DE1239259B

DE1239259B - Driving chisel for driving apart rock masses prepared with boreholes

Info

Publication number: DE1239259B
Application number: DE1965D0048778
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dahmen
Original assignee: WILHELM DAHMEN TAUCH und SPREN
Current assignee: WILHELM DAHMEN TAUCH und SPREN
Priority date: 1965-11-29
Filing date: 1965-11-29
Publication date: 1967-04-27

Description

Treibmeißel für das Auseinandertreiben von mit Bohrlöchern vorbereiteten Felsmassen Die Erfindung betrifft Mittel zur Entfernung von Felsmassen, vor allem von Unterwasserfels, der durch seine Struktur und Shorehärte mit üblichen Bearbeitungsmitteln nicht zu brechen ist. Dies trifft z. B. zu auf Granit in großen Formationen und in unverwittertem Zustand. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ein Treibmeißel vorgesehen ist, der in seinem unteren Teil mit mindestens einem dem benachbarten Bohrloch und damit der Richtung größter Felsschwächung zugewandten Brechnocken und in seinem oberen Teil mit einem von der stehenbleibenden Felsmasse weggerichteten Brechnocken versehen ist.Drifting chisel for driving apart prepared with boreholes Rock masses The invention relates primarily to means for removing rock masses of underwater rock, which by its structure and Shore hardness with common processing agents cannot be broken. This applies e.g. B. to on granite in large formations and in unweathered condition. The invention solves this problem in that a driving chisel is provided, which in its lower part with at least one of the neighboring Borehole and thus the direction of the greatest rock weakening facing breaker cams and in its upper part with one directed away from the standing mass of rock Breaking cam is provided.

Die vorliegende Erfindung ist zwar etwas aufwendiger als die meisten üblichen Mittel, sie hat aber den Vorteil, daß sie insbesondere da zur Anwendung kommen kann, wo ein Sprengen mit Sprengstoff wegen der durch die Detonationswellen bzw. Erschütterungen möglichen Gefährdung von Gebäuden, Kaimauern, Brücken, Turbinen u. dgl. grundsätzlich untunlich und zumeist verboten ist.The present invention is somewhat more complex than most usual means, but it has the advantage that it is used in particular there where a blasting with explosives can come about because of the detonation waves and vibrations can pose a risk to buildings, quay walls, bridges, and turbines and the like is fundamentally impractical and mostly prohibited.

Durch die neue Einrichtung erfolgt die Felsabtrennun- in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Arbeitsstufen. wobei also zunächst im wesentlichen parallel zu einer stehenbleibenden Felswand eine Vortrennung erfolgt, während beim weiteren Eintreiben durch den gleichen Meißel das vorgeschwächte Felsstück vom stehenbleibenden Felsen weggedrückt und dadurch beseitigt wird.The new facility means that the rock is separated in two immediately successive stages of work. so initially essentially parallel A pre-separation is made to a stationary rock wall, while the further one Using the same chisel, drive in the weakened piece of rock from the remaining one Pushing away rocks and thereby eliminating them.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden in der unteren Höhenlage zwei einander im wesentlichen gegenüberliegende Nocken vorgesehen, die in einer Reihe vorgebohrter Löcher auf die Schwächungsstellen zu den benachbarten Bohrlöchem hin gerichtet sind.In a preferred embodiment, in the lower altitude two substantially opposite cams provided in a Row of pre-drilled holes on the weakening points to the neighboring drill holes are directed towards.

Je nach der Härte und Sprengfähigkeit des Felsens kann der Treibmeißel von Bohrloch oder bei sc!iwäcb erem Gestein auch unter jeweiligem Auslassen eines oder mehrerer Bohrlöcher eingebracht werden.Depending on the hardness and blastability of the rock, the chisel can from the borehole or, in the case of sc! iwäc erem rock, also by omitting one or several drill holes are drilled.

