DE19957903A1 - Bohr- und Ankersetzgerät mit als Führungen ausgebildeten Grippern - Google Patents
Bohr- und Ankersetzgerät mit als Führungen ausgebildeten GrippernInfo
- Publication number
- DE19957903A1 DE19957903A1 DE19957903A DE19957903A DE19957903A1 DE 19957903 A1 DE19957903 A1 DE 19957903A1 DE 19957903 A DE19957903 A DE 19957903A DE 19957903 A DE19957903 A DE 19957903A DE 19957903 A1 DE19957903 A1 DE 19957903A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- boring bar
- gripper
- anchor
- anchor rod
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 79
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/20—Combined feeding from rack and connecting, e.g. automatically
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Eine Vorrichtung 1 kann zum Herstellen von Spreng- oder Ankerbohrungen ebenso wie zum Setzen von Ankern eingesetzt werden. Dabei wird das Verhältnis zwischen Lafettenlänge und Nutzbohrtiefe optimal ausgenutzt, da die Gripper 8 zusätzlich als Führungen für Bohrstange 4 oder Ankerstange 5 ausgebildet sind, sodass eine Umrüstung des Gerätes zwischen verschiedenen Arbeitsgängen nicht notwendig ist. Die Gripper 8 sind aus der Bohrachse 7 herausschwenkbar, sodass die Vorschubeinheit 3 bis unmittelbar an das Gebirge 10 herangefahren werden kann. Die Vorrichtung ist mit einer Steuerungseinheit 9 ausgerüstet, in der die verschiedenen einstellbaren Arbeitsgänge und Funktionen des Grippers 8 in einer Kulisse 12 zwangsgeführt sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlöchern und
zum Setzen von Ankern in das umgebende Gebirge, dessen Vorschubeinheit auf einer
Lafette verschieblich angeordnet und über einen Adapter mit der Bohrstange bzw. der
Ankerstange verbindbar ist und mit die Bohrstange bzw. die Ankerstange in der Bohr
achse positionierenden Grippern, welche aus der Bohrachse heraus schwenkbar sind.
Es sind Geräte bekannt, die sowohl zum Bohren von Spreng- oder Ankerlöchern
als auch zum Setzen der Anker eingesetzt werden können. Für die unterschiedlichen
Vorgänge und Arbeitsabläufe sind allerdings umfangreiche Umbaumaßnahmen an dem
Gerät durchzuführen. Dazu weisen die Geräte Gripper auf, mit denen Bohrstangen oder
Anker fixiert und in die jeweilige Position verschwenkt werden können. Die Gripper
klemmen Bohr- oder Ankerstange ein und werden in die Bohrachse verschwenkt, so
dass sie mit der Vorschubeinheit verbunden werden können. Zur Führung von Bohr-
oder Ankerstange bei Einsatz der Vorschubeinheit zur Herstellung des Spreng- oder
Bohrlochs oder zum Einbringen des Ankers werden spezielle Führungsbauteile verwen
det, welche Bohr- oder Ankerstange umschließend ausgebildet sind. Abgesehen von den
Nachteilen, die damit verbunden sind, dass das Gerät für diesen Vorgang speziell mit
Führungen umzurüsten ist, besteht ein erheblicher Nachteil dieser Technik darin, dass
die Vorschubeinheit niemals bis an das Gebirge herangefahren werden kann, weil die
Führung zwischen Vorschubeinheit und Gebirge die für das Verfahren der Lafette zur
Verfügung stehende Länge stark einschränkt. Bei jedem Arbeitsgang wird also der
durch die Führung eingenommene Platz verschenkt. Eine solche Bohrvorrichtung ist
beispielsweise aus der WO97/45621 bekannt. Mit einer hohen Verletzungsgefahr ist es
dabei verbunden, dass im Gefahrenbereich der Bohrachse hantiert werden muss, wenn
auf den jeweiligen Bohrbetrieb bzw. auf den Ankersetzbetrieb umgerüstet wird. Hierzu
sind die Führungen an- oder abzubauen. Dabei ist es zudem von Nachteil, dass ein
weiterer notwendiger Umrüstvorgang darin besteht, dass bei Einbringen eines Ankers
der auch als Leyner bezeichnete Adapter mit einem speziellen Ankersetzschlüssel aus
gerüstet werden muss, damit die Drehmomente von der Vorschubeinheit auf die Anker
stange übertragen werden können. Dieser Ankersetzschlüssel muss gelöst und entfernt
werden, wenn das Gerät wieder auf Bohrbetrieb umgestellt wird.
Der Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, ein Bohr- und Ankersetzgerät zu
schaffen, bei dessen Einsatz das Verhältnis zwischen Lafettenlänge und Nutzbohrtiefe
optimal ist und das für das Sprenglochbohren ebenso wie für Bohren von Ankerbohrun
gen und das Setzen von Ankern ohne Umrüstarbeiten einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mindestens ein Gripper zusätzlich als
Führung für die Bohrstange und die Ankerstange ausgebildet ist.
