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Die Erfindung betrifft eine als Ausbau- und Bohrhilfe
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dienende Vorrichtung für den Streckenvortrieb im Berg-und Tunnelbau
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die Erfindung geht aus von einer vorbekannten Vorrichtung (DE-OS 30
09 558) mit den bezeichneten Merkmalen. Hierbei ist einer der beiden gelenkig miteinander
verbundenen und gegeneinander verschwenkbaren Auslegerteiledes Manipulators an dem
Kopf des Manipulators angelenkt und schwingt bei Betätigung eines Schwenkzylinders
um die außerhalb der Drehachse angeordnete Schwenkachse. Die Träger des Traggerüstes
sind ausschließlich zur Aufnahme der Ausbaukappen eingerichtet, jedoch dient einer
der Träger auch zum Anlenken eines Ausblasrohres für das Einbringen von Hinterfüllmaterial.
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Wenn man mit einer solchen Ausbauhilfe die hierfür an sich bekannte
Rationalisierung der Bohrarbeit durchführen will, benötigt man Drehbohrmaschinen,
welche tafetten voraussetzen, die an der Plattform angebracht der auf besonderen
Arbeitsbühnen aufgestellt werden müssen. Der Bewegungsspielraum des Manipulators
wird dadurch ungünstig eingeschränkt. -Gegebenenfalls leidet überdies die Leistungsfähigkeit
der Drehbohrmaschinrit. Außerdem verändern sich die Stabilitätsbedingungen der Plattform.
Das führt zu weiteren Unterbringungsschwierigkeiten und schweren Bauformen, die
unerwünscht sind.
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Es ist ferner eine einschlägiqe Vorrichtung bekannt (DE-OS 27 54 874)
bei welcher der Manipulator aus einer längs der Bühne auf Schienen verfahrbaren
Mehrfåchteleskopsäule besteht, auf deren Spitze der mit einem hydraulischen
Zylinder
schwenkbare,einteilige Ausleger mit den Konsolen für die Ausbaukappen angelenkt
ist. Zur vollständigen Abdeckung des auszubauenden Firstbereiches läßt sich die
Bühne unter den Kappenschirm mit Seitenschüben verbreitern, welche an Laufkatzen
angebracht sind, die jeweils einen Querträger der Rahmenkonstruktion als Laufschiene
verwenden. In den Längsträgern der Rahmenkonstruktion sind Aussparungen vorgesehen,
durch die die Querträger der Seitenschübe geführt sind.
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Bei einer solchen Vorrichtung liegt bei vorgefahrenem Ausbaumanipulator
die vorderste Konsole, welche die Kappe des ortsnächsten Streckenbaues aufnimmt,
unmittelbar über der Vorderkante der Plattform. Es ergibt sich jedoch die Forderung,
daß eine nennenswerte vordere Teillänge der Plattform über den vordersten Streckenbau
in das Streckenort vorkragen soll, um unter dem Kappenschirm besser arbeiten zu
können. Diese Möglichkeit bietet die vorbekannte Vorrichtung nicht. Es ist auch
schwierig, die Stabilität der Plattform im Fahrbetrieb zu gewährleisten, wenn diese
mit einer erheblichen vorderen Teillänge versehen wird, die vor Ort über den vordersten
Streckenbau vorkragen soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer als Ausbau- und
Bohrhilfe dienenden Vorrichtung der eingangs als bekannt vorausgesezten Art auf
einfache Weise die Bohreinrichtung raumsparend unterzubringen und unter Gewährleistung
der Stabilität der Plattform für den Bohrbetrieb die Arbeitsbühne derart auszubilden,
daß sie ohne Beeinträchtigung des Bohrbetriebes genügend weit bis vor Ort reicht.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des
Anspruches
1. Eine zweckmäßige Ausführunasform der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.
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Die Erfindung ermöglicht es, einerseits den Manipulator für den Bohrbetrieb
zu verwenden, indem er an der vorderen Stirnkante der Plattform aufgestellt wird.
