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WO2013127407A1 - Einrichtung zum bohren von löchern sowie zum setzen von gebirgsankern - Google Patents

Einrichtung zum bohren von löchern sowie zum setzen von gebirgsankern Download PDF

Info

Publication number
WO2013127407A1
WO2013127407A1 PCT/EP2012/000925 EP2012000925W WO2013127407A1 WO 2013127407 A1 WO2013127407 A1 WO 2013127407A1 EP 2012000925 W EP2012000925 W EP 2012000925W WO 2013127407 A1 WO2013127407 A1 WO 2013127407A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rock
drilling machine
rock drilling
housing
flushing head
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/000925
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Güde
Frank Peters
Heinrich Kuhlmann
Original Assignee
Dh Mining System Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dh Mining System Gmbh filed Critical Dh Mining System Gmbh
Priority to PCT/EP2012/000925 priority Critical patent/WO2013127407A1/de
Publication of WO2013127407A1 publication Critical patent/WO2013127407A1/de

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/003Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts

Definitions

  • the invention relates to a device for drilling holes and for setting rock anchors, especially for mountain and tunneling, with at least one rock drilling machine, which is displaceable over a limited displacement on a mount, provided at the front with braces for supporting the mount on the mountains is, wherein the rock drilling machine has a flushing head, which can be acted upon alternatively with rinse water for the drilling work or high pressure water for the Ankersetzarbeit.
  • the invention proposes that the flushing head is formed in the direction of the mountains at least as long that its front end reaches at the front end of the displacement rock drilling machine, the Stauerpratzen the carriage.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the flushing head is removably attached to the housing of the rock drilling machine. This measure makes it possible to retrofit existing carriages with drivable rock drilling machine in a simple manner without great additional expense to facilities according to the invention, d. H. to facilities for drilling and anchoring.
  • the flushing head has a length of the flushing head defining insertion end, which transmits the torque of the rock drilling machine, engages with its rear end in the gear housing of the rock drilling machine and at its front end with a tool receiving opening for Boring rods and anchor rods is provided, said insertion end is surrounded by an annular chamber which is located in a surrounding the male housing fixed housing which is sealed against the male end, wherein the annular chamber communicates via flow channels in the shaft with the tool receiving opening and alternatively via check valves can be charged with rinse water or high-pressure water.
  • the length of the insertion end essentially determines the length of the flushing head.
  • This Einsteckende protrudes more or less far forward from the rinse water supply or the high-pressure water supply serving housing, which can remain the same even with different overall lengths of the flushing head in its dimensions. This has particular advantages with regard to the series production of flushing heads of different lengths.
  • the housing surrounding the male end may have a neck partially surrounding the male end toward the front end, at the front end of which the male end is additionally supported by a bearing.
  • This additional bearing is particularly useful when due to the total length of the insertion end there is a risk that the front end of the insertion end is not performed with sufficient accuracy.
  • Fig. 1 A device according to the invention in
  • Fig. 2 the device shown in Figure 1 with the rock drilling machine just before reaching the front end of the displacement path;
  • Figures 3, 4 in the same representation as Figures 1 and 2 of a device according to the invention with the forwardly extended Spülkopfgeratiuse.
  • Fig. 5 a plan view of the flushing head according to the invention in an enlarged scale.
  • a carriage is designated by the reference numeral 1.
  • the carriage 1 is part of a drilling carriage, not shown, on which the Bohrist (operator of the device) sits.
  • a rock drilling machine 2 is displaceable over a limited displacement.
  • Figures 1 and 3 show the rock drilling machine respectively at the rear end of the displacement.
  • Figures 2 and 4 show the rock drilling machine on the other hand shortly before reaching the front end of the displacement.
  • the mount 1 At its front end, the mount 1 is provided with supporting cleats 3, with which the carriage can be braced against the mountains during the drilling and Ankersetzch.
  • the rock drilling machine is provided with a flushing head, which is designated in its entirety by the reference numeral 4 and which is shown in Figure 5 in an enlarged scale in plan view.
  • This flushing head 4 has an insertion end 5, the length of which determines the total length of the flushing head 4 and which transmits the torque of the rock drilling machine 2 to the boring bars to be bored or the anchor rods to be inserted.
  • the insertion end 5 is provided at its rear end with a connectable to the gearbox of the rock drilling machine 2 connecting pin 6 and at its front end with a tool receiving opening 7 for receiving the boring bars or rock anchors. Furthermore, the insertion end 5 is surrounded by an annular chamber which is located in a surrounding the Einsteckende 5 housing 8, which is sealed against the insertion end 5, wherein the annular chamber via flow channels 9 in the insertion end 5 with the tool receiving opening 7 at the front end of the insertion. 5 is connected and alternatively via check valves 10 and 11 with flushing water 12 or with high pressure water 13 can be acted upon.
  • the fixed housing 8 and thus the entire flushing head 4 are interchangeably fixed to the gear housing of the rock drilling machine 2, so that flushing heads 4 can be used with different lengths of insertion 5 used in a simple manner.
  • the length of the housing 8 of the flushing head 4 is independent of the length of the insertion end 5, so that in a simple manner and cost rinsing heads 5 can be made with different lengths.
  • FIG. 1 A comparison of Figures 1 and 2 shows that the flushing head 4 is formed at least as long in the direction of the mountains that its front end at the front end of the displacement rock drill 2 (see Figure 2), the support plane of the Stauerpratzen 3 of Lafette 1 softens. This makes it possible to bridge the dead space to the mountains in the Ankerarian down to the area of the wellbore.
  • the front end of the housing 8 is provided over a partial length of the insertion end 5 with a housing neck 14 surrounding the insertion end 5, which is provided at its front end with a support bearing 15, which gives this insertion end 5 an additional guide with a very long insertion end 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bohren von Löchern sowie zum Setzen von Gebirgsankern, insbesondere für den Berg- und Tunnelbau, mit mindestens einer Gesteinsbohrmaschine (2), die über einen begrenzten Verschiebeweg auf einer Lafette (1) verschiebbar ist, die vorne mit Stützpratzen (3) für das Abstützen der Lafette (1) am Gebirge versehen ist, wobei die Gesteinsbohrmaschine (2) einen Spülkopf (4) aufweist, der alternativ mit Spülwasser für die Bohrarbeit oder mit Hochdruckwasser für die Ankersetzarbeit beaufschlagbar ist. Um bei einer solchen Einrichtung beim Ankersetzen den Totraum zum Gebirge hin zu überbrücken, schlägt die Erfindung vor, dass der Spülkopf (4) in Richtung auf das Gebirge mindestens so lang ausgebildet ist, dass sein vorderes Ende beim am vorderen Ende des Verschiebeweges befindlicher Gesteinsbohrmaschine (2) die Stützebene der Stützpratzen (3) der Lafette (1) erreicht.