Für den Durchmesser des Tragineißels hat sich bei üblichem Gestein ein Wert von 60 bis 100 mm und für den Abstand zwischen den unteren und den oberen Nocken ein Wert von 100 mm als vorteilhaft erwiesen. Weiterhin ist es zweckmäßig, den Meißel so auszubilden, daß der untere in einiger Entfernung vom Meißelende angebrachte Brechnocken nach dem Eintreiben in die vorbereiteten, gegenüber der Sollsohle entsprechend unterbohrten Bohrlöcher sich noch unterhalb der Sollsohle befindet. Dadurch wird erreicht, daß alles Gestein über der Sollsohle mit Sicherheit im gewünschten Maß erfaßt und entfernt wird. Da die Brechnocken bei der Treibarbeit besonders stark beansprucht sind, sollen sie aus Panzerstahl bestehen. Sie können durch Auftragsschweißung noch eine zusätzliche Verstärkung erhalten, die bei Ab- nutzung erneuert und wieder geschliffen wird. Ein solcher Brechnocken besitzt dadurch eine fast unbegrenzte Lebensdauer.For the diameter of the Tragineißels a value of 60 to 100 mm has at conventional rock and mm for the distance between the lower and the upper cams a value of 100 found to be advantageous. Furthermore, it is useful to design the chisel so that the lower breaker cam, which is attached some distance from the end of the chisel, is still below the desired base after being driven into the prepared boreholes, which are correspondingly under-drilled with respect to the target base. This ensures that all of the rock above the target level is reliably grasped and removed to the desired extent. Since the breaker cams are particularly stressed during the driving work, they should be made of armored steel. You can by build yet received an additional gain that renewed in wear and tear and is ground again. Such a breaker cam therefore has an almost unlimited service life.

Das neue Verfahren bringt es mit sich, daß zwischen den Bohrlöchern nach dem Eintreiben und wieder Entfernen der Meißel gewisse Felsrestspitzen stehenbleiben, die mit der reinen Meißelarbeit nicht zu beseitigen sind. Zu ihrer Entfernung ist ein besonderer Egalisierungsmeißel vorgesehen, der aus einer an einem Schaft, z. B. mittels Knotenblechen befestigten Meißelplatte besteht, die unterseits ein Feld von parallelen, aber gegeneinander versetzten Meißelschneiden enthält. Dieses Werkzeug gestattet eine schnelle Einebnung der noch vorhandenen Vorsprünge bis zum gewünschten Maß.The new method entails that between the boreholes after driving in and removing the chisels, certain rock remnants remain, which cannot be removed with pure chiselling. To their removal is a special leveling chisel is provided, which consists of a on a shaft, for. B. by means of gusset plates attached chisel plate, the underside of a field of parallel, but staggered chisel cutting edges. This tool allows a quick leveling of the remaining protrusions up to the desired one Measure.

Als Träger für die Treibmeißeleinrichtung wird zweckmäßig ein am Boden festgestempeltes Schwimmfahrzeug verwendet.As a support for the driving chisel device, a on the ground is expedient stamped floating vehicle used.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren noch näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Querschnitt eines Treibmeißels gemäß der Erfindung' F i g. 2 die Seitenansicht zu F i g. 1, F i g. 3 einen Querschnitt durch ein zu beseitigendes Felshindemis mit Bohrlöchern, # i g. 4 die Draufsicht auf den Fels nach F i g. 3, # i g. 5 einen Ausschnitt aus einem Fels besonderer Härte mit Kernbohrlöchern, F i g. 6 die Draufsicht auf den Fels nach F i g. 5, F i g. 7 einen Felsteil in Seitenansicht mit eingesetztem Treibmeißell F i g. 8 die Draufsicht auf ein Felsstück mit Bohrlöchern mit in einem Bohrloch eingesetztem Treibmeißel, F i g. 9 die Seitenansicht eines Flächenmeißels, F i g. 10 die Unteransicht eines Flächenmeißels nach F i g. 9, F i 11 eine um 90' gegenüber F i g. 9 versetzte Seitenansicht des Unterteiles eines Flächenmeißels nach F i 9 und 10. The invention is explained in more detail with reference to the figures. It shows F i g. 1 shows the cross section of a driving chisel according to the invention . 2 shows the side view of FIG. 1, Fig. 3 shows a cross section through a rock obstacle with boreholes to be removed, # i g. 4 the top view of the rock according to FIG. 3, # i g. 5 shows a section from a rock of particular hardness with core drill holes, FIG. 6 shows the top view of the rock according to FIG. 5, Fig. 7 shows a rock part in side view with inserted driving chisel F i g. 8 the top view of a piece of rock with boreholes with a driving chisel inserted in a borehole, FIG . 9 shows the side view of a surface chisel, FIG. 10 shows the bottom view of a flat chisel according to FIG . 9, F i 11 one at 90 ' compared to F i g. 9 offset side view of the lower part of a surface chisel according to FIGS. 9 and 10.

