<Desc/Clms Page number 1>
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, eines Loches in Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Ver- ankerung in dem Loch, wobei durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone ein Bohr- loch gebildet wird und gleichzeitig ein das Bohrgestänge in Abstand umgebendes Hüllrohr einge- bracht wird, sowie auf eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagboh- ren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial und zur Herstellung einer Verankerung, wobei eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone ein Bohrloch ausbildet und ein das Bohrgestän- ge in Abstand umgebendes und an die Bohrkrone anschliessendes Hüllrohr vorgesehen ist.
Im Zusammenhang mit der Herstellung eines Loches bzw. Bohrlochs in Boden- oder Ge- steinsmaterial und einer nachträglichen Festlegung einer Verankerung bzw. einer Auskleidung in dem Bohrloch ist es beispielsweise aus der WO 98/21439 und der WO 98/58132 bekannt, während des Bohrvorgangs, beispielsweise einem Schlag- oder Drehschlagbohren, ein Hüllrohr in das Bohrloch einzubringen, worauf nach Fertigstellung der Bohrung gegebenenfalls ein Teil der Bohr- krone gemeinsam mit dem Bohrgestänge aus dem Bohrloch entfernt wird, während das Hüllrohr im Bohrloch verbleibt, so dass anschliessend durch ein Verfüllen mit einer aushärtenden Masse ein Anker im Bohrloch ausgebildet wird.
Gemäss der Ausbildung entsprechend der WO 98/58132 kann das Bohrgestänge an seinem Aussenumfang mit zusätzlichen Rippen und Rillen ausgebildet sein, so dass bei einem Verbleib des Bohrgestänges im Bohrloch und einem nachträglichen Verfüllen eine entsprechend gute Ankerwirkung erzielt werden kann.
Alternativ ist es nach Herstellung eines Bohrlochs bekannt, das Bohrwerkzeug mit dem Bohr- gestänge aus dem Bohrloch zu entfernen, woran anschliessend ein Anker bzw. eine Ankervorrich- tung in das Bohrloch eingebracht wird, wobei beispielsweise aus der EP-B 0 241 451, der US-A 4,490,074, der DE-AS 21 05 888, der US-A 4,310,266, der EP-A 0 875 663 und weiteren Literaturstellen Ausführungsformen bekannt sind, bei welchen die nachträglich einzubringende, rohrförmige Verankerung durch entsprechende Halteelemente auf einem gegenüber dem Endzu- stand verringerten Durchmesser gehalten wird, worauf sich nach vollständigen Einführen in das Bohrloch und Entfernen der Haltevorrichtungen das unter Vorspannung stehende Rohr, welches üblicherweise einen im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist,
aufweitet und dadurch in Anlage an die Bohrlochwand zur Erzielung einer gewünschten Verankerungswirkung gelangt bzw. angepresst wird. Nachteilig bei diesem bekannten Stand der Technik ist einerseits die Tatsache, dass in einem ersten Verfahrensschritt das Bohrloch hergestellt werden muss, worauf nach Entfernen des Bohrwerkzeugs samt dem Bohrgestänge in einem weiteren Verfahrensschritt die Ankervorrichtung in das gegebenenfalls eine grosse Länge aufweisende Bohrloch eingebracht wird, wonach anschliessend durch Entfernen der entsprechenden Halteeinrichtung unter Aufweiten des Aussendurchmessers eine Anlage an die Bohrlochwand gelingt.
Es ist unmittelbar einsichtig, dass nicht nur für die zwei voneinander getrennten Arbeitsschritte ein entsprechend vergrösserter Zeitaufwand erforderlich ist, sondern dass gegebenenfalls ein nachträgliches Einbringen einer derartigen Ankervorrichtung mit grosser Länge mit Schwierigkeiten verbunden ist. Weiters ist davon auszugehen, dass ein Entfernen der Bohrvorrichtung samt dem Bohrgestänge und ein nachträgli- ches Einbringen der Verankerungsvorrichtung lediglich in vergleichsweise festem Boden bzw.
