DE2323811A1 - Stuetzrahmen fuer schreitbare gestelle fuer vortriebsarbeiten - Google Patents

Description

Essen, den 7. 5. 1973 Roh/Un PZ 2949

Patentanmeldung

"Stützrahmen für schreitbare Gestelle für Vortriebsarbeiten."
Anmelder: Rheinstahl AG, Essen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stützrahmen für schreitbare Gestelle für Vortriebsarbeiten zur Herstellung von Stollen, Tunneln, Schächten od. dgl. für die Sicherung gegen Steinfall, zum Tragen von Vortriebsmessern oder Schalungselementen, bestehend aus ihrer Form nach dem Querschnitt besagter Bauwerke angepaßten, in Längsrichtung der Bauwerke hintereinander angeordneten, ihrer Höhe als auch ihrer Breite nach einziehbar und ausziehbar ausgebildeten Stützrahmen, von denen der erste, dritte, u.s.w., sowie der zweite, vierte, u.s.w. funktionell zu Teilgestellen A, B zusammengefaßt und räumlich derart ineinandergeschachtelt und durch zwischen ihnen angeordnete Kolbenzylinderantrieben verbunden sind, daß sie bei abwechselnder Entlastung einerseits und Halten in Stützstellung andererseits in Streckenrichtung geradeaus oder aber in Kurven vorgeschoben und nachgezogen werden können.

Ein schreitbares Gestell der vorbeschriebenen Art ist aus der DAS 2 021 734 bekannt. Bei diesem Gestell werden als Ausbruchbögen dienende Stützrahmen benutzt, die aus zwei durch ein Firstgelenk miteinander verbundenen Segmenten bestehen und die durch senkrechte Stützen auf einer Sohlschwelle abgestützt und außerdem gegeneinander durch Querriegel verspreizt sind. Die senkrechten Stützen und die Querriegel sind

409849/0412

in ihrer Länge veränderlich, derart daß der eigentliche Stützrahmen seiner Höhe und Breite nach eingezogen bzw. ausgefahren werden kann. Die Höhenverstellung der Stützrahmen erfolgt durch an den senkrechten Stützen angebrachte Pressen. Zum Einziehen der Segmente zur Verringerung der Breite des Stützrahmens dienen auf der Sohlschwelle verankerte Kolbenzylinderanordnungen.

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

Ein solches schreitbares Gestell hat den beachtlichen Nachteil, daß die zur Abstützung des eigentlichen Ausbaurahmens bzw, der Ausbaurahmensegmente erforderlichen senkrechten Stützen und horizontalen Querriegel den Durchgang durch das Gestell in Längsrichtung des Bauwerks derart versperren, daß vor allem der Einsatz von an der Ortsbrust wirksamen maschinellen Einrichtungen, wie Bohrgeräte, Ladeschaufeln u. dergl. und deren Bedienung außerordentlich behindert

409849/0412

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stützrahmen zu schaffen, der mit anderen seiner Art zu einem schreitbaren Gestell kombiniert wird, daß der freie Durchgang zur Ortsbrust in optimaler Weise offengehalten wird. Darüberhinaus soll eine gewisse Geländegängigkeit des schreitbaren Gestells durch am Stützrahmen vorzunehmende Maßnahmen erreicht werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stützrahmen aus einem der Kontur des Ausbruchs angepaßten Ausbruchbogen und einem senkrecht auf der Sohle aufstehenden Portaltraggerüst besteht und daß der Ausbruchbogen in dem Portaltraggerüst in der Höhe und Breite verstellbar gelagert ist.

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

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

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

409849/0412

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausbruchbogen in seiner Stützstellung durch die durch ein Druckmittel beaufschlagten beweglichen Teile der Kolbenzylinderauordnungen gehalten. In der Wandersteilung stützt sich der Ausbruchbogen mit seinem starren Mittelteil im Grunde der

ab mit den stoßseitigen Stützen verbundenen U-förmigen Führungen und zwischen der Unterkante des Ausbruchbogens und dem Grunde der mit dem bzw. den Mittelstempel verbundenen U-förmigen Führungen bleibt ein Spiel bestehen, das das Abheben des bzw. der Mittelstempel von der Sohle durch die Kolbenzylinderanordnungen beim Voranbewegen des Stützrahmens ermöglicht.

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

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

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

409849/0412
- 5 -

-f·

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

Die Kolbenzylinderanordnungen werden gemäß der Erfindung doppelt beaufschlagbar ausgebildet.

Die Erfindung bietet den großen Vorteil, daß das Portaltraggerüst den eigentlichen Ausbruchbogen in der Stützstel lung und Wandersteilung trägt, so daß für seine Abstützung und Seitenversteifung keine den freien Durchgang behindernde Vielzahl von senkrechten Stützen und waagerechten Quer riegeln benötigt werden. Das Portaltraggerüst kann als solide Stahlkonstruktion gebaut werden, sodaß Mittelstempel nur in Ausnahmefällen benutzt zu werden brauchen.

Nach Einziehen des Ausbruchbogens kann der Stützrahmen im ganzen auf den Kufen der äußeren Tragsäulen des Portaltraggerüstes voranbewegt werden. Falls Mittelstempel bei größeren Spannweiten Verwendung finden, werden diese beim Schreiten des Stützrahmens von der Bauwerkssohle abgehoben, ao daß sie dabei keinen Widerstand bilden. Das Gleiche gilt von den Schwingen zur Abstützung der Kolbenzylinderanordnungen zum Ein- und Ausschwenken der 'Segmentteile des Ausbruchbogens .

Durch die zwischen dem eigentlichen Ausbruchbogen und dem Portaltraggerüst eingeschalteten Kolbenzylinderanordnungen

- 6 -409849/0412

ist die Gewähr dafür gegeben, daß die Stützen des Portaltraggerüstes auch bei unregelmäßiger Bauwerkssohle alle zur Kraftübertragung herangezogen werden. Dabei ist auch durch die vorgesehene begrenzte Gelenkigkeit der Konstruktionsmittel eine statisch bestimmte Abstützung auch bei unregelmäßig ausgebildeter Sohle gewährleistet. Der durch die Erfindung geschaffene große freie Durchgang durch den Stützrahmen zur Ortsbrust gestattet den Einsatz modernster Vortriebs- und Transporteinrichtungen in besonders wirkungsvoller Weise.

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

Fig. 1 die Ansicht eines Stützrahmens in Bauwerkslängsrichtung

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

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

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

Fig. 5 einen teilweisen Schnitt durch das Portaltraggerüst gemäß der Linie V - V in Fig. 3 .

Dtr Stützrahmen besteht aus dem der Form des Ausbruchs 1 angepaßten Ausbruchbogen I und dem Portal traggerüst II. Der Auebruchbogen I ist in dem Portaltraggerüst II in der Höhe und Brtitt verstellbar gelagert. Das Portaltraggerüst II •tent mit den stoßseitigen Stützen 4 auf der Sohle 5 des Bauwerks unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Sohlenschwellen 6 auf. Die Stützen 4 haben Kufen 7 von rechteckiger Grundform, die mit ihrer Längsachse in Längsrichtung des Bauwerkes angeordnet sind.

- 7 409849/0412

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

Die Stützen 4 und 8 weisen an ihrem oberen Ende Führungen 9 auf, die aus je zwei unten durch einen Steg 92 U-förmig geschlossenen Schilden 91 bestehen. In die Führungen ist der in sich starre Mittelteil 21 des Ausbruchbogen I eingesetzt, der von einem Stoß bis zum anderen reicht, so daß er auch durch die Führungen 9 der stoßseitigen Stützen 4 in Richtung der Bauwerkslängsseite gehalten ist.

An die Enden des starren Mittelteils 21 des Ausbruchbogens I sind die Seitensegmentteile 22 in Gelenken 10 schwenkbar gelagert. Die freien Enden der Segmentteile reichen bis dicht über die Sohle 5. An dem Füßstück jeder Stütze sind Schwingen 12 um waagerechte Bolzen 11 schwenkbar gelagert, die sich auf der Sohle 5 abstützen und an deren freien Enden Zylinder 13 gelenkig angeschlossen sind, deren andere Enden über Gelenke 14 an den Segmentteilen angreifen. Die Gelenkverbindungen zwischen den Zylindern 13 und den Schwingen 12 sind mit 15 bezeichnet.

