den Maschinenkörper umfassend in beiden Richtungen drehbar ausgebildet ist und Mitte'· zum Festlegen des zuerst eingeführten Ausbausegmentes aufweist.

Schließlich hat die Erfindung Verbolzungs-Halterungen zur Ausübung des Verfahrens zum Gegenstand, welche aus die Flansche der Segmente übergreifenden U-förmigen Bügeln mit überlangen Gewindeendstücken und die Böden sowie die Stege der Segmente umgreifenden und durch auf die Gewindeendstücke aufschraubbare Muttern gegen die Segmente festlegbaren Laschen gebildet sind.

Bei der Streckenauffahrung mittels Vollschnitt-Vortriebsmaschinen ist es bekannt, einen bei Gebirgsdruck sich starr verhaltenden Streckenausbau aus in Längsrichtung der Strecke mit Abstand zueinander angeordneten Ausbauringen mechanisiert einzubringen (DE-AS 2332552). Zu diesem Zweck ist unmittelbar hinter den Werkzeugen der Vortriebsmaschine ein im Querschnitt etwa U-förmiger, zum aufgefahrenen Streckenabschnitt hin offener Montagering in den Ringspalt zwischen dem Außenumfang des Maschinenkörpers und der Streckenwandung eingegliedert. Der Montagering ist zum Maschinenkörper relativ drehbar angeordnet. Das Verdrehen kann durch elektrische oder hydraulische Antriebe bewirkt werden. Das Einbringen der Segmente in den Montagering erfolgt mit Hilfe eines feststehenden Trichters. Die Segmente werden von oben in den Trichter eingegeben und gelangen über eine am unteren Ende des Trichters vorgesehene, der Kontur der Segmente angepaßte Austrittsöffnung im Sohlbereich in den Montagering.

Vor dem Einbringen des ersten Segmentes wird der Montagering so eingestellt, daß sich ein Anschlag in einer bestimmten Entfernung vom Trichterausgang befindet. Sobald das Segment bis an den Anschlag durch den Trichter hineingerutscht und abgebremst ist, wird dieses mit einem Steckbolzen oder einer Schraube, die durch entsprechende Löcher im Segment und Montagering gesteckt wird, am Montagering befestigt. Sodann wird der Montagering so weit weitergedreht, daß das Ende des ersten Segments nunmehr an der Stelle steht, an der sich zuvor der Anschlag befunden hat. Das nächste Segment legt sich nach Durchrutschen des Trichters selbständig an das Ende des vorhergehenden Segments an. Danach wiederholt sich der Vorgang für die nächsten Segmente. Damit die Segmente nicht in Richtung zur Tunnelachse schwenken können, sind an dem Montagering in Abständen Leitbleche montiert.

Weil nun der Montagedurchmesser des Montagerings kleiner ist als der Tunneldurchmesser, ergibt sich eine Überlappung zwischen dem ersten und dem letzten Segment. Nach dem Einfädeln des letzten Segments in das vorhergehende liegt folglich der hintere Abschnitt des letzten Segments auf dem vorderen Abschnitt des ersten Segments. Das letzte Segment wird sodann seitlich neben das erste Segment gelegt und vorübergehend mit diesem verbunden. Jetzt kann der Montagering weitergedreht werden, bis die Überlappungsstelle zwischen letztem und erstem Segment oben in der Tunnelmitte liegt.

Der auf diese Weise vormontierte Ring wird über Verbolzungen mit dem voraufgehend gesetzten Ausbauring verbunden. Beim Vorverlagern des Maschinenkörpers wird folglich der neue Teilring aus dem Montagering herausgezogen und fälli auf den Tunnelboden herab. Anschließend werden die beiden oberen Ringenden mit zusätzlichen Hebevorrichtungen bis an die Tunnelwand angehoben. Dabei verschwindet die Überlappung und der Ring kann mit einer weiteren besonderen Vorrichtung verspannt und mit Hilfe eines zusätzlichen Zwischenstückes verschraubt werden.

Der Zusammenbau von bei Gebirgsdruck sich starr verhaltenden Ausbauringen ist mit Hilfe dieser Vorrichtung relativ einfach durchzuführen, da die z. B. aus Doppel-T-Profilen bestehenden Segmente der Ausbauringe stumpf gegeneinanderstoßen und in dieser Relativlage auch miteinander verlascht werden. Anders verhält es sich dagegen bei Ausbauringen, die sich bei eintretendem Gebirgsdruck nachgiebig verhalten. Solche Ausbauringe bestehen aus Segmenten

ι mit rinnenartigem bzw. U-förmigem Querschnitt, von denen die jeweils benachbarten Segmente nicht stumpf aneinanderstoßen, sondern überlappend ineinandergelegt und durch Reibschlußverbindungen miteinander gekuppelt werden. Zum Zusammenbau dieser Ausbauringe ist bislang noch kein Verfahren unter Verwendung eines eine Vollschnitt-Vortriebsmaschine umfassenden Montagerings bekanntgeworden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu-

i gründe, ein Verfahren unter Verwendung eines den Maschinenkörper einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine umfassenden Montagerings der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, das das maschinelle Einbringen auch von sich bei Gebirgsdruck nachgiebig

ι verhaltenden Ausbauringen ermöglicht. Auch soll die Montagevorrichtung so verbessert werden, daß ein einwandfreier und ungehinderter Zusammenbau der Segmente dieser Ausbauringe möglich ist. Ferner bildet es Aufgabe der Erfindung, die eingangs erwähnten

ι Verbolzungs-Halterungen derart zu verbessern, daß sie die Ausübung des Verfahrens in vorteilhafter Weise unterstützen.

