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Verfahren und Einrichtung zum Bohren von Stollen, Tunnels u. dgl.
Die bisher bekannten, sogenannten Streckenbohrmaschinen zum Vortrieb von Bergwerkstollen und zur Kohlengewinnung beruhen auf einer mehr oder weniger gleichmässigen Abarbeitung des ganzen Kreisquerschnittes, was mit grossem Kraftverbrauch und fast völligem Zermalmen des Gesteins verbunden ist. Selbst bei Ausarbeitung mehrerer konzentrischer Ringschlitze in der Stirnfläche mittels rotierender Bohrkränze wurde bisher das dazwischenliegende Gestein gleichfalls durch Bohr-oder Stossmeissel abgelöst oder mittels Sprengung gewonnen.
Das vorliegende neue Verfahren bezweckt ausser einer techniseh wirtschaftlicheren Abarbeitung des Stollenquerschnittes und Gewinnung der Kohle in grösseren gleichartigen Stücken, die Herstellung-einer Bodenrösche zur Abführung der Stollen-und Bohrspülwässer und die Ermöglichung des Ausbaues des Stollens in demselben Arbeitsgange, wobei während des Vortriebes gleichzeitig vom Bohrwagen aus die Auskleidung mit der Holzzimmerung erfolgen kann. Das erbohrte Material wird durch eine geeignete Transportvorrichtung in üblicher Weise, jedoch durch den geschlossenen Bohrwagen hindurch, nach rückwärts befördert.
Nach dem neuen Verfahren wird gleichzeitig mit dem Erbohren tiefer konzentrischer Ringschlitze durch mehrere Bohrkränze durch einen besonderen, die Bohrspindel umgebenden Bohrkopf mit schrägen Meisseln eine weite Mittelbohrung hergestellt, von welcher aus die anstehenden Materialringe quer zu ihrer Achse abgelöst und darauf durch auf die Ringe wirkende, paarweise angeordnete Stössel die ersteren in möglichst gleichmässige Stücke zerlegt werden.
Zum Ausarbeiten der konzentrischen Rillen dient eine äussere, dem Stollendurchmesser entsprechende, als Kronenbohrer, allenfalls auch mit Stossbewegung arbeitende Bohrtrommel, sowie mehrere konzentrische Teiltrommeln, welche behufs Wasserzuführung zu den Einsatzbohrern und zwecks entsprechender Steifheit doppelwandig ausgeführt sind. Das Abschneiden der Ringe erfolgt durch eine nach Kegelflächen arbeitende Abschneidevorrichtung nach dem
Stillsetzen des Vortriebes, aber unter Rotation der Bohrvorrichtung.
Der Bohrhalter wird gleichmässig maschinell gedreht und durch den auf einer Boden- schiene und Kopfschiene laufenden Wagen mittels Schaltwerk vorgeschoben. Ein zentraler, verschiebbarer und verlängerbarer Schneckenbohrer bildet den Kopf der eigentlichen Bohrwelle, die von einem Bohrkopf mit Schrägmeisseln für die grosse Mittelöffnung umgeben ist und sowohl diesen wie die Bohrtrommel selbst auf Drehung mitnimmt. Letztere stützt sich nach rückwärts zweckmässig mittels Druckrollen gegen die Trommel des Bohrwagens. Die Stossmeissel für die Materialringe sitzen an einer, hinter den inneren Bohrkränzen angeord- neten und in der äusseren Bohrtrommel achsial geführten Traverse und stossen gleichzeitig diagonal zwischen den Bohrtrommelringen vor.
Der lange Schneckenbohrer arbeitet der ganzen Vorrichtung vor und ermöglicht bei wasserführendem Gebirge, insbesondere bei Schwimmsand, ein rechtzeitiges Erkennen der
Gefahr. Durch das Vorbohren eines weiten Vorbohrloches wird die Spannung im Gebirge beseitigt.
