WO1999061546A1 - Verfahren und einrichtung zur verfestigung der oberfläche von gesteinshaltigem erdreich - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur verfestigung der oberfläche von gesteinshaltigem erdreich Download PDF

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WO1999061546A1
WO1999061546A1 PCT/AT1999/000130 AT9900130W WO9961546A1 WO 1999061546 A1 WO1999061546 A1 WO 1999061546A1 AT 9900130 W AT9900130 W AT 9900130W WO 9961546 A1 WO9961546 A1 WO 9961546A1
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mixing chamber
component
storage container
air
powdery
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PCT/AT1999/000130
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English (en)
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Inventor
Bernd Gapp
Original Assignee
Bernd Gapp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/002—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Making slurries; Involving methodical aspects; Involving pretreatment of ingredients; Involving packaging
    • B28C9/004—Making slurries, e.g. with discharging means for injecting in a well or projecting against a wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/714—Feed mechanisms for feeding predetermined amounts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F21/00—Implements for finishing work on buildings
    • E04F21/02—Implements for finishing work on buildings for applying plasticised masses to surfaces, e.g. plastering walls
    • E04F21/06—Implements for applying plaster, insulating material, or the like
    • E04F21/08—Mechanical implements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D19/00—Provisional protective covers for working space

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for solidifying the
  • the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned at the outset which on the one hand avoids the disadvantages mentioned above and on the other hand increases the economy, in particular also under conditions such as those specified in mines.
  • the object is achieved by the present invention.
  • the process according to the invention is characterized in that one component in liquid form and one component in for the two-component mixture Powdery form are used that these two components from a storage container, optionally metered or pre-metered, are separately conveyed to a mixing chamber arranged near the application site, the powdered component being temporarily stored in a storage container before the mixing process and via a Metering device, in particular a fine metering device, separated from the component in liquid form, which is optionally also temporarily stored in a storage container, is introduced into the mixing chamber and the liquid component and the powdery component in a mixing ratio of 2: 1 to 4: 1, in particular 3 : 1, forcibly mixed that in the mixing chamber or immediately after the
  • Mixing chamber builds up pressure and that the two-component mixture which has a short pot life is conveyed at high pressure to an application device and is sprayed or sprayed onto the surface, in particular without air.
  • an application device With the invention it is possible for the first time, construction site and / or tunnel and / or tunnel linings or the like.
  • Manufacture that offer excellent safety conditions and also include a water barrier and can be processed economically in mines.
  • an acrylate in particular an acrylic emulsion with a specific weight of 1.05 to 1.25, in particular of 1.15 to 1.16 and a viscosity at 20 ° C. of 90 to 100, especially used by 96 KRAB UNIT.
  • This acrylate has proven itself very well in mining, since it can be processed relatively easily. This material is also environmentally friendly because it is not toxic.
  • a powder known under the trade name Every-Mind, with a specific weight from 1.63 to 1.64, in particular from 1.635 to 1.638 and a fineness in micron (piain factor) from 120-3100 to 150-4500, used, in particular a cement-like powder, optionally containing modifiers which set the setting time and / or affect the porosity.
  • This component in powder form is ideally suited for mixing with an acrylic emulsion and, given the mixing ratio mentioned above, results in a two-component mixture which has a pot life or reaction time of approximately 50 to 100, in particular 60 to 80, seconds. Rapid processing must therefore be guaranteed.
  • the hardening values that can be achieved with this have increased surprisingly high.
  • Frost resistance or water resistance can be influenced by the modifiers.
  • air drying is carried out for the drive compressed air and / or the conveying air and / or the storage container and / or storage container of the powdery component. Since the component in powder form is a highly moisture-sensitive powder and, as already mentioned, the air humidity is around 95%, this accompanying measure is almost indispensable. It is also advantageous that such air drying is relatively easy to carry out.
  • a separation of air and powdery component is carried out in front of the storage container.
  • This configuration also aims to ensure an extremely dry powder.
  • this has the advantage that clumping is avoided.
  • the powdery component is subjected to cold drying in front of the mixing chamber. It is advantageous that this cold drying can also be carried out using the air conditioning units that are already available in the factory. As already mentioned, the dryness of the component in powder form is one of the basic requirements for an optimal two-component mixture.
  • the powdery component in the storage container and / or in the storage container is loosened by a vibrator. This also has the advantage that lump formation is prevented and easier transportation is provided.
  • the mixing chamber, the pressure delivery device and the application device are cleaned after the spraying or spraying process has been interrupted. If a spraying process is stopped, the cleaning process is activated by a control of the gun after a certain time, which can be variable. The material still available from the mixing chamber is removed from the mixing chamber, hose and gun.
  • the cleaning is carried out with water. This has the advantage that no solvents are used. A further burden on the environmental conditions in such polluted locations can thus be avoided.
  • the cleaning is carried out in two stages, the first stage of cleaning with water and the second stage of cleaning with air being carried out.
  • the advantage here is that even with this type of cleaning the environment is not polluted and, in addition, no other substances or materials have to be brought into the mine.
  • the device according to the invention for carrying out the method is characterized in that a storage container is provided for each of the liquid component and the powdery component, that the storage containers are each connected to a mixing chamber via a conveying device, optionally with the interposition of storage containers, and that to the Mixing chamber for the outlet of the two-component mixture, optionally via a pressure delivery device, an application device, in particular a spray gun, is connected.
  • a storage container is provided for each of the liquid component and the powdery component
  • the storage containers are each connected to a mixing chamber via a conveying device, optionally with the interposition of storage containers, and that to the Mixing chamber for the outlet of the two-component mixture, optionally via a pressure delivery device, an application device, in particular a spray gun, is connected.
  • Dosing devices in particular coarse dosing devices, are provided. In order to achieve a rough pre-metering, it is advantageous to arrange these devices shortly or immediately after the storage containers.
  • Peripheral devices such as pumps or the like are arranged in a tub with runners. In order to achieve good portability, this effortless construction is also ideally suited for mining.
  • the conveying device for the liquid component consists of a hose package with a pump.
  • the advantage here is that with lengths of 70 meters and more, a simple and unproblematic laying is possible.
  • the pumps can be driven hydraulically or hydrostatically or with air or electrically.
  • Such types of drive have has proven itself in mining and is not a novelty for every worker, so that it is used as usual. Any continuity in mining is gladly accepted.
  • the conveying device for the powdery component is an axisless conveying spiral or a flexible shaft in a hose package.
  • This embodiment of the invention should be one of the key points of the invention. It is by no means a matter of course to transport powdered materials over such long distances, especially if they are still extremely sensitive to moisture. With this configuration, however, the transport is guaranteed flawlessly and safely.