Mit Bezug auf den verfahrensmäßigen Teil der Aufgabe kennzeichnet sich dessen Lösung gemäß der ι Erfindung durch folgende Merkmale:

a) bis auf das vorletzte und letzte Segment jedes Ausbaurings werden alle anderen Segmente f irstseitig derart in den Montagering eingebracht, daß sie mit einem Ende und dem radial innen

ι liegenden Flansch des Montagerings einen Winkel bilden;

b) nach dem Weiterdrehen des Montagerings um mindestens eine Segmentlänge und Einbringen des nächsten Segments wird das voraufgehend

i angebrachte Segment durch Rückwärtsdrehen

des Montagerings bei festgelegtem neuen Segment mit diesem überlappend zusammengeschoben und es werden dann die sich überlappenden Segmentenden durch Klemmschellen reib-

, schlüssig miteinander verbunden;

c) nach dem Ansetzen des vorletzten Segments wird der so gebildete Teilring aus dem Montagering herausgenommen und auf die Streckensohle abgesetzt, dann wird das letzte Segment in das erste sowie vorletzte Segment eingelegt und (.lurch Klemmschellen mit einem dieser Segmente reibschlüssig verbunden;

d) dieser Ausbauring wird nunmehr unter Errich-

tung einer aktiven Vorspannung mittels einer Spannvorrichtung gegen die Streckenwandung verspannt und die freien Enden des ersten und letzten Segments werden durch Klemmschellen reibschlussig miteinander verbunden.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung bildet der Gedanke, die Segmente der Aushauringe /war untereinander völlig identisch auszubilden, dafür aber zunächst mit einem Krümmungsradius /u versehen, der kleiner als ihr Endradius im verspannten Zustand an der Streckenwandung ist. Dieser kleinere Krümmungsradius erlaubt es daher, auch einen rinnenartigen Querschnitt aufweisende Segmente von bei Gebirgsdruck sich nachgiebig verhaltenden Ausbauringen in einen im Ringspalt zwischen dem Außenumfang des Maschincnkörpers einer Vortriebsmaschine und der Streckenwandung befindlichen und damit einen kleineren Radius als die verspannten Ausbauringe aufweisenden Montagering einzubringen. Jedes Ausbausegment wird dabei im Firstbereich des Maschinenkörpers in den Montagering eingesetzt. Das Einsetzen erfolgt derart, daß bis auf das vorletzte und letzte Segment jedes Ausbauringes alle anderen Segmente mit ihren in Montagedrehrichtung hinteren Enden mit dem radial innen liegenden Flansch des Montagerings einen Winkel bilden. Es werden auf diese Weise zwischen diesen Segmentenden und dem Innenflansch des Montagerings jeweils freie Räume geschaffen, in die dann das nächstfolgende Segment überlappend hineingeschoben werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ferner vor. daß nach dem Einbringen und Festlegen des ersten Segments der Montagering um mindestens eine Segmentlänge weitergedreht wird. Anschließend wird das nächste Segment in den Montagering eingesetzt, mit Bezug auf den Maschinenkörper festgehalten und der Montagering nunmehr rückwärts in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Dadurch fährt das mit dem Innenflansch des Montagerings einen Winkel bildende Segmentende in den benachbarten Endabschnitt des festgehaltenen zweiten Segments ein, bis die notwendige Überiappungsiänge erreicht ist. Im Überlappungsbereich werden die beiden Segmente dann durch Klemmschellen reibschlüssig miteinander verspannt. Nach dem Verspannen des ersten Segments mit dem zweiten Segment wird der Montagering wieder in der Montagedrehrichtung um mindestens eine Segmentlänge weitergedreht, das dritte Segment eingesetzt, festgehalten, der Montagering rückwärts gedreht und das dritte Segment mit dem voraufgehenden zweiten Segment durch Klemmschellen reibschlussig verspannt. Diese Verfahrensschritte werden so lange durchgeführt, bis das vorletzte Segment eines Ausbauringes in den Montagering eingesetzt und mit derri voraufgehenden Segment verspannt ist. Allerdings wird das vorletzte Segment mit seinem in Montagedrehrichtung hinteren Ende nicht mehr im Winkel zum Innenflansch des Montageringes angeordnet.

Zur Montage des letzten Segments wird der bis dahin fertiggestellte Teilring mit Hilfe des Montagerings noch einmal so weit gedreht, bis der offene Bereich zwischen dem ersten und dem vorletzten Segment im Firstbereich des Montagekörpers zu liegen kommt. Dann wird der Teilring aus dem Montagering herausgenommen und auf die Streckensohle abgesetzt. Nunmehr wird das letzte Segment von oben in das erste und vorletzte Segment eingelegt und mit einem dieser beiden Segmente, bevorzugt jedoch dem vorletzten

Segment, mittels Klemmschellen reibschlüssig verbunden. Durch den im Vergleich /um Endradius noch kleineren Krümmungsradius überlappt aber das nicht verspannte Ende des letzten Segmente das erste Segment mit einer größeren als der geforderten Überlappungslänge. Durch eine Führungsschelle ist allerdings das Aufspreizender beiden sich derart überlappenden Segmente ausgeschlossen.

