DE69011637T2 - Verfahren zum Herstellen von Räumen im Felsgestein. - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Räumen im Felsgestein.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausarbeitung von Gesteinshöhlen, indem mehrere Löcher kreisförmig angeordnet gebohrt werden und dadurch insbesondere im wesentlichen kugelförmige Gesteinshohlräume oder Gesteinshohlräume mit kugelförmig geformten Teilen, wie zum Beispiel kuppelförmigen Dächern, ausgearbeitet werden, wobei diese Gesteinshohlräume dazu gedacht sind, als Schutzraum, zur Speicherung von festen oder flüssigen Produkten oder zur Unterbringung von Produktionsanlagen im Fels verwendet zu werden.
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu erhalten, in einer einfachen und zweckmäßigen Weise Gesteinshohlräume auszuarbeiten, die kugelförmige oder teilweise kugelförmige äußere Abgrenzungen aufweisen.
- Es ist bereits bekannt (SE-C-8501647-5; SE-C-8404728-1), große Räume in Felsgestein auszuarbeiten, Räume, die dazu gedacht sind, darin feste oder flüssige Erzeugnisse zu speichern oder eine Produktionsanlage unterzubringen, wie zum Beispiel Kraftwerke, oder für andere Materialien in Krisensituationen, oder für die Aufbewahrung gebrauchten nuklearen Brennstoffs. Diese Räume bestehen aus im wesentlichen zylindrischen oder polygonen vertikalen Hohlräumen, in denen man mit dem Druck auf die Decke/das Dach durch darüberliegende Massen fertig wird, indem an den Hohlräumen kegelförmige Oberteile angebracht werden. Diese Hohlräume im oberen Bereich wurden dabei vom Innern des Hohlraums oder vom Innern von Stollen, die in den Ecken der polygonen Form angebracht waren, ausgearbeitet.
- Die US-A-4 601 518 bezieht sich auf die Ausarbeitung von Gesteinshöhlen, die die Form von Brotlaiben haben und halbkreisförmige Decken haben. Dabei werden Löcher in kreisförmiger Anordnung von einem im Innern der geplanten Felshöhle angeordneten Herstellungstunnel (Bohrtunnel) gebohrt. Diese Löcher werden dann nahe der geplanten äußeren Gestalt beladen, woraufhin das Sprengen stattfindet. Diese Aushöhlungsmethode ist ein Verfahren, das ebenfalls vom Innern stattfindet.
- Es sind jedoch kuppelförmige Decken und im wesentlichen kugelförmige Hohlräume erforderlich geworden, wobei der Durchmesser als solcher gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vergrößert werden kann. Es ist seit langer Zeit bekannt, daß kuppelförmige Decken eine sehr große Tragkraft haben.
- Heutzutage gibt es keine optimale Methode, solche Hohlräume auszuarbeiten, außer der Tatsache, daß es bekannt ist, große Bohrer, sogenannte Schneid- bzw. Fräsköpfe, beim Bohren kreisförmiger Tunnel zu verwenden, wobei die Decke ein bogenförmiges Gewölbe beschreibt.