Die Kegelschneidevorrichtung wird nach Erbohren des Vorbohrloches langsam in der Richtung ihrer radial schräg nach vo. wärts gelegenen Bahn mittels einer Leitschraube durch
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Gewindesteuerung vorgeschoben, und durch die gleiche Vorrichtung, jedoch rascher zurückgezogen. Das beim Erbohren der Ringschlitze und beim Abschneiden der Ringe gewonnene Material wird zugleich mit den zerschlagenen Ringen vermittelst einer in die Bohttrommel eingebauten Transportschnecke in sonst bekannter Weise nach hinten geschoben, beim Bohrwagen von der Transporteinrichtung aufgenommen und durch die Wagentrommel hindurch zurückbefördert.
In demselben Arbeitsgang erfolgt die Ausarbeitung der Bodenrösche vom Bohrwagen aus durch eine einsenkbare Bohrvorrichtung, die aus dem Stirnquerschnitt eine halbkreisförmige Bodenrinne ausschneidet, wobei der erbohrte Kern durch die eine kleine Hohltrommel bildende Bohrvorrichtung hindurchtritt und gleichfalls quer zur Achse abgeschnitten und darauf dem übrigen Material zugehoben wird.
Zur gleichzeitigen Auskleidung des Stollens vom Bohrwagen aus durch Zimmerungshölzer (Kappen und Fender) sind am Umfange desselben einige grössere Ausnehmungen vorgesehen, durch welche sich die Segmente an alle Stellen des Umfanges einschieben lassen.
Dem Einbringen dieser Hölzer geht die Herstellung der äusseren Schalung voran, während die sogenannten Bolzen erst hinter dem Bohrwagen angebracht werden.
Der Bohrwagen selbst ist von einem Blechzylinder umschlossen, enthält den Elektromoto ; und den gesamten Antrieb für den Wagen, die Bohrvorrichtung und die Transporteinrichtung, endlich die Pumpe für die Wasserspülung der Bohrer und umschliesst zwei äussere Bedienungsgänge, die durch Falltüren den Zutritt zur Stollensohle, zur Bodenrösche und Laufschiene ermöglichen.
Einen weiteren Bestandteil der Erfindung bildet eine neue Gewindesteuerung, welche den mechanischen Hin-und Rückgang der Zugstangen für die Kegelschneidevorrichtung, die Auf-und Abbewegung der Bchneidscheibe zur Röschenbohrvoirichtung und das Heben und Senken der zugehörigen Ablegevorrichtung bewirkt.
An den Bohlwagen schliesst zweckmässig eine mit demselben vorschreitende Kastentransportvorrichtung an, durch welche einerseits das Material für die Holzzimmerung zugeführt, andrerseits das abgebohrte Material bis zum Stolleneingang nach rückwärts befördert wird.
Die Einrichtung zu diesem Bohrverfahren ist in den Fig. i bis 20 dargestellt. Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch den Bohrhalter, Fig. 2 den Querschnitt nach A-B, zum Teil Stirnansicht, Fig. 3 einen Schnitt durch die Stossbohrwelle nach E-F, Fig. 4 den Kopf des Stossbohrers, Fig. 5 den schneckenförmigen zentralen Vorbohrer, Fig. 6 den
Schnitt C-D durch den zweiteiligen Bohrkopf, Fig. 7 das Ende derselben in Ansicht, Fig. 8 eine Einzelheit des Gestänges für die Kegelschneideyorrichtung in Kettenform, Fig. 9 deren Schneiden,
Die Bohrtrommel. besteht bei der dargestellten beispielsweisen Ausführungsform aus einem Blechmantel a und zwei weiteren nach innen zurücktretenden konzentrischen Doppelringen b und c (Fig.
2), welche untereinander und mit dem Bohrkopf d durch eine zusammengesetzte Traverse e gehalten sind und eine Anzahl Bohreinsätze f tragen.
Der Bohrkopf d hat vorne konisch gestellte Bohrmeissel g (Fig. 2 und 7). Die mit Führungskeilen i versehene längsverschiebliche Bohrwelle h führt sich in entsprechenden Längsnuten der Stossbohrwelle k. Letztere ist mit dem rückwärtigen, im Bohrwagen gelagerten Teil kl verschraubt, vermittelst dieser Verlängerung im Halslager Z geführt und in ihrer vordersten Stellung durch die Stossfeder m elastisch begrenzt. Sie trägt zwei Arme 11, in welche die Stossbohrer o mittels Keilen eingesetzt sind.
