AT13292U1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden von Bohrlöchern und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden von Bohrlöchern und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch Download PDF

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AT13292U1
AT13292U1 ATGM285/2012U AT2852012U AT13292U1 AT 13292 U1 AT13292 U1 AT 13292U1 AT 2852012 U AT2852012 U AT 2852012U AT 13292 U1 AT13292 U1 AT 13292U1
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AT
Austria
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tube
beginner
anchoring element
borehole
region
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ATGM285/2012U
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Karl Boehm
Walter Dipl Ing Karpellus
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Dywidag Systems Int Gmbh
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Abstract

Bei einem Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch wird durch eine an einem Bohrgestänge (4) gelagerte Bohrkrone (2) ein Bohrloch ausgebildet, sowie ein das Bohrgestänge (4) umgebendes, an einer von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone (2) angeordnetes Anfängerrohr (3) gleichzeitig mit der Bohrkrone (2) in das Bohrloch eingebracht wird, wobei ein einen Längsschlitz (8) aufweisendes Verankerungselement (9) nach dem Fertigstellen des Bohrlochs durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung aufgeweitet wird, wobei ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs (3) größeren Durchmesser (5) aufweisender Bereich des Anfängerrohrs (3) in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers (7) des Anfängerrohrs (3) angeordnetes, einen Längsschlitz (8) aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) zurückgezogen wird, sowie eine Vorrichtung hierfür.

Description

österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch, wobei durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone ein Bohrloch ausgebildet wird, sowie ein das Bohrgestänge umgebendes, an einer von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone angeordnetes Anfängerrohr gleichzeitig mit der Bohrkrone in das Bohrloch eingebracht wird, wobei ein einen Längsschlitz aufweisendes Verankerungselement nach dem Fertigstellen des Bohrlochs durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung aufgeweitet wird, sowie eine Vorrichtung zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone ausgebildeten Bohrloch, wobei ein das Bohrgestänge umgebendes, an der von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone angeordnetes Anfängerrohr sowie ein einen Längsschlitz aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement vorgesehen ist.
[0002] Verfahren und Vorrichtungen zum Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial sind in den unterschiedlichsten Ausbildungen seit langer Zeit bekannt, ebenso wie entsprechende Verfahren und Vorrichtungen, um nach Ausbildung eines Lochs in den genannten Materialien einen Anker bzw. eine Verankerung darin festzulegen.
[0003] Die nach Fertigstellen einer Bohrung auszubildende Verankerung kann hiebei durch entgegen der Bohrvortriebsrichtung in das Boden- bzw. Gesteinsmaterial einzubringende, keilförmige Spreizelemente erfolgen, wobei die Verankerung hiebei insbesondere durch ein Zurückziehen des Bohrgestänges entgegen der Bohrvortriebsrichtung durchgeführt wird, bei welchem Zurückziehen diese Spreizelemente aufgespreizt werden und durch die Zugbewegung bis zu einer gewissen Tiefe in das umgebende Boden- bzw. Gesteinsmaterial eindringen.
[0004] Eine derartige Verankerung ist beispielsweise in der WO 2006/125242A1 beschrieben, in welcher die keilförmigen, entgegen der Bohrvortriebsrichtung orientierten Spreizelemente nach Fertigstellen des Bohrlochs in die Wand des Bohrlochs durch ein Zurückziehen des Bohrgestänges und ein Beaufschlagen der keilförmigen Elemente durch ein Beaufschlagungselement bzw. ein Auflaufen der keilförmigen Elemente auf einen Anschlag aufgeweitet werden und in die Bohrlochwandung eindringen. Nachteilig bei derartigen Vorrichtungen ist die Tatsache, dass die Spreizelemente ebenso wie die Aufweitvorrichtung unmittelbar an einem Bohrgestänge angeordnet sind, welches Bohrgestänge in Richtung zur Bohrlochwandung keinerlei Möglichkeit eines Schutzes vor eindringendem Gestein aufweist, so dass im ungünstigsten Fall durch ein Verlegen der Aufspreizvorrichtung durch hereinbrechendes Gesteinsmaterial die Vorrichtung gegebenenfalls sogar unwirksam werden kann.
[0005] Eine andere Art einer Verankerungsvorrichtung, in welcher jedoch die Aufspreizelemente einen Teil eines ein Bohrgestänge umgebenden, im Wesentlichen rohrförmigen Elements ausbilden, ist in der WO 2008/154669 beschrieben, wobei auch bei dieser Vorrichtung die Verankerung durch ein Zurückziehen des Bohrgestänges und ein Beaufschlagen des Aufspreizelements und ein Eindringen des Aufspreizelements in die Bohrlochwandung erzielt wird. Auch diese Vorrichtung ist relativ komplex und sie ist vor allem nicht dagegen gesichert, dass die Aufspreizelemente nicht während eines Bohrvortriebs beschädigt oder gar unbrauchbar werden und im Falle eines Einsatzes nicht mehr zuverlässig in die Bohrlochwandung eindringen können.
[0006] Eine vollständig andere Art der Ausbildung einer Verankerung ist durch sogenannte mitgezogene, rohrförmige Verankerungselemente gegeben, wie sie beispielsweise in der DE-PS 312 08 09 beschrieben sind, welche entweder eine von einer Kreisform abweichende Außenkontur aufweisen, welche Außenkontur durch Einbringen eines Aufweitelements soweit aufgeweitet werden kann, bis der Außenumfang des Verankerungselements in Anlage an die Bohrlochwandung gelangt. Nachteilig bei dieser bekannten Verankerungsvorrichtung ist, dass insbesondere dann, wenn in dem Verankerungselement ein Schlitz oder eine Ausnehmung 1 /16 österreichisches Patentamt AT 13 292 Ul 2013-10-15 vorgesehen ist, das hereinbrechende Gesteins- oder Erdmaterial in das Innere des Verankerungselements eindringen und zu Beschädigungen bzw. einem Verlegen des Querschnitts zwischen dem Bohrgestänge und dem Verankerungselement führen kann, so dass entweder der Bohrfortschritt, beispielsweise das Einbringen von Spülfluid, welches zum Kühlen des Bohrkopfs erforderlich ist, durch ein derartiges Eindringen des Gesteinsmaterials behindert ist, oder aber, dass nach Ausbilden einer Verankerung eine derartige Verankerung nicht mehr gelöst werden kann, sollte es sich heraussteilen, dass der für die Ausbildung der Verankerung gewählte Ort aufgrund ungünstiger Boden- oder Gesteinsverhältnisse für einen ausreichenden Halt des gesetzten Ankers nicht geeignet ist.
[0007] Ein weiterer Nachteil bekannter Verankerungen liegt darin, dass sie häufig aus in das umgebende Gesteinsmaterial eindringenden Vorrichtungen ausgebildet sind und insbesondere dann, wenn das umgebende Gesteinsmaterial lockeres bzw. "weniger festes Gesteins- oder Erdmaterial" darstellt, die gebildete Verankerung eine ausreichende Last nicht aufnehmen kann und im ungünstigsten Fall wiederum ausgerissen werden kann.
[0008] Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welchem (welcher) es gelingt, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere ein einfaches und gegen Störungen bzw. Beschädigungen unempfindliches Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welchem (welcher) es gelingt, eine mechanisch beaufschlagte Verankerung in sämtlichen Boden-, Erd- oder Gesteinsformationen, insbesondere in weniger festem, lockerem oder brüchigem Gestein oder bei Vorhandensein von Wasseradern, sicher und zuverlässig auszubilden, und welche Verankerung insbesondere im Bohrlochtiefsten aufgeweitet und verankert wird.
[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs größeren Durchmesser aufweisender Bereich des Anfängerrohrs in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers des Anfängerrohrs angeordnetes, einen Längsschlitz aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement zurückgezogen wird. Indem ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs größeren Durchmesser aufweisender Bereich des Anfängerrohrs in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers des Anfängerrohrs angeordneten, einen Längsschlitz aufweisendes Verankerungselement zurückgezogen wird, gelingt einerseits eine besonders einfache Aufweitung des Verankerungselements durch ausschließliches Ziehen des Anfängerrohrs entgegen der Bohrvortriebsrichtung, ohne dass die Ausführung von Drehbewegungen zum Aufweiten des Verankerungselements erforderlich wäre und andererseits ist bei einer derartigen Verfahrenführung die Verankerung reversibel, d.h., sollte sich nach Setzen eines Ankers heraussteilen, dass dieser nicht die vorgesehene Prüflast für ein sicheres Spannen des Ankers zur Verfügung stellt, wird, indem das Bohren, insbesondere das drehende und/oder schlagende Bohren wieder aufgenommen wird, erreicht, dass der Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs wiederum, aus dem einen Längsschlitz aufweisenden Verankerungselement herausgetrieben wird und auf das hülsenförmige Verankerungselement in seine ursprüngliche Lage zurückgezwungen wird, so dass ohne Beschädigung irgendwelcher Bauteile das Bohrloch weiter vertieft werden kann. Eine derartige reversible Festlegung ist insbesondere auch bei sogenannten Ortsbrustankern von Vorteil, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem jeweiligen Nachnehmen der Ortsbrust bzw. des Bohrlochtiefsten gelöst und wiederum um einen Vortriebsabschnitt weiter in Vortriebsrichtung erneut festgelegt werden können. Durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung und aufgrund der speziellen Ausbildung des Verankerungselements als hülsenförmiges Verankerungselement, welches keinerlei nach außen gerichtete Fortsätze bzw. in das Boden-, Erd- oder Gesteinsmaterial eingreifende Dornen aufweist, ist es möglich, eine ausschließlich durch Ausüben eines radial nach außen gerichteten Drucks des Verankerungselements auf das umgebende Gebirge eine stabile und sichere Verankerung zu erzielen. Mit dieser Vorgangsweise ist es weiterhin möglich, Anker in jedem beliebigen Gestein zu setzen, da aufgrund der radialen Druckbeanspruchung des umgebenden Gesteins die Gefahr eines Ausbrechens des Ankers deutlich herabgesetzt ist und die gewünschte Prüflast, insbesondere mit deutlich verkürzten Ankerlängen 2/16 österreichisches Patentamt AT 13 292 Ul 2013-10-15 erzielbar ist.
[0010] Unter dem Begriff "Bohrgestänge" werden sämtliche Elemente, welche zum Einbringen einer Bohrkrone in ein Bohrloch verwendbar sind, wie Bohrgestänge, Anker, Kombinationen aus Bohrgestänge und Adaptern zum lösbaren Festlegen des Gestänges an einer Bohrkrone und dgl. , verstanden.
[0011] Um ein Verkeilen des hülsenförmigen Verankerungselements auf dem Anfängerrohr mit Sicherheit hintanzuhalten, ist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt so weitergebildet, dass das wenigstens eine Verankerungselement durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung und ein Gleiten des Verankerungselements auf eine kegelstumpfförmige Gleitfläche des Anfängerrohrs aufgeweitet wird. Dadurch, dass das Verankerungselement auf einer kegelstumpfförmigen Gleitfläche des Anfängerrohrs aufgeweitet wird, wird einerseits eine sukzessive und gleichmäßige Aufweitung des Verankerungselements erzielt, während welcher immer ein keilförmiger Formschluss zwischen dem Verankerungselement und dem Gebirge aufrecht erhalten wird und somit gleichzeitig ein sukzessiver Anstieg der radial nach außen wirkenden Kraft auf das Gebirge, so dass bereits während des Zurückziehens des Anfängerrohrs überprüft werden kann, ob bzw. wann die erforderlichen Prüflast für einen sicheren Sitz des Ankers erreicht wird und somit jede unbrauchbare Position des Ankers, d.h. ein zu geringes oder zu festes Spannen des Ankers bis zu seinem Ausreißen mit Sicherheit hintangehalten wird.
[0012] Je nach beabsichtigtem Einsatzzweck der Verankerung gelingt es gemäß der vorliegenden Erfindung, das Aufweiten des Verankerungselements mittels verschiedener Verfahrensführungen zu erreichen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Verfahren so geführt, dass das Anfängerrohr durch Zurückziehen des Bohrgestänges in das Verankerungselement gezogen wird. Bei dieser Verfahrensführung wird das Zurückziehen des Anfängerrohrs mit dem Bohrgestänge und mit der mit dem Bohrgestänge verbundenen Bohrkrone unmittelbar nach Beendigung des Bohrvorgangs vorgenommen. Eine derartige Verfahrensführung ist nicht nur extrem einfach, sondern ermöglicht es auch, den Bohrvorgang und Verankerungsvorgangs reversibel zu gestalten, d.h., sollte es sich im Zuge der Überprüfung der Prüflast des Ankers ergeben, dass diese zu niedrig ist, beispielsweise aufgrund eines weniger festen bzw. lockeren Gebirgsbereichs, in welchem der Anker gesetzt ist, kann durch einfaches Weiterbohren das Verankerungselement wieder in seine ursprüngliche Position zurückgeschoben werden, wo es sich wiederum an den kleineren Durchmesser des Anfängerrohrs aufgrund seiner rücksteilfähigen Ausbildung anpasst, so dass der Bohrvorgang ohne Behinderung weitergeführt werden kann. Nach Beendigung des neuerlichen Bohrvorgangs kann ein neuerliches Aufweiten des Verankerungselements vorgenommen werden.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann eine zusätzliche Verankerung dadurch erzielt werden, dass beim Zurückziehen der Bohrkrone ein an die Bohrkrone anschließender Endbereich des Anfängerrohrs in Richtung zur Bohrlochwandung aufgeweitet wird. Wenn nach Beendigung des Bohrvorgangs das Bohrgestänge gemeinsam mit der Bohrkrone und dem Anfängerrohr zurückgezogen wird, wird das Verankerungselement sukzessive über den Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs geschoben und nach Erreichen des maximalen Spannwegs, d.h. wenn das gesamte Verankerungselement über einen Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs geschoben wurde, kann eine zusätzlich Verankerung dadurch erzielt werden, das die in Richtung zum Bohrlochmund gerichtete Kraft aufrecht erhalten wird, bis sich der oberste zum Bohrlochtiefsten gerichtete Rand des Anfängerrohrs in Richtung zur Bohrlochwandung ausstülpt und somit eine weitere Verankerung bzw. ein weiterer Halt an der Bohrlochwandung ausgebildet wird.
[0014] Um die auf das Anfängerrohr im Zuge der Aufweitung des Verankerungselements wirkenden Reibungskräfte so klein als möglich zu halten, ist die Erfindung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung so ausgebildet, dass das wenigstens eine Verankerungselement über einen O-Ring auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche des Anfängerrohrs gleitet, bzw. wie dies ebenfalls einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entspricht, dass das wenigs- 3/16 österreichisches Patentamt AT 13 292 U1 2013-10-15 tens eine Verankerungselement über einen offenen Kugellagerkäfig auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche des Anfängerrohrs gleitet.
[0015] Mit derartigen Ausbildungen gelingt es nicht nur, die Reibungskräfte so weit herabzusetzen, dass eine glatte und zuverlässige Aufweitung des Verankerungselements über dem Anfängerrohr gewährleistet wird, sondern es kann bei einer derartigen Verfahrensführung zusätzlich die Materialwahl des Verankerungselements dahingehend verändert werden, dass beispielsweise eine (geschlitzte) Kunststoffhülse, welche neben ökonomischen Vorteilen auch Vorteile in Bezug auf das Gewicht des einzubringenden Elements, die einfache Formbarkeit und dgl. aufweist, angewandt wird.
[0016] Für eine Erleichterung des Gleitens des Verankerungselements auf der kegelstumpfförmigen Gleitfläche des Anfängerrohrs ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung so weitergebildet, dass an dem dem Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche ein O-Ring angeordnet ist, bzw. gemäß einer anderen bevorzugten Variante dass an dem dem Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche ein offener Kugellagerkäfig angeordnet ist.
[0017] Mit einer derartigen Vorrichtung gelingt es nicht nur, das Gleiten bzw. Aufweiten des Verankerungselements zu erleichtern, sondern wenn ein Hilfsmittel zum Gleiten, wie ein O-Ring oder ein offenes Kugellager herangezogen wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung sogar das Verankerungselement als Kunststoffhülse ausgebildet werden, da in diesem Fall die radialen Kräfte so vollständig durch das Anfängerrohr aufgenommen werden können, dass ein zerstörungsfreies Gleiten des Verankerungselements auf dem Anfängerelement gewährleistet werden kann.
[0018] Indem, wie dies einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt wird, dass das Anfängerrohr durch ein an einem im Inneren des Anfängerrohrs festgelegtes Zugteil angreifendes Zugelement, insbesondere einen Litzenanker in das Verankerungselement gezogen wird, kann, nachdem das Bohrgestänge von der Bohrkrone gelöst wurde, ein beliebiges für den jeweiligen Einsatzzweck geeignetes Verankerungselement eingesetzt werden, wie beispielsweise durch einen Litzenanker oder dgl., und mit diesem die Verankerung ausgebildet werden.
[0019] Eine derartige Verfahrensführung wird jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung nur dann zum Einsatz gelangen, wenn ein neuerliches Bohren bzw. ein Weiterbohren aufgrund einer nicht ausreichend guten Verankerung jedenfalls ausgeschlossen ist.
[0020] Schließlich kann, wie dies einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt werden, dass das Anfängerrohr durch ein lösbar an einem dem bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich des Anfängerrohrs festgelegtes Zugglied zurückgezogen wird. Bei einer derartigen Verfahrensführung kann an das Anfängerrohr ein gesondertes Zugglied angelenkt werden, beispielsweise mittels einer Verschraubung oder eines Bajonettverschlusses und das Anfängerrohr unabhängig von dem Bohrgestänge und der Bohrkrone zurückgezogen werden. Eine derartige Verfahrensführung ist auch ergänzend zu den beiden vorgenannten Arten eines Zurückziehens ausführbar, wobei eine derartige Verfahrensführung einen weiteren Vorteil dahingehend aufweist, dass das Anfängerrohr nachträglich an dem Zugglied beispielsweise mit einem dünnwandigen Hüllrohr, einem mit Durchbrechungen ausgestatteten Drainagerohr oder dgl. versehen bzw. in Richtung zum Bohrlochmund verlängert werden kann.
[0021] Um ein reibungsloses Funktionieren des Aufweitens des Verankerungselements nach Beendigung des Bohrvorgangs sicherzustellen, ist das erfindungsgemäße Verfahren so weitergebildet, dass der Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs im Wesentlichen in Anlage an der Bohrlochwandung in das Bohrloch eingebracht wird und dass das während des Bohrvorgangs gebildete Bohrklein durch einen zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge ausgebildeten Ringraum abgefördert wird.
[0022] Weiterhin ist die vorliegende Erfindung so weitergebildet, dass das eine Mehrzahl, ins- 4/16 österreichisches Patentamt AT 13 292 Ul 2013-10-15 besondere wenigstens zwei Bereiche größeren Durchmessers aufweisende Anfängerrohr in eine entsprechende Anzahl von auf Bereichen kleineren Durchmessers angeordneten Verankerungselementen zurückgezogen wird. Mit einer derartigen Verfahrensführung gelingt beispielsweise eine sichere Verankerung in lockeres Gesteinsmaterial aufweisenden Böschungen.
[0023] Die Erfindung zielt weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ab, mit welcher eine gleichzeitig konstruktiv einfache und für jegliche Boden-bzw. Gesteinsverhältnisse geeignete Verankerung ausgebildet werden kann, wobei die Verankerung ausschließlich mechanisch aktivierbar und deaktivierbar ist.
[0024] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein einen Längsschlitz aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement in einem Bereich mit einem gegenüber benachbarten Bereichen des Anfängerrohrs kleineren Durchmesser angeordnet ist, und dass das hülsenförmige Verankerungselement in einer zurückgezogenen Position des Anfängerrohrs über einen Bereich größeren Durchmessers aufweitbar ist. Indem das wenigstens eine einen Längsschlitz aufweisende, hülsenförmige Verankerungselement in einem Bereich mit einem gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs kleineren Durchmesser angeordnet ist, gelingt es einerseits, eine Außenkontur des Anfängerrohrs zur Verfügung zu stellen, welche im Wesentlichen einen gleichbleibenden Außendurchmesser aufweist und somit im Wesentlichen reibungsfrei in ein durch eine Bohrkrone gebildetes Bohrloch eingebracht werden kann und indem weiterhin das hülsenförmige Verankerungselement in einer zurückgezogenen Position, insbesondere einer Position, in welcher das Anfängerrohr in Richtung zum Bohrlochmund gezogen ist, über einem Bereich größeren Durchmessers angeordnet ist, ist gleichzeitig eine sichere Verankerung durch das Aufweiten des hülsenförmigen Verankerungselements um den Bereich des Anfängerrohrs, welcher einen größeren Durchmesser aufweist, ausgebildet. Mit einer derartigen Vorrichtung wird bei Bewegung des Anfängerrohrs in Richtung zum Bohrlochmund die Reibung zwischen dem Verankerungselement und dem Gebirge immer größer als jene zwischen Anfängerrohr und Verankerungselement, weshalb das Anfängerrohr mit einem stetig größer werdenden Widerstand in das Verankerungselement gezogen wird und gleichzeitig die Verankerung immer stärker bzw. fester wird.
[0025] Als Anfängerrohr ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein rohrförmiges Element zu verstehen, welches abwechselnd Bereiche größeren und kleineren Durchmessers aufweist und dessen Wandstärke ausreichend ist, um ein hülsenförmiges Verankerungselement trotz der herrschenden großen Reibungswiderstände zerstörensfrei aufzuweiten. Insbesondere kann das mit einem Verankerungselement versehene Aufweitelement als "mechanisch aktivierbarer Totmann" bezeichnet werden, welches entweder aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist.
[0026] Um eine besonders sichere und insbesondere feste Verankerung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist die Erfindung dahingehend weitergebildet, dass das hülsenförmige Verankerungselement als rücksteilfähiges Spannelement ausgebildet ist. Hierbei wird das Verankerungselement so ausgebildet, dass es in seinem entlasteten Zustand, d.h. vor dem Einbohren des mit dem Verankerungselement versehenen Anfängerrohrs einen größeren Außendurchmesser als die Bohrkrone aufweist und dass es beim Einbohren in das Bohrloch durch Verringerung der Breite des Längsschlitzes auf den Durchmesser des Bohrlochs verkleinert wird und somit vorgespannt wird. Mit einem derartigen vorgespannten, rückstellbaren Verankerungselement gelingt nachfolgend nicht nur eine sichere und zuverlässige Aufweitung, sondern auch die Ausübung von radial nach außen wirkenden Kräften auf das ein Bohrloch umgebende Erd- bzw. Gesteinsmaterial, wodurch eine zuverlässige Verankerung ausschließlich durch Ausbildung von mechanischen Kräften sichergestellt ist.
[0027] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Verankerungselement so ausgebildet, dass es an seinem vom Bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich geschlossen ausgebildet ist. Indem das Verankerungselement und insbesondere die rücksteilfähige Spannhülse an ihrem vom Bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich geschlossen ausgebildet ist, gelingt es, das Verankerungselement insbesondere während des Bohrvortriebs in Position zu 5/16 österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15 halten, um ein unbeabsichtigtes Verkeilen durch gegebenenfalls zwischen das Anfängerrohr und dem angesammelten Bohrklein mit Sicherheit zu vermeiden.
[0028] Um ein unbeabsichtigtes Verschieben des Verankerungselements in Richtung zum Bohrlochmund mit Sicherheit hintanzuhalten, ist gemäß einer Weiterbildung die Vorrichtung so ausgebildet, dass in dem Bereich kleineren Durchmessers des Anfängerrohrs ein Mitnehmer, insbesondere ein als Anschlagring ausgebildeter Mitnehmer angeordnet ist. Durch Vorsehen eines Mitnehmers wird sichergestellt, dass ein unbeabsichtigtes Aufweiten des Verankerungsglieds, insbesondere ein Verschieben desselben in Richtung zum Bohrlochmund während des Bohrfortschritts verhindert wird.
[0029] Um einfaches Gleiten des Verankerungselements auf dem Anfängerrohr zu gewährleisten und insbesondere um einen ausreichenden Formschluss zwischen Verankerungselement und dem Anfängerrohr sicherzustellen, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Vorrichtung so ausgebildet, dass das Anfängerrohr an seinem dem Verankerungselement zugewandten Bereich mit einer kegelstumpfförmigen Gleitfläche ausgebildet ist. Beim Zurückziehen des Anfängerrohrs in Richtung zum Bohrlochmund wird bei einer derartigen Vorrichtung einerseits ein glattes Aufgleiten des Verankerungselements auf dem Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs gewährleistet und andererseits ein sukzessives Ansteigen der für ein Verankern notwendigen Kraft bis eine gewünschte bzw. festgelegte Prüflast erreicht.
[0030] Um ein reibungsloses Funktionieren der Einrichtung der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten, ist diese bevorzugt so weitergebildet, dass im Bereich des Anliegens des zum Bohrlochtiefsten gewandten Endbereichs des Anfängerrohrs an der Bohrkrone wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Abfließen von abgebautem Material in den zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge gebildeten Ringraum vorgesehen ist. Indem eine Durchtrittsöffnung zwischen der Bohrkrone und dem oberen Endbereich des Anfängerrohrs ausgebildet ist, wird sichergestellt, dass das während des Bohrens gebildetes Bohrklein in den zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge gebildeten Ringraum eingebracht wird und somit insbesondere die an der Bohrlochwandung angeordneten Verankerungselemente so wenig wie möglich verunreinigt werden, um ein reibungsloses Funktionieren und insbesondere ein Gleiten derselben auf dem Anfängerrohr zu gewährleisten.
[0031] Für eine noch sicherere Entfernung des Bohrkleins, insbesondere für einen Austrag desselben durch den Ringraum zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge sowie gegebenenfalls zwischen das Anfängerrohr verlängernde Hüllrohre bzw. weitere Anfängerrohrelemente zu gewährleisten, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt so weitergebildet, dass in der Bohrkrone im Bereich der Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material eine in Richtung zum Ringraum gerichtete Spülöffnung für ein Einbringen von Spülfluid vorgesehen ist. Indem in dem Bereich der Durchtrittsöffnung für das Abfließen von abgebautem Material gerichtete Öffnung für das Einbringen von Spülfluid vorgesehen ist, gelingt es insbesondere den sicheren Abtransport des abgetragenen Bohrkleins durch den Ringraum zu gewährleisten, wobei als Spülfluid nicht nur eine Flüssigkeit wie Wasser, sondern auch Luft zum Einsatz gelangen kann, wodurch insbesondere die unbeabsichtigte Bildung von Bohrschlamm in dem Bohrloch hintangehalten werden kann und somit eine Verunreinigung des Verankerungselements sowie des damit zusammenwirkenden Anfängerrohrs mit Sicherheit hintangehalten ist.
[0032] Für eine vollständige Auskleidung eines gebildeten Bohrlochs bzw. gegebenenfalls auf die Anlenkung eines Bohrrohrs ist die Erfindung bevorzugt so weitergebildet, dass das Anfängerrohr an seinem von der Ortsbrust abgewandten Endbereich mit einer Festlegungsvorrichtung, insbesondere einem Gewinde versehen ist. An einem derartigen Gewinde können beliebige, weitere, rohrförmige Elemente, beispielsweise ein mit Durchbrechungen ausgestattetes Drainagerohr bzw. ein perforiertes Rohr, welches gegebenenfalls aus Kunststoff gebildet sein kann, ein dünnwandiges Hüllrohr oder auch ein entsprechend dickwandiges Rohr, welches beispielsweise für die Übertragung von Einbringkräften geeignet ist, angelenkt werden.
[0033] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass das 6/16 österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15
Anfängerrohr mit einer Mehrzahl von Bereichen kleineren Durchmessers ausgebildet ist und dass in jedem Bereich kleineren Durchmessers ein Verankerungselement angeordnet ist. Mit einer derartigen Ausbildung gelingt es, eine Mehrzahl, insbesondere zwei Verankerungselemente auf ein und demselben Anfängerrohr festzulegen und dadurch eine höhere Kraft bzw. höhere radiale Kräfte auf das zu sichernde Erdreich bzw. Gesteinsmaterial aufzubringen und dadurch die Lastaufnahmefähigkeit der Verankerung insgesamt zu erhöhen.
[0034] Für spezielle Ausbildungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung möglich, dass eine Mehrzahl von Anfängerrohren hintereinander angeordnet wird, in welchem Fall eine beliebige Anzahl von Verankerungselementen in ein Bohrloch eingebracht werden kann. Allgemein ist es jedoch sowohl aus ökonomischen als auch technischen Überlegungen am günstigsten, das Verankerungselement so nahe dem Bohrlochtiefsten wie möglich einzubringen und festzulegen, um die Bohrlochtiefe insgesamt so gering wie möglich halten zu können.
[0035] Um ein sicheres und zuverlässiges Einbringen des Anfängerrohrs in das Bohrloch gemeinsam mit dem Bohren des Loches zu gewährleisten, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Vorrichtung so ausgebildet, dass an der Bohrkrone ein Halteelement für das Anfängerrohr angeordnet ist. Ein derartiger Mitnehmer ist in der Lage, ein Anfängerrohr in das Bohrloch einzuziehen, während die Bohrkrone drehend und/oder schlagend beaufschlagt wird, ohne das Anfängerrohr mitzudrehen und/oder ohne die schlagende Bewegung auf das Anfängerrohr zu übertragen. Mit einer derartigen Ausbildung gelingt es somit, eine Beschädigung oder übermäßige Belastung des Anfängerrohrs bzw. eines damit gegebenenfalls verbundenen Hüllrohrs hintanzuhalten.
[0036] Für spezielle Ausbildungen von Ankern kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung das Anfängerrohr so ausgebildet sein, dass in seinem Inneren ein Zugübertragungselement vorgesehen ist. Bei einer derartigen Ausbildung gelingt es beispielsweise nach Beendigung des Bohrvorgangs, das Bohrgestänge von der Bohrkrone zu lösen und statt dem Bohrgestänge einen speziellen Anker, wie beispielsweise einen Litzenanker anzulenken, mit welchem Zurückziehen des Anfängerrohrs und somit das Festlegen des Ankers vorgenommen wird.
[0037] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen zeigen: [0038] Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Zustand vor dem Verspannen der Verankerungselemente, [0039] Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit nur einem Verankerungselement in gespanntem Zustand in gutem Gebirge, [0040] Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem gespannten Zustand, [0041] Fig. 4 die Vorrichtung von Fig. 1 in dem Zustand, in welchem der maximale Spannweg erreicht ist, [0042] Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1, [0043] Fig. 6 eine Teilansicht des Anfängerrohrs gemäß der Erfindung mit einem das Gleiten erleichternden Element, und [0044] Fig. 7 eine andere Variante der Vorrichtung von Fig. 6 mit einem das Gleiten erleichternden Elements.
[0045] In Fig. 1 ist eine Bohrvorrichtung 1 gezeigt, bei welcher an einer Bohrkrone 2 ein Anfängerrohr 3 angelenkt ist, ebenso wie im Inneren des Anfängerrohrs 3 ein Bohrgestänge 4 vorgesehen ist, über welches Bohrgestänge 4 die Kraft zum Einbringen der Vorrichtung 1 aufgebracht wird. Das Anfängerrohr 3 ist hierbei mit Bereichen unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet, wobei in einem der Bohrkrone 2 benachbarten Bereich ein Bereich größeren Durchmessers 5 ausgebildet ist, welcher über eine kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 in einem Bereich kleineren Durchmessers 7, welcher in Fig. 1 nicht ersichtlich ist, übergeht. Auf den 7/16 österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15
Bereich kleineren Durchmessers 7 ist ein einen Längsschlitz 8 aufweisendes Verankerungselement 9 aufgebracht, wobei das Verankerungselement 9 als rücksteilfähiges Spannelement ausgebildet ist, welches rücksteilfähige Spannelement vor dem Einbohren der Vorrichtung 1 einen größeren Außendurchmesser als den zu erwartenden Bohrdurchmesser aufweist und durch das Einbohren in ein auszubildendes Bohrloch vorgespannt wird. Am rückwärtigen Endbereich eines Verankerungselements 9 ist dieses in Anlage an einem Mitnehmer 10, welcher Mitnehmer 10 ein unbeabsichtigtes Verschieben des Verankerungselements 9 in Richtung zum Bohrlochmund verhindern soll. An seinem vom Bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich weist das Anfängerrohr 3 in bzw. an seinem Innendurchmesser eine Festlegungsvorrichtung 11 auf, welche Festlegungsvorrichtung 11 für eine Verbindung mit beispielsweise einem Hüllrohr oder einer anders gearteten Verrohrung 12 ausgebildet ist. Die in Fig. 1 nicht sichtbare Festlegungsvorrichtung 11 ist hierbei bevorzugt als Gewinde ausgebildet.
[0046] In Fig. 2, in welcher die in Fig. 1 verwendete Bezugszeichen beibehalten sind, ist eine zu Fig. 1 analoge Vorrichtung dargestellt, in welcher lediglich ein Verankerungselement 9 auf einem Anfängerrohr 3 vorgesehen ist, wobei die in Fig. 2 dargestellte Situation jene nach Fertigstellung eines Bohrlochs und nach Zurückziehen des Bohrgestänges 4, des Anfängerrohrs 3 und der Bohrkrone 2 zeigt, und wobei die in Fig. 2 gezeigte Situation eine Verankerungssituation in standfestem Gestein zeigt. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Bohrkrone 2 gegenüber dem Bohrlochtiefsten 15 um einen Abstand a zurückgezogen, um welchen Abstand a das Verankerungselement 9 über die kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 des Anfängerrohrs 3 geschoben ist. Durch dieses Aufschieben des Verankerungselements 9 ist der Längsschlitz 8 des Verankerungselements 9 gegenüber der Darstellung von Fig. 1 geringfügig aufgeweitet und das Verankerungselement 9 befindet sich nicht mehr in Anschlag an dem Mitnehmer 10, sondern in reibschlüssigem Kontakt mit dem umgebenden Gebirge.
[0047] Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung handelt es sich um eine Variante zur Verankerung in "standfestem Gestein bzw. Gebirge", d.h. einem harten Gebirge, welches wenige Hohlräume aufweist. In einem derartigen Fall genügt ein Zurückziehen um einen geringen Weg a, um eine sichere und zuverlässige Verankerung und gleichzeitig die angestrebte Prüflast zu erreichen.
[0048] In Fig. 3 ist die Ausbildung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigt, in welcher das Verankerungselement 9 nahezu vollständig über dem Bereich größeren Durchmessers 5 des Anfängerrohrs 3 geschoben ist. Hierfür wurde die Bohrkrone 2 gemeinsam mit dem Anfängerrohr 3 und dem Bohrgestänge 4 um einen Weg b in Richtung zum Bohrlochmund zurückgezogen und das Verankerungselement 9 um denselben Weg über dem Bereich größeren Durchmessers 5 und die kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 geschoben. Eine derartige Situation tritt üblicherweise bei Vorliegen von weniger festem Gebirge auf, bei welchem der Spannweg b gegenüber dem Spannweg a bei festem Gebirge deutlich vergrößert ist und eine größere Anlagefläche des Verankerungselements 9 in einem Bohrloch erforderlich ist, um die erforderliche Prüflast bzw. die erforderliche Kraft der Verankerung zu erzielen.
[0049] Bei der Darstellung in Fig. 3 ist weiterhin der Längsschlitz 8 des Verankerungselements weit geöffnet und es ist ersichtlich, dass er lediglich in dem Bereich, in welchem er sich noch über dem Bereich kleineren Durchmessers 7 des Anfängerrohrs 3 befindet, nicht geöffnet ist.
[0050] Bei einer Situation, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, d.h. eine Situation, bei welcher es sich um ein weniger festes bzw. brüchiges, mit großen Hohlräumen versehenes Gebirge handelt, ist es, wie dies auch Fig. 3 zu entnehmen ist, günstig, ein Anfängerrohr 3 zu wählen, welches wenigstens zwei Bereiche vergrößerten Durchmessers und zwei Bereiche verkleinerten Durchmessers ebenso wie zwei kegelstumpfförmige Gleitflächen 6 aufweist, wobei durch die Verdoppelung der Elemente der Vorrichtung 1 eine sichere und zuverlässige Verankerung in dem Gebirge zur Verfügung gestellt wird.
[0051] In Fig. 4 ist die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in einer Situation gezeigt, in welcher der maximale Spannweg c erreicht ist, ohne dass die erforderliche Prüflast, d.h. die erforderliche Stärke der Verankerung in dem Gebirge erreicht wurde. Die Bohrkrone 2 ist bei der in Fig. 4 dargestell- 8/16 österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15 ten Variante zur Gänze in das erste der Bohrkrone 2 benachbarte Verankerungselement 9 hineingezogen, der Längsschlitz 8 weist seine maximale Aufweitung auf, das Verankerungselement 9 ist zur Gänze über die kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 hinausgeschoben und der Bereich verkleinerten Durchmessers bzw. kleineren Durchmessers 7 ist vollständig freigelegt. Der Mitnehmer 10 ist sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 von dem Verankerungselement 9 getrennt.
[0052] Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante ist es für die Erzielung einer ausreichend guten Verankerung erforderlich, an das Ende des Anfängerrohrs 3 beispielsweise ein weiteres Anfängerrohr 3', welches schematisch angedeutet ist, einzuschrauben, um weitere hülsenförmige Verankerungselemente 9 einbringen zu können und auf diese Weise eine sichere und zuverlässige Verankerung zu erreichen.
[0053] In Fig. 5, in welcher die Bezugszeichen der Fig. 1 bis 4 so weit als möglich beibehalten sind, ist eine Längsschnittansicht der Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 dargestellt, in welcher die Vorrichtung in dem nicht belasteten bzw. nicht gespannten Zustand gezeigt ist. In der Schnittansicht gemäß Fig. 5 ist weiterhin schematisch angedeutet, dass das Anfängerrohr 3 um die Bohrkrone 2 gepresst ist, wobei eine freie Drehbarkeit des Anfängerrohrs gewährleistet sein muss und deshalb während des drehenden und/oder schlagenden Bohrens des Bohrlochs mittels der Bohrkrone 2 und dem Bohrgestänge 4 von der Bohrkrone 2 in das gebildete Bohrloch hineingezogen wird.
[0054] Weiterhin ist mit dem Pfeil 13 angedeutet, dass das Bohrklein durch das Innere des Anfängerrohrs 3 und insbesondere durch den zwischen dem Anfängerrohr 3 und dem Bohrgestänge 4 gebildeten Ringraum 14 abgeführt wird. Um das gesamte während des Bohrfortschritts gebildete Bohrklein mit Sicherheit durch das Innere des Anfängerrohrs 3 abtransportieren zu können, ist in der Bohrkrone 2 eine nach rückwärts gerichtete Spülöffnung 16 vorgesehen, welche im Bereich einer Ausnehmung, die in Fig. 5 nicht erkenntlich ist, der Bohrkrone 2 in derselben mündet. Mit dieser Ausbildung gelingt es, ein Spülfluid, wie Luft, Wasser oder dgl. so in den Ringraum 14 einzubringen, dass sämtliches Bohrklein sicher durch den Ringraum 14 zwischen dem Bohrgestänge 4 und dem Anfängerrohr 3 ausgetragen wird und somit ein unbeabsichtigtes Verlegen durch Bohrklein der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung vermieden wird.
[0055] In Fig. 6 ist Teil eines Anfängerrohrs 3 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, auf welchem Anfängerrohr 3 ein O-Ring 17 in einem Übergangsbereich zwischen der kegelstumpfförmig ausgebildeten Gleitfläche 6 und dem Bereich verringerten Durchmessers 7 des Anfängerrohrs 3 angeordnet ist. Der O-Ring 17 dient hierbei dafür, dass im Falle eines Zurückziehens der Bohrkrone 1 mit dem Anfängerrohr 3 in das in Fig. 6 nicht dargestellte Verankerungselement ein Aufweiten des Verankerungselements 9 über die kegelstumpfförmige Fläche 6 erleichtert wird.
[0056] In Fig. 7 ist eine andere Variante eines derartigen das Aufweiten erleichternden Elements gezeigt, wobei in Fig. 7 zum Aufweiten des in dieser Figur nicht dargestellten Verankerungselements ein offener Kugellagerkäfig 18 herangezogen wird. In beiden Fällen gelingt es mit einer derartigen Verfahrensführung, das Gleiten so weit zu erleichtern, das als Verankerungselement 9 sogar ein Kunststoff rohr zum Einsatz gelangen kann. Auch ein derartig ausgebildeter Anker erfordert im Vergleich zu herkömmlichen aus Stahl bzw. Metall ausgebildeten Ankern nicht nur eine erhöhte Kraft, bis dieser aus seiner Verankerungsposition ausreißt, sondern ist darüber hinaus sicher und zuverlässig herstellbar.
[0057] Zusammenfassend ist das Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial somit wie folgt zusammenzufassen. Die einen Längsschlitz 8 aufweisenden Verankerungselemente 9 weisen vor dem Einbohren des Anfängerrohrs 3 einen Durchmesser auf, der größer als jener des Anfängerohrs 3 und des Bohrlochdurchmessers ist und werden somit vorgespannt. Das Anfängerrohr 3 wird gemeinsam mit den Verankerungselementen 9 und den Mitnehmern 10 in das Bohrloch eingebracht, wobei das Anfängerrohr von der Bohrkrone 2 mitgezogen wird oder gemäß einer Variante der Erfindung durch einen am Bohrgestänge fixierten Schlagschuh drückend eingebracht wird. Die Veranke- 9/16 österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15 rungselemente 9 werden hierbei durch einen Mitnehmer 10 gestützt. Nach Anordnen des Anfängerrohrs 3 durch Einbohren wird das Anfängerrohr 3 gemeinsam mit dem Bohrgestänge 4 und der Bohrkrone 2 in Richtung zum Bohrlochmund gezogen, wodurch das Verankerungselement 9 auf der bzw. über die kegelstumpfförmige(n) Gleitfläche 6 des Anfängerrohrs 3 gleitet und in Anlage an die Bohrlochwandung gelangt und dort verankert. Je nach den vorliegenden Gebirgsverhältnissen muss hierfür das Anfängerrohr 3 weiter oder weniger weit zurückgezogen werden oder gegebenenfalls mehrere hintereinander angeordnete Verankerungselemente 9 vorgesehen werden.
[0058] Es erübrigt sich festzuhalten, dass eine derartige Verankerungsvorrichtung unabhängig von der Art des Bohrens eines Lochs in ein Bohrloch eingebracht werden kann. So kann beispielsweise das Anfängerrohr 3 in üblicher Weise in das Bohrloch mit der Bohrkrone 2 mitgezogen werden und die Bohrkrone 2 als verlorene Bohrkrone 2 gemeinsam mit dem Bohrgestänge 4 im Bohrloch belassen werden. Das Bohrgestänge 4 kann für sich gesehen rückgewonnen werden. Weiterhin kann beispielsweise ein Zugglied, wie ein Litzenanker mit dem Anfängerrohr 3 verbunden werden oder an dem Anfängerrohr 3 nachträglich oder bereits vorab ein Hüllrohr oder dgl. festgelegt werden. 10/16

Claims (25)

  1. österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15 Ansprüche 1. Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch, wobei durch eine an einem Bohrgestänge (4) gelagerte Bohrkrone (2) ein Bohrloch ausgebildet wird, sowie ein das Bohrgestänge (4) umgebendes, an einer von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone (2) angeordnetes Anfängerrohr (3) gleichzeitig mit der Bohrkrone (2) in das Bohrloch eingebracht wird, wobei ein einen Längsschlitz (8) aufweisendes Verankerungselement (9) nach dem Fertigstellen des Bohrlochs durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung aufgeweitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs (3) größeren Durchmesser (5) aufweisender Bereich des Anfängerrohrs (3) in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers (7) des Anfängerrohrs (3) angeordnetes, einen Längsschlitz (8) aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) zurückgezogen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verankerungselement (9) durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung und ein Gleiten des Verankerungselements (9) auf eine kegelstumpfförmige Gleitfläche (6) des Anfängerrohrs (3) aufgeweitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) durch Zurückziehen des Bohrgestänges (4) in das Verankerungselement (9) gezogen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zurückziehen der Bohrkrone (2) ein an die Bohrkrone (2) anschließender Endbereich des Anfängerrohrs (3) in Richtung zur Bohrlochwandung aufgeweitet wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verankerungselement (9) über einen O-Ring auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche (6) des Anfängerrohrs gleitet.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verankerungselement (9) über einen offenen Kugellagerkäfig auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche (6) des Anfängerrohrs gleitet.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) durch ein an einem im Inneren des Anfängerrohrs (3) festgelegten Zugteil angreifendes Zugelement, insbesondere einen Litzenanker in das Verankerungselement (9) gezogen wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) durch ein lösbar an einem dem Bohrlochtiefsten (15) abgewandten Endbereich des Anfängerrohrs (3) festgelegten Zugglied zurückgezogen wird.
  9. 9. Verfahren nach ein einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich größeren Durchmessers (5) des Anfängerrohrs (3) im Wesentlichen in Anlage an der Bohrlochwandung in das Bohrloch eingebracht wird und dass das während des Bohrvorgangs gebildete Bohrklein durch einen zwischen dem Anfängerrohr (3) und dem Bohrgestänge (4) ausgebildeten Ringraum (14) abgefördert wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Mehrzahl, insbesondere wenigstens zwei Bereiche größeren Durchmessers (5) aufweisende Anfängerrohr (3) in eine entsprechende Anzahl von auf Bereichen kleineren Durchmessers (7) angeordneten Verankerungselementen (9) zurückgezogen wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrklein durch Einbringen von Fluid über wenigstens eine zu einem Ringraum (14) zwischen Anfängerrohr (3) und Bohrgestänge (4) gerichteten Spülöffnung (16) abgefördert wird. 11 /16 österreichisches Patentamt AT13 292U1 2013-10-15
  12. 12. Vorrichtung zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Bodenoder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem durch eine an einem Bohrgestänge (4) gelagerte Bohrkrone (2) ausgebildeten Bohrloch, wobei ein das Bohrgestänge (4) umgebendes, an der von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone (2) angeordnetes Anfängerrohr (3) sowie ein einen Längsschlitz (8) aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein einen Längsschlitz (8) aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) in einem Bereich mit einem gegenüber benachbarten Bereichen des Anfängerrohrs (3) kleineren Durchmesser (7) angeordnet ist, und dass das hülsenförmige Verankerungselement (9) in einer zurückgezogenen Position des Anfängerrohrs (3) über einen Bereich größeren Durchmessers (5) aufweitbar ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verankerungselement (9) als rücksteilfähiges Spannelement ausgebildet ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmiges Verankerungselement (9) an seinem von einem Bohrlochtiefsten (15) abgewandten Endbereich geschlossen ausgebildet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich kleineren Durchmessers (7) des Anfängerrohrs (3) ein Mitnehmer (10), insbesondere ein als Anschlagring ausgebildeter Mitnehmer (10) angeordnet ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) an seinem dem Verankerungselement (9) zugewandten Bereich mit einer kegelstumpfförmigen Gleitfläche (6) ausgebildet ist.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einem Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche (6) ein O-Ring angeordnet ist.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche (6) ein offener Kugellagerkäfig angeordnet ist.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Anliegens des zum Bohrlochtiefsten (15) gewandten Endbereichs des Anfängerrohrs (3) an der Bohrkrone (2) wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material in den zwischen dem Anfängerrohr (3) und dem Bohrgestänge (4) gebildeten Ringraum (14) vorgesehen ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrkrone (2) im Bereich der Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material eine in Richtung zum Ringraum (14) gerichtete Spülöffnung (16) für ein Einbringen von Spülfluid vorgesehen ist.
  21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) an seinem von dem Bohrlochtiefsten (15) abgewandten Endbereich mit einer Festlegungsvorrichtung (11), insbesondere einem Gewinde versehen ist.
  22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) mit einer Mehrzahl von Bereichen kleineren Durchmessers (7) ausgebildet ist und dass in jedem Bereich kleineren Durchmessers (7) ein Verankerungselement (9) angeordnet ist.
  23. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet dass eine Mehrzahl von Anfängerrohren (3) aneinander anschließend angeordnet ist.
  24. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bohrkrone (2) ein Halteelement für das Anfängerrohr (3) angeordnet ist. 12/16 österreichisches Patentamt AT 13 292 Ul 2013-10-15
  25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anfängerrohr (3) ein Zugübertragungselement vorgesehen ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 13/16
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112016023275B1 (pt) * 2015-05-15 2022-07-19 Márcio Dos Santos Dispositivo para tratamento de túneis através de enfilagens tubulares auto-revestidas e auto-injetáveis
DE102017108664B4 (de) * 2017-04-24 2022-11-10 Bochumer Eisenhütte GmbH & Co. KG Spreizhülsenanker mit verlorener Bohrkrone
CN114608504B (zh) * 2022-01-20 2024-05-24 温州市瓯江引水发展有限公司 一种引水隧洞的可更换位移测量装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4516883A (en) * 1983-04-01 1985-05-14 Die-Matic Corporation Mine roof bolt mounting assembly
AT10289U1 (de) * 2007-06-19 2008-12-15 Alwag Tunnelausbau Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bohren eines loches in boden- oder gesteinsmaterial und ausbilden einer verankerung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3120809A1 (de) * 1981-05-25 1982-12-16 Hilti AG, 9494 Schaan Ankerbolzen mit zylindrischem bolzenkoerper
NZ204008A (en) * 1982-09-24 1985-12-13 Olin Corp Self undercutting concrete anchor
AT5644U1 (de) * 2001-04-26 2002-09-25 Techmo Entw & Vertriebs Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bohren eines loches und zum festlegen einer verankerung in einem bohrloch
BRPI0415904A (pt) * 2003-10-27 2007-01-16 Marcellin Bruneau dispositivo de ancoragem com uma camisa de expansão elástica
AT501979B1 (de) * 2005-05-27 2009-05-15 Karpellus Walter Dipl Ing Verfahren und vorrichtung zum bohren, insbesondere schlag- oder drehschlagbohren, eines loches in boden- oder gesteinsmaterial
AT505335B1 (de) * 2007-04-19 2009-12-15 Techmo Entw & Vertriebs Gmbh Vorrichtung zum herstellen eines bohrloches in gesteinsmaterial

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4516883A (en) * 1983-04-01 1985-05-14 Die-Matic Corporation Mine roof bolt mounting assembly
AT10289U1 (de) * 2007-06-19 2008-12-15 Alwag Tunnelausbau Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bohren eines loches in boden- oder gesteinsmaterial und ausbilden einer verankerung

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