- Es wurde nun überraschenderweise als möglich gezeigt, das oben erwähnte Problem mittels der vorliegenden Erfindung zu lösen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine erste Serie von sich radial nach außen erstreckenden Löchern in einem ersten Abstand von einem oder mehreren Schächten/Tunneln aus gebohrt wird, die vorzugsweise radial vom Mittelpunkt der geplanten Kugel aus angeordnet sind, daß eine zweite Serie von sich radial nach außen erstreckenden Löchern unter einem zweiten, weiter außerhalb angeordneten Abstand vom Mittelpunkt gebohrt wird, wobei sich diese Löcher außerhalb der Löcher der ersten Serie erstrecken, daß eine dritte Serie von sich radial nach außen erstreckenden Löchern unter einem dritten, noch weiter außerhalb angeordneten Abstand vom Mittelpunkt gebohrt wird, wobei sich diese Löcher außerhalb der Löcher der zweiten Serie erstrecken; daß wahlweise weitere Serien von Löchern gebohrt werden, die sich radial nach außen bis zu den Grenzen des Hohlraums erstrecken; daß die Löcher der ersten Serie in ihrer ganzen Länge geladen werden, daß jede weitere Serie von Löchern in den Bereichen geladen wird, die außerhalb eines Beladungsbereiches einer vorherigen Serie von Löchern liegt, wodurch die Ladungen aufeinanderfolgende, ringförmige Ladungsbereiche einnehmen, die die Form des geplanten, kugelförmigen Hohlraums abdecken, und daß dann eine Sprengung jedes der ringförmigen Bereiche für sich erfolgt, beginnend von innen nach außen oder umgekehrt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens findet Bohren über den Bereich hinaus statt, der ausgehöhlt werden soll, woraufhin die Verstärkung und Verfüllung bzw. Injektion dieser darüber hinaus gebohrten Bereiche stattfindet, bevor die kugelförmige Fläche gesprengt wird. Wie weit das Darüberhinausbohren stattfinden soll, hängt davon ab, wie der Fels bzw. das Gestein um den Hohlraum herum Verstärkung benötigt.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Ausarbeitung einer kuppelförmigen Decke ist dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise um die geplante Höhle angebrachte Arbeits- und Transporttunnel ausgearbeitet werden, daß ein vertikaler Schacht von dem oberen Teil des zylindrischen Hohlraums herausgearbeitet wird, daß von einem ersten Niveau eine erste Serie sich radial nach außen erstreckender Löcher gebohrt wird, daß eine zweite Reihe sich radial nach außen und unten erstreckender Löcher von einem zweiten, höher gelegenen Niveau aus gebohrt wird, wobei diese Löcher sich außerhalb der Löcher der ersten Serie erstrecken, daß eine dritte Reihe sich radial nach außen und unten erstreckender Löcher von einem dritten, noch höher gelegenen Niveau aus gebohrt wird, wobei diese Löcher sich außerhalb der Löcher der zweiten Serie erstrecken, daß wahlweise weitere Reihen Löcher gebohrt werden, die sich radial nach außen und unten bis zur vertikalen Grenze des Speicherhohlraums erstrecken, daß die Löcher der ersten Serie in ihrer ganzen Länge geladen werden, daß jede weitere Serie von Löchern in den Bereichen geladen wird, die außerhalb eines Beladungsbereiches einer vorherigen Serie von Löchern liegt, wodurch die Ladungen aufeinanderfolgende, ringförmige Ladungsbereiche einnehmen, die die Form des geplanten, kugelförmigen Hohlraums abdecken, und daß dann eine Sprengung jedes der ringförmigen Bereiche für sich erfolgt, beginnend von innen nach außen oder umgekehrt.
- Weitere Eigenschaften bzw. Merkmale ergeben sich aus den an hängenden Patentansprüchen.
- Mittels der vorliegenden Erfindung können sehr große, im wesentliche kugelförmige Hohlräume oder andere Hohlräume mit kuppelförmiger Decke ausgearbeitet werden, die einen Durchmesser von 100 m oder mehr haben.
- Indem drei Tunnel oder Schächte, von denen jeder den anderen unter im wesentlichen rechten Winkel kreuzt, verwendet werden, kann auf diese Weise eine Kugel ausgearbeitet werden oder es kann durchgeführt werden mittels einer Kombination aus solchen Tunneln/Schächten und Arbeits- und Herstellungstunneln, die in den Hohlraum führen und/oder indem Tunnel um die geplante Höhle herum angeordnet werden.
- Normalerweise wird nicht eine ganze Kugel ausgearbeitet, sondern der untere Teil ist zylindrisch und/oder kegelförmig ausgeführt, abhängig von der gewünschten Verwendung.
- Die Erfindung wird genauer mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, ohne auf nur diese beschränkt zu sein.