Die Gripper werden sowohl als Greifer und Positionierungsmittel für Bohr- und
Ankerstangen als auch als Führung für diese während des Fertigens des Bohrlochs oder
des Einbringens des Ankers in das Bohrloch verwendet. Der Einsatz separater Füh
rungsmittel kann daher entfallen. Eine optimale Ausnutzung des Verhältnisses zwischen
Lafettenlänge und Nutzbohrtiefe wird dadurch erreicht, dass aufgrund der zusätzlichen
Führungsfunktionen des Grippers bzw. des Entfallens einer speziellen Führung dieser
aus der Bohrachse herausgeschwenkt werden kann, wenn die Vorschubeinheit entspre
chend nahe an das Gebirge herangefahren ist. Folglich wird die gesamte Länge der
Lafette ausgenutzt, zumal die vordere Lagerung der Lafette von der als Schlag-
und/oder Drehwerk ausgebildeten Vorschubeinheit noch überfahren werden kann. Ein
aufwendiges Umrüsten zwischen den Bohrvorgängen und dem Ankersetzen ist vorteil
hafterweise nicht mehr notwendig, da der Bedienungsablauf automatisiert ist und ein
Einsetzen von Bohrstange oder Anker von Hand entfällt. Das gefährliche Hantieren im
Bereich der Bohrachse ist hinfällig. Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung ist über den
Einsatz als Sprengloch-, Ankerbohrungs- und Ankersetzgerät hinaus auch ohne spezielle
Umbauarbeiten für den Einsatz beim Verlängerungsbohren verwendbar. Dabei werden
die Gripper gewissermassen als Einstangenmagazin verwendet, so dass jeweils zwei
Bohrstangen in einem Arbeitsgang eingesetzt werden können.
Der Gripper kann in seiner eingeschwenkten Position vorteilhafterweise zwei
verschiedene Funktionen einnehmen. Dies ist zu einem die, in der das zangenartig
ausgebildete, Bohrstange bzw. Ankerstange aufnehmende Maul des Grippers in eine
Bohrstange bzw. Ankerstange einklemmende Position einstellbar ist. Auf diese Weise
wird die Bohr- oder Ankerstange gehalten und kann aus der Bohrachse bzw. in die
Bohrachse geschwenkt werden. Die Gewindeverbindung zwischen Vorschubeinheit und
Bohrstange kann gelöst werden, während die Bohrstange im Maul des Grippers fixiert
ist.
Die führende Position sieht vor, dass das zangenartig ausgebildete, Bohrstange
bzw. Ankerstange aufnehmende Maul des Grippers in eine minimal geöffnete, ein Füh
ren von Bohrstange bzw. Anker in Richtung von deren Längsachse ermöglichende
Position einstellbar ist. In dieser Position wirken die Gripper als Bohr- bzw. Anker
stangenführung. Dabei ist die Führung vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass Bohr-
oder Ankerstange durch das Maul des Grippers umfasst werden, welches sich um Bohr
stange oder Ankerstange schließt, sodass von der Klemmfunktion auf denkbar einfache
Weise auf die Führungsposition umgeschaltet werden kann, weil lediglich das Maul des
Grippers etwas zu öffnen oder zu schließen ist, um diese Wirkung zu erreichen. Ein
aufwendiges Umrüsten des Gerätes mit speziellen Führungen, in die Bohr- oder Anker
stange einzufädeln sind, kann somit entfallen.
Um den beiden Funktionen Klemmen und Führen gerecht zu werden, ist vor
gesehen, dass das Maul zu Bohrstange und Ankerstange korrespondierende Ausnehmun
gen aufweist. Das zweiteilige, zangenartige Maul ist im Bereich der zu Bohrstange und
Ankerstange korrespondierenden Ausnehmung abgerundet ausgebildet und bewirkt eine
Art Einrasten von Bohrstange und Ankerstange im Bereich des Mauls und somit des
Grippers. Durch die zangenartige Ausbildung des Grippers sind somit auch Bohr- und
Ankerstangen unterschiedlichen Durchmessers einsetzbar.
Der Gripper kann bezüglich der Bohrachse ein- und ausgeschwenkt werden.
Insbesondere ermöglicht der Gripper in der ausgeschwenkten Position, dass die Vor
schubeinheit bis an das Gebirge herangefahren werden kann. Zur besseren Handhabbar
keit ist deswegen vorgesehen, dass der Gripper in der eingeschwenkten und/oder der
ausgeschwenkten Position arretierbar ist. In der ausgeschwenkten Position ist der Grip
per unter die Lafette geklappt und wird dort arretiert, um auch in dieser Position hohen
dynamischen Belastungen Stand halten zu können.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Gripper mit
einer in einer Kulisse zwangsgeführten Steuerungseinheit ausgerüstet ist, wobei die das
Führen von Bohrstange bzw. Ankerstange steuernde Position jeweils zwischen der
Bohrstange bzw. Ankerstange einklemmenden Position und der geöffneten Position
angeordnet ist. Unter letzterer wird hier die vollständig geöffnete Position verstanden,
in der keine Bohr- oder Ankerstange in den Gripper eingelegt oder eingeklemmt ist.