In den F i g. 1 und 2 ist 1 ein stabförmiger, am Vorderende l' sich keaelstumpfartig verjüngender Treibmeißelschaft mit einem oberen Brechnocken 2 und zwei unteren Brechnocken 3, die gegenüber den oberen Brechnocken nach links und rechts um je 90' versetzt und etwa 100 mm tiefer als jener angeordnet sind.In the F i g. 1 and 2, 1 is a rod-like, 'is keaelstumpfartig tapered blowing chisel shank with an upper breaking cam 2 and two lower refractive cam 3 which is opposite to the upper breaking cam to the left and right by 90' than that are arranged at the front end l was added and about 100 mm deep .

Zur technischen Durchführung der Beseitigung einer Felsmasse werden gemäß F i g. 3 und 4 in die Felsmasse 4 eine Anzahl zylindrischer Bohrungen 5 eingebracht, die mit ihrem unteren Teil 6 bis in die Fel'ssohle hineinreichen. Die Bohrlöcher besitzen einen Durchmesser von 60 bis 100 mm je nach Festigkeit des Felsens und in geeignetem Abstand voneinander, der ebenfalls von der Härte bzw. Absprengbarkeit des Felsens abhängt. Die Bohrlöcher 5 sind in parallelen Reihen angeordnet, um bestimmte Schwächungslinien für den anstehenden Fels zu schaffen.For the technical implementation of the removal of a rock mass, according to F i g. 3 and 4 a number of cylindrical bores 5 are made in the rock mass 4, the lower part 6 of which extends into the rock bottom. The boreholes have a diameter of 60 to 100 mm depending on the strength of the rock and at a suitable distance from one another, which also depends on the hardness or blastability of the rock. The boreholes 5 are arranged in parallel rows in order to create certain lines of weakness for the existing rock.

