DE1758505B - Bohrend arbeitende Vortriebsmaschine zum Auffahren horizontal, geneigt oder vertikal verlaufender Grubenbaue - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bohrend arbeitende Vortriebsmaschine zum Auffahren von horizontal, geneigt oder vertikal verlaufenden Grubenbauen mit vor Kopf angeordnetem Bohrkopf, bei der hinter dem Bohrkopf eine Abspreizvorrichtung vorgesehen ist, mit der der Bohrkopf in dem aufgefahrenen Grubenbau abstützbar ist.

Um einen Schacht bzw. Tunnel vollmechanisch mit Hilfe einer geeigneten Vortriebsmaschine aufzufahren, ist es erforderlich, daß zunächst ein Vorschacht vorgetrieben wird. Dieser Vorschacht wird nach der bisher geläufigen Vortriebsmethode aufgeschossen. Erst wenn ein für die Vortriebsmaschine ausreichender Vorschacht in bezug auf die Verspannmöglichkeit vorhanden ist, kann mit Hilfe der Vortriebsmaschine der Schacht bzw. Tunnel vollmechanisch aufgefahren werden. Ein besonderes Problem ergibt sich beim Auffahren von Schräg- und Senkrechtschächtcn. Es ist eine Vortriebsmaschine bekannt, die zum Auffahren von horizontal, geneigt oder senkrecht verlaufenden Grubenbauen dient, und die einen vor Kopf angeordneten Bohrkopf sowie eine hinter dem Bohrkopf angeordnete Abspreizvorrichtung aufweist, mit welcher der Bohrkopf in dem Grubenbau abstützbar ist (deutsche Auslegeschrift 1 241 386).

Bei einer anderen bekannten Vortriebsmaschine zum Bohren von Großbohrlöchern wird das Mehrfachbohrgestänge, das von einer außerhalb des Bohrloches befindlichen Bohrmaschine angetrieben ist, in einem im Bohrloch abgestützten Schlitten geführt. Entsprechend dem Vorschub der Bohrmaschine ist das Bohrgestänge am maschinenscitigcn Ende verlängerbar (deutsche Auslegeschrift I 185 138).

Bei den bekannten Vortriebsmaschinen muß zunächst eine Vorstrecke bzw. ein Vorschacht herge* stellt werden, an dessen Wandungen die Abstützvor· richtung angreifen kann.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Auf· gäbe gestellt, eine derartige Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Herstellung einer Vorstrecke bzw, eines Vorschachtes zum Ansetzen der Vortriebsmaschine entbehrlich wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Abspreizvorrichtung und der Bohrkopf in der Ausgangsstellung in einem beide koaxial umgeben· den und mit der Tragkonstruktion eines kraftbetrie· benen Schritthubwerkes verbundenen StUtzrcthr an·

geordnet sind und daß hubwerksseitig der Abspreiz- Fig, 4 einen Schnitt A-A nach Fig. 2,

vorrichtung Trag- und Stützelemente anschließbar Fig, 5 eine Ansicht der Vortriebsmaschine in

sind, weiche mittels des Schritthubwerkes abstütz- senkrechter Vortriebslage,

und vorschiebbar sind. Fig. 6 eine Ansicht der Vortriebsvorrichtung in

Dadurch, daß die Vortriebsmaschine im gewissen 5 schräger Vortriebslage,

Sinne ihren eigenen Vortriebsschacht besitzt, der die Fig. 7 die Einzelheit des Stand- und Förderron-Funktion des sonst üblicherweise aufgeschossenen res.

Vorschachtes erfüllt, ist zum einen der Schacht bzw. Die Vortriebsvorrichtung besteht im wesentlichen

der Tunnel direkt aufzufahren, und zum anderen ist aus dem kraftbetriebenen Schritthubwerk 1, dem

jede Arbeitsstellung zwischen der horizontalen und io daran angeschlossenen Stützrohr 2, die zusammen

vertikalen Vortriebsstellung ohne weiteres mög- um eine Achse 4 mittels eines Verstellantriebes 5

lieh. schwenkbar auf einem Fahrgestell 3 angeordnet sind.