- Figur 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch einen im wesentiichen vertikalen, zylindrischen Hohlraum;
- Figur 2 zeigt eine Ausführüngsform gemäß Figur 1, von oben gesehen;
- Figur 3 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch eine im wesentlichen kugelförmige Kavität;
- Figur 4 zeigt einen horizontalen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform, mit den Querschnitten aus den Figuren 5 und 6;
- Figur 5 zeigt die Ausführungsform gemäß Figur 3, wobei ein unterschiedlicher Aushöhlungsweg angegeben ist;
- Figur 6 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einem im wesentlichen kugelförmigen Hohlraum;
- Figur 7 zeigt einen vertikalen Querschnitt der Ausführungsform gemäß Figur 6, die die Sprengreihenfolge für die inneren Teile des Gesteinshohlraums angibt; und
- Figur 8 zeigt einen vertikalen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 1 bezeichnet eine geplante Kavität in einer Gesteinsmasse, wobei dieser Hohlraum gemäß Figur 1 einen im wesentlichen zylindrischen Teil 2 und eine kuppelförmige Decke 5 aufweist. Die kuppelförmige Decke 5 wird von einem zentral angeordneten Schacht 3 her ausgearbeitet, indem von einem ersten Niveau 4, das sich im oberen Teil der Decke 5 befindet, ein im wesentlichen horizontaler Ring radialer Löcher 6 gebohrt wird, die einen kreisförmigen Sektor sehr nah am Schacht abdecken und wahlweise über den Endpunkt des Decken-bereiches weitergehen, wenn der Fels um den Hohlraum herum der Verstärkung bedarf. Der Teil, der über den Endpunkt des Deckenbereiches hinausgebohrt wird, wird verstärkt und mit einem unter Wasser härtenden Bindemittel bzw. mit einem hydraulischen Zement gefüllt. Von einem zweiten Niveau 7 wird ein zweiter Ring radialer Löcher 8 gebohrt, wobei das zweite Niveau 7 oberhalb des ersten Niveaus 4 liegt und wobei die Löcher 8, die einen ringförmigen Sektor außerhalb des kreisförmigen Sektors abdecken, etwas nach unten-außen abgewinkelt sind. Die Löcher 8 berühren dadurch den Endpunkt des Teiles der Löcher 6, der den Deckenbereich bilden soll, und sie gehen eine gewisse Strecke weiter so weit nach unten-außen, wie es durch die Verstärkungserfordernisse des Daches bestimmt wird. Dann wird ein weiterer Ring von Löchern 10 von einem dritten, weiter oben gelegenem Niveau 9 gebohrt, wobei diese Löcher etwas mehr nach unten abgewinkelt sind. Die Löcher 10 berühren den Endpunkt der Löcher 8 in dem Teil der Löcher 8, der den Deckenbereich bilden soll, und sie gehen weiter nach unten-außen für den Teil der Löcher 10, der den Deckenbereich bilden soll, und sie gehen eine gewisse Strecke weiter so weit nach unten-außen, wie es durch die Verstärkungserfordernisse bestimmt wird. Die Löcher 10 bedecken einen weiteren ringförmigen Sektor außerhalb des vorherigen ringförmigen Sektors. Von einem weiteren, höher gelegenem Niveau 11 wird ein weiterer Ring von Löchern 12 gebohrt, wobei diese Löcher etwas mehr nach unten abgewinkelt sind. Die Löcher 12 berühren den Endpunkt der Löcher 10 in dem Teil, der den Deckenbereich bilden soll, und sie gehen so weit nach unten- außen, wie die Löcher 12 einen Deckenteil bilden sollen und gehen weiter so weit nach unten- außen, wie es durch die Verstärkungserfordernisse des Daches bestimmt ist. Die Löcher 12 bedecken einen weiteren ringförmigen Sektor. Der Winkel der Löcher 12 bezüglich der horizontalen Ebene ist nun ungefähr 450 Die gebohrten Löcher 6, 8,10 und 12 decken nun ein Viertel einer Kugel ab. Zum Sprengen der Deckenform werden die Löcher 6 vollständig gefüllt, die Löcher 8 in dem Teil, der sich außerhalb der Löcher 6 befindet, und sie werden dann mit Sand bis zu dem Schacht gefüllt, um ein Brechen dieses Teils beim Sprengen zu verhindern; die Löcher 10 werden in dem Teil, der sich außerhalb der Löcher 8 befindet, beladen, wobei die Abschnitte, die zum Schacht weisen, mit Sand gefüllt werden, und die Löcher 12 werden in dem Teil, der sich außerhalb der Löcher 10 befindet, geladen und der Rest der Löcher 12 wird mit Sand gefüllt, in derselben Art und Weise wie die anderen Löcher. Der Hauptteil des Hohlraumes 1 ist zuvor mittels herkömmlicher Aushöhlung herausgearbeitet worden, wie zum Beispiel Aushöhlung von unten und oben (Magazinsprengung). Indem die Ladungen der Löcher 6, 8, 10 und 12 innen und nach außen vom Zentrum, oder umgekehrt, gezündet werden, wird eine im wesentlichen kuppelförmige Gestalt der Decke erhalten. Weil die Löcher nur in dem Teil beladen werden, der sich in dem Teil befindet, der die Decke bilden/erzeugen soll und vorsichtiges Sprengen angewendet wird, wird man eine kuppelförmige Gestalt erhalten. Je näher beieinander und je mehr die Niveaus sind, die verwendet werden, um so kugelförmiger wird die endgültige Oberfläche sein. Die Löcher 6, 8, 10 und 12 können dann vom Sand befreit werden und zur Verstärkung und Füllung mit einem unter Wasser härtendem Bindemittel bzw. mit hydraulischem Zement des Deckenbereiches verwendet werden. Draht kann ebenfalls von einem Punkt des Schachtes und hinunter durch ein Loch gezogen werden und dann zurück durch ein anderes Loch geführt werden, woraufhin der Draht gedehnt wird, um das Dach zu spannen, bevor die Löcher mit einem unterwasserhärtendem Bindemittel (Beton, Zement) injiziert und gefüllt werden.
