DE69310033T2

DE69310033T2 - Bohrlochvorrichtung mit Mitteln zum Verhindern von Leerschlägen

Info

Publication number: DE69310033T2
Application number: DE69310033T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Ebara
Original assignee: Furukawa Co Ltd; Okumura Corp
Current assignee: Furukawa Co Ltd; Okumura Corp
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2013-06-05
Also published as: US5358060A; EP0576167A1; EP0576167B1; CN1080354A; KR960003906B1; ATE152209T1; DE69310033D1; CN1031473C; TW271460B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

BEREICH DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen zum Bohren aufeinanderfolgender Bohrungen (eine schlitzartige Bohrung, die von einer Vielzahl aufeinanderfolgender Bohrungen gebildet ist) in Gestein und auch eine Vorrichtung zum Verhindern eines Leerschlages der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen.

STAND DER TECHNIK

Als Maschinen zum Bohren aufeinanderfolgender Bohrungen zum Zweck des Aufbaus einer durchgehenden unterirdischen Wand und zum Ausgraben eines unterirdischen Raums, wie etwa eines unterirdischen Tanks, eines unterirdischen Tunnels und dergleichen, ist es in der Technik bekannt, einen mehrachsigen Stangenbohrer (japanische Patentveröffentlichung Nr. 59- 18492), eine Vielzahl von Steinbohrern, die auf einem Schieberahmen parallel zueinander angebracht sind (japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 54-126601), bzw. Steinbohrer zu benutzen, die zueinander nach vorne bzw. hinten versetzt sind, um den Stangenabstand in bezug auf die Breite des Steinbohrers zu verringern (japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 57-116893).
Bei der Maschine, die den mehrachsigen Stangenbohrer benutzt, ist es allerdings schwierig, eine harte Gesteinsschicht zu bohren. In dem Fall, in dem die Vielfalt von Steinbohrern an einem Schieberahmen parallel zueinander angeordnet ist, ist die Anbringung der Steinbohrer am Schieberahmen mühsam, und da ferner der Stangenabstand größer ist als die Breite des Steinbohrers, werden Bohrspitzen mit großem Durchmesser benutzt, um aufeinanderfolgende Bohrungen zu bohren, und der Energieverlust ist groß. Der Stangenabstand wird in gewissem Ausmaß dann verringert, wenn die Steinbohrer zueinander nach vorne und hinten versetzt sind, da aber die Länge des Schieberahmens zwischen der Vorderseite und der Rückseite erhöht ist, wird eine große und lange Führungsschale erforderlich. Ferner müssen Schläuche für die Zufuhr von Druckluft oder Drucköl zu der Vielzahl von Steinbohrern hieran angeschlossen werden. Somit ist nicht nur die Verrohrungsarbeit mühsam, sondern die Schläuche stören die Bohrarbeit und die Schläuche laufen Gefahr, beschädigt zu werden.
Andererseits rutscht beim Stand der Technik dort, wo ein Brecher bzw. Bohrhammer verwendet wird, zum Zeitpunkt, wenn der zu zertrümmernde Gegenstand zertrümmert ist, ein Meissel ab und ein Leerschlag oder ineffektiver Schlag findet statt, was zur Beschädigung des Bohrhammer Hauptkörpers führt. Als Gegenmaßnahme ist eine Leerschlag Verhinderungsvorrichtung bekannt (japanische offengelegte Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nrn. 51-39601 und 54-72781), bei der auf der Grundlage der Bestimmung der Ursache, die die Schubwirkung des Hammers ist, die auf den zu zertrümmernden Gegenstand aufgebracht wird, ein Strömungsmittelkanal zum Betreiben des Hammers automatisch geöffnet und geschlossen wird. In einer anderen Leerschlag-Verhinderungsvorrichtung (japanische offengelegte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 55-17791) wird dann, wenn ein Schlagkolben über einen normalen Schlagpunkt hinaus nach vorne verläuft, eine Einspeiseöffnung für Arbeitsströmungsmittel unterbrochen, um den Antrieb des Kolbens zu stoppen.