In einer weiteren Ausbildung der erfindungswemä- Die Vorrichtung ist in Fig. 1 in Transportlage dargeßen Vortriebsmaschine wird vorgeschlagen, daß das stellt, und die strichpunktierte Darstellung zeigt die Schrittwerk aus hydraulisch betätigbaren Kolben-Zy- 15 senkrecht aufgerichtete Vorrichtung. Die Vortriebslindereinheiten mit daran angeschlossenen Führungs- maschine 6, vorzugsweise eine Tunnel- bzw. Schachtmitteln und Mitnehmern besteht und daß die Trag- bohrmaschine, ist im StL-rxohr 2 mit Hilfe der Ab- und Stützelemente Stütznocken aufweisen, an denen spreizvorrichtung 15 verspani.t gehalten (Fig. 2). An die Mitnehmer oder in der Schritthubendlage quer die Vortriebsmaschine sind unterends Trag- und zur Maschinenhauptachse ausfahrbare und kraftbe- ao Stützelemente 7 angeschlossen, die sich zentral im Intriebene Riegelelemente angreifen, und daß die Stütz- nern des Schritthubwerkes 1 befinden,
nocken lösbar mit den Tragelementen verbunden Das Schritthubwerk 1 besteht aus einer rahmenarsind. tigen Tragkonstruktion 8 mit seitlichen öffnungen 8'

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann für nachzubauende Trag- und Stützelernente 7

vorgesehen sein, daß das Schritthubwerk seitliche 35 (F i g. 4), an dem die Kolben-Zylindereinheiten 11

Öffnungen aufweist, in die weitere Tragelementc ein- abgestützt angeordnet sind. An diese Kolben-Zylin-

setzbar, in Maschinenhauptachsrichtung zentrierbar dereinheiten 11 sind Führungsmittel 9 angeschlossen,

und an die vorhandenen Tragelemente anschließbar mit denen Mitnehmer 10 gelenkig verbunden sind,

sind. Außerdem kann vorgesehen sein, daß Vorzugs- Diese Mitnehmer 10 greifen an den Stütznocken 13

weise seitlich an den Hilfsschacht ein Transportmit- 30 der Trag- und Stützelemente 7 an und bewegen diese

te!, vorzugsweise ein Hebezeug, für die nachzubauen- um einen Schritthub weiter. In der Endstellung des

den Tragelemente angeschlossen ist. Nach einem an- Schritthubes werden quer zur Maschinenlängsachse

deren Merkmal der Erfindung können die aneinander mittels Kraftantrieben 14 bewegbare Riegel 12 in

angeschlossenen Tragelemente eine säulenartige Sperrstellung bewegt, so daß in dieser Stellung die

Stütze für das Bohr- und Abspreizaggregat bilden, 35 Stütznocken 13 auf den Riegeln 12 abgestützt sind

wobei die bohrkopfseitigen Tragelemente als Aufnah- (F i g. 2 und 4). In den F i g. 3 a bis 3 c ist der Ablauf

memittel, insbesondere als Behälter für Druckflüssig- eines Schritthubes dargestellt.

keit sowie für verschiedene Antriebsaggregate dienen. In der Fig. 5 ist die Vortriebsmaschine in senk-

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die weiteren sich an rechter Betriebslage dargestellt, und zwar in einer

die als Aufnahmebehälter dienenden Tragelemente 40 Vortriebsstellung, bei der au:: einer Anzahl Trag- und

anschließenden Tragelemente als Abfördereinrich- Stützelementen 7 ein säulenartiges Standrohr gebildet

tung für das Bohrklein dienen. ist. Dieses Standrohr dient dazu, die Vortriebsma-

Nach einem we'teren Merkmal der Erfindung kann schine 6 dann abzustützen, wenn die Abspreizvor-

vorgeschen sein, daß ein oder mehrere seitlich neben richtungen 15 gelöst sind und die Vortriebsmaschine

dem Bohr- und Abspreizaggregat angeordnete tele- 45 um einen dem Vortriebshub entsprechenden Schritt-

skopartige Förderrohre zwischen einer das Bohrklein hub vorzubewegen. Die nicht verspannte Vortriebs-

auLiehmenden Wanne im Bereich des Bohrkopfcs maschine kann infolge dieser Stützmaßnahme nicht

und der Abfördcrcinrichtung angeordnet und mit die- abstützen, und sie wird zugleich an der Ortsbrust an-

sen verbunden sind. gedrückt gehalten.