Nachdem der richtige Abstand zum voraufgehend gesetzten und gegen die Streckenwandung verspannten Ausbauring hergestellt ist. was beispielsweise durch Anbringen der Verholzungen im sohlenscitigcn Bereich der beiden Ausbauringe erfolgen kann, wird der zunächst noch einen kleineren Radius aufweisende Ausbauring mit Hilfe einer Spannvorrichtung aufgeweitet und gegen die Streckenwandung unter Errichtung einer aktiven Vorspannung verspannt. Dabei biegen sich die Segmente des Ausbaurings gleichmäßig auf und schmiegen sich auch gleichmäßig an die Streckenwandung an. Wenn die notwendige aktive Vorspannung aufgebaut ist, werden auch die Klemmschellenverbindungen zwischen dem ersten und dem letzten Segment angelegt, die restlichen Verbolzungen mit dem voraufgehenden Ausbauring hergestellt und die Vorspannvorrichtung wieder abgenommen.

Das erfindungsgemäße maschinelle Zusammenfahren von rinnenförmigen Segmenten mit Krümmungsradien, welche kleiner sind als die Krümmungsradien im endgültig gegen die Streckenwandung verspannten Zustand, ermöglicht es also, auch einen nachgiebigen ringförmigen Streckenausbau unter Verwendung eines Montagerings unmittelbar hinter den Werkzeugen einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine während des kontinuierlich ablaufenden Vortriebs zu montieren und aktiv zu setzen.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich ein vorteilhaftes Merkmal dadurch, daß die Segmente eines Ausbaurings auf einer im Firstbereich des Maschinenkörpers unmittelbar vor dem Montagering angeordneten Hubbühne magaziniert und hinsichtlich der Verbolzungs-Halterungen sowie mindestens der endseitig vorgesehenen Führungsschellen vormontiert werden. Die Vormontage der Verbolzungs-Halterungen und der endseitig der Segmente vorgesehenen Führungsschellen vor dem Einsetzen in den Montagering oberhalb des Maschinenkörpers ermöglicht eine sehr genaue und ungeachtet der dort gegebenen beengten Verhältnisse eine dennoch einfache Anordnung, so daß die Segmente nach dem Einsetzen in den Montagering mil allen Zusatzelementen versehen sind, die zur reibschlüssigen Kupplung der Segmente untereinandei und zur abstandsgerechten Verbolzung mit dem jeweils voraufgehend gegen die Streckenwandung verspannten Ausbauring notwendig sind. Der Arbeits aufwand außerhalb des eigentlichen Montagebereich! firstseitig des Montagekörpers hat demnach nur nocl einen geringen Umfang und ist folglich ohne Schwie rigkeiten durchführbar. Die Hubbühne erleichtert ii diesem Zusammenhang erheblich das Einsetzen de Segmente in den Montagering sowie den Anbau de: letzten Segments an den bis dahin fertiggestelltei Teilring.

Zur Einhaltung des genauen Abstands zwischei dem in der Montage befindlichen zu setzenden Aus bauring und dem voraufgehend bereits gegen dii Streckenwandung verspannten Ausbauring sowie zu

Stabilisierung des Teilrings besteht ein bevorzugtes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß zwischen dem Teilring und dem voraufgehcnd gesetzten Ausbauring längenveränderbare Distanzelemente eingegliedert werden.

Solche Distanzelemcnte können beispielsweise aus zwei über eine Langloch-Bolzen-Verbindung miteinander relativverschieblich gekuppelten Flacheisen bestehen, die an die Verbolzungs-Halterungen des gesetzten Ausbaurings und des Teilrings angeschlagen werden. Die maximale Ausfahrlänge dieser Distanzelemente entspricht dabei genau dem geforderten Rauabstand zwischen zwei in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Ausbauringen. Das Anbringen der Distanzelemente wird dann durchgeführt, wenn der Teilring um das vorletzte Segment vervollständigt ist. Die Distanzelemente werden gleichmäßig über den Umfang des Teilrings verteilt vorgesehen. Durch die Längenveränderbarkeit verbleibt dann der Teilring bei kontinuierlich sich weiterbewegender Vortriebsmaschine noch so lange in dem Montagering, bis die maximale Ausfahrlänge der Distanzelemente erreicht ist. Danach ziehen die Distanzelemente den Teilring jedoch aus dem Montagering heraus, weil sie mit ihren anderen Endabschnitten an den letzten gesetzten Ausbauring angeschlagen sind. Nach dem Herausziehen des Teilrings aus dem Montagering wird auch das letzte Segment an den Teilring angeschlagen und die Distanzelemente zunächst im sohlenseitigen Bereich der Strecke durch die Verbolzungen ersetzt. Wenn der Ausbauring dann endgültig verspannt ist, werden auch die restlichen Distanzelemente durch Verbolzungen ersetzt.