Die Position "Führen" ist also zwischen den Positionen "Öffnen" und "Klemmen" an
geordnet. Über einen Multihebel werden diese Positionen eingerichtet, wobei dieser
Multihebel vorzugsweise in einer I-förmigen Kulisse geführt ist. Dabei ist den Flan
schen dieser I-förmigen Kulisse, die Klemm- bzw. die geöffnete Position zugeordnet,
während dem Mittelsteg die Führungsposition zugeordnet ist. Von der Position "Klem
men" verzweigen sich die Positionen "Klemmen - Einschwenken", also das Einschwen
ken des Grippers in den Bereich der Bohrachse beim Setzen einer Stange und die Posi
tion "Klemmen - Ausschwenken", also das Ausschwenken des Grippers mit einge
klemmter Stange beim Ziehen selbiger. Von der Position "Öffnen" verzweigen sich die
Positionen "Öffnen - Einschwenken", also das Einschwenken des Grippers zum Ziehen
der Stange und die Position "Öffnen - Ausschwenken", also die Position, in welcher
der Gripper ohne eingeklemmte Stange aus der Bohrachse herausgeschwenkt wird.
Damit ist der Funktionsablauf des Grippers ohne die Gefahr von Fehlschaltungen vor
gegeben, wenn er, je nachdem ob eine Stange eingeklemmt ist oder nicht, in die Bohr
achse ein- oder aus dieser herausgeschwenkt wird. Herausgeschwenkt aus der Bohr
achse wird der Gripper insbesondere dann, wenn die Vorschubeinheit unmittelbar bis
an den vorderen Gripper herangefahren ist und der Gripper dann aus der Bohrachse
herausgeschwenkt wird, um die Lafettenlänge optimal auszunutzen und eine hohe Nutz
bohrtiefe zu erreichen. Beim Ziehen der Bohrstange ist die gegenteilige Bewegung
notwendig, was bedeutet, dass der Gripper aus der herausgeschwenkten Position in die
Bohrachse geschwenkt werden muss, wo die Bohrstange zum Zwecke des Ziehens
durch den Gripper eingeklemmt wird.
Schlagkräfte und Drehmomente werden von der als Schlag- und/oder Drehwerk
ausgebildeten Vorschubeinheit auf die Bohrstange übertragen, wozu zwischen diesen ein
auch als Leyner bezeichneter Adapter angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist der
Adapter eine zur Bohrstange korrespondierende Aufnahme und eine zur Ankerstange
korrespondierende Aufnahme auf. Der Einsatz eines separaten Ankersetzschlüssels ist
somit nicht mehr notwendig, sondern der Adapter korrespondiert einerseits zur Bohr-,
andererseits zur Ankerstange. Eine bisher erforderlich gewesene Umrüstung auf einen
Ankersetzschlüssel nach Fertigstellung des Bohrloches ist nicht notwendig.
Die Verbindung zur Bohrstange wird dadurch erreicht, dass die zur Bohrstange
korrespondierende Aufnahme am der Bohrstange zugewandten Ende des Adapters an
geordnet und mit einem Gewinde ausgerüstet ist. Dieses Innengewinde ist korrespondie
rend zu einem Außengewinde an der Bohrstange ausgebildet, sodass die Bohrstange mit
dem Adapter verschraubt werden kann, wobei bei diesem Vorgang die Bohrstange
mittels der ein Widerlager bildenden Gripper eingeklemmt wird.
Während das zur Aufnahme der Bohrstange vorgesehene Gewinde am äußeren
Ende des Adapters angeordnet ist, ist vorgesehen, dass die zur Ankerstange korrespon
dierende Aufnahme der zur Bohrstange korrespondierenden Aufnahme gegenüber am
Adapter nach innen versetzt ist und einen ovalen Innenquerschnitt aufweist, welcher
zum Ende der Ankerstange formschlüssig ausgebildet ist. Die Aufnahmen für Bohr-
und Ankerstange sind also vom der jeweiligen Stange zugewandten Ende des Adapters
aus gesehen hintereinander angeordnet.
Zum Durchführen des Bohrens von Sprenglöchern ist vorgesehen, dass an dem
dem Gebirge zugewandten Ende der Vorrichtung eine in die Bohrachse schwenkbare
Bohrstangenführung angeordnet ist. Diese ist besonders klein bauend ausgebildet und an
der dem Gebirge zugewandten Seite der Bohrvorrichtung angeordnet, sodass praktisch
keine Lafettenlänge verschenkt wird. Die Bohrstangenführung kann einfach aus dem
Bereich der Bohrachse herausgeschwenkt werden, wenn sie beispielsweise beim Anker
bohren und -setzen nicht benötigt wird. Beim Sprenglochbohren wird die Bohrstangen
führung in die Bohrachse eingeschwenkt und dort arretiert. Unterstützt wird die Bohr
stangenführung durch den der Vorschubeinheit zugewandten Gripper, welcher die Bohr
stange in der Position "Führen" umfasst, bis die Bohrstange soweit abgebohrt ist, dass
auch dieser Gripper ausgeschwenkt werden kann.
