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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bohren, z. b. von Sprenglöchern in Gestein od. dgl.
Im Bergbau wie auch im Tunnelbau ist es bei entsprechenden Raumverhältnissen üblich, Bohrvorrichtungen mit ihrer Lafette oder ihrem Tragarm z. B. auf einem Wagen, sei es mit Raupen oder Rädern, zu befestigen, wodurch eine erhöhte Mobilität bei gleichzeitig hohem Bedienungskomfort gegeben ist. Bei z. B. durch die geologischen Formationen bedingtem geringerem Freiraum für die Bohrmaschinen, muss beispielsweise eine händische Führung der Bohrmaschinen vorgenommen werden. Eine derartige rein händisch auszuführende Bohrarbeit, wobei Bohrlöcher mit mehreren Metern Länge durchgeführt werden, ist körperlich sehr anstrengend und führt gleichzeitig zur nur unexakten Ausfluchtung der Bohrlöcher untereinander, so dass mehr Bohrlöcher als bei einer exakten Ausführung erforderlich, angefertigt werden müssen.
Weiters ist es bekannt, dass derartige Bohrmaschinen bereits Abstützungen, sei es auf eigenen Gittern od. dgl. aufweisen, um den Vortrieb während des Bohrens zu erleichtern.
Eine weitere Verbesserung konnte dadurch erreicht werden, dass im Stollen zwei Stempel vorgesehen wurden, die sowohl an Decke als auch Boden abgestützt sind, und welche über eine Querstrebe verbunden sind. Auf dieser Querstrebe ist ein Schlitten verschieblich angeordnet, der eine Bohrmaschine trägt. Mit einer derartigen Vorrichtung können zwar Bohrlöcher mit wesentlich geringerer Anstrengung als mit dem bekannten Stand der Technik durchgeführt werden, wobei allerdings die Bohrvorrichtung manuell verstellt und geführt werden muss, und gleichzeitig eine Höhenverstellung manuell durchgeführt werden muss. Bei einer Dislozierung der Stempel mit Bohrmaschine muss die Querstrebe von den Stempeln gelöst werden, die Stempel manuell versetzt und erneut mit der Querstrebe verbunden werden, worauf der Bohrvorgang erneut durchgeführt werden kann.
Der Zeitaufwand und die Anzahl des benötigten Bedienungspersonals, um die Vorrichtung jeweils vorort zu bringen, ist besonders aufwendig und es ist auch ein erhöhter Aufwand für Justierarbeit erforderlich.
In der DE-OS 2531090 wird ein Bohrarm beschrieben, welcher einen Ausleger aufweist, der über eine Armkonsole und einem Schlitten an einem Bohrwagen oder Bohrgestänge befestigt ist. Der Schlitten kann entlang einer Führungsbahn, die Teil eines Bohrwagens oder Bohrgestänge sein kann, in vertikaler Richtung verschoben werden.
Die EP-A1 16 717 bezieht sich auf einen Bohrarm, welcher an einer Basisdrehsäule angelenkt ist, wobei über eine elektronisch pneumatische bzw. hydraulische Steuerung eine horizontale Positionierung der Bohrmaschine erreicht werden kann.
Der DD-PS Nr. 97010 ist eine Bohrvorrichtung zu entnehmen, die eine vertikale Spreize aufweist, entlang welcher in vertikaler Richtung ein Schlitten für die Vorschublafette bzw. eine Kappe zum Heben von Ausbaumittel an die Firste vorgesehen ist.
In der DD-PS Nr. 146761 ist ein Bohrgestell beschrieben, an welchem mittig über ein Scharniergelenk ein teleskopierbarer Druckzylinder angeordnet ist, welcher an seinem andern Ende einen weiteren Druckzylinder trägt, welcher am First und auf der Sohle verspannbar ist. Diese Vorrichtung dient zum Verfahren des Bohrgestells unter Tage, wobei derartig vorgegangen wird, dass nach Anfertigung eines Bohrlochs der Druckzylinder teleskopiert wird, worauf der Druckzylinder, der an dem andern Ende des teleskopierbaren Druckzylinders angeordnet ist, auf der Sohle und dem First abgestützt wird. Sodann werden die beiden Druckzylinder eingefahren, so dass das Bohrgestell entlang von Kufen nachgezogen wird. Sodann werden die Druckzylinder des Bohrgestells wieder ausgefahren, so dass eine weitere Bohrstellung gegeben ist.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Bohren zu schaffen, welche nur einen geringsten Einsatz an manueller Arbeit benötigt, u. zw. sowohl bei der Ausführung der Bohrlöcher als auch beim Versetzen der Bohrvorrichtung und die es gleichzeitig ermöglicht, selbst unter räumlich stark beengten Bedingungen exakte Bohrlöcher und einen Versatz der Bohrvorrichtung vorzunehmen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bohren, z. B. von Sprenglöchern in Gestein od. dgl., mit zumindest einem, insbesondere schlagbohrenden Hammer mit Vortriebswerk und Lafette, zumindest zwei längenveränderlichen, gegebenenfalls hydraulisch teleskopierbaren Stempeln zur Abstützung an Decke und Boden, zumindest einem Querträger, z. B.
Querstrebe, welcher an zumindest zwei
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Stempeln höhenveränderlich bezogen auf den Boden befestigt ist, und zumindest einem Schlitten, welcher einen oder mehrere Lafettenhalter aufweist, und entlang, gegebenenfalls auf dem Querträger verschiebbar angeordnet ist, besteht im wesentlichen darin, dass ein Stellantrieb zur Höhenver- änderung des Querträgers und/oder des/der Lafettenhalter (s), insbesondere ein hydraulischer Zylinder mit Kolben an zumindest einem, vorzugsweise zwei Stempel (n) befestigt, insbesondere angelenkt, ist, und dass der Querträger, vorzugsweise längenveränderlich, gegebenenfalls über einen Stellantrieb, insbesondere hydraulischen Zylinder mit Kolben, ausgebildet ist.
Durch eine derartige Vorrichtung kann der Bohrhammer samt Lafette höhenveränderlich eingesetzt werden, wobei gleichzeitig eine Ortsveränderung, u. zw. schrittweise sowohl der Streben als auch des Bohrhammers möglich ist. Hiezu wird so vorgegangen, dass die Abstützung des einen Stempels sowohl am Boden als auch an der Decke eingezogen wird, wonach der Querträger verschwenkt wird, gegebenenfalls teleskopiert, so dass der Stempel in Richtung der Längserstreckung des Querträgers bewegt wurde, wonach der versetzte Stempel wieder abgestützt wird, und der zuerst ortsfest verbliebene Stempel gelöst wird, worauf der Querträger erneut geschwenkt, und damit der zweite Stempel nachgezogen wird. Hierauf folgt ein Festsetzen des Stempels.
Zur Erleichterung kann der Schlitten samt Bohrmaschine jeweils in unmittelbare Nähe des bei dem jeweiligen Arbeitsschritt ortsfest angeordneten Stempels verfahren werden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Schlitten entlang dem Querträger über einen Stellantrieb, insbesondere über eine Zahnstange bewegbar, wodurch eine besonders einfache und schnelle schrittweise Bewegung des Schlittens möglich ist, wobei eine geringste Beanspruchung durch den Bohrhammer an den Befestigungen der Querstrebe am Stempel erreichbar ist, da jeweils das geringste Moment auf die Befestigung wirkt, so dass eine besonders hohe Sicherheit, welche unter Tag von hoher Bedeutung ist, gewährleistet sein kann.
Ist der Schlitten mit Lafettenhalter, Lafettenvortriebswerk und Hammer um die Verschieberichtung des Schlittens drehbar, gegebenenfalls mit Stellantrieb für den Schlitten von einer ersten in eine zweite Arbeitsausgangsstellung über bzw. unter dem Querträger gelagert, so können zwei parallel zueinander ausgerichtete Reihen von Bohrlöchern ausgeführt werden, bei einer Stellung des Querträgers, wodurch ein besonders geringer Aufwand an Arbeit und Platz gewährleistet ist.