Nach einem weiteren Vorschlag kann die aus Hub- 50 Das S'and- und Förderrol<r hat normalerweise

werk, Stützrohr und darin befindlichem Bohr- und keine Vorschubkräfte und keine Kräfte aus entste-

Abspreizaggrcgat bestehende Baueinheit auf einem henden Drehmomenten der Vortriebsmaschine aufzu-

Fahrgestcll schwenkbar angordnet sein und mit nehmen, da diese Kräfte über die Verspannvorrich-

Hilfc einer kraftbetriebenen, am Fahrgestell abge- lung am die Schachtwandung S übertragen werden,

stützten, vorzugsweise mit dem Slützrohr verbünde- 55 Für den Fall, daß Lockerzonen im Bereich der Ver-

nen Verstellzylindereinheit in die jeweils gewünschte spannung vorhanden sind, kann das Stand- und For-

Vortriebslänge bewegt werden. derrohr auch dieee vorgenannten Kräfte aufneh-

Es kann weiterhin vorgesehen werden, daß die men.

Baueinheit für Vortriebslagcn im Bereich zwischen Ferner dient dieses Standrohr weiteren Zwecken,

0° und 90° einrichtbar ist und daß das Fahrgestell 60 und zwar ist zum, einen — wie aus Fig. 7 ersichtlich

mit einer Vorrichtung zum Drehen der Baueinheit um — das der Vortriebsmaschine 6 nächstgelegene Stütz-

eine lotrechte Achse versehen ist. element 7 als Druckmittelbehälter 7' ausgebildet,

Ein bevorzugtes Ausfühningsbeispiel der Erfin- und zum anderen dienen die weiteren an das Stützdungif', in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt elemente?' sich anschließenden Stützelemente7 des

Fig. I die Vortriebsmaschine in Transportlage, 65 Stand roh res als Abführvorrichtung für das lose Ge-

Fig. 2 die Vortriebsmaschine im Längsschnitt, stein. Zu diesem Zweck ist ein Teleskoprohr 16 vor-

F i g. 3 a bis 3 c Einzelheiten des Schritthubwerkes gesehen, das oberends an einer das Vortriebswerk-

zur Vorrichtung nach F i g. 2, zeug 18 umfassenden und gegen die Schachtwan-

dung S abgeschlossenen Wanne 17 und unterends mit dem Standrohr verbunden ist (F i g. 7).

Aus den F i g. 5 und 6 ist ferner ersichtlich, wie die bereitgehaltencn, nachzubauenden Trag- und Stützelemente 7 mittels eines geeigneten Hebe· und Transportmittels 19 in den Bereich des Schritthubwerkes 1 gefördert und mit Hilfe einer Ladevorrichtung 20 in das Schritthubwerk 1 eingesetzt werden.

Für die in F i g. 6 dargestellte Schräglage der Vortriebsmaschine ist eine Stützstrebe 21 zwischen Fahr· gestell 3 und Hilfsschacht 2 vorgesehen. Das durch das Standrohr abgeförderte Gestein wird von einem geeigneten Fördermittet 22 weiterbefördert.

Wirkungsweise

Es soll beispielsweise eine senkrechter Schacht von unten nach oben aufgefahren werden. Zu diesem Zweck wird vom vorhandenen Stollen aus eine Kaverne aus dem Gebirge herausgeschossen. Innerhalb dieser Kaverne wird nun die neue Vortriebsvorrichtung derart in Betriebsstellung eingerichtet, daß die Baueinheit: Schritthubwerk 1 und Stützrohr 2 in eine senkrechte Lage geschwenkt und in dieser Lage gehalten wird. In dieser Lage wird nun vom Stützrohr 2 aus die in diesem verspannte Vortriebsmaschine 6 einen ersten Vortriebshub bis in das anstehende Gebirge hinein ausführen. Der Vortrieb von dem Stützrohr 2 aus wird nun schrittweise so lange durchgeführt, bis im Gebirge eine ausreichende Schachttiefe aufgefahren ist. die es erlaubt, daß zumindest die vnrderen Abspreizvorrichtungen 15 der Vortriebsmaschine 6 im aufgefahrenen Schacht S eine Verspan· nung zulassen.