Entsprechend ist vorgesehen, dass die Bohrstangenführung mechanisch oder
hydraulisch schwenkbar ausgebildet und in der eingeschwenkten und/oder der ausge
schwenkten Position arretierbar ist.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Vorrichtung
zur Herstellung von Bohrlöchern und zum Setzen von Ankern geschaffen ist, die eine
im Verhältnis zur Lafettenlänge optimale Nutzbohrtiefe ermöglicht. Der Bedienungs
ablauf ist durch die in die bzw. aus der Bohrachse schwenkbaren Gripper weitgehend
automatisiert und denkbar einfach, zumal auf separate Führungselemente verzichtet
wird. Die Führungsfunktion übernehmen ebenfalls die Gripper, deren zangenartiges
Maul leicht geöffnet ist, während Bohr- oder Ankerstange in Richtung deren Längs
achse geführt werden. Dadurch ist ein Einsatz des erfindungsgemäßen Gerätes sowohl
zum Sprenglochbohren als auch zum Ankerlochbohren wie Ankersetzen praktisch ohne
Umrüstung möglich. Auch das Verlängerungsbohren, bei dem die Gripper quasi als
Einstangenmagazin verwendet werden, ist mit dem erfindungsgemäßen Gerät ohne jede
Umrüstung möglich. Der Adapter zwischen Vorschubeinheit und Bohr- oder Anker
stange ist so ausgebildet, dass er sowohl Bohr- als auch Ankerstangen aufnehmen kann.
Ein spezieller Ankersetzschlüssel wird nicht benötigt. Damit ist ein Bohr- und Ankers
etzgerät geschaffen, das besonders vielseitig verwendbar ist, weil es für mehrere unter
schiedliche Bohr- und Setzvorgänge einsetzbar ist, ohne dass aufwendige Umrüstungen
vorgenommen werden müssen.
Beim Bohren eines Sprenglochs wird nur der der Vorschubeinheit zugewandte
Gripper benötigt. Ergänzend wird die besonders klein bauende Bohrstangenführung in
die Bohrachse geschwenkt und dort arretiert, während der Gripper unter die Lafette
geschwenkt und dort ebenfalls arretiert wird. Die Bohrstange wird in die Bohrstangen
führung eingesetzt und am anderen Ende mit der Vorschubeinheit verbunden. Beim
Bohren dient der der Vorschubeinheit zugewandte Gripper als zusätzliche Führung für
die Bohrstange. Nun wird die Bohrstange soweit abgebohrt, bis die Vorschubeinheit
kurz vor dem Gripper steht. Nach Ausschwenken des Grippers wird weitergebohrt, bis
die volle Bohrlochtiefe erreicht ist und die Vorschubeinheit mit der Bohrstange wieder
zurückgefahren werden kann.
Zum Bohren eines Ankerlochs werden beide Gripper eingesetzt. Die Bohrstan
genführung ist unter die Lafette geklappt und dort arretiert. Die Bohrstange wird mit
der Vorschubeinheit verschraubt, wobei die Gripper das Widerlager bilden. Daraufhin
wird der Gripper in die die Bohrstange führende Position verstellt und hierzu leicht
geöffnet, so dass er als gleichmäßige Bohrstangenführung dient. Anschließend wird die
Lafette mit der Vorschubeinheit in Position gebracht. Nun wird die Bohrstange soweit
abgebohrt, bis die Vorschubeinheit kurz vor dem dem Gebirge zugewandten Gripper
gelangt. Das zangenartige Maul des Grippers komplett geöffnet, wird dieser aus der
Bohrachse geschwenkt, da die weitere Führung der Bohrstange das Bohrloch überneh
men kann. Nach Erreichen der vollen Bohrlochtiefe wird die Gewindeverbindung zwi
schen Vorschubeinheit und Bohrstange, genauer gesagt zwischen Adapter und Bohr
stange gelöst, die Vorschubeinheit wird mit der Bohrstange bis zu ihrer Endstellung
zurückgefahren. Der Gripper kann nun wieder, die Bohrstange dabei eingeklemmt,
eingeschwenkt werden, sodass die Bohrstange von der Vorschubeinheit nun vollständig
gelöst werden kann. Nach Ausschwenken der Bohrstange mittels der Gripper kann nun
der Anker gesetzt werden. Dazu wird die den Anker fixierende Klebepatrone in das
Bohrloch eingebracht, woraufhin der Anker mittels durch die Vorschubeinheit ausgeüb
ter Rotation und Hammervorschub in das Ankerloch eingebracht wird. Nach Ablauf der
vorgeschriebenen Verweilzeit zur Verfestigung des Ankers kann die Vorschubeinheit
zurückgefahren werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfacht dargestellte Bohrvorrichtung beim
Sprenglochbohren,
Fig. 2 eine vereinfacht dargestellte Bohrvorrichtung beim
Bohren eines Ankerlochs,
Fig. 3 eine vereinfacht dargestellte Bohrvorrichtung beim
Ankersetzen,
Fig. 4 einen Gripper in Klemmposition,
Fig. 5 einen Gripper in Bohrposition,
Fig. 6 einen Gripper in geöffneter Position,
Fig. 7 einen Gripper in aus der Bohrachse herausge
schwenkter Position,
Fig. 8 einen Adapter,
Fig. 9 eine ovale Aufnahme für eine Bohrstange und
Fig. 10 eine Steuerungseinheit.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Herstellung einer Bohrung, hier einer
Sprenglochbohrung, die eine Bohrlafette 2 aufweist, auf der eine Vorschubeinheit 3,
hier ein Hammerwerk längs verschieblich angeordnet ist. In der Bohrachse 7 ist die
Bohrstange 4 angeordnet. Mit 3 ist die Vorschubeinheit in der Grundposition und in der
anderen, Richtung Gebirge 10 verfahrenen Position mit 3' bezeichnet. Dabei wird deut
lich, dass der vordere Gripper 8' beim Sprenglochbohren aus der Bohrachse 7 heraus
geschwenkt ist. Stattdessen ist die Bohrstangenführung 20 in die Bohrachse 7 ge
schwenkt und dort arretiert bzw. verriegelt. Die Führung der Bohrstange 4 erfolgt
neben der Bohrstangenführung 20 durch den hinteren Gripper 8. Dieser kann bei Her
annahen der Vorschubeinheit 3 ebenfalls aus der Bohrachse 7 herausgeschwenkt wer
den, da die Führung der Bohrstange 4 dann durch die Bohrstangenführung 20 bzw.
durch das teilweise hergestellte Bohrloch übernommen wird. Vorteilhafterweise kann
die Vorschubeinheit 3 fast unmittelbar an das Gebirge 10 herangefahren werden, sodass
die komplette Lafettenlänge ausgenutzt und eine große Nutzbohrtiefe erreicht werden
kann. Fig. 1 zeigt außerdem, dass zwischen Vorschubeinheit 3 und Bohrstange 4 der
auch als Leyner bezeichnete Adapter 6 angeordnet ist. Der Adapter 6 ist so ausgebildet,
dass er sowohl zur Aufnahme von Bohrstangen 4 als auch Ankerstangen 5 geeignet ist,
ohne dass hierzu eine Umrüstung insbesondere der Einbau eines speziellen Ankersetz
schlüssels notwendig ist. Auf nicht erfindungswesentliche Details einer Bohrvorrichtung
wurde in diesen Darstellungen verzichtet.
In Fig. 2 ist die Herstellung eines zur Aufnahme eines Ankers geeigneten
Bohrloches im Gebirge 10 gezeigt. Dazu wird die Bohrstangenführung 20 unter die
Bohrlafette 2 geklappt, also aus der Bohrachse 7 herausgeschwenkt. Stattdessen sind
beide Gripper 8, 8' die Bohrstange 4 einklemmend in die Bohrachse 7 eingeschwenkt.
Die Bohrstange 4 wird über den Adapter 6 durch Verschraubung mit der Vorschubein
heit 3 verbunden. Beim Bohren dienen die Gripper 8, 8' jetzt als Führung für die Bohr
stange 4. Hierzu ist das Maul des zangenartig ausgebildeten Grippers 8 minimal geöff
net, sodass eine zuverlässige und gleichmäßige Führung der Bohrstange 4 in Richtung
deren Längsachse 23 ermöglicht ist. Die Bohrstange 4 wird soweit abgebohrt, bis die
Vorschubeinheit 3 kurz vor dem ersten Gripper 8 steht, woraufhin dessen zangenartiges
Maul komplett geöffnet und dieser aus der Bohrachse 7 herausgeschwenkt wird, da die
weitere Führung der Bohrstange 4 nun das ausreichend fertiggestellte Bohrloch über
nehmen kann. Nach Erreichen der vollen Bohrlochtiefe wird die Gewindeverbindung
zwischen Bohrstange 4 und Vorschubeinheit 3 gelöst, woraufhin die Vorschubeinheit 3
in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren wird. Die Gripper 8, 8' werden wieder in die
Bohrachse 7 geschwenkt, die Bohrstange 4 wird mittels der Gripper 8, 8' eingeklemmt
und vollständig von der Vorschubeinheit 3 gelöst und aus der Bohrachse 7 herausge
schwenkt.