Eine vorteilhafte Lösung des gegenständlichen Teils der Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Montagering vom radial inneren Flansch nach innen vorstehende, gegebenenfalls beweglich angeordnete Vorsprünge sowie Montageausnehmungen für die Klemmschellen und die Verbolzungs-Halterungen aufweist. In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, daß die Segmente mit Transportbohrungen im Profilboden versehen werden. Diese Transportbohrungen können dann beispielsweise dazu dienen, daß ein dem Innenflansch des Montagerings zugeordneter, nachgiebig elastisch gelagerter Mitnehmerdorn zur Festlegung des jeweils ersten Segments eines zu montierenden Ausbaurings hier einführbar ist. Andere Vorsprünge haben den Zweck, die in Montagedrehrichtung hinteren Enden der Segmente um den Betrag vom Innenflansch des Montagerings abzuheben, der notwendig ist, um sie in das nächstfolgende Segment einschieben zu können. Die Vorsprünge werden zweckmäßigerweise durch keilförmige Rampen gebildet, die auf dem Innenflansch gegebenenfalls lösbar befestigt sind. Die Keilrampen haben ferner die Aufgabe, die Überlap pungslänge von zwei benachbarten Segmenten zu definieren. Das heißt, daß beim Rückwärtsdrehen des Montagerings die notwendige Überlappung dann erreicht ist, wenn die Stirnseite des Profilbodens des neuen Segments auf die Keilrampe trifft. Darüber hinaus sind in vorbestimmten Abständen Ausnehmungen im Innenflansch des Montagerings vorgesehen, weiche die einwandfreie Lage der radial von den Segmenten abstehenden Verbolzungs-Halterungen und der Klemmschellen sowie den ungehinderten Zugang zu diesen Teilen zwecks Handhabung der diesen zugeordneten Schraubelemente ermöglichen.

Was die Verbolzungs-Halterungen zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens anlagen, so kennzeichnen sich diese dadurch, daß die Laschen durch flache Muttern gegen die Flansche der Segmente festlegbar sind und daß zusätzlich zu den Laschen auch die Verholzungen zwischen zwei benachbarten Ausbauringen bzw. längenveränderbare Distanzelemente zwischen dem Teilring und dem voraufgehend gesetzten Ausbauring durch Muttern an die Gewindeendstücke anschraubbar sind. Diesen in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen frei wählbar an die Segmente festlegbaren Verbolzungs-Halterungen sind im Hinblick auf die überlangen Gewindeendstücke mehrere Funktionen überantwortet. Eine der Funktionen besteht darin, daß sie die Anschraubbarkeit der Verbolzungen zwischen zwei in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Ausbauringen ermöglichen sollen. Eine weitere Funktion ist, die Anschraubbarkeit der längenveränderbaren Distanzelemente zu gewährleisten, welche noch im Zuge der Montage des Ausbaurings selbständig den richtigen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausbauringen herstellen.

Schließlich haben die Verbolzungs-Halterungen noch die Funktion, daß an ihre Gewindeendstücke eine sich an die Segmentflansche anlegende Stützkonsole mit einer Lagerung für die aus einer hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheit bestehende Spannvorrichtung anschraubbar ist. Die Spannvorrichtung wird vorzugsweise zwischen dem zuletzt montierten Segment und dem ersten in den Montagering eingebrachten Segment eingegliedert. Die Stützkonsole ist dabei an einer Verbolzungs-Halterung angeschraubt, welche am ersten Segment befestigt ist. Die Stützkonsole hat dabei zwei Anschlagflügel, weiche zu beiden Seiten der Segmentstege angeordnet sind und sich an den Rückseiten der Segmentflansche abstützen. Stirnseitig besitzt die Stützkonsole eine Lagerung, beispielsweise aus zwei Augenlaschen, zwischen die eine stirnseitig des Zylinders der Schubkolbeneinheit vorgesehene Schwenklasche eingreift und welche über einen Querbolzen miteinander verbunden sind.

An das freie Ende der Kolbenstange der Schubkolbeneinheit ist ein Druckstück angelenkt, das sich einerseits gegen die Stirnseite des ersten Segments anlegt und mit einem abgewinkelten Haken in den Bereich zwischen den beiden Böden der sich überlappenden Segmentendabschnitte eingreift. Ferner untergreift das Druckstück die Unterlasche der endseitig des ersten Segments zunächst locker angebrachten Führungsschelle. Bei Beaufschlagung der Schubkolbeneinheit öffnet sich der Ausbauring gleichmäßig radial bis zur satten Anlage der Segmente an die Strekkenwandung, d.h. bis der Ausbauring seinen vorgesehenen Durchmesser erreicht hat. Nach weiterem hydraulischen Druckaufbau mit einer aktiven Vor spannung von beispielsweise etwa 8 Mp werden auch die Klemmschellen zwischen dem letzten und dem ersten Segment verspannt, so daß dann der Ausbauring gesetzt ist. Die Spannvorrichtung kann danach abgenommen und die am letzten Segment vorgesehene Verbolzungs-Halterung kann nach Entfernung der Stützkonsole zum Anschrauben der Verbolzung zum voraufgehend gesetzten Ausbauring benutzt werden.

Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Schubkolbeneinheit sehr nahe an die neutrale Faser des Ausbaurings herangerückt werden kann. Da-

mit wird die Kraft der Schubkolbeneinheit weitgehend vollständig in Verspannungskraft umgesetzt. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Gewindebügel der Verbolzungs-Halterungen auf Zug statt auf Biegung beansprucht werden. Schließlich ist es noch vorteilhaft, daß die Schubkolbeneinheit lediglich über eine einfache Steckverbindung an das erste Segment angeschlagen wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schema einen Teil des Maschinenkörpers und die Werkzeuge einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine sowie in vertikalem Längsschnitt den ortsbrustseitigen Abschnitt einer durch diese Vortriebsmaschine aufgefahrenen Strecke.

Fig. 2 eine Teilansicht auf einen den Maschinenkörper umfassenden Montagering mit eingesetztem ersten Ausbausegment gemäß der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 den Montagering der Fig. 1 und 2 in einer anderen Betriebsposition, ebenfalls nur in Teilansicht,

Fig. 4 eine Ansicht auf einen mit Hilfe des Montagerings der Fig. 1 bis 3 zusammengebauten Ausbauring in nicht verspanntem Zustand,

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen horizontalen Querschnitt durch zwei benachbarte Ausbauringe sowie in Draufsicht die Verbolzungen der Ausbauringe,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung ein längenveränderbares Distanzelement,

Fig. 7 eine an zwei sich hinsichtlich ihrer benachbarten Endabschnitte überlappende Segmente angeschlagene Spannvorrichtung in Ansicht,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Spannvorrichtung gemäß der Linie VIII-VIII der Fig. 7 und

Fig. 9 einen winkelförmig geführten Querschnitt durch die Spannvorrichtung gemäß der Linie IX-IX der Fig. 7.

Aus der Fig. 1 ist erkennbar, daß die Strecke 1 mit Hilfe einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine 2 aufgefahren wird. Dabei sind die Einrichtungen zum Abführen des gelösten Haufwerks und zur Be- bzw. Entlüftung der Strecke aus Gründen der Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit nicht dargestellt. Auch sind die anderen Hilfseinrichtungen nicht eingezeichnet, die für den ordnungsgemäßen bergmännischen Vortrieb notwendig sind.

Der Streckenquerschnitt wird durch in Längsrichtung der Strecke 1 mit Abstand aufeinanderfolgend angeordnete, bei Gebirgsdruck sich nachgiebig verhaltende Ausbauringe 3 offengehalten. Die Ausbauringe setzen sich auo rinnenförmigen Segmenten zusammen, deren Querschnittsform aus den Fig. 8 und 9 erkennbar ist. Jeder Ausbauring besteht aus fünf Segmenten 4-8, die mit ihren Endabschnitten überlappend ineinandergelegt und in diesen Überlappungsbereichen durch Klemmschellen 9 reibschlüssig miteinander verbunden sind.

Wie Fig. 9 näher zeigt, besteht jede Klemmschelle 9 aus einer U-förmigen Dachlasche 10 und einer der Umrißform eines Segments, z. B. 4, annähernd angepaßten Unterlasche 11 mit seitlich abstehenden Flanschen 12, weiche durch die Flansche durchfassende Schraubbolzen 13 und auf die Gewindeteile der Schraubbolzen aufschraubbare Muttern 14 unter Verspannung der Segmentflansche 15 miteinander verbunden sind. Wie Fig. 4 erkennen läßt, sind in jedem Überlappungsbereich zwei Klemmschellen 9 in geringem Abstand nebeneinander vorgesehen. Die jeweils endseitig eines Segments liegende Schelle ist als Führungsschelle ausgebildet, deren Funktion nachstehend noch näher erläutert werden wird.

In Längsrichtung der Strecke 1 sind die Ausbauringe 3 durch Verbolzungen 16 miteinander verbunden. Die Verbolzungen sind in der Fig. 1 zur Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit nicht dargestellt. Aus Fig. 5 ist jedoch erkennbar, daß die Verholzungen aus Rohren bestehen, die endseitig abgeflacht und mit Durchgangsbohrungen versehen sind. Die Verbolzungen werden an Verbolzungs-Halterungen 17 angeschraubt, deren genaue Ausbildung den Fig. 5 und 8 zu entnehmen ist. Jede Verbolzungs-Halterung besteht dabei aus einem U-förmigen Bügel 18 aus Rundeisen mit überlangen Gewindeendstücken 19 sowie einer dem Umriß der Segmente 4-8 angepaßten Lasche 20 mit seitlich abstehenden Flanschen 21, die von den Gewindeendstücken durchfaßt werden. Mit Hilfe von flachen Muttern 22 werden der U-förmige Bügel und die Lasche an die Flansche 15 der Segmente angeschlagen. Die Fig. 4 zeigt, daß zwischen den Klemmschellen 9 jeweils eine Verbolzungs-Halterung 17 an die Segmente angeschlagen ist. Die Fig. 5 läßt erkennen, daß die Verbolzungen 16 an die über die flachen Muttern 22 zur Streckenachse hin vorstehenden Abschnitte der Gewindeendstücke 19 mit Hilfe von Muttern 23 angeschraubt werden.

