AT266743B - Verfahren und Einrichtung zum Auffahren einer Strecke oder eines Stollens - Google Patents

Description

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  Verfahren und Einrichtung zum Auffahren einer Strecke oder eines Stollens 
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 bzw.erfolgt. 



   Zur Herstellung von Strecken oder Stollen mit nicht kreisförmigem Querschnitt wird die Bewegung der Schneidwerkzeuge nach aussen auf ihren Trägern so gesteuert, dass sie einer entsprechenden Umfangskurve folgen. 



   Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,   u. zw.   zeigen Fig. l eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung, mit der gleichzeitig das Vorbohrloch herstellbar ist, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einzelheit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung längs der Linie A-B, Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Auffahren einer
Strecke oder eines Stollens, deren Antriebsteil in einem bereits vorhandenen Vorbohrloch sitzt, Fig. 4 eine gegenüber der Fig. 3 abgeänderte Ausführungsform, Fig. 5 eine Seitenansicht einer besonderen Ausführungsform der Rollenanordnung während des Arbeitsvorganges, Fig. 6 die Rollenanordnung nach Fig. 5 nach dem Vorrücken der Einrichtung, Fig.

   7 eine Vorderansicht der Rollananordnung nach den Fig. 5 und 6, Fig. 8 eine Ausführungsform der erfmdungsgemässen Vorrichtung, bei der das Ausfahren der Schneidwerkzeuge mittels Spindeln erfolgt, Fig. 9 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der das Ausfahren der Schneidwerkzeuge   auf hydraulischem Wege erfolgt, Fig. l0   eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der das Ausfahren der Schneidwerkzeuge auf mechanischem Wege erfolgt,   Fig. ll   eine Ausführungsform einer erfmdungsgemässen Vorrichtung, bei der ein Vibrationsgerät zur Aktivierung der Schneidwerkzeuge Verwendung findet, Fig. 12 eine gegenüber Fig.11 abgeänderte Ausführungsform, bei der die einzelnen Schneidwerkzeuge durch Vibrationsgeräte aktiviert sind, Fig.

   13 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schneidwerkzeuges, Fig. 14 eine abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schneidwerkzeuges, die   Fig. 15, 16   und 17 verschiedene Ausführungsformen von Streckenquerschnitten, die durch Kurvensteuerung der Ausfahreinrichtungen für die Schneidwerkzeuge erreichbar sind, und Fig. 18 eine abgeänderte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. 



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist auf der Sohle einer Strecke oder eines Stollens eine Plattform --1-- angeordnet, die in Richtung der Strecken- oder Stollenachse Führungsschienen - aufweist, auf der ein   Nachsetzschlitten--3-in   Richtung des Doppelpfeiles-Averschiebbar ist. Dieser Schlitten trägt in   Lagern4   und   5-eine Welle-6--,   die an ihrem vorderen Ende einen   Vorbohrer --7-- trägt,   der aus einer   Bohrschneide --8-- und   einem Rollensatz --9-- zusammengesetzt ist. Die   Welle --6-- erfährt   eine weitere Abstützung durch eine in das Vorbohrloch --10-- eingesetzte Führung --11--.

   Die   Welle --6-- weist   einen Keilteil   -12-- au± Ausserdem   ist ein   Schild --13-- vorgesehen,   auf dem die einzelnen Schneidwerkzeuge 
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    -14, 15, 16-- radial- -14, 15, 16-- erfolgt,   wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit Hilfe von   Zahnrädern--21--,   die mit einer   Zahnstange --22-- in   Eingriff stehen. Durch die an der Zahnstange abrollenden Zahnräder werden die Schneidwerkzeuge --14,15,16-- radial über das   Werkzeugschild --13-- nach aussen   verfahren, so dass die Schnittformation, wie sie   bei --23-- angedeutet   ist, entsteht. Der   Ringzahn-24-der   Schneidwerkzeuge schneidet dabei beginnend an der Wandung des Vorbohrloches --10-- ein.

   Bei dem Vorschub des Schneidwerkzeuges nach aussen bricht dabei fortlaufend Gebirge in das Vorbohrloch herein, da der   Ringzahn --24- des   Schneidwerkzeuges keilförmig ausgebildet ist und den hinterschnittenen Teil des Gebirges absprengt. 



