DRILL WAGON FOR DRILLING EXCAVATION AND ROCKBOLT HOLES

Abstract: 1. An apparatus for boring in rock, ore or the like, for advance heading or tunnel construction, having a movable, articulated carriage (1), with raisable and lowerable supports (4), which apparatus comprises a plurality of boring heads (9, 16, 17) with rotatable brackets (8, 10, 11), the bore arms of which are constructed to be raisable and lowerable, and where appropriate rotatable and/or telescopically collapsible, and support a boring mounting (22) with a rotary percussion motor and a feeding device in an articulated manner, and are supplied hydraulically, characterized in that a boring head with a bracket (8), which comprises a shorter and/or telescopically collapsible mounting (22) than the other boring heads, is arranged between two others on the carriage (1) and is drivable so as to move in the direction of advance (a) with its bracket (8) along a displacement path (6) and is arranged parallel to the floor, and in addition two adjacent boring heads (16, 17) are drivable so as to be movable in the direction of advance (a) with their brackets (10, 11 along a displacement path (5, 7) in each case, the centrally arranged displacement path extending further forward than the two adjacent ones.

Description: Vorrichtung zum Bohren in Gestein, Erz od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bohren in Gestein, Erz od. dgl., z.B. zum Vortrieb, Tunnelbau usw. mit einem fahrbaren gelenkten, insbesondere knickgelenkten Wagen. Beim bergmännischen Abbau von Erzen und dgl. und auch beim Tunnelbau, Kanalbau usw. wechseln zwei verschiedene Vorgänge miteinander ab. Einerseits muss das Gestein od. dgl. herausgebrochen, geschrämt od. dgl. werden, oder es werden beispielsweise Sprenglöcher angefertigt, wonach die Sprengung durchgeführt wird, worauf das gelockerte Gestein entfernt werden muss. Zu diesem Zeitpunkt besteht jedoch der gesprengte Tunnel od. dgl. lediglich aus Gestein, wobei der Zusammenhalt des Tunnels nur durch die Gewölbewirkung gegeben ist und jegliche tektonischen Unregelmässigkeiten den weiteren Bestand des Stollens, Tunnels, od. dgl. voll gefährden. Dementsprechend ist es seit langem üblich,nachdem ein Teil des Stollens ausgebrochen wurde, diesen auszubauen, wobei ursprünglich Holzstempel und in jüngerer Zeit Stahltübbings Verwendung finden. Seit einiger Zeit findet die sogenannte Ankertech- nik einen immer grösseren Einsatzbereich zur Absicherung von Stollen. Hiebei wird so vorgegangen, dass nach Abschluss der Spreng- und Räumarbeiten in den gewachsenen Fels Bohrlöcher getrieben werden, die etwa normal zur Tangente im jeweiligen Tunnelprofil angeordnet sind, worauf Stahlanker, die an ihrem einen Ende ein Gewinde, eine Platte und eine Mutter tragen, im Bohrloch fixiert werden. Dieses Fixieren im Bohrloch kann entweder mit einem hydraulischen Bindemittel aber auch mit duroplastischen Bindemitteln oder dgl. erfolgen. Nachdem der Anker im Bohrloch beanspruchbar fixiert ist, wird die Schraubenmutter angezogen, sodass über die zwischen Fels und Schraubenmutter befindliche Stahlplatte auf das Gestein eine Druckspannung aufgebracht wird, womit in vielen Fällen ein vollkommen ausreichender Ausbau des Tunnelstollens od. dgl. gegeben ist. Bislang wurde so vorgegangen, dass das Bohren der Sprenglöcher also jener Bohrlöcher, die in Vortriebsrichtung angeordnet sind, und das Bohren der Ankerlöcher, deren Bohrrichtung etwa vertikal bzw. adial zur Vortriebsrichtung der Sprenglöcher ist, vollkommen unabhängig voneinander durchgeführt wurden, wobei aufgrund der unterschiedlichen Bohrrichtungen auch verschiedene Bohrwagen Verwendung gefunden haben. Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung zum Bohren in Gestein, insbesondere zum bergmännischen Vortriebzu schaffen, die es erlaubt, ohne grossen Platzbedarf selbst bei einer Strecke mit ca. 5 m Breite und 4 m Hohe gleichzeitig Sprenglocher und auch Ankerlöcher anzufertigen, wobei naturgemäss die Ankerlöcher in jenem Bereich getätigt werden, welcher vorhergehend durch die Sprengund Räumarbeiten geschaffen wurde . Weiters soll sichergestellt sein, dass die Bedienungsorgane für die Bohrvorrichtungen, sei es für die Sprenglöcher als auch für die Ankerlöcher nicht in dem unabgesicherten Bereich hantieren müssen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Bohrvorrichtung einmal vorort gebracht, nicht mehr verfahren werden muss, sondern dass die entsprechenden Bewegungen der Bohraggregate unabhängig voneinander und gleichzeitig durchgeführt werden können, sodass die Rüstzeiten und dgl. wesentlich verkürzt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bohren in Gestein, Erz od. dgl., z.Bzum Vortrieb,Tunnelbau und dgl., mit einem fahrbaren gelenkten, insbesondere knickgelenkten, Wagen, heb- und senkbaren Abstützungen, welcher un- und/oder mittelbar mehrere, zumindest drei Bohrarme mit insbesondere drehbaren Konsolen aufweist, deren Bohrausleger schwenk-, heb- und senkbar und gegebenenfalls drehbar und/oder teleskopierbar ausgebildet sind, und die eine Bohrlafette mit Drehmotor, insbesondere Drehschlagmotor und Vorschubeinrichtung angelenkt tragen, und zumindest einer Druckmedium-,insbesondere Hydraulikversorgung, besteht im wesentlichen darin, dass zumindest ein Bohrarm, welcher gegebenenfalls eine kürzere und/oder teleskopierbare Lafette r\rischen zuei anderen am als die anderen Bohrarme aufweist, welcher zwischen zwei anderen am Wagen angeordnet ist, in Vortriebsrichtung ortsveränderlich, insbesondere un- bzw. mittelbar mit seiner Konsole entlang einer Verschiebebahn verschiebbar ist, wobei¯vorzugsweise die Verschiebebahn im wesentlichen parallel zur Sohle angeordnet ist. Durch das insbesondere knickgelenkte Fahrzeug mit hebund senkbaren Abstützungen kann der Bohrwagen auch unter engsten Platzbedingungen in Arbeitsstellung verfahren werden, wobei durch die Abstützungen eine exakte Positionierung und Ausrichtung des Wagens gegeben ist. Da der zwischen zwei anderen am Wagen angeordnete Bohrarm mit Konsole in Vortriebsrichtung ortsveränderlich angeordnet ist, können aus einer Arbeitsstellung des Bohrwagens, aus welcher sämtliche Sprenglöcher angeordnet werden, alle oder im wesentlichen alle radial von der Vortriebsrichtung ausgehende Ankerlöcher und zwar in Abstand voneinander bezogen auf die Vortriebsrichtung gebohrt werden, wobei eine besonders störungsfreie Konstruktion dann gegeben ist, wenn der Bohrarm mit seiner Konsole entlang einer Verschiebebahn verschiebbar ist, die vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Sohle anordenbar ist. Aus dem Tunnelbau wird eine Vorrichtung zum Vortreiben von Sprenglöchern bekannt, die eine Vielzahl von Bohrarmen trägt, wobei die seitlich angeordneten Bohrarme inVortriebs- richtung telskopierbar sind. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch keinen falls zur Lösung der gestellten Aufgabe geeignet, da eine derartige Vorrichtung zu platzintensiv ist, und weiters die erforderlichen Bohrlöcher für eine Ankerung nicht durchgeführt werden können. Ist/sind zusätzlich zu dem in Vortriebsrichtung ortsveränderlichen Bohrarm mit Konsole ein benachbarter, vorzugsweise zwei benachbarte, weitere Bohrarme in Vortriebsrichtung ortsveränderlich, insbesondere mit Konsole je entlang einer Verschiebebahn verschiebbar angeordnet, wobei vorzugsweise die Verschiebebahn im wesentlichen parallel zur Sohle vorgesehen ist, so können die einzelnen Bohrarme in ihre jeweiligen Positionen gebracht werden, ohne dass eine physische Behinderung vom anderen Bohrarm eintritt. Soll beispielsweise der mittlere Bohrarm eine Schwenkbewegung ausführen, so können die beiden seitlich angeordneten Bohrarme entgegengesetzt der Vortriebsrichtung verfahren werden, womIt eine volle Schwenkbewegung des Bohrarmes,welcher in der Regel zum Ankern dienen wird, durchgeführt werden kann, wonach die Bohrarme, welche für die Sprenglöcher dienen, erneut in Arbeitsstellung verfahrbar sind. Weiters kann der Waaen,zum reinen Transport bei nach hinten gefahrenen Bohrarmen eine wesentlich kürzere. Längserstreckung aufweisen, womit eine verbesserte Rangierbarkeit gegeben ist. Ist der zwischen zwei, vorzugsweise ortsveränderlichen anderen am Wagen in Vortriebsrichtung ortsveränderlich angeordnete Bohrarm in Richtung vorort näher zum Abbauort verfahrbar, so können auch Ankerlöcher in unmittelbarer Nähe vor der Ortsbrust in das Gestein getrieben werden, sodass eine optimale Sicherung des Stollens gegeben ist. Sind zumindest drei in Vortriebsrichtung orientierte, vorzugsweise zueinander parallele Verschiebebahnen, entlang welcher Konsolen der Bohrarme verschiebbar sind, am Wagen angeordnet, wobei die von zwei benachbarten, insbesondere mittige Verschiebebahn weiter vorort reicht, als die beiden benachbarten, so ist eine besonders gute zeitliche Kombination für die Ausführung von den Bohrarbeiten für die Sprenglöcher und den Bohrarbeiten für die Ankerlöcher gegeben, wobei weiters eine besonders gute Absicherung im gesamten Bereich des Vortriebs gegeben ist. Eine besonders hohe Beweglichkeit des Bohrarms, mit welchem die Ankerlöcher ausgefü hit werden sollen, ist dann gegeben; wenn bei nicht drehbarer Konsole der zwischen zwei anderen am Wagen angeordnete Bohrarm oberhalb des zugehörigen Hebund Senkzylinders angelenkt ist, wobei zumindest ein benachbarter, insbesondere beide benachbarte Bohrarme unterhalb des zugeordneten Heb- und Senkzylinders angeordnet sind. Dadurch kann weiters bei beengtem Manipulationsplatz eine besonders leichte Ausrichtung der Bohrarme für die Sprenglöcher parallel und in Nähe der Sohle zur Sohle erreicht werden Ein besonders leichtes Hantieren, Austauschen von Geräten, Anziehen der Arbeitsmuttern, Montieren Von Ankermatten und dgl. kann dann erreicht werden, wenn in Vortriebsrichtung des Wagens auf diesem hinter der \érschiebebahn eine Arbeitsbühne, insbesondere leicht lösbar, angeordnet ist. Eine besonders einfache und vorteilhafte Konstruktion des Bohrarmes für die Ankerung ergibt sich dann, wenn der zwischen zwei anderen am Wagen in Vortriebsrichtung ortsveränderlich angeordnete Bohrarm eine Welle aufweist, die im wesentlichen normal zur Bohrauslegerlängsrichtung und im wesentlichen parallel zum Untergrund angeordnet ist, an welcher der Lafettenhalter mittel- bzw. unmittelbar befestigt ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Bohrwagen in Seitenansicht und Fig. 2 den Bohrwagen gemäss Fig. 1 in Ansicht von oben. Der Wagen 1 weist eine Hydraulikversorgung 2 auf, und wird durch Räder 3 auf der Sohle getragen. Anstelle von Rädern können auch Raupen, Portale, Schienen usw. vorgesehen sein. An den jeweiligen Enden des Wagens sind heb- und senkbare Abstützungen 4 vorgesehen. Der Wagen ist, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, knickgelenkt. Am in Vortriebsrichtung gemäss Pfeil a gesehen vorderen Ende sind drei Verschiebebahnen 5,6 und 7 vorgesehen. Diese Verschiebebahnen sind, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, im wesentlichen parallel zur Sohle angeordnet. Auf der Verschiebebahn 6, die weiter vorort reicht als die Verschiebebahnen 5 und 7, ist eine Konsole 8 mit Bohrarm 9 angeordnet. Diese Konsole 8 ist entlang der Verschiebebahn 6 in und entgegen der Vortriebsrichtung ortsveränderlich. Entlang der Verschiebebahnen 5 und 7 sind die drehbaren Konsolen 10 und 11 längsverschieblich. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, kann die Konsole 8 der mittleren Verschiebebahn weiter vorort verschoben werden, als die Konsolen 10 und 11. Jeder Bohrarm ist teleskopierbar und weist eine nicht dargestellte Vorschubseinrichtung und einen Schlagbohr- bzw. Drehmotor auf, mit dem die jeweiligen Bohrstangen 12, 13 und 14 in das Gestein getrieben werden. An der Konsole 8 ist der Bohrarm 9 oberhalb dem zugehörigen Heb- und Senkzylinder 15 angeordnet, wobei zumindest einer der Bohrarme 16 und 17 jeweils unterhalb ihres zugehörigen Heb- und Senkzylinders 18, 19 angeordnet ist. Der mittlere Bohrarm ist auch teleskopierbar ausgebildet, und es ist weiters der Lafettenhalter 20 an einer Welle 21 gelagert, welche normal zur Bohrauslegerlängsrichtung und parallel zum Untergrund angeordnet ist. Der Lafettenhalter trägt eine Bohrlafette 22. Hinter den Verschiebebahnen 5, 6 und 7 ist eine Arbeitsbühne 23 angeordnet. Wie aus Fig. 1 besonders deutlich ersichtlich, können die Bohrstangen 12 und 14, welche zur Ausführung von Sprenglöchern dienen, in die Brust hineingetrieben werden, un abitngig von der Ankerarbeit, die beispielsweise mit der Bohrstange 13 durchgeführt wird. In Fig. 1 sind drei Bohrlöcher 24, 25 und 26 schematisch dargestellt, welche in den First getrieben wurden, die einen Abstand voneinander aufweisen, und zwar bezogen auf die Vortriebsrichtung a. Wie deutlich ersichtlich, kann in einer Arbeitsstellung des Wagens unabhängig von der Ausführung der Sprenglöcher der Bohrarm für die Ausführungs der Ankerlöcher in und entgegen der Vortriebsrichtung verfahren werden, sodass keine gegenseite Behinderung gegeben ist,und Ankerlöcher und Vortriebslöcher gleichzeitig ausgeführt werden können. Von der Anzahl der erforderlichen Bohr- bzw. Sprenglöcher ist es auch abhängig, in welcher Anzahl die einzelnen Bohraggregate vorgesehen sind. Das Absenken der heb- und senkbaren Abstützungen wird immer dann erfoderlich sein, wenn an einer Stelle mehrere Bohrarbeiten durchgeführt werden, um jegliches Verreiben der Bohrstangen und dgl. durch Positionsänderungen des Wagens im Gestein zu vermeiden. Die Lafette 22 für die Ausführung der Ankerlöcher kann kürzer oder teleskopierbar, z.B. zur Ankerführung von Sprenglöchern in Vortriebarichtung ausgebildet sein, als die Lafette für die Durchführung der Sprenglöcher, da in der Regel die Stollenhöhe geringer ist, als die Länge der Sprenglöcher.

Claims: Patentabsprüche : 1. Vorrichtung zum Bohren in Gestein,Erz od. dgl., z.B. zum Vortrieb, Tunnelbau und dgl., mit einem fahrbaren gelenkten, insbesondere knickgelenkten Wagen (1) heb- und senkbaren Abstützungen (4), welcher un- und/oder mittelbar mehrere, zumindest drei, Bohrarme (9, 16, 17) mit insbesondere drehbaren Konsolen (8, 10, 11) aufweist, deren Bohrausleger heb-, schwenk- und senkbar, gegebenenfalls drehbar und/oder teleskopierbar ausgebildet sind, und die eine Bohrlafette (22) mit Drehmotor, insbesondere Drehschlagmotor, und Vorschubeinrichtung angelenkt tragen,und zumindest einer Druckmediums-, insbesondere Hydraulikversorgung (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bohrarm mit Konsole (8), welcher gegebenenfalls eine kürzere und/oder teleskopierbare Lafette (22) als die anderen Bohrarme aufweist,zwischen zwei anderen am Wagen (1) angeordnet ist und in Vortriebsrichtung (a) ortsveränderlich, insbesondere un- bzw. mittelbar, mit seiner Konsole (8) entlang einer Verschiebebahn (6) verschiebbar ist, wobei vorzugsweise die Verschiebebahn im wesentlichen parallel zur Sohle angeordnet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem in Vortriebsrichtung (a) ortsver änderlichen Bohrarm mit Konsole (8) ein benachbarter, vorzugsweise zwei benachbarte Bohrarme (16, 17) in Vortriebsrichtung (a) ortsveränderlich, insbesondere un- bzw. mittelbar, mit ihren Konsolen (10, 11) entlang je einer Verschiebebahn (5, 7) verschiebbar ist/sind, wobei vorzugsweise die Verschiebebahnen (5, 7) im wesentlichen parallel zur Sohle vorgesehen ist/sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen zwei anderen am Wagen in Vortriebsrichtung ortsveränderlich angeordnete Bohrarm (9) in Richtung vorort näher zum Abbauort verfahrbar ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei in Vortriebsrichtung (a) orientierte, vorzugsweise zueinander parallele Verschiebebahnen (5, 6, 7) entlang welcher Konsolen (8, 10, 11) der Bohrarme verschiebbar sind, am Wagen (1) angeordnet sind, wobei die von zwei benachbarten, insbesondere mittige Verschiebebahn (6) weiter vorort reicht, als die beiden benachbarten. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht drehbarer Konsole (8) der zwischen zwei anderen am Wagen angeordnete Bohrarm (9) oberhalb des zugehörigen Heb- und Senkzylinders (15) angeordnet ist, wobei zumindest ein benachbarter, insbesondere beide,benachbarte Bohrarme (16, 17) unterhalb der 2u- geordneten Heb- und Senkzylinder (18, 19) angelenkt sind. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Vortriebsrichtung (a) des Wagens (1) auf diesem hinter der Verschiebebahn (6) eine Arbeitsbühne (23), insbesondere leicht lösbar angeordnet ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen zwei anderen am Wagen (1) in Vortriebsrichtung (a) ortsveränderlich angeordnete Bohrarm (9) eine Welle (21) aufweist, die im wesentlichen normal zur Bohrauslegerlängsrichtung und im wesentlichen parallel zur Sohle angeordnet ist, an welcher der Lafettenhalter (20) mittel- bzw. unmittelbar befestigt ist.

Inventors: GUR, AZIZ, DIPL.-ING., HOLTSCHULTE, ULRICH, KORTAN, OSKAR, PIRKNER, WALTER, SCHON, KONRAD, Gür, Aziz, Dipl.-Ing., Schön, Konrad
Applicants: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AKTIENGESELLSCHAFT (VEW)
Application year: 1986
Main classification: E21C11
IPC codes: E21B7, E21D20