Zur Montage der Ausbauringe 3 (siehe Fig. 1) ist unmittelbar hinter den Werkzeugen 24 der Vortriebsmaschine 2 ein im Querschnitt etwa U-förmiger, zum aufgefahrenen Streckenabschnitt 1 hin offener Montagering 25 um den Maschinenkörper 2 herum in den Ringspalt 26 zwischen dem Umfang des Maschinenkörpers und der Streckenwandung 27 angeordnet. Der aus den Fig. 1 bis 3 lediglich schematisch erkennbare Montagering 25 ist mit Bezug auf den Maschinenkörper in beide Richtungen relativ drehbar. Das Drehen des Montagerings erfolgt durch in der Zeichnung nicht näher dargestellte elektrische oder hydraulische Antriebe.

Ferner ist aus der Fig. 1 erkennbar, daß unmittelbar hinter dem Montagering 25 eine Hubbühne 28 firstseitig des Maschinenkörpers vorgesehen ist. Die beispielsweise durch hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten 29 heb-, senk- und gegebenenfalls winkeleinstellbare Hubbühne dient der Magazinierung sowie der Vormontage der mit Hilfe des Montagerings zu einem Ausbauring 3 zusammensetzbaren Segmente 4-8.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist das erste Segment 4 eines neu einzubringenden Ausbaurings von der Hubbühne 28 aus in den Montagering 25 eingebracht worden. Es ist zu erkennen, daß der Krümmungsradius sowohl dieses Segments als auch aller anderen Segmente 5-8 kleiner als der im verspannten Endzustand geforderte Krümmungsradius ist. Die Zentrierung und Festlegung des ersten Segments im Montagering erfolgt dadurch, daß ein am radial innenliegenden Flansch 30 des Montagerings radial gegen eine Federkraft beweglicher Verriegelungsbolzen 31 (Fig. 2) in eine Bohrung eingeführt wird, die im Boden des Segments 4 hergestellt worden ist. Ferner ist aus der Fig. 2 erkennbar, daß im entsprechenden Abstand vom Verriegelungsbolzen auf dem Innenflansch des Montagerings eine Keilrampe 32 vorgesehen ist. Die

Keilrampc bewirkt, daß der Endabschnitt 33 des Segments 4 mit dem Innenflansch 30 einen Winkel 34 bildet. Der Abstand der Keilrampe von der Stirnfläche 35 des Segments 4 bestimmt den Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Segmenten. Das Segment weist im mittleren Längenabschnitt eine Verbolzungs-Halterung 17 sowie im Überlappungsbereich eine Führungsschelle 9 auf, die bereits auf der Hubbühne 28 im dortigen Vormontagebereich angeschlagen worden sind. Zu erwähnen wäre noch an dieser Stelle, daß im Innenflansch des Montagerings im Bereich der Verbolzungs-Halterungen 17 sowie der Klemmschellen 9 Ausnehmungen 36 vorgesehen sind, die den Zugang zu den Verschraubungen der Verbolzungs-Halterungen und der Klemmschellen ermöglichen.

Nach der Fixierung des Segments 4 im Sinne der Fig. 2 wird der Montagering 25 gemäß dem Pfeil X in Fig. 2 um einen Betrag gedreht, der geringfügig größer ist als die Segmentlänge. Das zuerst in den Montagering eingebrachte Segment 4 befindet sich dann in einer Position, wie sie aus Fig. 3 erkennbar ist. Nunmehr wird das zweite Segment 5 von der Hubbühne 28 aus in den Montagering eingebracht. Auch dieses zweite Segment ist hinsichtlich einer etwa im mittleren Längenbereich angeordneten Verbolzungs-Halterung 17 und einer endseitig angeordneten Führungsschelle 9 vormontiert. Des weiteren zeigt Fig. 3, daß im entsprechenden Abstand von der Keilrampe 32 für das Segment 4 auch für das Segment 5 eine Keilrampe 32 auf dem radial inneren Flansch 30 des Montagerings vorgesehen ist.

In der Position gemäß Fig. 3 wird nunmehr ein am Umfang des Maschinenkörpers 2 angeordneter und in Streckenlängsrichtung beweglicher Haltebolzen 37 in den Montagering 25 mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Schubkolbeneinheit hinter das Segment 5 eingefahren. Dann wird der Montagering im Sinne des Pfeils V der Fig. 3 gedreht, so daß bei durch den Haltebolzen 37 nunmehr festliegendem Segment 5 das Segment 4 so weit in das Segment 5 einfährt, bis die Stirnseite 38 des Segments 5 an der Keilrampe 32 zur Anlage gelangt. Gleichzeitig fährt das Segment 5 in die am Segment 4 befindliche Führungsschelle 9 ein. Diese Führungsschelle wird jetzt endgültig verspannt und die ihr zugeordnete zweite Klemmschelle 9 parallel dazu befestigt, wie es auch aus der Fi g. 4 erkennbar ist.

