CH619756A5 - Method and apparatus for producing a pipe connection for persons buried in an accident - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Rohrverbindung zu Verschütteten, insbesondere zu in Bergwerken eingeschlossenen Bergleuten. The invention relates to a method and a device for producing a pipe connection to buried people, in particular to miners trapped in mines.
Eingeschlossene bzw. Verschüttete müssen nicht nur möglichst schnell mit Licht, Nahrung, Medikamenten und Frischluft versorgt werden, sondern es muss zu ihnen auch sehr rasch eine Sprechverbindung hergestellt werden, da sich herausgestellt hat, dass bei Eingeschlossenen nach etwa 24 Stunden die nervliche Belastung so gross wird, dass sie praktisch am Ende ihrer psychischen Widerstandskraft sind. Trapped or buried people not only need to be supplied with light, food, medication and fresh air as quickly as possible, but they also need to be able to establish a voice connection very quickly, since it has been found that the trapped nerves become so stressful after about 24 hours is that they are practically at the end of their psychological resistance.
Zur Rettung eingeschlossener Bergleute kommt häufig eine sogenannte Rettungsbombe zur Verwendung. Es handelt sich hierbei um einen raketenähnlichen Hohlkörper, mit dem jeweils ein Bergmann durch in eine Bohrung eingebrachte Rohre geborgen werden kann. Zum Einbringen der Rohre muss mit Hilfe eines grossen Tieflochbohrgeräts eine Bohrung von ca. 50 cm Durchmesser in das Erdreich eingebracht und diese dann verrohrt werden. Dieses bekannte Verfahren zum Bergen eingeschlossener bzw. verschütteter Bergleute ist insofern nachteilig, als bei grossen Bohrweiten erst eine im wesentlichen vertikale Tieflochbohrung hergestellt werden muss, was nicht nur sehr umständlich und zeitraubend ist, sondern auch die Gefahr in sich birgt, dass der eingeschlossene Raum mit den Bergleuten nicht gefunden wird und überdies wegen der grossen Tiefe die Kontrolle über das Bohrgerät bzw. den Vorschub auch nur ungenau ist. A so-called rescue bomb is often used to rescue trapped miners. It is a rocket-like hollow body with which a miner can be recovered through pipes inserted into a hole. To insert the pipes, a hole of approx. 50 cm in diameter has to be drilled into the ground using a large deep hole drilling machine and this has to be piped. This known method for recovering trapped or buried miners is disadvantageous in that, with large drilling widths, an essentially vertical deep hole must first be drilled, which is not only very cumbersome and time-consuming, but also entails the risk that the enclosed space also involves is not found by the miners and moreover, due to the great depth, the control over the drill or the feed is also imprecise.
Wegen der Nachsturzgefahr kann die Bohrung auch nicht direkt horizontal durch Bruchhaufwerk geführt werden, sondern es wird zunächst unter der eingestürzten Sohle ein Kriechschacht gegraben. Due to the risk of falling, the borehole cannot be led directly horizontally through broken piles, but a crawl shaft is first dug under the collapsed sole.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, durch das sich innerhalb kurzer Zeit auf einfache Weise eine sichere Rohrverbindung zu eingeschlossenen Bergleuten herstellen lässt. Diese Aufgabe wird erfin-dungsgemäss dadurch gelöst, dass Erdreich seitlich verdrängt und in den dabei entstehenden Kanal zum Abstützen der verdichteten Kanalwandung dienende Rohre eingebracht werden. Das zu durchdringende Erdreich wird nicht aufgebohrt, sondern seitlich verdrängt, so dass sich eine Verdichtung und damit eine Verfestigung der Kanalwand ergeben kann und in den Kanal die zum Abstützen der Kanalwandung dienenden Rohre eingezogen werden können. Auf diese Weise kann sich sehr schnell eine sichere Rohrverbindung zu eingeschlossenen Bergleuten ergeben. Der Kanal kann aufgrund des erfindungs-gemässen Verfahrens in beliebiger Richtung vorgetrieben werden, d. h. vertikal, horizontal oder auch schräg. The invention is based on the object of proposing a method by means of which a secure pipe connection to trapped miners can be produced in a simple manner in a short time. This object is achieved according to the invention by displacing soil laterally and inserting pipes serving to support the compressed duct wall into the duct that is created. The soil to be penetrated is not drilled out, but displaced laterally, so that the channel wall can be compacted and thus solidified and the pipes used to support the channel wall can be drawn into the channel. In this way, a secure pipe connection to trapped miners can very quickly result. The channel can be driven in any direction due to the method according to the invention, i. H. vertical, horizontal or even oblique.