Die Stossbohrertraverse it führt sich am inneren Umfang der Bohrtrommel zwischen Führungsblechen p, die Sossbohrer selbst sind zwischen den Bohrkränzen a, b, c durch deren Verbindungstraversen e geführt.
Die Stossbohrer erhalten gezahnte gehärtete Einsätze r (Fig. 4) und Wasserspülkanäle zur Überführung des Spülwassers nach den Ringkanalbohrern. Der Schneckenbohrer s (Fig. 5) erhält sein Spülwasser gleichfalls vom Bohrwagen durch das quer durchbohrte Halblager.-
Das Gestänge der Abschneidevorrichtung t besteht aus Gelenklaschen und trägt vorne zahnförmige Schneiden u (Fig. 9)'Es wird durch die geführten Stangen v vor-und rückwärtsbewegt. Be ersterer Bewegung behalten diese Kettenbohrer vermöge der in Fig. 8 ersichtlichen Knaggen die gezeichnete Schrägstellung bei und stellen demnach ein neues
Bohrmittel mit einseitig winkelbeweglichem Gestänge dar.
Die Bohrtrommel ist mit einem äusseren Durchmesser von 21/2 bis 3 11t, etwa entsprechend der lichten Weite der zu erbohrenden Strecke einschliesslich Zimmerung, gedacht.
Die Linien w zeigen die durch die Wirkung der Bohrkränze und der Kettenbohrer ezielten Begrenzungslinien des ausgebohrten Stollens, x die stehen bleibenden Materialringe, die nach Abstellung der Drehung der Bohrtrommel durch die Stossbnhrer zerschlagen, in
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den Bereich der eingebauten Transportschnecke y fallen, welche sie nach rückwärts befördert.
Durch den Abstreifer z gelangen dieselben zu dem Transporteur.
Die Bohrtrommel stützt sich nach rückwärts, gegen den Bohrwagen zu, auf (nicht gezeichnete) Tragrollen, so dass sich der beim Bohren auftretende Widerstand auf den Bohrwagen über- trägt. Behufs Zurückziehens der Bohrtrommel mittels des ersteren werden beide Teile durch Einfallklinken, Riegel o. dgl. miteinander vorübergehend auf Mitnahme in del Längsrichtung gekuppelt.
Bei druckhaften Materialschichten werden am hinteren Ende der Bohrtrommel am
Umfange noch Schrämmesser {eingesetzt, um den vollen Durchmesser des Stollens zu ei halten. Liegt nicht Kohle, sondern anderes Material vor, so wird die beschriebene Bohrtrommel durch eine andere, der besonderen Aufgabe und dem Material angepasste Bohr- vorrichtung ersetzt (für Felsen, KÏnglomerat, Letten, Schwimmsand, Erde).
Fig. 10- zeigt einen Längsschnitt durch den Bohrwagen, Fig. 11 eine Längsansicht und
Fig. I2 den Querschnitt nach der Linie G-H. Das Neue des Bohrwagens liegt in der Um- mantelung zum Schutze der Bedienungsmannschaft im Inneren des Wagens, des Motors und der Antriebsmechanismen für die Bohrvorrichtungen gegen zusitzende Wässer, - Sand,
Kohlenteile usw. und in der Einteilung des Querschnittes des Bohrwagens, durch welche seitlich Bedienungsgänge verbleiben, von denen aus die Schalung des Stollens vorgenommen wird ; die Führung des Wagens erfolgt in bekannter Weise nur an einer unteren und an einer oberen Laufschiene ;
der die Ummantelung bildende Blechzylinder ist nach unten gegen die Stollensohle offen und tritt aus ihm die Röschenbohrvorrichtung, sowie der Kopf des
Transporteurs hervor, die beide behufs Zurückschiebens des Bohrwagens über die Laufschiene einziehbar eingerichtet sind.
