DE19809773A1 - Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine teleskopierbare Bohr- und Ankersetz­ vorrichtung auf einer teleskopierbaren Lafette einer Trägervorrichtung, auf der Sohle verfahrbar oder in der Firste hängend an mindestens einer EHB-Schiene bewegbar geführt, zum schlagenden oder drehenden Bohren von Spreng- bzw. Ankerlöcher und zum Einbringen der Ankerstangen im Unter- und Übertagebetrieb.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau sind die früher manuell durchge­ führten Tätigkeiten weitgehend mechanisiert. Dieses gilt auch für das Einbringen von Ankern am Streckenumfang. Der zur Verfügung stehende Arbeits- und Parkraum ist oft begrenzt. Platzsparende und leichte Systeme sind gefragt.

Teleskopiebare Bohr- und Ankersetzvorrichtungen mit unterschiedlichem Mechanisierungsgrad sind Stand der Technik.

Bekannt sind uns Vorrichtungen, die zwecks Teleskopierung einen zweiten zusätzlichen Vorschubzylinder benötigen und weitere erforderliche Zusatzteile nicht innerhalb des eigentlichen Lafettenkörpers liegen. Da der gesamte Bohr- bzw. Ankersetzvorgang über zwei Vorschubzylinder erfolgt, ist die hydraulische Steuerung aufwendig und eine gleichmäßige Vorschubkraft nicht gewährleistet.

Die Ketten- bzw. Seilzüge sind vertikal oder horizontal angeordnet und liegen z. T. außerhalb des Lafettenquerschnittes und/oder greifen nicht mittig am Bohrgerätschlitten an. Bei nichtmittigem Kraftangriff erhöht sich der Verschleiß in der Schlittenführung. Eine in der Lafette integrierte Teleskopierung aller dazu erforderlichen Teile und mittigem Kraftangriff am Bohrgerätschlitten ist uns nicht bekannt. Durch fehlende Integrierung und Anwendung von zwei Vorschubzylindern erhöhen sich automatisch die Baumaße und das Gewicht der Bohr- und Ankersetz­ vorrichtung.

Bei den bekannten Konstruktionen sind die hintere und vordere Bohr­ stangenführung durch ein Führungs- und Verbindungsrohr miteinander verkuppelt und werden gemeinsam durch einen Schwenkmotor ein- bzw. ausgeschwenkt. Das ungeschützte, außerhalb der Lafette liegende Rohr ist besonders beim Ankerbohren steinfallgefährdet und damit repa­ raturanfällig. Außerdem sind bei den bekannten Stahlkonstruktionen bei wechselnden Lafettenlagen, besonders bei einer Drehung um 90° zwecks Bohren der Stoßlöcher, aufgrund des gewählten Lafettenquerschnittes, die Führungsflächen für die beim Vorschub gleitenden Teile unterschiedlich groß. Damit entsteht bei den geringeren Gleitflächen ein erhöhter Verschleiß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung aufzuzeigen, bei der alle zum Bohrgerätvorschub erforderlichen Teile innerhalb des gegebenen Lafettenprofils liegen und über nur einen Vorschubzylinder in Verbindung mit integrierten horizontalen bzw. und vertikalen Ketten-/Seil­ vorzügen eine gleichmäßige Vorschubkraft bei hoher Vorschubgeschwindigkeit bei einer Gesamtkonstruktion mit geringen Baumaßen und niedrigem Gewicht erzielt wird.

Die erfindungsgemäße Bohr- und Ankersetzvorrichtung, bei der die Aufgabe gelöst ist, ist im wesentlichen dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine teleskopierbare Vorschubvorrichtung für das Bohrgerät innerhalb des Lafettenkörpers voll integriert ist, wobei