   Der Antrieb des Vorbohrers --7-- erfolgt über den   Keilteil-12-,   der von einem entsprechenden Keilteil im Werkzeugschild angetrieben wird, welches seinen Antrieb vom Drehmotor - über das   Ritzel --19-- und   den   Zahnkranz -20-- erhält.   Zum Andrücken des   Vorbohrers --7-- dient   ein Andruckmotor-25--, der Druckmittel in die   Zylinderräume-26   bzw.   27eindrückt,   so dass dieses Druckmittel auf den auf der   Welle--6-befndlichen   Kolben   --28-- wirkt   und damit den Vorbohrer   vor- bzw. zurückschiebt.   



   Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform ist im   Vorbohrloch --31-- ein   en Antriebsmotor --32-- aufnehmender Schlitten --33-- eingesetzt, der einen   Lagerteil-34-   aufweist, in dem die verlängerte Welle-35 bei 36-gelagert ist. Auch der   Lagerteil --35-- ist   durch Stützen --37-- im Vorbohrloch --31-- abgestützt. Eine weitere   Lagerung --38-- befindet   sich am Eintrittsende des Vorbohrloches. Die   Welle --35-- trägt   ein Schild-39-, auf dem die   Arme--40, 41, 42- verschiebbar   gelagert sind. Diese   Arme-40, 41, 42- tragen   an ihren äusseren Enden   Rollen-43, 44, 45-   mit einem Ringzahn--46, 47 und 48-.

   Die Wirkungsweise dieser 

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 Vorrichtung ist die gleiche wie diejenige der Vorrichtung nach   Fig. 1.   Der Werkzeugschild-39-trägt noch einen   Aufnehmer --49--,   der das herausgebrochene Gebirge auf einen nur schematisch angedeuteten Förderer --50-- abgibt. 



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist lediglich ein Lager --51-- vorhanden, da ein Antriebsmotor in diesem Falle nicht erforderlich ist. Die Schneidrollen --52,53-- werden durch 
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 angebrachte Schneidrolle, die die   Wandung --59-- des   Stollens bzw. de ; Stecke glättet. 



   In den Fig. 5, 6 und 7 ist eine Ausführungsform schematisch dargestellt, bei der das Abtragen einer Schicht an der Stirnwand des Stollens bzw. der Strecke stufenförmig erfolgt.   Mit-61, 62   und 63-sind drei Führungsarme bezeichnet, in denen verschiebbar die Schneidrollen --64,65,66-- angeordnet sind. Beim Beginn des Abtragungsvorganges nehmen diese Schneidrollen --64,65,66-- die in Fig. 6 wiedergegebene Stellung ein.

   Man erkennt, dass die Schneidrollen dabei an den Wandungen der betreffenden Stufen bzw. des   Vorbohrloches-67-ansitzen   und nunmehr bei ihrer Bewegung nach aussen entsprechende   Schichten-68, 69   und 70-- abbrechen, worauf die Schneidrollen längs der Arme-61, 62 und   63-in   ihre Ausgangsstellung nach Fig.6 zurückkehren und sich der an Hand von Fig. 5 erläuterte Vorgang wiederholt. 



   Aus Fig. 7 erkennt man, dass man die   Arme-61, 62   und 63-- vorzugsweise winkelig versetzt anordnet. 



   Die Fig. 8 bis 10 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Betätigung der Schneidrollen bzw. deren Träger. Nach Fig. 8 sitzt auf einem   Träger --71-- für   die Welle --72-- eine Nabe --73--, auf der sich der   Arm--74--erhebt.   Der Arm ist im Inneren hohl und weist   bei --75-- ein   Lager auf. 



  Ausserdem ist ein Lager   bei --76-- vorgesehen. In   diesem Lager ist die   Spindel --77-- gelagert,   die an ihrem unteren freien Ende ein Kegelrad --78-- trägt, das mit einem   Kegelrad --79-- auf   der Welle --72-- kämmt. Auf der Spindel gleitet ein   Führungsstück--80--,   an dem Schneidrolle - 81-- befestigt ist. Durch Drehen der   Welle --72-- erfolgt   eine Drehbewegung der Spindel - und damit eine Verschiebung des Führungsstückes --80-- und der Schneidrolle-81-, die eine Schicht an der   Stirnwand --82-- der   Strecke bzw. des Stollens herausbricht. 



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sitzt der   Träger --91-- für   die Schneidrolle --92-- auf einem   Kolben-93--,   der in einem Zylinder --94-- gleitet. Der Zylinder --94-- bildet selbst wieder einen Kolben für den   Zylinder--95-- und   dieser wieder den Kolben. für den Zylinder --96--. Werden diese Zylinder über die   Druckleitung --97-- in   der Welle --98-- mit einem Druckmittel, vorzugsweise Drucköl, beaufschlagt, dann gleitet der Trägerund mit ihm die Schneidrolle --92-- nach aussen, wobei die   Schicht --99-- zur   Erweiterung des Vorbohrloches zur Strecke bzw. zum Stollen herausgearbeitet wird. 



