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Bohrgerüst zum Schachtabteufen Die Erfindung bezieht sich auf ein
Bohrgerüst zum Abteufen von Schächten mit einem in den Schacht absenkbaren zentralen
Tragorgan, an dem eine Anzahl von radialen, zum Halten von Bohrgeräten oder Bohrmaschinen
dienenden Holmen angeordnet ist.
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Es ist bekannt, Bohrgerüste dieser Art derart zusammenklappbar auszubilden,
daß sich der Umfangsdurchmesser verringert, um ein Heben und Senken in dem Schacht
ohne seitliches Anstoßen oder Beschädigen von in dem Schacht befindlichen ortsfesten
Konstruktionen od. dgl. zu gestatten, während das Gerüst in seinem Umfang vergrößert
bzw. gespreizt werden kann, wenn es am Boden des Schachtes aufgestellt und in seine
Arbeitsstellung gebracht worden ist. Im Schacht angeordnete Arbeitsgerüste, Stufen,
Bühnen od. dgl. lassen vielfach nur einen im Verhälnis zum gesamten Schachtquerschnitt
kleinen Öffnungsquerschnitt zum Hindurchführen des Bohrgerüstes frei. Das Bohrgerüst
muß also auf einen entsprechend kleinen Durchmesser zusammenklappbar sein, trotzdem
aber eine genügende Anzahl von Bohrgeräten tragen können, um ein rasches Abteufen
des Schachtes zu ermöglichen. Wenn das Bohrgerüst am Boden des Schachtes angelangt
ist, muß es außerdem einfach und rasch auseinandergespreizt werden können, und ebenso
muß es wieder zusammengeklappt werden können, wenn es im Schacht hochgezogen werden
soll.
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Da das Bohrgerüst in seiner abgesenkten Stellung oft schlecht oder
gar nicht zugänglich ist, hat man bereits zum Spreizen und zum Zusammenklappen der
Holme besondere Antriebseinrichtungen mit Motor oder Handbetrieb vorgesehen, welche
verhältnismäßig kompliziert und teuer sind. Auch wurde bereits vorgeschlagen, zu
diesem Zweck besondere Gewichte anzubringen, die aber das Gesamtgewicht des Vorgerüstes
sehr erhöhen. Schließlich sind auch bereits Bohrgerüste mit einem zentralen Tragorgan
und hochklappbaren Doppelholmen bekannt, die aber von den Holmen getrennte anwinkelbare
Spreizstützen haben. Nach Beendigung der Bohrarbeiten müssen die Holme mit den Bohrgeräten
mit Hilfe von Handwinden zusammengelegt und nach oben eingeschwenkt werden. Zum
Spreizen der besonderen Abstützarme ist bei diesem bekannten Bohrgerüst eine besondere
Druckölpumpe mit Druckmittelzylindern erforderlich.
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Durch die Erfindung wird bezweckt, ein besonders einfaches und vollkommen
selbsttätiges Bohrgerüst zu schaffen, welches in zusammengeklapptem Zustand auf
einen geringen Durchmesser gebracht werden kann. Die Erfindung wird im wesentlichen
darin erblickt, daß ein teleskopartig zusammenschiebbares, aus einer Muffe und einer
in. letzterer gleitbaren Säule bestehendes Tragorgan mit direkt verspreizbaren Holmen
durch Verbindungsglieder derart verbunden ist, daß die beim Aufstoßen des Gerüstes
auf den Boden des Schachtes eintretende Zusammenschiebung des Tragorgans das Abklappen
und Verspreizen der Holme selbsttätig bewirkt, während die Holme an die Säule herangeklappt
werden, wenn das Tragorgan angehoben wird und die Säule unter der Wirkung des Eigengewichtes
der Einrichtung aus der Muffe herausgleitet.
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Die Holme sind drehbar an der Muffe aasgelenkt und können nach oben
oder nach unten geklappt werden. Vorzugsweise wird die Anordnung jedoch so getroffen,
daß einige Hohne nach oben klappen, während die übrigen Holme nach unten klappen.
