DE102009034776B4 - Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer erschütterungsfreien Kernbohrung in einer Gebäudewand, insbesondere einer langen Kernbohrung in einem Gebäudemauerwerk, wobei stirnseitig an einem rohrförmig hohlen, drehangetriebenen Bohrgestänge (9) ein Bohrkopf (10) mit einer Bohrkrone (11) mit Schneidelementen (12) angebracht ist und in einer Trockenbohrtechnik für eine Kühlung und zur Staubentfernung der Bohrkopf (16) mit Kühlluft beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Bohrbetrieb mit Bohrstaub angereicherte Kühlluft und die entstehenden Bohrkerne durch die Bohrkrone (11) und das nachgeordnete hohle Bohrgestänge (9) mit einer an das Bohrgestänge (9) angeschlossenen Saugpumpe (25) abgesaugt wird, wobei die nachströmende Kühlluft von der Bohrlochaußenseite (Pfeil 35) her über den das Bohrgestänge (9) umgebenden Ringspalt (16) durch das Bohrloch zum Bohrkopf (10) angesaugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand, insbesondere einer langen Kernbohrung in einem Gebäudemauerwerk sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei einem solchen gattungsgemäßen, allgemein bekannten Verfahren wird ein Bohrwerkzeug verwendet, bei dem stirnseitig an einem rohrförmig hohlen, drehangetriebenen Bohrgestänge ein Bohrkopf mit einer Bohrkrone mit Schneidelementen angebracht ist. In einer Trockenbohrtechnik wird zur Kühlung und zur Staubentfernung der Bohrkopf mit Kühlluft beaufschlagt, die durch das Bohrgestänge eingepresst wird.
  • Dazu ist in der DE 692 27 131 T2 ein Verfahren zum Verstärken von Mauerwerkswänden beschrieben, wobei in Verbindung mit einer Kernbohrung ein Plastikrohr um ein rotierendes Bohrgestänge angeordnet ist, so dass zwischen Bohrgestänge und Plastikrohr ein Ringraum geschaffen wird. Durch diesen werden ein pulverisierter Kern und der Bohrstaub dadurch beseitigt, dass Pressluft mittig durch das Bohrgestänge zur Bohrkrone gepresst wird und dort unter Mitnahme des Bohrstaubs und Pressluft durch den Ringraum abströmt. Nach Fertigstellung einer solchen Mauerwerksbohrung wird ein Verstärkungsstab in der Bohrung angeordnet und die Bohrung mit Kunstharz ausgegossen. Ein erschütterungsfreies Bohren ist mit einer derartigen Vorrichtung nicht möglich.
  • Eine solche Technik mit Pressluft, welche im Bereich der Bohrkrone einen erheblichen Überdruck erzeugt, ist hinsichtlich der Staubproblematik dort nachteilig, wo entlang der Bohrung bereits Gebäudewandrisse zur Umgebung und insbesondere zu angrenzenden Gebäuderäumen vorlegen. Ersichtlich tritt durch den Überdruck im Bohrkopfbereich durch solche Gebäudewandrisse der Staub unkontrolliert aus und verschmutzt insbesondere in erheblichem Maße an die Bohrung angrenzende Gebäudeinnenräume.
  • Die vorstehende Problematik wird anhand der folgenden konkreten Anwendung verdeutlicht: bei alten Gebäuden, wie zum Beispiel bei alten Kirchen, bilden sich häufig durch das Mauerwerk durchgehende Risse zwischen den Oberseiten von insbesondere bogenförmigen Fensteraussparungen und einem darüberliegenden Dachansatz bedingt einerseits durch die gemauerten Bögen und andererseits durch Eigenbewegungen im Mauerwerk. Eine bekannte Technik solche Risse zu stabilisieren und anschließend zu füllen, besteht darin, diese zu klammern, was jedoch nur bedingt eine Gewähr für eine Langzeitstabilität, insbesondere im an die Klammern angrenzenden Bereich bietet. Daher besteht eine bevorzugte Technik für eine langzeitige Stabilisierung darin, einen langen Zuganker zu setzen, der oberhalb mehrerer Fenster horizontal durch das Mauerwerk und die dortigen Mauerschlitze verläuft und beidseitig an den Mauerenden abgestützt ist (siehe 1). Dazu ist über die gesamte Mauerlänge eine Bohrung erforderlich, die bisher mit einem gattungsgemäßen Kernbohrverfahren unter Verwendung von Pressluft zur Kühlung des Bohrkopfs durchgeführt worden ist. Ersichtlich tritt beim und nach dem Durchbohren der Mauerschlitzbereiche wegen des Überdrucks dort unmittelbar eine erhebliche Menge von Bohrstaub aus, der insbesondere den Kircheninnenraum insgesamt mit einer Staubschicht überzieht. Diese Staubschicht muss nach den Sanierungsarbeiten in äußerst aufwendiger und kostenintensiver Weise wieder entfernt werden, wobei auch bleibende Schäden an Orgeln, Gemälden, Statuen, etc. nicht auszuschließen sind. Das Gleiche gilt für Arbeiten an bewohnten Gebäuden.
