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Die Erfindung betrifft ein Vespannsystem für eine Vollschnitt-Vor-
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triebsmaschine mit ein kreisförmiges Streckenprofil auffahrendem rotierendem
Bohrkopf und hinter diesem angeordneten zusätzlichen Einrichtungen zum Abtragen
des Streckenstoßes zur Bildung eines bogenförmigen Streckenprofiles mit im wesentlichen
ebener Streckensohle und Verspannpratzen, die hydraulisch beidseitig der Vortriebsmaschine
gegen die Streckenwandung anpreßbar sind.
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Vortriebsmaschinen nach dem Gattungsbegriff schneiden mit Hilfe des
rotierenden Bohrkopfes, der in bekannter Weise mit Werkzeugen bestückt ist, ein
kreisförmiges Profil. Zusätzliche Einrichtungen, z.B.
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Hydraulik-Schlagkopfhämmer schlagen hinter dem Bohrkopf die beiden
unteren Ecken des Streckenprofils heraus, so daß ein bogenförmiges Profil entsteht,
in das ein entsprechender Streckenausbau gestellt werden kann. Diese Form des Ausbaues
ist vor allem beim Auffahren von Flözstrecken notwendig. Dabei fährt die Maschine
dem Flöz nach, so daß diese in etwa in der Mitte des Profiles liegt.
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Als Widerlagelager für die Vortriebskraft werden bei Vortriebsmaschinen
der eingangs genannten Art Verspanneinheiten benutzt, die vorwiegend hydraulisch
ausgefahren werden und über Reibung die Kräfte ins Gebirge ableiten. Die Verspanneinheiten
werden als Kreuz- oder Stoßverspannungen ausgebildet. Besonders beim Auffahren von
Flözstrecken ist die Verspannung der Vollschnittmaschine meist problematisch, weil
in der unmittelbaren Umgebung des Flözes die Gesteinsschichten meist weich und gebräch
sind. Diese Gesteinsschichten werden durch die Verspannpratzen häufig zerdrückt
oder brechen schon vorher aus, so daß einVerspannen der Vortriebsmaschine erschwert
wird.
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Ausgehend von den geschilderten Problemen liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verspannsystem für eine in bogenförmigen Ausbauen verspannbare
Vortriebsmaschine zu schaffen, das insbesondere in gebrächem Gestein eine sichere
Aufnahme der aus Vortrieb und Maschinendrehmoment resultierenden Kräfte und deren
Ableitung ins Gebirge gewährleistet.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
an die Streckenwandung anpreßbaren Flächen der Verspannpratzen dem bogenförmigen
Streckenprofil angepaßt sind.
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Durch die Forn der Verspannpratzen wird eine großflächige Anlage am
Streckenstoß insbesondere dort gewährleistet, wo der kreisförmige Querschnitt in
den bogenförmigen Verlauf übergeht. Die derartig ausgebildete Verspannpratze verhindert
ein Verdrehen der Maschine durch die formschlüssige Verbindung zwischen Vortriebsmaschine
und Gebirge, wobei die untere Seite der Verspannpratze sich günstigerweise in der
nicht glatten ausgeschlagenen Ecke zur Streckensohle abstützt. Dadurch ist ein günstiges
Ableiten des Drehmomentes beim Bohren ins Gebirge ermöglicht.
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Nach einem anderen günstigen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Verspannpratzen an ihren der Streckensohle zugewandten Seiten längenveränderbar
ausgebildet sind. Da die Höhe der Sohle des Bogens relativ zum Stand der Maschine
sich ändern kann, wird durch diesen Vorschlag der Erfindung sichergestellt, daß
die Verspannpratzen stets in Kontakt sowohl mit dem Streckenstoß als auch mit der
Streckensohle stehen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verspannpratze wird
die Gewichtskomponente bei der verspannten Maschine unmittelbar in die Streckensohle
abgeleitet, so daß die bisher üblichen Umwege dieser Kräfte mit Reibschluß über
die Streckenstöße vermieden werden.
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Durch die Zerlegung der Verspannkräfte in senkrecht wirkende Gewichtskomponenten
und dadurch reduzierte Restkräfte andererseits wird die Gefahr beseitigt, daß bei
blockiertem Bohrkopf sich die Vortriebsmaschine in der gebohrten Strecken dreht
und dabei Unfälle verursacht.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, daß in den Verspannpratzen in Richtung
Streckensohle hydraulisch ausfahrbare Stempel vorgesehen sind, die im Bereich zwischen
Streckenstoß und -sohle auf die Streckensohle aufsetzbar sind. Diese längenveränderbaren
Stempel gestatten in einfacher Weise einen Ausgleich zwischen Sohle und Verspannpratze,
so daß die sichere Abstützung der Maschine auf der Streckensohle stets gewährleistet
bleibt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß jede
Verspannpratze mit mehreren Zusatz-Verspannzylindern gegenüber dem Vortriebsmaschinenrahmen
abgestützt ist, die auf Zug und Druck beaufschlagbar sind und mit denen die Verspannkraft
in unterschiedlichen Bereichen der Verspannebene veränderbar ist. Das wahlweise
Beaufschlagen der Zusatz-Verspannzylinder auf Zug und Druck ermöglicht, die resultierende
Kraft, die durch die Verspannpratzen ins Gebirge geleitet wird, in der Ebene der
Verspannpratzen rotieren zu lassen.