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sitzt die   Schneidrolle --101-- an   einem Träger --102--, der auf einem Arm --103-- gleitet, welcher an seinem freien Ende eine Umlenkrolle 
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 tragt.Büchse mit Ringflansch --110-- ausgebildet. Durch Zug auf den   Teil --107-- bewegt   sich der   Träger --102-- und   damit auch die   Schneidrolle-101-nach aussen,   wodurch die Schicht --111-- abgearbeitet wird. 



   Die erfmdungsgemässe Vorrichtung lässt sich noch dadurch verbessern, dass man das ganze Gerät in Zwangsschwingungen versetzt.   Fig. l 1   zeigt schematisch eine solche Anordnung. Man erkennt bei 
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 -112, 113, 114Führungsstücke. Die Befestigungseinrichtung für die   Arme-112   bis   115-weist   ein Vibrationsgerät   -   120-- auf, welches Kreisschwingungen ausführt, so dass die einzelnen Rollen-116 bis 119-jeweils an die Stufe an der Stirnwand der Strecke bzw. des Stollens angeschlagen werden, wodurch sich das Abbrechen der abzutragenden Schicht erleichtert. 



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 sind die einzelnen Rollen-121, 122, 123 und 124-durch getrennte, gerichtete Schwingungen erzeugende Vibrationsgeräte --125,126,127 und 128-aktiviert. 



   Bei den Vibrationsgeräten handelt es sich um beliebige Ausführungsformen, vorzugsweise Unwuchtvibrationsgeräte, mit denen man, wie dem Fachmann an sich bekannt, je nach Ausgestaltung Kreisschwingungen bzw. gerichtete Schläge erzeugen kann. 



   Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform einer Schneidrolle --131-- an einem   Arm-132--,   die 

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 --133-- einen keilförmigschräg in die   Stufe --145-- ein,   wodurch das Absprengen der Stufe erleichtert wird. Stufe erleichtert wird. 



   Durch entsprechende Steuerung des Ausfahrmechanismus für die Schneidrollen mit Hilfe von Kurven   od. ähnl.   Vorrichtungen lassen sich beliebige Querschnitte der Strecken und Stollen erzielen, von denen einige Beispiele in den Fig. 15 bis 17 wiedergegeben sind. 



   Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, mit der ebenfalls nach Herstellung eines Vorbohrloches-181-ein Erweiterungsbohrgerät Verwendung findet, das mit Ringzähnen versehene   Rollen --182, 183 ; 184   und
185 aufweist, die jedoch bei dieser Ausführungsform nicht in einer Ebene senkrecht zur Vorbohrlochachse nach aussen verfahren werden, sondern durch ihre Befestigung auf Schwenkhebeln   - 186   und   187--kreisförmig   nach aussen verschwenkt werden, wie es durch die   Pfeile-188   und 189-angedeutet ist. Da die   Schwenkhebelanordnung--186   und 187-noch im Sinne des Pfeiles   --190-- umläuft,   entsteht mit dieser Vorrichtung eine kuppelartige Stollenbrust hinter dem Vorbohrloch. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist nicht auf das Auffahren von Stollen und Strecken beschränkt, sondern kann in ähnlicher Weise auch zum Bohren von Schächten   u. dgl.   dienen, insbesondere, wenn sie von einer Strecke aus nach oben aufgefahren werden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Auffahren einer Strecke oder eines Stollens durch fortschreitendes Abtragen der Stirnwand mittels um ein Vorbohrloch kreisenden und bezüglich der Strecken- bzw. Stollenachse nach aussen und innen bewegbaren und in Stollen- bzw. Streckenvortriebsrichtung vorrückenden 
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 ohne eigenen Vorschub der Schneidwerkzeuge in Richtung der Strecken- bzw. Stollenachse jeweils durch radiale Bewegung der Schneidwerkzeuge nach aussen aus dem Vorbohrloch heraus fortlaufend abgesprengt wird, nach Erreichen des gewünschten Strecken- bzw. Stollendurchmessers die Schneidwerkzeuge leer in ihre innere Ausgangsstellung zurückgefahren werden und die Schneidwerkzeuge um eine der Stärke der nächsten abzusprengenden Schicht entsprechende Strecke in Richtung der Strecken- bzw. Stollenachse vorgeschoben werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d g e k e n n z e i c h n e t , dass das Absprengen der Gebirgsschichten stufenweise hintereinander erfolgt, u. zw. durch radiales Verfahren stufenweise hintereinander angeordneter Schneidwerkzeuge.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Auffahren von Strecken, Stollen od. dgl. mit nicht kreisförmigem Querschnitt die Bewegung der Schneidwerkzeuge nach aussen auf ihren Trägern durch Kurvensteuerung des Ausfahrmechanismus entsprechend der gewünschten Umfangskurve gesteuert wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bewegung der Schneidwerkzeuge nach aussen längs einer Halbkugel erfolgt.