  • Es ist zwar allgemein bekannt, eine solche Staubproblematik bei einem Kernbohrverfahren dadurch zu vermeiden, dass zur Kühlung des Bohrkopfs Kühlwasser verwendet wird. Ersichtlich würde aber Kühlwasser zu einer unerwünschten Durchfeuchtung des Mauerwerks führen und zudem das Kühlwasser durch die Mauerschlitze in das Kircheninnere gelangen und dort im Vergleich zu einer Staubablagerung noch erheblich größere Schäden hervorrufen, so dass eine solche Kühltechnik hier nicht einsetzbar ist.
  • Weiter ist aus der DE 85 29 197 U1 ein Hohlbohrwerkzeug mit einem Kernbohrer beschrieben, der mit einer Bohrhülse mit einer endseitigen Bohrkrone längsverschiebbar und drehbar in einer druckdichten Hohlkammermanschette gelagert ist, welche dicht an der zu bohrenden Wand anliegt. Eine Absaugeinrichtung ist an einem Kammerauslass der Hohlkammermanschette angeschlossen und im Bereich der Bohrhülse sind gegenüberliegend zur Bohrkrone Luftzutrittsöffnungen vorgesehen, durch die Luft in die Bohrhülse gelangt und dort weiter über einen bohrkroneninnenseitigen Ringspalt zu einem bohrkronenaußenseitigen Ringspalt geführt wird, wobei Bohrstaub mitgerissen wird. Diese mit Bohrstaub und abgetragenen Mauerpartikeln angereicherte Luft wird dann durch den relativ schmalen Ringspalt um die Bohrhülse in die Hohlkammermanschette und durch deren Kammerauslass als Absaugöffnung abgesaugt. Bei diesem Hohlbohrwerkzeug handelt es sich um ein Drehbohrschlagwerkzeug für Kernbohrungen durch dünne Mauerwände, das somit ebenfalls nicht erschütterungsfrei arbeitet, wobei insgesamt bei der Bohrung nur relativ wenig Bohrstaub und Bohrabrieb anfällt, der wohl noch durch den schmalen Ringspalt um die Bohrhülse in die Hohlkammermanschette abgesaugt werden kann. Für die vorstehend aufgezeigte Verwendung bei einer langen Kernbohrung in Verbindung mit Mauerrissen ist das vorstehende Hohlbohrwerkzeug nicht, verwendbar: die mit der Absaugeinrichtung abgesaugte Luft würde hier nicht als Kühlluft über den Bohrkopf sondern als Falschluft durch die Mauerrisse unmittelbar angesaugt werden, so dass weder die erforderliche Bohrkopfkühlung noch der Bohrstaubabtransport gewährleistet werden würde. Zudem würde der Abtransport von Bohrstaub und Bohrabrieb durch einen schmalen Ringspalt um ein langes Bohrgestänge herum zu Verstopfungen und einer Blockade des Drehantriebs führen.