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Sie kann dann dort hin geleitet werden, wo es in einem inhomogenen
Gebirge sinnvoll ist. Durch Beaufschlagen der Zylinder einer Verspannpratze nur
auf Druck und der Zylinder der Verspannpratze auf der anderen Seite einseitig auf
Zug und einseitig auf Druck ist es möglich, die Vortriebsmaschine an drei zueinander
im Dreieck liegenden Punkten zu verspannen. Dadurch kann ein Streckenabschnitt durchfahren
werden, bei dem in einem Stoß das Widerlager für die Vortriebsmaschine fast gänzlich
fehlt.
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Schließlich ist nach einem weiteren günstigen Merkmal vorgesehen,
daß der zur kreisbogenförmigen Streckenfirste gerichtete Bereich der Verspannpratze
zur Vergrößerung der Verspannebene verlängerbar ist.
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Durch die Verlängerung der Spannpratze ist es möglich, beispielsweise
den Flözbereich oder andere Zonen mit gebrächem Gebirge beim Verspannen der Maschine
zu überbrücken, in dem die Verspannebene vergrößert wird. Die Verlängerung ist vorzugsweise
ausfahrbar oder ausklappbar am firstseitigen Ende der Verspannpratze vorgesehen.
Eine einfache, starre Verlängerung der Verspannpratzen wäre nicht sinnvoll,
weil
die Verspannpratzen zwischen dem bereits gestellten Streckenausbau gesetzt werden
und beim Umsetzen umsoweiter eingefahren werden müßten, je weiter sie in die Krümmung
des Bogens in der Streckenfirste hineinreichen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und nachfolgend beschrieben: Mit 1 ist der Maschinenkörper einer Vollschnitt-Vortriebsmaschine
bezeichnet, an dessen Rahmen 2 die Verspannpratzen 3 beidseitig des Maschinenkörpers
1 angeordnet sind. Die Verspannpratzen 3 sind über Kolben-Zylinder-Einheiten 4 gegen
den Streckenstoß 5 anpreßbar. Die Strecke selbst ist durch den Bohrkopf der Vortriebsmaschine
kreisringförmig aufgefahren, wobei der Streckenstoß 5 im unteren Bereich, wie bei
6 angedeutet, bogenförmig ausgearbeitet ist, so daß der Streckenstoß bei 7 senkrecht
nach unten verläuft und eine im wesentlichen ebene Sohle 8 bildet. Diese ebene Sohle
setzt sich durch eine Aufschüttung etwa in gleichem Niveau, wie bei 9 angedeutet
im unteren Bereich des Streckenprofiles fort.
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Die Verspannpratzen 3 sind im Bereich des bogenförmig ausgebildeten
Profiles, wie in der Zeichnung dargestellt, entsprechend geformt, so daß sich die
Verspannebene unmittelbar an den Stoß bei 7 anlegt.
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Zur Abstützung der Maschine und zu Aufnahme der Gewichtskomponente
liegen die der Streckensohle 8 zugekehrten Seiten der Verspannpratzen 3 auf dieser
auf, wobei vorzugsweise Stempel 10 längenveränderbar in Richtung auf die Streckensohle
8 bewegbar sind, um Unterschiede in der Höhenlage der Vortriebsmaschine zur Streckensohle
(8) auszugleichen.
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Aus der Zeichnung ist ebenfalls erkennbar, daß an den Verspannpratzen
3 mehrere Zusatz-Verspannzylinder 11 einerseits und am Maschinenrahmen 2 andererseits
angelenkt sind, und zwar derart, daß die Zusatz-Verspannzylinder, die auf Druck
und Zug beanspruchbar sind und die
einzeln beaufschlagbar sind,
die unterschiedliche Einleitung der Verspannkräfte in verschiedenen Bereichen der
Verspannebene der Vespannpratze 3 ermöglichen.
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Zur Vergrößerung der Verspannebene ist vorgesehen, das bei 12 dargestellte
firstseitige Ende der Verspannpratze 3 teleskopierbar verlängerbar auszubilden oder
wie bei 13 in der anderen Zeichnungshälfte dargestellt weg- und anklappbar anzulenken.
Dadurch wird es möglich, beispielsweise den bei 14 angedeuteten gebrächen Bereich
des Stoßes durch das verlängerbare Ende 12 der Verspannpratze zu überbrücken, um
auch solche Störungen im Gebirge zu durchfahren. Das Einfahren der Verlängerung
bzw. das Wegklappen derselben ist sinnvoll, weil beim Schreiten der Maschine über
bereits gesetzte Ausbaue der Einfahrweg der Kolben-Zylinder-Einheiten 4 begrenzt
ist und durch das Wegklappen der Verspannpratzenenden 12, 13 dieser Weg gering gehalten
werden kann.
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