Ist der Querträger an den Stempeln um seine Längsachse drehbar gelagert, wobei vorzugsweise ein Schwenkmotor, insbesondere hydraulischer Drehmotor vorgesehen ist, so kann bei einer exakten Führung des Schlittens am Querträger der Schlitten samt Querträger in eine neue Arbeitsposition bei besonders exakter Arbeitsweise verfahren werden.
Ist bzw. sind am Schlittenträger ein, vorzugsweise zwei Lafettenhalter angelenkt, der/die über einen Schwenkzylinder od. dgl. zur Horizontalen geneigt, insbesondere ! : 100 einstellbar ist (sind), so können auch bei nichtvertikaler Lage der Stempel horizontale Bohrungen ausgeführt werden, bzw. es können bei horizontal ausgerichteten Stempeln auch zur Horizontalen geneigte Bohrungen auf besonders einfache Art und Weise durchgeführt werden.
Weist der Schlitten einen auf denselben angelenkten Tragarm auf, welcher den bzw. die Lafettenhalter, vorzugsweise drehbar um eine Achse normal zur Bohrrichtung, gegebenenfalls über ein Distanzstück drehbar trägt, so können auf einem Schlitten zwei Hämmer mit Lafette angeordnet werden, die über Distanzstücke in ihrer Entfernung einstellbar sind. Ist jedoch am Tragarm nur ein Lafettenhalter angeordnet, welcher drehbar um eine Achse normal zur Bohrrichtung ist, so kann durch einfaches Schwenken des Schlittens von einer oberen Arbeitsposition in eine untere Arbeitsposition die Lafette samt Bohrmaschine durch Drehen um 1800 erneut in Arbeitsposition gebracht werden.
Ist der Querträger um die Längsachse des bzw. der Stempel bzw. um eine Parallelachse hiezu schwenkbar mittel-bzw. unmittelbar angelenkt und über einen, insbesondere hydraulischen Trieb schwenkbar, so kann auf besonders einfache und wirksame Weise mit dem Bohrgestell mit den beiden Stempeln und dem längenveränderlichen Quertrieb ein Fortbewegen in Bohrrichtung durchgeführt werden, ohne dass eine Querbewegung zur Bohrrichtung durchgeführt werden muss.
Eine besonders hohe mechanische Festigkeit für das Bohrgestell ergibt sich dann, wenn die Stempel neben dem Querträger über eine, insbesondere längenveränderliche, z. B. teleskopier-
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bare Strebe verbunden sind, wobei die Strebe, vorzugsweise an den Stempeln angelenkt ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an einem Stempel ein Steuerpult für die hydraulische Steuerung angeordnet.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bohren in der Ansicht zum Bohrort gesehen, Fig. 2 in der Ansicht von der Seite und Fig. 3 eine Vorrichtung zum Bohren mit zwei Lafette.
Das hydraulische Aggregat-l-ist zirka 30 bis 40 m vom eigentlichen Bohrort entfernt, und mit dem Bohraggregat über geeignete Hydraulikleitungen --2-- verbunden. Ein Steuerpult --3-ist auf einem Stempel --4-- angeordnet. Dieser Stempel --4-- ist über einen Querträger --5-- mit einem weiteren Stempel --6-- verbunden. Beide Stempel --4 und 6-- sind teleskopierbar und über Teller --7-- am Boden --8-- bzw. gegen die Decke --9-- abgestützt. Der Querträger --5-- ist ebenfalls teleskopierbar, wobei der Stempel --6-- in teleskopierter Stellung des Querträgers --5-- in der Stellung --6 I -- dargestellt ist. Am Querträger ist weiters ein Schlitten --10-- über eine Zahnstange, Spindel od. dgl.-11-- entlang dem Querträger verschiebbar angeordnet.
Der Querträger kann auch eine Führungsschiene (nicht dargestellt) aufweisen. Der Schlitten weist einen Tragarm --12-- auf, welcher den Lafettenhalter --13-- um eine Achse - drehbar gelagert trägt. Die Bohrlafette --15-- trägt den Bohrhammer samt Vortrieb.
