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EP0793765B1 - Verfahrbare Streckenvortriebsmaschine - Google Patents

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Info

Publication number
EP0793765B1
EP0793765B1 EP95938298A EP95938298A EP0793765B1 EP 0793765 B1 EP0793765 B1 EP 0793765B1 EP 95938298 A EP95938298 A EP 95938298A EP 95938298 A EP95938298 A EP 95938298A EP 0793765 B1 EP0793765 B1 EP 0793765B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mining machine
machine according
setting device
pivot
arm
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95938298A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0793765A1 (de
Inventor
Franz Schlegl
Alfred Zitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandvik Mining and Construction GmbH
Original Assignee
Tamrock Voest Alpine Bergtechnik 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 Tamrock Voest Alpine Bergtechnik GmbH filed Critical Tamrock Voest Alpine Bergtechnik GmbH
Publication of EP0793765A1 publication Critical patent/EP0793765A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0793765B1 publication Critical patent/EP0793765B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • E21D9/102Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis
    • E21D9/1026Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis the tool-carrier being rotated about a transverse axis
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/003Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts

Definitions

  • the invention relates to a movable tunnel boring machine with movably connected to this Anchor drilling and setting device which is outside the outline the top view of the tunneling machine can be positioned and between The roof and sole can be tensioned, the tunnel boring machine with conveyors with a transfer point behind the chassis of the tunnel boring machine is equipped.
  • a track jacking machine describes the is equipped with an anchor drilling and setting device.
  • the discharge means assigned behind the tunnel boring machine prevents center anchors in a simple manner immediately to sit behind the face.
  • the invention is now aimed at a device of the beginning to create the type mentioned, with which additionally the setting a center anchor as short as possible from the face is possible at precisely defined intervals. Aims in particular the invention is based on such a positioning near the Facility possible even if the machine has one has a central central conveyor.
  • the anchor drilling and setting device of the type mentioned essentially in that the removal means a transverse one near the rear end of the tunneling machine to the machine longitudinal axis running first swivel axis and in Distance behind this first pivot axis by a second Swivel axis designed to be pivotable is and that at least one anchor drilling and setting device via a swivel arm in the rear area of the tunneling machine connected to the same and in a position in the extended longitudinal central axis of the tunneling machine is pivotable.
  • a center anchor can be used immediately be placed behind the tunneling machine and it can due to the given geometry, for example the support system of the tunneling machine coupled Anchor drilling and setting devices an exact geometric Coordination of the drilling distances can be ensured.
  • additional Anchor drilling and setting device complements that in the machine support integrated anchor drilling and setting devices the corresponding ones outside the central tunneling machine axis Place anchor directly behind the loading device can.
  • the training is advantageous so taken that the swivel arm of the rear anchor drilling and - Setting device as an articulated arm with two parallel to each other Axles pivotable arms is formed, such two-joint design enables exact positioning and at the same time, it also offers the possibility of downstream Anchor drilling and setting device for the center anchor from Decouple vibrations and movements of the machine.
  • the required space for handling the anchor drilling and - Setting device in the middle of the line is by the corresponding articulated design of the removal means of the stretching machine ensured.
  • the training is like this hit that the articulated arm for the rear anchor drilling and -setting device is dimensioned so that the length spacing of the Anchor bores in the machine longitudinal direction to near the face working anchor drilling and setting device an even number Multiples of the distance between adjacent holes outside corresponds to the machine longitudinal axis.
  • Such training allows the center anchor to be aligned in the connecting line between two lateral ones at the same height Arrange anchor holes so that warping elements or ridge caps can be attached in a simple manner.
  • the training is advantageous hit that the first and the second pivot axis of the conveyor run essentially parallel to each other.
  • the angularity or articulation of the conveying means which is connected to the cutting or tunneling machine has in addition to the advantage that the corresponding space for placing a center anchor also creates the advantage that the transfer position to subsequent line funding can be set exactly.
  • Training is an advantage for this so that the second pivot axis to Part of the conveyor facing the transfer point carries a support wheel, which is movable in the direction of pivotability, wherein preferably the transfer section of the conveyor via a Travel drive of the support wheel is pivotally driven.
  • the divided swiveling conveyors directly connected to the machine be preset accordingly, for which advantage the training is taken so that the swivel angle between the area of the conveyor lying on both swivel axes Machine longitudinal axis is rigidly set during operation.
  • the cantilever or Articulated arm for the rear anchor drilling and setting device either articulated on the left and / or right rear side of the machine be.
  • an anchor pattern can be used two anchors are formed near the linear discharge conveyor will.
  • jockey wheels makes it particularly easy
  • the height of the last section of the conveyor is adjustable train what it is sufficient for the height adjustable chassis with this last section of the discharge device to connect the tunnel boring machine.
  • the swiveling arm (s) are of the articulated arm advantageously designed as a telescopic arm (s).
  • the extendable articulated arms also extend from the tunneling machine reached more distant areas of the tunnel, which results in greater stability, especially with the Achieve the use of fewer anchor drilling and setting devices leaves.
  • the versatility of the anchor drilling and setting device can advantageously be increased in that the anchor drilling and setting device can be swiveled into a horizontal position using a rollover is connected to the swivel arm.
  • anchor drilling and setting devices which in their vertical The position cannot be changed due to the vertical pivotability in a horizontal position as required without any conversion work created the possibility of the discharge device running towards the end of the tunnel to pass through horizontal pivoting.
  • the Anchor drilling and setting device After completing the horizontal swivel process, the Anchor drilling and setting device back into the vertical position be brought for further work.