  • Die DE 913 042 C beschreibt eine Gesteinsbohrkrone für drehendes Bohren und Absaugung des Gesteinstaubes durch die Bohrkerne hindurch, wobei ein Bohrkörper bis ganz nahe an die Bohrschneiden herangeführt ist und die Absaugöffnungen für den Bohrstaub unmittelbar an den Bohrschneiden angeordnet sind. Dadurch wird der eigentliche Bohrkörper bis ganz nahe an die Schneiden herangezogen, so dass der infolge des hohen Anpressdruckes der Bohrkrone an das Gestein schnell und in erheblicher Menge entstehende Bohrstaub sofort durch die Absaugkanäle abgeführt werden kann, während beim Spülvorgang ein gewisser Platzbedarf zwischen den Austrittsöffnungen des Spülwassers aus der Bohrkrone und dem an den Schneiden anfallenden Bohrstaub erforderlich ist, um eine vollkommene Sprudel- und Spülwirkung zu erreichen. Hierbei handelt es sich um keine Kernbohrung, bei der ein Bohrkern erzeugt und nach hinten abgesaugt bzw. entfernt wird. Vielmehr handelt es sich hierbei um einen Bohrvorgang, bei dem das gesamte Material zerkleinert wird. In diesem Zusammenhang ist auch zu berücksichtigen, dass das Bohren mit einer derartigen Gesteinsbohrkrone, bei der das gesamte Material zerkleinert wird, niemals erschütterungsfrei durchgeführt werden kann. Deswegen kann das in der DE 913 042 C beschriebene Bohren aufgrund des erforderlichen hohen Anpressdurckes ohne weiteres mit dem schlagenden Bohren gleichgesetzt werden. Aufgrund dieser Tatsache darf somit eine derartige Gesteinsbohrkrone nicht an druck- bzw. erschütterungsempfindlichen Gemäuern, wie dies zum Beispiel alte Kirchengemäuer oder dergleichen sind, verwendet werden.
  • Das zuvor Gesagte gilt vom Prinzip her auch in Verbindung mit der Druckschrift DE 975 591 C . Die DE 975 591 C zeigt eine auf einen Hohlbohrer aufzusetzende Bohrkrone, die einen Schaft und einen Bohrkopf aufweist, in welchem eine Schneide eingesetzt ist. Die Stirnseite des Kopfes ist, von der Schneide ausgehend, nach beiden Seiten schräg rückwärts gerichtet. In diese Stirnseiten münden die Ansaugkanäle. Die Schneiden erstrecken sich über die gesamte stirnseitige Schneidfläche des Bohrkopfes. In der Mantelfläche des Bohrkronenkopfes sind zahnartig ausgebildete, nutenartige Ansaugkanäle ausgebildet. Auch hier wird somit wiederum keine Kernbohrung durchgeführt, sondern das gesamte Bohrgut zermahlen, wodurch sich die zuvor in Verbindung mit der DE 913 042 C beschriebenen Auswirkungen und Nachteile ergeben.
  • Die DE 20 2006 001 388 U1 beschreibt ein Werkzeugset für eine Kernbohrmaschine zur Durchführung von Kernbohrungen in Gebäudewänden, welches Werkzeugset mit einer Trockenbohrkrone ausgestattet ist, die ein Bohrkronenrohr aufweist, das an einem ringförmigen Stirnende über den Ringumfang verteilt Schneidelemente aufweist, und wobei die Trockenbohrkrone an einem von dem Stirnende entfernten Endbereich eine Angriffsstelle zum Verbinden mit einer Werkzeugaufnahme der Kernbohrmaschine und eine von den Schneidelementen axial beabstandete Öffnung zum Verbinden mit einer Absaugeinrichtung aufweist. Das Werkzeugset weist eine Staubschutzplatte mit mindestens einer kreisrunden, zu dem Außendurchmesser des Bohrkronenrohrs passenden Durchtrittsöffnung für das Bohrkronenrohr und einer quer zur Durchtrittsachse der Durchtrittsöffnung verlaufenden, diese umgrenzenden Anlagefläche zum Anlegen an dem zu bohrenden Teil auf. Der Bohrkern saugt sich hier bei der DE 20 2006 001 388 U1 an die Öffnung des Anschlusselementes an und blockiert somit die weitere Absaugung. Eine derartige Vorrichtung ist somit nur für kleine und kurze Bohrungen, zum Beispiel in Verbindung mit Steckdosen, geeignet und einsetzbar. Zudem handelt es sich hierbei um ein System, das nicht beliebig verlängerbar ist, da die durch das Bohrkronenrohr vorgegebene maximale Bohrtiefe äußerst beschränkt ist. Ein derartiges Bohrkronenrohr kann nicht beliebig lang ausgebildet werden, da ansonsten der Bohrkern in unerwünschter Weise bricht. In diesem Zusammenhang ist weiter auch zu beachten, dass bei einem derartigen Aufbau, wie er in der DE 20 2006 001 388 U1 beschrieben ist, insbesondere bei tieferen Bohrungen, nicht genügend Luft an die Bohrkrone gelangen kann, so dass diese heißläuft.