Gestein durchführbar ist, bei welchem sichergestellt sein muss, dass nicht beispielsweise während das Bohrvorgangs oder nach dem Entfernen des Bohrwerkzeugs und vor dem endgültigen Ein- bringen der Verankerungsvorrichtung Material in das Bohrloch hereinbricht, so dass das Bohrloch blockiert wäre, wodurch ein Einbringen der Ankervorrichtung nicht mehr möglich ist.
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der ein- gangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei bei vereinfachter Konstruktion während des Bohrvorgangs eine wenigstens provisorische Sicherung ermöglicht wird und unmittelbar nach Fertigstellung eines Bohrlochs eine Verankerung an der Innenwand des Bohrlochs erzielbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemässe Verfahren ausgehend von einem Ver- fahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das mit einem Längsschlitz ausgebildete Hüllrohr wenigstens teilweise im wesentlichen in Anlage an das Bohr- loch während des Bohrens eingebracht wird.
Da das mit einem Längsschlitz ausgebildete Hüllrohr während der Herstellung der Bohrung wenigstens teilweise an der Bohrlochwand anliegt, wird es möglich, eine zumindest provisorische Sicherung während des Bohrvorgangs zur Verfügung zu stellen, wobei durch das Vorsehen des Längsschlitzes sichergestellt wird, dass das Hüllrohr ausrei-
<Desc/Clms Page number 2>
chend elastisch bzw. nachgiebig ist, um selbst bei wenigstens teilweiser Anlage an der Bohrloch- wand einen nicht übermässig grossen Widerstand gegenüber einem Einbringen des Hüllrohrs bei- spielsweise durch eine Zug- oder Schlagbeanspruchung entgegenzusetzen.
Darüber hinaus wird durch das einen Längsschlitz aufweisende Hüllrohr sichergestellt, dass unmittelbar nach der Fertig- stellung der Bohrung eine entsprechende Verankerung durch wenigstens teilweise Anlage an die Bohrlochwand erzielbar ist, so dass sich zur Ausbildung einer derartigen Verankerung eine Zeiter- sparnis gegenüber bekannten Ausbildungen, wobei nach Fertigstellung einer Bohrung das Bohrge- stänge entfernt und ein getrennter Anker in das Bohrloch eingebracht wurde, erzielen lässt. Darüber hinaus lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren unabhängig von dem zu durchbohrenden Bo- den- bzw. Gesteinsmaterial anwenden, da das Hüllrohr unmittelbar beim Einbringen bzw.
Ausbil- den des Bohrloches in das Bohrloch eingebracht wird, so dass selbst bei lockerem Gestein, bei welchem gegebenenfalls ein Hereinbrechen zumindest nach dem Entfernen des Bohrwerkzeugs und vor dem Einbringen der Verankerung befürchtet werden müsste, keinerlei Schwierigkeiten wie bei nachträglich herzustellenden Verankerungen zu befürchten sind, da das beim Bohren einge- brachte Hüllrohr immer selbst bei lockerem Gestein den freien Durchtrittsquerschnitt des Bohrlo- ches aufrecht erhält.
Nach der Fertigstellung des Bohrloches kann entweder das Bohrwerkzeug wenigstens teilweise mit dem Bohrgestänge durch das Innere des im Bohrloch verbleibenden Hüllrohrs entfernt werden oder es kann zur Erhöhung der Ankerwirkung auch das Bohrgestänge samt dem Bohrwerkzeug im Bohrloch verbleiben, so dass sich nicht nur durch die Anlage des Hüllrohrs an die Bohrlochinnenwand ein Verankerungseffekt ergibt, sondern auch durch das im Bohrloch verbleibende Bohrwerkzeug sowie das Bohrgestänge die Ankerwirkung erhöht werden kann.
Beim Einbringen des Hüllrohrs, welches einen Längsschlitz aufweist, wenigstens teilweise in Anlage an die Bohrlochwand ist weiters davon auszugehen, dass bei einem an sich bekannten Einbringen eines Spülfluids in dem Bereich der Bohrkrone und einem damit erfolgenden Austragen von abgebautem Material auch im Bereich des Aussenumfangs des Hüllrohrs eine entsprechend flüssige bzw. zähflüssige Materialschicht vorliegt, welche einen Schmier- bzw. Gleiteffekt beim Einbringen des Hüllrohrs ergibt.
Nach Fertigstellung der Bohrung und somit Unterbrechung einer weiteren Zufuhr eines Spülfluids ist davon auszugehen, dass bei einem Aushärten des Materials im Bereich des Aussenumfangs des Hüllrohrs eine entsprechende Erhöhung der Reibung zwischen dem Aussenumfang des Hüllrohrs und der Bohrlochinnenwand auftritt, so dass sich eine entspre- chend gute Verankerungswirkung des an der Bohrlochinnenwand anliegenden Hüllrohrs erzielen lässt.
Zur Unterstützung des Verankerungseffekts des wenigstens teilweise bereits beim Einbringen an der Bohrlochinnenwand anliegenden Hüllrohrs wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass nach Fertigstellung des Bohrlochs und Entfernen des Bohrgestänges ein aufweitbares Element in das Innere des Hüllrohrs eingebracht und aufgeweitet wird. Ein derartiges Einbringen eines aufweitbaren Elements ermöglicht, dass das Hüllrohr über Teilbereiche gegebe- nenfalls an der Bohrlochinnenwand zuverlässig festgelegt wird, so dass sich der Verankerungsef- fekt erhöhen lässt.
In besonders einfacher Weise lässt sich ein aufweitbares Element im Inneren des Hüllrohrs da- durch festlegen, dass das aufweitbare Element durch eine Schlagbeanspruchung aufgeweitet wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ent- spricht. Ein derartiges aufweitbares Element stellt nicht nur eine zuverlässige Anlage des Hüllrohrs an der Bohrlochinnenwand zur Verfügung, sondern wirkt auch einer Verringerung des lichten Querschnitts des Hüllrohrs, beispielsweise bei einer Druckbeanspruchung durch umliegendes Material oder einer Zugbeanspruchung in Längsrichtung des von dem Hüllrohr gebildeten Ankers entgegen, da durch Vorsehen des Längsschlitzes insbesondere Zugbeanspruchungen in Längs- richtung des die Verankerung bildenden Hüllrohrs andernfalls zu einer Verringerung des Anker- querschnitts des Hüllrohrs führen könnten,
wodurch die Verankerungswirkung entsprechend her- abgesetzt würde.
In Abhängigkeit von dem umgebenden Material und somit auch von der Beschaffenheit des Hüllrohrs wird für ein Einbringen des Hüllrohrs während des Bohrvorgangs bevorzugt vorgeschla- gen, dass das Hüllrohr durch eine Zugbeanspruchung über eine Verbindung mit der Bohrkrone und/oder eine Schlagbeanspruchung in das Bohrloch eingebracht wird. Es kann somit erfindungs- gemäss das Hüllrohr beispielsweise mit der Bohrkrone in geeigneter Weise gekoppelt sein und
<Desc/Clms Page number 3>
lediglich aurcn eine ugoeanspruchung in das Bohrloch wahrend des Bohrvorgangs eingebracht werden.
Insbesondere bei einen grösseren Materialquerschnitt und somit höhere Festigkeit aufwei- senden Hüllrohren, welche zur Bereitstellung einer entsprechend widerstandsfähigeren Veranke- rung eingesetzt werden, kann jedoch zusätzlich oder alternativ das Hüllrohr mittels einer Schlag- beanspruchung in das Bohrloch gleichzeitig mit dem Bohrvorgang eingebracht werden, um nicht übermässige Kräfte auf die Bohrkrone für eine Mitnahme des Hüllrohrs einbringen zu müssen.
Zur weiteren Erhöhung der Verankerungswirkung, insbesondere bei losem Gestein bzw. im Zusammenwirken mit einer am aus dem Bohrloch vorragenden Ende gegebenenfalls festzulegen- den Verankerungsplatte wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass nach Fertigstellung der Bohrung in an sich bekannter Weise ein Verfüllen des Inneren des Hüllrohres mit einer aushärtenden Masse vorgenommen wird. Das aushärtende Material kann hiebei insbesondere im vorderen Bereich sowie entlang des Längsschlitzes des aufweitbaren Hüllrohrs in das umgebende Material austreten, wodurch die Verankerung des Hüllrohrs verbessert wird.
Durch ein Austreten des aushärtenden Materials und ein nachträgliches Verspannen mit einer am aussenliegenden Ende des Hüllrohrs vorzusehenden Ankerplatte lässt sich darüber hinaus eine Befestigung von gegebenenfalls lose geschichtetem Boden- bzw. Gesteinsmaterial erzielen.
Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgaben ist darüber hinaus eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr einen im wesentlichen in Längsrichtung des Hüllrohrs verlaufenden Längsschlitz aufweist. Durch Vorsehen eines mit einem Längsschlitz ausgebildeten Hüllrohrs wird sichergestellt, dass das Hüllrohr mit entsprechend geringem Reibungswiderstand in das Bohrloch und wenigstens teilweise in Anlage an die Bohrlo- chinnenwand während des Bohrvorgangs eingebracht werden kann, worauf nach Beendigung des Bohrvorgangs durch die unmittelbare, wenigstens teilweise Anlage des Hüllrohrs an der Bohrlo- chinnenwand eine entsprechende Verankerungswirkung erzielbar ist.
Zur Unterstützung der Verankerungswirkung wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass nach Fertigstellung des Bohrlochs und Entfernen des Bohrgestänges ein aufweitbares Element in das Innere des Hüllrohres einbringbar und in Anlage an die Innenwand des Hüllrohres aufweitbar ist. Durch ein derartiges aufweitbares Element, welches in Anlage an die Innenwand des Hüllrohrs aufweitbar ist, wird eine sichere Verankerung des Hüllrohrs im Bohrloch erzielt, wobei ein derartiges aufweitbares Element beispielsweise einer Querschnittverringerung des Hüllrohrs, insbesondere bei einer Zugbeanspruchung auf die durch das Hüllrohr gebildete Verankerung, entgegenwirkt und somit eine gewünschte Ankerwirkung zuverlässig aufrecht erhält.
Für eine besonders günstige Festlegung des aufweitbaren Elements im Inneren des Hüllrohrs wird gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das aufweitbare Element von einer Hülse gebildet ist, welche durch Einbringen eines insbesondere konischen Elements durch eine Schlagbeanspruchung aufweitbar ist, wobei insbesondere bei Vorsehen von einer Mehrzahl von aufweitbaren Elementen im Inneren des Hüllrohrs und für eine geeignete Positionierung derselben gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen wird, dass das Hüllrohr an seiner Innenwand mit Erhebungen oder Vorsprüngen zum Positionieren des aufweitbaren Elements versehen ist.
Für ein ordnungsgemässes Einbringen des Hüllrohrs während des Bohrvorganges wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass das Hüllrohr an dem zur Bohrkrone gewandten Ende an einem Schlag- schuh der Bohrkrone festgelegt ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfin- dungsgemässen Vorrichtung entspricht. Neben einem derartigen Einbringen des Hüllrohrs durch eine Zugbeanspruchung durch Festlegung des Hüllrohrs an der Bohrkrone bzw. am Schlagschuh kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass auf das aus dem Bohrloch vorragende Ende des Hüll- rohrs eine Schlagbeanspruchung ausgeübt wird, wobei dies insbesondere für eine grössere Festig- keit aufweisende Hüllrohre möglich ist.
Zur Erzielung einer entsprechenden Verankerungswirkung des nach der Fertigstellung der Bohrung aufweitbaren Hüllrohrs wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorge- schlagen, dass das Hüllrohr aus einem unter Vorspannung stehenden Material, insbesondere Metall, ausgebildet ist.