Description

Einrichtung zum Bohren von Löchern sowie zum Setzen von Gebirgsankern
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bohren von Löchern sowie zum Setzen von Gebirgsankern, insbesondere für den Berg und Tunnelbau, mit mindestens einer Gesteinsbohrmaschine, die über einen begrenzten Verschiebeweg auf einer Lafette verschiebbar ist, die vorne mit Stützpratzen für das Abstützen der Lafette am Gebirge versehen ist, wobei die Gesteinsbohrmaschine einen Spülkopf aufweist, der alternativ mit Spülwasser für die Bohrarbeit oder mit Hochdruckwasser für die Ankersetzarbeit beaufschlagbar ist.
Ein Problem bei derartigen Einrichtungen besteht darin, dass es zum Setzen der Gebirgsankern notwendig ist, den Gebirgsanker möglichst tief, d.h. nahezu über seine gesamte Länge in das zuvor gebohrte Bohrloch einzuschieben. Von dem eingebauten Gebirgsanker soll nämlich nur noch das Gewinde zum Anschrauben der Ankerplatte aus dem Bohrlochmund vorstehen. Daraus ergibt sich, dass bei der Einrichtung der eingangsgenannten Art das vordere Ende des Spülkopfes bis in den Bereich des Bohrlochmundes vorgeschoben werden muss. Dieses Erfordernis besteht bei der Herstellung von Bohrlöchern nicht. Dort kann man nämlich mit entsprechend längeren Bohrstangen arbeiten, die dann nicht über ihre gesamte Länge abgebohrt werden, so dass die Überlänge des Bohrgestänges den Totraum zwischen dem vorderen Ende der Lafette und dem Gebirge überbrückt wird. Besonders gravierend ist das oben angesprochene Problem, wenn der Verschiebeweg der Gesteinsbohrmaschine auf der Lafette nach vorne begrenzt ist.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Einrichtung der eingangsgenannten Art dahingehend weiterzubilden, dass auch beim Ankersetzen der Totraum zwischen den vorderen Ende der Lafette und dem Gebirge überbrückbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Spülkopf in Richtung auf das Gebirge mindestens so lang ausgebildet ist, dass sein vorderes Ende bei am vorderen Ende des Verschiebeweges befindlicher Gesteinsbohrmaschine die Stützpratzen der Lafette erreicht.
Durch diese Maßnahme ist es erstmals möglich, auch bei Lafetten mit nach vorne begrenztem Verschiebeweg beim Ankerbohren den Totraum zwischen Lafette und Gebirge zu überbrücken, ohne vor Einleitung des Ankersetzvorganges irgendwelche Umrüstungen an der Einrichtung vornehmen zu müssen. Letzteres ist insbesondere für den weitestgehend mechanisierten Ablauf der Arbeitsvorgänge Bohren und Anker setzten wichtig.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Spülkopf auswechselbar am Gehäuse der Gesteinsbohrmaschine befestigt ist. Diese Maßnahme macht es möglich, auf einfache Weise vorhandene Lafetten mit darauf verfahrbarer Gesteinsbohrmaschine nachträglich ohne großen Mehraufwand zu Einrichtungen gemäß der Erfindung umzurüsten, d. h. zu Einrichtungen zum Bohren und Ankersetzen.
Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der Einrichtung gemäß der Erfindung sieht vor, dass der Spülkopf ein die Länge des Spülkopfes definierendes Einsteckende aufweist, welches das Drehmoment der Gesteinsbohrmaschine überträgt, mit seinem rückwärtigen Ende in das Getriebegehäuse der Gesteinsbohrmaschine eingreift und an seinem vorderen Ende mit einer Werkzeugaufnahmeöffnung für Bohrstangen und Ankerstangen versehen ist, wobei dieses Einsteckende von einer Ringkammer umgeben ist, die sich in einem das Einsteckende umgebenden feststehenden Gehäuse befindet, welches gegen das Einsteckende abgedichtet ist, wobei die Ringkammer über Durchflusskanäle im Schaft mit der Werkzeugaufnahmeöffnung in Verbindung steht und alternativ über Rückschlagventile mit Spülwasser oder Hochdruckwasser beaufschlägbar ist. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung bestimmt im Wesentlichen die Länge des Einsteckendes die Länge des Spülkopfes. DiesesEinsteckende ragt mehr oder weniger weit nach vorne aus dem der Spülwasserzufuhr bzw. der Hochdruckwasserzuführung dienenden Gehäuse heraus, welches auch bei unterschiedlichen Gesamtlängen des Spülkopfes in seinen Abmessungen gleich bleiben kann. Das hat besondere Vorteile im Hinblick auf die Serienfertigung von Spülköpfen unterschiedlicher Länge.
Falls die Länge des Einsteckendes sehr groß ist, kann dass das Einsteckendeumgebende Gehäuse einen das Einsteckende in Richtung auf das vordere Ende teilweise umgebenden Hals aufweisen, an dessen vorderem Ende das Einsteckende zusätzlich durch ein Lager gestützt ist. Dieses zusätzliche Lager ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn aufgrund der Gesamtlänge des Einsteckendes die Gefahr besteht, dass das vordere Ende des Einsteckendes nicht ausreichend genau geführt ist.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigen:
Fig. 1 : Eine Einrichtung gemäß der Erfindung in
Seitenansicht mit der
Gesteinsbohrmaschine am hinteren Ende des Verschiebewegs;
Fig. 2: die in Figur 1 dargestellte Einrichtung mit der Gesteinsbohrmaschine kurz vor Erreichen des vorderen Endes des Verschiebewegs;
Fig. 3, 4: in gleicher Darstellung wie die Figuren 1 und 2 einer Einrichtung gemäß der Erfindung mit dem nach vorne verlängerten Spülkopfgehäuse;
Fig. 5: eine Draufsicht auf den Spülkopf gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab. In Figur 1 ist eine Lafette mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Lafette 1 ist Bestandteil eines nicht dargestellten Bohrwagens, auf welchem der Bohrist (Bediener der Einrichtung) sitzt. Auf der Lafette 1 ist eine Gesteinsbohrmaschine 2 über einen begrenzten Verschiebeweg verschiebbar. Die Figuren 1 und 3 zeigen die Gesteinsbohrmaschine jeweils am hinteren Ende des Verschiebewegs. Die Figuren 2 und 4 zeigen die Gesteinsbohrmaschine demgegenüber kurz vor Erreichen des vorderen Endes des Verschiebewegs.
An ihrem vorderen Ende ist die Lafette 1 mit Stützpratzen 3 versehen, mit denen die Lafette während der Bohr- und Ankersetzarbeiten gegen das Gebirge verspannbar ist.
Die Gesteinsbohrmaschine ist mit einem Spülkopf versehen, der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet ist und der in Figur 5 in vergrößertem Maßstab in Draufsicht dargestellt ist. Dieser Spülkopf 4 weist ein Einsteckende 5 auf, dessen Länge die Gesamtlänge des Spülkopfes 4 bestimmt und der das Drehmoment der Gesteinsbohrmaschine 2 auf die einzubohrenden Bohrstangen, bzw. die einzuschiebenden Ankerstangen überträgt.
Das Einsteckende 5 ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem an das Getriebe der Gesteinsbohrmaschine 2 anschließbaren Anschlusszapfen 6 und an seinem vorderen Ende mit einer Werkzeugaufnahmeöffnung 7 für die Aufnahme der Bohrstangen bzw. der Gebirgsanker versehen. Weiterhin ist das Einsteckende 5 von einer Ringkammer umgeben, die sich in einem das Einsteckende 5 umgebenden feststehenden Gehäuse 8 befindet, welches gegen das Einsteckende 5 abgedichtet ist, wobei die Ringkammer über Durchflusskanäle 9 im Einsteckende 5 mit der Werkzeugaufnahmeöffnung 7 am vorderen Ende des Einsteckendes 5 in Verbindung steht und alternativ über Rückschlagventile 10 und 11 mit Spülwasser 12 oder mit Hochdruckwasser 13 beaufschlagbar ist.