Für die Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kanal unmittelbar durch Bruchhaufwerk zu den eingeschlossenen Bergleuten geführt wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass bei dem erfindungsgemässen Verfahren Bruchhaufwerk, das üblicherweise ausser Gestein auch Stahlplatten, Holzbretter und Balken umfasst, beim Einbringen des Kanals nicht weiter zusammenstürzt, sondern in sich erhalten bleibt, so dass nachfolgend ohne weiteres Rohre in den Verdrängungskanal eingezogen und/oder eingeschoben werden können. It is particularly advantageous for the invention if the canal is led directly to the trapped miners by broken piles. It has been found that in the method according to the invention, broken aggregate, which usually also includes steel plates, wooden boards and beams in addition to stone, does not collapse further when the channel is introduced, but remains in itself, so that pipes are subsequently pulled into the displacement channel without further notice and / or can be inserted.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens besteht aus einem selbstgetriebenen pneumatischen Verdrängungshammer mit einer an seinem rückwärtigen Ende angeordneten Verbindung für die in den Kanal einzubringenden Rohre. Der mit einem pneumatischen Antrieb versehene Verdrängungshammer treibt sich selbst durch das Bruchhaufwerk, das dabei seitlich verdrängt wird. An advantageous device for carrying out the method according to the invention consists of a self-driven pneumatic displacement hammer with a connection arranged at its rear end for the pipes to be inserted into the channel. The displacement hammer, which is equipped with a pneumatic drive, drives itself through the broken stone, which is thereby displaced to the side.
Vorzugsweise besteht der Verdrängungshammer aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer an dessen vorderem Ende angeordneten, konischen Schlagspitze und einer am hinteren Ende des Gehäuses angeordneten Hülse als Steckverbindung für die Versorgungsrohre. Die Rohre besitzen vorzugsweise den gleichen Aussendurchmesser wie das Gehäuse, so dass sie den Kanal voll ausfüllen. Die dünnwandigen und vorzugsweise aus Stahl bestehenden Rohre sind in Teilschüsse unterteilt und mit Innenmuffen versehen, um jeden unnötigen Reibungswiderstand zu vermeiden. The displacement hammer preferably consists of a cylindrical housing with a conical striking tip arranged at its front end and a sleeve arranged at the rear end of the housing as a plug connection for the supply pipes. The tubes preferably have the same outside diameter as the housing, so that they completely fill the channel. The thin-walled pipes, which are preferably made of steel, are divided into partial sections and provided with inner sleeves to avoid any unnecessary frictional resistance.
Die Schlagspitze kann fest am Gehäuse angeordnet sein. Vorzugsweise besteht sie jedoch aus einer im Gehäuse axial verschiebbaren Meisselspitze mit stufenförmigen Ringschneiden, die sich in weichem Material füllen, in hartem Material hingegen ihre volle Schneidwirkung entfalten. The impact tip can be fixed to the housing. However, it preferably consists of a chisel tip which is axially displaceable in the housing and has stepped ring edges which fill in soft material, but develop their full cutting action in hard material.
Mit zunehmender Zertrümmerungsarbeit, die vom Verdrängungshammer zu erbringen ist, und zunehmendem Vortrieb ergibt sich aufgrund der in das Haufwerk einzubringenden Rohre ein grösserer Reibungswiderstand. Diese beispielsweise bei einem Vortrieb von 25 m Länge 6 bis 10 Mp betragende Reibung muss statisch aufgenommen werden. Dies geschieht s With increasing smashing work to be performed by the displacement hammer and increasing propulsion, there is greater frictional resistance due to the pipes to be inserted into the pile. This friction, which amounts to 6 to 10 Mp when driving 25 m long, must be recorded statically. This happens s
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zweckmässig mit einer fest verankerten Presse mit einer Zylin-der-KoIben-Einheit, deren Zylinder eine Innenbohrung aufweist, die im Durchmesser geringfügig grösser als der Aussendurchmesser der Versorgungsrohre ist. Expediently with a firmly anchored press with a cylinder-the-piston unit, the cylinder of which has an inner bore which is slightly larger in diameter than the outer diameter of the supply pipes.