- In Figur 2 ist gezeigt, daß die im wesentlichen zylindrische Höhle zehneckig geformt ist mit 5 Eckschächten. Diese Schächte können auch verwendet werden, das Dach zu spannen, indem Draht verwendet wird oder nur zur Vorspannung des Daches, indem Draht oder eine andere Verstärkung verwendet wird, wobei Löcher von diesen Schächten aus gebohrt werden. In Rißzonen in der Felsmasse kann daher über diese gebohrten Löcher injiziert werden.
- Figur 3 zeigt einen im wesentlichen kugelförmigen Hohlraum. Der kugelförmige Teil des Hohlraum es wurde in der oben beschriebenen Weise teilweise von einem Zentralschacht 3, teilweise von vier horizontalen Tunnels (d.h. zwei sich senkrecht kreuzenden Tunnels) 13, 14, 15 und dem Schacht 16 ausgehöhlt. Dabei werden radiale Löcher von den Tunnels 13, 14, 15 und dem Schacht 16 gebohrt, angefangen von dem der Wand nächstgelegenem Teil und mit sich vergrößernden Abständen vom Mittelpunkt der Kugel, so daß die Endpunkte jener Löcher, die von dem Bohrplatz aus, der sich am weitesten außen im Schacht befindet, gebohrt werden, die Endpunkte entsprechender Löcher eines nahegelegenen Schachtes treffen. Die Grundstruktur wird aus einem System ringförmiger Tunnel heraus ausgehöhlt, von denen einer (17) in spiralförmiger Gestalt von der Bodengleiche nach unten zum unteren Niveau des Hohlraums geht, wobei ein oberer ringförmiger Tunnel 19 die verschiedenen Schächte zur Herstellungsbohrung und zum Dachspannen verbindet. Für die Aushöhlung des Hauptteils des Hohlraumes 1 geht man den schraubenförmigen Tunnel 17 hinunter zum Abräumtunnel 18, dem geplanten unteren Niveau, woraufhin eine herkömmliche Aushöhlung durchgeführt wird, wie es zum Beispiel in SE-C-8404728-1 (452.785) beschrieben ist. Dann findet in den gebohrten Löchern 6, 8, 10 und 12 und entsprechend in den dazugehörigen Löchern von den Tunnels und dem Schacht 13, 14, 15 und 16 das Sprengen statt.
- Figur 5 zeigt den Schnitt A-A der Figur 4 und zeigt, daß die Aushöhlung des kugelförmigen Profils des Hohlraums von den verschiedenen, um den Hohlraum angebrachten Tunnels erfolgt, nämlich von einem oberen ringförmigen Tunnel 21 und von ringförmigen Zugangs und Ausgangstunneln 20 und 22 und vom zentralen Schacht 3. Dabei wird vom zentralen Schacht in der oben offenbarten Weise gebohrt. Von dem ringförmigen Tunnel 21 findet das Bohren mit einer gewissen vorgegebenen Distanz zwischen den Löchern und mit einem gewissen Winkel bis zu dem Endpunkt eines vorherigen Lochs und weiterhin bis zu der Bildung eines Sektors aus gebohrten Löchern statt. Indem der Winkel der gebohrten Löcher geändert wird und der Bohrplatz gewechselt wird, können mehr Sektoren gebohrter Löcher von dem ringförmigen Tunnel gebohrt werden. Indem der Anfangspunkt der gebohrten Löcher in die Zugangs- und Ausgangstunnel 20 und 22 verlegt wird, können die Sektoren gebohrter Löcher nach außen verschoben werden, um an das kugelförmige Profil angepaßt zu werden und um dadurch verschiedene Sektoren gebohrter Löcher anzubringen.
- Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zum Bohren der Kuppel im Schnitt B-B der Figur 4, wobei vom Innern des zentralen Schachtes 3 und dem ringförmigen Tunnel 22 begonnen wird. Hier wurde das Bohren über die Dachstruktur hinaus und in den umgebenden Feld durchgeführt. In diesen darüber hinaus gebohrten Teilen findet Verstärkung und Injektion statt, wodurch die gesamte Felsmasse um den Hohlraum 1 herum verstärkt wird. Diese Verstärkung und Injektion sollte vor dem Heraussprengen des kugelförmigen Profils durchgeführt werden, um eine maximale Festigkeit zu erreichen. Drahtverspannung kann vom Tunnel 21 und vom schraubenförmigen Tunnel 17 und vom zentralen Schacht 3 durchgeführt werden. In der Figur wird die Verwendung von sich in einem Kreis um den zentralen Schacht 3 befindenden Herstellungsschächten gezeigt, wobei diese Herstellungsschächte die Basis für das Bohren bereitstellen können und zum Herstellungsbohren für die Aushöhlung des Hohlraums verwendet werden können.
- Es ist offensichtlich, daß Darüberhinausbohren und darauf folgende Verstärkung in allen obigen Ausführungsformen durchgeführt werden kann.
- Figur 4 zeigt einen ovalen Querschnitt D-D eines Hohlraumes gemäß der vorliegenden Erfindung. Der ringförmige Tunnel 22 umgibt dabei den Hohlraum und von dort aus wird die Wandkontur gebohrt.
- Figur 7 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform gemäß Figur 6, in dem die Aushöhlung bzw. der Aushöhlvorgang des inne ren Hohlraumes mit unterschiedlichen römischen Zahlen gekennzeichnet wurde. So wird vom unteren Tunnel gebohrt und zuerst von den Abschnitten I und II aus gesprengt, woraufhin vom zentralen Schacht hinaus in den Zentralkörper III gebohrt wird, woraufhin dieser ausgehöhlt wird und die Felsmassen durch einen unteren Tunnel und den spiralförmigen Tunnel 17 hinaustransportiert werden oder nach oben durch einen vertikalen Schacht gebracht werden, wie zum Beispiel im herkömmlichen Bergbau. Dann wird der Teil des Daches, der sich oberhalb von III befindet, gebohrt und gesprengt und das Verspannen von Draht in dem Dach findet dann statt, wobei die Verstärkung und Injektion in der darüber hinaus gebohrten Zone vor dem Sprengen des Profils durchgeführt worden ist. Dann wird die Zone IV ausgehöhlt, eine kreisförmige, ringförmige Zone, das Dachprofil oberhalb dieser Zone wird nach der Verstärkung und Injektion ausgehöhlt und die Drahtverspannung findet statt. Dasselbe wird mit Zone V gemacht. Das Bohren in die Zonen IV und V kann von den Herstellungsschächten 23 und 24 stattfinden, wobei diese mehr als zwei sein können und in einem Kreis zu sechst oder zu acht oder mehr angeordnet sind, abhängig von dem endgültigen Durchmesser des Hohlraumes. Diese Herstellungsschächte sind mit einem oberen ringförmigen Tunnel, wie dem oben erwähnten Tunnel 21 aus Figur 5, verbunden, von dem aus das Bohren stattfinden kann, um die kugelförmige Oberfläche zu erhalten.