Damit ist das Setzen der Ankerstange 5 möglich, das ebenfalls mit der erfin
dungsgemässen Vorrichtung 1 durchgeführt wird. Diesen Vorgang zeigt Fig. 3. Dazu
wird zunächst die Klebepatrone in das Bohrloch eingebracht. Nach Durchmischung der
Komponenten beim Einbringen der Ankerstange 5 und ausreichender Verfestigungszeit
kann die Vorschubeinheit 3 wieder zurückgefahren werden. Beim Setzen von Klebean
kern werden also wie beim Bohren wiederum beide Gripper 8, 8' als hier als Anker
stangenführung benutzt, während die Bohrstangenführung 20 aus der Bohrachse 7 her
ausgeschwenkt ist.
Die Fig. 4, 5, 6 und 7 zeigen jeweils einen Gripper 8 in den drei unter
schiedlichen Positionen Klemmen, Führen sowie im geöffneten Zustand. Mit dem zan
genartig ausgebildeten Maul 11 des Grippers 8 können Bohrstange 4 wie Ankerstange 5
sowohl eingeklemmt als auch in Richtung deren Längsachse 23 geführt werden. Dazu
sind, wie insbesondere in Fig. 5 zu erkennen ist, Ausnehmungen 25, 25' an den In
nenseiten 26, 26' des Mauls 11 des Grippers 8 ausgebildet. Diese Ausnehmungen 25,
25' auf den gegenüberliegenden Seiten des Mauls 11 umschließen sowohl Bohrstange 4
wie Ankerstange 5.
So zeigt Fig. 4 den Gripper 8 in der Klemmposition, in der hier die Bohrstan
ge 4 in die unterschiedlichen Positionen aus der Bohrachse heraus- und in diese hin
eingeschwenkt werden kann. In dieser Klemmposition kann auch die Gewindeverbin
dung zwischen Vorschubeinheit bzw. Adapter und Anker- oder Bohrstange fixiert oder
gelöst werden.
In der in Fig. 5 dargestellten Position ist das Maul 11 des Grippers 8 minimal
geöffnet, sodass hier die Bohrstange 4 oder auch eine Ankerstange in deren Längs
richtung kontinuierlich und gleichmäßig geführt werden kann.
In der Darstellung gemäß Fig. 6 befindet sich der Gripper bzw. das Maul 11
in der komplett geöffneten Position, in der die Bohrstange 4 eingesetzt oder entnommen
werden kann.
Während die Fig. 4, 5 und 6 den Gripper 8 in der in die Bohrachse einge
schwenkten Position zeigen, stellt Fig. 7 den Gripper 8 in der aus der Bohrachse her
ausgeschwenkten Position dar, in der dieser unterhalb der Lafette arretiert ist. Damit
kann zum Verfahren der Vorschubeinheit die Lafetten in ihrer gesamten Länge ausge
nutzt werden, wodurch die Nutzbohrtiefe wesentlich erhöht wird.
Der Adapter 6 ist in Fig. 8 dargestellt. Vorteilhafterweise ist der Adapter 6 so
ausgebildet, dass sowohl zur Ankerstange als auch zur Bohrstange eine Verbindung
herstellen werden kann, ohne dass hierzu eine gesonderte Umrüstung notwendig wäre.
Dazu weist der Adapter 6 an seinem Bohr- oder Ankerstange zugewandten Ende 22 ein
Gewinde 24, hier ein Innengewinde auf, welches zu einem Außengewinde an einer
Bohrstange korrespondierend ausgebildet ist. Dieses Gewinde stellt die Aufnahme 13
für die Bohrstange dar. Von dem Ende 22 gesehen nach innen versetzt ist die Aufnah
me 14 für die Ankerstange ausgebildet. Dazu ist der Innenquerschnitt 15 der Aufnahme
14 oval und damit korrespondierend zum Außenquerschnitt der Ankerstange ausge
bildet. Diesen ovalen Innenquerschnitt 15 verdeutlicht nochmals Fig. 9. Vom Ende 22
aus gesehen hinter der Aufnahme 14 für die Ankerstange ist eine Spülbohrung 21 aus
gebildet, die die Fortsetzung der in einer Bohrstange ausgebildeten Spülbohrung dar
stellt, wie sie beispielsweise in Fig. 2 angedeutet ist.
Fig. 10 zeigt die dem oder den Grippern zugeordnete Steuerungseinheit 9.
Aufgrund der I-förmigen Kulisse, die die Steuerungseinheit 9 aufweist, ist eine
Zwangsführung bewirkt, welche die Schaltvorgänge vorgibt und eventuelle das Personal
gefährdende Fehlsteuerungen ausschließt. Die Position "Führen" 30 ist in der Mitte der
Kulisse 12 vorgesehen, also zwischen den Positionen "Öffnen" 34 und "Klemmen" 31.
