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Die
Erfindung betrifft eine Lafette für ein Bohr- und Ankersetzgerät für den Tunnel-,
Berg- und Tiefbau, auf der ein Bohrhammer auf Führungen verschieblich angeordnet
ist.
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Im
Tunnel-, Berg- und Tiefbau wird schweres Gerät eingesetzt, um Bohrungen
für Anker,
Sprenglöcher
etc. herzustellen. Bestandteil eines solchen Gerätes ist eine Lafette, auf der
ein als Dreh-/Schlagwerk dienender Bohrhammer auf schienenartigen Führungen
verschieblich angeordnet ist, um die Bohrrohre oder Anker in das
Gestein eintreiben bzw. -setzen zu können. Weiterer Bestandteil
eines Ausbaus ist das Sichern des Gebirges durch Spritz- oder auf
vergleichbare Weise aufgebrachten Beton, der in einer geschlossenen
Leitung zur Einbaustelle gefördert,
dort aus einer Spritzdüse
pneumatisch aufgetragen und durch die Aufprallenergie verdichtet
wird. Es versteht sich, dass es häufig notwendig ist, beide Arbeitsvorgänge kurz
beabstandet zueinander durchzuführen,
um schnell einen standfesten Ausbau zu erreichen. Gerade aufgrund
der im Tunnel-, Berg- und
Tiefbau üblicherweise
herrschenden begrenzten Platzverhältnisse besteht dabei häufig das
Problem, die Geräte
umrangieren zu müssen,
was mit erheblichem Aufwand verbunden ist. Wird zum Beispiel ein Bohrwagen
mit Lafette eingesetzt, um Anker zu setzen, muss dieser anschließend umrangiert
werden, um Platz für
ein anderes Aggregat in Form eines Spritzmanipulators zu machen,
mit dem das Gebirge dann entsprechend abgesichert werden kann.
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Damit
stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein Aggregat
zu schaffen, mit dem sich die vorgenannten Arbeiten schneller und
effektiver durchführen
lassen.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Lafette als Trägeraggregat
für einen
Spritzmanipulator zum Auftragen von Spritzbeton umrüstbar ist.
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Es
handelt sich dabei z.B. um eine auf einem Fahrzeug oder einem Vortriebsaggregat
wie einer Tunnelbohrmaschine installierte Lafette mit einem verschieblich
darauf angeordneten Bohrhammer, die nach einer überschaubaren Anzahl von Umrüstungen
als vollwertiger Spritzmanipulator oder vergleichbare Betoniereinrichtung
eingesetzt werden kann. Unmittelbar nach dem Bohren bzw. Ankersetzen kann
die Umrüstung
erfolgen, wobei vorteilhafterweise die zentralen Bauteile der Lafette
wie Bohrhammer, Vorschubsystem oder Einrichtungen zum Führen des
Bohrgestänges
auch in Zusammenhang mit dem Einsatz als Spritzmanipulator Verwendung
finden können.
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Hierzu
ist vorgesehen, dass der Spritzkopf des Spritzmanipulators beweglich
an der Stirnseite der Lafette bzw. der Spritzlanze positioniert
ist. Der Spritzkopf kann an einer Lafette oder einem ausfahrbaren
Lafettenteil angeordnet sein. Bei erstgenannter Variante können die
Arbeitsbewegungen z.B. über den
Lafettenauszug durchgeführt
werden. Bei beiden Ausführungsformen
können
ohne Einschränkung und
unter Bewahrung der erforderlichen Freiheitsgrade die für den Spritzbetrieb
erforderlichen Bewegungen und Funktionen durchgeführt werden.
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Der
Aktionsradius des erfindungsgemäßen Spritzmanipulators
wird dadurch erhöht,
dass die Lafette einen festen Lafettenteil und einen ausfahrbaren
Lafettenteil aufweist.
