DE3421389A1

DE3421389A1 - Verfahren und einrichtung zur zufuehrung von zementiermittel in ein bohrloch bei verankerung eines felsen durch zementierung

Info

Publication number: DE3421389A1
Application number: DE19843421389
Authority: DE
Inventors: Onni Tampere Issakainen
Original assignee: Tampella Oy AB
Current assignee: Tampella Oy AB
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1984-12-13
Also published as: JPS6059300A; FI73046B; AU2907084A; FI73046C; FI832124L; FR2547350B1; SE459599B; IT8421349A0; GB2141467B; FI832124A0; US4643619A; SE8403124L; GB2141467A; AU565741B2; GB8413919D0; IT1174169B; FR2547350A1; ZA844334B; JPH0373720B2; CA1211947A

Description

Verfahren und Einrichtung zur Zuführung von Zementiermittel in ein Bohrloch bei Verankerung eines Felsen durch Zementierung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuführung von Zementiermittel in ein Bohrloch bei Verankerung eines Felsen durch Zementierung, gemäss welchem Verfahren

- ein Zuführungsrohr in ein Loch bis zum Boden des Lochteils verschoben wird, der wesentlich durch das Zuführungsrohr mit Zementiermittel gefüllt werden soll,

- Zementiermittel in das Loch zugeführt wird, und zwar vom Boden des erwähnten Teils an,

- das Zuführungsrohr im Loch zurückgeführt wird, während das Loch mit Zementiermittel gefüllt wird,

- die Zuführung von Zementiermittel abgebrochen wird, wenn es genügend davon gibt, um eine erwünschte Länge der Spalte zwischen der Lochwand und einem in das Loch zu verschiebenden Felsbolzen zu füllen, und

- das Zuführungsrohr aus dem Loch beseitigt wird.

Bei Verankerung eines Felsen werden Felsbolzen mittels Zementiermittel, wie z.B. Beton, an im Felsen gebohrten Löchern für Abstützung von Gruben und im Felsen abgebauten Räumen befestigt.

Aus der SE-Anmeldungsschrift 7901616-3 ist eine Einrichtung zur Verankerung eines Felsen früher bekannt, mittels deren mit einer mechanisch einheitlichen Anordnung ein Loch gebohrt, Zementiermittel zugeführt und ein Felsbolzen in das Loch verschoben werden können. Die Einrichtung ist mit einem Zuführungsrohr für Zementiermittel versehen, welches Rohr an einen, einem Tragbalken entlang beweglichen Schlitten befestigt ist, womit das Zuführungsrohr in ein im Felsen gebohrtes Loch hineingeschoben und aus dem Loch herausgeschoben werden kann.

Die Zuführung von Zementiermittel in das Bohrloch wird mit dieser bekannten Einrichtung so ausgeführt, dass das Zuführungsrohr bis zum Boden des Lochs verschoben und

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Zementiermittel in das Loch zugeführt wird, indem das Zuführungsrohr allmählich aus dem Loch herausgezogen wird. Zum Herausziehen des Zuführungsrohrs ist die Funktion des Verschiebemotors, der den Schlitten des Zuführungsrohrs k_ewegt, mit der Funktion des Motors der Zementiermittel zuführenden Pumpe zwangsläufig synchronisiert worden.