Die Mindesthöhe der Stempel beträgt beispielsweise 160 cm und die Maximalhöhe 220 cm, wobei der Querträger im unausgefahrenen Zustand um zirka 100 cm kürzer ist, als im ausgefahrenen Zustand. Der Querträger ist sowohl am Stempel --4-- als auch am Stempel --6-- um die Achse der jeweiligen Stempel schwenkbar gelagert. Bei der Ausführung der Bohrlöcher wird nun so vorgegangen, dass der Schlitten über die Zahnstange --11-- über den Querträger --5-- bewegt wird, wobei in den jeweiligen Bohrabständen angehalten wird, um die entsprechenden Sprenglöcher ausführen zu können. Nachdem eine Reihe der Bohrlöcher ausgeführt wurde, wird der Schlitten in Mittelstelle verfahren, die Bohrlafette parallel zum Querträger geschwenkt, worauf der Querträger samt Zahnstange um 1800 geschwenkt wird.
Nach Durchführung dieser Schwenkbewegung wird die Bohrlafette um 1800 in Arbeitsposition um die Achse --14-- gedreht. In Fig. 2 ist die Bohrlafette in einer oberen Stellung --15-- und in einer unteren Stellung --16-- dargestellt.
Der Querträger und damit der Lafettenhalter --13-- ist über einen Heb- und Senkzylinder --17-- entlang des Stempels heb- und senkbar angeordnet. Nach Durchführung einer oberen und unteren Reihe von Bohrlöchern kann der Querträger über den Heb- und Senkzylinder höhenverstellt werden, worauf erneut obere und untere Bohrlochreihen durchgeführt werden können. Sind die entsprechenden Bohrlöcher durchgeführt, und ist dann die erforderliche Spreng- und Räumarbeit beendet, so kann die Bohrvorrichtung erneut Richtung Ort voranbewegt werden, wobei, s.
Fig. l, der Schlitten --10-- zur Strebe --4-- bewegt wird, wonach die Deckenabstützung des Stempels---r- eingezogen wird, und der Querträger --5-- samt Stempel --6-- in Richtung Abbauort geschwenkt wird, wonach der Querträger --5-- teleskopiert wird. Der Stempel --6-- kann dadurch genau deckungsgleich zur zuerst angeführten Stellung sein. Sodann wird der Stempel --6-- wieder an Boden und Decke fixiert, worauf der Schlitten --10-- zum Stempel --6-- verfahren wird, wonach die Abstützung des Stempels --4-- eingezogen wird, und der Stempel --4-- in Richtung Abbauort geschwenkt wird, wonach der Querträger --5-- erneut verkürzt wird, so dass auch der Stempel --4-- deckungsgleich mit seiner ursprünglichen Stellung vorort verbracht wurde.
Mit der überlagerten Schwenk- und Teleskopierbewegung erfolgt, bezogen auf die jeweilige Endstellung ein quasi Parallelverschieben der Bohrvorrichtung.
Wie in Fig. 3 dargestellt, kann am Schlitten --10-- auch ein Tragarm --18-- angelenkt sein, der über einen hydraulischen Trieb --19-- bewegbar ist. Über Distanzstücke --20, 21-- sind die Lafettenhalter --22, 23-- befestigt. Über den hydraulischen Trieb --19-- können die beiden Lafettenhalter zur Horizontalen beispielsweise bis zu 100 geneigt werden. Mit einer derartigen Vorrichtung können gleichzeitig obere und untere Reihen von Bohrlöchern durchgeführt werden, wobei der Abstand der Bohrreihen durch die auswechselbaren Distanzstücke --20, 21-- geregelt werden können. Sind die beiden Reihen durchgeführt, so wird der Querträger samt Schlitten abgesenkt oder angehoben, um erneut Bohrungen auszuführen.
Die Durchführung der schrittweisen Bewegung der Bohrvorrichtung wird analog zu der Bohrvorrichtung gemäss Fig. 1 und 2 durchgeführt.