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Bei
Letzterem kann es sich um eine Ausführungsform der Erfindung handeln,
bei der auf der Lafette zwischen Bohrhammer und Spritzkopf eine Spritzlanze
vorgesehen ist. Diese nimmt quasi den ansonsten für das Bohrgestänge vorgesehenen
Platz ein, was konkret bedeutet, dass bei entsprechendem Verfahren
des Bohrhammers de facto durch die Spritzlanze eine Verlängerung
der Lafette in den festen und den ausfahrbaren Teil erreicht werden kann. Wird
der Bohrhammer bis zum vorderen Ende des festen Lafettenteils verfahren,
kann zusätzlich
die gesamte Länge
der Spritzlanze mit dem an der Stirnseite des an dem ausfahrbaren
Teil der Lafette angeordneten Spritzkopf ausgenutzt werden, wobei
die Spitzlanze ausreichend stabil ist, um die hier entstandenen
Kräfte
sicher aufnehmen zu können.
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In
dieser Hinsicht ist es auch hilfreich, wenn die Spritzlanze mit
dem Einsteckende des Bohrhammers, z.B. über ein Gewinde verbindbar
ist. Damit dient der Hammer gewissermaßen als Halterung, Führung und
Bindeglied für
die Kraftübertragung
auf die Spritzlanze.
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Um
bei vergleichsweise geringem Gewicht große Biegemomente auch bei ausgefahrener
Spritzlanze übertragen
zu können,
ist vorgesehen, dass die Spritzlanze ein dünnwandiges Hohlprofil aufweist. Dabei
ist insbesondere an ein rechteckiges, vorzugsweise ein quadratisches
Hohlprofil gedacht.
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Diese
geometrische Form bringt auch Vorteile in Hinblick auf eine Verdrehsicherung
mit sich, insbesondere wenn am vorderen Ende der Lafette Führungsklauen
für die
Spritzlanze vorgesehen sind. Hier gilt es, zusätzlich eine Führung an
der Vorderseite der Lafette für
die Spritzlanze und eine Verdrehsicherung zu schaffen.
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Entsprechend
ist vorgesehen, dass die Führungsklauen
korrespondierend zu dem Querschnitt der Spritzlanze ausgebildet
sind, wobei sie über
einen möglichst
großen
Abschnitt des Profils dieses umfassen. Gleitstücke sichern hier die Verschieblichkeit
der Spritzlanze in den Führungsklauen
in deren Längsachsenrichtung.
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Es
gilt, das Umrüsten
zwischen dem Bohrbetrieb der Lafette und dem Einsatz als Spritzmanipulator
möglichst
schnell bewerkstelligen zu können. Hierzu
ist ggf. im Prinzip nur die Spritzlanze mit dem an ihrem vorderen
Ende befestigten Spritzkopf mit dem Bohrhammer zu verbinden. Außerdem sollen die Bohrstahlführungen
der Schwenkarmklemme durch die angesprochenen Führungsklauen ersetzt werden
können,
es wird also weitgehend auf die Einrichtungen zum Führen des
Bohrgestänges
zurückgegriffen.
Damit dieser Wechsel einfach und schnell herbeigeführt werden
kann, sind die Führungsklauen durch
Querbolzen gesichert, die entsprechend schnell montiert und demontiert
werden können.
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Es
liegt in der Natur des Trocken- wie des Nassspritzens von Spritzbeton,
dass es gewissen Rückprall
gibt, der für
den hier beschriebenen Einsatzzweck die Funktion der Lafette weder
für den
Moment noch auf Dauer beeinträchtigen
können
soll. Daher ist daran gedacht, dass die Lafette und/oder die Spritzlanze
mit einer Schutzabdeckung versehen ist, wobei sich die Schutzabdeckung
zumindest im vorderen Bereich von Lafette bzw. Spritzlanze erstrecken
sollte. Sie verhindert, dass der Rückprall auf den Führungen
der Lafette oder auch im Bereich der Führungsklauen landet und deren
Funktion beeinträchtigt.