Der Nachteil einer solchen Zuführungsweise von Zementiermittel ist jedoch, dass es nicht möglich ist, zuverlässig sicherzustellen, dass das Bohrloch wirklich mit der erwünschten Menge Zementiermittel gefüllt wird. Im Felsen kann es nämlich Klüfte und Zertrümmerungen geben, in die Zementiermittel eindringen kann, wenn es in das Loch zugeführt wird. Wenn das Zuführungsrohr des Zementiermittels im Takt mit der Zuführung von Zementiermittel herausgezogen wird, hat es in einem solchen Fall zur Folge, dass das Loch unvollständig gefüllt wird, weil Zementiermittel in Klüfte und Zertrümmerungen eindringt, und keine genügende Menge Zementiermittel zu einer zuverlässigen Befestigung des Felsbolzens im Loch bleibt.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das den obenerwähnten Nachteil vermeidet und ausserdem garantiert, dass das Bohrloch zuverlässig mit Zementiermittel auch in dem Fall gefüllt wird, wenn es Zertrümmerungen und Klüfte im Felsen gibt. Dieses Ziel wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Zuführungsrohr infolge des Fülldrucks zurückgeführt wird, der im Loch von dem zwischen dem Boden des durch das Zuführungsrohr mit Zementiermittel zu füllenden Lochteils und der Spitze des Zuführungsrohrs zugeführten Zementiermittel veranlasst wird.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass das Zurückgehen oder Zurückführen des Zuführungsrohrs im Bohr-1 ch auf der von dem das Loch füllenden Zementiermittel verursachten Drucksteigerung basiert, wenn der jeweils zu füllende Teil des Lochs mit Zementiermittel gefüllt worden

ist. Unter dem Fülldruck versteht man in diesem Zusammenhang den Druck, womit das im Loch befindliche Zementiermittel eine weitere Zuführung von Zementiermittel in das Loch zu verhindern und das Zuführungsrohr im Loch zurück zu verschieben versucht, nachdem das Zementiermittel den Raum zwischen dem Boden des mit Zementiermittel zu füllenden Lochteils und der Spitze des Zuführungsrohr gefüllt hat. Der mit Zementiermittel zu füllende Teil des Lochs kann je nach Verankerungsfall variieren. Wenn der Felsbolzen am Loch nur mittels Zementiermittel befestigt wird, beginnt der zu füllende Teil vom Boden des Lochs. Wenn auf den Boden des Lochs eine Kapsel oder Kapseln mit einem Beschleuniger oder einem anderen Mittel zugeführt worden ist, beginnt der zu füllende Teil von dem ausseren Ende der bis zum Lochboden verschobenen Kapsel oder Kapseln. Es ist auch möglich, dass nur das innere Ende des Felsbolzens haltbar befestigt werden soll, während das aussere Ende frei bleibt. Dabei entspricht der zu füllende Teil nur der erwünschten Befestigungslänge des Felsbolzens. Wenn das Loch unbeschädigt ist, richtet das Zementiermittel einen herausschiebenden Druck auf das Zuführungsrohr gleich, wenn das Loch von dem Boden des zu füllenden Lochteils bis auf die Spitze dos Zuführungsrohrs gefüllt worden ist. Dieser Druck wird erfindungsgemäss benutzt, und zwar zum Verschieben des Zuführungsrohrs auswärts im Loch mit derselben Geschwindigkeit wie das Loch mit Zementiermittel gefüllt wird, entweder zwangsläufig durch Herausziehen des Zuführungsrohrs mechanisch auswärts im Loch oder selbsttätig, indem man den erwähnten Fülldruck das Zuführungsrohr auswärts verschieben lässt, je nachdem das Loch gefüllt wird. Wenn es dagegen Zertrümmerungen oder Klüfte im Felsen gibt, in die Zementiermittel eindringt, und das Loch deshalb nicht gefüllt wird, entsteht im Bohrloch kein solcher, vom Zementiormittel verursachter Fülldruck und unter diesen Umständen verschiebt sich das Zuführungsrohr auch nicht

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auswärts im -Loch. Erst wenn eine Kluft oder Zertrümmerung mit Zementiermittel gefüllt worden ist, entsteht im Loch ein genügender Druck zum Verschieben des Zuführungsrohrs auswärts, und die Funktion setzt in einer normalen Weise fort.

Das Ziel der Erfindung ist auch eine Einrichtung zur Ausführung des obenerwähnten Verfahrens, und diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, w.is im Tatöntanspruch 5 angeführt worden ist.

Der erfindungsgemässen Einrichtung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Spalte zwischen dem Zuführungsrohr und der Wand des Bohrlochs klein genug ist, damit Zementiermittel zwischen das Zuführungsrohr und den Felsen nicht eindringen kann, ohne die erwähnte Druckwirkung zu veranlassen. Die Grosse dieser Spalte hängt sehr viel von dem gebrauchten Zementiermittel und seiner Viskosität ab, so dass der Durchmesser der Spitze des Zuführungsrohrs, auf die der Fülldruck des Zementiermittels hauptsächlich wirkt, bedeutend kleiner als der Durchmesser des Bohrlochs sein kann.

Es gibt viele verschiedene technische Methoden, wie der Fülldruck des Zementiermittels ausgetastet und zum Zurückführen des Zuführungsrohrs gebraucht werden kann, wie es aus der folgenden Beschreibung hervorgeht.

Die Erfindung wird näher im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wo

Figuren 1A-1G verschiedene Arbeitsphasen der Zuführung eines Zementiermittels und der Verankerung schematisch darstellen, die nach erfindungsgemässem Verfahren ausgeführt worden sind,

Figuren 2 und 3 eine Einrichtung zur Verankerung eix--3S Felsen von der Seite und vom Ende gesehen darstellen, v^lche Einrichtung mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung 2λϊ(ι Zuführen eines Zementiermittels versehen ist,

Figur 4 eine vorteilhafte Ausführungsform des Zuführungsrohrs in Seitenansicht darstellt,

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Figur 5 eine vorteilhafte Ausführungsform der Betriebseinrichtung in Seitenansicht darstellt,

Figur 6 einen Schnitt der in Figur 4 befindlichen Linie VI-VI entlang darstellt,

Figur 7 eine vorteilhafte Ausführungsform der Abstützvorrichtung in Seitenansicht darstellt,

Figur 8 und 9 Schnitte der in Figur 7 befindlichen Linie VIII-VIII bzw. IX-IX entlang darstellen,

Figur 10 ein erstes Steuerungsdiagramm einer Einrichtung zum Zuführen von Zementiermittel darstellt,

Figur 11 ein anderes Steuerungsdiagramm einer Zuführungseinrichtung darstellt, und

Figur 12 ein drittes Steuerungsdiagramm einer Zuführungseinrichtung darstellt.

Die Figuren 1A-1G der Zeichnungen veranschaulichen die verschiedenen Funktionsphasen des erfindungsgemässen Verfahrens.

Gemäss Figur 1A wird ein Zuführungsrohr 2 in ein im Felsen gebohrtes Loch 1 varschoben. Das Zuführungsrohr kann ein biegsamer Schlauch oder ein steifes Rohr sein. Das Zuführungsrohr wird bis zum Boden des mit Zementiermittel zu füllenden Lochteils verschoben und dadurch wird in das Bohrloch Zementiermittel 3 eingepumpt, Figur 1B, das in eventuelle Klüfte 1a im Felsen eindringt. Wenn die Klüfte und der Raum zwischen dem Lochboden und der Spitze des Zuführungsrohrs mit Zementiermittel gefüllt worden sind und das Zuführungsrohr Zementiermittel weiter in das Loch zuführt, hat das Zementiermittel eine Neigung, in die Spalte zwischen dem Zuführungsrohr und dem Felsen einzudringen. Weil diese Spalte sehr klein ist, ist das Eindrir.jen des Zementiermittels sehr schwierig, weshalb das Zementiermittel im Loch einen auf die Spitze des Zuführungsrohrs wirkenden Fülldruck TP zustandebringt, Figur 1C. Auf Grund dieses Drucks verschiebt sieht das Zuführungsrohr im Loch auswärts in einer im folgenden näher beschriebenen Weise, während das Zuführungsrohr Zementiermittel in das

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Loch zuführt". Wenn die Spitze des Zuführungsrohrs auf
neue Klüfte oder Zertrümmerungen 1b stösst, dringt Zementiermittel in die Zertrümmerung ein, wobei der Druck des Zementiermittels im Loch kleiner wird und das Zuführungsrohr sich nicht mehr auswärts verschiebt, Figur 10.
Nachdem die Zertrümmerung mit Zementiermittel gefüllt
worden ist, und das Zementiermittel wieder einen Fülldruck TP auf die Spitze des Zuführungsrohrs richtet, beginnt das Zuführungsrohr sich wieder im Loch auswärts zu verschieben, und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie das Loch sich mit Zementiermittel füllt, Figur 1E. Die Zuführung von Zementiermittel wird abgebrochen, wenn es eine genügende Menge Zementiermittel gibt, um die Spalte zwischen dem Felsbolzen und dem Felsen über eine erwünschte Länge, bei Bedarf über die ganze Länge des Felsbolzen zu füllen, wonach das Zuführungsrohr aus dem Loch herausgezogen wird, Figur 1F. In das Loch wird ein Felsbolzen 4 so tief verschoben, dass die Unterlage des Bolzens die
Felsfläche berührt, wobei das Zementiermittel die Spalte zwischen dem Felsbolzen und dem Felsen füllt und nach Erhärtung den Bolzen am Felsen befestigt, Figur 1G. Damit der Felsbolzen vor der Erhärtung des Zementiermittels im Loch festgehalten wird, ist der Bolzen mit einem geeigneten Feststellelement versehen worden.

Die Hauptteile der in Figuren 2 und 3 dargestellten Einrichtung zur Verankerung eines Felsen sind eine Bohrvorrichtung 5, eine Vorrichtung 6 zum Zuführen eines Felsbolzens, eine Felsbolzenkassette 7 und eine Vorrichtung zum Zuführen von Zementiermittel. Die Teile 5-7 sind an sich bekannt, weshalb ihre Konstruktion und Funktion in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben werden.

Die Zuführungsvorrichtung 8 besteht aus einem Zu-ί 'hrungsrohr 2, einer Betriebseinrichtung 9 und einer
Abstützvorrichtung 10.

Das in Figur 4 dargestellte Zuführungsrohr 2 umfasst ein steifes Rohr 11, an dessen einem Ende ein Mund-

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stück 12 und anderem Ende ein biegsamer Schlauch 13 befestigt worden sind, an dessen freiem Ende eine Anschlussklemme 14 befestigt ist, womit der Schlauch an eine Pumpe 32 angeschlossen wird, Figur 10, zum Einpumpen von Zementiermittel in das Zuführungsrohr.

Der Durchmesser des Zuführungsrohrs ist hinsichtlich des Durchmessers des Bohrlochs so dimensioniert worden, dass das Eindringen des Zementiermittels durch die Spalte zwischen dem Zuführungsrohr und dem Felsen einen grösseren Druck voraussetzt, als der Speisedruck des Zementiermittels ist. Hierbei, veranlasst eine kontinuierliche Zuführung von Zementiermittel in das Bohrloch eine auf das Schlauchende wirkende, mit dem Speisedruck vergleichbare, den Schlauch vom Loch auswärts verschiebende Kraft, wenn der Raum zwischen dem Boden des zu füllenden Teils und der Spitze des Zuführunrjsrohrs ganz mit Zementiermittel gefüllt worden ist.

Statt eines steifen Rohrs 11 ist es auch möglich am Beginn des Zuführungsrohrs einen biegsamen Schlauch anzuwenden. Aa das Schlauchende kann ein separater Zuführungskopf angeschlossen sein, der ausgetauscht werden kann, wenn er abgenutzt ist. Besonders beim Gebrauch von biegsamen Schlauch steuert der Zuführungskopf den Schlauch, wenn er in das Loch hineingeschoben wird.

Die in Figuren 5 und 6 dargestellte Betriebsvorrichtung 9 umfasst zwei Rahmenteile 15, 16, die flexibel durch Bolzen 17 mit einander verbunden sind. An den beiden Rahmenteilen sind zwei Rollen 18 resp. 19 parallel mit ihren Achsen in einem Abstand von einander drehbar gelagert worden. Die Rollen befinden sich paarweise gegeneinander und sind mit einer Umfangsnut versehen, so dass die beiden Rollenpaare zwischen sich eine Zughohlung 20 für das Rohr 11 bilden. Die Zughohlung hat solche Dimensionen, dass die Rollen sich von entgegengesetzten Seiten gegen das Rohr pressen.

Die an dem unteren Rahmenteil gelagerten Rollen 19

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sind mit Kettenrädern 21 versehen, um die eine Kette 22 läuft. Diese Kette läuft auch über ein an dem unteren Rahmenteil gelagerte Doppelkettenra^ 23, um dessen eines Kettenrad eine Bedienungskette 24 läuft, die von einem in Figur 10 dargestellten Drehmotor 29 getrieben wird. Der Drehmotor dreht also mittels Ketten die an dem unteren Rahmenteil gelagerten Rollen 19.

Die Betriebseinrichtung 9 ist auf einem Rahmen 25 der Verankerungseinrichtung gestützt montiert worden.

Die in Figuren 7-9 dargestellte Abstützvorrichtung 10 umfasst einen an dem Rahmen 25 der Verankerungseinrichtung befestigten, mit dem Rahmen parallelen Stützbalken 26. An der Seite des Stützbalkens, die gegen den Rahmen 25 gerichtet ist, sind in einem Abstand voneinander U-förmige Leitringe 27 befestigt worden. Die Leitringe haben eine solche Dimension, dass das Zuführungsrohr durch die Leitringe gleiten kann. Der Stützbalken ist dabei auf die Betriebseinrichtung 9 so gestützt, dass die Leitringe sich fluchtig mit den Zughohlungen 20 der Betriebseinrichtung befinden. Der Abstand zwischen den Leitringen ist so gewählt worden, dass wenn ein biegsamer Schlauch als Zuführungsrohr gebraucht wird, der Schlauch die Vorschubkraft ohne Knicken aushält. Beim Gebrauch eines steifen Rohrs als Zuführungsrohr, mindestens auf der von der Abstützvorrichtung gesteuerten Strecke, reicht ein am vorderen Ende des Stützbalkens angeordneter Leitring aus.

Auf Grund der obenbaschriebenen Konstruktion kann das Zuführungsrohr 2 hinsichtlich des Stützbalkens auf die Leitringe gestützt beweglich gemacht werden, wenn die Rollen 19 der Betriebseinrichtung mittels des Drehmotors gedreht werden. Das Zuführungsrohr kann somit mechanisch in das gebohrte Loch zum Zuführen des Zementiermittels verschoben werden und indem Zementiermittel zugeführt wird, j., ι Loch auswärts gezogen werden.

Figur 10 stellt einen Steuerkreis zum Automatisieren der Funktion der Zuführungsvorrichtung dar.

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Wenn der Hebel eines Steuerventils 28 der Betriebseinrichtung 9 vorwärts verschoben wird, fliesst PressÖl in den Flüssigkeitsmotor 2 9 der Betriebseinrichtung, welcher Motor die Rollen 19 mittels der Ketten so zu drehen beginnt, dass die Rollen das Zuführungsrohr 2 in das Loch 1 verschieben. Wenn das Zuführungsrohr den Lochboden erreicht hat, wird das Steuerventil in seine Ursprungsstellung zurückgeführt, so dass der Drehmotor stehen bleibt.

Wenn der Hebel eines Steuerventils 30 der Pumpe zum Zuführen des Zementiermittels getrieben wird, fliesst Pressöl in einen Flüssigkeitsmotor 31, der eine Pumpe 32 dreht, so dass sie Zementiermittel in das Zuführungsrohr 2 einzupumpen beginnt. Der Pressölkreis des Motors 31 ist über ein Mengenregelungsventil 33, ein Druckverminderungsventil 37 und ein umsteuerbares Rückschlagventil 34 mit dem Flüssigkeitsmotor 2 9 der Betriebseinrichtung 9 verbunden worden. Das Ventil 37 ist so, dass es eine Flüssigkeitsströmung durchlässt, bis der Flüssigkeitsdruck im Motor 2 9 auf einen Wert steigt, mit dem allein die Betriebseinrichtung 9 das Zuführungsrohr im Loch noch nicht zurückschiebt, wobui nur so viel Flüssigkeit durch das Ventil fliesst, dass der Druck den genannten Wert hält. Wenn Zementiermittel in das Bohrloch unter einem bestimmten Speisedruck SP eingepumpt wird, füllt das Zementiermittel die eventuellen Klüfte und Zertrümmerungen sowie auch den Raum zwischen dem Boden des Bohrlochs und der Spitze des Zuführungsrohrs. Weil kein Zementiermittel durch die Spalte zwischen dem Zuführungsrohr und dem Felsen infolge der obenerwähnten Dimensionierung des Zuführungsrohrs nicht ausströmen kann, veranlasst das Zementiermittel im Loch einen bestimmten Fülldruck TP, der im Zuführungsrohr eine Schubkraft veranlasst, wobei das Zuführungsrohr im Loch durch Zusammenwirkung der Schubkraft und der Zugkraft der Betriebseinrichtung zurückgeführt wird. Die Menge des zuzuführendem Zementiermittels kann in verschiedenen Weisen je nachdem geregelt werden, ob der Felsbolzen über

seine ganze iänge oder nur am oberen Ende einzementiert werden soll. Nachdem die Druckgrenze des Ventils 37 zweckmässig geregelt worden ist, stellt sich der Speisedruck auf einen solchen Wert ein, dass das Zuführungsrohr im Loch mit genau gleicher Geschwindigkeit auswärts verschiebt wie das Zementiermittel das Loch füllt. Durch das Mengenregelungsventil 33 kann die grösste Rücklaufgeschwindigkeit des Zuführungsrohrs geregelt werden.

Die Menge des zuzuführenden Zementiermittels kann z.B. mittels eines in Figur dargestellten Druckladers 35 und eines Widerstandsrückschlagventils 36 geregelt werden, wobei in den Drucklader eine vorausbestimmte Menge Pressöl pro Zeiteinheit durch die Drossel des Widerstandsrückschlagventils 36 zugeführt wird. Während Öl in den Lader fliesst, steigt der Druck des Laders entsprechend. Wenn der Druck im Lader den vorausbestimmten Wert erreicht, geht das Steuerventil 30 in seinen Ursprungszustand zurück, so dass die Vorschubpumpe 32 und der Flüssigkeitsmotor 2 stehen bleiben. Dadurch dass die Strömungsmenge des in den Lader zuzuführenden Öls mit der Drossel des Widerstandsrückschlagventils 36 geregelt wird, können die Zuführungszeit des Zementiermittels und somit die Zuführungsmenge im voraus bestimmt werden. Entsprechend kann die Regelung auch durch Regelung des Drucks, der den Rücklauf des Steuerventils 30 veranlasst.

Wenn der Hebel des Steuerventils 28 der Betriebseinrichtung rückwärts verschoben wird, setzt der Flüssigkeitsmotor 2 9 das Drehen der Rollen 19 fort, so dass sie das Zuführungsrohr in die vollständig herausgezogene Ausgangsstellung verschieben.

Der Rücklauf der Steuerventile kann auch mit Hilfe ein„s Druckimpulses arrangiert werden, der vom Zuführungsrohr an einer bestimmten Stelle gegeben wird. Es ist auch nu/jlich, die Betätigung mit einem elektrischen Impuls beim Gebrauch eines Magnetventils zu ordnen, beispielsweise mittels eines Volumenstromrechners.

Die Funktion der Vorrichtung kann auch vollständig automatisiert werden, wobei der Anwender nur die Zuführungsfunktion anlässt, und die Vorrichtung die. Zuführung phasenweise ausführt und schliesslich in ihre Ausgangsstellung zurückgeht.

Der üebergang von einer Phase zu einer anderen kann u.a. von den Längsbewegungen des Zuführungsrohrs oder von dem hydraulischen Druck seines Vorschubmotors gesteuert werden und beim Messen der Menge des zugeführten Zementiermittels in den früher beschriebenen Weisen.

In dem in Figur 11 dargestellten Steuerkreis ist die Betriebseinrichtung 9 des Zuführungsrohrs mit einem federentlasteten, hydraulischen Zylinder 39 versehen, dessen Kolben zum Bewegen der Zugrollen 19 der Betriebseinrichtung zwischen einer Zugstellung und Ausdrückstellung angeordnet ist. Der Zylinder 39 ist über das obenerwähnte druckgesteuerte Wegeventil 37 an den Druckkreis des Vorschubmotors 31 angeschlossen worden.

Der Steuerkreis fungiert in der folgenden Weise:

Das Zuführungsrohr wird mittels eines Verschiebemotors 2 9 in das Loch verschoben und Zementiermittel wird aus dem Zuführungsrohr in der obenerwähnten Weise zugeführt. Nachdem der Raum zwischen dem Lochboden und der Spitze des Zuführungsrohrs mit Zementiermittel gefüllt worden ist, veranlasst der Fülldruck TP des Zementiermittels eine Drucksteigerung im Kreis des Vorschubmotors 31, wobei Druckflüssigkeit über das Ventil 37 in den Zylinder 39 ausströmen kann. Infolgedessen verschiebt der Kolben des Zylinders die Zugrollen der Betriebseinrichtung los vom Kontakt mit dem Zuführungsrohr, so dass das Zuführungsrohr sich axial hinsichtlich der Betriebseinrichtung bewegen und somit auswärts im Loch auf Grund des vom Zementiermittel auf das Zuführungsrohr gerichteten Fülldrucks TP zurückgehen kann. Auf Grund der Bewegung des Zuführungsrohrs sinkt der Druck des Zementiermittels im Loch, wobei der Druck im Kreis des Vorschubmotors 31

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entsprechend-herabgeht und der Druck im Zylinder sinkt. Infolgedessen halten die Zugrollen der Betriebseinrichtung die Bewegung des Zuführungsrohrs widder an.

In dem in Figur 12 angeführten Steuerkreis ist das Ventil 37 des in Figur 10 dargestellten Steuerkreises durch ein Solenoidventil 40 ersetzt worden, das an einen Druckschalter 41 geschaltet ist, der über eine Leitung 4 2 den Speisedruck des Zementiermittels im Zuführung.srohr 2 abtastet . Nachdem das Loch mit Zementiermiltel gefüllt worden ist und der Druck im Zuführungsrohr infolgedessen höher als der normale Speisedruck steigt, gibt der Druckschalter einen Impuls dem Ventil 40, das den Zugang der Druckflüssigkeit in den Verschiebemotor 2') des Zuführungsrohrs öffnet. Der Verschiebemotor zieht das Zuführungsrohr auswärts im Loch, wobei der Speisedruck des Zementiermittels im Zuführungsrohr wieder sinkt und mittels des Druckschalters 41 einen Stellungsveränderungsimpuls im Ventil 40 zustandebringt, so dass der Verschiebemotor 2 9 stehen bleibt. Das Zuführungsrohr bewegt sich somit schrittweise auswärts im Loch, bis das Loch über eine erwünschte Länge gefüllt worden ist und das Zuführungsrohr mittels eines Steuerventils 28 ganz aus dem Loch beseitigt wird.

Die Zeichnungen und die anschliessende Beschreibung sind nur zur Veranschaulxchung der Erfindung beabsichtigt. Im einzelnen können das Verfahren und die Einrichtung sogar bedeutend im Rahmen der Patentansprüche variieren.

β.

L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zuführung von Zementiermittel in ein Bohrloch bei Verankerung eines Felsen durch Zementierung, gemäss welchem Verfahren

- ein Zuführungsrohr (2) in ein Loch (1) bis zum Boden des Lochteils verschoben wird, der wesentlich durch das Zuführungsrohr mit Zementiermittel gefüllt werden soll,

- Zementiermittel (3) in das Loch zugeführt wird, und zwar vom Boden des erwähnten Teils an,

- das Zuführungsrohr im Loch zurückgeführt wird, indem das Loch mit Zementiermittel gefüllt wird,

- das Zuführungsrohr aus dem Loch beseitigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (2) infolge des Fülldrucks (TP) zurückgeführt wird, der von dem zwischen dem Boden des erwähnten Teils des Lochs (1) und der Spitze des Zuführungsrohrs zugeführten Zementiermittel (3) im Loch veranlasst wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das Zuführungsrohr (2) zwangsläufig auswärts im Loch (1) gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Herausziehen des Zuführungsrohrs (2) abhängig von dem Fülldruck (TP) des Zementiermittels (3) gesteuert wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennz eichnet, dass das Zuführungsrohr (2) auswärts im Loch (1) wesentlich mit derselben Geschwindigkej . gezogen wird wie das Zementiermittel (3) das Loch füllt, wenn der erwähnte Fülldruck (TP) des Zementier-Ei" -teIs einen vorausbestimmten Sollwert überschreitet.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (2)

selsttätig infolge der axialen herausschiebenden Kraft allmählich herausgezogen wird, die der Fülldruck (TP) des im Loch (1) befindlichen Zementiermittels (3) auf die Spitze des Zuführungsrohrs richtet.

5. Einrichtung zum Zuführen von Zementiermittel in ein Bohrloch bei Verankerung eines Felsen durch Zementierung, welche Einrichtung

- ein Zuführungsrohr (2) , verschiebbar in ein Loch (1) wesentlich über die ganze Länge des Lochteils, der durch das Zuführungsrohr mit Zementiermittel gefüllt werden soll,

- eine Betriebseinrichtung (9) zum Verschieben des Zuführungsrohrs in das Loch und zum Herausziehen des Rohrs aus dem Loch, und

- Zuführungsmittel (32) zum Zuführen des Zementiermittels (3) durch das Zuführungsrohr in das Loch,

umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (2) mindestens an der Spitze eine solche Dimension hinsichtlich des Lochs (1) hat, dass das Eindringen des Zementiermittels durch die Spalte zwischen dem Loch und der Spitze des Zuführungsrohrs einen Druck fordert, der grosser als der Speisedruck (SP) ist, womit Zementiermittel in das Loch zugeführt wird, und der eine auf die Spitze des Zuführungsrohrs wirkende, herausschiebende Kraft veranlasst.

6. Einrichtung nach Patentanspruch 5, in der die Betriebseinrichtung (9) mit Mitteln (19) zum Herausziehen des Zuführungsrohrs (2) aus dem Loch (1) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Fühlelement (37; 41) umfasst, das den Speisedruck der Zuführungsmittel (32) des Zementiermittels (3) abtastet und die Mittel (19) zum Herausziehen des Zuführungsrohrs (2) betätigt, wenn der Speisedruck den vorausbestimmten Sollwert (SP) überschreitet.

7. Einrichtung nach Patentanspruch 6, welche Einrichtung druckmediumbetriebene Mittel (19) zum Heraus-

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ziehen des Zuführungsrohrs (2) und druckmediumbetriebene Mittel (32) "zum Zuführen von Zementiermittel (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmediumkreis eines Betriebmotors (29) der Mittel (19) zum Herausziehen des Zuführungsrohr (2) mit dem Druckmediumkreis eines Betriebmotors (31) der Mittel (32) zum Zufuhren von Zementiermittel (3) über ein Druckverminderungsventil (37) so verbunden ist, dass das Ventil Druckmedium in den Kreis des Betriebsmotors der Herausziehungsmittel fHessen lässt, wenn der Druck im Kreis des Betriebsmotors der Zuführungsmittel den erwähnten Sollwert (SP) des Speisedrucks des Zementiermittels überschreitet.

8. Einrichtung nach Patentanspruch 5, in der die Betriebseinrichtung (9) mit Mitteln (19) zum axialen Verschieben des Zuführungsrohrs (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Kupplungselement (39) umfasst, das die erwähnten Verschiebcmittel (19) in Eingriff mit dem Zuführungsrohr (2) einkoppelt und aus Eingriff mit dem Zuführungsrohr auskuppelt, und ausserdem ein Fühlelement (37) umfasst, das den Speisedruck des Zementiermittels (3) abtastet und so angeordnet ist, dass es das Kupplungselement (39) in die erwähnte Ausrückstellung verschiebt, wenn der Speisedruck des Zementiermittels den vorausbestimmten Sollwert (SP) überschreitet.