  • the powdery component is conveyed via compressed air, in particular dried compressed air, and the air powder mixture is separated in front of the storage container by means of a microfilter.
  • a compulsory mixer is provided in the mixing chamber.
  • This has the advantage that an optimal two-component mixture is achieved.
  • the forced mixing results in a tight bond between the two materials so that the short reaction times are achieved. Due to the short reaction time, there is on the one hand the adhesion to the surface of the tunnel and thus a consolidation, and on the other hand the use or operational readiness is practically possible without dead times. In addition, the removal of light water entry is also possible.
  • the mixer in particular the compulsory mixer, is driven by a hydrostatic or air or electrically driven motor.
  • a hydrostatic or air or electrically driven motor As already mentioned above, continuity in the operation and maintenance of a machine is welcome in the mining industry.
  • the mixing chamber is integrated in the spray gun. With such a gun, an extremely cheap and efficient workflow is guaranteed.
  • the spray gun has a variable nozzle.
  • the advantage here is that even such a nozzle is less susceptible to interference.
  • a good and fine spray effect is achieved.
  • the storage container and / or the mixing chamber with its peripheral devices are designed as a mobile, portable unit, which are preferably arranged on the man, directly at the point of application.
  • This feature is the second key point of the invention. Thanks to this training, it is easy to apply the two-component mixture with the short reaction time without any problems.
  • the storage container has a fill level control, in particular with fill level measuring probes.
  • the conveyor conveys the powdery component into the storage container until the level measuring probe stops conveying for the maximum value. Further funding will only be given when the level sensor triggers the corresponding control for the minimum value.
  • a fine metering device is provided between the storage container and the mixing chamber, which is formed in particular from a screw or an electronic balance or a volume flow measurement. This configuration has the advantage that an exact mixing ratio is achieved.
  • a control and / or check valve is provided between the fine metering devices and the mixing chamber. Should in the Mixing chamber there is only a slight overpressure, so a backflow, which could result from the subsequent pressure build-up, must be prevented.
  • the mixing chamber has a water or air connection for cleaning. As already shown, cleaning is necessary every time the spraying process is stopped. This prevents the pressure delivery device and the nozzle from sticking together and ensures a continuous workflow.
  • the storage container or
  • a gear pump and / or screws and / or pistons and / or airless is provided to build up pressure after the mixing chamber.
  • an electrical or electronic control is provided to achieve the mixing ratio of liquid and powdery components.
  • the storage containers and / or the conveying devices and / or the storage container and / or the mixing chamber are sealed against water or air humidity.
  • a temperature of over 50 ° C. can be expected in such a mine and the air humidity is around 95%.
  • the moisture-sensitive, powdery component Destroying their quality structure is an invaluable benefit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device
  • FIG. 2 shows a further embodiment variant of the device, the mixing chamber being integrated in the spray gun.
  • FIG. 1 a device for consolidating the surface of rocky soil for a construction site in civil engineering, for example for a tunnel, is shown.
  • the device is used to produce a two-component mixture that is sprayed onto the surface as a temporary safeguard during the tunneling work.
  • this facility could also be used in a mine.
  • the component is stored in liquid form in the storage container 1.
  • This component is an acrylate, in particular an acrylic emulsion with a specific weight of 1.05 to 1.25, in particular from 1.15 to 1.16 g / cm 3 and a viscosity at 20 ° C. from 90 to 100, in particular from 96 KRAB UNIT.
  • the component is stored in powder form in the storage container 2.
  • This component is known under the trade name Every-Mind, with a specific weight from 1.63 to 1.64, in particular from 1.635 to 1.638 g / cm 3 and a fineness in microns (plain factor) from 120-3100 to 150-4500 .
  • a device for air drying 3 is provided for the storage container 2.
  • the air sucked in, for example, via line 4, is dried before it enters storage container 2.
  • the storage container 2 is provided with a vibrator 5 to prevent lumping of the powdery component.
  • conveyor devices 7, 8 are provided in the form of hose packs, which can have a length of up to 100 meters. The length of the hose packs naturally depends on the local conditions and on the performance of the pumps 9, 10 which are provided for the conveying devices 7, 8.
  • the pumps 9, 10 can be driven hydraulically or with air or electrically.
  • the material to be conveyed is predosed in coarse metering devices 11, 12.
  • the predominantly stationary device which includes the storage containers 1, 2 with the air dryer 3, the pumps 9, 10 and the coarse metering devices 11, 12, these can be placed in a tub 13 or the like.
  • the tub 13 may have a chassis or runners for mobility.
  • a so-called HD supply device must be installed separately in front of the storage container 15 and connected by hoses.
  • One of the main problems with such devices is the transport of the powdery component over such a long distance.
  • an axisless conveyor spiral or a flexible shaft in a hose is used.
  • Dried compressed air can also be used.
  • the two components are conveyed separately to a mixing chamber 6.
  • the liquid component Before being introduced into the mixing chamber 6, the liquid component is fed to a device for fine metering 14.
  • the powdery component is temporarily stored in a storage container 15, which has a vent, wherein cold drying or air filtering 16 can take place in front of the storage container 15.
  • the storage container 15 can also have a vibrator 17.
  • the storage container 15 has a fill level control 18 for metering the powdery component.
  • This fill level control 18 can be equipped with fill level measuring probes which trigger the corresponding control commands for the conveying device 7 on the basis of minimum values and maximum values.
  • the powdery component is conveyed out of the storage container 15 via a fine metering device 19
  • Fine metering device 19 can consist, for example, of an electronic balance.
  • the component in liquid form and the component in powder form are forcibly mixed in the mixing chamber 6 in a mixing ratio of 2: 1 to 4: 1, in particular 3: 1.
  • the metered introduction into the mixing chamber 6 is monitored by a controller 20.
  • the mixing chamber 6 has a compulsory mixer 21 which is driven by a drive 22.
  • the drive 22 can take place via a hydraulic motor or an air motor or the like.
  • This two-component mixture has a very short reaction time, possibly about 80 seconds, which means that the mixture has to be carried out near the point of application.
  • the pressure build-up can already take place in the mixing chamber 6. If this is the case, a check valve 23 is arranged between the mixing chamber 6 and the fine metering device 19.
  • the pressure build-up can also take place after the mixing chamber 6.
  • a pressure delivery device 24 in the form of a gear pump is then provided after the mixing chamber 6.
  • the two-component mixture is preferably conveyed to an application device 25 at high pressure.