Im Gegensatz dazu besteht im Fall eines Steinbohrers, weil eine Werkzeugspitze, die am vorderen Ende einer Stange gelegen ist, stets das Gestein erreicht, indem sie Schub durch einen Speisemechanismus zum Zeitpunkt des Bohrens von Bohrungen aufbringt, nicht die Befürchtung eines Leerschlages, und eine Leerschlag-Verhinderungsvorrichtung ist im einzelnen nicht erforderlich.
Bei einer Maschine zum Bohren aufeinanderfolgender Bohrungen, bei der eine Vielzahl von Stangen, an denen Werkzeugspitzen an ihren vorderen Enden angebracht sind, so parallel angeordnet sind, daß benachbarte Spitzen ein wenig zueinander nach vorne und hinten (oder in Längsrichtung oder axial) versetzt sind und jede Stange mit einer Schaftstange verbunden ist, die in eine Schlagvorrichtung eingeführt ist, erreichen bei der Durchführung von Stirnflächenarbeiten oder dergleichen die Bohrspitzen, die an hinteren Stellen gelegen sind, in manchen Fällen nicht das Gestein. Wenn als Ergebnis der Schlagvorgang in diesem Zustand durchgeführt wird, wird ein Leerschlag stattfinden und das Lösen von Schrauben an Verbindungsabschnitten der Stangen, Bruch der Stangen, Beschädigung der Schlagvorrichtung oder der Bohrspitzen wird verursacht werden.
Dementsprechend ist eine Leerschlag-Verhinderungsvorrichtung erforderlich. Bei der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen ist jedoch die Schlagvorrichtung, in die eine Vielzahl von Schaftstangen eingeführt ist, am einzigen Schieberahmen befestigt und der Schub wird vom Einspeisemechanismus aufgebracht. Somit ist es schwierig, den Schub für jede der Stangen zu erfassen, und es ist unmöglich, eine Leerschlag- Verhinderungsvorrichtung derart heranzuziehen, bei welcher der Schub als Ursache erfaßt wird und automatisch der Schlag-Strömungsmittelkanal geöffnet und geschlossen wird.
Ferner ist es bei der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen zum Verringern des Energieverbrauchs zum Zeitpunkt des Durchführens von Bohrungsarbeit für aufeinanderfolgende Bohrungen notwendig, den Zwischenraum zwischen den Stangen zu verschmälern und den Bohrspitzendurchmesser zu verringern. Bei der Leerschlag- Verhinderungsvorrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie den Antrieb des Kolbens durch Unterbrechen der Einspeiseöffnung des Arbeitsströmungsmittels abstoppt, liegt, wenn die Schlagposition über den normalen Schlagpunkt hinaus nach vorne läuft, jedoch ein Problem vor, bei dem der Aufbau der Schlagvorrichtung kompliziert ist und großbaut, und der Zwischenraum zwischen den Stangen kann nicht verringert werden.
Die US-A-4681170 offenbart eine Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeführt ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung löst das Problem, das oben bei der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen aus dem Stand der Technik erwähnt ist. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen vorzusehen, die einen engen Stangenabstand gestattet, um den Durchmesser der verwendeten Bohrspitzen zu verringern, den Energieverbrauch bei der Bohrarbeit aufeinanderfolgender Löcher zu verringern und die Bohrarbeit durch Verringern der Anzahl von anzuschließenden Schläuchen zu erleichtern.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Leerschlag- Verhinderungsvorrichtung vorzusehen, die bei der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen verwendet wird und die es gestattet, das Lösen von Schrauben an den Verbindungspunkten der Stangen infolge eines Leerschlages zu verhindern und den Bruch von Stangen und Beschädigung der Schlagvorrichtung und Bohrspitzen zu verhindern.
Gemäß der Erfindung ist eine Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen vorgesehen, wie sie im Anspruch 1 ausgeführt ist. Bevorzugte Merkmale sind in den Ansprüchen 2 und 3 ausgeführt.
Da die Schlagvorrichtung von einem Schlagblock gebildet ist, der einen einzigen Zylinderblock umfaßt, der eine Vielzahl von Zylinderröhren aufweist, ist es möglich, die Zylinderröhren dicht aneinander anzuordnen und, verglichen mit dem Fall, in dem eine Mehrzahl von Steinbohrern an einem Schieberahmen parallel zueinander angeordnet ist, kann der Abstand der Stangen in hohem Ausmaße verringert werden, ohne die Länge des Schieberahmens in der Richtung von vorne nach hinten (Längs- oder Axialrichtung) dadurch zu erhöhen, daß man die Steinbohrer nach vorne und hinten versetzt. Da dementsprechend der Durchmesser der Bohrspitzen zum Bilden der aufeinanderfolgenden Bohrungen verringert werden kann, ist der Energieverbrauch während einer Bohrarbeit für aufeinanderfolgende Bohrungen verringert. Da es ferner möglich ist, einen gemeinsamen Kanal zum Zuführen und Abgeben von Arbeitsströmungsmittel zur Vielzahl von Zylinderröhren und von diesen weg vorzusehen, ist die Anzahl von Schläuchen, die mit der Schlagvorrichtung verbunden sind, verringert. Als Ergebnis ist die Verrohrungsarbeit einfach, und es ist möglich, eine mögliche Störung bei der Bohrarbeit durch die Schläuche und die Befürchtung der Beschädigung von Schläuchen auszuräumen. Somit ist die Bohrarbeit einfach.
Da bei der Bohrarbeit die Schlagvorrichtung mit einem Schub in Vorwärtsrichtung angesetzt werden kann, wird, wenn die Bohrspitze am vorderen Ende das Gestein erreicht, die Feder elastisch zusammengedrückt und das rückwärtige Ende der Schaftstange ist an einem Schlagpunkt angeordnet und es wird infolge einer Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens auf die Schlagstange geschlagen.
Wenn die Bohrspitze des Gestein noch nicht erreicht hat, wird die Stange von der Feder nach vorne geschoben und die Schaftstange wird in einer vorderen Lage in bezug auf den Schlagpunkt gehalten. Somit wird selbst dann, wenn sich der Schlagkolben vorwärts bewegt, nicht auf die Schaftstange geschlagen, und da der Schlagkolben seine Bewegung in einer Richtung nach hinten beginnt, kann ein Leerschlag verhindert werden.
Insbesondere ist es bei der Leerschlag-Verhinderungsvorrichtung für die Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen bei der vorliegenden Erfindung, da es möglich ist, den Stangenabstand zu verringern und den Durchmesser der verwendeten Bohrspitzen zu verringern, möglich, das Lösen von Schrauben an Verbindungsabschnitten der Stangen zu verhindern und eine Beschädigung der Stangen sowie eine Beschädigung der Schlagvorrichtungen und der Bohrspitzen infolge eines Leerschlages zu verhindern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen in der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein horizontaler Teilschnitt der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen der Fig. 1.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen der Fig. 1.
Fig. 5 ist ein Schnitt, der längs der Linie 5-5 in Fig. 4 vorgenommen wurde.
Fig. 6 ist ein Schnitt, der längs der Linie 6-6 in Fig. 4 vorgenommen wurde.
Fig. 7 zeigt ein hydraulisches Schaltbild eines Schlagblocks.
Fig. 8 ist ein vergrößerter Schnitt eines Abschnitts nahe einer Schaftstange in der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen der Fig. 1.
Fig. 9 ist ein Längsschnitt der Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen der Fig. 1 und zeigt einen Zustand, in dem eine Stange nach vorne geschoben wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In einer Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen 1 sind in dieser Ausführungsform vier Stangen 3, an deren vorderem Ende jeweils eine Bohrspitze 2 angebracht ist, parallel zueinander so angeordnet, daß zwei benachbarte Spitzen 2 nach vorne bzw. hinten (in Längs- oder Axialrichtung) ein wenig versetzt sind. Ein hinteres Ende einer jeden Stange 3 ist an einer Schaftstange 35 durch einen Adapter 15 angeschraubt, wobei die Schaftstange 3S in eine Schlagvorrichtung 4 eingeführt und an dieser angebracht ist. Die Schlagvorrichtung 4 ist von zwei Schlagblöcken 5 gebildet, die parallel zueinander angeordnet sind. Jeder Schlagblock 5 umfaßt einen einzigen Zylinderblock 6, der an seinem vorderen Ende einen vorderen Kopf 76 aufweist, und zwei Zylinderröhren 7 sind in den einzigen Zylinderblock 6 eingebohrt. Jede Zylinderröhre 7 hat einen Schlagkolben 8, der verschieblich in die Zylinderröhre 7 eingesetzt ist, und eine Umschaltventilvorrichtung 9 zum Umschalten zwischen einer Vorwärtsbewegung und einer Rückwärtsbewegung eines jeden Kolbens 8 ist an einer rückwärtigen Stelle der Zylinderröhre 7 angeordnet.
Ein Spannfutterantrieb 10 ist an einer vorderen Stelle einer jeden Zylinderröhre 7 angeordnet, um jede Schaftstange 35 zu drehen, die an dem Spannfutterantrieb 10 angebracht ist. Zwei Spannfutterantriebe 10 innerhalb eines jeden der beiden Schlagblöcke 5 werden von einem einzigen Umlaufmotor (orbit motor) 13 über ein Antriebszahnrad 11 und ein Zwischenzahnrad 12 angetrieben. Durch die Drehung der Umlaufmotoren 13 für den rechten und linken Schlagblock 5 in entgegengesetzten Richtungen zueinander können die Bohrspitzen 2, die dem rechten und linken Anschlagblock 5 zugeordnet sind, in entgegengesetzten Richtungen zueinander gedreht werden, um die Drehreaktionskraft während der Bohrarbeit am Gestein aufzuheben.
Es wird auf Fig. 7 Bezug genommen; jeder Schlagkolben 8 hat einen Abschnitt 8B mit großem Durchmesser, einen Abschnitt 8A an der Vorderseite mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt 8C an der Rückseite mit kleinem Durchmesser, und dank dieser Unterschiede im Durchmesser werden eine vordere Ölkammer 20 und eine hintere Ölkammer 21 gebildet. Die Durchmesser des Abschnitts 8C mit kleinem Durchmesser an der Rückseite sind noch kleiner als der des Abschnitts 8A mit kleinem Durchmesser an der Vorderseite, und somit ist die Druckaufnahmefläche des Schlagkolbens 8 an der Seite der rückwärtigen Ölkammer 21 größer als die Druckaufnahmefläche an der Seite der vorderen Ölkammer 20. Die vorderen Ölkammern 20 an beiden Seiten innerhalb jedes Schlagblocks 5 werden mit Drucköl durch einen gemeinsamen Hochdruck-Ölweg 22C eines Hochdruckumlaufs 22 gespeist. Ein Ventilstopfen 23, der in die Umschaltventilvorrichtung 9 passend eingesetzt ist, hat einen mittleren Abschnitt in Verbindung mit dem Hochdruckumlauf 22 und weist eine Ventilkammer 25 auf, die zwischen einer außeren Umfangsfläche des Ventilstopfens 23 und dem Zylinderblock 6 ausgebildet ist, und ein zylindrisches Umschaltventil 24 ist verschieblich in die Ventilkammer 25 eingepaßt
In der Ventilkammer 25 ist an einem rückwärtigen Ende eine Niederdrucköffnung 26 vorgesehen, und eine Einspeisungs- und Abgabeöffnung 27, eine Niederdrucköffnung 28, eine Ventilsteueröffnung 29 und eine Niederdrucköffnung 30 sind in dieser Reihenfolge von der hinteren zur vorderen Seite hin vorgesehen. Die Einspeisungs- und Abgabeöffnung 27 ist mit der hinteren Ölkammer 21 durch einen Einspeisungs- und Abgabeweg 35 verbunden, und die Niederdrucköffnungen 26, 28 und 30 sind mit dem gemeinsamen Niederdruck-Ölweg 31C des Niederdruckumlaufs 31 verbunden, und die Ventil-Steueröffnung 29 ist durch einen Ventil-Steuerweg 32 mit einer Steueröffnung 33 und einer zweiten Steueröffnung 34 verbunden, die an einem vorderen Abschnitt der Zylinderröhre 7 vorgesehen sind. In der Innenseite der Ventilkammer 25 ist eine Öl-Einspeisungskammer 37 vorgesehen, die durch eine Öl-Einspeisebohrung 36, die in den Ventilstopfen 23 gebohrt ist, stets in Verbindung mit dem Hochdruckumlauf 22 steht. Ein abgesetzter Abschnitt ist an einer äußeren Umfangsfläche des Umschaltventils 24 so ausgebildet, daß ein hinterer Abschnitt einen größeren Durchmesser hat, und eine Ventil- Begrenzungs-Ölkammer 38 ist im abgesetzten Abschnitt ausgebildet. Ferner ist ein abgesetzter Abschnitt an einer Innenumfangsfläche des Umschaltventils 24 so ausgebildet, daß ein vorderer Abschnitt einen kleineren Durchmesser aufweist, und eine Ventil-Begrenzungs-Ölkammer 39 ist im abgesetzten Abschnitt ausgebildet. Eine Druckaufnahmefläche auf der Seite der Ventil-Begrenzungs-Ölkammer 39 ist größer als eine Druckaufnahmefläche auf der Seite der Ventil-Begrenzungs-Ölkammer 38. Das Umschaltventil 24 hat eine Öl-Einspeisebohrung 40, um die Einspeise- und Abgabeöffnung 27 in Verbindung mit der Öl-Einspeisekammer 37 in die vordere Bewegungslage zu bringen, und weist eine Ölabgabenut 41 auf, um die Niederdrucköffnung 28 in Verbindung mit der Einspeise- und Abgabeöffnung 27 an der hinteren Bewegungslage zu verbringen. Ferner ist eine Ventil- Steuerbohrung 42 eingebohrt, um die Ventil-Steueröffnung 29 in Verbindung mit einer Ventil-Steuer-Ölkammer 39 zu bringen. Die Ventil-Begrenzungs- Ölkammer 38 befindet sich stets in Verbindung mit dem Hochdruckumlauf 22.
Die Zylinderröhre 7 weist, wie oben beschrieben, die Steueröffnung 33 und die zweite Steueröffnung 34 auf, und weist an ihrer rückwärtigen Seite eine Ölabgabeöffnung 43 auf, die durch den gemeinsamen Niederdruck- Ölweg 31C des Niederdruckumlaufs 31 mit einem Tank verbunden ist. Der schlagende Kolben 8 weist an seinem Abschnitt 88 mit großem Durchmesser eine Nut 44 auf, um die zweite Steueröffnung 34 in Verbindung mit der Öl- Abgabeöffnung 43 an der vorderen Bewegungslage des schlagenden Kolbens 8 zu verbringen. Der Hochdruckumlauf 22 und der Niederdrucklauf 31 sind mit einem Hochdruckspeicher 45 bzw. einem Niederdruckspeicher 46 versehen.
In der Schlagvorrichtung 4 steht, wenn sich das Umschaltventil 24 in einer vorderen Lage befindet, die Einspeisungs- und Abgabeöffnung 27 durch die Öleinspeisungsbohrung 40 in Verbindung mit der Öleinspeisungskammer 37. Dementsprechend stehen sowohl die hintere Ölkammer 21 als auch die vordere Ölkammer 20 in Verbindung mit dem Hochdruckumlauf 22. Da die Druckaufnahmefläche des schlagenden Kolbens 8 auf der Seite der hinteren Ölkammer 21 größer ist als die Druckaufnahmefläche auf der Seite der vorderen Ölkammer 20, wird der schlagende Kolben 8 nach vorne bewegt. Unter dieser Bedingung ist die Steueröffnung 33 zur Seite der vorderen Ölkammer 20 hin offen und die zweite Steueröffnung 34 ist von dem Abschnitt 8B mit großem Durchmesser des schlagenden Kolbens 8 versperrt. Als Ergebnis befindet sich die Ventil-Steuer-Ölkammer 39, die durch den Ventil-Steuerweg 32 in Verbindung mit der vorderen Ölkammer 20 steht, unter hohem Druck. Sowohl die Ventil-Begrenzungs-Ölkammer 38 als auch die Ventil-Steuer- Ölkammer 39 befinden sich somit unter hohem Druck. Da die Druckaufnahmefläche auf der Seite der Ventil-Steuer-Ölkammer 39 größer ist als die Druckaufnahmefläche auf der Seite der Ventil-Begrenzungs-Ölkammer 38, wird das Umschaltventil 24 in der vorderen Lage gehalten.
Wenn der Schlagkolben 8 nach vorne bewegt wird, dann wird die Steueröffnung 33 vom Abschnitt 8B mit großem Durchmesser des Schlagkolbens 8 verschlossen und die zweite Steueröffnung 34 wird durch die Nut 44 in Verbindung mit der Ölabgabeöffnung 43 gebracht. Somit befinden sich der Ventil-Steuerweg 32 und die Ventil-Steuer-Öl kammer 39 unter einem niedrigen Druck. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Ventil-Begrenzungs-Ölkammer 38 unter hohem Druck gehalten wird, das Umschaltventil 24 nach hinten bewegt. Wenn das Umschaltventil 24 nach hinten bewegt wird, wird die Öl- Speisebohrung 40 verschlossen und die Abgabe- und Speiseöffnung 27 werden durch die Ölabgabenut 41 in Verbindung mit der Niederdrucköffnung 28 gebracht. Somit wird die hintere Ölkammer 21 in Verbindung mit dem Niederdruckumlauf 31 gebracht. Der Schlagkolben 8, der nach vorwärts bewegt ist, schlägt gegen ein hinteres Ende der Schaftstange 3S und stoppt die Vorwärtsbewegung, und da sich die hintere Ölkammer 21 unter niedrigem Druck befindet, beginnt der Schlagkolben 8 eine Rückwärtsbewegung.
Wenn der Schlagkolben 8 rückwärts bewegt wird, dann ist die Steueröffnung 33 zur Seite der vorderen Ölkammer 20 hin offen und die zweite Steueröffnung 34 ist vom Abschnitt 8B mit großem Durchmesser des Schlagkolbens 8 versperrt. Somit gelangt die Ventil-Steuer-Ölkammer 39, die durch den Ventil-Steuerweg 32 in Verbindung mit der vorderen Ölkammer 20 steht, wieder unter hohen Druck und das Umschaltventil 24 wird vorwärts bewegt. Wenn das Umschaltventil 24 nach vorne bewegt wird, wird die hintere Ölkammer 21 in Verbindung mit dem Hochdruckumlauf 22 gebracht und der Druck wird angehoben. Als Ergebnis wird der Schlagkolben 8, der durch Massenträgheit mit seiner Rückwärtsbewegung fortfährt, abgebremst und hält seine Bewegung an, und es beginnt wieder sein Zyklus der Vorwärtsbewegung Nachfolgend werden gleichartige Zyklen wiederholt.
Die Schlagvorrichtung 4 ist von den zwei Schlagblöcken 5 gebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, und der einzige Zylinderblock 6 erfaßt die beiden Zylinderröhren 7, wie vorangehend beschrieben. Dementsprechend ist es möglich, die Zylinderröhren 7 eng aneinander anzuordnen, und, verglichen mit dem Fall, in dem eine Vielzahl von Steinbohrern am Schieberahmen parallel zueinander angebracht wurden, ist der Stangenabstand in hohem Maße verringert, ohne daß es erforderlich wird, die Steinbohrer jeweils nach vorne und hinten zu versetzen und den Schieberahmen in der Richtung von vorne nach hinten zu verlängern. Als Ergebnis haben die Bohrspitzen 2 zur Bildung aufeinanderfolgender Bohrungen einen kleinen Durchmesser und der Energieverbrauch während der Bohrarbeit für aufeinanderfolgende Bohrungen ist gering. Da ferner der gemeinsame Hochdruck-Ölweg 22C und der gemeinsame Niederdruck-Ölweg 31C zum Einspeisen und Abgeben des Arbeitsströmungsmittels zu den beiden Zylinderröhren 7 hin und von diesen weg im Zylinderblock 6 ausgebildet sind, kann die Anzahl von Schläuchen, die mit der Schlagvorrichtung 4 verbunden sind, verringert werden. Somit ist die Verrohrungsarbeit einfach und es besteht nur eine geringe Befürchtung der Störung der Bohrarbeit durch Schläuche und der Beschädigung der Schläuche.
Ferner sind, wie in Fig. 8 gezeigt, in der Schlagvorrichtung 4 an der Vorderseite eines vorderen Kopfes 76 eine vordere Abdeckung 77, eine Stahlhalter 78, ein Schwenkkörper 79, ein Lagerhalter 80 und eine vordere Kappe 81 durch eine Durchgangsschraube 82 miteinander verbunden und festgelegt. Eine Schubbüchse 83 und ein Schubring 84 sind an der inneren Umfangsfläche der vorderen Abdeckung 77 angebracht, und der Stahlhalter 78 und der Schubring 84 begrenzen den Bewegungsbereich der Schaftstange 3S in den Richtungen nach vorne und hinten. Der Schwenkkörper 79 fördert Staubabgabe-Strömungsmittel in eine hohle Bohrung 85. Eine vordere Büchse 86 ist an der inneren Umfangsfläche des Lagerhalters 80 angebracht, um die eingeführte Schaftstange 3S drehbar zu halten.
Ein Schubring 87 und eine Hülse 88 sind am vorderen Endabschnitt der vorderen Kappe 81 angebracht, und eine Feder 90 zum Verschieben des Adapters 15 der Stange 3 nach vorne durch die Hülse 88 ist zwischen dem Lagerhalter 80 und dem Schubring 87 vorgesehen. Der äußere Durchmesser der Feder 9 ist im wesentlichen gleich dem der Stange 3 und des Adapters 15, und die Größe der Schlagvorrichtung 4 ist nicht groß ausgebildet. Somit besteht kein Erfordernis, den Stangenabstand zu vergrößern. In dieser Hinsicht weist der Innenumfang einer Vorderkante der vorderen Kappe 81 einen kleinen Durchmesser auf und ein äußerer Umfang einer rückseitigen Endkappe der Hülse 88 hat einen großen Durchmesser, um das Herausrutschen in Vorwärtsrichtung zu verhindern.
Zum Zeitpunkt des Bohrvorganges wird, da der vorwärts gerichtete Schub auf die Schlagvorrichtung 4 aufgebracht wird, wenn die Bohrspitze 2, die am vorderen Ende angeordnet ist, das Gestein erreicht hat, die Feder 90 federnd zusammengedrückt und das hintere Ende der Schaftstange 3S ist an einem Schlagpunkt B angeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt. Somit wird auf die Schaftstange 3S durch eine Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 8 geschlagen.
Wenn die Bohrspitze 2 das Gestein nicht erreicht hat, wird die Stange 3 von der Feder 90 nach vorne geschoben und das hintere Ende der Schaftstange 3S ist in einer Lage vor dem Schlag B gehalten. Als Ergebnis wird selbst dann, wenn der Schlagkolben 8 nach vorne bewegt wird, nicht auf die Schaftstange 3S aufgeschlagen, und dann wird, da der Schlagkolben 8 sich rückwärts zu bewegen beginnt, der Leerschlag verhindert.
Abänderungen können an den Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden, ohne daß man den Umfang der Erfindung, der in den Ansprüchen umrissen ist, verläßt. Beispielsweise bedeutet die Bezugnahme auf eine "Zylinderröhre" nicht notwendigerweise, daß die Zylinderröhren nur kreisförmig sein können (mit kreisförmigen Querschnitten), sondern sie betreffen im allgemeine eine Kolben-Zylinder-Anordnung. Demzufolge kann auch ein quadratischer oder fünfeckiger Querschnitt konzipiert werden.

Claims

1. Bohrlochvorrichtung (1) für aufeinanderfolgende Bohrungen, mit:

einer Mehrzahl von Stangen (3), an deren vorderen Enden jeweils Bohrspitzen (2) angebracht sind, wobei die Mehrzahl von Stangen (3) parallel so zueinander angeordnet sind, daß benachbarte Bohrspitzen (2) nach vorne und hinten zueinander um einen vorbestimmten Abstand versetzt sind; und

einer Schlagvorrichtung (4), die betrieblich mit jeder der Mehrzahl von Stangen (3) verbunden ist, wobei die Schlagvorrichtung (4) einen Schlagblock (5) aufweist und der Schlagblock (5) die folgenden Merkmale aufweist:

einen einzigen Zylinderblock (6), der in seinem Inneren eine Zylinderröhre (7) aufnimmt;

einen Schlagkolben (8), der verschieblich passend in der Zylinderröhre (7) sitzt; und

eine Quelle für Druckströmungsmittel zum Antreiben des Schlagkolbens (8);

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

die Schlagvorrichtung (4) umfaßt den einzigen Zylinderblock (6), der in seinem Inneren eine Mehrzahl der Zylinderröhren (7) aufnimmt;

eine Mehrzahl von Schlagkolben (8), die jeweils in die Zylinderröhren (7) verschieblich passend eingesetzt sind;

einen gemeinsamen Hochdruck-Strömungsmittelweg (22C) und einen gemeinsamen Niederdruck-Strömungsmittelweg (31C) zum Einspeisen bzw. Abgeben eines Arbeitsströmungsmittels in jedes Paar der Mehrzahl von Zylinderröhren (7) und von diesen; und

ein Umschaltventil (9) zum Umschalten eines Strömungsmittelweges von der Druck-Strömungsmittelquelle zu jedem der Schlagkolben (8) durch den gemeinsamen Hochdruck-Strömungsmittelweg (22C) und den gemeinsamen Niederdruck-Strömungsmittelweg (31C), um zwischen einer Vorwärtsbewegung und einer Rückwärtsbewegung eines jeden Schlagkolbens (8) umzuschalten.

2. Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen nach Anspruch 1, worin die Schlagvorrichtung eine Mehrzahl von Schlagblöcken (5) umfaßt.

3. Bohrlochvorrichtung für aufeinanderfolgende Bohrungen nach Anspruch 1, worin

die Schlagvorrichtung (4) ferner folgende Merkmale aufweist:

eine Mehrzahl von Schaftstangen (3), die mit den hinteren Enden der Stangen (3) durch Adapter (15) verbunden sind, und einen Lagerhalter (80), der an der Schlagvorrichtung (4) befestigt ist, um jede der Schaftstangen in bezug auf die Schlagvorrichtung drehbar zu halten, und

eine Leerschlag-Verhinderungsvorrichtung, mit:

einer Feder (90), die zwischen dem Lagerhalter (80) und jedem Adapter (15) angeordnet ist, um jede Stange (3) so nach vorne zu schieben, daß, wenn nicht jede Stange Gestein erreicht hat, ein hinteres Ende eines jeden Schaftes (3S) in einer Lage vor einem Schlagpunkt (B) gehalten wird, um das Aufschlagen durch den genannten Schlagkolben selbst dann zu verhindern, wenn sich der Schlagkolben vorwärts bewegt.