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand insbesondere einer langen Kernbohrung in einem Gebäudemauerwerk mit Mauerrissen so weiterzubilden, dass die Staubproblematik beherrschbar wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Gemäß Anspruch 1 werden im Bohrbetrieb mit Bohrstaub angereicherte Kühlluft und die entstehenden Bohrkerne durch die Bohrkrone und das nachgeordnete hohle Bohrgestänge mit einer an das Bohrgestänge angeschlossenen Saugpumpe abgesaugt. Es wird somit im hohlen Bohrgestänge ein Unterdruck erzeugt, wobei die nachströmende Kühlluft von der Bohrlochaußenseite her über den das Bohrgestänge umgebenden Ringspalt durch das Bohrloch zum Bohrkopf angesaugt wird. Dabei ist es hier unerheblich, ob Kühlluft von der Bohrlochendseite, oder gegebenenfalls über bereits durch das Mauerwerk sich erstreckende Mauerrisse angesaugt wird. Ersichtlich dringt hier bei einer solchen Kühlluftführung kein Bohrstaub aus Mauerrissen in angrenzende Bereiche, insbesondere in Gebäudeinnenräume aus.
  • Die Kühlluft kann zwischen den Schneidelementen aus dem das Bohrgestänge umgebenden Ringspalt in die Zentralöffnung der Bohrkrone des Bohrkopfs gelangen und dort im Bohrgestänge abgesaugt werden. Je nach den Gegebenheiten kann der damit erreichbare Kühlluftdurchsatz für die erforderliche Kühlung des Bohrkopfes noch nicht ausreichen, so dass zur Erhöhung des Kühlmitteldurchsatzes eine Absaugung zusätzlich durch mehrere am Umfang des Bohrkopfs verteilte und nach den Schneidelementen angebrachte Radial-Saugöffnungen durchgeführt werden kann.
  • Weiter wird zur Herstellung einer für die nachströmende Kühlluft ausreichend großen Ringspaltbreite um das Rohrgestänge der Bohrkronenaußendurchmesser entsprechend größer als der Gestänge-Außendurchmesser dimensioniert. Für eine vertikale Kernbohrung von oben nach unten kann gegebenenfalls das Gewicht des Kernbohrwerkzeugs in Verbindung mit dem Bohrgestängegewicht aus Vortriebkraft ausreichen. Vorzugsweise wird jedoch insbesondere bei horizontalen Bohrungen über das Bohrgestänge zusätzlich zur Drehung eine kontinuierliche und/oder pulsierende Druckkraft auf den Bohrkopf in Bohrrichtung für einen Bohrkopf-Vortrieb aufgebracht, wobei die erschütterungsfreie, kontinuierliche Bohrung bevorzugt ist.
  • Während des Bohrbetriebs werden im Zuge des Bohrvortriebs Bohrkernabschnitte gebohrt, welche durch den im Bohrgestänge anliegenden Unterdruck in Richtung des endseitigen Absauganschlusses gesaugt werden. Insbesondere kann die Länge solcher Bohrkernabschnitte durch die Länge oder Breite von Mauersteinen gebildet sein, da der diese verbindende Mörtel in der Regel pulverisiert wird und/oder bricht. Durch eine solche Absaugung von Bohrkernabschnitten kann gegebenenfalls das bisher im Bohrverlauf notwendige Zurückziehen des Bohrgestänges aus der Bohrung und aufwendige Entleeren von Bohrkernen vorteilhaft entfallen.
  • Dazu wird vorgeschlagen, solche Bohrkernabschnitte in einen an einen Gestänge-Endteil dicht angeschlossenen Anfangsbehälter zu saugen, in dem dann solche Bohrkernabschnitte gesammelt werden können. Für eine solche Bohrkernabsaugung ist es erforderlich, sowohl die Dreh- und Vortriebantriebe als auch einen Saugleitungsanschluss axial versetzt am außen zugänglichen Bohrgestängebereich und nicht wie üblich in Axialrichtung anzuordnen. Bei einem solchen seitlichen Saugleitungsanschluss wird ein Bohrkernabschnitt aufgrund seiner Absauggeschwindigkeit und Massenträgheit in den Auffangbehälter transportiert, aus dem er nicht wieder zurückgelangen kann.