Der Position "Klemmen" 31 nachgeschaltet ist jeweils die Position "Klemmen - Ein
schwenken" 32 und "Klemmen - Ausschwenken" 33, also das Ein- und Ausschwenken
des Grippers mit eingeklemmter Bohr- oder Ankerstange. In die andere Richtung ist der
Position "Öffnen" 34 die Position "Öffnen - Einschwenken" 35 und "Öffnen - Aus
schwenken" 36 nachgeschaltet, also das Schwenken des Grippers ohne eingeklemmte
Bohr- oder Ankerstange. Damit ist durch die Steuerungseinheit 9 bzw. die zwangs
geführte Kulisse 12 der jeweilige Funktionsablauf beim Bedienen des Grippers vorteil
hafterweise vorgegeben. Die Grippereinrichtung verfügt über zwei Schaltstufen. In der
ersten Schaltstufe ist die Grippereinrichtung geschlossen und klemmt die Bohrstange
ein, wobei die Gewindeverbindung gelöst werden kann. Ausserdem ist ein Ein- und
Ausschwenken der Bohr- oder Ankerstange aus der bzw. in die Bohrachse in dieser
Schaltstufe möglich. In der anderen Schaltstufe dient die Grippereinrichtung als Bohr
stangenführung und wird in Verbindung mit der Vorschubeinheit betrieben.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden,
werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
Claims (11)
1. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Bohrlöchern und zum Setzen von An
kern in das umgebende Gebirge (10), dessen Vorschubeinheit (3) auf einer Lafette (2)
verschieblich angeordnet und über einen Adapter (6) mit der Bohrstange (4) bzw. der
Ankerstange (5) verbindbar ist und mit die Bohrstange (4) bzw. die Ankerstange (5) in
der Bohrachse (7) positionierenden Grippern (8), welche aus der Bohrachse (7) heraus
schwenkbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Gripper (8) zusätzlich als Führung für die Bohrstange (4) und die
Ankerstange (5) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zangenartig ausgebildete, Bohrstange (4) bzw. Ankerstange (5) aufnehmende
Maul (11) des Grippers (8) in eine Bohrstange (4) bzw. Ankerstange (5) einklemmende
Position einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zangenartig ausgebildete, Bohrstange (4) bzw. Ankerstange (5) aufnehmende
Maul (11) des Grippers (8) in eine minimal geöffnete, ein Führen von Bohrstange (4)
bzw. Anker (5) in Richtung von deren Längsachse (23) ermöglichende Position einstell
bar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Maul (11) zu Bohrstange (4) und Ankerstange (5) korrespondierende Aus
nehmungen (25) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gripper (8) in der eingeschwenkten und/oder der ausgeschwenkten Position
arretierbar ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Gripper (8) eine in einer Kulisse (12) zwangsgeführte Steuerungseinheit (9)
zugeordnet ist, wobei die das Führen des Grippers (8) von Bohrstange (4) bzw. Anker
stange (5) steuernde Position jeweils zwischen der Bohrstange (4) bzw. Ankerstange (5)
einklemmenden Position und der geöffneten Position angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Adapter (6) eine zur Bohrstange (4) korrespondierende Aufnahme (13) und
eine zur Ankerstange (5) korrespondierende Aufnahme (14) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zur Bohrstange (4) korrespondierende Aufnahme (13) am der Bohrstange (4)
zugewandten Ende (22) des Adapters (6) angeordnet und mit einem Gewinde (24) aus
gerüstet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zur Ankerstange (5) korrespondierende Aufnahme (14) der zur Bohrstange (4)
korrespondierenden Aufnahme (14) gegenüber am Adapter (6) nach innen versetzt ist
und einen ovalen Innenquerschnitt (15) aufweist, welcher zum Ende der Ankerstange
(5) formschlüssig ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem dem Gebirge (10) zugewandten Ende (19) der Vorrichtung (1) eine in die
Bohrachse (7) schwenkbare Bohrstangenführung (20) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bohrstangenführung (20) mechanisch oder hydraulisch schwenkbar ausgebildet
und in der eingeschwenkten und/ oder der ausgeschwenkten Position arretierbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19957903A DE19957903B4 (de) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | Bohr- und Ankersetzgerät mit als Führungen ausgebildeten Grippern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19957903A DE19957903B4 (de) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | Bohr- und Ankersetzgerät mit als Führungen ausgebildeten Grippern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19957903A1 true DE19957903A1 (de) | 2001-06-07 |
DE19957903B4 DE19957903B4 (de) | 2008-03-20 |
Family
ID=7931043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19957903A Expired - Fee Related DE19957903B4 (de) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | Bohr- und Ankersetzgerät mit als Führungen ausgebildeten Grippern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19957903B4 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7841803B2 (en) | 2003-05-12 | 2010-11-30 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Device for rock bolting and for automized rock bolting and rock bolting method |