Der Mantel 1 des Bohrwagens umschliesst zwei äussere Teile 2 als Bedienungsgänge, eine mittlere Abteilung 3 zur Aufnahme des Motors und des gesamten Antriebes und eine Abteilung 4 zur Aufnahme eines Transporteurs, welcher in der schematischen Skizze als
Bechertransporteur mit vorne senkbarem Schnabelteil und rückwärts anschliessendem schrägen - Becherwerk dargestellt ist, jedoch in bekannter Weise auch als Bandtransporteur o. dgl. ausgeführt werden kann. Der Blechmantel ist zwischen zwei vorderen Gestellsäulen seitlich offen, um an diesen Stellen 5 die Sfollenschalung einbringen zu können. Überdies sind noch Mannlöcher im Blechmantel zur Kontrolle angeordnet.
Der Wagen ruht auf zwei hinteren festen und einer vorderen einsenkbaren Laufrolle, welch letztere auf der erbohrten
Stollensohle aufruht, während die hinteren Tragrollen auf einer Zahnschiene laufen, welche nach Massgabe des Bohrfortschrittes verlängert wird, und mittels Klinke 6 zur Sicherung der Wagenstellung während des Vortriebes dient. Das Vortreiben des Wagens erfolgt von einem Handrad aus, oder automatisch durch ein Schaltwerk. Die Becher des Transporteurs besitzen vorteilhaft federnd in ihrer Stellung erhaltene Schaufelzungen zur besseren Erfassung des Materials, die auf der Führungsschiene 7 laufen nnd hierdurch das untere Trum des
Transportbandes stützen.
8 und 9 stellen schematisch die Röschenbohr- und Materialabschubvorrichtung dar.
Die verlängerte Bohrwelle lil-wird in vorliegendem Ausführungsbeispiel vom Elektromotor 10 durch Stirnräder angetrieben, die Stossbohrwelle k mittels Kreuzkopf 11 (lösbar) von einer
Kurbelwelle 12 aus (zweckmässig mit verstellbarem Hub), kann aber auch hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden. Die Zugstange v der Kettenbohrer werden durch eine Schelle 13 erfindungsgemäss vermittelst einer Führungsmutter 14 auf der Antriebswelle 15 hin und her bewegt, indem sie auf eine Leitspindel mit sich hreuzendem Gewinde läuft.
Wie die in Fig. 20 gezeichnete beispielsweise Ausführungsform der Gewindesteuerung zeigt, besteht dieselbe aus einem durch eine Handsteuerung auf der Antriebswelle verschieb- baren und. feststellbaren Rahmen 16, der den Zweck hat, die Laufmutter 14 von der einen oder anderen Seite in das Laufgewinde, das mit zwei sich kreuzenden Gewinden versehen ist, einzuführen. Die Laufmutter besitzt die entsprechenden Muttergewinde und überträgt die Bewegung nach der einen oder anderen Richtung auf die gewünschten Teile. In vor- liegendem Falle auf den Angriffsring 13 des Gestänges der Abschneidevorrichtung (Ketten- bohrer) und zu den Hebeln für das Heben und Senken der Schneidscheibe 17 der Röschen- bohrvorrichtung und der Ablegevoirichtung ss.
Diese, auch für viele andere Zwecke verwendbare Gewindesteuerung ergibt die ein- fachste Umsetzung aus der Drehbewegung in eine hin. und her gehende Bewegung mit allenfalls verschiedenen Geschwindigkeite für Vor-und Rückwärtsgang und kann in ein- fachster Weise für selbsttätigen Rückgang eingerichtet werden.
Hierzu dient die Einschaltung einer Feder am Rahmenende, welche bei festgestellten Rahmen (durch Einstellung des
Handhebels in die zweite Rast), die aus dem Laufgewinde austretende Laufmutter, dieselbe wieder in das Laufgewinde zurückgedrängt, und nachdem die Drehrichtung der Welle unverändert bleibt, den Eintritt der Mutter in das Rückwärtsgewinde bewirkt.
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mittels keilförmigen Fendern 18 und Nägeln miteinander verbundenen Bolzenhölzer 19, von denen immer je zwei oder drei zusammen eingelegt und von den Öffnungen des Bohrwagens aus im Umfang verschoben werden, bis sich die Segmente zu einem vollen Kranz verbinden, der sieh mittels der Aussenschalung, an den Stollenumfang anlegt.