• a) nur ein Vorschubzylinder, befestigt am vorderen Lafettenende, über einen horizontal angeordneten Ketten- oder Seilvorzug mit dem Bohrgerät verbunden ist und über einen weiteren vertikal angeordneten Ketten- oder Seilvorzug, der mit beiden Enden an der Teleskopvorrichtung befestigt ist, die Lafette mit dem auf dieser sich bewegenden Bohrgerät gleitend auf der Teleskopvorrichtung durch die beiden Ketten- und/oder Seilsysteme gleichzeitig, beim Einfahren des Vorschubzylinders in Bohrrichtung bis zum Erreichen der Nutzfahrlänge schiebt, oder
• b) durch einen ebenfalls alleinigen Vorschubzylinder zuerst die Lafette mit dem Bohrgerät über die Teleskopvorrichtung bis zur vorderen Bohrstangenführung geschoben wird und anschließend durch das weitere Einfahren desselben Vorschubzylinders über einen horizontal angeordneten Ketten- oder Seilvorzug das Bohrgerät auf der Lafette die gesamte Nutzfahrlänge erreicht.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke, eine teleskopierbare Vorschubvorrichtung für ein Bohrgerät innerhalb des Lafettenkörpers voll integriert zu gestalten, wird von den zwei unterschiedlichen Systemen nach 1a und 1b erreicht, die sich nur geringfügig in der Art des Bohrgerätvorschubs unterscheiden, ansonsten jedoch weitgehend gleiche Konstruktionsmerkmale aufweisen.

Beide Systeme benötigen nur einen Vorschubzylinder für die Fortbewegung des Bohrgerätes. Dabei sind alle für den Vorschub benötigten Teile im Lafettenquerschnitt integriert. Durch den Einsatz von nur einem Zylinder verringert sich die bei dem Bohrgerätvorfahren durchhängende Schlauchzahl, die bei den erforderlichen Bewegungen der kompletten Bohr- und Ankersetzvorrichtung zwecks Erreichung der Lochlage oft hinderlich ist.

Bei dem System nach 1a wird durch das gleichzeitige Vorfahren der Lafette auf der Teleskopeinrichtung durch den vertikalen Ketten-/Seil­ vorzug und dem Bohrgerät auf der Lafette durch den horizontalen Ketten-/Seilvorzug eine doppelte, gleichbleibende Geschwindigkeit und Vorschubkaft des Bohrgerätes beim Vor- und Zurückfahren erzielt. Dieses wirkt sich besonders beim Einbringen von Klebe- oder Mörtelankern aus, bei denen das Füllmaterial durch Beifügung von Schnellhärtern kurzfristig erstarrt. Der vertikale Ketten-/Seilvorzug kann in seinem Mittelteil wahlweise am Bohrgeräteschlitten oder am Vorschubzylinderrohr mittig befestigt werden.

Bei dem System nach 1b wird das auf der Lafette vorerst bewegungslos verharrende Bohrgerät zuerst mit der Lafette über die Teleskop­ einrichtung durch den Vorschubzylinder in Bohrrichtung verfahren und anschließend durch weiteres Einfahren desselben Zylinders über den horizontalen Ketten-/Seilvorzug das sich dann auch der Lafette bewegende Bohrgerät in seine Bohrendstellung gebracht.

Die folgenden Ausführungen gelten für beide Systeme.

Der horizontale Ketten-/Seilvorzug wird durch eine Umlenkvorrichtung mit Abstandshalter vor und hinter dem Bohrgerätschlitten umgelenkt. Durch die Abstandshalter wird das Maß zwischen den parallel liegenden Ketten bzw. Seilen soweit verringert, daß der Kraftangriff am Bohrgerätschlitten immer mittig ist und damit die Schlittenführung gleichmäßig belastet wird.

Alle Bohrstangenführungen, also die vordere und hintere, sind jede für sich einzeln über Zylinder soweit ausschwenkbar, daß auch beim Ankersetzen die Ankerplatte passieren kann. Ein Führungs- und Verbindungsrohr zwischen den Bohrstangenführungen ist nicht vorhanden. Damit entfallen auch die bereits beim technischen Stand beschrieben Nachteile.