In besonders zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Presse an ihrer dem zu durchdringenden Material bzw. dem Bruchhaufwerk zugewandten Seite eine Klemmzange mit auf die Rohre einwirkenden, vorzugsweise verzahnten Klemmbacken. Auf diese Weise können die Rohre sicher erfasst und in den Kanal nachgeschoben werden. In a particularly expedient embodiment of the invention, the press has, on its side facing the material to be penetrated or the broken pile, a pair of clamping pliers with preferably toothed clamping jaws acting on the pipes. In this way, the pipes can be securely gripped and pushed into the channel.
Der Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit ist mit Vorteil gegenüber einer fest auf dem Erdboden zu verankernden Bodenplatte in der Höhe und zur Seite hin verstellbar. Auf diese Weise Iässt sich die Richtung der zu erstellenden Erdbohrung genau einstellen. Diesem Zweck dienen ferner noch ein auf den Verdrängungshammer aufzusetzender Messrahmen sowie ein Eluchtstab. The cylinder of the cylinder-piston unit is advantageously adjustable in height and to the side compared to a base plate to be firmly anchored to the ground. In this way, the direction of the borehole to be drilled can be set precisely. This purpose is also served by a measuring frame to be placed on the displacement hammer as well as a light stick.
Zur Druckmittelversorgung der Zylinder-Kolben-Einheit der Presse dient zweckmässig eine Hydraulikpumpe, deren Antrieb vorzugsweise aus einem Druckluftmotor besteht. A hydraulic pump, the drive of which preferably consists of a compressed air motor, is expediently used to supply the cylinder-piston unit of the press with pressure medium.
Zweckmässigerweise befindet sich in der Verbindung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Druckluftmotor ein Druckregulierventil. Mit Hilfe dieses Druckregulierventils lässt sich der Luftdruck stufenlos regeln, so dass entsprechend auch der Hydraulikdruck an der Pumpe steigt und fällt, d. h. der Druck des Zylinders der Zylinder-Kolben-Einheit ist stufenlos regelbar. A pressure regulating valve is expediently located in the connection between the hydraulic pump and the compressed air motor. With the help of this pressure regulating valve, the air pressure can be regulated continuously, so that the hydraulic pressure at the pump rises and falls accordingly. H. the pressure of the cylinder of the cylinder-piston unit is infinitely variable.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 1 is a schematic perspective view of an inventive device and
Fig. 2 eine entsprechende Darstellung in um 90° versetzter Ansicht. Fig. 2 shows a corresponding representation in a view offset by 90 °.
In dieses Bruchhaufwerk 1 eines im einzelnen nicht näher dargestellten Stollens innerhalb eines Bergwerks soll ein Kanal eingebracht werden, um zu eingeschlossenen Bergleuten eine Versorgungsleitung in Gestalt einer Rohrverbindung zu legen. Dies geschieht mit einer Vorrichtung aus einem Verdrängungshammer 2, der seinerseits aus einem zylindrischen Gehäuse 3 mit einer am vorderen Ende angeordneten Schlagspitze 4 ist als längsbeweglicher Verdrängungs- und Meisselkopf mit stufenförmig konkaven Ringschneiden ausgebildet und wird mit grosser Schlagenergie in das Bruchhaufwerk 1 eingetrieben. Vom hinteren Ende des Gehäuses 3 des Verdrängungshammers 2 führt ein Druckluftschlauch 5 zu einer nicht dargestellten Druckluftquelle. Ferner befindet sich am hinteren Ende des Gehäuses 3 eine Steckverbindung 6 in Gestalt einer Hülse 7, an der sich ein in Fig. 2 gestrichelt dargestelltes Rohr 8 befestigen lässt. An das Rohr 8 lassen sich entsprechend ausgebildete weitere Rohre anschliessen. Die Rohre 8 besitzen einen Aussendurchmesser, der etwa dem Durchmesser des zylindrischen Gehäuses 3 des Verdrängungshammers 2 entspricht. A channel is to be introduced into this quarry 1 of a tunnel within a mine, which is not shown in detail, in order to lay a supply line in the form of a pipe connection to trapped miners. This is done with a device consisting of a displacement hammer 2, which in turn is formed from a cylindrical housing 3 with a striking tip 4 arranged at the front end as a longitudinally movable displacement and chisel head with step-shaped concave ring cutting edges and is driven into the broken stone 1 with great impact energy. A compressed air hose 5 leads from the rear end of the housing 3 of the displacement hammer 2 to a compressed air source, not shown. Furthermore, at the rear end of the housing 3 there is a plug connection 6 in the form of a sleeve 7, to which a tube 8 shown in dashed lines in FIG. 2 can be attached. Appropriately designed further tubes can be connected to the tube 8. The tubes 8 have an outer diameter which corresponds approximately to the diameter of the cylindrical housing 3 of the displacement hammer 2.
Zu der erfindungsgemässen Vorrichtung gehört ferner eine Presse 9, die auf einer Bodenplatte 11 ruht, die ihrerseits fest im Erdboden verankert ist. Die Presse 9 besitzt eine Zylinder-Kolben-Einheit 12, deren Zylinder 13 auf der Bodenplatte 11 höhen- und seitenverstellbar ist. Diesem Zweck dienen Einstellelemente 14 und 15. An der dem Haufwerk 1 zugewandten Seite besitzt die Presse 9 eine Klemmzange 16 mit vorzugsweise verzahnten Klemmbacken 17, die die Rohre 8 erfassen und in den im Bruchhaufwerk 1 entstehenden Kanal einschieben. Die Presse 9 dient zum statischen Aufnehmen des aus der Reibung der Rohre in dem Bruchhaufwerk 1 resultierenden Reibungswiderstandes, der beispielsweise bei einem Aussendurchmesser von 95 mm und einem Innendurchmesser von 85 mm der Rohre 8 auf einer Länge von 25 m etwa 6 bis 10 Mp beträgt. Der Zylinder 13 der Zylinder-Kolben-Einheit 12 steht über eine Leitung 18 mit einer Hydraulikpumpe 19 in Verbindung, die ihrerseits von der Antriebwelle eines Druckluftmotors 22 angetrieben wird. Mit Hilfe eines in der Leitung 21 befindlichen Druckregulierventils 23 lässt sich der Luftdruck vom Druckluftmotor 22 stufenlos regeln, wodurch auch der Hydraulikdruck im Zylinder 13 der Zylinder-Kolben-Einheit 12 entsprechend gesteuert werden kann, d. h. ebenfalls stufenlos regelbar ist. Ferner gehören zum Antrieb ein Öltank mit Filter, eine Druckluftwartungseinheit als Wasserabscheider, Druckregulierer, Ventil und Nebelöler sowie ein Umschalter für die Beaufschlagung des Zylinders 13 auf Vorlauf und Rücklauf. The device according to the invention also includes a press 9 which rests on a base plate 11 which in turn is firmly anchored in the ground. The press 9 has a cylinder-piston unit 12, the cylinder 13 of which is height and side adjustable on the base plate 11. Adjustment elements 14 and 15 serve this purpose. On the side facing the pile 1, the press 9 has a clamping pliers 16 with preferably toothed clamping jaws 17, which grip the tubes 8 and insert them into the channel formed in the broken pile 1. The press 9 is used to statically record the frictional resistance resulting from the friction of the pipes in the broken aggregate 1, which, for example with an outside diameter of 95 mm and an inside diameter of 85 mm of the pipes 8, is approximately 6 to 10 Mp over a length of 25 m. The cylinder 13 of the cylinder-piston unit 12 is connected via a line 18 to a hydraulic pump 19 which in turn is driven by the drive shaft of an air motor 22. With the aid of a pressure regulating valve 23 located in line 21, the air pressure from the compressed air motor 22 can be regulated continuously, as a result of which the hydraulic pressure in the cylinder 13 of the cylinder-piston unit 12 can also be controlled accordingly. H. is also infinitely variable. The drive also includes an oil tank with filter, a compressed air maintenance unit as a water separator, pressure regulator, valve and fog oiler, as well as a switch for applying the cylinder 13 to the flow and return.
Ferner wird die Vorrichtung ergänzt durch einen Messrahmen mit am Fuss angeordnetem Prisma, mit dem der Messrahmen auf den Verdrängungshammer 2 aufgesetzt werden kann. In Verbindung mit dem Messrahmen wird zum Ausrichten des Verdrängungshammers 2 ein Fluchtstab benutzt, der auf der dem Bruchhaufwerk 1 abgewandten Seite in einer bestimmten Höhe genau in Achsrichtung aufgestellt wird. Da der Messrahmen in einer ganz bestimmten Höhe ein Zielfernrohr mit Vergrösserung und Fadenkreuz besitzt, lässt sich durch Parallelverschieben das Einrichten des Messrahmens und damit das Ausrichten des Verdrängungshammers 2 sehr exakt durchführen. Furthermore, the device is supplemented by a measuring frame with a prism arranged on the foot, with which the measuring frame can be placed on the displacement hammer 2. In connection with the measuring frame, an alignment rod is used to align the displacement hammer 2, which is set up at a certain height in the axial direction on the side facing away from the broken pile 1. Since the measuring frame has a riflescope with magnification and crosshairs at a very specific height, the measuring frame and thus the displacement hammer 2 can be adjusted very precisely by moving it parallel.