Dadurch erhält man einen besonders geringen äußeren Umfang des Bohrgerüstes in zusammengeklapptem
Zustand. -Die Verbindungsglieder, welche zum Abstützen der abwärts klappbaren Holme
- dienen, sind vorzugsweise starr ausgebildet und drehbar mit der Säule und den
Holmen verbunden. Die Verbindungsglieder zum Halten der aufwärts klappbaren Holme
sind vorzugsweise biegsam ausgebildet und mit der Säule über Führungen auf der Muffe
verbunden. Die Länge dieser biegsamen Verbindungsglieder zwischen den Führungen
und den Holmen ist hierbei entsprechend der Stellung der Muffe auf der Säule veränderlich.
Als
solche Verbindungsglieder können Ketten oder Drahtseile verwendet werden. Die Länge
der Holme kann ebenso wie die Länge der Säule einstellbar sein.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise
veranschaulicht: Fig.1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Bohrgeriistes
in seiner Stellung am Boden eines Schachtes; Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene
Seitenansicht des Bohrgerüstes in zusammengeklapptem Zustand, und Fig. 3 zeigt schematisch
eine Draufsicht des Bohrgerüstes in zusammengeklapptem Zustand.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht das Bohrgerüst im wesentlichen
aus einer Säule 4, einer Muffe 5, aufwärts klappbaren Holmen 6, abwärts klappbaren
Holmen 7, biegsamen Verbindungsgliedern 8 und starren Verbindungsgliedern 9.
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Die Muffe 5 ist auf der Säule 4 gleitbar gelagert und hat zwei Reihen
oder Sätze von radialen Vorsprüngen oder Nasen 10, 11, weiche übereinander angeordnet
sind. An jedem Vorsprung ist ein Holm drehbar gelagert. Jeder nach unten klappbare
Holm 7 ist mittels eines Verbindungsgliedes 9 mit einem ortsfesten Kragen 12 verbunden,
der unterhalb der gleitbaren Muffe 5 auf der Säule befestigt ist. Dieser ortsfeste
Kragen 12 dient gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung der Abwärtsbewegung der
gleitbaren Muffe 5.
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Jeder Holm 6 ist mit dem ortsfesten Kragen 12 durch ein biegsames
Glied 8 in Form eines Drahtseiles oder Kabels verbunden, welches über eine von der
gleitbaren Muffe getragene Rolle 13 läuft. Diese Rolle befindet sich oberhalb des
Drehpunktes des Holmes. Das biegsame Verbindungsglied 8 läuft dann abwärts von der
Rolle zu dem ortsfesten Kragen 12.
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Beim Gebrauch wird das Bohrgerüst mit Hilfe eines Kabels herabgelassen,
welches an einem Auge 14 angehakt wird, das an der gleitbaren Muffe 5 befestigt
ist und an dessen Haltekonstruktion vorzugsweise die Rollen 13 gelagert sind.
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Während das Bohrgerüst frei im Raum aufgehängt ist, hängt die Säule
4 relativ zu der gleitbaren Muffe 5 in einer unteren Stellung, wobei sie durch die
Verbindungsglieder 9 an einer weiteren Abwärtsbewegung gehindert wird. In dieser
Stellung hält die Säule 4 die untere Reihe der Holme in zusammengeklappter Stellung.
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Gleichzeitig sind die Kabel, welche die obere Reihe der Holme tragen,
über ihre Rollen gezogen worden, um die obere Reihe der Holme nach aufwärts zusammenzuklappen,
wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
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Es sei bemerkt, daß das Bohrgerüst in dem Maße im Gleichgewicht ist,
als die unteren Holme die Säule in ihrer unteren Stellung zu halten suchen, während
die oberen Holme bestrebt sind, die Säule relativ zu der gleitbaren Muffe anzuheben.
Daraus folgt, daß das Gewicht der Säule, welches das Bohrgerüst in seine zusammengeklappte
Stellung richtet, nicht groß zu sein braucht, um das Bohrgerüst während seiner Bewegung
aufwärts und abwärts in dem Schacht stabil und sicher zusammengeklappt zu halten.