Durch die spezielle Form des Lafettenquerschnittes können die gleitenden Führungen für die Teleskopvorrichtung, den Bohrgerätschlitten, die bewegbare Bohrstangenführung und die Lafettenführung derart optimal gestaltet werden, daß bei unterschiedlicher Lage der Bohr- und Ankersetzvorrichtung, die besonders beim Spreng- und Ankerbohren der Stoßlöcher unvermeidbar ist, die tragenden Flächen sich in ihrer Größenordnung ähneln und damit eine gleichmäßige, nicht einseitig wirkende Reibung mit geringem Verschleiß gewährleisten.

Der grundsätzliche Vorteil der Teleskopierbarkeit gegenüber herkömmlichen Bohr- und Ankersetzvorrichtungen besteht darin, daß die Gesamtlänge um ein Drittel reduziert wird und damit Vorteile beim Verfahren und Parken in der Strecke sowie beim Schwenken in Bohrposition bei dieser kürzeren Einrichtung entstehen. Besonders in Verbindung mit anderen Streckenvortriebsmitteln, z. B. Aufhängung innerhalb eines vorläufigen Vorort-Ausbausystems zwecks Erstellen von Anker- und/oder Sprenglochbohrungen ist eine kurze Bohr- und Ankersetzvorrichtung vorteilig.

Beim Ansetzen der Bohrungen ist jedoch wie bei nicht teleskopierbaren Lafetten die max. Gesamtlänge der Bohr- und Ankersetzvorrichtung von der zu erreichenden Bohrtiefe abhängig.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der teleskopierbaren Bohr- und Ankersetzvorrichtung ist gegenüber dem uns bekannten technischen Stand eine Neuheit, die sich besonders wie nachstehend aufgeführt hervorhebt:

• - Alle Vorschubteile sind im Lafettenquerschnitt integriert.
• - Nur ein Vorschubzylinder wird benötigt.
• - Die Vorschubkraft ist über den gesamten Bohrweg gleichmäßig.
• - Eine doppelte Vorschubgeschwindigkeit wird beim Vor- und Zurückfahren erreicht.
• - Die Querschnittsmaße sind gering und bieten damit eine optimale Bewegungsfreiheit.
• - Das verminderte Gewicht bedeutet weniger Belastung für die Trag­ konstruktion der Bohr- und Ankersetzvorrichtung.
• - Die einfache hydraulische Schaltung und weniger durchhängende Schläuche sind vorteilig.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Bohr- und Ankersetzvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wozu zunächst auf den Anspruch 1 und die nachgeordneten Ansprüche verwiesen wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen.

Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht und Draufsicht der Bohr- und Ankersetzvor­ richtung mit zwei Ketten-/Seilzügen,

Fig. 2 die Vorderansicht und Draufsicht der Bohr- und Ankersetzvor­ richtung mit einem Ketten-/Seilzug,

Fig. 3 die Seitenansicht der vorderen Bohrstangenausführung in Bohr­ stellung,

Fig. 4 die Seitenansicht der vorderen Bohrstangenführung in Anker­ stellung,

Fig. 5 die hintere Bohrstangenführung in Ankerstellung im Schnitt,

Fig. 6 der Bohrgerätschlitten mit Führung auf der Lafette im Schnitt.

Fig. 1 zeigt die komplette Bohr- und Ankersetzvorrichtung mit zwei Ketten-/Seilvorzügen (6, 7) wobei der vertikal angeordnete Ketten-/Seil­ vorzug (7) zwecks besserer Systemerkennung im oberen Teil außerhalb des Lafettenquerschnittes (1) gezeichnet ist, in Wirklichkeit aber innerhalb desselben integriert ist (s. Fig. 5 + 6).

Auf der Lafette (1) ist das Bohrgerät (2) mit dem Bohrgerätschlitten (14) und der Schlittenführung (15) bewegbar angebracht. Das Bohrgerät (2) schiebt die Bohr- und Ankerstange (3), geführt durch die Bohrstangenführungen (8, 9, 10), zum Bohren oder Ankern in das Bohrjoch. Während die vordere Bohrstangen­ führung (8) immer mit der Teleskopeinrichtung (4) fest verbunden ist, kann die hintere Bohrstangenführung (9, 10) jeweils nach Länge der Bohr­ stange (3) auf der Lafette (1) fest angebracht (9) oder auf dieser gleitend (10) verschiebbar sein.