Aus dieser Position heraus lassen sich mit dem aus seiner raumsparenden TransPortstelJung
aufgeklappten Ausleger alle Schüsse eines Sprenqbildes einschließlich der Sohlenschüsse
abbohren. Der dazu vor der Plattform und seitlich notwendige Platz wird durch das
Versenken der vorderen Bühnenplatte in die Plattform bei eingefahrenen Seitenschüben
geschaffen, womit ein Stabilitätsgewinn verbunden ist. Beim Übergang auf die Ausbauarbeit
unter dem Kappenschirm des Ausbaumanipulators bildet dagegen die Plattform mit den
Seitenschüben eine an der Plattform abgestützte Arbeitsbühne, welche den Ausbau
an den Stößen und von der Vorderkante her erreichbar macht, die Stabilität der Bühne
im Fahrbetrieb aber nicht beeinträchtigt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert; in den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung, wobei das Streckenort wiedergegeben und eine Position einer Drehbohrmaschine
zum Abbohren der Sohlensprenglöcher gestrichelt wiedergegeben sind, Fig. 2 eine
Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1 bei fahrbereiter Plattform und aufgelegtam
Kappenschirm,
der vereinfacht dargestellt ist, Fig 3 in vergrößerter
Darstellung und in abgebrochener Wiedergabe einen Schnitt durch die Träger der Bohrlafette,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 3, Fig. 5 eine abgebrochene
Schnittansicht der Plattform längs der Linie V- V der Fig. 6 und Fig. 6 einen Längsschnitt
in abgebrochener Darstellung durch Teile der Manipulators im Bereich der Plattform.
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In der Darstellung der Fig. 1 ist das nicht ausgebaute Streckenort
mit 1 bezeichnet, während der anschließende, ausgebaute Teil der Strecke bei 2 wiedergegeben
ist. Die Strecke ist mit bogenförmigen Rahmen 3 (Fig. 2) ausgebaut, die in vorgegebenem
Abstand toneinander aufgestellt sind.
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Jeder der Baue ist in bekannter Weise aus mehreren, rinnenprof ilartigen
Segmenten zusammengesetzt, die ineinanderliegen und mit Kleminlaschen 5 bzw. 6 zusammengehalten
werden.
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Dementsprechend sind die Firstsegmente zweiteilig ausgebildet. Die
Abschlaglänge ist so gewählt, daß jeweils drei zweiteilige Firstsegmente 8, 9, 10
(Fig. 2) für den fertigen Ausbau des Anschlages benötigt werden. Der Abstand des
vordersten, auf die Ortsbrust 11 folgenden Baues mit dem Firstsegment 10 ist so
groß gewählt, daß die von den Streckenstößen 12 bzw. 14 nach außen entsprechend
der strichpunktierten Linie 15 der Fig. 1 weisenden Sprengbohrlöcher des sogenannten
Kranzes ohne Behinderung durch den
Bau gebohrt werden können, wenn
die Stempel unter die Firstsegmente 8, 9 und 10 gesetzt sind. In der Darstellung
der Fig. 1 ist die Situation bei Aufnahme der Bohrarbeit wiedergegeben, wobei die
vorderen, bereits montierten Baue der Einfachheit halber weggelassen sind.
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Die in den Figuren wiedergegebene und allgemein mit 16 bezeichnete
Ausbau- und Bohrhilfe ist mehrteilig ausgebildet. Das ist durch die beispielsweise
bei 17 und 18 dargestellten Längs- und Querfugen angedeutet, an denen formsteife,
ebene Bauelemente miteinander verschraubt sind.
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Dadurch kann die Plattform unter Tage leicht montiert und demontiert
werden. In den beiden äußeren Plattformelementen 19 und 20 am rechten und 21 und
22 am linken Streckenstoß sind mehrteilige Arbeitszylinder 23, 24 bzw. 25r 26 untergebracht.
Die Arbeitszylinder sind die Antriebe von Hubwerken, welche flexible Zugmittel,
nämlich Ketten 28 aufweisen, mit denen sie an eine ihnen zugeordnete Laufkatze 29
angeschlagen sind. Die Ketten werden ueber Kettenräder 30 und 31 an der Spitze der
Kolbenstange bzw; hinter dem Hauptzylinder umgelenkt. Mit den insgesamt vier Hubwerken
läßt sich die Arbeitsplattform anheben und absenken.
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Jede Laufkatze 29 weist einen Lasthaken 30lauf, dessen Hakenschaft
teleskopartig ausgebildet und daher längenverstellbar ausgebildet sein kann. Das
Hakenmaul 31 greift in einen Horizontalzapfen 32 ein, der in der Plattform befestigt
ist. Wenn die Plattform mit den Hubwerken auf die erforderliche Höhe angehoben und
die Hakenmäuler in diesen Riegelzapfen eingreifen, bildet die Plattform 16 ein stabiles
Widerlager für die auf ihr angeordneten Vorrichtungen. Andererseits kann bei ausgerasteten
Haken die Plattform
abgesenkt und an zwei Fahrschienen 33 verfahren
werden, die über Aufhängungen 33 an den Bauen 4 des ausgebauten Streckenteiles befestigt
sind. Zu diesem Zweck ist eine Antriebslaufkatze 35 vorgesehen, welche mit einem
Reibradantrieb 36 versehen ist, der seinerseits über Kuppelstangen 37 und 38 mit
den Laufkatzen 29 und 39 verbunden ist, die einer Seite der Plattform 16 zugeordnet
sind.
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Die Plattform weist außerdem an ihrer hinteren Stirnkante 40 eine
Fahrte 41 sowie ein Geländer 42 auf, so daß die erforderliche Sicherheit gegeben
ist. Sie kann ferner mit Spreizzylindern 43 zusätzlich festgelegt werden.
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Auf der Plattform. befindet sich ein allgemein mit 50 bezeichneter
Manipulator. Der Manipulator weist nach Fig.6 einen Grundrahmen 51 mit Traversen
52, 53 auf. Das Mittelstück 54 bildet ein Gehäuse, das auf zwei Hohlträgern 55,
56 verlagert ist, die ihrerseits auf einer Schlittenkufe 57 ruhen. Die Kufe ist
entgleisungssicher in einer Schienenführung gelagert. Diese besteht aus Grundplatten
58, 59, die mit dem Deckblech 60 der mittleren Plattformelemente 61 verschraubt
sind, sowie aus Seitenführungen 62, 63 und Deckplatten 64, 65. Die Teile sind ihrerseits,
wie bei 67 und 68 in Fig. 5 angedeutet, miteinander verschraubt.
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Zwischen den Grundplatten 58 und 59 besteht ein lichter Zwischenraum,
in dem eine Aussparung 70 des Deckbleches 60 vorgesehen ist. Daher können zwei parallele
Konsolenbleche 72, 73 in den Raum unter dem Deckblech 60 ragen.
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Ein Querbolzen 74 durchsetzt die Konsolenbleche 72, 73 und dient zum
Anschluß des Kopfes 75 der Kolbenstange 76
eines Antriebszylinders
77, der bei 78 unterhalb der Plattformoberseite 79 schwenkbar gelagert ist. Mit
dem Zylinder 77 kann der Grundrahmen 51 in Längsrichtung der Plattform verschoben
werden und mit seiner vorderen Traverse 52 ungefähr die vordere Stirnseite 80 der
Plattform erreichen.
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In dem Grundrahmen 51, d.h. in den Traversen 52 und 53 befinden sich
Gleitlager 81, 82 zur Unterstützung einer Welle 83, die einen Kragarm bildet und
über eine starre Wellenkupplung 84 mit dem drehbaren Teil 85 eines Drehwerkes 86
verbunden ist. Das Drehwerk 86 sitzt seinerseits an einem Kragarm 87, der vom Grundrahmen
51 nach hinten vorsteht. Das Drehwerk hat einen hydraulischen Motor 88, dessen Druckmittelzu-
und -abfuhr bei 89 in Fig. 6 wiedergegeben ist.
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Das vordere Ende der Welle 83 trägt einen Flansch 9l,mit dem eine
Anschlußkonsole 92 eines Grundauslegers 93 verschraubt ist.