  • the anchor drilling and setting device in the horizontal to tilt and swivel below the conveyor can in addition to the optimal choice of working position to ensure security and stability also mobility overall of the tunnel boring machine. This will make a the only one that can be pivoted in the middle of the rear end of the tunneling machine supported arm can be used for any position.
  • the coupling point between the swivel arm and the rear area of the Advancing machine advantageously designed so that one at a Swivel arm articulated swivel gear with an rear area of the jacking machine articulated cylinder piston unit cooperates and that the swivel angle range of Swivel arm behind the tunneling machine is approximately 180 °.
  • a swivel gear on the swivel arm side is in cooperation with the cylinder piston unit created a transmission through which there is a large swivel range can be achieved.
  • Such a swivel gear construction enables a very small dome To be carried out in a compact form, so that even a small one Adjustment of the cylinder piston unit a large swivel angle the anchor drilling and setting device.
  • the compactness of the anchor drilling and setting device in the horizontal Parking and swivel position is according to a special preferred embodiment such that the anchor drilling and setting device about a vertical axis provided on the rollover is pivotable at the rear end of the swivel arm.
  • a horizontally pivoted anchor drilling and setting device it is swung horizontally before swiveling Level and in a position closer to the tunneling machine brought.
  • This Weight shift better leverage for the following Step, i.e. the vertical pivoting into the horizontal Swivel system in the rear area of the tunneling machine achieve.
  • it is in the horizontal swivel position the total length of the tunneling machine seen as a whole reduced, which makes the unit of swivel arm and tilted Anchor drilling and setting device becomes more compact and shorter.
  • the anchor drilling hole takes - Setting device with the rollover opposite the swivel arm a position so that the rollover is in the starting position for vertical swiveling onto one provided on the swivel arm Bearing is supported.
  • the swivel arm is designed so that at least one of the swiveling arms of the swivel arm via a hydraulic cylinder piston unit is vertically pivotable.
  • the anchor drilling and -setting device via the swivel arm so on the tunneling machine articulated that the swivel arm laterally outside the longitudinal median plane is articulated on the tunneling machine.
  • laterally attached anchor drilling and setting devices are either used in the rear area or as additional Devices for setting additional anchors, for example in the Elm area, usable.
  • the lateral attachment of the Swivel arms allow very far to the side To reach positions.
  • FIG. 1 shows a top view of a first embodiment the device according to the invention
  • Fig. 2 is a modified Formation of a device according to FIG. 1 in another Position of the cutting roller relative to the machine frame
  • FIG. 3 a top view of the route with an anchor pattern like it can be achieved by the device according to the invention
  • FIG. 4 a transverse view of the section from the rear end of the tunneling machine to the anchor drilling and setting device in the working position
  • 5 is a plan view of the device of FIG. 4
  • Fig. 6 shows the position of the anchor drilling and setting device for vertical pivoting takes place according to the perspective in FIG. 4
  • FIG. 7 is a top view of FIG. 6 according to the perspective of FIG 5 for the situation in FIG. 6.
  • FIG. 1 shows a tunnel boring machine 1.
  • the Machine frame 2 has a crawler track 3.
  • Anchor drilling and setting devices 5 connected.
  • In the middle of Machine frame 2 is a central conveyor in Machine longitudinal direction supported slidably.
  • the Longitudinal cutting machine direction is designated 7 and also the cutter arm 8, which carries a cutter roller 9 is in Longitudinal machine direction, i.e. in the direction of the central axis 7 slidably mounted.
  • With 10 are the schematic Conveying stars of the loading device indicated.
  • the area of the machine frame 2 can be pivoted about an axis 11 an articulated arm 12 articulated, at its free end another Anchor drilling and setting device 13 is provided.
  • Swivel axis 14 can be swiveled and there is a swivel drive 15 provided so that the anchor drilling and setting device 13 in the extended line machine longitudinal axis 7 are moved into it can.
  • the Abier 6 designed to be angled, and it is a first Swivel axis 15 and a second substantially to the first Pivot axis 15 parallel pivot axis 16 is provided, whereby the discharge end 17 of the conveyor in turn in the appropriate position pivoted for transfer to subsequent line funding can be.
  • the pivotability around the two Axes 15 and 16 create the necessary space for the setting of a center bolt.
  • FIG. 2 there is also a swivel drive cylinder 18 provided over which the pivotable portion 19 of the conveyor 6 can be swung out to the side the space required for the anchor drilling and setting device 13 to release.
  • a hydraulic cylinder piston unit 20 for the swivel drive of the articulated arms of the boom 12 can be seen.
  • a schematic diagram can be used to enable distance funding indicated support wheel 21 use, which with a Drive 22 can be connected.
  • the conveyor 6 is relative to Machine frame 2 to the rear in the machine longitudinal direction, i.e. in Moved direction of the longitudinal axis 7 of the cutting machine, whereby for the cutting operation with appropriate anchoring of the anchor hole -setting devices 5 and stationary position of the crawler track 3 or the machine frame 2 of the cutter arm in Cutting machine longitudinal direction extended together with the roller can be.
  • the distance between those of the anchor drilling and -Setting devices 5 anchors placed around the behind the cutting machine set center anchor, such as that of the anchor drilling and setting device 13 can be set is schematic here indicated with a and corresponds to an integer multiple the anchor row spacing, with stationary positioning of the cutting machine base frame 2 here an exact work over a longer period of time is possible without the advance work is affected. Even with a length shift of the conveyor 6, the design is geometrically designed so that the articulated arm 12 for the anchor drilling and setting device 13 is not hindered.