Für das Auseinandertreiben der so vorbereiteten Felsmassen wird der in F i g. 1 und 2 dargestellte dern Bohrloch angepaßte Treibmeißel 1 nacheinander vom Ende des Felsstückes angefangen in die einzelnen Bohrlöcher eingetrieben, wobei die unteren Brechnocken 3 jeweils so ausgerichtet werden, daß sie auf die Schwächun-Sstellen zu den benachbarten Bohrlöchern hin gerichtet sind. Je nach Festigkeit des Felsens müssen alle oder unter überspringen nur ein Teil der Löcher einer Reihe hintereinander mit dem Treibmeißel bearbeitet werden, wobei die Brücken zwischen den Löchern entlang der Lochreihe aufbrechen und zertrümmert werden und zugleich durch den oberen Brechnocken kleinere oder größere Felsstücke von der stehenbleibenden Wand weggebrochen werden (vgl. F i g. 7 und 8). Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, sind die -unteren zuerst in das Bohrloch eingeführten Brechnocken für die Zertrümmerung der seitlichen, von Bohrloch zu Bohrloch stehengebliebenen Brücken vorgesehen. Der obere Brechnocken zwingt dann die jetzt noch vor der Bohrreihe stehende Vorgabewand, die ja inzwischen durch den oder die vorhergehenden Brechnocken in Längsrichtun- der Lochreihe aetrennt wurde, zum Reißen. Der Vorteil C, dieser Brecheinrichtung t2 besteht darin, daß beim Eintreiben des Meißels zwangläufig zwei Arbeitsgänge den Brechvorgang durchführen, so daß die Schlagkraft des Hammers beim Lösen der Vora - ößte Energie benötigt wird, "abewand, wofür die gr voll aus-enutzt werden kann. Der erfindungsgemäße Unterwasserfels-Treibmeißel ist im oberen Teil absichtlich mit nur einem Brechnocken 2 versehen, damit der Rücken des Meißels sich im Bohrloch voll wirksam abstützen kann, während an der gegenüberliegenden Seite die Bohrlochwand durch den Nocken ein-ekerbt wird. Die nicht daraestellte Meißelhalterung im Schlaggerät ist so aus 'gebildet, daß ein Verdrehen des Meißels im Bohrloch unmöglich ist, außerdem kann die Stellung des Meißels von über Wasser her jederzeit überprüft werden. In denjenigen Fällen, in denen auf Grund der Felsstruktur bzw. -härte auch das bisher beschriebene Verfahren noch nicht ausreicht, kann ein etwas abgewandtes, Verfahren Anwendung finden, wie es in den F i tal. 5 und 6 veranschaulicht ist. Hierbei werden statt einfacher Bohrungen Kernbohrungen 7 eingebracht, deren Anzahl sich wiederum nach der Felshärte richtet. Auch diese Bohrungen sind in Reihen angeordnet. In die stehengebliebenen Keine 8 werden C el zylindrische Bohrungen 5 ähnlich dem Beispiel nach F i 3 und 4 eingebracht und in letztere der Treibmeiß,cl 1 eingetrieben, um di.- Kerne züi zertrüntmern. Auch bei diesem Verfahren muß das Treibloch zur Aufnahme des Meißels unterbohrt werden, um ein Ausweichen des Meißels bei nachfolgender Zertrümmeruno, zu verhüten.For driving apart the rock masses prepared in this way, the method shown in FIG. 1 and 2 shown dern borehole adapted chisel 1 successively starting from the end of the rock and driven into the individual boreholes, the lower breaker cams 3 are each aligned so that they are directed towards the weakening points to the adjacent boreholes. Depending on the strength of the rock, all or just some of the holes in a row have to be worked on one after the other with the driving chisel, whereby the bridges between the holes along the row of holes break open and are shattered and at the same time smaller or larger pieces of rock are removed from the remaining one by the upper breaker cam Wall can be broken away (see Fig. 7 and 8). As can be seen from the drawing, the lower breaker cams, which are first introduced into the borehole, are intended for breaking up the lateral bridges that have remained standing from borehole to borehole. The upper breaker cam then forces the default wall, which is now still in front of the drilling row, which in the meantime has been separated in the longitudinal direction of the row of holes by the preceding breaker cam or cams. The advantage C, of this breaking device t2, is that when driving in the chisel, the breaking process must be carried out in two steps, so that the impact force of the hammer is required when loosening the advance - the greatest energy, for which the maximum energy can be fully utilized The underwater rock drifting bit according to the invention is deliberately provided in the upper part with only one breaker cam 2 so that the back of the bit can be fully supported in the borehole, while on the opposite side the borehole wall is notched by the cam The impact device is designed in such a way that it is impossible to twist the chisel in the borehole, and the position of the chisel can be checked at any time from above water If the procedure is not sufficient, a somewhat different procedure can be used, as described in the F i tal. 5 and 6 is illustrated. Here, instead of simple bores, core bores 7 are introduced, the number of which in turn depends on the hardness of the rock. These holes are also arranged in rows. C el cylindrical bores 5 similar to the example according to F i 3 and 4 are made in the remaining no 8 and the driving chisel, cl 1 is driven into the latter in order to break up the cores. In this process, too, the drive hole for receiving the chisel must be drilled underneath in order to prevent the chisel from deviating in the event of subsequent shattering.

Die Brechnocken 2, 3 der verwendeten Treibmeißel 1 bestehen aus Panzerstahl und können durch Auftragsschweißung noch eine zusätzliche Verstärkung erhalten. Abgenutzte Brechnocken werden durch Auftragsschweißungen erneuert und danach zurechtgeschliffen.The breaker cams 2, 3 of the driving chisels 1 used are made of armored steel and can receive additional reinforcement through build-up welding. Worn breaker cams are renewed by build-up welding and then ground to size.