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Der Grundausleger 93 (Fig. 1) hat an seiner Spitze ein Drehgelenk
94 für ein Auslegermittelstück 95. Dieses Mittelstück ist im Bereich des Drehgelenkes
94 mit einer Abwinklung 96 versehen, um den Schwenkbereich um das Gelenk 94 zu vergrösseren,
der durch die Länge der Kolbenstange 97 eines Schwenkzylinders 98 gegeben ist. Außerdem
dient das abgewinkelte Endstück 96 zum Anschluß eines weiteren Zylinders 99, der
mit seiner Kolbenstange an den abgewinkelten Teil 100 eines Auslegerendstückes 101
angeschlossen ist. Dieses-Endstück 101 ist zweiteilig, wobei der innere Teil 102
sich im äußeren Teil 103 führt und diese Teile 102, 103 ihrerseits mit einem Zylinder
angetrieben sind. Am äußeren Teil 103 sitzt eine Konsole 104 mit einem Drehgelenk
105
für eie Konsole 106, auf der sich der ausfahrbare Teil eines Schwenkzylinders 107
abstützt. Die Konsole l06 ist unter einem Traggerüst 108 befestigt.
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Wie sich aus Fig.3 ergibt, ist das Traggerüst 108 aus zwei U-förmigen,
mit ihren Schenkeln 109 bzw. 110 nach außen orientierten Trägern 111 bzw. 112 zusammengesetzt.
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Diese Träger bilden die Lafette einer Drehbohrmaschine, deren Vorschubmotor
114 am vorderen Ende des Traggerüstes 108 und deren Bohrmotor bei 115 wiedergegeben
sind. Im übrigen ist die durch das Traggerüst 108 vorgegebene Bohrrichtung bei 116
in Fig. 1 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet.
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Wenn das Traggerüst 1o8 als Ausbauhilfe verwendet wird, werden auf
den oberen Flanschen 110 der Träger 111 und 112 Platten 120 mit beiderseits angeordneten
Klemmen 121 bzw. 122 befestigt. Die Platten tragen aufgeschweißte Flacheisen 123,
124 (Fig. 4) mit Versteifungsrippen 117, 118. Die Neigung der Platten 123 und 124
ist entsprechend der Divergenz der Flansche 125, 126 des Ausbauprofiles 4 gewählt.
Die Firstsegmente können daher, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, zwischen die
Platten 123 und 124 eingelegt werden, bis sie sich mit ihren Prof ilböden 127 auf
der Platte 120 abstützen. Die seitlich angebrachten Klemmlaschen 5 und 6 verhindern
ein Abrutschen der Profile.
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In der Regel werden die Kappen 8, 9, 10 (Fig. 2) zu einem Kappenschirm
vereinigt, d.h. mit den Abstandsbolzen und gegebenenfalls mit dem vorgesehenen Verzug
versehen. Dadurch wird gewährleistet, daß die Arbeiten im Streckenort ohne Gefährdung
durch fallende Gegenstände
ausgeführt werden können.
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Unter der Deckplatte 60 des Mittelstückes 61 der Plattform sind zwei
in Längsrichtung der Plattform verlaufende Hohlträgerpaare 130, 131 sowie 132, 133
angeschweißt. Während die innen liegenden Hohlträger 130 und 132 der Versteifung
der Deckplatte 16 im Bereich der Grundrahmenführung des Manipulators dienen, werden
die beiden äußeren Hohlträger 131 und 133 für die Anbringung einer Führung benutzt,
welche ihrerseits aus U-Profilen 134 und 135 besteht. Diese allgemein mit 137 bezeichnete
Führung verwendet die beiden U-Träger 134 und 135 als Schienen für Laufkatzen, die
im linken Teil der Fig. S genauer dargestellt sind.
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Die allgemein mit 137a bezeichneten Laufkatzen bestehen aus einem
Winkelprofil 138, das mit einem Flansch auf die Deckplatte 139 einer allgemein mit
150 bezeichneten Bühnenplatte aufgeschraubt ist. Der in Richtung auf die Plattform
über die Stirnkante eO der Bühnenplatte 150 vorkragende Teil des Winkelträgers 138
trägt an seinem aufrechten Flansch 154 Bohrungen zur Aufnahme von angeschraubten
Rollenachsen 155.
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Die dazugehörigen Rollen 136 laufen auf dem Ünterflansch der Profile
135, 134 und führen sich an dem' senkrechten Profilsteg und dem Oberflansch. Sie
sitzen an den einander zugekehrten Innenseiten der Winkelschenkel 154. Jeder Träger
138 bildet mit den ihm zugeordneten Teilen eine Laufkatze, welche allgemein mit
137c( bezeichnet ist.
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Die Bühnenplatte 150 ist ähnlich wie die Plattform aus Elementen aufgebaut,
wobei eines der außen liegenden Elemente 142 links in Fig. 5 dargestellt ist. Jedes
dieser Elemente weist an seiner Innenseite ein U-Profil 141 auf, welches mit seinem
Flansch mit dem Steg des Profiles 140 verschraubt ist, das zu dem Element gehört,
welches das Bühnenmittelstück bildet. Entsprechende
Träger 141
sind an den Querkanten der Elemente 142 vorgesehen. Die Außenkante wird jedoch von
Hohlprofilen 143 und 148 gebildet, welche zwischen'sich eine Öffnung 159 freilassen,
aus der mehrere Seitenschübe herausgezogen und in die Schübe auch unter die Deckplatte
170 des Seitenelementes 142 zurückgeschoben werden können. Wie Fig. 5 zeigt, besteht
jeder dieser Schübe aus einem Element, das ähnlich wie die Elemente der Bühnenplatte
aus einem Deckblech 171, Hohlträgern 172, 173, sowie einem aufrechten Abschlußblech
146 besteht. Die Bewegungsrichtung ist bei 149 durch einen Pfeil dargestellt. Wenn
die Schübe in die Bühnenplatte 150 versenkt sind, schließt diese im wegentlichen
mit den Längskanten der Plattform ab.
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Wie die in ausgezogenen Linien wiedergegebene Darstellung der Fig.
2 erkennen läßt, kann die Bühnenplatte 150 hinter die Stirnkante 80 der Plattform
und unter die Plattform zurückgezogen werden. Dazu dient ein Arbeitszylinder 151,
der nach vorn mit einem Gehäuse 161 abgedeckt ist. Der Arbeitszylinder 151 ist mit
seinem Boden bei 174 an die plattformseitige Stirnkante 80 der Bühnenplatte 150
angelenkt, während die Kolbenstange 175 an einer Konsole 176 sitzt, die am hinteren
Ende der Plattform bei 40 angeordnet ist. Daher wird die volle Kolbenfläche beim
Ausfahren der Bühnenplatte 150 beaufschlagt, so daß das Ausfahren auch bei größeren
Widerständen gewährleistet ist. Außerdem kann man an der Vorderkante 178 der Bühnenplatte
150 eine nicht dargestellte Abspreizung der Ortsbrust 11 anbringen, die auf der
Kolbenfläche einen ausreichend großen Widerstand findet. Wenn andererseits die Kolbenringfläche
im Arbeitszylinder 154 beaufschlagt wird, fährt die Bühnenplatte 150 hinter die
Stirnkante 80 der Plattform zurück.
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Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Ausbau- und Bohrhilfe
ist die folgende: Infolge der beschriebenen Anordnung und des Schwenkbereiches der
Betriebsgelenkantriebe 98, 99 können bei fahrbereiter Arbeitsplattform das Auslegermittelstück
95 auf den Grundausleger 93 und das eingefahrene Endstück 102 auf das Mittelstück
95 aufgelegt werden, so daß sich eine Z-förmige Faltung ergibt. Außerdem kann der
Schwenkantrieb 107 das Gerüst 108 so weit verschwenken, daß es auf dem Endstück
102 liegt. Mit Hilfe des Drehwerkes 86 kann der Ausleger in dieser Anordnung in
eine senkrechte Ebene verbracht und dort festgehalten werden.
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Bei entsprechend abgesenkter Arbeitsplattform 16 und mit aufgeklemmten
Platten 120 können die Firstsegmente der Bauen 8, 9, 10 auf das Traggerüst 108 aufgelegt
und zudem beschriebenen Kappenschirm vormontiert werden. Danach wird mit Hilfe der
beschriebenen Hubwerke (Arbeitszylinder 23, 24, 25, 26) die Arbeitsplattform 16
so weit angehoben, daß sie durch das Streckenprofil nach vorne in Richtung vor Ort
gefahren werden kann. Sobald sie ihre Endstellung erreicht hat, die durch die Schienen
33 des Fahrgleises gegeben ist, wird die Arbeitsplattform 16 mit Hilfe der beschriebenen'Hubwerke
in ihre obere Endstellung angehoben und mit Hilfe der Haken 30 in dieser verriegelt.
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Die dann erreichte Stellung der Teile ist in ausgezogenen Linien in
Fig .2 wiedergegeben.
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In dieser Stellung kann durch Vorfahren des Manipulators der Abstand
zwischen dem der Ortsbrust 11 nächsten, bereits stehenden Streckenbau 180 und dem
folgenden Bau 8 genau eingestellt werden. Ist die betreffende Stellung
des
Manipulators erreicht, so kann durch Betätigen der verschiedenen Schwenkantriebe
98, 99 und 107 das Gerüst 108 parallel zu sich selbst in Richtung der Pfeile (Fig.2)
angehoben werden, bis die Firstsegmente ihre gestrichelt wiedergegebene Endstellung
einnehmen. In dieser werden die Schwenkantriebe gesperrt.
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Nunmehr wird durch Betätigen des Antriebszylinders 151 die Bühnenplatte
150 ausgefahren, bis sie eine Stellung erreicht hat, in der die zu bearbeitenden
Streckenbaue bequem erreicht werden können. Das ist in strichpunktierter Linienführung
in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben. Wie Fig. 1 zeigt, kann es erforderlich sein,
auch die Seitenschübe herauszuziehen. Insgesamt sind an jeder Bühnenplattenlängskante
182, 183 drei Seitenschübe 185, 186 und 187 vorgesehen, die sämtlich einzeln und
in der jeweils erforderlichen Länge ausgezogen werden können.
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Die dann entstehende, allgemein mit 188 bezeichnete Arbeitsbühne erleichtert
die Endmontage des Kappenschirms und des Ausbaus. Zunächst muß das rückwärtige Firstsegment
8 an den ersten der stehenden Baue 180 angeschlossen werden.
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Dann sind unter die Firstsegmente 8,9, 10 die dazugehörigen und nicht
dargestellten Stempel zu setzen. Ein etwa erforderlicher Verzug oder eine Hinterfüllung
werden anschließend eingebracht. Die Einrichtung zum Hinterfüllen kann ebenfalls
an dem Traggerüst 108 angebracht sein.
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Für die Bohrarbeit wird die Bühne 150 zunächst hinter der Stirnseite
80 der Arbeitsplattform 16 mit Hilfe des Antriebes 151 versenkt. Dadurch wird vor
der STirnseite 80 ein freier Raum geschaffen, in den mit Hilfe der Schwenkantriebe
98, 99 und 107 das Gerüst 108 auch unter das Niveau der
Plattform
16 abgesenkt werden kann. Dieses Gerüst kann ferner durch Verschieben des Manipulatorgrundrahmens
51 in seiner Führung mit Hilfe des Antriebes 77 und durch Aus- und Einfahren des
Endauslegers weiter in verschiedenen Ebenen verstellt werden. Infolgedessen können
sämtliche Sprenglöcher gebohrt' werden, die in dem Sprengbild des betreffenden Vortriebes
vorgeschrieben sind. Man kann aber auch einige der Sprengbohrlöcher mit nicht dargestellten
Bohrmaschinen herstellen, um gegebenenfalls die Bohrzeit weiter zu verkürzen.
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Nach Abschluß der Bohrarbeiten wird die Plattform erneut fahrbereit
gemacht. Dann nehmen die Teile ihre aus Fig. 2 ersichtliche Stellung wieder ein.
Die Bühne kann dann aus ihren Haken 30tgelöst, abgesenkt und an den Vormontageort
des nächsten Kappenschirmes zurückverfahren werden.