Im Anschluß daran werden beide miteinander verspannten Segmente 4 und 5 wieder um einen Betrag in Richtung des Pfeiles X gemäß Fig. 2 verdreht, der mindestens etwa der Länge eines Segments entspricht. Parallel zu dieser Drehbewegung wird der Haltebolzen 37 aus dem Montagering 25 herausgefahren. Daran anschließend erfolgt in der vorstehend beschriebenen Weise die Montage der Segmente 6 und 7, wobei sich die Montage des Segments 7 lediglich davon unterscheidet, daß dieses nicht mehr durch eine Keilrampe 32 im Winkel zum inneren Flansch 30 des Montagerings angeordnet ist.

Nach der Montage der vier Segmente 4—7 ist ein Teilring 39 entstanden, wie er bis auf das letzte Segment 8 aus der Fig. 4 erkennbar ist. Dieser Teilring wird nunmehr mit Hilfe des Montagerings 25 so weit im Sinne des Pfeils X der Fig. 2 gedreht, daß die zwischen den Segmenten 4 und 7 vorhandene Lücke sich firstseitig des Maschinenkörpers 2 befindet. In diesem Zustand werden an die Gewindeendstücke 19 der

Verbolzungs-Halterungen 17 die aus der Fig. 6 näher erkennbaren verlängerbaren Distanzelemente 40 angeschlagen. Diese Distanzelemente bestehen aus zwei Flacheisenabschnitten 41 und 42, von denen der Flacheisenabschnitt 41 mit einem Langloch 43 versehen ist und beide Längenabschnitte durch einen Bolzen 44 miteinander verb jnden sind. Der Bolzen ermöglicht in Verbindung mit dem Langloch eine Relativverschiebung der beiden Flacheisenabschnitte. Im Sinne der Fig. 5 wird der Flacheisenabschnitt 41 an eine Verbolzungs-Halterung 17 des Teilrings 39 und der andere Flacheisenabschnitt 42 an eine Verbolzungs-Halterung des voraufgehend bereits gegen die Streckenwandung 27 verspannten Ausbaurings 3 angeschlagen. Zweckmäßigerweise wird jedes der vier miteinander verbundenen Segmente 4-7 auf diese Weise mit dem schon gesetzten Ausbauring verbunden. Gleichzeitig wird der Verriegelungsbolzen 31 für das Segment 4 gelöst. Dadurch, daß sich der Montagering 25 zusammen mit der Vortriebsmaschine 2 im Zuge der Streckenauffahrung kontinuierlich weiter bewegt, wird nach Erreichen der maximalen Ausziehlänge der Distanzelemente 40 der Teilring 39 aus dem Montagering herausgezogen und auf die Streckensohle 45 abgesetzt. Die Distanzelemente arretieren folglich den Teilring in dem vorgesehenen Bauabstand von zwei aufeinanderfolgenden Ausbauringen 3. Nach dem Absetzen des Teilrings auf die Streckensohle werden die im sohlenseitigen Bereich angeschlagenen Distanzelemente von den Verbolzungs-Halterungen gelöst und durch die Verbolzungen 16 der Fig. 5 ersetzt.

Durch entsprechende Verlagerung der Hubbühne 28 wird nunmehr das letzte Segment 8 von oben in die Segmente 4 und 7 eingelegt. Das letzte Segment 8 wird mit dem vorletzten Segment 7, wie aus Fig. 4 ersichtlich, durch die Klemmschellen 9 reibschlüssig verbunden. Dadurch, daß die Segmente 4-8 einen Krümmungsradius aufweisen, der kleiner ist als der notwendige Endradius im verspannten Zustand, überlappt das letzte Segment 8 das zuerst eingebrachte Segment 4 mit einem Betrag, der größer ist als der spätere Überlappungsbereich. Aus der Fig. 4 ist noch erkennbar, daß auch das zuletzt eingebrachte Segment 8 mit einer Verbolzungs-Halterung 17 versehen und mit dem Segment 4 durch eine Führungsschelle 9 relativverschieblich verbunden ist.

Um nun diesen derart vormontierten Ausbauring in den Endzustand zu überführen, wird eine aus einer hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheit 46 bestehende Spannvorrichtung (siehe Fig. 7-9) an die Segmente 4 und 8 angeschlagen. Zu diesem Zweck wird zunächst an die Gewindeendstücke 19 der Verbolzungs-Halterung 17 des Segments 8 (Fig. 7 und 8) eine Stützkonsole 47 angeschraubt, welche mit zwei im Abstand voneinander Hegenden Widerlagern 48 an den Innenseiten der Flansche 15 des Segments 8 zur Anlage gelangt. Auf der dem Segment 4 zugewendeten Stirnfläche weist die Stützkonsole zwei Lageraugen 49 auf, zwischen die eine stirnseitig des Zylinders 50 der Schubkolbeneinheit 46 befestigte Schwenklasche 51 eingreift, welche durch einen Schwenkbolzen 52 mit den Lageraugen verbunden ist.

An das freie Ende der Kolbenstange 53 der Schubkolbeneinheit 46 ist in ebenfalls schwenkbarer Anordnung ein Druckstück 54 befestigt, das mit einer abgewinkelten Zunge 55 in den von den Böden 56

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und 57 der ineinandergelegten Endabschnitte der der Segmente, so daß ihre Kraft auch we-tgehend in Segmente 8 und 4 gebildeten Spalt 58 eingreift. die notwendige Verspannuitg eines Ausbaurings um-Außerdem untergreift das Druckstück die im Endab- gesetzt werden kann. Die Ausbildung der Stützkonschnitt des Segments 4 angeordnete Führungs- sole 47 stellt darüber hinaus sicher, daß die Verbolschelle 9. Die Schubkolbeueinheit 46 befindet sich auf zungs-Halterung 17 im wesentlichen auf Zug und nur diese Weise in unmittelbarer Nähe der neutralen Faser noch geringfügig auf Biegung beansprucht wird.