Als Rammhämmer kommen 2 bis 5 t schwere Schlaaaeräte zum Einsatz. Sie werden von fahrbaren Bohr- und Meißelbühnen von einem fest stempelbaren Schwimmfahrzeug getragen. Dies ist wichtig damit sichergestellt wird, daß die Löcher sauber in einer Reihe und in richtigen Abständen gebohrt werden und der Treibmeißel auch jeweils genau in die vorgefertigten Bohrlöcher eingebracht werden kann. Bei einfach verankerten Bohr- und Meißelflößen bewirken Strömung, Wellengang und Sog anderer vorbeifahrender Schiffe immer wieder Positionsveränderungen. Es ist dann sehr zeitraubend, schwierig und auch kostspielig, die Bohrlöcher wieder auszumachen und die Treibmeißelbühne auszurichten, um den Treibmeißel richtig einzuführen.2 to 5 t heavy hammers are used as pile drivers. They are carried by mobile drilling and chisel platforms from a permanently stampable floating vehicle. This is important so that it is ensured that the holes are drilled cleanly in a row and at the correct intervals and that the driving chisel can also be inserted precisely into the pre-drilled holes. In the case of simply anchored drill rafts and chisel rafts, currents, waves and suction of other passing ships repeatedly cause changes in position. It is then very time consuming, difficult and also expensive to rediscover the boreholes and to align the chisel stage in order to properly insert the chisel.

Gewöhnlich bleiben nach dem Einsatz des Treibmeißels, wie durch anschließende Peilung festzustellen, noch kleinere Unebenheiten der Felsoberfläche zurück, die ein neues Anbohren nicht rechtfertigen würden. Um diese Reststellen ebenfalls zu beseitigen, wird ein Egalisierungsmeißel verwendet, wie er in den F i g. 9 und 10 dargestellt ist. Er besteht aus einem Schaft 11, an welchem unten eine Meißelplatte 12 mit Meißelspitzen bzw. parallel ausgerichteten, aber gegeneinander versetzten -schneiden 13 angesetzt ist. Zur weiteren Abstützung sind Knotenbleche 14 zwischen Schaft 11 und Meißelplatte 12 vorgesehen. Spülkanäle 15 sorgen für die Entfernung der anfallenden kleineren und größeren Brocken. Die neue Einrichtung hat sich in der Praxis hervorragend bewährt.Usually, after the use of the driving chisel, as can be determined by a subsequent bearing, there are still minor unevenness of the rock surface that would not justify a new drilling. In order to also remove these residual spots, a leveling chisel is used, as shown in FIGS . 9 and 10 is shown. It consists of a shaft 11 on which a chisel plate 12 with chisel points or cutting edges 13 which are aligned parallel but offset from one another is attached at the bottom. For further support, gusset plates 14 are provided between the shaft 11 and the chisel plate 12. Flushing channels 15 ensure the removal of the smaller and larger lumps that arise. The new facility has proven itself excellently in practice.

Claims

Claims: 1. Drifting chisel for driving apart rock masses prepared with boreholes, d a - characterized in that it is provided in its lower part with at least one breaker cam facing the adjacent borehole and in its upper part with a breaker cam pointing away from the remaining rock mass.

2. Driving chisel according to claim 1, characterized in that, in the presence of a central and two adjacent boreholes, the bit to be driven into the central borehole in the lower part has two substantially opposite cams which are directed towards the weakening points to the adjacent boreholes. 3. Driving chisel according spoke 1 and 2, characterized in that the diameter of the driving chisel is 60 to 100 mm and the distance between the lower and the upper cams is around 100 mm. 4. Driving chisel according to claim 1 to 3, characterized in that the chisel is designed so that the lower, attached at some distance from the chisel end breaker cam (3) after driving into the prepared, opposite the target base correspondingly underdrilled holes (6) is below the target level. 5. Driving chisel according to claim 1 to 4, characterized in that the breaker cams are made of armored steel and are given an additional reinforcement by build-up welding, which is renewed and ground when worn. 6. Driving chisel according to claim 1 to 5, characterized al supply of rock residue characterized in that a leveling chisel is provided to set aside, which consists of a on a shaft, for. B. by means of gusset plates, there is a chisel plate, which contains a field of parallel, but mutually offset chisel cutting edges on the underside. 7. Driving chisel according to claim 1 to 6, characterized in that a floating vehicle firmly stamped on the ground serves as a carrier for the driving chisel device.