EP3181803A1 (de) * | 2015-12-18 | 2017-06-21 | Sandvik Mining and Construction Oy | Bohrstangenwechsel, gesteinsbohrer und verfahren zum auswechseln von bohrstangen |
CN110725310A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-24 | 北京金河水务建设集团有限公司 | 锚固钻机及锚杆 |
CN112145099A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-29 | 中石化四机石油机械有限公司 | 一种可与修井主机一体化集成的环保自动化作业平台及使用方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5575344A (en) * | 1995-05-12 | 1996-11-19 | Reedrill Corp. | Rod changing system |
ES2212067T3 (es) * | 1997-02-25 | 2004-07-16 | HUTTE & CO. BOHRTECHNIK GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG | Dispositivo para la manipulacion de elementos de perforacion. |
-
1999
- 1999-12-01 DE DE19957903A patent/DE19957903B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7841803B2 (en) | 2003-05-12 | 2010-11-30 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Device for rock bolting and for automized rock bolting and rock bolting method |
EP3181803A1 (de) * | 2015-12-18 | 2017-06-21 | Sandvik Mining and Construction Oy | Bohrstangenwechsel, gesteinsbohrer und verfahren zum auswechseln von bohrstangen |
CN106894773A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 山特维克矿山工程机械有限公司 | 钻杆更换装置、岩石钻孔单元和更换钻杆的方法 |
AU2016273916B2 (en) * | 2015-12-18 | 2017-09-28 | Sandvik Mining And Construction Oy | Drill rod changer, rock drilling unit and method of changing drill rods |
US10294738B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-05-21 | Sandvik Mining And Construction Oy | Drill rod changer, rock drilling unit and method of changing drill rods |
CN106894773B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-06-18 | 山特维克矿山工程机械有限公司 | 钻杆更换装置、岩石钻孔单元和更换钻杆的方法 |
CN110725310A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-24 | 北京金河水务建设集团有限公司 | 锚固钻机及锚杆 |
CN110725310B (zh) * | 2019-10-17 | 2024-05-14 | 北京金河水务建设集团有限公司 | 锚固钻机及锚杆 |
CN112145099A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-29 | 中石化四机石油机械有限公司 | 一种可与修井主机一体化集成的环保自动化作业平台及使用方法 |
CN112145099B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-06-21 | 中石化四机石油机械有限公司 | 与修井主机集成的环保自动化作业平台及使用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19957903B4 (de) | 2008-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009035277B4 (de) | Bohrvorrichtung | |
DE102006043772B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ersetzen erdverlegter Altleitungen | |
DE10245304B4 (de) | Schraubstockvorrichtung | |
EP2304179B1 (de) | Automatisiertes bohr- und ankersetzgerät mit separaten lafetten | |
DE19810707C2 (de) | Vorrichtung zur Herstellung von Bohrlöchern mit Einzel- oder Doppelgestänge | |
WO2013127409A1 (de) | Einrichtung zum bohren und setzen von gebirgsankern | |
DE3145100A1 (de) | "fuehrungs- und supportkopf fuer abstichlochschlagstangen bei schachtoefen, sowie mit einem solchen kopf versehene bohrmaschine" | |
EP2415881B1 (de) | Haltevorrichtung für eine Bohrstange einer Stichlochbohrmaschine sowie Verfahren zum Entfernen einer Bohrstange | |
DE102007038265B3 (de) | Automatisiertes Bohr- und Ankersetzgerät | |
DE1944988B2 (de) | ||
DE3941405C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen des Abstichloches eines Schachtofens | |
EP2179137B1 (de) | Ankerbohr- und -setzeinrichtung | |
DE10108696A1 (de) | Bohrmaschine mit kreisbogenförmigem Gestängemagazin | |
DE19957903A1 (de) | Bohr- und Ankersetzgerät mit als Führungen ausgebildeten Grippern | |
EP0860582B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Doppelkopf-Überlagerungs-Bohren | |
DE2949989A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum vortreiben von unterirdischen zylinderkoerpern | |
EP0860580B1 (de) | Vorrichtung zur Handhabung von Bohrelementen | |
DE3315569A1 (de) | Verfahren und maschine zur manipulation von bohrstangen | |
EP3085887B1 (de) | Vorrichtung zum zerteilen von festem material | |
EP4088837A1 (de) | Verfahren insbesondere zur instandstellung eines schiebeverschlusses an einem metallschmelze enthaltenden gefäss, sowie ein schiebeverschluss | |
DE19909860C2 (de) | Rohrlösevorrichtung für Bohrwagen | |
DE10123250B4 (de) | Bohr-und Ankersetzgerät mit Bohrstangenzentrierung | |
DE1552346A1 (de) | Verfahren zum Spannen und Loesen eines Werkzeugkegels und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens | |
DE19629211A1 (de) | Ankerbohrmaschine | |
DE4341318C2 (de) | Kombinierte Maschine zum Öffnen und Verschließen eines Abstichloches eines Schachtofens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEILMANN-HANIEL MINING SYSTEMS GMBH, 44319 DORTMUN |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |