Die im Bergbau vorkommenden Schächte, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betoniert werden sollen, haben eine Tiefe von beispielsweise 500 m und mehr. Wenn der Beton in dem Fallrohr unkontrolliert abstürzt, besteht die Gefahr einer Entmischung und einer Stopferbildung. Dies gilt vor allem auch dann, wenn innerhalb des Fallrohrs Umlenkungen vorgesehen sind. Die rein gravimetrische Ausbringung des Betons ist bei so tiefen Schächten mit einem hohen Verschleiß verbunden, selbst wenn entlang der Fallstrecke mehrere Sperrschieber vorgesehen werden, die periodisch ge- schaltet werden. Im übrigen sind die zur Verfügung stehenden Sperrschieber wegen des hohen Schaltverschleißes durch den abrasiven Beton und der Vielzahl der notwendigen Schaltvorgänge für einen zuverlässigen Einsatz nicht verwendbar.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Betonieren von tiefen, vertikalen Schächten zu entwickeln, womit ein zuverlässiger und entmischungsfreier Transport des Betons zu den Applikationsstellen bei größtmöglicher Betriebssicherheit ge- währleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1,9 und 18 an- gegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestal-

tungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängi- gen Ansprüchen.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der verfahrensmäßige Gedanke zu- grunde, daß der Beton am ausgangsseitigen Ende des Failrohrs portions- weise aus der nachrückenden Betonsäule entnommen, von der Betonsäule abgetrennt und dabei drucklos gestellt und sodann der Applikationsstelle zugeführt wird. Um dies zu erreichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausge- staltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Betonsäule am ausgangssei- tigen Ende des Fallrohrs in einen Zylinder geleitet und dort von einem unter Vergrößerung des Zylindervolumens zurückweichenden Kolben abgestützt wird, daß der Zylinderinhalt nach Erreichen einer Kolbenendlage von der übrigen Betonsäule abgetrennt und danach vorzugsweise unter Vorschub des Kolbens aus dem Zylinder unmittelbar oder mittelbar zur Applikations- stelle ausgetragen wird. Beim mittelbaren Austrag wird der Beton zweckmä- ßig in einen Pufferbehälter geleitet und von dort der Applikationsstelle zuge- führt. Der drucklos gestellte Beton wird vorteilhafterweise über eine weitere Fallstrecke, die kürzer als die Betonsäule ist und beispielsweise durch einen Verteilerschlauch gebildet sein kann, der Applikationsstelle zugeleitet.

Technisch gesehen handelt es sich bei der beschriebenen Zylinderanord- nung um eine Dekompressionspumpe, die eingangsseitig mit der unter Druck stehenden nachrückenden Betonsäule beaufschlagt ist, in der der Beton portionsweise drucklos gestellt wird und sodann der Applikationsstelle zugeführt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die nachrük- kende Betonsäule am austrittsseitigen Ende des Fallrohrs in den nach oben weisenden, nach unten offenen Zylinder umgeleitet, während die von der Betonsäule abgetrennten Betonportionen vom Zylinder aus nach unten aus- getragen werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die nachrückende Betonsäule am austrittsseitigen Ende des Fallrohrs abwech- selnd in zwei getrennte Zylinder eingeleitet wird und von diesen im Gegen- takt portioniert und drucklos gegebenenfalls über den Pufferbehälter zur Ap- plikationsstelle ausgetragen wird.

Anfänglich muß das Fallrohr so mit Beton gefüllt werden, daß es zu keiner Entmischung und zu keiner Zerstörung entlang der Fallstrecke kommt. Um dies zu erreichen, wird das Fallrohr zunächst mit Füllwasser gefüllt, bevor der Beton unter Zwischenlage mindestens eines Dichtelements in das Fall- rohr eingeleitet wird. Das sodann austrittsseitig anfallende Füllwasser wird über ein am unteren Ende des Fallrohrs angeschlossenes und mit diesem kommunizierendes Rücklaufrohr vorzugsweise kleineren Durchmessers un- ter der Einwirkung der nachgeführten Betonsäule nach oben gefördert oder in den Schacht hinein verworfen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Anordnung zum Betonieren von tiefen, vertikalen Schächten vorgesehen, die eine übertage angeordnete Füllpumpe und ein an die Füllpumpe angeschlosse- nes Fallrohr aufweist, wobei das austrittsseitige Ende des Fallrohrs an eine druckdichte Dekompressionspumpe anschließbar ist, deren Auslaß mit der Applikationsstelle verbindbar ist. Vorteilhafterweise ist an den Auslaß ein zur Applikationsstelle führender, von Hand bewegbarer Verteilerschlauch an- schließbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Dekom- pressionspumpe eine eintrittsseitig mit dem Fallrohr verbindbare Rohrweiche auf, die austrittsseitig abwechselnd an einen von zwei Zylindern druckdicht anschließbar ist, von denen der jeweils andere Zylinder vorzugsweise über einen gemeinsamen Pufferbehälter in eine Auslaßleitung mündet, wobei in

