DE1185134B

DE1185134B - Pneumatic hammer for flat bores for arrangement in the borehole

Info

Publication number: DE1185134B
Application number: DED23968A
Authority: DE
Inventors: Heinz Manten
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1956-10-05
Filing date: 1956-10-05
Publication date: 1965-01-14

Description

Druckluft-Schlaghammer für Flachbohrungen zur Anordnung im Bohrloch Bei flachen, etwa senkrechten Bohrlöchern, die z. B. mittels eines an einer schwenkbaren und fahrbaren Bohrlafette angeordneten Bohrgeräts in das Gestein getrieben werden, ist es üblich, das Bohrgerät am Ende, und zwar an dem oberen Ende des Bohrgestänges, anzuordnen.Pneumatic hammer for flat bores to be arranged in the borehole In the case of shallow, approximately vertical boreholes which, for. B. by means of a pivotable on a and drills arranged on a mobile drill carriage are driven into the rock, it is customary to put the drill at the end, namely at the top of the drill string, to arrange.

Hierbei übt dieses Bohrgerät meistens die schlagende und drehende Funktion zugleich aus. Man hat auch bereits die Ausübung dieser beiden Funktionen auf zwei Maschinen verteilt, von denen die eine nur ein Schlaghammer und die andere nur eine Drehmaschiene ist. Dabei hat man entweder beide Maschinen am oberen Ende des Gestänges angeordnet oder, um die beim Schlag zu bewegenden Massen möglichst klein zu halten und den beim Übertragen der Schläge auf das Bohrlochtiefste auftretenden starken Verschleiß möglichst von dem Bohrgestänge fernzuhalten, den Schlaghammer am unteren Ende im Bohrloch und die Drehmaschine am oberen Ende angeordnet. In dem ersteren Fall sind Schlaghämmer mit einer sehr großen Leistung erforderlich, da die zu bewegenden Massen, nämlich das ganze Gestänge, sehr groß sind. Hierfür vorgesehene Hämmer besitzen verhältnismäßig große Abmessungen und ein größeres Gewicht, so daß sie schwer und unhandlich sind. Außerdem muß das Bohrgestänge wegen der erheblichen Beanspruchung bei der Schlagübertragung zum Bohrlochtiefsten entsprechend stark ausgeführt werden, was wiederum in einer erheblichen Dimensionierung der Schlaghämmer resultiert.This drill mostly practices hitting and turning Function at the same time. One already has the exercise of these two functions distributed over two machines, one of which is just a hammer and the other is just a lathe. You either have both machines at the top of the linkage arranged or to the masses to be moved during impact as possible to keep small and those that occur when the impacts are transmitted to the deepest part of the borehole to keep strong wear as far away from the drill pipe as possible, the percussion hammer at the lower end in the borehole and the lathe at the upper end. By doing in the former case, demolition hammers with a very large power are required because the masses to be moved, namely the whole boom, are very large. Provided for this Hammers have relatively large dimensions and weight, so that they are heavy and unwieldy. In addition, the drill pipe must because of the considerable The stress during impact transmission to the deepest point of the borehole is correspondingly high are carried out, which in turn results in a considerable sizing of the demolition hammers results.

Die zur Anordnung am unteren Ende des Gestänges vorgesehenen Schlaghämmer sind dagegen, da sie nur eine geringe Schlagleistung aufbringen müssen, verhältnismäßig klein ausgebildet. Die hierfür bekanntgewordenen Schlaghämmer besitzen zur Verbindung mit dem Bohrgestänge an ihrem oberen Ende ein entsprechendes Verbindungsstück, während an dem anderen Ende unmittelbar die Bohrkrone oder der Bohrstahl angeordnet ist.The demolition hammers intended for arrangement at the lower end of the rod are on the other hand, since they only have to provide a low impact performance, proportionate formed small. The demolition hammers that have become known for this purpose have to be connected with the drill pipe at its upper end a corresponding connector, while the drill bit or the drill steel is arranged directly at the other end.