Das feststehende Gehäuse 8 und damit der gesamte Spülkopf 4 sind auswechselbar am Getriebegehäuse der Gesteinsbohrmaschine 2 befestigt, so dass auf einfache Art und Weise Spülköpfe 4 mit unterschiedlich langem Einsteckende 5 zum Einsatz gebracht werden können. Die Länge des Gehäuses 8 des Spülkopfes 4 ist unabhängig von der Länge des Einsteckendes 5, so dass auf einfache Art und Weise und kostengünstig Spülköpfe 5 mit unterschiedlicher Länge gefertigt werden können.
Ein Vergleich der Figuren 1 und 2 zeigt, dass der Spülkopf 4 in Richtung auf das Gebirge mindestens so lang ausgebildet ist, dass sein vorderes Ende bei am vorderen Ende des Verschiebewegs befindlicher Gesteinsbohrmaschine 2 (s. Figur 2), die Stützebene der Stützpratzen 3 der Lafette 1 erweicht. Hierdurch ist es möglich, beim Ankersetzen den Totraum zum Gebirge hin bis in den Bereich des Bohrlochmundes zu überbrücken.
Bei der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung ist das vordere Ende des Gehäuses 8 über eine Teillänge des Einsteckendes 5 mit einem das Einsteckende 5 umgebenden Gehäusehals 14 versehen, der an seinem vorderen Ende mit einem Stützlager 15 versehen ist, welches bei sehr langem Einsteckende 5 diesem Einsteckende 5 eine zusätzliche Führung erteilt.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Bohren von Löchern sowie zum Setzen von Gebirgsankern, insbesondere für den Berg- und Tunnelbau, mit einer Gesteinsbohrmaschine (2), die über einen begrenzten Verschiebeweg auf einer Lafette (1 ) verschiebbar ist, die vorne mit Stützpratzen (3) für die Abstützung der Lafette (1 ) am Gebirge versehen ist, wobei die Gesteinsbohrmaschine (2) einen Spülkopf (4), der alternativ mit Spülwasser für die Bohrarbeit oder mit Hochdruckwasser für die Ankersetzarbeit beaufschlagbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Spülkopf (4) in Richtung auf das Gebirge mindestens so lang ausgebildet ist, dass sein vorderes Ende bei am vorderen Ende des Verschiebeweges befindlicher Gesteinsbohrmaschine (2) die Stützebene der Stützpratzen (3) der Lafette (1 ) erreicht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkopf (4) auswechselbar am Getriebe der Gesteinsbohrmaschine (2) befestigt ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkopf (4) einen die Länge des Spülkopfes (4) definierendes Einsteckende (5) aufweist, welches das Drehmoment der Gesteinsbohrmaschine (2) überträgt, mit seinem rückwärtigen Ende in das Getriebegehäuse der Gesteinsbohrmaschine (2) eingreift und an seinem vorderen Ende mit einer Werkzeugaufnahmeöffnung (7) für Bohrstangen und Gebirgsanker versehen ist, wobei dieses Einsteckende (5) von einer Ringkammer umgeben ist, die sich in einem das Einsteckende (5) umgebenden feststehenden Gehäuse (8) befindet, welches gegen das Einsteckende (5) abgedichtet ist, wobei die Ringkammer über Durchflusskanäle (9) im Schaft (5) mit der Werkzeugaufnahmeöffnung (7) in Verbindung steht und alternativ über Rückschlagventile (10, 11 ) mit Spülwasser oder Hochdruckwasser beaufschlagbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (5) umgebende Gehäuse (8) einen das Einsteckende (5) in Richtung auf das vordere Ende teilweise umgebenden Gehäusehals (14) aufweist, an dessen vorderem Ende das Einsteckende (5) zusätzlich durch ein Stützlager (15) gestützt ist.
PCT/EP2012/000925 2012-03-02 2012-03-02 Einrichtung zum bohren von löchern sowie zum setzen von gebirgsankern WO2013127407A1 (de)

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Citations (5)

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