  • This application device 25 can be designed in the form of a spray gun 26, which is provided with a variable nozzle 27, in particular a Venturi nozzle.
  • the storage container 15 and the mixing chamber 6 with their peripheral devices cited above are designed as a mobile, portable unit 28.
  • This unit 28 is preferably arranged on the man, ie on the worker, for example as back luggage.
  • the mixing chamber 6 has a water connection 29 and an air connection 30.
  • cleaning with rinsing water is probably sufficient.
  • cleaning with air, in particular with compressed air is also advisable. It seems important that there is always water for a complete cleaning, otherwise the conveyance of the components should be automatically blocked.
  • a sensor can be arranged in front of the mixing chamber 6, which does not initiate the mixing process if no cleaning with water has been carried out.
  • FIG. 2 a device for strengthening the surface in a mine, for example a tunnel in 2,000 meters below ground, is shown. It can easily happen that there is a distance of 70 meters between the stationary device and the portable unit 28 on the one hand and on the other hand to overcome up to 20 meters of height and tight curve radii are specified. The air humidity is around 98% and the temperature is around 50 ° C. For conditions of this type, it is advantageous if the mixing chamber 6 for the mixing of the two-component mixture is integrated in the application device 25, that is to say preferably in the spray gun 26. The two components are again delivered to the portable unit 28 via the conveyors 7, 8.
  • the portable unit 28 in this case includes the storage container 15 and the
  • the storage container 15 can again have a vibrator 17.
  • the portable unit 28 can have a further storage container 31 for the liquid component.
  • This storage container 31 can also be provided with a fill level control 18.
  • a screw conveyor 33 is arranged to convey the powdery component between the fine metering device 19 and the mixing chamber 6.
  • the spray gun 26 For cleaning after work breaks, the spray gun 26 has a water connection 29 and an air connection 30. The cleaning is equivalent and analogous to the predicted.
  • Another variant of the cleaning could be that the air is cleaned via the metering spiral.
  • a valve is provided before the powder enters the metering device and a second valve is provided when the powder exits into the mixing chamber 6, that is to say at the mixer inlet. If the spraying process is interrupted, the first valve closes and the air flow cleans the spiral of the metering device and flows into the mixing chamber 6. At the same time, however, the valve of the acrylate inlet must be closed. After a short time, i.e. after a few seconds, the air flow is interrupted and the second valve is closed, the valve of the water flushing being opened and the rinsing process is initiated with water.
  • the compulsory mixer 21 is always in operation, as is the pressurization device of the mixed substance. After the water rinsing is completed, an air rinsing is carried out again. This prevents the powder metering device from picking up or sticking together.
  • FIGS. 1 and 2 can form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the tasks and solutions according to the invention in this regard can be found in the detailed descriptions of these figures.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verfestigung der Oberfläche von gesteinshaltigem Erdreich, insbesondere zur temporären Absicherung von Stollen o.dgl. im Tief- und/oder Untertagebau, wobei auf die Oberfläche ein Zwei-Komponenten-Gemisch aufgebracht wird. Für das Zwei-Komponenten-Gemisch werden eine Komponente in flüssiger Form und eine Komponente in pulveriger Form verwendet. Diese zwei Komponenten werden aus je einem Lagerbehälter (1, 2), gegebenenfalls dosiert bzw. vordosiert, zu einer, nahe des Aufbringungsortes angeordneten, Mischkammer (6) getrennt gefördet. Die Komponente in pulveriger Form wird vor dem Mischvorgang in einem Vorratsbehälter (15) zwischengelagert und über eine Dosiervorrichtung, insbesondere eine Feindosiervorrichtung (19), getrennt von der Komponente in flüssiger Form, die gegebenenfalls ebenfalls in einem Vorratsbehälter (31) zwischengelagert ist, in die Mischkammer (6) eingebracht. Die flüssige Komponente und die pulverige Komponente werden in einem Mischungsverhältnis von 2:1 bis 4:1, insbesondere 3:1, zwangsvermischt. In der Mischkammer (6) oder unmittelbar nach der Mischkammer (6) erfolgt ein Druckaufbau. Das eine geringe Topfzeit aufweisende Zwei-Komponenten-Gemisch wird mit hohem Druck zu einer Aufbringeinrichtung (25) gefördert und, insbesondere luftlos, auf die Oberfläche gespritzt bzw. versprüht.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Verfestigun2 der Oberfläche von gesteinshaltigen
Erdreich
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verfestigung der
Oberfläche von gesteinshaltigen Erdreich, insbesondere zur temporären Absicherung von Stollen o. dgl. im Tief- und/oder Untertagebau, wobei auf die Oberfläche ein Zwei- Komponenten-Gemisch aufgebracht wird.
Wie allgemein bekannt, lauern beim Tunnelbau, aber auch bei Grabungen auf
Baustellen, unzählige Gefahren, insbesondere durch herabfallendes Erdreich und durch nachstürzende Steine. Ganz besondere Gefahren sind im Bergbau, insbesondere in Minen, gegeben. Um nun diesen Gefahren zu begegnen, werden die Stollen, Tunnelschächte o. dgl. mit riesigen Netzen, die mit Ankern und Ankerplatten befestigt werden, ausgekleidet. Derartige Sicherungsarbeiten sind sowohl in zeitlicher wie auch in finanzieller Hinsicht überaus aufwendig.
Es sind auch Verfahren bekannt, die die Oberflächen derartiger Bauvorkommen mit zementartigen Verfestigungsmassen oder zementhaltigen Flüssigkeiten versehen. Auch derartige Maßnahmen haben weder die Sicherheit wesentlich erhöht, noch die Bauzeit bzw. die Rüstzeit verkürzt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das einerseits die oben angeführten Nachteile vermeidet und das anderseits die Wirtschaftlichkeit erhöht, insbesondere auch bei Bedingungen wie sie in Minen vorgegeben sind.
Die Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß für das Zwei- Komponenten-Gemisch eine Komponente in flüssiger Form und eine Komponente in pulveriger Form verwendet werden, daß diese zwei Komponenten aus je einem Lagerbehälter, gegebenenfalls dosiert bzw. vordosiert, zu einer, nahe des Aufbringungsortes angeordneten, Mischkammer getrennt gefördert werden, wobei die Komponente in pulveriger Form vor dem Mischvorgang in einem Vorratsbehalter zwischengelagert wird und über eine Dosiervorrichtung, insbesondere eine Feindosiervorrichtung, getrennt von der Komponente in flüssiger Form, die gegebenenfalls ebenfalls in einem Vorratsbehalter zwischengelagert ist, in die Mischkammer eingebracht wird und die flüssige Komponente und die pulverige Komponente in einem Mischungsverhältnis von 2: 1 bis 4: 1, insbesondere 3: 1, zwangsvermischt werden, daß in der Mischkammer oder unmittelbar nach der
Mischkammer ein Druckaufbau erfolgt und daß das eine geringe Topfzeit aufweisende Zwei-Komponenten-Gemisch mit hohem Druck zu einer Aufbringeinrichtung gefördert wird und, insbesondere luftlos, auf die Oberfläche gespritzt bzw. versprüht wird. Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, Baustellen- und/oder Tunnel- und/oder Stollenauskleidungen o.dgl. herzustellen, die ausgezeichnete Sicherheitsbedingungen bieten und auch eine Wassersperre beinhalten sowie wirtschaftlich in Bergwerken verarbeitet werden können.
Man muß bedenken, daß in Minen zwar Luft vorhanden ist, die Luftfeuchtigkeit jedoch 95 bis 98 % beträgt und die Temperaturen im Gewerk sich auf mehr wie 50°C belaufen können.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung wird als Komponente in flüssiger Form ein Acrylat, insbesondere eine Acryl-Emulsion mit einem spezifischen Gewicht von 1,05 bis 1,25, insbesondere von 1,15 bis 1,16 und einer Viskosität bei 20°C von 90 bis 100, insbesondere von 96 KRAB UNIT verwendet. Dieses Acrylat hat sich bestens im Bergbau bewährt, da seine Verarbeitung relativ unproblematisch durchgeführt werden kann. Ferner ist dieses Material umweltfreundlich, da es nicht giftig ist.
Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung wird als Komponente in pulveriger Form ein Pulver, bekannt unter dem Handelsnamen Every-Mind, mit einem spezifischen Gewicht von 1,63 bis 1,64, insbesondere von 1,635 bis 1,638 und einer Feinheit in Micron (piain factor) von 120-3100 bis 150-4500, verwendet, insbesondere ein zementartiges Pulver, gegebenenfalls enthaltend Modifikatoren, die die Abbindezeit und/oder die Porosität beeinflussen. Diese Komponente in pulveriger Form eignet sich bestens zum Mischen mit einer Acryl-Emulsion und ergibt bei dem oben genannten Mischungsverhältnis ein Zwei-Komponenten-Gemisch das eine Topfzeit bzw. Reaktionszeit von etwa 50 bis 100, insbesondere von 60 bis 80, Sekunden aufweist. Eine rasche Verarbeitung muß daher garantiert werden. Die damit erzielbaren Verfestigungswerte sind dafür aber überraschend hoch gestiegen. Durch die Modifikatoren kann die Frostbeständigkeit oder die Wasserdichtigkeit beeinflußt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird für die Antriebsdruckluft und/oder die Förderluft und/oder den Lagerbehälter und/oder Vorratsbehalter der pulverigen Komponente eine Lufttrocknung durchgeführt. Da die Komponente in pulveriger Form ein hoch feuchtigkeitsempfindliches Pulver ist und, wie bereits erwähnt, die Luftfeuchtigkeit etwa bei 95% liegt, ist diese Begleitmaßnahme fast unabdingbar. Von Vorteil dabei ist auch, daß eine derartige Lufttrocknung relativ einfach durchführbar ist.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Vorratsbehalter eine Trennung von Luft und pulveriger Komponente durchgeführt. Auch diese Ausgestaltung zielt darauf ab, ein äußerst trockenes Pulver zu gewährleisten. Daraus ergibt sich aber der Vorteil, daß eine Klumpenbildung vermieden wird.
Nach einer besonderen Weiterbildung der Erfindung wird die pulverige Komponente vor der Mischkammer einer Kältetrocknung unterworfen. Dabei ist von Vorteil, daß diese Kältetrocknung auch über die Klimatisierungsgeräte, die im Gewerk bereits vorhanden sind, durchgeführt werden kann. Wie bereits erwähnt, ist die Trockenheit der Komponente in pulveriger Form eine der Grundvoraussetzungen für ein optimales Zwei-Komponenten-Gemisch. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die pulverige Komponente im Lagerbehälter und/oder im Vorratsbehalter über einen Rüttler aufgelockert. Auch dadurch wird der Vorteil erreicht, daß eine Klumpenbildung unterbunden wird und ein leichterer Transport gegeben ist.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird nach einer Unterbrechung des Spritz- oder Sprühvorganges eine Reinigung der Mischkammer, der Druckfördereinrichtung und der Aufbringeinrichtung durchgeführt. Wird ein Spritzvorgang abgesetzt, so schaltet sich nach einer bestimmten Zeit, die durchaus variabel sein kann, durch eine Steuerung der Pistole der Reinigungsvorgang ein. Das ab der Mischkammer noch vorhandene Material wird aus der Mischkammer, Schlauch und Pistole entfernt.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Reinigung mit Wasser durchgeführt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß keine Lösungsmittel Verwendung finden. Eine weitere Belastung der Umweltbedingungen in derartig belasteten Örtlichkeiten kann damit vermieden werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Reinigung in zwei Stufen durchgeführt, wobei die erste Stufe der Reinigung mit Wasser und die zweite Stufe der Reinigung mit Luft durchgeführt wird. Von Vorteil dabei ist, daß auch mit dieser Art der Reinigung die Umwelt nicht belastet wird und darüber hinaus keine weiteren Stoffe oder Materialien in das Bergwerk eingebracht werden müssen.
Weiters ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens zu schaffen, mit der ein wirtschaftlicher Arbeitsablauf erzielt wird und die einfach und schnell transportiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die nachstehende Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß für die flüssige Komponente und für die pulverige Komponente je ein Lagerbehälter vorgesehen ist, daß die Lagerbehälter über je eine Fördereinrichtung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Vorratsbehalter, mit einer Mischkammer verbunden sind und daß an die Mischkammer für den Austritt des Zwei-Komponenten- Gemisches, gegebenenfalls über eine Druckfördereinrichtung, eine Aufbringeinrichtung, insbesondere eine Spritz- oder Sprühpistole, angeschlossen ist. Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist es erstmals möglich, ein Zwei-Komponenten- Gemisch der zitierten Art, also mit einer derart kurzen Topfzeit und unter Bedingungen wie sie in Minen herrschen, zu verarbeiten. Als überraschender Vorteil hat sich herausgestellt, daß diese Einrichtung einen überaus einfachen Aufbau aufweist, wodurch natürlich wenig Störfaktoren gegeben sind, so daß im robusten Bergwerksbetrieb eine einwandfreie Funktionalität gewährleistet ist.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sind nach den Lagerbehältern
Dosiereinrichtungen, insbesondere Grobdosiereinrichtungen, vorgesehen. Um bereits eine grobe Vordosierung zu erreichen, ist es von Vorteil, bereits kurz oder unmittelbar nach den Lagerbehältern diese Einrichtungen anzuordnen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lagerbehälter mit den
Peripheriegeräten, wie beispielsweise Pumpen o. dgl. in einer Wanne mit Kufen angeordnet. Um eine gute Transportierbarkeit zu erreichen, ist diese aufwandslose Konstruktion auch im Bergbau bestens geeignet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Fördereinrichtung für die flüssige Komponente aus einem Schlauchpaket mit einer Pumpe. Von Vorteil dabei ist, daß bei Längen von 70 Meter und gegebenenfalls mehr, eine einfache und unproblematische Verlegung möglich ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Pumpen hydraulisch oder hydrostatisch oder mit Luft oder elektrisch antreibbar. Derartige Antriebsarten haben sich im Bergbau bestens bewährt und sind für jeden Arbeiter keine Neuerungen, so daß eine gewohnte Handhabung gegeben ist. Jede Kontinuität wird im Bergbau gerne angenommen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Fördereinrichtung für die pulverige Komponente eine achsenlose Förderspirale bzw. eine flexible Welle in einem Schlauchpaket. Diese Ausgestaltung der Erfindung dürfte überhaupt zu den Schlüsselpunkten der Erfindung zählen. Es ist durchaus nicht selbstverständlich, pulverförmige Materialien über derart weite Strecken, vor allem wenn sie noch extrem feuchtigkeitsempfindlich sind, zu transportieren. Mit dieser Ausgestaltung ist aber der Transport einwandfrei und sicher gewährleistet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Beförderung der pulverigen Komponente über Druckluft, insbesondere getrocknete Druckluft, und das Luftpulvergemisch wird vor dem Voratsbehälter mittels Mikrofilter getrennt. Dadurch ist der Vorteil gegeben, daß die Beförderung äußerst wirtschaftlich erfolgt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der Mischkammer ein Zwangsmischer vorgesehen. Dadurch ist der Vorteil gegeben, daß ein optimales Zwei- Komponenten-Gemisch erzielt wird. Durch die Zwangsmischung kommt es zu einer engen Bindung der beiden Materialien, so daß die kurzen Reaktionszeiten erreicht werden. Durch die kurze Reaktionszeit ist einerseits die Haftung auf der Oberfläche des Stollen und damit eine Verfestigung gegeben und anderseits ist die Benützung bzw. Betriebsbereitschaft praktisch ohne Totzeiten möglich. Darüber hinaus ist auch die Beseitigung von leichten Wassereintritt möglich.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Antrieb des Mischers, insbesondere des Zwangsmischers, über einen hydrostatischen oder mit Luft oder elektrisch angetriebenen Motor. Wie bereits weiter oben erwähnt, wird im Bergbau eine Kontinuität im Betrieb einer Maschine sowie bei der Wartung derselben gerne gesehen. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die Mischkammer in der Spritzoder Sprühpistole integriert. Mit einer derartigen Pistole ist ein außerordentlich günstiger und rationeller Arbeitsablauf gewährleistet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Spritz- oder Sprühpistole eine variable Düse auf. Von Vorteil ist dabei, daß auch eine derartige Düse wenig Störanfällig ist. Darüber hinaus wird auch ein guter und feiner Sprüheffekt erzielt.
Nach einem ganz besonders wichtigen Merkmal der Erfindung sind der Vorratsbehalter und/oder die Mischkammer mit ihren Peripherieeinrichtungen als mobile, tragbare Einheit ausgebildet, die vorzugsweise am Mann, unmittelbar am Aufbringungsort, angeordnet sind. Dieses Merkmal ist der zweite Schlüsselpunkt der Erfindung. Auf Grund dieser Ausbildung ist ein einwandfreier Auftrag des Zwei-Komponenten- Gemisches mit der kurzen Reaktionszeit problemlos möglich.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Vorratsbehalter eine Füllstandsregelung, insbesondere mit Füllstandsmeßsonden, auf. Die Fördereinrichtung fördert die pulverige Komponente in den Vorratsbehalter bis die Füllstandsmeßsonde für den maximalen Wert die Förderung stoppt. Eine weitere Förderung erfolgt erst, wenn die Füllstandsmeßsonde für den minimalen Wert die entsprechende Steuerung auslöst.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Vorratsbehalter und Mischkammer eine Feindosiereinrichtung vorgesehen, die insbesondere aus einer Schnecke oder einer elektronischen Waage oder einer Volumendurchflußmessung gebildet ist. Durch diese Ausgestaltung ist der Vorteil gegeben, daß ein exaktes Mischungsverhältnis erreicht wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen den Feindosiereinrichtungen und der Mischkammer ein Regel- und/oder Rückschlagventil vorgesehen. Sollte in der Mischkammer nur ein geringer Überdruck herrschen, so muß ein Rückfluß, der sich aus dem nachfolgenden Druckaufbau ergeben könnte, verhindert werden.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung weist die Mischkammer für die Reinigung einen Wasser- bzw. Luftanschluß auf. Wie bereits aufgezeigt, ist die Reinigung nach jedem Absetzen des Sprühvorganges notwendig. Ein Verkleben der Druckfördereinrichtung sowie der Düse wird dadurch vermieden und ein kontinuierlicher Arbeitsablauf ist gewährleistet.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Lagerbehälter bzw. der
Vorratsbehalter für die pulverige Komponente einen Rüttler auf. Wie bereits festgestellt, wird dadurch der Vorteil erreicht, daß eine Klumpenbildung unterbunden wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zum Druckaufbau nach der Mischkammer eine Zahnradpumpe und/oder Schnecken und/oder Kolben und/oder Airless vorgesehen. Ein derartiger Teil des Maschinenbaues hat sich ebenfalls im Betrieb eines Bergbaus bestens bewährt, da diese ausgereifte Technik wenig Störanfälligkeit aufweist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur Erzielung des Mischungsverhältnisses von flüssiger und pulveriger Komponente eine elektrische oder elektronische Steuerung vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, daß der Bergwerksarbeiter keinen Einfluß auf die hochsensible Dosierung nehmen muß. Wie bereits aufgezeigt, ist eine weitgehende Automatisierung der Arbeitsgänge zwingend erforderlich, da sonst Unterbrechungen auftreten, die einen kontinuierlichen Betrieb stark einschränken würden bzw. unmöglich erscheinen lassen.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Lagerbehälter und/oder die Fördereinrichtungen und/oder der Vorratsbehalter und/oder die Mischkammer gegen Wasser bzw. Luftfeuchtigkeit abgedichtet. Wie eingangs erwähnt, ist in einer derartigen Mine mit einer Temperatur von über 50°C zu rechnen und die Luftfeuchtigkeit bewegt sich bei etwa 95%. Um nun die feuchtigkeitsempfindliche, pulverige Komponente nicht in ihrer Qualitätsstruktur zu zerstören, ist eine derartige Abdichtung von unschätzbaren Vorteil.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig.1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung und Fig. 2 eine weitere Ausführungsvariante der Einrichtung, wobei die Mischkammer in der Sprühpistole integriert ist.
Einführend sei festgehalten, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebenen so wie dargestellten Figuren bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale aus dem gezeigten
Ausführungsbeispiel für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Gemäß der Fig.1 ist eine Einrichtung zur Verfestigung der Oberfläche von gesteinshaltigen Erdreich für eine Baustelle im Tiefbau, beispielsweise für einen Tunnel, gezeigt. Die Einrichtung dient zur Herstellung eines Zwei-Komponenten- Gemisches, das auf die Oberfläche als temporäre Absicherung bei den Vortriebsarbeiten aufgespritzt wird. Natürlich könnte diese Einrichtung auch in einer Mine Verwendung finden.
Im Lagerbehälter 1 ist die Komponente in flüssiger Form gelagert. Diese Komponente ist ein Acrylat, insbesondere eine Acryl-Emulsion mit einem spezifischen Gewicht von 1,05 bis 1,25, insbesondere von 1,15 bis 1,16 g/cm3 und einer Viskosität bei 20°C von 90 bis 100, insbesondere von 96 KRAB UNIT. Im Lagerbehälter 2 ist die Komponente in pulveriger Form gelagert. Diese Komponente ist bekannt unter dem Handelsnamen Every-Mind, mit einem spezifischen Gewicht von 1,63 bis 1,64, insbesondere von 1,635 bis 1,638 g/cm3 und einer Feinheit in Micron (plain factor) von 120-3100 bis 150-4500.
Da auch im Tiefbau besondere Umweltbedingungen, wie eine hohe Luftfeuchtigkeit und höhere Temperaturen, keine Seltenheit sind, ist für den Lagerbehälter 2 eine Einrichtung für die Lufttrocknung 3 vorgesehen. Die beispielsweise über die Leitung 4 angesaugte Luft, wird, bevor sie in den Lagerbehälter 2 eintritt, getrocknet. Desweiteren wird zur Vorbeugung gegen eine Klumpenbildung der pulverigen Komponente der Lagerbehälter 2 mit einem Rüttler 5 versehen. Zum Transport der beiden Komponenten zu einer Mischkammer 6 sind Fördereinrichtungen 7, 8 in Form von Schlauchpaketen vorgesehen, wobei diese eine Länge bis zu 100 Meter aufweisen können. Die Länge der Schlauchpakete richtet sich natürlich nach den örtlichen Gegebenheiten sowie nach den Leistungen der Pumpen 9, 10 die für die Fördereinrichtungen 7, 8 vorgesehen sind. Die Pumpen 9, 10 können hydraulisch oder mit Luft oder elektrisch angetrieben werden. Um nun die Fördereinrichtungen 7, 8 nicht zu überlasten, wird das Fördergut in Grobdosiereinrichtungen 11, 12 vordosiert. Zum leichteren Transport der vorwiegend stationären Einrichtung, die die Lagerbehälter 1, 2 mit dem Lufttrockner 3, den Pumpen 9, 10 und die Grobdosiereinrichtungen 11, 12 umfaßt, kann diese in einer Wanne 13 o.dgl. angeordnet werden, wobei die Wanne 13 ein Fahrgestell oder Kufen für die Verfahrbarkeit aufweisen kann.
Wird die Einrichtung mittels Öldruck oder hydrostatischen Motor betrieben, so ist ein sogenanntes HD Versorgungsgerät vor den Vorratsbehalter 15 separat zu installieren und durch Schläuche zu verbinden.
Eines der Kernprobleme bei derartigen Einrichtungen ist der Transport der pulverigen Komponente über eine derart lange Strecke. Um nun einen reibungslosen Transport zu gewährleisten, wird eine achsenlose Förderspirale oder eine flexible Welle in einem Schlauch verwendet. Es kann aber auch getrocknete Druckluft Verwendung finden.
Wie bereits erwähnt, werden die beiden Komponenten zu einer Mischkammer 6 getrennt gefördert. Vor der Einbringung in die Mischkammer 6 wird die flüssige Komponente noch einer Einrichtung zur Feindosierung 14 zugeführt. Die pulverige Komponente wird in einem Vorratsbehalter 15, der eine Entlüftung aufweist, zwischengelagert, wobei vor dem Vorratsbehalter 15 eine Kältetrocknung oder eine Luftfilterung 16 stattfinden kann. Um wieder der Klumpenbildung vorzubeugen, kann auch der Vorratsbehalter 15 einen Rüttler 17 aufweisen. Zur Dosierung der pulverigen Komponente weist der Vorratsbehalter 15 eine Füllstandsregelung 18 auf. Diese Füllstandsregelung 18 kann mit Füllstandsmeßsonden ausgestattet sein, die aufgrund von Minimalwerten und Maximalwerten die entsprechenden Steuerungsbefehle für die Fördereinrichtung 7 auslösen. Aus dem Vorratsbehalter 15 wird die pulverige Komponente über eine Feindosiereinrichtung 19 gefördert, wobei diese
Feindosiereinrichtung 19 aus beispielsweise einer elektronischen Waage bestehen kann.
Die Komponente in flüssiger Form und die Komponente in pulveriger Form werden in einem Mischungsverhältnis von 2:1 bis 4:1, insbesondere 3:1, in der Mischkammer 6 zwangsvermischt. Die dosierte Einbringung in die Mischkammer 6 wird über eine Steuerung 20 überwacht. Für die Mischung der beiden Komponenten weist die Mischkammer 6 einen Zwangsmischer 21 auf, der über einen Antieb 22 angetrieben wird. Der Antrieb 22 kann über einen Hydraulikmotor oder einem Luftmotor o. dgl. erfolgen. Dieses Zwei-Komponenten-Gemisch weist eine sehr kurze Reaktionszeit, gegebenfalls etwa 80 Sekunden, auf, wodurch die Mischung nahe des Aufbringungsortes durchgeführt werden muß.
Da das Zwei-Komponenten-Gemisch mit hohem Druck auf die Oberfläche, beispielsweise der Tunnelröhre, aufgebracht wird, kann der Druckaufbau bereits in der Mischkammer 6 erfolgen. Wenn dies der Fall ist, so ist zwischen der Mischkammer 6 und der Feindosiereinrichtung 19 ein Rückschlagventil 23 angeordnet. Der Druckaufbau kann aber auch erst nach der Mischkammer 6 erfolgen. Zu diesem Zweck ist dann beispielsweise eine Druckfördereinrichtung 24 in Form einer Zahnradpumpe nach der Mischkammer 6 vorgesehen. Das Zwei-Komponenten-Gemisch wird vorzugsweise mit hohem Druck zu einer Aufbringeinrichtung 25 gefördert. Diese Aufbringeinrichtung 25 kann in Form einer Spritz- oder Sprühpistole 26 ausgeführt sein, die mit einer variablen Düse 27, insbesondere eine Venturidüse, versehen ist.
Aufgrund der kurzen Reaktionszeit des Zwei-Komponenten-Gemisches und der daraus folgenden Mischung nahe des Aufbringungsortes sind der Vorratsbehalter 15 und die Mischkammer 6 mit ihren oben zitierten Peripherieeinrichtungen als mobile, tragbare Einheit 28 ausgebildet. Diese Einheit 28 ist vorzugsweise am Mann, also am Arbeiter, beispielsweise als Rückengepäck, angeordnet.
Wird der Sprüh- oder Spritzvorgang mit dem Zwei-Komponenten-Gemisch unterbrochen, so muß ab der Mischkammer 6 bis zur Düse 27 eine Reinigung durchgeführt werden. Für diese Reinigung weist die Mischkammer 6 einen Wasseranschluß 29 und einen Luftanschluß 30 auf. Bei einer kurzen Unterbrechung genügt voraussichtlich eine Reinigung mit Spülwasser. Bei oder nach längeren Unterbrechungen ist auch eine Reinigung mit Luft, insbesondere mit Preßluft, sinnvoll. Wichtig erscheint es, daß immer Wasser für eine Komplettreinigung vorhanden ist, da ansonsten eine automatische Sperrung der Förderung der Komponenten eintreten sollte. Weiters kann ein Fühler vor der Mischkammer 6 angeordnet sein, der den Mischvorgang nicht einleitet, wenn keine Reinigung mit Wasser durchgeführt wurde.
Entsprechend der Fig. 2 ist eine Einrichtung zur Verfestigung der Oberfläche in einer Mine, also beispielsweise einem Stollen in 2 000 Meter unter Tag, aufgezeigt. Dabei kann es ohne weiteres vorkommen, daß zwischen der stationären Einrichtung und der tragbaren Einheit 28 einerseits 70 Meter Distanz liegen und anderseits bis zu 20 Höhenmeter zu überwinden und enge Kurvenradien vorgegeben sind. Die Luftfeuchtigkeit beträgt etwa 98% und es herrschen Temperaturen von etwa 50°C. Für derartige Bedingungen ist es vorteilhaft, wenn die Mischkammer 6 für die Mischung des Zwei-Komponenten-Gemisches in die Aufbringeinrichtung 25, also vorzugsweise in die Spritz- oder Sprühpistole 26 integriert, ist. Dabei werden die beiden Komponenten wieder über die Fördereinrichtungen 7, 8 zur tragbaren Einheit 28 angeliefert. Die tragbare Einheit 28 umfaßt in diesem Fall den Vorratsbehalter 15 sowie die
Feindosiereinrichtungen 14 bzw. 18, die in die Steuerung 20 für das Mischverhältnis einbezogen sind. Natürlich kann der Vorratsbehalter 15 wieder einen Rüttler 17 aufweisen.
Ferner ist es auch möglich, daß die tragbare Einheit 28 einen weiteren Vorratsbehalter 31 für die flüssige Komponente aufweist. Auch dieser Vorratsbehalter 31 kann mit einer Füllstandsregelung 18 versehen sein.
Da der Druckaufbau für das Versprühen in der Spritz- oder Sprühpistole 26 nach der integrierten Mischkammer 6 mit einer eigenen oder ebenfalls integrierten
Druckaufbaueinrichtung 32 erfolgt, ist zur Förderung der pulverigen Komponente zwischen der Feindosiereinrichtung 19 und der Mischkammer 6 ein Schneckenförderer 33 angeordnet.
Zur Reinigung nach Arbeitsunterbrechungen weist die Spritz- oder Sprühpistole 26 einen Wasseranschluß 29 und einen Luftanschluß 30 auf. Die Reinigung erfolgt äquivalent und sinngemäß dem Vorhergesagten.
Eine weitere Variante der Reinigung könnte sein, daß die Luftreinigung über die Dosierspirale erfolgt. Dabei ist vor dem Eintritt des Pulvers in den Dosierer ein Ventil und ein zweites Ventil ist beim Austritt des Pulvers in die Mischkammer 6, also beim Mischereingang, vorgesehen. Wird der Spritzvorgang unterbrochen, schließt das erste Ventil und der Luftstrom reinigt die Spirale der Dosiereinrichtung und fließt in die Mischkammer 6. Zur gleichen Zeit muß aber das Ventil des Acrylatzulaufes geschlossen sein. Nach kurzer Zeit, also nach ein paar Sekunden, wird der Luftstrom unterbrochen und das zweite Ventil geschlossen, wobei das Ventil der Wasserspülung geöffnet und der Spülvorgang mit Wasser eingeleitet wird. Der Zwangsmischer 21 ist dabei immer in Betrieb, genauso wie die Druckbeaufschlagungsvorrichtung der gemischten Substanz. Nach Beendigung der Wasserspülung wird wieder eine Luftspülung durchgeführt. Damit kann ein verpicken bzw. ein verkleben der Pulverdosiereinrichtung vermieden werden.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen einzelne Teile unproportional vergrößert bzw. schematisch dargestellt sind, um das Verständnis der erfindungsgemäßen Lösung zu verbessern. Des weiteren können auch einzelne Teile der zuvor beschriebenen Merkmalskombination des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit anderen Einzelmerkmalen eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.
Vor allem können die einzelnen, in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verfestigung der Oberfläche von gesteinshaltigen Erdreich, insbesondere zur temporären Absicherung von Stollen o. dgl. im Tief- und/oder Untertagebau, wobei auf die Oberfläche ein Zwei-Komponenten-Gemisch aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zwei-Komponenten-Gemisch eine Komponente in flüssiger Form und eine Komponente in pulveriger Form verwendet werden, daß diese zwei Komponenten aus je einem Lagerbehälter (1, 2), gegebenenfalls dosiert bzw. vordosiert, zu einer, nahe des Aufbringungsortes angeordneten, Mischkammer (6) getrennt gefördert werden, wobei die Komponente in pulveriger Form vor dem Mischvorgang in einem Vorratsbehalter (15) zwischengelagert wird und über eine Dosiervorrichtung, insbesondere eine Feindosiervorrichtung (19), getrennt von der Komponente in flüssiger Form, die gegebenenfalls ebenfalls in einem Vorratsbehalter (31) zwischengelagert ist, in die Mischkammer (6) eingebracht wird und die flüssige Komponente und die pulverige
Komponente in einem Mischungsverhältnis von 2: 1 bis 4:1, insbesondere 3:1, zwangsvermischt werden, daß in der Mischkammer (6) oder unmittelbar nach der Mischkammer (6) ein Druckaufbau erfolgt und daß das eine geringe Topfzeit aufweisende Zwei-Komponenten-Gemisch mit hohem Druck zu einer Aufbringeinrichtung (25) gefördert wird und, insbesondere luftlos, auf die Oberfläche gespritzt bzw. versprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente in flüssiger Form ein Acrylat, insbesondere ein Acryl-Emulsion mit einem spezifischen Gewicht von 1,05 bis 1,25, insbesondere von 1,15 bis 1,16 g/cm3 und einer
Viskosität bei 20°C von 90 bis 100, insbesondere von 96 KRAB UNIT verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente in pulveriger Form ein Pulver, bekannt unter dem Handelsnamen Every-Mind, mit einem spezifischen Gewicht von 1 ,63 bis 1 ,64, insbesondere von 1,635 bis 1,638 g/cm3 und einer Feinheit in Micron (piain factor) von 120-3100 bis 150-4500, verwendet wird, insbesondere ein zementartiges Pulver, gegebenenfalls enthaltend Modifikatoren, die die Abbindezeit und/oder die Porosität beeinflussen.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Antriebsdruckluft und/oder die Förderluft und/oder den Lagerbehälter (1, 2) und/oder Vorratsbehalter (15) der pulverigen Komponente eine Lufttrocknung (3) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorratsbehalter (15) eine Trennung von Luft und pulveriger Komponente durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverige Komponente vor der Mischkammer (6) einer
Kältetrocknung unterworfen wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverige Komponente im Lagerbehälter (1, 2) und/oder im Vorratsbehalter (15) über einen Rüttler (5, 17) aufgelockert wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Unterbrechung des Spritz- oder Sprühvorganges eine Reinigung der Mischkammer (6), der Druckfördereinrichtung und der Aufbringeinrichtung (25) durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung mit Wasser durchgeführt wird.
lONerfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung in zwei Stufen durchgeführt wird, wobei die erste Stufe der Reinigung mit Wasser und die zweite Stufe der Reinigung mit Luft durchgeführt wird.
11.Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die flüssige
Komponente und für die pulverige Komponente je ein Lagerbehälter (1, 2) vorgesehen ist, daß die Lagerbehälter (1, 2) über je eine Fördereinrichtung (7, 8), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Vorratsbehältera (15, 31), mit einer Mischkammer (6) verbunden sind und daß an die Mischkammer (6) für den Austritt des Zwei-Komponenten-Gemisches, gegebenenfalls über eine
Druckfördereinrichtung, eine Aufbringeinrichtung (25), insbesondere eine Spritzoder Sprühpistole (26), angeschlossen ist.
12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach den Lagerbehältern (1, 2) Dosiereinrichtungen, insbesondere Grobdosiereinrichtungen (11, 12), vorgesehen sind.
13. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbehälter (1, 2) mit den Peripheriegeräten, wie beispielsweise Pumpen (9, 10) o. dgl. in einer Wanne (13) mit Kufen angeordnet sind.
14.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (8) für die flüssige Komponente aus einem Schlauchpaket mit einer Pumpe (10) besteht.
15. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (9, 10) hydraulisch oder hydrostatisch oder mit Luft oder elektrisch antreibbar sind.
16. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (7) für die pulverige Komponente eine achsenlose Förderspirale bzw. eine flexible Welle in einem Schlauchpaket ist.
17. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beförderung der pulverige Komponente über Druckluft, insbesondere getrocknete Druckluft, erfolgt und das Luftpulvergemisch vor dem Voratsbehälter (15) mittels Mikrofilter getrennt wird.
18. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischkammer (6) ein Zwangsmischer (21) vorgesehen ist.
19.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Mischers, insbesondere des Zwangsmischers
(21), über einen hydrostatischen oder mit Luft oder elektrisch angetriebenen Motor erfolgt.
20.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (6) in der Spritz- oder Sprühpistole (26) integriert ist.
21. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritz- oder Sprühpistole (26) eine variable Düse (27) aufweist.
22.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehalter (15, 31) und/oder die Mischkammer (6) mit ihren Peripherieeinrichtungen als mobile, tragbare Einheit (28) ausgebildet sind, die vorzugsweise am Mann, unmittelbar am Aufbringungsort, angeordnet sind.
23.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehalter (15, 31) eine Füllstandsregelung (18), insbesondere mit Füllstandsmeßsonden, aufweist.
24.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorratsbehalter (15, 31) und Mischkammer (6) eine Feindosiereinrichtung (19) vorgesehen ist, die insbesondere aus einer Schnecke oder einer elektronischen Waage oder einer Volumendurchflußmessung gebildet ist.
25. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Feindosiereinrichtungen (19) und der Mischkammer (6) ein Regel- und/oder Rückschlagventil (23) vorgesehen ist.
26.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (6) für die Reinigung einen Wasser- (29) bzw. Luftanschluß (30) aufweist.
27. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbehälter (1, 2) bzw. der Vorratsbehalter (15) für die pulverige Komponente einen Rüttler (5, 17) aufweist.
28. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckaufbau nach der Mischkammer (6) eine Zahnradpumpe (24) und/oder Schnecken und/oder Kolben und/oder Airless vorgesehen ist.
29. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des Mischungsverhältnisses von flüssiger und pulveriger Komponente eine elektrische Steuerung (20) vorgesehen ist.
30.Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbehälter (1, 2) und/oder die Fördereinrichtungen (7, 8) und/oder der Vorratsbehalter (15, 31) und/oder die Mischkammer (6) gegen Wasser bzw. Luftfeuchtigkeit abgedichtet sind.
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