- Figur 8 zeigt im Querschnitt eine Fabrik bzw. eine Anlage zur Speicherung von z.B. Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Kraftstoff und Rohöl, wobei der obere Teil der Anlage wie oben unter Verwendung mehrerer Ringe aus gebohrten Löchern ausgehöhlt wurde und wobei die zylindrische Wandung 31 unter Anwendung ähnlicher Verfahren ausgehöhlt wurde, nämlich indem vertikale Löcher 32 von dem ringförmigen Tunnel 33 aus gebohrt worden sind und Löcher 34 von dem zentralen Schacht 3 aus gebohrt worden sind, um den konischen unteren Teil des Hohlraumes zu erzeugen, wobei die konische Fläche selbst erzeugt wurde, indem Löcher 35 vom unteren Teil bzw. vom Boden des Hohlraums aus gebohrt worden sind. Indem zuerst die Felsmassen im zentralen Teil gesprengt werden, indem in den Löchern 34 Ladungen angebracht und gezündet werden, und dann in den Löchern 35 Ladungen angebracht und gezündet werden, und dann darauffolgend die Ladungen in den Löchern 32, ist der wesentliche Teil ausgehöhlt worden. Zuletzt werden die Ladungen in den oberen Löchern 6, 8, 10 und 12 gezündet, um die Deckenstruktur zu erzeugen. Außerhalb der Anlage gibt es einen Schirm aus gebohrten Löchern 36, um Grundwasser zu beseitigen, das nach innen in die Anlage kommt. Diese gebohrten Löcher 36 bilden einen sogenannten hydraulischen Käfig. Das von dem hydraulischen Käfig aufgefangene Wasser wird am Boden der Anlage gesammelt und zusammen mit dem aus der gespeicherten Flüssigkeit kondensierten Wasser abgepumpt.
Claims (12)
1. Verfahren zum Ausarbeiten von Gesteinshöhlen, insbesondere im wesentlichen
kugelförmigen Gesteinshöhlen oder Gesteinsräumen, die kugelförmige Teile haben, wie
z.B. kuppelförmige Decken, wobei diese Gesteins- bzw. Felshöhlen dafür vorgesehen
sind. als Schutzräume, für die Lagerung von festen oder flüssigen Produkten oder für
Produktionsanlagen im Fels verwendet zu werden, wobei eine Anzahl von Löchern in
einem kreisförmigen Muster von einem Schacht oder Tunnel aus gebohrt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Serie von sich radial nach außen erstreckenden
Löchern (6) in einem ersten Abstand (4) von einem oder mehreren Schächter/Tunnels (3,
13, 14, 15, 16) aus gebohrt wird, die eine vorzugsweise radiale Ausrichtung vom Zentrum
der geplanten Kugel aus haben, daß eine zweite Serie von sich radial nach außen
erstreckenden Löchern (8) unter einem ersten, weiter außerhalb angeordneten Abstand
vom Zentrum gebohrt wird, wobei diese Löcher (8) sich außerhalb der Löcher der ersten
Serie erstrecken, daß eine dritte Serie von sich radial nach außen erstreckenden Löchern
(10) in einem dritten, noch weiter außen angeordneten Abstand (9) vom Zentrum gebohrt
werden, wobei diese Löcher (10) sich außerhalb der Löcher (8) der zweiten Serie
erstrecken, daß wahlweise eine weitere Serie von Löchern (12) von noch weiter
außerhalb gelegenen Abständen (12) sich radial nach außen bis zu den Grenzen des
Hohlraumes (1) bzw. der Höhle erstrecken, daß die Löcher (6) der ersten Serie über ihre
ganze Länge hinweg geladen werden, daß die Löcher (8, 10,12) jeder weiteren Serie in
dem Bereich geladen werden, der außerhalb des Beladungsbereiches der vorherigen
Serie von Löchern (6, 8, 10) bis hin zu dem Berührpunkt der nächsten Serie von Löchern
(10, 12) liegt, wodurch die Ladungen aufeinanderfolgende, ringförmige Ladungsbereiche
einnehmen, die die Form des geplanten, kugelförmigen Hohlraumes abdecken, und daß
dann eine Sprengung jedes der ringförmigen Bereiche für sich stattfindet, beginnend von
der Außenseite nach innen oder umgekehrt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Freiarbeiten von kuppel- bzw. gewölbeförmigen Decken
von Anlagen, die z.B. als Schutzraum, für die Speicherung von festen oder flüssigen
Produkten oder für Produktionsanlagen im Fels verwendet werden, wobei die Anlage
einen im wesentlichen vertikalen, zylindrischen Raum aufweist, dessen Inneres den
Speicherraum für das Material bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein vertikaler Schacht