Hici/n 3 Bkitl Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen eines ringförmigen Streckenausbaus unmittelbar hinter den Schneidwerkzeugen einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine unter Verwendung eines den Maschinenkörper umfassenden und mit Bezug auf diesen in beide Richtungen relativ drehbaren, zum aufgefahrenen Streckenabschnitt hin offenen Montageringes, wobei jeder Ausbauring aus insbesondere fünf nachgiebig miteinander gekuppelten Segmenten rinnenförmigen Querschnittes besteht, die unter Drehen des Montageringes nacheinander in den Montagering eingebracht und zumindest teilweise miteinander verbunden werden, wobei der teilweise vormontierte Ausbauring anschließend aus dem Montagering herausgezogen und dann mittels einer Spannvorrichtung gegen die Strekkenwandungen verspannt und die freien Enden des ersten und des letzten Segmentes miteinander verbunden werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) bis auf das vorletzte und letzte Segment (7 bzw. 8) jedes Ausbaurings (3) werden alle anderen Segmente (4 bis 6) firstseitig derart in den Montagering (25) eingebracht, daß sie mit einem Ende (33) und dem radial innenliegenden Flansch (30) des Montagerings (25) einen Winkel (34) bilden;

b) nach dem Weiierdrehen des Montagerings (25) um mindestens eine Segmentlänge und Einbringen des nächsten Segments (z.B. 5) wird das voraufgehend eingebrachte Segment (z.B. 4) durch Rückwärtsdrehen des Montagerings (25) bei festgelegtem neuen Segment (5) mit diesem überlappend zusammengeschoben, und es werden dann die sich überlappenden Segmentenden durch Klemmschellen (9) reibschlüssig miteinander verbunden;

c) nach dem Ansetzen des vorletzten Segments (7) wird der so gebildete Teilring (39) aus dem Montagering (25) herausgenommen und auf die Streckensohle (45) abgesetzt, dann wird das letzte Segment (8) in das erste sowie vorletzte Segment (4 bzw. 7) eingelegt und durch Klemmschellen (9) mit einem dieser Segmente (z.B. 7) reibschlüssig verbunden;

d) dieser Ausbauring (3) wird nunmehr unter Errichtung einer aktiven Vorspannung mittels einer Spannvorrichtung (46) gegen die Streckenwandung (27) verspannt, und die freien Enden des ersten und letzten Segments (4 bzw. 8) werden durch Klemmschellen (9) reibschiüssig miteinander verbunden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (4 bis 8) eines Ausbaurings (3) auf einer im Firstbereich des Maschinenkörpers (2) unmittelbar vor dem Montagering (25) angeordneten Hubbühne (28) magaziniert und hinsichtlich der Verbolzungs-Halterungcn (17) sowie mindestens tier endseitig vorgesehenen Führungsschellcn (9) vormontiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch uekeiinzeichnet. daß /wischen dem Teilring (39) und dem voraufgehend gesetzten Ausbauring (3) längenveränderbare Distanzelemente (40) eingegliedert werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einem unmittelbar hinter den Schneidwerkzeugen einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine angeordneten, zum aufgefahrenen Streckenabschnitt hin offenen Montageringes., der den Maschinenkörper umfassend in beiden Richtungen drehbar ausgebildet ist und Mittel zum Festlegen des zuerst eingeführten Ausbausegmentes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagering (25) vom radial inneren Flansch (30) nach innen vorstehende, gegebenenfalls beweglich angeordnete Vorsprünge (31, 32) sowie Montageausnehmungen (36) für die Klemmschellen (9) und die Verbolzungs-Halterungen (17) aufweist.

5. Verbolzungs-Halterungen zur Ausübung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, welche aus die Flansche der Segmente übergreifenden U-förmigen Bügeln mit überlangen Gewindeendstücken und die Böden sowie die Stege der Segmente umgreifenden und durch auf die Gewindeendstücke aufschraubbare Muttern gegen die Segmente festlegbaren Laschen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (20) durch flache Muttern (22) gegen die Flansche (15) der Segmente (4 bis 8) festlegbar sind und daß zusätzlich zu den Laschen (20) auch die Verbolzungen (16) zwischen zwei benachbarten Ausbauringen (3) bzw. längenveränderbare Distanzelemente (40) zwischen dem Teilring (39) und dem voraufgehend gesetzten Ausbauring (3) durch Muttern (23) an die Gewindeendstücke (19) anschraubbar sind.

6. Verbolzungs-Halterungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Gewindeendstücke (19) eine sich an die Segmentflansche (15) anlegende Stützkonsole (47) mit einer Lagerung (49) für die in an sich bekannter Weise aus einer hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheit (46) bestehende Spannvorrichtung anschraubbar ist.