DE3635813A1 - Verfahren und anordnung zur fuehrung eines betonzufuehrungsschlauchs bei felsankerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Führung eines Betonzuführungsschlauchs bei Felsankerung, nach welchem Verfahren der Betonzuführungsschlauch mit­ tels eines Zuführungsmechanismus von einer Spule in eine von einem Zuführungsbalken einer Bohrausrüstung getragene Führungsspitze und durch diese in ein in den Felsen ge­ bohrtes Loch und je nach dem Füllen des Lochs zurück auf die Spule verschoben wird, und auf eine Anordnung zur Ausführung des Verfahrens.

Bei Felsankerung werden Felsnägel mittels eines Bindemittels, wie Beton, an in den Felsen gebohrten Löchern befestigt, und zwar zum Abstützen des Felsen in Gruben und in in den Felsen abgebauten Räumen.

Die bei mechanisierter Betonverankerung gebräuch­ lichen, zum Zuführen von Beton beabsichtigten Schlauch­ zuführungsmechanismen sind an der Kombination einer Zu­ führungsvorrichtung und einer Bohrmaschine festmontiert. Der Betonzuführungsschlauch wird einem festen, steifen Führungstunnel entlang nach dem Zuführungsmechanismus in das Bohrloch geführt. Als Beispiel für eine solche be­ kannte Anordnung kann die in der finnischen Patentanmel­ dung 8 32 124 angeführte Zuführungsausrüstung für Binde­ mittel erwähnt werden.

Ein Nachteil mit den bekannten Lösungen ist je­ doch, dass der Schlauchzuführungsmechanismus sich in der Nähe der Bohrausrüstung befindet, wo sie Verunreinigungen und mechanischen Beschädigungen ausgesetzt ist. Der Zu­ führungsmechanismus des Betonzuführungsschlauchs vermehrt auch das Gewicht des Zuführungsbalkens. Der Zuführungs­ mechanismus braucht ausserdem viel Raum und erschwert das Bewegen des Zuführungsbalkens an engen Bohrstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren und eine solche Anordnung zustandezu­ bringen, mittels deren die obenerwähnten Nachteile elimi­ niert werden können. Das wird mittels des erfindungsge­ mässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Anordnung erreicht, wobei das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Betonzuführungsschlauch durch ein flexibles Führungsmittel in die Führungsspitze geschoben wird. Die erfindungsgemässe Anordnung ist ih­ rerseits dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Beton­ zuführungsmechanismus und der Führungsspitze ein flexibles Führungsmittel für den Betonzuführungsschlauch angeordnet ist.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass statt der bekannten Lösungen, wobei das Betonzuführungsrohr mit­ tels eines Zuführungsmechanismus an den Ausgangspunkt der Führungsspitze oder des Führungsrohrs gezogen wird, das Zuführungsrohr jetzt mittels des Zuführungsmechanismus an den Ausgangspunkt des Führungsrohrs oder der Führungs­ spitze geschoben wird.

Ein Vorteil der Erfindung ist vor allem, dass der Zuführungsmechanismus von dem Bohrende z. B. auf eine Jumbo- Unterlage oder an einen Bohrbaum in Schutz verschoben werden kann. Das flexible Führungsmittel erlaubt dazu, dass das Bohrende sich beim Bohren in verschiedene Rich­ tungen bewegt. Das flexible Führungsmittel schützt auch den Schlauch so, dass er z. B. an Vorsprüngen des Baums nicht haftet. Das Führungsmittel stützt dazu den Schlauch so, dass z.B. im Zusammenhang mit dem Rückziehen des Schlauchs keine scharfen Biegungen am Schlauch entstehen. Weil das flexible Führungsmittel ein Fixmass aufweist, so gibt es auch den Vorteil, dass das Messen der Länge des einem Bohrloch zuzuführenden Schlauchs vorzugsweise an einer Stelle ausgeführt werden kann, die vor Verun­ reinigungen und mechanischen Beschädigungen geschützt ist. Die Verwirklichung der erfindungsgemässen Anordnung ist dazu sehr einfach und funktionssicher, weshalb die Herstellungs- und Gebrauchskosten der Anordnung sehr vorteilhaft werden.

Die Erfindung wird im folgenden mittels der bei­ gefügten Zeichnung genauer beschrieben, wobei Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Felsankerungsausrüstung zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewandt ist,

Fig. 2 ein Prinzipbild einer Ausführungsform ei­ nes bei der Erfindung zu gebrauchenden flexiblen Führungs­ mittels von oben zeigt, und

Fig. 3 einen Ausschnitt des Führungsmittels der Fig. 2 der Linie III-III entlang zeigt, und

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Details nach Fig. 3 zeigt.