Gegebenenfalls können Sicherungsmittel verwendet werden, um das ganze Gerüst in
der zusammengeklappten Stellung zu verriegeln.. Dies kann z. B. mit Hilfe eines
Stiftes geschehen, der die Stange und das gleitbare Element in zusammengeklappter
Stellung miteinander verriegelt. Wenn das Bohrgerüst den Boden des Schachtes erreicht,
wird die Abwärtsbewegung der Säule angehalten, während die gleitbare Muffe fortfährt,
sich längs der Säule abwärtszubewegen, wodurch die unteren Holme mit Hilfe der entsprechenden
Verbindungsglieder ausgespreizt werden. Die oberen Holme spreizen sich unter der
Wirkung der Schwerkraft, wenn sich die gleitbare Muffe ihrer unteren Grenzstellung
nähert, die durch den festen Kragen 12 auf der Säule bestimmt ist. Das System ist
dann wieder im Gleichgewicht in dem Sinne, daß die Ausspreizung der unteren Holme
einer Abwärtsbewegung der gleitbaren Muffe entgegenzuwirken sucht, während die Ausspreizung
der oberen Holme eine solche Bewegung unterstützt.
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Die Bohrmaschinen, welche von den Holmen getragen werden, sind vorzugsweise
drehbar oder schwenkbar montiert, um eine Einstellung ihrer Bohrwinkel zu gestatten.
Ferner sind diese Bohrmaschinen vorzugsweise so angeordnet, daß sie auf ihren Holmen
in Längsrichtung derselben verschiebbar sind. Dadurch ist es möglich, die Anordnung
bzw. das Muster der Bohrlöcher in weiten Grenzen zu variieren. In Fig. 1. stellt
15 beispielsweise einen Gesteinsbohrerträger dar, der auf einem Holm montiert ist.
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Bei pneumatischen Bohrmaschinen werden den Bohrern Druckmittel und
Wasser durch Schläuche zugeführt, die an die Verteilerleitungen 16 und 17 angeschlossen
sind, welche in üblicher Weise in der gleitbaren Muffe 5 untergebracht sind und
die durch Schläuche gespeist werden, welche in den Schacht heruntergeführt sind.
Wenn die Bohrer elektrisch betätigt werden, verlaufen stromführende Kabel von dem
Mittelteil des Bohrgerüstes nach außen zu jeder Bohrmaschine.
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Um das Bohrgerüst am Boden des Schachtes starr in seiner Stellung
zu halten, sind die Spitzen der Holme mit Schraubenwinden 18 od. dgl. versehen.
Diese werden nach außen geschraubt, um in die Seitenwandungen des Schachtes einzugreifen.
Gemäß einer alternativen Ausbildung können die Holme selbst in ihrer Länge verstellbar
sein. Bei manchen Bohrgerüsten kann es außerdem zweckmäßig sein, eine Säule zu verwenden,
deren Länge unterhalb der unteren Bahnbegrenzung der Muffe 5 einstellbar ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen, vorzugsweise zur Anwendung kommenden
Ausführungsform der Erfindung sind die Holme symmetrisch rings um die Säule angeordnet.
Es können aber auch einige Holme ausgelassen und durch Gegengewichte ersetzt werden.
Die Anordnung der Holme hängt von den Bedingungen ab, unter denen die Bohroperationen
ausgeführt werden.
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Die vorstehend beschriebene Anordnung gestattet, das Bohrgerüst auf
einen hinreichend kleinen Gesamtdurchmesser zusammenzuklappen, so daß es durch eine
kleine Öffnung oder einen kleinen Spalt in einer Stufe, Bühne od. dgl. in dem Schacht
hindurchpaßt. Wenn das Bohrgerüst den Boden des Schachtes erreicht, sind keine Einstellungen
erforderlich. Die Holme werden automatisch gespreizt, und die vorher richtig an
den Holmen befestigten Bohrmaschinen gelangen in eine Lage, in der sie unmittelbar
mit Hilfe ihres Antriebs-Druckmittels oder des elektrischen Stromes in Tätigkeit
versetzt werden können, sobald ihre Strom- oder Druckmittelleitungen ausgelegt und
angeschlossen sind. Man kann also mit
dem Bohren ohne Verzögerung
beginnen. Die große Anzahl von Bohrmaschinen, die an dem Bohrgerüst angebracht werden
können; gestattet hohe Abteufgeschwindigkeiten. In ähnlicher Weise bringt nach der
Beendigung des Bohrvorganges ein bloßes Anheben des Bohrgerüstes dasselbe in die
für das Herausziehen erwünschte, zusammengeklappte Stellung.