DE3108877C2 - Ankerbohr- und Ankersetzvorrichtung, die einer Streckenvortriebsmaschine zugeordnet ist - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Ankerausbaues von Strecken oder Tunneln beim Vortrieb mittels einer Streckenvortriebsmaschine werden im Bereich derselben zunächst der Ortsbrust benachbart in der Firste für eine Primärverankerung mit einer minimal erforderlichen Ankerdichte Ankerlöcher gebohrt und in diese Anker zur Festlegung des Verzuges gesetzt und hierauf werden in Abstand von der Ortsbrust weitere Bohrungen in die Firste eingetrieben und weitere Anker zur Erzielung der für die definitive Verankerung erforderlichen Ankerdichte gesetzt. Eine Vorrichtung zur Durchfüh- rung dieses Verfahrens weist wenigstens eine Bohreinrichtung (20) auf, die an der Streckenvortriebsmaschine (10) orientierbar gelagert ist, wobei sie an einem Tragrahmen (3, 13) in Umfangsrichtung desselben verschiebbar festgelegt ist. Der Tragrahmen (3, 13) erstreckt sich wenigstens über einen Teil der Firste und der Seitenwände des Streckenprofiles in Abstand hiervon und ist schwenkbar und/oder in Richtung der Streckenvortriebsmaschinenlängsachse (16) verschiebbar an der Streckenvortriebsmaschine (10) gelagert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerbohr- und Ankersetzvorrichtung, bestehend aus einem oder mehreren auf einer Streckenvortriebsmaschine angeordneten, in verschiedenen Arbeitsstellungen verstellbaren Bohrgeräten.

Eine Einrichtung dieser Art ist beispielsweise der DE-AS 22 08 710 zu entnehmen. Bei dieser bekannten Einrichtung ist das Bohrgerät an einem Manipulatorarm gelagert, welcher das Einsetzen der Bohreinrichtung in verschiedenen Positionen relativ zur Firste ermöglicht. Die Steuerung eines solchen Manipulators ist überaus aufwendig und zeitraubend. Der Manipulator ist bei dieser bekannten Ausbildung durch das Fördermittel in die Position verfahrbar, in welcher Ankerlöcher gebohrt und Anker gesetzt werden sollen und muß für die Schrämarbeit, insbesondere für die Abförderung des geschrämten Materials wieder aus seiner Arbeitsstellung verbracht werden. Ähnlich aufwendig gesteuerte Einrichtungen sind auch den Zeitschriften Glückauf 3/78, Seite 104, Glückauf 9/78 Seite 375 und den Berg- und Hüttenmännischen Monatsheften 6/71 Seite 132 zu entnehmen.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Bohrgeräte rasch und ohne aufwendige Steuerung in die gewünschte Position gebracht werden können und die Schrämarbeit während des Bohrens von Ankerlöchern bzw. des Setzens von Ankern nicht oder nur im geringen Maße beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß das oder die Bohrgeräte an einem Tragrahmen in Umfangsrichtung dieses Rahmens verschiebbar festgelegt sind, daß der Tragrahmen sich wenigstens über einen Teil der Firste und der Seitenwände des Streckenprofils unter Einhaltung eines lateralen Abstandes zur Firste und den Streckenseitenwänden erstreckt und daß der Tragrahmen schwenkbar und/oder in Streckenvortriebsmaschinenlängsrichtung verschiebbar an der Streckenvortriebsmaschine gelagert ist.

Dadurch, daß die Bohreinrichtung(en) in einem sich wenigstens über einen Teil der Firste und der Seitenwände des Streckenprofils unter Einhaltung eines lateralen Abstandes zur Firste und den Streckenseitenwänden erstreckenden Tragrahmen in Umfangsrichtung dieses Rahmens verschiebbar festgelegt ist (sind), ist eine rasche Positionierung der Ankerbohr- und Setzgeräte möglich, wobei aufgrund des Tragrahmens auch die Möglichkeit geschaffen wird, eine wesentlich größere Anzahl von Ankerbohr- und Setzgeräten gleichzeitig zu betätigen. Dadurch, daß der Tragrahmen mit den Bohreinrichtungen schwenkbar und/oder in Streckenvortriebsmaschinenlängsrichtung verschiebbar an der Streckenvortriebsmaschine gelagert ist, läßt sich der gesamte Tragrahmen rasch aus einer Position, in welcher er die Schrämarbeit behindern würde, das heißt, nahe der Ortsbrust, in eine zurückgezogene Stellung bewegen, in welcher dem weiteren Schrämen nichts im Wege steht. In dieser zurückgezogenen Stellung kann

nun mit der gleichen Vorrichtung die für den definitiven Ankerausbau erforderliche Ankerdichte erzielt werden. Es ist aber auch möglich, daß zusätzlich zu dem an der Schrämmaschine gelagerten Rahmen ein weitere Bohrgeräte tragender Rahmen vorgesehen ist, welcher in Längsrichtung der Streckenvortriebsmaschine verschiebbar und hinter derselben angeordnet ist, und dessen Verschiebebewegung vorzugsweise mit der Verschiebebewegung des Fahrwerkes der Streckenvortriebsmaschine gekoppelt ist.

Ob mit dem an der Maschine gelagerten Tragrahmen und mit dm an ihm festgelegten Bohrgeräten das Auslangen gefunden wird, um sowohl die provisorische als auch die definitive Verankerung durchzuführen, hängt in erster Linie von der Gesteinsbeschaffenheit und der Arbeitsgeschwindigkeit der Streckenvortriebsmaschine ab. Wenn für das Setzen der definitiven Verankerung der Zeitraum, in welchem der Tragrahmen sich in seiner von der Ortsbrust zurückgezogenen Stellung befindet, ausreicht, ohne daß ein zu großer nicht gesicherter Abschnitt der Firste freigelegt wird, genügt es, lediglich mit der an der Streckenvortriebsmaschine gelagerten Bohr- und Setzgeräte zu arbeiten. Bei besonders brüchigem Hangenden kann eine gesonderte Einrichtung für den definitiven Ankerausbau von Vorteil sein, wenn die Vortriebsgeschwindigkeit relativ hoch ist.

Um in jeder Stellung des Tragrahmens gleichzeitig in verschiedenen Streckenquerschnitten Ankerbohrungen zu setzen und insbesondere um die Ankerbohrungen an genau vorbestimmten Punkten setzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Bohrgeräte relativ zum Rahmen im wesentlichen parallel zur Streckenvortriebsmaschinenlängsachse verschiebbar festgelegt sind.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann die Ausbildung so getroffen sein, daß der Rahmen mit der Streckenvortriebsmaschine über ein hydraulisches Abspannglied verbunden ist und um eine quer zur Streckenvortriebsmaschinenlängsachse verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist. Durch die Verschwenkung des Rahmens läßt sich eine Kollision der Bohrgeräte mit dem Schrämarm verhindern. Gleichzeitig lassen sich durch Verschwenkung des Tragrahmens von der Radialen zur Streckenlängsachse abweichende Bohrungen für die Anker setzen, wenn dies erforderlich erscheint.

Die Ausbildung kann aber in besonders bevorzugter Weise auch so getroffen sein, daß der Rahmen über Lenker, insbesondere Parallelogrammlenker, mit der Streckenvortriebsmaschine verbunden ist, wobei die Anlenkachse des oder der Lenker(s) an der Streckenvortriebsmaschine parallel zu der Anlenkachse des oder der Lenker(s) am Rahmen und quer zu der Streckenvortriebsmaschinenlängsachse verläuft. Auf diese Weise kann der Rahmen über seinen Verschiebeweg immer in einer Ebene senkrecht auf die Streckenvortriebsmaschinenlängsachse geführt werden, wodurch die einfache exakte Positionierung der Bohrgeräte erleichtert wird. Wenn die Anlenkachse des oder der Lenker(s) an der Streckenvortriebsmaschine mittig zwischen dem Vorder- und Hinterende des Fahrwerkes angeordnet ist, läßt sich der maximale Verschiebeweg zwischen einer zur Ortsbrust vorgeschobenen und einer von dieser Ortsbrust zurückgezogenen Lage des Tragrahmens realisieren, wodurch die Maschine von bei der Bohrarbeit möglicherweise herabfallendem Gestein freigehalten wird.

In besonders einfacher Weise ist die Ausbildung so getroffen, daß eine Mehrzahl von Bohrgeräten durch Abstandhalter starr miteinander verbunden ist und daß die Bohrgeräte oder die Abstandhalter in Führungen des Rahmens eingreifen und gemeinsam in Umfangsrichtung des Rahmens verschiebbar sind. Bei einer derartigen Mehrzahl von Bohrgeräten kann die Führung beispielsweise längs eines Kreisbogens ausgebildet sein und die die Bohreinrichtungen verbindenden Abstandhalter ergeben eine Art Gestell, welches übei ίο Gleitflächen oder Rollen in der Führung des Rahmens verschiebbar ist. Bei einer derartigen Mehrzahl von Bohrgeräten genügt es naturgemäß, nur einen relativ geringen Verschiebeweg in Umfangsrichtung des Rahmens vorzusehen, wobei dieser Verschiebeweg maximal gleich dem Abstand der Bohrgeräte im Umfang des Tragrahmens gewählt werden kann.

Um das Setzen von Bohrungen in verschiedenen Querschnittsebenen der Strecke gleichzeitig zu ermöglichen, sind vorteilhaft die Bohrgeräte an teleskopisch ausfahrbaren mit dem Rahmen verbundenen Zylinder-Kolben-Aggregaten festgelegt, deren Längsachse im wesent/ichen parallel zu der Sireckenvortriebsmaschinenlängsachse verläuft. Da es bei einer Ausbildung, bei welcher der Rahmen stets in einer Vertikalebene zur Streckenlängsachse verbleibt, vorteilhaft sein kann, Bohrungen in von der Radialen auf die Streckenlängsachse abweichenden Richtungen zu setzen, können die Bohrgeräte aus einer parallel zu der durch den Rahmen aufgespannten Ebene verlaufenden Ebene unter Vermittlung eines hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregates ausschwenkbar gelagert und mit dem Rahmen verbunden sein.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Strecke mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Ansicht des Tiagrahmens der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles H-II der F ig. 1.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Strecke mit einer abgewandelten Vorrichtung zum Setzen der Ankerund

F i g. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV-IV der Fig. 3 auf den Tragrahmen der Vorrichtung gemäß Fig. 3.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 besteht aus einem an der Schrämmaschine im Bereich des Raupenfahrwerkes angeordneten Lagerbock 1, mit dem über ein Gelenk 2 ein als Portal 3 ausgebildeter Tragrahmen verbunden ist, welcher durch einen Verstellzylinder 4 gerichtet werden kann. Dieses Portal trägt mehrere Ausleger 5, an denen ungefähr vertikal angeordnete Lafetten 6 samt Antrieb sowie ein Ankermagazin angeordnet sind. Die Ausleger können wie in Fig. 2 dargestellt, um ein bestimmtes Maß a entlang des Portals verfahren werden, so daß in einer Querschnittsebene ein Ausleger samt Lafette in mehreren Löchern bohren bzw. Anker setzen kann. Weiten; sind die Ausleger auch, wie in Fig. 1 dargestellt, um ein bestimmtes Maß b in Streckenlängsrichtung verfahrbar, so daß von einem Maschinenstandpunkt aus in mehreren Streckenquerschnittsebenen geankert werden kann. Durch den Verstellzylinder 4 kann das Portal 3 in die gewünschte Lage gebracht werden, was von der Ausbildung und Lage der Hangendschichten abhängt. Eine ungefähr vertikale Stellung des Tragrahmens bzw. Portals wird aber die Regel sein.

Von der Maschine wird mittels einer Anhängevorrichtung ein zweiter als Portal ausgebildeter Tragrahmen 7 nachgezogen, welcher auf einer Kufe 8 angeordnet ist. In diesem zweiten Tragrahmen 7 sind Bohr- und Setzgeräte 9 in analoger Weise wie die Bohr- und Setzgeräte 6 verschiebbar gelagert und es kann mit dieser zweiten Bohreinrichtung die Ankerung vervollständigt werden.

Bei der Ausbildung nach F i g. 3 ist an der Streckenvortriebsmaschine 10 wiederum ein Lagerbock ι ο

11 festgelegt. An diesem Lagerbock 11 sind zwei Lenker

12 angelenkt, deren anderes Ende an dem als Portalbogen ausgebildeten Tragrahmen 13 angreift. Durch die Lenker 12 wird eine Parallelogrammführung geschaffen, wodurch der Tragrahmen 13 in zu seiner _]5 Ebene 14 parallelen Lagen in Streckenlängsrichtung 15 verschoben werden kann. Die Lenker 12 sind an quer zur Streckenvortriebsmaschinenlängsachse 16 verlaufenden Achsen 17 am Lagerbock 11 angelenkt und die Anlenkachsen 18 der Lenker 12 am Tragrahmen 13 verlaufen parallel zu den Anlenkachsen 17. Der Tragrahmen 13 ist hierbei in Fig.3 in seiner zur Ortsbrust 19 vorgeschobenen Lage dargestellt, wobei die sich durch Verschwenken der Lenker 12 ergebende, von der Ortsbrust zurückgezogene Lage, strichliert mit 13' angedeutet ist. In Fig. 3 sind Bohr- und Setzgeräte 20 an einem Ausleger 21 festgelegt. Der Ausleger 21 ist von einem in Richtung der Streckenvortriebsmaschinenlängsachse 16 längs des Doppelpfeiles 22 teleskopisch ausfahrbaren Zylinder-Kolben-Aggregat 23 gebildet und mit dem Tragrahmen 13 verbunden. Der Ausleger 23 kann jedoch quer zu seiner Längsachse längs des Umfanges des Tragrahmens 13 verschoben werden, wie aus F i g. 4 hervorgeht.

Am Ausleger 21 greift ein weiteres Zylinder-Kolben-Aggregat 24 an, welches ein Anheben und Absenken der Bohr- und Setzgeräte 20 in Richtung des Doppelpfeiles 25 erlaubt. Darüber hinaus kann eine Verschwenkbarkeit der Bohr- und Setzgeräte 20 aus einer zur Ebene 14 des Tragrahmens 13 parallelen Ebene heraus vorgesehen sein.

In Fig.4 ist der Schrämarm der Streckenvortriebsmaschine 11 mit 26 und der Schrämkopf mit 27 bezeichnet. An das Hinterende der Streckenvortriebsmaschine 11 ist über Seile oder Ketten 28 ein Schlitten 29 angeschlossen, welcher von der Streckenvortriebsmaschine 11 nachgezogen werden kann. Der Schlitten 29 trägt hierbei weitere Tragrahmen 30 für Bohr- und Setzgeräte 31, mit welchen der definitive Ankerausbau vorgenommen werden kann.

Die Anlenkachsen 17 der Lenker 12 befinden sich zwischen den vorderen und hinteren Rädern des Raupenfahrwerkes 32 der Streckenvortriebsmaschine 10. Die Ladeeinrichtung 33 fördert das geschrämte Material auf die Fördervorrichtung 34, welche in einfacher Weise am Schlitten 29 abgestützt ist.

In Fig. 4 wurden die Bezugszeichen der Fig. 3 beibehalten. Die Bohr- und Setzgeräte 20 sind, wie aus dieser Fig.4 ersichtlich ist, über Abstandhalter 35 zu einem Gerüst verbunden. Mit den Abstandhaltern sind Rollen 36 verbunden, welche in eine Führung 37 des Tragrahmens 13 eingreifen. Die Verschiebung der Bohr- und Setzgeräte 20 kann auf diese Weise im Sinne des Doppelpfeiles 38 erfolgen, wobei in jeder Verschiebelage längs des Umfanges des Tragrahmens 13 mehrere Ankerbohrungen gleichzeitig vorgetrieben und mehrere Anker gleichzeitig gesetzt werden können. Die Verschiebung in Richtung des Pfeiles 38 braucht nicht über den Abstand der einzelnen Bohr- und Setzgeräte voneinander hinaus ermöglicht zu werden. Der Tragrahmen 14 ist kleiner als das Streckenprofil, wobei ein lateraler Abstand c zwischen Tragrahmen 13 und der Innenwand 39 der Strecke eingehalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Ankerbohr- und Ankersetzvorrichtung, bestehend aus einem oder mehreren auf einer Streckenvortriebsmaschine angeordneten, in verschiedenen Arbeitsstellungen verstellbaren Bohrgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Bohrgeräte (6, 20) an einem Tragrahmen (3, 13) in Umfangsrichtung dieses Rahmens verschiebbar festgelegt sind, daß der Tragrahmen (3, 13) sich wenigstens über einen Teil der Firste und der Seitenwände des Streckenprofils unter Einhaltung eines lateralen Abstandes zur Firste und den Streckenseitenwänden erstreckt und daß der Tragrahmen (3,13) schwenkbar und/oder in Streckenvor- '5 triebsmaschinenlängsrichtung verschiebbar an der Streckenvortriebsmaschine (10) gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrgeräte (6, 20) relativ zum Rahmen (3, 13) im wesentlichen parallel zur Streckenvortriebsmaschinenlängsachse (16) verschiebbar festgelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) mit der Streckenvortriebsmaschine über ein hydraulisches Abspannglied (4) verbunden ist und um eine quer zur Streckenvortriebsmaschinenlängsachse verlaufende Achse (Gelenk 2) schwenkbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (13) über Lenker (12), insbesondere Parallelogrammlenker, mit der Streckenvortriebsmaschine (10) verbunden ist, wobei die Anlenkachse (17) des oder der Lenker(s) an der Streckenvoririebsmaschine parallel zu der Anlenkachse (18) des oder der Lenker(s) am Rahmen und quer zu der Streckenvortriebsmaschinenlängsachse (16) verläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkachse (17) des oder der Lenker(s) (12) an der Streckenvortriebsmaschine (10) mittig zwischen dem Vorder- und Hinterende des Fahrwerkes angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Bohrgeräten (20) durch Abstandhalter (35) starr «5 miteinander verbunden ist und daß die Bohrgeräte oder die Abstandhalter in Führungen (37) des Rahmens (13) eingreifen und gemeinsam in Umfangsrichtung des Rahmens verschiebbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, so dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrgeräte (20) an teleskopisch ausfahrbaren mit dem Rahmen (13) verbundenen Zylinder-Kolben-Aggregaten (23) festgelegt sind, deren Längsachse im wesentlichen parallel zu der Streckenvortriebsmaschinenlängsachse (16) verläuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrgeräte (20) aus einer parallel zu der durch den Rahmen (13) aufgespannten Ebene (14) verlaufenden Ebene unter Vermittlung eines hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregates ausschwenkbar gelagert und mit dem Rahmen verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem an der Streckenvortriebsmaschine gelagerten Rahmen (3) ein weitere Bohrgeräte (9) tragender Rahmen (7) vorgesehen ist, welcher in Längsrichtung der Streckenvortriebsmaschine verschiebbar und in an sich bekannter Weise hinter derselben angeordnet ist und dessen Verschiebebewegung vorzugsweise mit der Verschiebebewegur.g des Fahrwerkes der Streckenvortriebsmaschine gekoppelt ist