  • FIG. 3 is a schematic pattern for setting anchors evident.
  • the respective position of the anchor drilling and setting devices 5 and 13 allows that between outside Anchors 26 on the connecting line between these two anchors in each case a central anchor 27 can be set, like this is shown schematically in Fig. 3.
  • the anchor drilling and setting device 13 in its working position at the end of the joint or Swivel arm 12, which as a telescopic arm in length a cylinder piston unit, not shown, is changeable.
  • Swivel arm 12 vertically around the swivel 29 of the bearing part 30 for vertical swiveling of the swivel arm.
  • the pivot arm 12 is about the axis 11 via this bearing part 30 horizontally pivotable at the rear end of the machine frame 2 of the tunneling machine.
  • a support arm 37 the one end about the axis 33 with the cylinder piston unit in Connection is established and its other end at the rear of the Machine frame is pivotable about the axis 38.
  • the anchor drilling and setting device 13 in the working position can be seen, the pivot arm 12 in the middle of the tunneling machine 2 is articulated and the anchor drilling and setting device 13 upright about the rollover axis 39 so that it cannot rotate stands.
  • the storage 43 of the rollover and related to it Anchor drilling and setting device from the working position towards arrow 41 about axis 42 into a pivoting position 6 and FIG. 7 brought.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verfahrbaren Streckenvortriebsmaschine mit relativ zu dieser beweglich verbundener Ankerbohr- und -setzeinrichtung, welche außerhalb des Umrisses der Draufsicht auf die Vortriebsmaschine positionierbar und zwischen Firste und Sohle verspannbar ist, wobei die Streckenvortriebsmaschine mit Abfördermitteln mit einer Übergabestelle hinter dem Fahrwerk der Streckenvortriebsmaschine ausgestattet ist.
Beim Auffahren von Strecken ist zur Wahrung der Gebirgssicherung ein bestimmtes Ankermuster einzuhalten. Zu diesem Zweck ist es bekannt außerhalb des Umrisses der Draufsicht einer Streckenvortriebsmaschine bzw. Schrämmaschine Ankerbohr- und -setzeinrichtungen zu positionieren, wobei insbesondere dann, wenn brüchiges Hangendes zu befürchten ist diese Ankerungen möglichst nahe der Ortsbrust vorgenommen werden sollen, um den unausgebauten bzw. ungesicherten Bereich möglichst kurz zu halten. Derartige Ankerbohr- und -setzeinrichtungen können mit der Schrämmaschine bzw. der Streckenvortriebsmaschine verbunden sein, um auf diese Weise die gewünschte Position nahe der Ortsbrust in vorgegebenen Abständen zur Ortsbrust sicherzustellen. Derartige Einrichtungen sind beispielsweise in der AT-PS 392 119 beschrieben, bei welcher die Ankerbohr- und -setzeinrichtungen gelenkig mit der Schrämmaschine verbunden sind und zwischen Firste und Sohle der Strecke hydraulisch verspannbar sind. Eine weitere Form der gelenkigen Verbindung von Ankerbohr- und -setzeinrichtungen mit einer Streckenvortriebsmaschine ist beispielsweise der DE-A1 33 34 975 zu entnehmen. Bei dieser bekannten Ausbildung sind die Ankerbohr- und -setzeinrichtungen über Gelenkarme seitlich mit einer Streckenvortriebsmaschine verbunden und können zwischen Firste und Sohle verspannt werden. Mit einer derartigen Einrichtung ist ein weitgehend paralleles Arbeiten möglich, da es hier genügt den jeweiligen Positionierantrieb für die Einstellung der korrekten Position der Ankerbohr- und -setzeinrichtungen außer Eingriff zu bringen, um eine freie Beweglichkeit des Gelenkarmes relativ zur Schrämmaschine sicherzustellen, wobei die Ankerbohr- und -setzeinrichtungen nach dem Verspannen zwischen Firste und Sohle gesichert in ihrer gewählten Position verbleiben, sodaß entsprechend exakte Ankerbohrungen erzielt werden können.
Die GB-A 2 232 429, die als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, beschreibt eine Streckenvortriebsmaschine die mit einer Ankerbohr- und -setzeinrichtung ausgestattet ist. Das hinter der Streckenvortriebsmaschine zugeordnete Abfördermittel verhindert, Mittenanker in einer einfachen Weise unmittelbar hinter die Ortsbrust zu setzen.
Mit all den vorbekannten Einrichtungen, welche im wesentlichen ein paralleles Arbeiten ermöglichen sollen, ist es aber bisher immer nur möglich gewesen außerhalb des Umrisses der Draufsicht auf die Vortriebsmaschine und insbesondere seitlich außerhalb dieses Umrisses Ankerbohrungen zu setzen, wenn diese nahe der Ortsbrust vorgenommen werden sollen. Insbesondere bei Streckenvortriebsmaschinen bzw. Schrämmaschinen mit relativ breiten Schrämwalzen ist aber nun der Abstand zwischen derartigen seitlichen Ankerbohrungen relativ groß und zur Wahrung der Gebirgssicherung sind zusätzliche Bohrungen mittig anzuordnen um einen sogenannten Mittenanker zu setzen. Derartige Mittenanker können bei den bisher bekannten Einrichtungen nur mit gesonderten Ankerbohr- und -setzeinrichtungen in großem Abstand hinter der Streckenvortriebsmaschine angeordnet werden und ein paralleler bzw. weitestgehend automatisierter Betrieb, welcher unmittelbar dem Streckenfortschritt folgt, kann mit den bekannten Einrichtungen nicht erzielt werden.
Die Erfindung zielt nun darauf ab eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher zusätzlich das Setzen eines Mittenankers in möglichst kurzem Abstand von der Ortsbrust in exakt bestimmten Abständen möglich ist. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab eine derartige Positionierung nahe der Ortsbrust auch dann zu ermöglich, wenn die Maschine über einen mittigen zentralen Abförderer verfügt. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ankerbohr- und -setzeinrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen darin, daß das Abfördermittel nahe dem Hinterende der Vortriebsmaschine um eine quer zur Maschinenlängsachse verlaufende erste Schwenkachse und in Abstand hinter dieser ersten Schwenkachse um eine zweite Schwenkachse schwenkbar ausgebildet ist und daß wenigstens eine Ankerbohr- und -setzeinrichtung über einen Schwenkarm im hinteren Bereich der Vortriebsmaschine mit derselben verbunden ist und in eine Lage in der verlängerten Längsmittelachse der Vortriebsmaschine verschwenkbar ist. Dadurch, daß der unmittelbare Mittenbereich hinter der Vortriebsmaschine, welcher bei konventionellen Einrichtungen von der Abfördereinrichtung durchsetzt ist, durch Verschwenken der Abfördereinrichtung um eine erste Schwenkachse frei gemacht werden kann, wird es möglich eine mit der Schrämmaschine bzw. der Streckenvortriebsmaschine mit vorgebrachte Ankerbohr- und setzeinrichtung in diesem nunmehr freigewordenen Bereich exakt zu positionieren. Dadurch, daß das Abfördermittel eine zweite Schwenkachse aufweist, wird eine Gelenkigkeit sichergestellt, welche konventionelle weiterführende Abfördermittel ohne Umbauten unmittelbar verwendbar macht, da nach neuerlicher Abwinkelung wiederum im wesentlichen die ursprüngliche Position für die Übergabestelle erreicht werden kann und durch die doppelte Abwickelbarkeit des Abfördermittels lediglich der erforderliche Raum für die Positionierung einer zusätzlichen Ankerbohr- und -setzeinrichtung in der verlängerten Vortriebsmaschinenlängsachse ermöglicht werden soll. Auf diese Weise kann ein Mittenanker unmittelbar hinter der Vortriebsmaschine gesetzt werden und es kann aufgrund der vorgegebenen Geometrie zu den beispielsweise an das Abstützsystem der Vortriebsmaschine angekoppelten Ankerbohr- und -setzeinrichtungen eine exakte geometrische Abstimmung der Bohrabstände sichergestellt werden. Die im hinteren Bereich der Vortriebsmaschine angeordnete zusätzliche Ankerbohrund -setzeinrichtung ergänzt die in der Maschinenabstützung integrierten Ankerbohr- und -setzeinrichtungen die außerhalb der Streckenvortriebsmaschinenmittelachse die entsprechenden Anker unmittelbar hinter der Ladeeinrichtung setzen können. Mit Vorteil ist die Ausbildung erfindungsgemäß hiebei so getroffen, daß der Schwenkarm der hinteren Ankerbohr- und -setzeinrichtung als Gelenkarm mit zwei um zueinander parallele Achsen schwenkbaren Armen ausgebildet ist, wobei eine derartige zweigelenkige Ausbildung eine exakte Positionierung ermöglicht und gleichzeitig auch die Möglichkeit bietet diese nachgeschaltete Ankerbohr- und -setzeinrichtung für den Mittenanker von Erschütterungen und Bewegungen der Maschine zu entkoppeln. Der erforderliche Freiraum für die Handhabung der Ankerbohr- und -setzeinrichtung im Streckenmittenbereich wird durch die entsprechende gelenkige Ausbildung des Abfördermittels der Strekkenvortriebsmaschine sichergestellt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Ausbildung so getroffen, daß der Gelenkarm für die hintere Ankerbohr- und -setzeinrichtung so bemessen ist, daß der Längenabstand der Ankerbohrungen in Maschinenlängsrichtung zur nahe der Ortsbrust arbeitenden Ankerbohr- und -setzeinrichtung einem geradzahligen Vielfachen des Längenabstandes benachbarter Bohrungen außerhalb der Maschinenlängsachse entspricht. Eine derartige Ausbildung erlaubt es den Mittenanker jeweils fluchtend in der Verbindungslinie zwischen zwei auf gleicher Höhe befindlichen seitlichen Ankerbohrungen anzuordnen, sodaß Verzugelemente bzw. Firstkappen in einfacher Weise befestigt werden können.
Um sicherzustellen, daß das Abfördermittel in der gewünschten Weise mit konventionellen nachfolgenden Fördermitteln in der Strecke zusammenwirken kann, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die erste und die zweite Schwenkachse des Abförderers im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Ein Anheben des Abförderers im hinteren Maschinenbereich führt bei dieser Ausbildung auch bei einer abgewinkelten Position der einzelnen Abschnitte im hinteren Endbereich des Abförderers zur gewünschten Abwurfhöhe an der Übergabestelle, wobei mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, daß der die erste Schwenkachse tragende Endteil des Abförderers an der Vortriebsmaschine höhenverstellbar und um eine im wesentlichen sohlparallele Achse schwenkbar abgestützt ist, um diese Abwurfhöhe exakt einzustellen.
Die Abwinkelbarkeit bzw. Gelenkigkeit des Abfördermittels, welches mit der Schräm- bzw. Streckenvortriebsmaschine verbunden ist, hat neben dem Vorteil, daß der entsprechende Freiraum für das Setzen eines Mittenankers geschaffen wird auch den Vorteil, daß die Übergabeposition auf nachfolgende Streckenfördermittel exakt eingestellt werden kann. Mit Vorteil ist hiefür die Ausbildung so getroffen, daß der an die zweite Schwenkachse zur Übergabestelle weisende Teil des Förderers ein Stützrad trägt, welches in Richtung der Verschwenkbarkeit verfahrbar ist, wobei vorzugsweise der Übergabeabschnitt des Förderers über einen Fahrantrieb des Stützrades schwenkbar angetrieben ist.
Da bei einer Streckenauffahrung in aller Regel nur entweder Links- oder Rechtsabzweigungen vorgesehen sind, kann der geteilte schwenkbare mit der Maschine unmittelbar verbundene Abförderer entsprechend voreingestellt sein, wofür mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, daß der Schwenkwinkel des zwischen den beiden Schwenkachsen liegenden Bereiches des Förderers zur Maschinenlängsachse im Betrieb starr festgelegt ist. Je nach vorgewählter Schwenkposition des ersten Abschnittes des Strekkenvortriebsmaschinen eigenen Förderers kann der Ausleger bzw. Gelenkarm für die hintere Ankerbohr- und -setzeinrichtung entweder an der linken und/oder rechten hinteren Maschinenseite angelenkt sein. Im Falle von zwei Auslegern kann ein Ankermuster mit zwei Ankerungen nahe dem geradlinig geführten Abförderer ausgebildet werden.
Die Verwendung von Stützrädern erlaubt es in besonders einfacher Weise das letzte Teilstück der Abfördereinrichtung höhenverstellbar auszubilden, wofür es genügt das Fahrwerk höhenverstellbar mit diesem letzten Abschnitt der Abfördereinrichtung der Streckenvortriebsmaschine zu verbinden.
Um den Einsatzbereich der Ankerbohr- und -setzeinrichtung in hohem Maße zu vergrößern, sind der oder die schwenkbaren Arm(e) des Gelenkarmes vorteilhaft als Teleskoparm(e) ausgebildet. Durch die verlängerbaren Gelenkarme werden auch von der Vortriebsmaschine weiter entfernte Bereiche des Tunnels erreicht, wodurch sich insgesamt eine größere Stabilität gerade bei der Verwendung weniger Ankerbohr- und -setzeinrichtungen erzielen läßt.
Die Einsatzflexibilität der Ankerbohr- und -setzeinrichtung kann vorteilhaft dadurch erhöht werden, daß die Ankerbohr- und -setzeinrichtung über einen Rollover in eine horizontale Lage verschwenkbar mit dem Schwenkarm in Verbindung steht. Im Gegensatz zu Ankerbohr- und -setzeinrichtungen, welche in ihrer vertikalen Lage unveränderbar sind, wird durch die vertikale Verschwenkbarkeit in eine horizontale Lage je nach Bedarf ohne Umbauaufwand die Möglichkeit geschaffen, die zum Tunnelende hin laufende Abfördereinrichtung durch horizontales Verschwenken zu passieren. Nach Beendigung des horizontalen Schwenkvorganges kann dann die Ankerbohr- und -setzeinrichtung wieder in die vertikale Position für den weiteren Arbeitseinsatz gebracht werden. Durch die Möglichkeit die Ankerbohr- und -setzeinrichtung in die Horizontale zu kippen und unterhalb des Abförderers durchzuschwenken, läßt sich neben der optimalen Wahl der Arbeitsposition zur Gewährleistung der Sicherheit und Stabilität auch die Beweglichkeit der Tunnelvortriebsmaschine insgesamt erhöhen. Dadurch wird ein einziger mittig am Hinterende der Vortriebsmaschine schwenkbar abgestützter Arm für beliebige Positionen einsetzbar.
Um einen besonders großen Schwenkwinkelbereich abzudecken, wird die Kuppelstelle zwischen Schwenkarm und hinterem Bereich der Vortriebsmaschine vorteilhaft so ausgestaltet, daß ein an einer Schwenkarmseite angelenktes Drehgelenkgetriebe mit einem am hinteren Bereich der Vortriebsmaschine angelenkten Zylinderkolbenaggregat zusammenwirkt und daß der Schwenkwinkelbereich des Schwenkarmes hinter der Vortriebsmaschine ungefähr 180° beträgt. Durch Einschaltung eines Drehgelenkgetriebes an der Schwenkarmseite wird im Zusammenwirken mit dem Zylinderkolbenaggregat ein Getriebe geschaffen, durch welches sich ein großer Schwenkbereich erzielen läßt. Eine derartige Drehgelenkgetriebekonstruktion ermöglicht es dabei, eine sehr klein bauende Kuppelstelle in kompakter Form auszuführen, sodaß bereits eine geringe Verstellung des Zylinderkolbenaggregates einen großen Schwenkwinkel der Ankerbohr- und -setzeinrichtung bewirkt.
Die Kompaktheit der Ankerbohr- und -setzeinrichtung in der horizontalen Park- und Verschwenklage erfolgt gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform dergestalt, daß die Ankerbohr- und -setzeinrichtung um eine am Rollover vorgesehene vertikale Achse am hinteren Ende des Schwenkarmes schwenkbar ist. Mit Hilfe einer horizontal schwenkbar gelagerten Ankerbohr- und setzeinrichtung wird diese vor dem Verschwenken in die horizontale Ebene und in eine Position geringerer Entfernung zur Vortriebsmaschine gebracht. Dadurch, daß in einem ersten Schritt ein Umklappen der Ankerbohr- und -setzeinrichtung in Richtung der Vortriebsmaschine geschieht, lassen sich zum einen durch diese Gewichtsverlagerung bessere Hebelverhältnisse für den darauffolgenden Schritt, d.h. die vertikale Verschwenkung in die horizontale Schwenkanlage im hinteren Bereich der Vortriebsmaschine erzielen. Zum anderen wird so in der horizontalen Verschwenkposition die Gesamtlänge der Vortriebsmaschine insgesamt gesehen verringert, wodurch die Einheit aus Schwenkarm und gekippter Ankerbohr- und -setzeinrichtung kompakter und kürzer wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung nimmt die Ankerbohrund -setzeinrichtung mit dem Rollover gegenüber dem Schwenkarm eine Position ein, sodaß der Rollover in der Ausgangsposition für vertikales Verschwenken auf einen am Schwenkarm vorgesehenen Lager abgestützt ist. Dadurch, daß der Rollover auf einem wie immer gearteten Lager abgestützt ist, wird die Verbindung zur Ankerbohr- und -setzeinrichtung entlastet. Ein derartiger Sitz gewährleistet wiederum eine bessere Aufnahme der Hebelkräfte, welche gerade beim Verschwenkvorgang durch die dynamischen Anteile noch verstärkt werden.
Um die Manövrierbarkeit der Vortriebsmaschine weiter zu erhöhen, ist der Schwenkarm so ausgebildet, daß wenigstens einer der schwenkbaren Arme des Schwenkarmes über ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat vertikal verschwenkbar ist. Mit Hilfe einer vertikalen Verschwenkbarkeit der schwenkbaren Arme wird ein weitgehend unterbrechungsfreies Verfahren der Vortriebsmaschine auch dann sichergestellt, wenn Unebenheiten des Bodens, wie z.B. Mulden, passiert werden müssen. In der Folge kann durch Manipulation der vertikalen Schwenkarmneigung stets auf die Bodenbeschaffenheit abgestellt werden.
In einer besonders einfachen Ausführung ist die Ankerbohr- und -setzeinrichtung über den Schwenkarm so an der Vortriebsmaschine angelenkt, daß der Schwenkarm seitlich außerhalb der Längsmittelebene an der Vortriebsmaschine angelenkt ist. Auf diese Weise seitlich angebrachte Ankerbohr- und -setzeinrichtungen sind entweder im hinteren Bereich eingesetzt oder als zusätzliche Einrichtungen zum Setzen weiterer Anker, beispielsweise im Bereich der Ulme, verwendbar. Die seitliche Anbringung der Schwenkarme gestattet hierbei seitlich sehr weitab liegende Positionen zu erreichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 eine abgewandelte Ausbildung einer Einrichtung nach Fig. 1 in einer anderen Position der Schrämwalze relativ zum Maschinenrahmen und Fig. 3 eine Draufsicht auf die Strecke mit einem Ankermuster, wie es durch die erfindungsgemäße Einrichtung erzielbar ist, Fig. 4 eine Queransicht des Abschnittes vom Hinterende der Vortriebsmaschine bis zur Ankerbohr- und -setzeinrichtung in der Arbeitsposition, Fig. 5 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 4, Fig. 6 die Lage, welche die Ankerbohr- und -setzeinrichtung zum vertikalen Verschwenken einnimmt gemäß der Perspektive in Fig. 4 und Fig. 7 eine Draufsicht von Fig. 6 gemäß der Perspektive von Fig. 5 für die Situation in Fig. 6.
In Fig. 1 ist eine Streckenvortriebsmaschine 1 dargestellt. Der Maschinenrahmen 2 weist ein Raupenfahrwerk 3 auf. Mit dem Maschinenrahmen 2 sind seitliche Maschinenabstützungen 4 mit Ankerbohr- und -setzeinrichtungen 5 verbunden. Mittig am Maschinenrahmen 2 ist ein zentraler Abförderer in Maschinenlängsrichtung verschiebbar abgestützt. Die Schrämmaschinenlängsrichtung ist hiebei mit 7 bezeichnet und auch der Schrämarm 8, welcher eine Schrämwalze 9 trägt ist in Schrämmaschinenlängsrichtung, d.h. in Richtung der Mittelachse 7 verschieblich gelagert. Mit 10 sind schematisch die Fördersterne der Ladeeinrichtung angedeutet. Im hinteren Bereich des Maschinenrahmens 2 ist um eine Achse 11 schwenkbar ein Gelenkarm 12 angelenkt, an dessen freiem Ende eine weitere Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 vorgesehen ist. Der Gelenkarm 12 ist um eine zur ersten Schwenkachse 11 parallele Schwenkachse 14 schwenkbar und es ist ein Schwenkantrieb 15 vorgesehen, sodaß die Ankerbohr- und setzeinrichtung 13 in die verlängerte Streckenmaschinenlängsachse 7 hinein bewegt werden kann. Um den erforderlichen Raum hiefür freizumachen ist der Abförderer 6 abwinkelbar ausgebildet, und es ist eine erste Schwenkachse 15 sowie eine zweite im wesentlichen zur ersten Schwenkachse 15 parallele Schwenkachse 16 vorgesehen, wodurch das Abwurfende 17 des Förderers wiederum in die geeignete Position für die Übergabe an nachfolgende Streckenfördermittel verschwenkt werden kann. Die Verschwenkbarkeit um die beiden Achsen 15 und 16 schafft hiebei den erforderlichen Freiraum für das Setzen eines Mittenbolzens.