Im Ernstfall wird unmittelbar vor dem Bruchhaufwerk 1 die Bodenplatte 11 auf dem Erdboden verankert und zwar entweder mittels im Bergbau üblicher Hydraulikstempel, die auf die Sohle gepresst werden oder aber mittels eingeschlagener Spannschrauben. Die Bodenplatte 11 wird grob auf die Bohrachse ausgerichtet. Danach wird der Verdrängungshammer 2 durch den Zylinder der Presse 9 bis zum Bruchhaufwerk 1 vorgeschoben. Anschliessend wird die Kraftstation mit der Druckluftversorgungsquelle verbunden und die Leitung 18 an den Zylinder 13 der Zylinder-Kolben-Einheit 12 angeschlossen. In an emergency, the floor slab 11 is anchored to the ground immediately in front of the broken pile 1, either by means of hydraulic stamps which are customary in mining, which are pressed onto the sole, or by means of tensioned screws. The base plate 11 is roughly aligned with the drilling axis. Then the displacement hammer 2 is advanced through the cylinder of the press 9 to the broken aggregate 1. The power station is then connected to the compressed air supply source and the line 18 is connected to the cylinder 13 of the cylinder-piston unit 12.
Danach werden die Rohrschüsse 8 in der erforderlichen Anzahl über den Druckluftschlauch 5 des Verdrängungshammers 2 geschoben und der Druckluftschlauch mit dem Verdrängungshammer 2 gekuppelt. Danach wird die Bohrachse festgelegt und der Fluchtstab auf der vom Bruchhaufwerk 1 abgewandten Seite gesetzt. Mit Hilfe des Messrahmens wird dann die Presse 9 auf den Fluchtstab ausgerichtet, was mit Hilfe der Einstellelemente 14, 15 geschieht. Then the pipe sections 8 are pushed in the required number over the compressed air hose 5 of the displacement hammer 2 and the compressed air hose is coupled to the displacement hammer 2. The drilling axis is then determined and the escape rod is placed on the side facing away from the broken stone 1. With the help of the measuring frame, the press 9 is then aligned with the escape rod, which is done with the aid of the setting elements 14, 15.
Danach wird je ein Lufthahn am Verdrängungshammer 2 und an der Presse 9 bzw. der Kraftstation geöffnet. Dabei wird zunächst der Luftdruck für die Kraftstation gedrosselt, um den Anpressdruck nicht unnötig hochgehen zu lassen. Nach dem Einlaufen des Verdrängungshammers 2 werden die Rohre 8, die dünne Innenmuffen besitzen, in die Klemmzange 16 der hydraulischen Presse 9 geschoben und von dieser selbsttätig erfasst und in den im Bruchhaufwerk 1 entstehenden Kanal nachgeschoben. Then an air tap is opened on the displacement hammer 2 and on the press 9 or the power station. The air pressure for the multi-gym is first throttled so that the contact pressure does not go up unnecessarily. After the insertion of the displacement hammer 2, the tubes 8, which have thin inner sleeves, are pushed into the clamp pliers 16 of the hydraulic press 9 and are automatically grasped by the latter and pushed into the channel formed in the heap 1.
Zur zusätzlichen Sicherheit kann am Verdrängungshammer ein nicht dargestelltes Stahlseil befestigt werden, das durch die Rohre 8 geführt wird. Mit Hilfe einer Seilklemme, die hinter dem nachgeschobenen Rohr 8 auf dem Seil aufgeklemmt wird, kann somit eine kraftschlüssige Verbindung zu dem gesamten Rohrstrang hergestellt werden. For additional security, a steel cable, not shown, can be attached to the displacement hammer and is guided through the tubes 8. With the help of a cable clamp, which is clamped behind the pipe 8 pushed on the cable, a non-positive connection to the entire pipe string can be established.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |