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Vorrichtung zur Herstellung eines Bohrloches oder eines Kanals
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bohrloches oder eines Kanals insbeson- dere durch Erdreich oder Schotterschichten mittels eines schwingenden Werkzeuges.
Es ist bekannt, solche Erdschichten mittels einer Drehbohrmaschine zu durchbohren, jedoch ist das Arbeiten mit einer solchen Maschine sehr erschwert und die Arbeit muss mitunter gänzlich eingestellt werden, wenn das Werkzeug auf zu harte Erdschichten oder aber auf Schotter- oder Gesteinsschichten stösst. Zum Durchbohren solcher harten Schichten wurden Schlagbohrgeräte vorgeschlagen, mit denen aber beim Auftreffen auf zwischengelagerte feuchte Erd- oder Schotterschichten kein hinreichender
Bohrfortschritt erreicht werden kann.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bohrverfahren in Erdreich oder lockerem Gestein besteht darin, dass die gebohrten Löcher meist unverzüglich nach dem Bohrvorgang in sich zusammenfallen, so dass in vielen Fällen, vor allem aber bei Durchbohren von Schotterschichten das Bohrwerkzeug nur mit viel Mühe zurückgezogen werden kann. Diesem letztgenannten Mangel wird vielfach dadurch entgegengewirkt, dass unmittelbar im Anschluss an das Bohrgerät in das Bohrloch ein Rohr eingeschoben wird, das mit dem Fortschritt des Bohrvorganges nachgeschoben wird, so dass das Bohrloch erhalten bleibt. Hiebei muss jedoch mit einer exzentrischen Bohrkrone gebohrt werden, damit die Bohrkrone durch das im Bohrloch verbleibende Bohrrohr ausgezogen werden kann. Diese Bohrer mit exzentrischen Schneiden verlaufen sich jedoch leicht und müssen daher sehr genau geführt werden.
Überdies kann mit ihnen nur ein geringer Bohrfortschritt erzielt werden.
Um die Mängel der bekannten Bohrverfahren zu vermeiden, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, am Ende einer Halte-oder Vorschubvorrichtung ein quer zur Vortriebsrichtung, vorzugsweise rundumschwingendes Gerät, z. B. einen Rüttler, anzuordnen. Es hat sich gezeigt, dass ein Rüttler mit einer etwa konischen Stirnfläche, der mit einem entsprechenden Druck in die Bohrrichtung gedrückt wird, befähigtist, infolgeseiner kegelartigenspitze mit einem sehr guten Vortrieb in das Bohrloch fortschreitend einzudringen und das Erdreich rund um den Mantel des Rüttlers zu verdichten, so dass es ihm gelingt, fortschreitend tiefer in das Bohrloch vorzudringen.
Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist darin gelegen, dass das Bohrloch infolge der Mantelverdichtung des Loches eine geraume Zeit eine feste Röhre bildet, ohne dass umliegende Erdreich- oder Gesteinsteile einstürzen. Dieses Bohrloch oder der-kanal verbleibt hinreichend lange Zeit bestehen, um erst nach dem Bohrvorgang ein Rohr oder ein Kabel einschieben zu können.
Der Gegenstand der Erfindung wird an Ausführungsbeispielen, die iiiden Zeiclinungen dargestellt sind, erläutert. Die Fig. l und 2 zeigen Durchführungen des Verfahrens an Handgeräten und die Fig. 3 die Anordnung der Einzelgeräte beim Bohren mit einem Bohrwagen. Die Fig. 4 zeigteinRüttelgerät inAn- sicht und die Fig. 5 das Gerät in Aufsicht.
An einem Griffkörper an dem gegebenenfalls ein Drehmotor angebaut ist oder an einem Brustschild in dem gegebenenfalls ein Drehmotor eingebaut ist, ist ein Bohrrohr --2-- befestigt. Zu dem Griffkörper führt eine Druckluft- oder eine elektrische Leitung --11--, die die Luft oder den Strom durch das
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bekannten Rüttler. Er besteht aus einem Zylindermantel --4-- (Fig. 4, 5), in dem eine von der Druckluft angetriebene Unwucht umläuft und auf diese Weise rundum radiale Schwingungen ausführt. Dem
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etwa einParaboloidtall versehen ist.
Zur Herstellung von Bohrlöchern wird das Bohrgerät mit den Händen oder der Brust in das Bohrloch eingedrückt. Durch die radialenschwingungen der umlaufenden Unwucht wird rund um die Mantelfläche des Rüttlers das Erdreich verdichtet und derart eine Röhre erzeugt, in der der Rüttler infolge seiner ke- gelartigen Spitze und des auf ihn wirkenden axialenDruckes fortschreitend tiefer einsinkt und derart ein Rohr oder einen Kanal erzeugt. Der Vortrieb erfolgt entsprechend dem Kegelwinkel der Rüttlerspitze, der beim Bohren durch harte Schichten spitzer und beim Bohren durch weichere Schichten flacher sein soll.
Beim Durchbohren von S chichten. die Steineinschlüsse aufweisen oder beim Durchbohren von Schot- terschichten ist es zweckmässig, die Kegelspitze --5 -- mit. eingesetzten Schneiden--6--, etwa aus
Hartmetall, zu versehen. Dadurch werden die Steine zu Bohrmehl zerschlagen, das durch die nachfolgende schwingende Mantelmasse zu dem derart geschaffenenRohrmantel verdichtet wird. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, dass das Gerät einen Drehmotor besitzt, damit die Schneiden der Rüttlerspitze nicht wiederholt in die gleichen Kerben schlagen, sondern mit der Drehbewegung rundum den zu durchboh- renden Stein zermahlen.
Zur Herstellung von senkrechten, nach abwärts weisenden Bohrlöchern (Fig. 2), wie z. B. zur Her- stellung von Mastlöchern, genügt es oft, den Rüttler an seinem Druckluftzuführungsschlauch mit seiner
Spitze nach abwärts hängend auf dem Boden aufzusetzen. Dabei gräbt sich das Gerät infolge seines stati- schen Gewichtes völlig selbsttätig in das Erdreich ein. Allein zu Beginn des Bohrvorganges muss das
Rüttelgerät, um übermässige Schwingungen zu vermeiden, geführt werden.
Zum Durchführen von Bohrungen grosser Länge ist das Rüttelgerät auf einer Bohrstange --2--, einer
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angeordnet sein. Mitunter ist es von Vorteil, Teile des Bohrmehls aus dem Bohrloch zu entfernen oder das Bohrloch nach einem Bohrabschnitt auszublasen. Hiezu ist das Rüttelgerät zur Zuführung des Spülmittels zur Bohrsohle imAnschluss an das Bohrrohr mit einer axialen Bohrung zu versehen. Diese Bohrung kann in dem etwa kegelförmigen Stirnkörper derRüttlerspitze seitliche Auslässe besitzen, um nach dem Verstopfen der axialen Öffnung die Druckluft der Bohrsohle zuzuführen. Als Spülmittel kann auch die aus dem Rüttler austretende Abluft verwendet werden.
In den meisten Fällen ist das von demRüttler hergestellte Bohrloch hinreichend gross, um mit dem Rüttelgerät fortschreitend ein Rohr einführen zu können und das Rüttelgerät nach der erfolgten Bohrung durch das Rohr hindurch auszufahren, es kann aber auch das Rohr nach der erfolgten Bohrung eingefahren werden, da die Bohrlochwandung infolge der Verdichtung nicht einstürzt.
Ein mit diesem Rüttelbohrgerät hergestelltes Bohrloch kann, falls der erzielte Durchmesser für den vorgesehenen Zweck, z. B. zum Einführen eines grösseren Rohres oder zum Durchziehen eines Kabels, zu gering ist, mittels einer über die ganze Bohrlänge verteilten Sprengladung, etwa in Form von Sprengschnüren, durch deren Explosion die Bohrlochwandung zusätzlich verdichtet wird, auf einen grösseren Durchmesser erweitert werden.
Um ein Bohrloch grösseren Querschnittes zu erhalten, ist an einer geeigneten Stelle zwischen der Haltevorrichtung und dem Rüttler etwa im Anschluss an den Rüttler oder im Anschluss eines Bohrstangenteiles eine elastische Kupplung anzuordnen. Durch diese elastische Anordnung des Rüttlers wird die Schwingungsweite und damit der Querschnitt des Bohrloches grösser.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Bohrloches oder eines Kanals insbesondere durch Erdreich oder Schotterschichten mittels eines schwingenden Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende einerHalte-oder Vorschubeinrichtung ein quer zur Vortriebsrichtung, vorzugsweise rundumschwin- gendes Gerät, z. B. ein Rüttler, angeordnet ist.
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in das Bohrloch einfährt und an seinem dem Vortrieb entgegengesetzten Ende über eine Bohrstange (2) mit Handgriffen oder einem Brustschild und gegebenenfalls mit einem Vorschubmotor (9) versehen ist.