  • Je nach den Gegebenheiten und Dimensionierungen können abgesaugte Bohrkernabschnitte erhebliche Geschwindigkeiten im Bohrgestänge mit entsprechend hohen kinetischen Energien erhalten. Es kann daher zweckmäßig und erforderlich sein, im Auftreffbereich solcher Bohrkernabschnitte elastische, aufpralldämpfende Pufferanordnungen vorzusehen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann platzsparend in an sich bekannter Weise mittels verbindbarer, insbesondere verschraubbarer Gestängesegmente für eine Bohrgestängeverlängerung durchgeführt werden.
  • Die mit Bohrstaub angereicherte abgesaugte Kühlluft wird zur Beherrschung der Staubproblematik durch wenigstens einen vor der Saugpumpe angeordneten, entleerbaren Staubabscheider geleitet.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich der Vorrichtung zur Durchführung eines der vorstehenden Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
  • Gemäß Anspruch 9 umfasst die Vorrichtung ein aus Gestängesegmenten zusammensetzbares rohrförmiges Bohrgestänge mit einem stirnseitigen Bohrkopf als Bohrkrone mit Schneidelementen. Zudem umfasst die Vorrichtung eine achsparallel zum Bohrgestänge verlaufende und bezüglich einer Gebäudewand fixierbare Vortrieb-Schienenanordnung. Ein Bohrgestängeendbereich sowie ein axial versetzt zum Bohrgestänge angebrachter Drehantrieb sind mit einer der Vortrieb-Schienenanordnung zugeordneten Schlitteneinrichtung verbunden, wobei auf die Schlitteneinrichtung direkt oder indirekt ein Vortrieb-Antrieb wirkt. Am Bohrgestänge-Endbereich ist zudem eine Saugleitung zu einer Saugpumpe angebracht. Eine solche Vorrichtung kann kostengünstig und kompakt bei guter Handhabbarkeit hergestellt werden.
  • In einer konstruktiv einfachen und funktionsfähigen Weiterbildung kann der Bohrgestänge-Endbereich aus einem stationären, nicht drehenden Gestänge-Endteil und einem über ein dichtes Drehlager nach vorne anschließenden drehangetriebenen Gestänge-Zwischenteil gebildet werden, an das sich dann in Vortriebsrichtung die miteinander verbindbaren Gestängesegmente anschließen.
  • Dabei wird vorzugsweise am stationären Gestänge-Endteil die Saugleitung angeschlossen, während der Drehantrieb, insbesondere als Umschlingungstrieb oder Schneckentrieb axial versetzt angebracht ist und am Gestänge-Zwischenteil angeschlossen ist.
  • Vorzugsweise wird ein Staubabscheider der Saugpumpe vorgeschaltet, wobei die Saugpumpe und/oder der Staubabscheider stationär insbesondere am Boden angeordnet sind und mit flexiblen Schlauchleitungen angeschlossen werden.
  • Vorteilhaft kann zudem am stirnseitigen Ende des Gestänge-Endbereichs, insbesondere an einem stationären Gestänge-Endteil ein Auffangbehälter mit einer durch einen Deckel verschließbaren Revisionsöffnung für abgesaugte Bohrkernabschnitte gegebenenfalls mit einem Aufprallkissen angebracht werden.
  • Als Schneidelemente können auch hier an sich bekannte Diamant-Schneidelemente oder Hartmetall-Schneidelemente verwendet werden.
  • Der Bohrkronen-Außendurchmesser, insbesondere im Bereich der Schneidelemente ist zur Ausbildung eines ausreichend großen Kühlluft-Zuströmspalts größer als der Gestänge-Außendurchmesser ausgebildet. Entsprechend ist auch der Bohrkronen-Innendurchmesser an der zentralen Bohrkronenöffnung für eine störungsfreie Absaugung von Bohrkernabschnitten kleiner als der Gestänge-Innendurchmesser ausgeführt.
  • Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht einer Kirche mit einem durchgehenden Zuganker oberhalb von Kirchenfenstern,
  • 2 einen schematischen, axialen Längsschnitt durch einen Bohrkopf, und
  • 3 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer langen Kernbohrung in einem Gebäudemauerwerk.