den Zylindern im Gegentakt hin-und herverschiebbare Kolben angeordnet sind. Die Rohrweiche ist im Pufferbehälter unter den nach unten offenen Zy- lindern angeordnet und weist austrittsseitig in Richtung Zylinderöffnungen nach oben. Andererseits weist die beispielsweise als Verteilerschlauch aus- gebildete Anschlußleitung von der Dekompressionspumpe aus nach unten, so daß der drucklos gestellte Beton unter der Einwirkung der Schwerkraft zur Applikationsstelle gefördert werden kann. Um Wartungsarbeiten an der De- kompressionspumpe ausführen zu können, ohne die Betonsäule aus dem Fallrohr zu entfernen, ist in dem Fallrohr vor der Dekompressionspumpe ein Sperrschieber angeordnet.

Weiter ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an der tief- sten Stelle des Fallrohrs vor der Dekompressionspumpe eine mit dem Fall- rohr kommunizierende absperrbare Rücklaufleitung vorzugsweise mit kleine- rem Querschnitt als das Fallrohr angeschlossen. Die Rücklaufleitung dient dazu, das vor dem Befüllen des Fallrohrs mit Beton eingefüllte Wasser unter der Einwirkung der nachrückenden Betonsäule nach oben aus dem Schacht herauszuführen. Die Wasserrückführung erfolgt dabei nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Dekompressionspumpe zur Förde- rung von druckbelasteten Dickstoffen insbesondere von Beton zu einer Ap- plikationsstelle, insbesondere für den Einsatz in einer Betonieranordnung der vorbeschriebenen Art. Die Dekompressionspumpe weist erfindungsgemäß eine einseitig mit dem druckbelasteten Dickstoff beaufschlagte Rohrweiche auf, die austrittsseitig abwechselnd an einen von zwei Zylindern druckdicht anschließbar ist, von denen der jeweils andere Zylinder vorzugsweise über einen gemeinsamen Pufferbehälter in einen Auslaß mündet, und wobei in den Zylindern zwei in Gegentakt hin-und herverschiebbare Kolben angeord- net sind. Der Pufferbehälter weist zweckmäßig einen bodenseitigen, vor- zugsweise nach unten weisenden Auslaßstutzen auf, an den ein Verteiler-

schlauch anschließbar ist. Weiter ist er zweckmäßig mit einer druckdicht ver- schließbaren Wartungsöffnung versehen.

Mit vorstehenden Maßnahmen wird gewährleistet, daß die über die Beton- säule erzeugten Drücke in jeder Tiefe des Schachtes beherrscht werden können und der Betoneinbau problemlos erfolgt. Vorteilhafterweise ist zu diesem Zweck eine Steuerungseinrichtung zur synchronen Ansteuerung der Füllpumpe und der Dekompressionspumpe vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen Schacht mit einer Schachtbetonieran- lage ; Fig. 2 einen Ausschnitt X aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung ; Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 mit der Dekompressi- onspumpe in teilweise geschnittener Darstellung.

Die in Zeichnung dargestellte Anordnung ist zum Betonieren der Schacht- wände 10 eines Schachts 12 mit einer Tiefe von z. B. 500 m und mehr be- stimmt. Der Beton wird von den verschiedenen Plattformen 14 aus, die über eine Leiter 16 erreichbar sind, mit einem von Hand geführten Verteiler- schlauch 18 in freiem Fall in die vormontierten Schalungen 20, die am Boden 22 geschlossen sind, eingebracht. Das Ausbringen des Betons über den Verteilerschlauch 18 erfolgt durch den Auslaß 24 einer Dekompressi- onspumpe 26, die an ihrem Einlaß 28 an ein Fallrohr 30 angeschlossen ist.

Das Fallrohr 30 führt von übertage (Oberkante 31 des Schachts 12) im we- sentlichen senkrecht an einer der Schachtwände 10 nach unten und ist auf der Höhe der Unterkante der Dekompressionspumpe 26 zu dieser hin abge-

bogen. Das Fallrohr 30 wird einlaßseitig über eine Füllpumpe 32 mit Beton beschickt, so daß sich im Fallrohr 30 eine Betonsäule bildet, die am Ende des Fallrohrs 30 unter hohem Druck am Einlaß 28 der Dekompressionspum- pe ansteht.

Die Dekompressionspumpe 26 umfaßt eine als S-Rohr ausgebildete Rohr- weiche 34, die in einem Pufferbehälter 36 um eine zur Einlaßöffnung 28 konzentrische vertikale Achse 38 mit Hilfe eines Hydraulikantriebs 40 schwenkbar gelagert ist. An der Oberseite des Pufferbehälters 36 sind zwei Förderzylinder 42 senkrecht angeordnet, die mit ihren nach unten weisende Öffnungen 44 in den Pufferbehälter 36 münden und deren nicht dargestellte Kolben mit Hilfe jeweils eines Hydrozylinders 46, deren Kolben stangenseitig durch einen Wasserkasten 47 hindurch, im Gegentakt antreibbar sind. Die Rohrweiche 34 wird über den Hydraulikantrieb 40 synchron mit den Hydro- zylindern 46 angetrieben, so daß die Austrittsöffnung 48 der Rohrweiche 44 abwechselnd vor eine der Zylinderöffnungen gelangt, während die jeweils andere Zylinderöffnung 44 frei nach unten in den Pufferbehälter weist. Das Hydraulikaggregat 54 zur Speisung des Hydraulikantriebs 40 und der Hydro- zylinder 46 befindet sich auf einer der Plattformen 14 in der Nähe der De- kompressionspumpe 26. Die Rohrweiche 34 wird jeweils bei nach unten ge- fahrenem Kolben in einem der Zylinder 42 vor die betreffende Zylinderöff- nung 44 geschaltet, so daß sich die unter Druck stehende Betonsäule durch die Rohrweiche 34 hindurch gegen den betreffenden Kolben abstützt. Beim Rückzug des Kolbens dringt die nachrückende Betonsäule in den betreffen- den Zylinder 42 ein, bis der Kolben seine obere Endlage erreicht. Sodann wird die Rohrweiche zum anderen Zylinder umgeschaltet, dessen Kolben in seiner unteren Endiage befindet. Gleichzeitig wird der erste Zylinder zum Pufferbehälter 46 hin geöffnet, so daß die darin befindliche Betonportion über den im Pufferbehälter 46 herrschenden Atmosphärendruck druckfrei gestellt wird und bei Vorschub des betreffenden Kolbens in den Pufferbe- hälter 36 gelangt. Vom Pufferbehälter 36 aus fällt der Beton durch den Aus-

laß 24 in den Verteilerschlauch 18 und wird von dort aus im freien Fall zur Applikationsstelle in den Schalungen 20 geleitet.

Der Pufferbehälter 36 ist mit einem seitlichen Deckel 50 versehen, der zu Wartungszwecken geöffnet werden kann. Zuvor wird das Fallrohr 30 zweck- mäßig durch einen Schieber 52 gesperrt, um die Rohrweiche 34 druckfrei zu stellen.

Um das Fallrohr 30 zerstörungsfrei befüllen zu können, ist zusätzlich eine Wasserleitung 56 vorgesehen, die im Bereich des Schiebers 42 und im unte- ren Bogenbereich des Fallrohrs 30 mit dem Fallrohr 30 kommuniziert. Zu- nächst wird bei geschlossenem Schieber 52 das Fallrohr 30 über die Was- serleitung 56 bis oben hin gefüllt. Sodann wird bei noch geschlossenem Schieber 52 über die Füllpumpe 32 unter Zwischenlage mindestens eines Dichtelements Beton in das Fallrohr 30 eingefüllt und das dort befindliche Wasser über die Leitung 56 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röh- ren nach oben verdrängt. Sobald die Betonsäule in der Nähe des Schiebers 52 angelangt ist, wird dieser geöffnet, so daß das im unteren Bereich befind- liche Wasser über die nachrückende Betonsäule über den unteren Abschnitt der Wasserleitung 56 verdrängt werden kann und die Betonsäule schließlich über den Pumpeneinlaß 28 in die Rohrweiche 34 eindringt. Hierzu muß dann die Dekompressionspumpe 26 über den Hydraulikantrieb 40 und die Hydro- zylinder 46 in Gang gesetzt werden.

Die Reinigung der Anlage erfolgt über eine Wassersäule, die von übertage aus unter Zwischenlage eines Reinigungsmolches bei abgeschalteter Füll- pumpe 32 in das Fallrohr eingebracht wird. Es reichen dazu etwa 20 m Was- sersäule, die bei fortgesetztem Betrieb der Dekompressionspumpe 26 all- mählich bis in den Pufferbehälter 36 hinein nachrückt.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten : Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Betonieren von vertikalen Schächten mit einer Tiefe von z. B. 500 m und mehr. Der Beton wird dort über eine in einem Fallrohr 30 befindliche Betonsäule zu einer tieferliegenden Applikati- onsstelle 20 gefördert. Um ein entmischungs-und zerstörungsfreies Betonie- ren zu gewährleisten, wird der Beton am ausgangsseitigen Ende des Fall- rohrs 30 portionsweise aus der nachrückenden Betonsäule entnommen, von der Betonsäule abgetrennt und dabei drucklos gestellt und sodann der Ap- plikationsstelle zugeführt.