Der Vorschub des Bohrgerätes (2) erfolgt über den Vorschubzylinder (5), der über den vertikalen Ketten-/Seilvorzug (7) die Lafette (1) auf der Teleskopvorrichtung (4) und über den horizontalen Ketten-/Seilvorzug den Bohrgeräteschlitten (14) mit dem Bohrgerät (2) gleitend auf der Lafette (1) bewegt. Durch die zwangsweise gleichzeitige Inan­ spruchnahme beider Ketten-/Seilvorzüge (6, 7) verdoppelt sich die Geschwindigkeit des Bohrgerätes (2) beim Vor- und Zurückfahren.

Der vertikale Ketten-/Seilvorzug (7) für die Lafette (1) ist an beiden Enden mit der Teleskopeinrichtung (4) verbunden, ändert über die vertikalen Umlenkvorrichtungen (12) seine Laufrichtung um 180° und ist im Mittelteil an beiden Seiten des Bohrgeräteschlittens (14) mittig befestigt.

Beim horizontalen Ketten-/Seilvorzug (6) wird die Laufrichtung über die Umlenkvorrichtungen mit Abstandshalter (11) um 180° verändert. Die Abstandshalter verringern das Maß zwischen den parallel liegenden, entgegengesetzt laufenden Ketten oder Seilen soweit, daß der Kraftangriff am Bohrgerätschlitten (14) immer mittig ist. Die Umlenkvorrichtungen (11) sind im Lafettenquerschnitt (1) fest installiert.

Am Lafettenende befindet sich eine mitfahrende Schlauchführung (16). Die Verbindung der Lafette (1) zum Trägergerät wird über die Lafetten­ aufnahme (17) hergestellt. Zwecks Festlegung des Bohransatzes dient der Teleskop-Lafetten-Fixierdorn (19).

Fig. 2 entspricht bis auf den unterschiedlichen Vorschubvorgang des Bohrgerätes (2) in allen anderen Punkten der Beschreibung von Fig. 1.

Anstatt über zwei Ketten-/Seilvorzüge (6, 7) findet hier der Bohr­ gerätvorschub zuerst durch das Vorschieben der Lafette (1) mit dem darauf bewegungslos liegenden Bohrgerät (2) gleitend auf der Teleskop­ vorrichtung (4) durch den Vorschubzylinder (5) statt. Anschließend verfährt derselbe Zylinder (5) über den horizontalen Ketten-/Seilvorzug das sich dann auf der Lafette (1) bewegende Bohrgerät (2).

Fig. 3 und 4 zeigen in Seitenansicht die vordere Bohrstangenführung (8) in Bohr- bzw. Ankerstellung. Durch einen Zylinder (20) kann die Bohrstangenführung (8) soweit ausgeschwenkt werden, daß beim Ankereindrehen auch die Ankerplatte (21) passieren kann. Die Bohrstangenführung (8) ist mit der Teleskopvorrichtung (4) fest verbunden. Weiterhin sichtbar sind die Lafettenführung (17) und die Lafettenaufnahme (18) für das Trägergerät.

Aus Fig. 5 ersehen wir die hintere, gleitende Bohrstangenführung (10) durch einen Zylinder (20) ausgeschwenkt mit ausreichend Raum zum Durchfahren der Ankerplatte (21). Die Teleskopvorrichtung (4) mit -führung (13) in der Lafette (1) sowie die Lage des Vorschubzylinders (5) und die Lafettenaufnahme (18) einschließlich ihrer Führung (17) sind im Schnitt zu erkennen. Ebenfalls sichtbar sind der horizontale und vertikale Ketten-/Seilvorzug (6, 7) und die horizontale Umlenkvorrichtung mit Abstandshalter (11), alle im Lafettenquerschnitt (1) integriert.

Fig. 6 zeigt uns im Schnitt den Bohrgerätschlitten (14) mit Schlittenführung (15) und dem Bohrgerät (2). Zu sehen ist ebenfalls die Lage des Vorschubzylinders (5) innerhalb der Lafette (1), den inte­ grierten horizontalen und vertikalen Ketten-/Seilvorzug (6, 7) sowie die Lafettenaufnahme (18) und die Lafettenführung (17).

Bezugszeichenliste

1

Lafette

2

Bohrgerät

3

Bohr- und Ankerstange

4

Teleskopvorrichtung

5

Vorschubzylinder

6

Horizontaler Ketten-/Seilvorzug für Bohrgerät

7

Vertikaler Ketten-/Seilvorzug für Lafette

8

Vordere Bohrstangenführung, festliegend

9

Hintere Bohrstangenführung, festliegend

10

Hintere Bohrstangenführung, gleitend mit Führung in der Lafette

11

Horizontale Umlenkvorrichtung mit Abstandshalter

12

Vertikale Umlenkvorrichtung

13

Teleskopführung

14

Bohrgerätschlitten

15

Schlittenführung

16

Schlauchführung, mitfahrend

17

Lafettenführung

18

Lafettenaufnahme

19

Teleskop-Lafetten-Fixierdorn

20

Zylinder zum Ausschwenken der Bohrstangenführung

21

Ankerplatte

Claims (7)

1. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung auf einer teleskopierbaren Lafette einer Trägervorrichtung, auf der Sohle verfahrbar oder in der Firste hängend an mindestens einer EHB-Schiene bewegbar geführt, zum schlagenden oder drehenden Bohren von Spreng- bzw. Ankerlöcher und zum Einbringen der Ankerstangen im Unter- und Übertagebetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß eine teleskopierbare Vorschubeinrichtung für das Bohrgerät (2) innerhalb des Lafettenkörpers (1) voll integriert ist, wobei

• a) nur ein Vorschubzylinder (5), befestigt am vorhandenen Lafettenende (1), über einen horizontal angeordneten Ketten- oder Seilvorzug (6) mit dem Bohrgerät (2) verbunden ist und über einen weiteren vertikal angeordneten Ketten- oder Seilvorzug (7), der mit beiden Enden an der Teleskopvorrichtung (4) befestigt ist, die Lafette (1) mit dem auf dieser sich bewegenden Bohrgerät gleitend auf der Teleskopvorrichtung (4) durch die beiden Ketten- und/oder Seilsysteme (6 + 7) gleichzeitig, beim Einfahren des Vorschubzylinders (5) in Bohrrichtung bis zum Erreichen der Nutzfahrlänge schiebt, oder
• b) durch einen ebenfalls alleinigen Vorschubzylinder (5) zuerst die Lafette (1) mit dem Bohrgerät (2) über die Teleskopvorrichtung (4) bis zur vorderen Bohrstangenführung (8) geschoben wird und anschließend durch das weitere Einfahren desselben Vorschubzylinders (5) über einen horizontal angeordneten Ketten- oder Seilvorzug (6) das Bohrgerät (2) auf der Lafette (1) die gesamte Nutzfahrlänge erreicht.

2. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 1a, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Ketten-/Seilvorzug (7) in seinem Mittelteil am Bohrgerätschlitten (14) mittig befestigt ist.

3. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 1a, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Ketten-/Seilvorzug (7) in seinem Mittelteil am Vorschubzylinder (5) mittig befestigt ist.

4. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Ketten-/Seilvorzug (6) durch eine Umlenkvorrichtung mit Abstandshalter (11) vor und hinter dem Bohrgerätschlitten (14) umgelenkt wird.

5. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem horizontalen Ketten-/Seilvorzug (6) der Kraftangriff am Bohrgerätschlitten (14) mittig liegt.

5. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere und hintere Bohrstangenführung (8, 9, 10) jede für sich über einen Zylinder (20) ausgeschwenkt werden.

7. Teleskopierbare Bohr- und Ankersetzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die spezielle Form des Lafettenquerschnittes (1) die gleitenden Führungen für Teleskop (13), Bohrgerätschlitten (14), hintere Bohrstangenführung (10) und Lafettenführung (17) eine optimale Gleit- und Führungsfläche bei unterschiedlicher Lafettenlage bieten.