Die Absteifbolzen 20 zur Absteifung der einzelnen Holzringe untereinander werden erst hinter dem Wagen eingebracht.
Der Bohrwagen enthält auch eine Pumpeneinrichtung oder Schlauchanschlüsse an eine Wasserleitung zur Zuführung von-Rohrspülwasser zu den einzelnen Bohrern, sowie Kontaktrollen für die Stromzuführung- - - - Die Röschenbohrvorrichtung ist in den Fig. 13 bis 19 dargestellt. Dieselbe ist an einem Gestell 22 am Vorderende des Bohrwagens einsenkbar und in Fig. 16 in Längsansicht beispielsweise dargestellt.-Sie besteht der Erfindung gemäss in-einer horizontalen Trommel 8 zur Aufnahme von- zwei oder mehreren Einsatzbohrern, die den Röschenumfang beim Drehen der Tiommel auszuschneiden haben.
Der verbleibende Materialkern tritt durch die Bohrvorrichtung hindurch nach rückwärts und-wird durch-eine rotierende auf und ab bewegte Schneidscheibe 17 in Stücke geschnitten, die vom Armtransporteur 9 (Fig. 14 und 16) aufgenommen und-über eine seitlich angeordnete mit dem Wagen verbundene schiefe Ebene 23 angehoben werden-und in den-Raum gelangen, wo das abgebohrte Stollenmaterial vom Bechertransporteur übernommen wird. Für das seitliche Abfallen der Stücke ist der Becher 24 besonders-eingerichtet, indem derselbe-durch einen Anschlag, 3a (Fig. 14, 18 und 19) beim Anheben gekippt und die Seitenwand-umgelegt wird, so dass die Stücke längs des geneigten Becherbodens seitlich abrutschen können.
Beim Zurückgehen-klappt die Seitenwand wieder selbsttätig auf. Die Aufnahme der abgeschnittenen Teile wird durch eine federnd gehaltene Schaufelzunge 26 erleichert. In Fig. 16 ist der Antrieb der Bohrvorrichtung und der Schneidscheibe angedeutet, er kann jedoch in'beliebiger Weise durchgeführt werden. Das Ausheben der Bohrvorrichtung sowie der vorderen Bohrwagentragrolle und des Vorderendes des Materialtransporteurs ist aus den Fig. 13 bis 16 erkennbar. Dieses- Anheben ist erforderlich, wenn behufs Auswechslung oder Störungen der Bohrwagen auf seiner Laufschiene zurückgebracht werden soll.
Der Armtransporteur q wird mittels Gewindesteuerung wäh: end des Röschenbohrens regelmässig auf und ab bewegt) die Schneidscheibe gleichfalls jedoch mit Unterbrechungen, während bei hartem Stollenmaterial ein durch Exzenter angetriebener Stollenmeissel für das Zerschlagen der Bohrkerne vorgesehen ist. Um die Gewindesteuerungen ausser Betrieb zu setzen, ist es nur erforderlich, nach erfolgtem Rücklauf der Laufmutter den Rahmen in der entsprechenden Rast festzuhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
Verfahren und Einrichtung zum Bohren von Stollen, Tunnels u. dgl. unter Verwendung eines vorschiebbaren Antriebswagens und Ausarbeitung konzentrischer Ringschlitze im Gestein, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst durch Bohrtrommeln, hohe freistehende Materialringe erbohrt werden, welche darauf von einer gleichzeitig ausgearbeiteten, grösseren, zentralen Rohröffnung au durch eine nach aussen wirkende Abschneidevorrichtung nach Kegelflächen durchschnitten, um schliesslich durch gleichfalls vom Bohrwagen aus axial wirkendeStösselzerlegtzuwerden.
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Method and device for drilling galleries, tunnels and the like. like
The previously known, so-called distance boring machines for driving mine tunnels and for coal extraction are based on a more or less uniform processing of the entire circular cross-section, which is associated with great power consumption and almost complete crushing of the rock. Even when several concentric ring slots were worked out in the end face by means of rotating drill rings, the rock lying in between was also removed by drilling or pusher chisels or extracted by means of blasting.
In addition to technically more economical processing of the tunnel cross-section and extraction of the coal in larger, similar pieces, the present new method aims at the production of a ground rose for the drainage of the tunnel and drilling rinse water and to enable the expansion of the tunnel in the same work process, whereby during the advance simultaneously from Drilling jigs can be made from the lining with the woodwork. The drilled material is conveyed backwards by a suitable transport device in the usual way, but through the closed drilling carriage.
According to the new method, at the same time as deep, concentric ring slots are drilled through several drill collars, a special drill head with inclined chisels surrounding the drill spindle creates a wide central bore from which the pending material rings are detached transversely to their axis and then by acting on the rings. Pads arranged in pairs, the former are broken down into pieces that are as uniform as possible.
To work out the concentric grooves, an outer drill drum corresponding to the diameter of the tunnel serves as a crown drill, possibly also with a pushing movement, as well as several concentric partial drums, which are double-walled for the purpose of water supply to the insert drills and for the purpose of corresponding rigidity. The rings are cut off by a cutting device working according to conical surfaces
Stopping the advance, but rotating the drilling device.
The drill holder is turned evenly by the machine and advanced by means of the switching mechanism through the carriage running on a bottom rail and head rail. A central, displaceable and extendable auger bit forms the head of the actual drilling shaft, which is surrounded by a drill head with angled chisels for the large central opening and drives both this and the drill drum itself to rotate. The latter is expediently supported to the rear by means of pressure rollers against the drum of the drilling carriage. The pusher chisels for the material rings sit on a traverse that is arranged behind the inner drill collars and axially guided in the outer drill drum and at the same time push forward diagonally between the drill drum rings.
The long auger works in front of the entire device and enables the timely detection of water-bearing mountains, especially floating sand
Danger. By pre-drilling a wide pilot hole, the tension in the rock is eliminated.
The cone cutting device is after drilling the pilot hole slowly in the direction of its radially obliquely vo. downward path using a lead screw
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Thread control advanced and withdrawn by the same device but more rapidly. The material obtained by drilling the ring slots and cutting the rings is pushed back with the broken rings by means of a screw conveyor built into the boring drum in an otherwise known manner, picked up by the transport device in the drilling carriage and transported back through the carriage drum.
In the same work step, the ground rose is worked out from the drilling carriage through a lowerable drilling device which cuts a semicircular floor channel from the end cross-section, the drilled core passing through the drilling device, which forms a small hollow drum, and is also cut across the axis and then lifted to the remaining material .
For the simultaneous lining of the tunnel from the drilling carriage with timber (caps and fenders), some larger recesses are provided on the circumference of the same, through which the segments can be inserted at all points of the circumference.
The production of the outer formwork precedes the introduction of this timber, while the so-called bolts are only attached behind the drilling carriage.
The drilling rig itself is enclosed by a sheet metal cylinder and contains the electric motor; and the entire drive for the carriage, the drilling device and the transport device, finally the pump for flushing the drills with water and encloses two outer service corridors that allow access to the tunnel sole, the floor hole and the running rail through trap doors.
A further component of the invention is a new thread control which causes the mechanical back and forth of the tie rods for the cone cutting device, the up and down movement of the cutting disc to the Röschenbohrvorrichtung and the raising and lowering of the associated depositing device.
Appropriately connected to the pile wagon is a box transport device advancing with the same, through which on the one hand the material for the timber construction is supplied and on the other hand the drilled material is transported backwards to the tunnel entrance.
The equipment for this drilling process is shown in FIGS. Fig. I shows a longitudinal section through the drill holder, Fig. 2 shows the cross section according to AB, partly an end view, Fig. 3 shows a section through the push drill shaft according to EF, Fig. 4 shows the head of the push drill, Fig. 5 shows the helical central pilot drill, Fig 6 den
Section C-D through the two-part drill head, Fig. 7 the end of the same in view, Fig. 8 a detail of the rod for the cone cutting device in chain form, Fig. 9 the cutting edges,
The drill drum. consists in the exemplary embodiment shown of a sheet metal jacket a and two further inwardly receding concentric double rings b and c (Fig.
2), which are held together and with the drill head d by a composite traverse e and carry a number of drill bits f.
The drill head d has a conical drill bit g at the front (FIGS. 2 and 7). The longitudinally displaceable drilling shaft h provided with guide wedges i is guided in corresponding longitudinal grooves in the push drilling shaft k. The latter is screwed to the rear part kl mounted in the drill carriage, guided by means of this extension in the neck bearing Z and elastically limited in its foremost position by the shock spring m. It carries two arms 11 into which the ram drill o are inserted by means of wedges.
The drill traverse it runs on the inner circumference of the drilling drum between guide plates p, the drill bits themselves are guided between the drill collars a, b, c through their connecting crossbars e.
The pusher bits receive toothed hardened inserts r (Fig. 4) and water flushing channels for transferring the flushing water to the ring channel drills. The auger s (Fig. 5) also receives its flushing water from the drill carriage through the half-bearing that has been drilled through.
The linkage of the cutting device t consists of joint plates and carries tooth-shaped cutting edges u (FIG. 9) at the front. It is moved back and forth by the guided rods v. During the first movement, these chain drills retain the inclined position drawn by virtue of the catches shown in FIG. 8 and accordingly provide a new one
Drilling equipment with rods that can be angularly moved on one side.
The drilling drum is designed to have an outer diameter of 21/2 to 3 11t, roughly corresponding to the clear width of the route to be drilled including the carpentry.
The lines w show the delimitation lines of the drilled tunnel achieved by the action of the drill rings and the chain drills, x the remaining rings of material which are broken after the rotation of the drill drum has been stopped by the push bits
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the area of the built-in screw conveyor y, which conveys it backwards.
The same reach the conveyor through the stripper z.
The drill drum is supported backwards, against the drill carriage, on support rollers (not shown) so that the resistance that occurs during drilling is transferred to the drill carriage. When the drill drum is withdrawn by means of the former, both parts are temporarily coupled to one another to be driven in the longitudinal direction by means of catches, bolts or the like.
In the case of pressure-sensitive layers of material, the drill drum is attached to the rear end
Extensive cutting knife {inserted to keep the full diameter of the tunnel. If the material is not coal, but rather a different material, the drill drum described is replaced by a different drilling device adapted to the particular task and material (for rocks, granite, latvines, floating sand, earth).
FIG. 10 shows a longitudinal section through the drilling carriage, FIG. 11 shows a longitudinal view and FIG
Fig. I2 the cross section along the line G-H. The novelty of the drill carriage lies in the sheathing to protect the operating team inside the carriage, the motor and the drive mechanisms for the drilling devices against water, - sand,
Coal parts, etc. and in the division of the cross-section of the drill carriage, through which side service passages remain, from which the formwork of the tunnel is made; the carriage is guided in a known manner only on a lower and an upper running rail;
the sheet metal cylinder forming the casing is open towards the bottom of the tunnel and the Röschenbohrvorrichtung emerges from it, as well as the head of the
Transporters, both of which are designed to be retractable for pushing back the drilling carriage over the running rail.
The jacket 1 of the drilling carriage encloses two outer parts 2 as service corridors, a central compartment 3 for receiving the motor and the entire drive and a compartment 4 for receiving a conveyor, which in the schematic sketch as
Cup conveyor is shown with a front lowerable beak part and backwards subsequent sloping cup elevator, but can also be designed in a known manner as a belt conveyor or the like. The sheet metal jacket is open at the side between two front frame columns in order to be able to introduce the sheet formwork at these points 5. Manholes are also arranged in the sheet metal jacket for control purposes.
The carriage rests on two rear fixed rollers and one front retractable roller, the latter on the drilled one
The cleat sole rests while the rear support rollers run on a toothed rail, which is lengthened as the drilling progresses and, by means of a pawl 6, serves to secure the carriage position during the advance. The trolley is driven by a handwheel or automatically by a switching mechanism. The buckets of the conveyor advantageously have paddle tongues that are resiliently in their position for better gripping of the material, which run on the guide rail 7 and thereby the lower run of the
Support the conveyor belt.
Figures 8 and 9 schematically illustrate the rose drilling and material pushing apparatus.
In the present exemplary embodiment, the extended drilling shaft lil-is driven by the electric motor 10 through spur gears, the push-drilling shaft k by means of a cross head 11 (detachable)
Crankshaft 12 from (expediently with adjustable stroke), but can also be operated hydraulically or pneumatically. The pull rod v of the chain drill is moved back and forth on the drive shaft 15 by means of a clamp 13 by means of a guide nut 14 by running on a lead screw with an intersecting thread.
As the exemplary embodiment of the thread control shown in FIG. 20 shows, the same consists of a and which can be displaced by a manual control on the drive shaft. lockable frame 16, which has the purpose of introducing the traveling nut 14 from one side or the other into the barrel thread, which is provided with two intersecting threads. The traveling nut has the corresponding nut thread and transmits the movement in one direction or the other to the desired parts. In the present case on the engagement ring 13 of the linkage of the cutting device (chain drill) and to the levers for raising and lowering the cutting disk 17 of the rose drilling device and the depositing device ss.
This thread control, which can also be used for many other purposes, results in the simplest conversion from the rotary movement into one. and forward movement with at most different speeds for forward and reverse gear and can be set up in the simplest way for automatic decline.
This is done by switching on a spring at the end of the frame, which, when the frame is locked (by setting the
Hand lever into the second detent), the traveling nut emerging from the barrel thread is pushed back into the barrel thread and, after the direction of rotation of the shaft remains unchanged, causes the nut to enter the reverse thread.
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by means of wedge-shaped fenders 18 and nails 19 connected to one another, two or three of which are always inserted together and shifted in the circumference from the openings of the drilling carriage until the segments connect to form a full ring, which can be seen by means of the outer formwork Lugs circumference.
The stiffening bolts 20 for stiffening the individual wooden rings with one another are only inserted behind the carriage.
The drill carriage also contains a pump device or hose connections to a water line for supplying pipe flushing water to the individual drills, as well as contact rollers for the power supply. The rose drilling device is shown in FIGS. 13 to 19. The same can be lowered on a frame 22 at the front end of the drilling carriage and is shown, for example, in FIG. 16 in a longitudinal view. According to the invention, it consists of a horizontal drum 8 for receiving two or more insert drills which cut out the perimeter of the rose when turning the drum to have.
The remaining material core passes through the drilling device backwards and is cut into pieces by a rotating cutting disk 17 moving up and down, which is picked up by the arm conveyor 9 (FIGS. 14 and 16) and via a laterally arranged inclined one connected to the carriage Level 23 are raised - and get into the room where the drilled tunnel material is taken over by the cup conveyor. The cup 24 is specially set up for the lateral fall of the pieces by tilting the same - by a stop, 3a (FIGS. 14, 18 and 19) when lifting, and turning the side wall so that the pieces are laterally along the inclined cup base can slip.
When you go back, the side wall folds up again automatically. The picking up of the cut-off parts is made easier by a resiliently held blade tongue 26. In Fig. 16 the drive of the drilling device and the cutting disk is indicated, but it can be carried out in any way. The excavation of the drilling device as well as the front drilling carriage support roller and the front end of the material conveyor can be seen from FIGS. 13 to 16. This lifting is necessary if the rig is to be returned to its running rail for replacement or malfunction.
The arm feeder q is regularly moved up and down by means of a thread control during the rose boring) the cutting disc also but with interruptions, while with hard tunnel material an eccentric driven tunnel chisel is provided for breaking up the drill cores. To put the thread controls out of operation, it is only necessary to hold the frame in the corresponding detent after the traveling nut has returned.
PATENT CLAIMS:
Method and device for drilling galleries, tunnels and the like. The like. Using a push-forward drive carriage and working out concentric ring slots in the rock, characterized in that initially high free-standing material rings are drilled by drilling drums, which are then cut through from a simultaneously worked out, larger, central pipe opening by an outwardly acting cutting device according to conical surfaces, in order to finally be dismantled by axially acting rams from the drill carriage