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Drehende Vorrichtung zur Herstellung von Schächten Es ist eine drehende
Vorrichtung zur Herstellung von Schächten bekannt, die einen Vorbohrer und ein fest
mit diesem verbundenes Hauptbohrwerkzeug aufweist. Das Hauptbohrwerkzeug besteht
aus mehreren pflugscharartigen Körpern, deren Schneiden so angeordnet sind, daß
sie eine kegelstumpfförmige Fläche bearbeiten. Das Hauptbohrwerkzeug und der Vorbohrer
sind belastet von einer Platte, die sich mit Rollen auf ringförmige Laufbahnen einer
gemeinsamen Haltekonstruktion beider Bohrwerkzeuge stützt. Um den auf die Schneiden
des Hauptbohrwerkzeuges wirkenden Anpreßdruck zu erhöhen, sind Druckzylinder vorgesehen,
die sich mit ihren oberen Enden. gegen je einen an der Schachtwand sitzenden Keilkörper
stützen und mit ihren unteren Enden einen Druck auf die Plattform ausüben. Für den
Drehantrieb des Hauptbohrwerkzeuges und des Vorbohrers dient ein auf der Oberseite
der Plattform sitzender Motor, der über ein Getriebe ein auf der Unterseite der
Plattform gelagertes Ritzel antreibt, das in einen auf der Haltekonstruktion sitzenden
Zahnkranz eingreift. Gegen Drehung ist die Plattform dadurch gesichert, daß sie
mit einem Vorsprung in eine Schachtnut eingreift. Einen Teil der Haltekonstruktion
bildet ein Rohr, das gleichachsig zu dem Vorbohrer angeordnet ist und in das ein
die Plattform durchdringendes Rohr eingreift, durch das hindurch das sich am Vorbohrer
sammelnde Bohrklein, z. B. mittels eines Becherwerkes, über die Plattform hinaus
gefördert wird, von wo aus es mittels einer Gefäßförderung aus dem Schacht herausgebracht
wird.
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Bei dieser bekannten Bohrvorrichtung ist es nachteilig, daß sich die
zur Belastung der Bohrwerkzeuge dienende Plattform während des Bohrens stetig nach
unten bewegt. Infolgedessen kann nämlich die Drehsicherung dieser Plattform nicht
durch Festklemmen gegenüber der Schachtwand erfolgen, sondern man ist genötigt,
die erwähnte Schachtnut anzuwenden. Die Herstellung dieser Schachtnut sowie ihre
Ausmauerung nach beendigter Ausbo'hrung des Schachtes bedingen einen zusätzlichen
Arbeits- und Kostenaufwand. Außerdem dürfte es Schwierigkeiten bereiten, die Reibung
zwischen der Schachtnut und dem in sie eingreifenden Vorsprung der Plattform in
mäßigen Grenzen zu halten. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schachtbohrvorrichtun.g.
ist der, daß der Schacht nicht schon während des Ausbohrens ausgemauert werden kann.
Außerdem ist bei der bekannten Vorrichtung die Gestaltung der Bohrwerkzeuge ungünstig.
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Die genannten Nachteile der vorbekannten Bohrvorrichtung vermeidet
die Erfindung dadurch, daß das fest mit dem Hauptbohrwerkzeug verbundene Rohr durch
die Plattform in der Höhenrichtung frei verschiebbar sowie drehbar geführt ist und
daß es für das von der Plattform unbelastete Hauptbohrwerkzeug den Drehantrieb vermittelt,
von dem der Drehantrieb des Vorbohrers unabhängig ist. Bei dieser Bauart wird die
Plattform bzw. werden zwei oder mehr übereinanderliegende Plattformen während des
Bohrvorganges längere Zeit in einer bestimmten Lage innerhalb des Schachtes festgehalten.
Ihre Sicherung gegen Drehung kann daher durch Festspannen gegenüber dem Schacht
erfolgen, so daß man die erwähnte nachteilige Schachtnut vermeidet. Erst nach einem
gewissem Bohrfortschritt werden jeweils die Plattformen, die unter Vermittlung einer
Seilwinde in dem Schacht aufgehängt sind, um eine bestimmte Strecke abgesenkt. Es
ist daher auch möglich, daß von einer unteren Plattform aus während jeder Stillstandszeit
der betreffende Abschnitt der Schachtauskleidung gemauert wird, und zwar nach oben
hin bis zum Anschluß an die bereits fertiggestellte Auskleidung.
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Bei einem Tiefbohrer ist es bekannt, das Bohrwerkzeug mit einem Antriebsrohr
zu versehen, das gegenüber dem in seinem Innern befindlichen Bohrgestänge in der
Höhenrichtung frei verschiebbar und zusammen mit dem Bohrgestänge unter Vermittlung
eines an diesem sitzenden Vierkantes drehbar ist. Dabei ist aber in. dem Bohrloch
keine gegen Drehung gesicherte, den Drehantrieb des Bohrers tragende Plattform vorhanden.