Der Vortriebs- und Nachschiebehub erfolgt derart daß bei gelöster Abspreizvorrichtung Ii zwischen

to Vortriebsmaschine 6 und Stutzrohr 2 bzw. später auf' gefahrenem Schacht 5 die Vortriebsmaschine 6 untei Zuhilfenahme des Standrohres? abgestützt gehalter und dann die Vortriebsmaschine 6 zusammen mi dem Standrohr? um einen dem Vortriebshub ent'

is sprechenden Schritthub nachgeschoben wird, wöbe jeweils nach einem oder mehreren SchritthUben eir weiteres Tragelement ? an das untere Ende de: Standrohres 7 angefügt, mit diesem verbunden unc nach dem Schritthub des Schritthubwerkes 1 das

ao Standrohr? und die Vortriebsmaschine6 auf der Riegelelementen 12 des Schritthubwerkes 1 abgestütz wird. Hiernach wird die Vortriebsmaschine 6 wiedei gegenüber dem Stützrohr 2 bzw. aufgefahrenen Schacht S verspannt, und ein weiterer Vortriebshut

as wird va'.i Hilfe nicht näher dargestellter Vortriebshub antriebe der Vortriebsmaschine 6 zurückgelegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Bohrend arbeitende Vortriebsmaschine zum Auffahren, von horizontal, geneigt oder vertikal verlaufenden Grubenbauen mit vor Kopf angeordnetem Rohrkopf, bei der hinter dem Bohrkopf eine Abspreizvorrichtung vorgesehen ist, mit der der Bohrkopf in dem aufgefahrenen Grubenbau abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abcpreizvorrichtung (15) und der Bohrkopf (18) in der Ausgangsstellung in einem beide koaxial umgebenden und mit der Tragkonstruktion. (8) eines kraftbetriebenen Schritthubwerkes (1) verbundenen Stützrohr (2) angeordnet sind und daß hubwerkseitig der Abspreizvorrichtung (151 Trag- und Stützelemente (7) anschließbar sind, welche mittels des Schritthubwerkes (1) abstütz- und vorschiebbar sind.

2. Vortriebsmaschine nach Anspruch 1, da-

' durch gekennzeichnet, daß das Schritthubwerk (1) aus hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylindereinheiten (11) mit daran angeschlossenen Führungsmitteln (9) und Mitnehmern (10) besteht und daß die Trag- und Stützelemente (7) Stütznocken (13) aufweisen, an denen die Mitnehmer (10) oder in der Schritthubendlage quer zur Maschinenha ptachse ausfahrbare und kraftbetriebene Riegelelemente (12) angreifen.

3. Vortriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß iie Stütznocken (13) lösbar mit den Tragelementen (7) verbunden sind.

4. Vortriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schritthubwerk (1) seitliche öffnungen (8') aufweist, in die weitere Tragelemente (7) einsetzbar, in Maschinenhauptachsrichtung zentrierbar und an die vorhandenen Tragelemente (7) anschließbar sind.

5. Vortriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise seitlich an den Hilfsschacht (2) ein Transportmittel (19), vorzugsweise ein Hebezeug, für die nachzubauenden Tragelemente (7) angeschlossen ist.

6. Vortriebsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angeschlossenen Tragelcmente (7) eine säiilenartige Stütze für das Bohr- und Abspreizaggregat (6) bilden, wobei die bohrkopfseit'gen Tragclemenle (7') als Aufnahmemittcl, insbesondere als Behälter für Druckflüssigkeit sowie für verschiedene Antriebsaggregate dienen.

7. Vortriebsmaschine nach einem der vorangebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

iie weiteren sich an die als Aufnahmebehälter ienenden Tragelemente (T) anschließenden Tragtlemenle (7) als Abfeuereinrichtung für das Bohrklein dienen.

8. Vortriebsmaschine nach einem der vorange· !enden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß tin oder mehrere seitlich neben dem Bohr· und Abspreizaggrcgat (6) angeordnete teleskopartigc förderrohre (16) zwischen einer das Bohrklein iufnehflienden Wanne (17) im Bereich des Bohr· lopfes (18) und der Abfeuereinrichtung (7) an· geordnet und mit diesen verbunden sind.

9. Vortriebsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Hubwerk (1), Stützrobr (2) und darin befindlichem Bohr- und Abspreizaggregat bestehende Baueinheit auf einem Fahrgestell (3) schwenkbar angeordnet ist und mit Hilfe einer kraftbetriebenen, am Fahrgestell abgestützten, vorzugsweise mit dem Stützrohr (2) verbundenen Verstellzylindereiaheit (5) in die jeweils gewünschte Vortriebslage bewegbar ist.

10. Vortriebsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (1, 2) für Vortriebslagen im Bereich zwischen 0° und 90° einrichtbar ist.

11. Vortriebsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (3) mit einer Vorrichtung zum Drehen der Baueinheit um eine lotrechte Achse versehen ist.