Bei der Ausbildung nach Fig. 2 ist zusätzlich ein Schwenkantriebszylinder 18 vorgesehen, über welchem der schwenkbare Abschnitt 19 des Förderes 6 seitlich ausgeschwenkt werden kann, um den erforderlichen Raum für die Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 freizugeben. Zusätzlich ist ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat 20 für den Schwenkantrieb der Gelenkarme des Auslegers 12 ersichtlich.
Um die Positionierung der Übergabestelle 17 auf nachfolgende Streckenfördermittel exakt zu ermöglichen kann ein schematisch angedeutetes Stützrad 21 Verwendung finden, welches mit einem Antrieb 22 verbunden sein kann. Die Verschwenkung des hinteren Abschnittes 23 des Förderers 6 zur Erzielung einer geeigneten Übergabestellung kann aber auch alternativ über ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat 24 vorgenommen werden.
Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist der Förderer 6 relativ zum Maschinenrahmen 2 nach hinten in Maschinenlängsrichtung, d.h. in Richtung der Schrämmaschinenlängsachse 7 verschoben, wobei für den Schrämbetrieb bei entsprechender Verankerung der Ankerbohrund -setzeinrichtungen 5 und stationärer Position des Raupenfahrwerkes 3 bzw. des Maschinenrahmens 2 der Schrämarm in Schrämmaschinenlängsrichtung gemeinsam mit der Walze ausgefahren werden kann. Der Abstand zwischen den von den Ankerbohr- und -setzeinrichtungen 5 gesetzten Ankern um den hinter der Schrämmaschine gesetzten Mittenanker, wie er von der Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 gesetzt werden kann, ist hiebei schematisch mit a angedeutet und entspricht einem ganzzahligen Vielfachem des Ankerreihenabstandes, wobei durch stationäre Positionierung des Schrämmaschinengrundrahmens 2 hier ein exaktes Arbeiten über einen größeren Zeitraum ermöglicht wird, ohne daß die Vortriebsarbeit beeinträchtigt wird. Auch bei einer Längenverschiebung des Förderers 6 ist die Ausbildung geometrisch so ausgelegt, daß der Gelenkarm 12 für die Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 nicht behindert wird.
In Fig. 3 ist ein schematisches Muster für das Setzen von Ankern ersichtlich. Die jeweilige Position der Ankerbohr- und -setzeinrichtungen 5 bzw. 13 ermöglicht es, daß zwischen außenliegenden Ankern 26 auf der Verbindungslinie zwischen diesen beiden Ankern jeweils ein mittiger Anker 27 gesetzt werden kann, wie dies schematisch in Fig. 3 ersichtlich ist.
In Fig. 4 und 5 befindet sich die Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 in ihrer Arbeitsposition am Ende des Gelenk- bzw. Schwenkarmes 12, welcher als Teleskoparm in seiner Länge durch ein nicht dargestelltes Zylinderkolbenaggregat veränderlich ist. Mit Hilfe eines weiteren Zylinderkolbenaggregates 28 kann der Schwenkarm 12 vertikal um das Drehgelenk 29 des Lagerteiles 30 für vertikales Verschwenken des Schwenkarmes angehoben werden. Über dieses Lagerteil 30 ist der Schwenkarm 12 um die Achse 11 horizontal verschwenkbar am hinteren Ende des Maschinenrahmens 2 der Vortriebsmaschine angelenkt. Um die Schwenklage der Ankerbohr- und -setzeinrichtung über einen weiten Bereich zu verstellen, ist am Lagerteil 30 um die Achse 31 ein einfaches horizontal wirkendes Drehgelenkgetriebe in Form einer Lasche 32 drehbar gelagert, welches an seinem anderen Ende über das Drehgelenk 33 mit dem Zylinderkolbenaggregat 34 in Verbindung steht. Das Zylinderkolbenaggregat 34 ist seinerseits am Maschinenrahmen der Vortriebsmaschine an der Achse 35 angelenkt, durch dessen Verstellung sich durch das Zusammenwirken mit der Lasche 32 und dem Lagerteil 30 der gewünschte Schwenkwinkel des Schwenkarmes einstellen läßt. Aus der Draufsicht auf die Ankerbohr- und -setzeinrichtung in Fig. 5 ergeben sich die zur Funktionsbeschreibung weiteren Einzelheiten, wobei die Bezugszeichen einheitlich beibehalten wurden. In der Draufsicht ist hierbei ersichtlich, wie die Verstellung des Zylinderkolbenaggregates 34 über die Lasche 32 und das Lagerteil 30 die Schwenkwinkeleinstellung des Schwenkarmes 12 in Richtung des Pfeiles 36 bewirkt wird. Durch die seitliche Befestigung der Lasche 32 am Lagerteil 30 umgreift in der Folge die gekrümmt ausgebildete Lasche 32 die Achse 11 bei maximalem Kolbenweg und größtem Schwenkwinkel, wobei das Zylinderkolbenaggregat 34 mit dem Schwenkarm 12, die Schwenkachse 11 über die Lasche 32 umgreifend, einen spitzen Winkel bildet. Durch diese Anordnung wird so bei minimaler Kolbenverstellung ein großer Schwenkwinkelbereich entgegen der Richtung des Pfeiles erreicht, wobei in dieser Stellung die Lasche 32 mit der verlängerten Längsachse des Zylinderkolbenaggregates 34 fluchtend ausgerichtet ist. Zur Stabilisierung der Verstellwege ist weiters ein Stützarm 37 ersichtlich, dessen eines Ende um die Achse 33 mit dem Zylinderkolbenaggregat in Verbindung steht und dessen anderes Ende am hinteren Teil des Maschinenrahmens um die Achse 38 schwenkbar ist. Desweiteren ist Fig. 5 die Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 in der Arbeitsposition zu entnehmen, wobei der Schwenkarm 12 mittig an der Vortriebsmaschine 2 angelenkt ist und die Ankerbohr- und -setzeinrichtung 13 um die Rolloverachse 39 verdrehsicher aufrecht steht. Mit Hilfe des Zylinderkolbenaggregates 40 wird die Lagerung 43 des Rollovers und die mit ihm in Verbindung stehende Ankerbohr- und -setzeinrichtung aus der Arbeitsposition in Richtung des Pfeiles 41 um die Achse 42 in eine Verschwenkposition gemäß Fig. 6 bzw. Fig. 7 gebracht.