Zur Fertigstellung des Ankers bzw. zur Erhöhung der Ankerwirkung insbesondere bei teilweise losen Schichten des Gesteinsmaterials wird darüber hinaus erfindungsgemäss bevorzugt vorge- schlagen, dass nach Fertigstellung des Bohrlochs am Hüllrohr an dem aus dem Boden- oder
<Desc/Clms Page number 4>
Gesteinsmaterial vorragenden Ende eine Verankerungsplatte festlegbar ist.
Für einen ordnungsgemässen Abtransport des abgebauten Gesteins wird darüber hinaus ge- mäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Hüllrohr im Bereich des an die Bohrkrone anschliessenden Endes in an sich bekannter Weise wenigstens eine Durchtritts- öffnung zum Einbringen des abgebauten Boden- oder Gesteinsmaterials in das Innere des Hüllroh- res aufweist, so dass das abgebaute Material auch in dem zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr definierten Freiraum, insbesondere Ringraum, aus der Bohrung ausgebracht werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dar- gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform ei- ner erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens;
Fig. 2 einen schematischen Schnitt in vergrösserter Darstellung gedreht entlang der Linie 11-11 der Fig. 1;
Fig. 3 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens;
Fig. 4 in einer wiederum zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine weitere abgewandelte Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver- fahrens ;
und
Fig. 5 unterschiedliche Stufen während der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung einer erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei Fig. 5a in einer zu Fig. 1 ähnli- chen Darstellung den Vorgang einer Herstellung eines Bohrlochs mit dem erfindungsgemässen Verfahren zeigt, Fig. 5b die Entfernung des Bohrgestänges nach der Fertigstellung des Bohrlochs zeigt, Fig. 5c das Einbringen eines aufweitbaren Elements in das Innere des Hüllrohrs nach Fertig- stellung des Bohrlochs und Entfernung des Bohrgestänges zeigt, und Fig. 5d den Vorgang eines Aufweitens des aufweitbaren Elements zeigt.
In Fig. 1 ist allgemein mit 1 ein Bohrwerkzeug bzw. eine Bohrkrone bezeichnet, welche(s) unter Zwischenschaltung eines Verbindungsstücks 2 sowie eines schematisch mit 3 angedeuteten Schlagschuhs mit einem im Inneren eines Hüllrohrs 4 verlaufenden Bohrgestänges 5 verbunden ist. Die Bohrkrone 1 ist über das Bohrgestänge 5 durch eine nicht näher dargestellte, ausserhalb des zu bearbeitenden Boden- bzw. Gesteinsmaterials, dessen Oberfläche mit 6 bezeichnet ist, angeordnete Schlag- oder Drehschlagbohrvorrichtung beaufschlagt. Die Innenkontur eines von dem Bohrwerkzeug bzw. der Bohrkrone 1 ausgebildeten Bohrlochs ist in Fig. 1 schematisch mit 7 angedeutet.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist das Hüllrohr 4 einen im wesentlichen in Längsrichtung verlau- fenden Längsschlitz 8 auf, wie dies auch aus der Darstellung von Fig. 2 deutlich ersichtlich ist. Aus der Darstellung gemäss Fig. 2 ist weiters ersichtlich, dass das Hülse 4 aus einem vorgespannten Material, insbesondere Metall, hergestellt ist, wobei das Material in seinem mit durchgezogenen Linien gezeigten, entspannten Zustand ausserhalb des Bohrlochs einen grösseren Aussenumfang aufweist als in dem durch strichlierte, dünne Linien gezeigten Zustand im Bohrloch, wobei der Schlitz mit 8' bezeichnet ist.
Es wird somit das Hüllrohr 4 in das Bohrloch unter Vorspannung eingebracht, so dass sichergestellt ist, dass das Hüllrohr 4 wenigstens teilweise in Anlage an der Bohrlochinnenwand 7 liegt, um derart eine zumindest provisorische Sicherung bereits während des Bohrvorgangs zu ermöglichen.
Aus Fig. 2 ist weiters ersichtlich, dass das Bohrgestänge 5 mit einem zentralen Durchtrittskanal 9 versehen ist, über welchen ein Spülfluid in den Bereich der Bohrkrone 1 eingebracht wird, so dass abgebautes Material wenigstens teilweise im Bereich des Aussenumfangs des Hüllrohrs 4 zwischen dem Hüllrohr 4 und der Bohrlochinnenwand 7 ausgebracht wird, wobei sich durch das Einbringen des Spülfluids an der Grenzfläche zwischen dem Aussenumfang des Hüllrohrs und der Bohrlochin- nenwand 7 ein Schmier- bzw. Gleiteffekt erzielen lässt. Durch diesen Schmier- bzw.
Gleiteffekt wird der Reibungswiderstand zwischen dem Aussenumfang des Hüllrohrs 4 und der Bohrlochinnenwand 7 während des Bohrvorgangs entsprechend herabgesetzt, während nach einer Fertigstellung des Bohrlochs 7 und somit einem Unterbrechen der Spülmittelzufuhr in den Bereich der Bohrkrone 1 durch ein Aushärten eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Hüllrohr 4 und der Bohrlochin- nenwand 7 erzielt werden kann.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform erfolgt das Einbringen des Hüllrohrs 4, welches
<Desc/Clms Page number 5>
in dem an die Bohrkrone 1 anschliessenden Bereich 4' eine sich konisch verjüngende Aussenform aufweist, durch eine Zugbeanspruchung, welche über den Schlagschuh 3 auf das Hüllrohr 4 ein- gebracht wird.
Mit 10 ist in Fig. 1 eine Übergangsmuffe bezeichnet, welche eine Festlegung einer nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung für ein Schlag- oder Drehschlagbohren ermöglicht.
Bei der in Fig. 3 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform wird zusätzlich zu der durch den Schlagschuh 3 aufgebrachten Zugbeanspruchung das Hüllrohr 4 im Bereich des Ankerkopfs 6 über die Übergangsmuffe 10 einer Schlagbeanspruchung unterworfen, so dass das Hüllrohr 4 sowohl unter einer Zug- als auch einer Schlagbeanspruchung in das Inneren des wiederum mit 7 bezeichneten Bohrlochs eingebracht wird.
Das Hüllrohr 4 weist wiederum einen Längsschlitz 8 auf und ist in Teilbereichen seines Aussen- umfangs abgesetzt bzw. mit verringertem Querschnitt ausgebildet, wobei derartige abgesetzte Teilbereiche in Fig. 3 mit 11bezeichnet sind. Es lässt sich somit eine lediglich teilweise Anlage des Hüllrohrs 4 insbesondere während des Einbringvorgangs erzielen, wobei dies beispielsweise bei einem zu erwartenden, hohen Reibungswiderstand zwischen dem Aussenumfang des Hüllrohrs 4 und der Bohrlochinnenwand 7 zur Erzielung eines ordnungsgemässen Bohrfortschritts günstig ist.
Bei der weiteren abgewandelten Ausführungsform gemäss Fig. 4 ist ersichtlich, dass das Hüll- rohr 4 lediglich über eine Schlagbeanspruchung auf den Ankerkopf 6 durch die Übergangsmuffe 10 in das Innere des Bohrlochs 7 eingebracht wird, während bei dieser Ausführungsform keine Zug- mitnahme durch eine Verbindung des Hüllrohrs 4 mit der Bohrkrone 1 vorgenommen wird. Eine derartige Einbringung eines Hüllrohrs 4 mittels Schlagbeanspruchung ist insbesondere bei einem entsprechend massiveren Hüllrohr bzw. einem Hüllrohr 4, welches eine höhere Festigkeit aufweist, möglich.
Bei den in Fig. 5 dargestellten, einzelnen Verfahrensschritten ist in Fig. 5a die Ausbildung bzw.
Herstellung des Bohrlochs 7 gezeigt, wobei das Hüllrohr 4 beispielsweise ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 durch eine Schlagbeanspruchung auf den Ankerkopf 6 eingebracht wird, während keine Verbindung zwischen dem Hüllrohr 4 und dem Bohrkopf 1 vorgesehen ist.
In Fig. 5 ist jeweils im Bereich des aus dem Boden- oder Gesteinsmaterial 12 vorragenden En- des eine Ankerplatte 13 angedeutet.
Nach der Fertigstellung des Bohrlochs 7 wird, wie dies in Fig. 5b dargestellt ist, das Bohrge- stänge 5 entsprechend dem Pfeil 14 aus dem Bohrloch 7 entfernt, während die Bohrkrone 1 im Bohrloch 7 verbleibt.
Nach Entfernung des Bohrgestänges wird in das Innere des Hüllrohrs 4 ein allgemein mit 15 bezeichnetes, aufweitbares Element entsprechend dem Pfeil 16 in das Innere des Hüllrohrs 4 eingebracht. Das aufweitbare Element 15 besteht aus einer Hülse 17, welche sich konisch verjün- gend ausgebildet ist und wenigstens teilweise einen Längsschlitz 18 aufweist, wobei in das Innere der Hülse 17 ein konisches Element 19 einbringbar ist.
Nach Einbringen bzw. Einschieben des aufweitbaren, zweiteiligen Elements 15 in das Innere des Hüllrohrs 4, beispielsweise in den Bereich von Anschlägen bzw. Vorsprüngen 20 zum Positio- nieren des aufweitbaren Elements, wird auf das konische Element 19 eine Schlagbeanspruchung über die Übergangsmuffe 10 ausgeübt, so dass das zweiteilige, aufweitbare Element 15 an der gewünschten Position im Inneren des Hüllrohrs positioniert und an der Innenwand des Hüllrohrs 4 festgelegt ist.
Dieses eingebrachte, aufweitbare Element 15 stellt sicher, dass eine Querschnittsverringerung des Hüllrohrs 4 beispielsweise durch eine Druckbeanspruchung durch umgebendes Material bzw. bei Ausübung einer Zugbeanspruchung in Richtung einer Auszieh- bzw. Lösebewegung der Ver- ankerung nicht auftritt, so dass die gewünschte Verankerungswirkung zuverlässig aufrecht erhalten wird. Bei einer Zugbeanspruchung auf den durch das Hüllrohr 4 gebildeten Anker wird für den Fall, dass das aufweitbare Element 15 nicht vorgesehen ist, eine Querschnittsverringerung durch den Längsschlitz 8 des Hüllrohrs 4 möglich, wobei bei einer derartigen Querschnittsverringerung die Verankerungswirkung verschlechtert wäre.
Anstelle eines Vorsehens von Positioniervorsprüngen 20 kann das aufweitbare Element 15 auch unmittelbar in Anlage an die im Bohrloch 7 verbliebene Bohrkrone 1 gebracht werden, wie dies in Fig. 5d angedeutet ist. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von aufweitbaren Elementen 15 in das Innere des Hüllrohrs 4 eingebracht wird, um an unterschiedli-
<Desc/Clms Page number 6>
chen Stellen eine entsprechende Unterstützung der Verankerungswirkung des Hüllrohrs 4 zu erzielen. Derartige mehrfache, aufweitbare Elemente 15 können durch entsprechende Gestaltung insbesondere der konischen Hülse 17 und Abstimmung mit entsprechenden Positioniervorsprün- gen 20 angeordnet werden.
Alternativ oder zusätzlich zum Einbringen der aufweitbaren Elemente 15 kann vorgesehen sein, nach Fertigstellung des Bohrlochs 7 und gegebenenfalls Entfernen des Bohrgestänges 5 das Innere des Hüllrohrs 4 mit einer aushärtenden Masse zu verfüllen.
ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, eines Loches in
Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem Loch, wobei durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone ein Bohrloch gebildet wird und gleich- zeitig ein das Bohrgestänge in Abstand umgebendes Hüllrohr eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einem Längsschlitz ausgebildete Hüllrohr wenigstens teil- weise im wesentlichen in Anlage an das Bohrloch während des Bohrens eingebracht wird.