Es tritt daher das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht auf, das bei der
eingangs erwähnten bekannten Schachtbohrvorrichtung darauf beruht, daß die bei dieser
Vorrichtung vorhandene Plattform sich während des Bohrens stetig nach unten bewegt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt
Fig.1 einen lotrechten Mittelschnitt
durch den unteren Teil eines Schachtes und - teils im lotrechten Mittelschnitt,
teils in Ansieht - die Bohrvorrichtung, Fig. 2 bis 4 die Schnitte nach den -Linien
II-II, III-III bzw. IV-IV in Fig. 1.
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Innerhalb des Schachtes 1 hängt an einem Seilzug 2 einer außerhalb
des Schachtes befindlichen Winde eine Plattform 3. An dieser ist mittels Zugstangen
4 eine weitere Plattform 5 aufgehängt, an der wiederum mittels Zugstangen 6, 7 unter
Zwischenschaltung eines Bunkers 8 eine dritte Plattform 9 'hängt. Die Plattformen
3 und 5 liegen mit ihrem Umfang an der Ausmauerung 10 des Schachtes an und sind
gegenüber dieser durch Verkeilung gegen Drehung gesichert. Die unterste Plattform
9 liegt mit ihrem Umfang an der Schachtwand an und ist gegen Drehung mit Hilfe nicht
dargestellter Eisen gesichert, die unmittelbar oberhalb der Plattform 9 in die Schachtwand
eingetrieben sind und außerdem zur Abstützung für die von der Plattform 9 aus mit
Bogen hochzuführende Ausmauerung dienen.
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In je einer mittleren Bohrung der Plattformen 5 und 9 ist ein Rohr
11 in der Höhenrichtung frei verschiebbar sowie drehbar geführt. Unterhalb der Plattform
9 sind an dem Rohr 11 mit Hilfe von Fachwerkkonstruktionen 12 mehrere Träger 13
für die Lager von Rollmeißeln 14 befestigt. An jedem Träger 13 ist eine Reihe solcher
Rollmeißel in der Weise angeordnet, daß diese eine kegelstumpfförmige Fläche 15
auf der Sohle des Schachtes bearbeiten. Dies kann aber auch mittels spanabhebender
Werkzeuge geschehen. In der Mitte dieser Fläche befindet sich das zylindrische Bohrloch
16 für den Vorbohrer 17, der dem die Rollmeißel 14 aufweisenden Hauptbohrwerkzeug
um eine gewisse -Strecke voreilt. Dieser Vorbohrer ist im Durchmesser zweifach abgestuft.
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Der Drehantrieb für -das Hauptbohrwerkzeug 12 bis 14 erfolgt über
das Rohr 11. Zu diesem Zweck ist das Rohr 11 im Bereich der Plattform 5 sowie ein
beträchtliches Stück darüber auf seinem Umfang mit parallel zu seiner Längsachse
verlaufenden Nuten 18 versehen: In diese Nuten greifen Vorsprünge 19 der Bohrung
eines Zahnrades 20 ein, das innerhalb einer Kammer 21 der Plattform 5 gelagert und
so gegen eine Verschiebung in der Höhenrichtung gesichert ist. Der Antrieb des Zahnrades
20 und damit des Rohres 11 erfolgt über ein in derselben Kammer gelagertes Ritzel
22, dessen Welle über die Plattform 5 hinausragt und über ein Getriebe 23 von einem
auf der Plattform 5 befindlichen Elektro- oder Preßluftmotor angetrieben wird.
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Auf das Rohr 11 stützt sich über einen an dessen oberem Ende befindlichen
Kugelschwenkkranz 26 ein weiteres Rohr 27, das die Verlängerung des Rohres
11 nach oben hin bildet. Das -Rohr 27 ist durch die obere Plattform 3 in der Weise
hindurchgeführt, daß es sich frei gegenüber dieser Plattform in der Höhenrichtung
verschieben kann, jedoch an einer Drehung gehindert ist.
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Zum Antrieb des Vorbohrers dient eine Hohlwelle 28, die innerhalb
der Rohre 11 und 27 achsmittig zu diesen gelagert ist. Das obere Ende der Welle
28 liegt mit einigem Abstand oberhalb des oberen Endes des Rohres 28 und ist mit
einem Motor 29 gekuppelt, durch den die Welle und damit der Vorbohrer gedreht wird,
und der an einem auf der Plattform 3 errichteten Gerüst 30 sitzt. An dem oberen
Ende der Welle 28 greift außerdem ein nicht dargestelltes Antriebsaggregat-für den
Vorschub des. Vorbohrers 17 an. Damit. die Welle 28 nicht unter dem Einfluß der
Vorschubkraft ausknickt, ist sie an mehreren Stellen innerhalb der Rohre 11 und
27 mit Hilfe von Lagern 31 und Streben 32 gegenüber den Rohren abgestützt. Diese
Abstützung erfolgt gegenüber dem sich drehenden Rohr 11 unter Vermittlung von Rollen
33 (Fig. 3). Das sich an der Spitze des Bohrers 17 sammelnde, Bohrklein wird durch
Preßluft, die durch die Hohlwelle 28 zugeführt wird, zwischen den Schneiden des
Bohrers hindurch nach oben geblasen. Dabei steigt es indem Ringspalt zwischen der
Wandung des Bohrloches 16 und einem oberhalb des Bohrers befindlichen zylindrischen.
Gefäß 17 nach oben und fällt nach dem Austreten aus dem Ringspalt in das Gefäß.
Aus diesem wird es mittels zweier Becherwerke 34,35 innerhalb der Rohre
11 und 27 hochgefördert. Diese Becherwerke sind zu beiden Seiten der Welle
28 angeordnet und an ihren oberen Enden etwas unterhalb der Plattform 3 innerhalb
des Rohres 27 gelagert, so daß sie an der Drehung des unteren Rohres 11 nicht teilnehmen.
An dieser Stelle erfolgt der Antrieb der Becherwerke mittels zweier Motoren 36,
37, die- in konsolartigen Ausbauten 38, 39 des Rohres 27 untergebracht sind.
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Die Becherwerke 34, 35 schütten an den oberen Umlenkstellen das Bohrklein-
in je eine Rohrschurre, die aus einem an dem Rohr 27 sitzenden Teil 40 und einem
durch die Plattform 5 hindurchgeführten Teil 41 besteht. Der obere Schurrenteil
40 ist um eine gewisse Strecke in dem unteren Teil 41- verschiebbar, der in den
Bunker 8 mündet. Am unteren Ende des geneigten Bodens des Bunkers 8 hat dieser eine
verschließbare Austrittsöffnung 42, aus der das Bohrklein in einen Kübel 43 rutschen
kann. Dieser wird von Zeit zu Zeit mittels eines Seilzuges 44 durch öffnungen 45
und 46 der Plattformen 5 bzw. 3 hindurch nach oben gezogen, wodurch das Bohrklein
aus dem Schacht heraus befördert wird.
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Die in Fig. 1 dargestellte Lage können die Plattformen 3, 5 und 9
längere Zeit beibehalten, während das Hauptbohrwerkzeug 12 bis 14 und der Vorbohrer
17 arbeiten. Dabei ist das Hauptbohrwerkzeug nicht von den Plattformen, sondern
nur von den Rohren 11 und 27 belastet. Unter dieser Belastung zertrümmern die Rollmeißel
14 in bekannter Weise bei ihrem wiederholten Umlauf auf der Fläche 15 das Gestein,
wobei das Bohrklein in das Bohrloch 16 des Vorbohrers und in das Gefäß 17 a rutscht,
von wo es durch die Becherwerke 34, 35 herausgeholt wird. Der Vorbohrer 17 arbeitet
unabhängig von den Rollmeißeln.14 sowohl hinsichtlich seiner Drehgeschwindigkeit
als auch seines Vorschubs. Während der Stillstandszeiten der Plattformen wird von
der unteren Plattform 9 aus der betreffende Abschnitt der Schachtauskleidung nach-
oben hin bis zum Anschluß an die bereits fertiggestellte Auskleidung 10 gemauert:
Dabei stützt- sich die Ausmauerung auf die erwähnten Eisen, die zugleich die Scheibe
g gegen Drehung sichern.
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Erst wenn die Rohre 11, 27 sich bei fortschreitender Bohrung um eine
gewisse- Strecke nach unten gesenkt haben, wobei die Schwenklagerung 26 unmittelbar
oberhalb der Plattform 5 und das obere Ende des Rohres 27 unmittelbar oberhalb der
Plattform 3 liegt und das obere Schurrenrohr 40 weitgehend ini das untere Rohr 41
eingefahren ist, werden die Plattformen 3, 5, 9 nach unten abgesenkt. Dies geschieht
mittels des Seilzuges 2, nachdem die Verkeilungen der Plattformen 3 und 5 gegenüber
der Ausmauerung 10 beseitigt sind. Die- Absenkung der Plattformen erfolgt
um
dieselbe Strecke, um die sich seit dem Beginn der vorhergehenden Stillstandszeit
die Rohre 11,
27 abgesenkt hatten. In der neuen Lage werden die Plattformen
3, 5 wieder gegenüber der Ausmauerung 10 verkeilt, und die untere Plattform
wird durch neu in die Schachtwand eingetriebene Eisen gegen Drehung gesichert. Alsdann
beginnt von dieser Plattform aus die Ausmauerung des Schachtes von neuem.
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Unter Umständen kann die oberste Plattform eingespart werden. In diesem
Fall werden die Mittel zum Antrieb der Vorbohrerwelle auf dem oberen, sich nicht
drehenden Rohr angebracht. Statt den Bohrvorschub des Hauptbohr-,verkzeuges allein
unter dem Einfluß der Belastung durch die Rohre 11 und 27 erfolgen
zu lassen, kann man zusätzlich einen Vorschubantrieb für das Rohr 27, etwa unter
Vermittlung von auf seiner Außenseite befindlichem Gewinde, vorsehen.