  • In 1 ist schematisch eine Seitenansicht auf eine alte Kirche 1 mit drei Kirchenfenstern 2 in einer Seitenwand 3 dargestellt. Über den Kirchenfenstern 2 haben sich im Laufe der Jahre zu einem Dachansatz 4 hin jeweils quer durchgehende Mauerrisse 5 gebildet. Zur Stabilisierung zu einer dauerhaften Füllung und Abdichtung der Mauerrisse 5 ist ein über die gesamte Seitenwandlänge oberhalb der Kirchenfenster 2 durchgehender Zuganker 6 angebracht worden. Dieser besteht aus einem Stahlseil oder Edelstahlanker aus Rundstahl und ist über jeweils endseitige Stützelemente 7 abgestützt und verspannt. Zur Anbringung eines solchen Zugankers 6 ist über dessen Länge mit vernachlässigbarer Verschmutzung und Staubentwicklung im Kircheninnenraum eine Trocken-Kernbohrung mit dem in 3 dargestellten Bohrwerkzeug 8 angebracht worden.
  • Das in 3 dargestellte Bohrwerkzeug 8 umfasst ein aus Gestängesegmenten in Längsrichtung zusammensetzbares Bohrgestänge 9 mit einem Bohrkopf 10 an seinem freien Ende.
  • Ein Längsschnitt durch den Bohrkopf ist schematisch in 2 gezeigt, woraus die Bohrkrone 11 mit schematisierten, am Umfang verteilten segmentartigen Diamant-Schneidelementen 12 erkennbar ist ebenso wie anschließend ebenfalls am Außenumfang des Bohrkopfs 10 verteilt angebrachte Radial-Saugöffnungen 13. Der Außendurchmesser 14 des Bohrkopfs 10 an den Diamant-Schneidelementen 12 ist größer als der Außendurchmesser 15 des anschließenden Bohrkopfteils und des Bohrgestänges 9. Durch die Differenz dieser Außendurchmesser 14 und 15 ist die Spaltweite des Ansaugspalts 16 (siehe 3) bestimmt. Zudem ist der Innendurchmesser 17 der Bohrkopfs 10 an den Diamant-Schneidelementen 12 etwas kleiner als der Innendurchmesser 18 des anschließenden Bohrkopfteils und des Bohrgestänges 9, so dass aufgrund dieser Querschnittdifferenz ein Bohrkernabschnitt störungsfrei durch das Bohrgestänge 9 nach hinten absaugbar ist.
  • Der zugängige Gestänge-Endbereich besteht aus einem stationären, nicht drehenden Gestänge-Endteil 19, an das sich über ein dichtes Drehlager 20 nach vorne ein Gestänge-Zwischenteil 21 anschließt, welches mit einem Umschlingungstrieb, hier mit einem Zahnriemen 22, drehangetrieben wird. Nach vorne in Richtung des Bohrkopfs 10 schließen sich dann jeweils die Gestängesegmente an. Am Gestänge-Endteil 19 ist seitlich ein Saugleitungsanschluss 23 für eine Saugleitung 24 angebracht, die zu einer Saugpumpe 25 führt, der ein Staubabscheider 26 zugeordnet ist.
  • Am Ende des Gestänge-Endteils 19 ist dicht ein Auffangbehälter 27 angebracht zur Aufnahme von angesaugten Bohrkernabschnitten, wobei in deren Auftreffbereich ein aufpralldämpfendes Aufprallkissen 28 angebracht ist. Am Auffangbehälter 27 ist zudem eine durch einen Deckel 37 verschließbare Revisionsöffnung (38) zur Entnahme von Bohrkernabschniitten angebracht.
  • Am Auffangbehälter 27 ist seitlich ein Saugleitungsanschluss 23 für eine Saugleitung 24 angeordnet, die zu einer Saugpumpe 25 führt, der ein Staubabscheider 26 vorgeschaltet ist.
  • Die Vorrichtung des Bohrwerkzeugs 8 zeigt weiter in schematisierter, lediglich die Funktion darstellender Weise eine Vortriebschienenanordnung 29 mit einer tischförmigen, daran längsverschiebbaren Schlitteneinrichtung 30. Die Vortriebschienenanordnung 29 ist mit einer Stützplatte 31 und gegebenenfalls weiteren Streben an einer Gebäudewand 32 beziehungsweise an einem Gerüst in Bohrrichtung gehalten. Die Schlitteneinrichtung 30 kann dabei in Richtung auf die Stützplatte 31 mit einem Vortrieb-Antrieb, hier durch eine motorisch getriebene Seilwinde 33 dargestellt, vorgespannt werden.