Stattdessen ist eine vergleichsweise einfach von dem Rückprall
zu befreiende, vorzugsweise glattwandige Schutzhaube vorgesehen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht dabei vor, dass die Schutzabdeckung aus Kunststoff hergestellt
ist. Dieses Material ist nicht nur leicht, sondern auch sehr einfach
zu säubern.
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Es
ist darüber
hinaus denkbar, dass die Schutzabdeckung mehrteilig ausgebildet
ist, wenn je nach Einsatzfall mit einem verstärkten Rückprall zu rechnen ist und
von daher die Notwendigkeit besteht, die Lafette auch über den
angesprochenen Bereich hinaus gegen Rückprall zu schützen.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Gerät für den Vortrieb
im Tunnel-, Berg- und Tiefbau geschaffen ist, das zwei Funktionen
in sich vereinigt. Im Prinzip wird ein separater Spritzmanipulator
entbehrlich, da die Bohrlafette mit wenigen Maßnahmen zu einem Spritzmanipulator
oder einer vergleichbaren Betoniereinrichtung umgerüstet werden
kann. Die auf einem entsprechenden Fahrzeug oder Vortriebsaggregat
vorhandene Lafette wird zugleich als Trägeraggregat für den Spritzmanipulator
eingesetzt, ihre Bestandteile Bohrhammer, Vorschubsystem, z. B.
Zylinder, Ketten oder Seile und Führungen werden auch für den Spritzmanipulator
eingesetzt. Neben einer Variante mit einer Lafette mit stirnseitigem
Spritzkopf, bei der die Arbeitsbewegung z.B. über den Lafettenauszug bewerkstelligt
wird, ist an eine verbesserte Ausführungsform gedacht, bei der
das Einsteckende des Bohrhammers mit einer Spritzlanze verbunden
wird, die an Stelle des Bohrgestänges
tritt. Das Vorschubsystem rund um den Bohrhammer wird dabei zum Verfahren
der Spritzlanze mit dem vorderseitigen Spritzkopf genutzt. In Zusammenhang
mit dem beweglich gelagerten Spritzkopf an der Stirnseite der Lafette
bzw. der Spritzlanze steht für
den Einsatz als Spritzmanipulator damit die komplette Kinematik
zur Verfügung,
wie sie herkömmlich
für ein
solches Aggregat benötigt
wird.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der zugehörigen
Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu
notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine
zum Spritzmanipulator umgerüstete
Bohrlafette in perspektivischer Ansicht,
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2 eine
zum Spritzmanipulator umgerüstete
Bohrlafette mit Spritzlanze in perspektivischer Ansicht,
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3 die
Lafette mit Spritzlanze, Spritzkopf und Schutzabdeckung in Seitenansicht
im eingefahrenen Zustand,
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4 die
Lafette gemäß 3 im
ausgefahrenen Zustand,
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5 den
Schnitt gemäß Linie
A-A aus 4 und
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6 den
Schnitt gemäß Linie
B-B aus 4.
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Gezeigt
ist in 1 die Variante der Erfindung mit einer Bohrlafette 1 auf
dem Lafettenträger 27,
an deren Stirnseite 7 sich der Spritzkopf 5 befindet.
Eine Schutzabdeckung 16 verhindert den Rückprall
des Betons auf die Lafette 1.
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In
den 2–6 ist
die Variante der Erfindung mit der Spritzlanze dargestellt. So zeigt 2 die
Lafette 1 auf dem Lafettenträger 27, die zu einem Spritzmanipulator 2 umgerüstet ist.
An der Stirnseite 7 der Lafette 1 befindet sich
der Spritzkopf 5, der um die Längsachse 18 der Lafette 1 und
mit weiteren Freiheitsgraden beweglich gelagert ist. Über die Spritzlanze 6,
betätigt
bzw. verschoben durch den Bohrhammer 3, kann der Spritzkopf 5 beliebig
in Längsachsenrichtung 18 verschoben
werden, um den Wirkbereich der Lafette 1 annähernd zu
verdoppeln. Die Schnittstelle 19 in Form einer Flanschplatte 28 dient
zur Verbindung mit dem jeweiligen Fahrzeug bzw. der Verlagerungskonstruktion.