Die Verbindungslinien zwischen den Gelenken 11 - 15 und 15 - 14 bilden in der Stützstellung einen Winkel, der während des Einziehens der Segmentteile 22 größer wird und schließlich in die Strecklage übergeht, d.h. die Schwingen 12 heben sich von der Sohle 5 ab. Die Zylinder sind doppeltwirkend.

- 8 4U98A9/0412

Am oberen Ende der Stützen 4,8 sind je zwei Hubzylinder befestigt, deren beweglicher Teil an dem jeweiligen starren Teil des Ausbruchbogens I in den Punkten 17 angreifen.

Die Zylinder 13, 16 sind in der Stützstellung mit Druck beaufschlagt(Fig. 1), der Ausbruchbogen 21 , 22 hat seine äußerste Stellung eingenommen. Die wirksame Länge der Hubzylinder 16 ist so bemessen, daß die Stützen 4, 8 auch bei unregelmäßiger Sohle auf dieser aufstehen. In dieser Stützstellung wird der Ausbruchbogen I von den Schilden 91 der U-förmigen Führungen 9 umfaßt, so daß er in Längsrichtung des Bauwerks nicht kippen oder verkanten kann.

Die Stützen 4 und 8 sind bei begrenzt allseitiger Beweglichkeit zwischen der Sohle und dem Ausbruchbogen eingespannt. Das Gleiche gilt für in Längsrichtung des Bauwerks verlaufende, zur Verbindung zweier Stützrahmen angeordnete Verstrebungen 18, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Auch zum Voranbewegen der Stützrahmen benutzte Vorschubgetriebe 19 sind in gleicher Weise abgestützt. Es ist somit eine weitgehende Anpassungsmöglichkeit aller zu einem Schreitgestell miteinander kombinierten Stützrahmen in allen Richtungen gegeben.

Zum Schreiten des Stützrahmens wird der starre Mittelteil 21 des Ausbruchbogens I durch Entlasten der Hubzylinder in Richtung auf die Sohle zu abgesenkt und durch entsprechende Beaufschlagung der Zylinder 13 die Seitensegmente nach innen eingezogen. Auch die Zylinder 16 sind doppelt-

409849/0412 - 9 -

Beim Schreiten des Stützrahmens wird dieser immer über die Stützen 4 und deren Kufen 7 auf dem Liegenden abgestützt. Aus diesem Grunde wird der Ausbruchbogen I so weit abgesenkt, daß er im Grund 92 der U-förmigen Führungen der Stützen 4 aufliegt. Die Länge der Führungen 9 der Mittelstützen 8 ist so bemessen, daß dabei zwischen der Unterkante des Ausbruchbogens I und dem Grund der F ührung 9 ein Abstand verbleibt. Um die Höhe dieses Abstandes können die Mittelstützen 8 über deren Zylinder 16 angehoben werden, so daß sie vom Liegenden 5 frei werden, d.h. eine Gleitbewegung des Stützrahmens nur über die Kufen 7.der stoßseitigen Stützen 4 erfolgt.

In jedem Falle ist der freie Durchgang zwischen den Stützen 4 bzw. zwischen diesen und der oder den Mittelstützen 8 so groß, daß an der Ortsbrust jegliche Art von maschinellen Einrichtungen ohne Behinderung eingesetzt und bedient werden kann.

Patentansprüche 4098 4 9/0412

- 10 -

Claims (10)

Patentansprüche

1. Stützrahmen für schreitbare Gestelle für Vortriebsarbeiten zur Herstellung von Bauwerken, wie Stollen, Tunneln, Schächten od. dergl. für die Sicherung gegen Steinfall, zum Tragen von Vortriebsmessern oder Schalungselementen, bestehend aus dem Querschnitt der Bauwerke angepaßten, in deren Längsrichtung hintereinander angeordneten Stützrahmen, deren Höhe und Breite veränderbar ist, von denen der erste, dritte, u.s.w., sowie der zweite, vierte, u.s.w. funktionell zu Teilgestellen A,B zusammengefaßt und räumlich derart ineinandergeschachtelt und durch zwischen ihnen angeordnete Kolbenzylinderantrieben verbunden sind, daß sie bei abwechselnder Entlastung einerseits und Halten in Stützstellung andererseits in Streckenrichtung geradeaus und in Kurven vorzuschieben und nachzuziehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen aus einem der Kontur des Ausbruchs (1) angepaßten Ausbruchbogen (I) und einem senkrecht auf der Sohle (5) aufstehenden Portaltraggerüst (II) besteht und daß der Ausbruchbogen (Ϊ) in dem Portaltraggerüst (II) in . der Höhe und Breite verstellbar gelagert ist.

2. Stützrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Portaltraggerüst (II) mit mindestens zwei stoßseitigen Stützen (bf*}M&m8i££siina einer Mittelstütze (8) über in Längsrichtung des Bauwerkes angeordnete Kufen (7) auf der Bauwerkssohle (5) bzw. Sohlenschwellen (6) aufsteht.

- 11 -

409849/0412

- li -

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

4. Stützrahmen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet _t daß der Mittelteil (20 des Ausbruchbogens (I) in zur Firste (1) hin offenen gabelartigen Führungen (9) des Portaltraggerüstes (II) eingesetzt und durch in diesem gelagerte Hubvorrichtungen (16), z.B. Kolbenzylinderanordnungen, in senkrechter Richtung zur Bauwerkssohle (5) in eine Wander- und Ausfahrstellung ein- und ausfahrbar ist, während die Seitensegmente (2 2) des Ausbruchbogens (I) um die Achsen ihrer Verbindungsgelenke (10) mit dem Mittelteil(21) durch in dem Portaltraggerüst(II) gelagerte Kolbenzylinderanordnungen (13) ein- und ausschwenkbar sind.

5. Stützrahmen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbruchbogen (I) in seiner Stützstellung durch die durch ein Druckmittel beaufschlagten beweglichen Teile der Kolbenzylinderanordnungen (16) gehalten ist und sich in der Wandersteilung mit seinem starren Mittelteil (21) im Grunde (92) der mit den stoßseitigen Stützen (4) verbundenen U-förmigen Führungen abstützt und daß zwischen der Unterkante des Ausbruchbogens (I) und dem Grund (92) der mit dem und den Mittelstützen (8) verbundenen U-förmigen Führungen (9) ein Spiel derart gebildet ist, daß der

- 12 4U9849/0412

bzw. die Mittelstützen (8) mittels der Kolbenzylinderanordnungen (16) beim Voranbewegen des Stützrahmens von der Sohle (5) abhebbar sind.

6. Stützrahmen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (9) für den Ausbruchbogen (I) in dem Portaltraggerüst (II) am starren Mittelteil (21) des Ausbruchbogens (I) angreifenden Kolbenzylinderanordnungen (16) zur Höhenverstellung des Ausbruchbogens und die Führungen (9) für den Ausbruchbogen (I) in dem Portaltraggerüst (II)

. am oberen Ende der Stützen (4, 8) angeordnet sind.

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

8. Stützrahmen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (13) zum Ein- und Ausschwenken der Seitenteile (2 2) des Ausbruchbogens um waagerechte Bolzen (14) an den Seitenteilen (22) festgelegt und andererseits am freien Ende (15) einer am Portaltraggerüst (II) bei (11) schwenkbar gelagerten Schwinge (12) angeschlossen sind, wobei die Verbindungslinien zwischen den Gelenken (11 - 15 und 15 - 14) in der Stützstellung einen Winkel bilden, der in der Wanderstellung beim Einziehen der Segmentteile durch Abheben der Schwinge (12) vom Liegenden (5) oder einem anderen festen Anschlag größer wird und schließlich in die Strecklage übergeht.

- 13 409849/0412

9. Stützrahmen nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (4, 8) des Portaltraggerüstes (II) auf ihren Kufen (7) am Obergurt (21)des Ausbruchbogens (I) und durch Kupplung hintereinander stehender Stützrahmen

zu Teilgestellen, deren Vorschubeinrichtung durch Anist
schlage begrenzt beweglichVfestgelegt sind.

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

409849/0412

ty

Leerseite