  • Der Zahnriemenantrieb 22 mit einem Elektro- oder Pneumatik- oder Hydraulikmotor 34 und die Seilwinde 33 sind hier auf der Schlitteneinrichtung 30 angeordnet. Ersichtlich können hier je nach den Gegebenheiten auch andere Anordnungen oder Antriebe gewählt werden. Beispielsweise kann der Vortrieb-Antrieb anstelle der Seilwinde 33 als Spindel- oder Zahnantrieb mit einer Kurbel oder einem Motor realisiert werden.
  • Die Vorrichtung des Bohrwerkzeugs 8 hat folgende Funktion:
    Für den dargestellten Bohrbetrieb wird mittels der Saugpumpe 25 im Inneren des Bohrgestänges 9 ein Unterdruck erzeugt sowie das Bohrgestänge 9 mit dem Drehantrieb 22, 34 drehangetrieben und zudem mit der Seilwinde 33 eine Vortrieb-Druckkraft aufgebracht, wodurch die Bohrung weitergetrieben wird. Dabei wird über den Ansaugspalt 16, als Ringspalt um das Bohrgestänge 9 von der Außenseite der Gebäudewand 32 her oder auch gegebenenfalls durch die Mauerrisse 5 Kühlluft angesaugt (Pfeil 35), die sowohl durch die Radialsaugöffnungen 13 als auch zwischen den Diamant-Schneidelementen 12 hindurch in die zentrale Öffnung der Bohrkrone 11 gelangt. Dabei wird einerseits der Bohrkopf 10 gekühlt und andererseits die Kühlluft mit Bohrstaub und gegebenenfalls mit Bohrabrieb angereichert Dieses Gemisch wird anschließend durch das Bohrgestänge 9 nach hinten durch den Auffangbehälter 27 und durch die Saugleitung 24 abgesaugt, wobei im Staubabscheider 26 Staubpartikel und gegebenenfalls größere Bohrabriebteile für eine Entsorgung gesammelt werden.
  • Im Zuge des Vortriebs werden insbesondere bei einem Mauerwerk Bohrkernabschnitte erzeugt, die dann aufgrund des Unterdrucks im Bohrgestänge 9 nach rückwärts mit hoher Geschwindigkeit in den Auffangbehälter 27 gelangen. Dort ist für eine Aufpralldämpfung ein Aufprallkissen 28 angeordnet. Bei entsprechender sackförmiger Ausbildung des Auffangbehälters 27 werden dort Bohrkernabschnitte gesammelt und können von dort bedarfsweise durch die dicht verschließbare Revisionsöffnung 38 entsorgt werden.
  • In üblicher Weise können hier nach einem Bohrvortrieb entsprechend einer Gestängesegmentlänge das letzte Gestängesegment abgekoppelt, das Bohrwerkzeug 8 an der Vortriebsschienenanordnung 29 zurückgefahren und ein weiteres Gestängesegment eingekoppelt werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer erschütterungsfreien Kernbohrung in einer Gebäudewand, insbesondere einer langen Kernbohrung in einem Gebäudemauerwerk, wobei stirnseitig an einem rohrförmig hohlen, drehangetriebenen Bohrgestänge (9) ein Bohrkopf (10) mit einer Bohrkrone (11) mit Schneidelementen (12) angebracht ist und in einer Trockenbohrtechnik für eine Kühlung und zur Staubentfernung der Bohrkopf (16) mit Kühlluft beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Bohrbetrieb mit Bohrstaub angereicherte Kühlluft und die entstehenden Bohrkerne durch die Bohrkrone (11) und das nachgeordnete hohle Bohrgestänge (9) mit einer an das Bohrgestänge (9) angeschlossenen Saugpumpe (25) abgesaugt wird, wobei die nachströmende Kühlluft von der Bohrlochaußenseite (Pfeil 35) her über den das Bohrgestänge (9) umgebenden Ringspalt (16) durch das Bohrloch zum Bohrkopf (10) angesaugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft durch eine zentrale, mit dem Hohlraum des Bohrgestänges (9) fluchtende Zentral-Saugöffnung des Bohrkopfs (10) und/oder durch wenigstens eine, bevorzugt mehrere am Umfang des Bohrkopfs verteilte und nach den Schneidelementen angebrachte Radial-Saugöffnungen (13) angesaugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkronen-Außendurchmesser (14) größer als der Gestänge-Außendurchmesser (15) ist, so dass ein entsprechend großer und dimensionierbarer