Die Schutzabdeckung 16 aus Kunststoff an der Stirnseite 7 der
Lafette 1 bzw. der Spritzlanze 6 dient dazu, den
beim Trocken- wie beim Nassspritzen entstehenden Rückprall des
Spritzbetons, der die Funktion der Lafette 1 behindern
könnte,
von dieser fernzuhalten. Insbesondere gilt dies für die schienenartigen
Führungen 4 und
die Verschiebbarkeit des Bohrhammers 3 auf diesen Führungen.
Hier ist der vordere Bereich 15 der Lafette 1 durch
die Schutzabdeckung 16 gesichert ist, dieser könnte aber
auch, ggf. durch eine längere
oder mehrteilige Schutzabdeckung 16 beliebig verlängert werden,
falls dies notwendig sein sollte. Unter der hier transparent dargestellten
Abdeckung 16, die Bestandteil der Spritzlanze 6 bzw.
der Lafette 1 ist, am vorderen Ende 10 der Lafette 1 befinden
sich die Führungen
für die
Spritzlanze 6.
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In 3 ist
eine Lafette 1 in eingefahrenem und in 4 in
ausgefahrenem Zustand dargestellt. Gemäß 3 befindet
sich der Bohrhammer 3 in der eingefahrenen Position am
rückseitigen
Ende 21 der Lafette 1. Der Lafettenteil 23 und
der ausfahrbare Lafettenteil 24 in Form der Spritzlanze 6 liegen übereinander. Über die
als Schnittstelle 19 dienende Flanschplatte 28 kann
die Lafette mit einem Trägeraggregat
verbunden werden. Die Gelenke 25, 26 gewährleisten
dann die Schwenkbarkeit der Lafette 1.
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4 veranschaulicht
in Vergleich mit 3, dass der Lafettenteil 24 ausfahrbar
ist, indem durch Verfahren des Bohrhammers 3 über die
Führung 4 nach
vorne eine zusätzliche
Länge überbrückt werden
kann, so dass deutlich wird, dass mit dem erfindungsgemäßen Spritzmanipulator 2 kinematisch praktisch
keine Einschränkungen
verbunden sind.
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In
dem Schnitt durch die Lafette 1 gemäß 5 lässt sich
die Führung
der Spritzlanze gut erkennen. Die Spritzlanze 6 mit ihrem
hohlwandigen Profil 9 wird durch die Führungsklauen 11, 12 stirnseitig
der Lafette gehalten. Diese Klauen 11, 12 dienen
einerseits als Führung,
andererseits aber auch als Verdrehsicherung für die Spritzlanze 6.
Die Klauen 11, 12 liegen nahezu über den
kompletten Umfang des Profils 9 an diesem an, um die angesprochene Wirkung
auch zu gewährleisten.
Ein Wechsel der Klauen 11, 12 ist denkbar einfach
durch vorheriges Ziehen der Querbolzen 13, 14 zu
erreichen, wenn wieder eine Umrüstung
auf normalen Bohrbetrieb erreicht werden soll. Gleitstücke 17 gewährleisten
die Funktion der Führung
der Spritzlanze 6 durch die Klauen 11, 12.
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6 stellt
einen Ausschnitt dar, der die Verbindung zwischen Hammer 3 und
Spritzlanze 6 veranschaulicht. Die Spritzlanze 6 wird über das
Einsteckende 8 des Hammers 3 mit dem Vorschub
der Lafette 1 verbunden. Hier über ein Gewinde 22,
wozu vorteilhafterweise keine Umrüstung des für den Bohrbetrieb eingesetzten
Hammers notwendig ist.