   5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, EMI4.3 dassAbstützungen und der Motor für die Schneidwerkzeuge vorgesehen sind, wobei der Motor die Schneidwerkzeuge in radialer Richtung antreibt und ihren axialen Vorschub bewirkt. EMI4.4 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dassRingzahnes gegenüber der Vorbohrlochachse geneigt ist.

   9. Einrichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen auf Führungsschienen (2) in Richtung der Stollen- oder Streckenachse verfahrbaren Nachsetzschlitten (3) zur Aufnahme des <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 Werkzeugschild (13) einen Zahnkranz (20) trägt, in den ein Ritzel (19) an einem am Nachsetzschlitten (3) befestigten Motor (17) eingreift. EMI5.2 die Schneidwerkzeuge (14, 15, 16) mit Hilfe von Zahnrädern (21) längs einer Zahnstange radial nach aussen bzw. innen auf dem Werkzeugschild (13) verfahrbar sind. EMI5.3 der Antrieb des Vorbohrers (7) über eine Keilverbindung (12) mit dem Werkzeugschild (13) erfolgt.

   14. Einrichtung nach Anspruch 13, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Andruckmotor (25) für den Vorbohrer (7), der Druckmittel in Zylinderräume (26 bzw. 27) eindrückt und dadurch einen mit der Welle (6) des Vorbohrers (7) verbundenen Kolben (28) verschiebt.

   15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen im Vorbohrloch (31) zu verankernden, einen Antriebsmotor (32) aufnehmenden Schlitten zur Aufnahme einer Welle (35), welche das Werkzeugschild (39) mit auf ihm verschiebbaren Schneidrollen (43, 44, 45) trägt. EMI5.4 das Werkzeugschild (13, 39) einen Aufnehmer trägt, der das herausgebrochene Gebirge auf einen Förderer (50) abgibt. EMI5.5 am Werkzeugschild (13, 39, 58) ein Ausleger (57) mit einer Schneidrolle befestigt ist, der die Streckenbzw. Stollenwandung (59) glättet.

   20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 19, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mehrere Führungsarme (61, 62, 63) mit an ihnen verschiebbar angeordneten, gegeneinander in der Ausgangs- und Endstellung versetzten Schneidrollen (64, 65, 66). EMI5.6 dass(61, 62, 63) winkelig gegeneinander versetzt sind (Fig. 7).

   22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 20, d g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bewegung der Schneidrollen (81) durch eine sich in einem Gewinde im Schneidrollenträger (80) drehende Spindel (77) erfolgt.

   23. Einrichtung nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Spindel (77) über ein Kegelradgetriebe (78, 79) mit der Antriebswelle (72) verbunden ist.

   24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 23, d g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schneidrollen (92) auf einer Teleskopkolbenanordnung (91, 93, 94, 95, 96) sitzen, die über eine zentrale Zuleitung (97) mit Druckmittel, vorzugsweise Drucköl beaufschlagt ist.

   25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 23, d g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schneidrolle (101) an einem Träger (102) sitzt, der auf einem Arm (103) gleitet, welcher an seinem Ende eine Umlenkrolle (104) trägt, über die ein vom Träger (102) zu einer Vorschubvorrichtung (107, 108 und 110) führendes Zugmittel, beispielsweise Seil (105) führt.

   26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 25, d g e k e n n z e i c h n e t , dass das Werkzeugschild durch ein Vibrationsgerät (120) in Schwingungen versetzt ist. EMI5.7 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass(125, 126, 127, 128) gerichtete Schwingungen erzeugen.

   29. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rollenbohrwerkzeuge (182 bis 185) an Schwenkarmen (186, 187) sitzen, die um eine Achse senkrecht zur Bohrlochachse nach aussen verschwenkbar (Pfeile 188, 189) und in ihrer Anordnung um die Bohrlochachse drehbar sind (Pfeil 190).