(3) von dem oberen Teil des zylindrischen Hohlraumes (1) aus freigearbeitet wird, daß
von einem ersten Niveau (4) aus eine erste Reihe von Löchern, die sich radial außerhalb
liegend erstrecken, gebohrt wird, daß eine zweite Serie von radial außerhalb liegenden
und sich nach unten erstreckenden Löchern (8) von einem zweiten, höher angeordneten
Niveau (7) aus gebohrt werden, wobei die Löcher (8) sich außerhalb der Löcher (6) der
ersten Serie erstrecken, daß eine dritte Reihe von sich radial nach außen und unten
erstreckenden Löchern (10) von einem dritten, noch höher gelegenen Niveau (9) aus
gebohrt wird, wobei diese Löcher (10) sich außerhalb der Löcher (8) der zweiten Serie
erstrecken, daß wahlweise weitere Serien von Löchern (12) radial nach außen und unten
von noch weiter höher gelegenen Niveaus (11) aus gebohrt werden und sich bis zu der
vertikalen (oberen) Grenze des Speicherraumes (1) erstrecken, daß die Löcher (6) der
ersten Reihe über ihre ganze Länge hinweg geladen werden, daß die Löcher (8, 10, 12)
jeder weiteren Serie in demjenigen Teil geladen werden, der außerhalb des
Ladebereiches einer vorherigen Reihe von Löchern (6, 8, 10) liegt, und zwar bis hin zu
dem Berührpunkt der nächsten Serie von Löchern (10, 12), wodurch die Ladungen
aufeinanderfolgende, ringförmige Ladungsbereiche einnehmen, welche die Form der
geplanten, kuppelförmigen Decke abdecken, und daß eine Sprengung jedes ringförmigen
Bereiches für sich stattfindet, beginnend von der Außenseite nach innen oder umgekehrt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (6, 8, 10, 12) jeder
Serie von Löchern bis zu der kugelförmig geformten, geplanten Grenzfläche hin gebohrt
werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher einer
nachfolgenden Reihe von Löchern (8, 10, 12) derart gebohrt werden, daß sie die
Endpunkte der Löcher einer vorherigen Reihe von Löchern (6, 8, 10) berühren, wodurch
die Fortsetzung der Löcher dieser Reihe (8, 10, 12) nach dem Beladen und Sprengen die
Kontur eines ringförmigen Abschnittes bildet.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher nach
dem Beladen in dem Teil, welcher nicht gesprengt werden soll, mit Sand gefüllt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am
weitesten außen liegende Reihe von Löchern (12) in demjenigen Teil, welcher die Kontur
der Decke formen soll, geladen wird, daß die inneren Löcher (6, 8, 10) vor dem Sprengen
der äußeren Löcher (12) mit Sand getüllt werden, die äußeren Löcher (12) gesprengt
werden, woraufhin alle inneren Löcher (6, 8, 10) im Anschluß daran gesprengt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil
eines Loches (6, 8, 10, 12), welcher nicht geladen und gesprengt worden ist, wieder
verstärkt und zugespritzt wird unter Verwendung eines hydraulischen Bindemittels, um
eine homogene Gesteinsmasse zu erhalten.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kuppelförmige Decke
gespannt und/oder vorgespannt wird, indem in den gebohrten Löchern Drähte angeordnet
und zum Schacht hin versteift werden, woraufhin nach dem Sprengen die gebohrten
Löcher mit ihren Drähten mit einem hydraulischen Bindemittel vollgespritzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach weiter vorgespannt
wird unter Verwendung von Draht, der durch weitere Löcher (30) hindurchgezogen wird,
wahlweise von einer weiteren Position (17, 20, 21, 22) außerhalb der kugelförmig
geformten Grenzfläche aus.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bohren entlang der Kontur durchgeführt wird, welche in der
umgebenden Gesteinsmasse geplant ist, wobei diese Teile der gebohrten Löcher (6, 8, 10, 12)
verstärkt werden und zur Verstärkung des umgebenden Felses vollgespritzt werden, falls
dies erforderlich sein sollte.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung und das
Einspritzen vor dem Sprengen der geplanten Kontur stattfinden.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bohren von Tunnels (7, 20, 21, 22) aus stattfindet, welche außerhalb des
Hohlraumes (1) für die Bildung der Kontur des Hohlraumes (1) liegen.
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