Aus Fig. 7 ist ersichtlich, wie die Rolloverachse 39 auf einem nicht näher dargestellten Lager quer zur Längsachse des Schwenkarmes ausgerichtet und jetzt zum vertikalen Verschwenken der Ankerbohr- und -setzeinrichtung in Richtung des Pfeiles 42 gemäß Fig. 6 bereit in der Mitte des Schwenkarmes 12 mit diesem in Verbindung steht.

Claims (15)

  1. Verfahrbare Streckenvortriebsmaschine (1) mit relativ zu dieser beweglich verbundener Ankerbohr- und -setzeinrichtung (5,13), welche außerhalb des Umrisses der Draufsicht auf die Vortriebsmaschine positionierbar und zwischen Firste und Sohle verspannbar ist, wobei die Streckenvortriebsmaschine mit Abfördermitteln (6) mit einer Übergabestelle hinter dem Fahrwerk der Streckenvortriebsmaschine (1) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfördermittel (6) nahe dem Hinterende der Vortriebsmaschine (1) um eine quer zur Maschinenlängsachse (7) verlaufende erste Schwenkachse (15) und in Abstand hinter dieser ersten Schwenkachse (15) um eine zweite Schwenkachse (16) schwenkbar ausgebildet ist und daß wenigstens eine Ankerbohrund -setzeinrichtung (13) über einen Schwenkarm (12) im hinteren Bereich der Vortriebsmaschine (1) mit derselben verbunden ist und in eine Lage in der verlängerten Längsmittelachse (7) der Vortriebsmaschine (1) verschwenkbar ist.
  2. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm der hinteren Ankerbohr- und -setzeinrichtung (13) als Gelenkarm (12) mit zwei um zueinander parallele Achsen (11,14) schwenkbaren Armen ausgebildet ist.
  3. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkarm (12) für die hintere Ankerbohrund -setzeinrichtung (13) so bemessen ist, daß der Längenabstand (a) der Ankerbohrungen in Maschinenlängsrichtung (7) zur nahe der Ortsbrust arbeitenden Ankerbohr- und -setzeinrichtung (5) einem geradzahligen Vielfachen des Längenabstandes benachbarter Bohrungen (26) außerhalb der Maschinenlängsachse (7) entspricht.
  4. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (15) und die zweite (16) Schwenkachse des Abförderers (6) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
  5. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Schwenkachse (15) tragende Endteil (19) des Abförderers (6) an der Vortriebsmaschine (1) höhenverstellbar und um eine im wesentlichen sohlparallele Achse schwenkbar abgestützt ist.
  6. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an die zweite Schwenkachse (16) zur Übergabestelle (17) weisende Teil (23) des Förderers (6) ein Stützrad (21) trägt, welches in Richtung der Verschwenkbarkeit verfahrbar ist.
  7. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergabeabschnitt (23) des Förderers (6) über einen Fahrantrieb (22) des Stützrades (21) schwenkbar angetrieben ist.
  8. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel des zwischen den beiden Schwenkachsen (15,16) liegenden Bereiches des Förderers (6) zur Maschinenlängsachse (7) im Betrieb starr festgelegt ist.
  9. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die schwenkbaren Arm(e) des Gelenkarmes (12) als Teleskoparm(e) ausgebildet ist (sind).
  10. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerbohr- und -setzeinrichtung (13) über einen Rollover in eine horizontale Lage verschwenkbar mit dem Schwenkarm (12) in Verbindung steht.
  11. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einer Schwenkarmseite angelenktes Drehgelenkgetriebe (30,31,32,33) mit einem am hinteren Bereich der Vortriebsmaschine (1) angelenkten Zylinderkolbenaggregat (34) zusammenwirkt und daß der Schwenkwinkelbereich des Schwenkarmes (12) hinter der Vortriebsmaschine ungefähr 180° beträgt.
  12. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerbohr- und -setzeinrichtung (13) um eine am Rollover vorgesehene vertikale Achse (39) am hinteren Ende des Schwenkarmes (12) schwenkbar ist.
  13. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollover in der Ausgangsposition für vertikales Verschwenken auf einem am Schwenkarm vorgesehenen Lager (43) abgestützt ist.
  14. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der schwenkbaren Arme des Schwenkarmes (12) über ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat (28) vertikal verschwenkbar ist.
  15. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (12) seitlich außerhalb der Längsmittelebene (7) an der Vortriebsmaschine (1) angelenkt ist.
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