Ringspalt (16) zwischen Bohrlochwand und Gestänge-Außenwand für die Kühlluftansaugung gebildet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Bohrkopf-Vortrieb über das Bohrgestänge (9) zusätzlich zur Drehung eine kontinuierliche und/oder pulsierende Druckkraft (33) auf den Bohrkopf (10) in Bohrrichtung aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Bohrkernabschnitte durch das Bohrgestänge (9) in einen außen liegenden Auffangbehälter (27) gesaugt werden, und dass dabei die Dreh- und Vortriebantriebe (22, 34; 33) ebenso wie der Saugleitungsanschluss (23) seitlich am außen zugänglichen Bohrgestängebereich angeordnet sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Auftreffbereich der angesaugten Bohrkernabschnitte eine elastische aufpralldämpfende Pufferanordnung (28) vorgesehen ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgestänge (9) verlängerbar aus miteinander verbindbaren, insbesondere verschraubbaren Gestängesegmenten besteht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Bohrstaub angereicherte, abgesaugte Kühlluft durch wenigstens einen vor der Saugpumpe (25) angeordneten, entleerbaren Staubabscheider (26) geleitet wird.
  9. Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein aus Gestängesegmenten zusammensetzbares rohrförmiges Bohrgestänge (9) mit einem stirnseitigen Bohrkopf (10) als Bohrkrone (11) mit Schneidelementen (12) umfasst, dass die Vorrichtung weiter eine achsparallel zum Bohrgestänge (9) verlaufende und bezüglich einer Gebäudewand (32) fixierbare Vortrieb-Schienenanordnung (29) umfasst, dass ein Bohrgestänge-Endbereich sowie ein axial versetzt zum Bohrgestänge (9) angebrachter Drehantrieb (22; 34) mit einer der Vortrieb-Schienenanordnung (29) zugeordneten Schlitteneinrichtung (30) verbunden sind, dass mit der Schlitteneinrichtung (30) direkt oder indirekt verbunden ein Vortrieb-Antrieb (33) verbunden ist, und dass am Bohrgestänge-Endbereich eine Saugleitung (24) zu einer Saugpumpe (25) angebracht ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrgestänge-Endbereich aus einem stationären, nicht drehenden Gestänge-Endteil (19) und einem über ein dichtes Drehlager (20) nach vorne anschließenden drehangetriebenen Gestänge-Zwischenteil (21) gebildet ist, an das in Vortriebsrichtung Gestängesegmente anschließbar sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am stationären Gestänge-Endteil (19) die Saugleitung (24) angeschlossen ist, und der Drehantrieb (22; 34), insbesondere als Umschlingungstrieb (22) oder Schneckentrieb seitlich am Gestänge-Zwischenteil (21) angeschlossen ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugpumpe (25) ein Staubabscheider (26) vorgeschaltet ist, und dass die Saugpumpe (25) und/oder der Staubabscheider (26) auf der Schlitteneinrichtung (30) mitfahrend oder mit flexiblen Schlauchverbindungen unabhängig davon vorzugsweise am Boden angeordnet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am stirnseitigen Ende des Gestänge-Endbereichs, insbesondere an einem stationären Gestänge-Endteil (19) ein Auffangbehälter (27) mit einer durch einen Deckel 37 verschließbaren Revisionsöffnung (38) für Bohrkernabschnitte, gegebenenfalls mit einem Aufprallkissen (28) angebracht ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente Diamant-Schneidelemente (12) oder Hartmetall-Schneidelemente sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrkronen-Außendurchmesser (14) insbesondere im Bereich der Schneidelemente (12) größer als der Gestänge-Außendurchmesser (15) und entsprechend der Bohrkronen-Innendurchmesser (17) an der zentralen Bohrkronenöffnung kleiner als der Gestänge-Innendurchmesser (18) ist.
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