Bei dieser Art des Anordnens des Schlaghammers bzw. bei den hierfür bekanntgewordenen Ausführungen wirkt sich aber nachteilig aus, daß bei Auftreten von Grundwasser der am unteren Ende des Gestänges angeordnete Schlaghammer bereits bei geringer Höhe des Wasserspiegels im Bohrloch durch Wassereintritt unbrauchbar wird. In diesem Falle muß man dann dazu übergehen, einen um vieles schwereren Schlaghammer am oberen Ende des Gestänges anzuordnen. Dies bedeutet aber einen hohen Gestängeverschleiß und erfordert die ständige Reservehaltung eines solchen größeren Schlaghammers. Vor dem Problem stehend, die Schläge auch bei Wassereinbruch in das Bohrloch in einer Anordnung des Schlaghammers auszuüben, die eine möglichst geringe Verschleißbeanspruchung des Bohrgestänges gewährleistet, wurden bisher die Bemühungen von der Fachwelt auf den Versuch gerichtet, den Schlaghammer wasserdicht auszubauen durch Einschaltung eines entsprechenden Ventils. Indessen stehen aber diesen Bemühungen große Schwierigkeiten entgegen.With this type of arrangement of the hammer or with the for this known designs has a disadvantageous effect that when it occurs of groundwater, the hammer located at the lower end of the boom already unusable if the water level in the borehole is low due to water ingress will. In this case you have to switch to a much heavier hammer to be arranged at the upper end of the linkage. However, this means high linkage wear and requires the constant reserve of such a larger demolition hammer. Faced with the problem, the blows even in the event of water ingress into the borehole to exercise an arrangement of the percussion hammer that has the lowest possible wear and tear of the drill pipe ensured, efforts have so far been based on the professional community directed the attempt to make the impact hammer watertight by switching it on a corresponding valve. However, these efforts face great difficulties opposite.

Demgegenüber erbringt die Erfindung eine betriebssichere Lösung des Problems auf Grund der Erkenntnis eines von den bisherigen Lösungsversuchen völlig abweichenden Lösungsweges, indem sie einen Preßlufthammer für Flachbohrungen zur Anordnung im Bohrloch schafft, der sich durch seine Einschaltbarkeit in das .Bohrgestänge an beliebig wählbarer Stelle mittels an beiden Hammerenden angeordneter passender Anschlußstücke auszeichnet. Durch diese Möglichkeit der Schlaghammeranordnung an beliebiger Stelle in dem Gestänge wird erreicht, daß man mit demselben Schlaghammer weiterarbeiten kann, und zugleich ihn aber aus dem Bereich des Grundwassers herausbringt.In contrast, the invention provides an operationally reliable solution to the Problem completely due to the recognition of one of the previous attempts at a solution different solution, by using a jackhammer for shallow holes Creates arrangement in the borehole, which can be switched on into the at any point by means of a suitable one arranged on both hammer ends Connecting pieces. Through this possibility of the hammer arrangement Any point in the linkage is achieved that you can use the same hammer can continue to work, but at the same time brings him out of the area of the groundwater.

Der ganz besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Preßluft-Schlaghammers aber besteht darin, daß der Schlaghammer bei Wassereinbruch nur soweit versetzt werden muß, daß er nicht vom Wasser erfaßt wird, und daß dadurch nicht die ganze Bohrgestängesäule den verschleißintensiven Schlägen des Schlaghammers ausgesetzt ist, sondern in Kosten drückender Weise nur ein meist geringer Teil von ihr. -Das Bohrklein wird zusammen mit dem Wasser durch die an der Bohrkrone austretende Druckluft aus dem Bohrloch herausgeführt. Während des Betriebes kann durch den Überdruck im Bohrhammer kein Wasser und kein Bohrklein in den Hammer eintreten; denn durch den größeren Querschnitt im äußeren Ringraum im Vergleich zur inneren Spülbohrung des Hammers ist stets für einen Überdruck im Inneren des Hammers gesorgt.The very special advantage of the compressed air hammer according to the invention but consists in the fact that the hammer only moves so far in the event of water ingress must be so that he is not seized by the water, and that thereby not the whole Drill rod column exposed to the high-wear blows of the percussion hammer is, but in a cost-depressing way only a mostly small part of it. -That Drill cuttings are released together with the water by the compressed air exiting the drill bit led out of the borehole. During operation can through the overpressure in the hammer drill, no water and cuttings can enter the hammer; because due to the larger cross-section in the outer annular space compared to the inner one The hammer's flushing bore always ensures an overpressure inside the hammer.

Gleichzeitig wird hierdurch erreicht, daß der Wasserspiegel im Bohrloch erheblich unter dem normalen Wasserspiegel liegt, so daß mit einem verhältnismäßig kurzen Verlängerungsstück zwischen Bohrhammer und Bohrkrone gearbeitet werden kann. Beim Ausschalten des Hammers befindet sich zunächst nur wenig Wasser im Bohrloch, so daß der Hammer nicht ersaufen kann. Falls der Wasserspiegel schnell ansteigt, besteht die Möglichkeit, den Hammer ohne Beschädigung herauszuziehen.At the same time it is achieved that the water level in the borehole is considerably below the normal water level, so that with a proportionate short extension piece can be worked between hammer drill and drill bit. When the hammer is switched off, there is initially only a little water in the borehole, so that the hammer cannot drown. If the water level rises rapidly, it is possible to pull out the hammer without damaging it.

Die Anschlußstücke werden zweckmäßigerweise mit einem gegenüber dem Schlaghammer kleineren Außendurchmesser ausgebildet. Dies ermöglicht die Aufschiebung einer Verbindungshülse, die dann wiederum denselben Außendurchmesser wie der Hammer besitzt und so eine einwandfreie Führung im Bohrloch gewährleistet. Die Verbindung zwischen Hülse und Anschlußstück kann als Steck- oder Schraubgewinde ausgeführt sein.The connectors are expediently with one opposite the Impact hammer designed with a smaller outer diameter. This enables deferral a connecting sleeve, which in turn has the same outer diameter as the hammer and thus ensures perfect guidance in the borehole. The connection between the sleeve and the connector can be designed as a plug-in or screw thread be.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An example of the invention is shown in the drawing.

Der nur schlagend wirkende Hammer 1 besitzt an seinem oberen Ende 2 und an seinem unteren Ende 3 je ein Anschlußstück 4. Diese Anschlußstücke 4 sind zum Aufschrauben einer den Hammer mit dem Bohrgestänge 5 bzw. der Bohrkrone 6 verbindenden Muffe 7 mit einem Schraubengewinde versehen. Damit die Muffen 7 einen dem Hammergehäuse 1 entsprechenden Außendurchmesser besitzen, sind die Anschlußstücke mit einem kleineren Außendurchmesser als das Hammergehäuse ausgeführt. In jedem Anschlußstück 4 ist eine zentrische Bohrung 8 vorgesehen zur Zuleitung der Betriebsluft aus der Bohrung 9 in dem Bohrgestänge 5 bzw. zur Weiterleitung der Abluft aus dem Kanal durch die Bohrung 8 an die Bohrkrone 6.The hammer 1, which only has a striking effect, has at its upper end 2 and at its lower end 3 each have a connecting piece 4. These connecting pieces 4 are for screwing on one connecting the hammer to the drill rod 5 or the drill bit 6 Provide socket 7 with a screw thread. So that the sleeves 7 one to the hammer housing 1 have a corresponding outer diameter, the connecting pieces are smaller Outside diameter designed as the hammer housing. In each connector 4 is a central bore 8 is provided for supplying the operating air from the bore 9 in the drill pipe 5 or for forwarding the exhaust air from the channel through the Hole 8 on the drill bit 6.

Claims

Claim: Compressed air hammer for flat bores for arrangement in the borehole, marked by its ability to be switched into the drill rod (5) at any point by means of suitable connecting pieces (4) arranged at both hammer ends. Documents considered: German Patent No. 494 904; USA: Patent Nos. 2,417,152, 2,713,472; British Patent No. 244,696; "Zement, Kalk, Gips", 1954, pp. 6 to ß; "Erzmetall", 1957, H.

2, p. 93.