Eine Felsankerungsausrüstung umfasst hauptsächlich eine Unterlage 1, die mittels eines Baums 2 eine Bohr­ ausrüstung 3 trägt. Die Bohrausrüstung 3 umfasst haupt­ sächlich einen an dem Baum 2 durch ein Gelenk verbundenen Zuführungsbalken 4, eine Bohrmaschine 5 und eine nichtge­ zeigte Bohrstangenkassette. Zu der Verankerungsausrüstung gehört auch eine Zuführungsanordnung für Felsnägel, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist. Diesbezüglich kann die Ver­ ankerungsausrüstung z. B. der in der finnischen Patentan­ meldung 8 31 481 angeführten bekannten Konstruktion ent­ sprechen.

Zu der Verankerungsausrüstung gehört weiter eine Zuführungsausrüstung eines zum Zuführen von Bindemittel, z. B. Beton, gebrauchten Schlauchs. Die obenerwähnte Zu­ führungsausrüstung umfasst hauptsächlich ein in der Un­ terlage 1 enthaltenes Schlauchlager, z.B. eine Spule 6 und einen Zuführungsbalken 7. Eine Führungsspitze 7 ist in einer an sich bekannten Weise an die Bohrungsachse A schwenkbar, und zwar zum Führen des Schlauchs durch eine am Ende des Zuführungsbalkens montierte Spitzenführung 8 in ein in den Felsen gebohrtes Loch 9. Im Beispiel der Fig. 1 geschieht das Bewegen eines Schlauchs 10 durch Umdrehen der Spule 6, wobei der Schlauch über eine Füh­ rung 11 von der Spule abgewickelt wird. Der Umdrehungs­ mechanismus der Spule befindet sich im Fall der Fig. 1 hinter der Spule 6, weshalb er in Figur nicht angeführt wird. Das Umdrehen kann mittels jedes beliebigen geeig­ neten Motors geschehen. Das Rückspulen des Schlauchs ge­ schieht natürlich durch Drehen der Spule 6 in entgegen­ gesetzte Richtung.

Erfindungsgemäss ist der Zuführungsmechanismus des obengenannten Schlauchs 10, welcher Mechanismus im Fall der Fig. 1 mit Referenznummern 6, 11 bezeichnet werden kann, auf die Unterlage 1 oder genauer gesagt auf dem Baum 2 gestützt montiert und mittels eines flexiblen Führungsmittels 12 mit der steifen Führungsspitze 7 ver­ bunden, wobei der Schlauch 10 von diesem Mittel geführt von dem Zuführungsmechanismus in die Führungsspitze läuft. Das Führungsmittel ist an seinen Enden 12 a, 12 b an dem Zuführungsmechanismus und der Führungsspitze so befestigt, dass seine Länge konstant ist.

Zum Zuführen von Zement dem Bohrloch 9 wird der obenerwähnte Zuführungsmechanismus angelassen, wobei die Spule 6 zu rotieren anfängt und der Zuführungsschlauch des Betons durch das flexible Führungsmittel 12 in die Führungsspitze 7 und weiter in das Bohrloch 9 eindringt. Der Schlauch 10 wird so lange in das Loch geschoben, dass das Ende des Schlauchs den Boden des Lochs berührt. Danach wird Beton durch den Schlauch 10 zugeführt und der Schlauch durch Drehen der Spule 6 in entgegengesetzte Richtung rückwärts gezogen.

Es wird bemerkt, dass es dank des flexiblen Füh­ rungsmittels 12 möglich ist, den Zuführungsmechanismus auf die Unterlage oder die Bäume gestützt in Schutz an­ zubringen, was zugleich den Zuführungsbalken leichter macht und den Bedarf an Raum am Ende des Zuführungsbal­ kens vermindert. Das flexible Führungsmittel erlaubt ein Schwenken des Zuführungsbalkens in einen jeweils erwün­ schten Bohrungswinkel und Verankerungswinkel hinsichtlich des Baums 2. Das flexible Führungsmittel 12 behält auch die Länge des Schlauchs 10 konstant, unabhängig von der Stellung des Baums und des Zuführungsbalkens. Dank des­ sen kann ein die Zuführungslänge des Schlauchs 10 zei­ gendes Messgerät 13 auf die Unterlage oder den Baum ge­ stützt an einer vorteilhaften Stelle montiert werden.

Im Beispiel der Fig. 1 wird das flexible Führungs­ mittel 12 prinzipiell als Schlauch dargestellt, die vor­ teilhafteste Alternative aber ist eine offene Konstruk­ tion, weil die von der Friktion veranlassten Schwierig­ keiten den Gebrauch des Schlauchs erschweren können.

In den Fig. 2 und 3 wird eine vorteilhafte, offene Ausführungsform des Führungsmittels 12 gezeigt. Der Betonzuführungsschlauch wird in den Fig. 2 und 3 wie in Fig. 1 mit der Referenz 10 bezeichnet. Das fle­ xible Führungsmittel 12 kann mindestens aus einem mit dem Schlauch wesentlich parallelen Abstützungselement 14 in Fixmass bestehen. Im Beispiel der Figuren sind die obenerwähnten Abstützungselemente vorzugsweise zwei Spann­ drähte, die mittels in bestimmten Abständen hinsichtlich einander angeordneter Stützringe mit einander verbunden sind. Die obenerwähnten Stützringe 15 können aus Kunst­ stoffmaterial, vorzugsweise Nylon, hergestellt werden. Die Stützringe 15 sind mittels z. B. Verriegelungsschrau­ ben an den Spanndrähten befestigt. Der Betonzuführungs­ schlauch 10 ist angeordnet, durch die Stützringe 15 zu laufen, wobei die von den Spanndrähten 14 und Stützringen 15 ausgeformte Einheit den Schlauch 10 so führt, dass er in einer erwünschten Weise gerichtet wird und z. B. sich nicht während des Bewegens in scharfe Biegungen biegt. Es ist klar, dass alle gebrauchten Führungsmittel 12 so steif sein müssen, dass sie die Biegeradien des Schlauchs 10 mässig halten. Betreffend die Ausführungs­ form der Fig. 2 und 3 kann noch festgestellt werden, dass die Abstände der Stützringe 15 von einander so ge­ wählt werden sollen, dass der Schlauch 10 zwischen den Ringen nicht herausknickt. In der Ausführungsform der Fig. 4 sind die Stützringe 15′ aus zwei Teilen ausge­ formt, die mittels Bolzen 16 so an einander befestigt sind, dass die Spanndrähte 14 zwischen den Teilen bleiben. Eine solche Lösung ist, was die Zusammenstellung und War­ tung betrifft, sehr vorteilhaft. Die offenen Ausführungs­ formen nach den Fig. 2-4 können an Stelle des Führungs­ mittels 12 der Fig. 1 angeordnet werden.

Die in den beigefügten Figuren gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiele sind keineswegs beabsichtigt, die Erfin­ dung zu begrenzen, sondern die Erfindung kann in vielen verschiedenen Weisen im Rahmen der Patentansprüche va­ riiert werden. Somit braucht die erfindungsgemässe Anord­ nung oder ihre Teile nicht ganz so sein, wie in den Fi­ guren gezeigt wird, sondern auch andersartige Lösungen sind möglich. Die Zuführungsanordnung des Schlauchs braucht z. B. nicht gerade so sein, wie in Fig. 1 ge­ zeigt wird, sondern auf die Rahmenkonstruktion oder den Baum gestützt kann auch z. B. eine Zuführungsanordnung eines Betonzuführungsschlauchs nach der finnischen Pa­ tentanmeldung 8 31 481 angeordnet werden, welche Anord­ nung den Schlauch von der Spule zieht. Der in der oben­ angeführten Beschreibung und in den Patentansprüchen ge­ brauchte Terminus Führungsspitze enthält alle Führungs­ rohre und derartige steife Führungen und Führungsschienen. Der Schlauchzuführungsmechanismus nach Fig. 1 kann ausser auf den Baum, auch direkt auf die Unterlage gestützt an­ geordnet werden, wie oben schon festgestellt wurde. Das flexible Führungsmittel braucht auch nicht mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten übereinstimmen, sondern eine offene Konstruktion kann auch durch Gebrauch von einem Spanndraht oder drei oder vier Spanndrähten usw. ausgeformt werden. Der Terminus Führungsmittel ist in diesem Zusammenhang beabsichtigt, alle wesentlich unaus­ dehnbaren und flexiblen Konstruktionen mit bekannter Län­ ge zu enthalten, die beim Schieben des Schlauchs durch das Führungsmittel ein Knicken des Schlauchs verhindern. Ein solches Führungsmittel kann somit auch aus vernetztem, biegbarem Draht oder aus Spiraldraht bestehen, oder es kann aus nacheinanderfolgenden, mit einander verbundenen Ringen usw. ausgeformt sein. Als flexible Abstützungs­ elemente können auch als Kohlenfaser oder Glasfaser her­ gestellte Elemente gebraucht werden. Auch ein Gebrauch von Blattfedern ist möglich. Die Abstützungselemente kön­ nen auch als O-Stangen, Quadratstangen, Sechskantstangen usw. gebildet werden. Auch alle Kombinationen der oben­ erwähnten Möglichkeiten sind denkbar. Die obenerwähnten Abstützungselemente können somit flexible, ihre Form be­ wahrende, eine Biegung des Schlauchs in einer erwünschten Weise steuernde Elemente jeder beliebigen Art sein. Die in den Ausführungsformen der Fig. 1-4 gebrauchten Stützringe können auch anders als in den Figuren gezeigt ausgeführt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Führung eines Betonzuführungs­ schlauchs bei Felsankerung, nach welchem Verfahren der Betonzuführungsschlauch mittels eines Zuführungsmecha­ nismus von einer Spule in eine von einem Zuführungsbalken einer Bohrausrüstung getragene Führungsspitze und durch diese in ein in den Felsen gebohrtes Loch und je nach dem Füllen des Lochs zurück auf die Spule verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonzuführungsschlauch (10) durch ein flexibles Füh­ rungsmittel (12) in die Führungsspitze (7) geschoben wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieben des Be­ tonzuführungsschlauchs (10) mittels eines Zuführungsmech­ anismus (6, 11) ausgeführt wird, der auf einer den Zu­ führungsbalken (4) tragenden Transportunterlage (1) an­ geordnet ist.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieben des Be­ tonzuführungsschlauchs (10) mittels des Zuführungsmecha­ nismus (6, 11) ausgeführt wird, der an einem den Zufüh­ rungsbalken (4) tragenden Bohrbaum (2) angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonzuführungsschlauch (10) mittels des fle­ xiblen Führungsmittels (12) zwischen dem Zuführungsmecha­ nismus (6, 11) und der Führungsspitze (7) geführt wird.

5. Anordnung zur Führung eines Betonzuführungs­ schlauchs in einer Felsankerungsausrüstung, welche An­ ordnung eine Unterlage und einen von einem Bohrbaum ge­ tragenen Zuführungsbalken mit einer Bohrausrüstung, eine von dem Zuführungsbalken getragene Führungsspitze zur Führung des Betonzuführungsschlauchs in ein Bohrloch, einen Zuführungsmechanismus zum Verschieben des Beton­ zuführungsschlauchs in das Loch und zu dessen Heraus­ ziehen aus dem Loch, Zuführungsmittel zum Zuführen von Beton durch das Zuführungsrohr dem Loch und einen Zu­ führungsmechanismus zum Schieben eines Felsnagels in das Bohrloch umfasst, dadurch gekennzeich­ n e t, dass zwischen dem Betonzuführungsschlauch (10), dem Zuführungsmechanismus (6, 11) und der Führungsspitze (7) ein flexibles Führungsmittel (12) für den Betonzu­ führungsschlauch (10) angeordnet ist.

6. Anordnung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (12) an seinem einen Ende (12 b) an der Führungsspitze (7) und an seinem anderen Ende (12 a) an dem Zuführungs­ mechanismus (6, 11) befestigt ist.

7. Anordnung nach Patentanspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, dass der Zu­ führungsmechanismus (6, 11) auf der Transportunterlage (1) angeordnet ist.

8. Anordnung nach Patentanspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, dass der Zu­ führungsmechanismus (6, 11) an dem Bohrbaum (2) angeord­ net ist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche 5-8, dadurch gekennzeich­ net, dass das flexible Führungsmittel (12) ein Schlauch ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche 5-8, dadurch gekennzeich­ net, dass das flexible Führungsmittel (12) aus min­ destens einem wesentlich mit dem Schlauch (10) parallelen, flexiblen Abstützungselement (14) in Fixmass besteht, an dem in einem bestimmten Abstand von einander Stützringe (15, 15′) befestigt sind, durch die der Betonzuführungs­ schlauch (10) angeordnet ist, zu laufen.

11. Anordnung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Führungs­ mittel (12) aus zwei als Abstützungselemente (14) fun­ gierenden Spanndrähten ausgeformt ist, an denen aus Kunststoffmaterial hergestellte Stützringe (15, 15′) be­ festigt sind.