DE1634388B1 - Vorrichtung zur Bohrlocherweiterung und Verfahren zum Erweiterungsbohren unter Verwendung der Vorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung chende Tiefe aufgebohrt wird, daß bei fehlendem

zur Bohrlocherweiterung und auf ein Verfahren zum oder nicht ausreichendem Grundwasser das Bohr-

Erweiterungsbohren unter Verwendung der Vorrich- loch im Bereich seines unteren Endes mit Wasser

tung. gefüllt wird und daß anschließend der Fallmeißel an

Berm Bohren im Erdbereich ergibt sich vielfach 5 dem Windenseil hängend periodisch aus einer ober-

die Notwendigkeit einer Bohrlocherweiterung, und halb des Erweiterungsbereiches liegenden Stellen

zwar insbesondere bei der Herstellung von Bohr- fallengelassen wird, wobei das in dem Bohrloch be-

pfählen. findliche Wasser dem Meißel eine seiner Krümmung

Derartige der Bohrlocherweiterung dienende Vor- entsprechende Fallkurve erteilt.

richtungen sind bekannt; sie sind in der Regel als io Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich mit Drehbohrgeräte mit sich spreizenden Schaufeln oder besonderer Wirkung dort einsetzen, wo im unteren Messern in Form von Rollmeißeln ausgebildet. Diese Bereich des Bohrloches Wasser vorhanden ist, da bekannten Drehbohrgeräte machen das Vorhanden- dieses Wasser als Führung für den Fallmeißel dient sein eines Drehantriebes mit einem starken Gestänge und ihm eine Fallbahn erteilt, die der Krümmung erforderlich, das bei jeder Verwendung ein- und aus- 15 seines Körpers entspricht. Es ist daher zweckmäßig, gebaut werden muß, auch dann, wenn die Erdboh- wenn in dem Bohrloch kein Grundwasser vorhanden rangen nach dem sogenannten Stoßbohrverfahren ist, das Bohrloch mit Wasser zu füllen, damit eine hergestellt werden. Bei den heute für Gründungs- zuverlässige und einwandfreie Führung für den Fallpfähle verwendeten Bohrpfählen sind beträchtliche meißel bei seinem Fall erreicht wird. Durch die Bohrdurchmesser erforderlich, die bis zu 4 m betragen 20 gegenüber dem Schwerpunkt um ein geringes Maß können. Bei diesen großen Durchmessern ist das bei nach dem Meißelrücken versetzte Anordnung des den bekannten Drehbohrgeräten erforderliche Dreh- Aufhängungspunktes des Fallmeißels wird beim FaI-moment sehr groß, so daß ein sehr starkes Bohr- len des Meißels die Erzielung einer der kurvenförmigestänge und ein Drehtisch mit sehr hoher Arbeits- gen Biegung des plattenförmigen Körpers entleistung erforderlich sind. 25 sprechenden Fallkurve begünstigt. Bei der Anord-

Bei einem bekannten Drehbohrgerät ist am Ende nung des Aufhängungspunktes oberhalb des Schwer-

des Bohrgestänges ein waagerechter Stachel ange- punktes ist es gegebenenfalls möglich, den Fallmeißel

ordnet; gegenüber diesem Stachel liegt eine waage- auch erfolgreich einzusetzen, ohne daß Wasser am

rechte Bohrung, die über eine das Bohrgestänge Ende des Bohrloches vorhanden ist.

durchdringende Längsbohrung mit einer Flüssigkeit 30 Die Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung

unter hohem Druck gespeist wird, so daß unter der und des Verfahrens zu ihrer Anwendung beruhen in

Wirkung des Rückstoßes der aus der Bohrung aus- der Einfachheit und der Widerstandsfähigkeit des als

tretenden Flüssigkeit der Stachel in die Seitenwan- Fallmeißel wirkenden plattenförmigen Körpers, bei

dung des Bohrloches eingetrieben wird, wobei die dem die Anwendung von störanfälligen oder leicht

Erweiterung des Bohrloches unter der Wirkung des 35 verschleißbaren Teilen praktisch restlos vermieden

Drehgestänges und des in das Erdreich eingetriebe- ist, und durch den die Möglichkeit gegeben ist, auch

nen Stachels erfolgt. Diese Ausführungsform macht in schwierigen Bodenschichten und selbst in felsigen

neben dem erforderlichen Bohrgestänge den zusatz- Untergründen ohne Bruchgefahr wirkungsvoll zu

liehen Aufwand einer Hochdruckpumpe notwendig, arbeiten. Die Aufhängung des plattenförmigen Kör-

die während der gesamten Arbeit des Stachels be- 4° pers oberhalb seines Schwerpunktes hat den Vorteil,

tätigt werden muß, um zu verhindern, daß der daß erne schräge Ausgangslage des Meißels erhalten

Stachel aus dem Erdbereich wieder austritt. Ein wei- wird und die Fallkurven nur geringfügig durch die

terer Nachteil der Drehbohrgeräte besteht darin, daß Restspannung des Windenseiles beeinflußt wird. Zur

sie wenig geeignet sind in Bodenschichten, die mit Bedienung ist nur ein Drahtseil und eine einfache

Steinen oder Felsen durchsetzt sind. 45 Seilwinde erforderlich. Da der Fallmeißel selbst sehr

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach in der Herstellung und robust in der Anwender Bohrlocherweiterung dienende Vorrichtung zu dung ist, liegen die Kosten gegenüber den bekannten, schaffen, die ohne den bei den bekannten Vorrich- als Drehbohrgeräte ausgebildeten Vorrichtungen um tungen erforderlichen Drehantriebe und auch ohne ein Vielfaches niedriger.

zusätzliche Druckwasserpumpen eingesetzt werden 50 Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausfüh-

kann. rungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. Es

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung nach der zeigt

Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein F i g. A einen in einem Bohrloch hängenden Fall-Fallmeißel ist, der aus einem in der Fallrichtung meißel in Seitenansicht, und zwar in Ruhestellung, kurvenförmig gebogenen, an der vorderen Querkante 55 strichpunktiert in Endstellung und
mit Meißelzähnen versehenen plattenförmigen Kör- F i g. B eine Aufsicht auf den Meißelrücken,
per besteht und im Bereich oberhalb seines Schwer- Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht der punktes drehbeweglich an einem Windenseil auf- Fallmeißel aus einem Körper a, der in der Fallrichgehängt ist und einen von dem Aufhängungspunkt tung gebogen ist und an seiner vorderen Querkante ausgehenden, nach oben verlaufenden Schlitz auf- 60 — wie F i g. B zeigt — mit Meißelzähnen b ausgestatweist. tet ist. Der plattenförmige Körper α ist mittels eines

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, Bolzens drehbeweglich um einen Aufhängungs-

daß der Aufhängungspunkt des Körpers gegenüber punkt d an einem Windenseil e aufgehängt. Der BoI-

dem Schwerpunkt um ein geringes Maß nach dem zen liegt, wie F i g. A zeigt, etwas oberhalb des ge-

Meißelrücken hin versetzt angeordnet ist. 65 strichelt angedeuteten Schwerpunktes des platten-

Das Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung förmigen Körpers a, und zwar ist er gleichzeitig nach

ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Bohr- dem Meißelrücken hin versetzt angeordnet. Durch

loch zylindrisch auf erne der Erweiterung entspre- diese Anordnung des Bolzens wird erreicht, daß in

dem mit einem Rohr/ ausgekleideten Bohrloch der plattenförmige Körper α in der ausgezogenen Stellung hängt, wobei die Meißelzähne b nach unten gerichtet sind. Das Rohr / verhindert, daß der plattenförmige Körper α aus seiner senkrecht hängenden Stellung vorzeitig in die Schräglage austreten kann. Der plattenförmige Körper α besitzt, wie F i g. B zeigt, einen Schlitz c, der im Bereich des Bolzens beginnt. Durch diesen Schlitz c kann der plattenförmige Körper α sich bei seinem Übergang von der Ruhestellung in die in F i g. A strichpunktiert dargestellte Endstellung ungehindert um den Aufhängepunkt d drehen. Der plattenförmige Körper a, dessen Gewicht bei größeren Bohrrohren mehrere Tonnen beträgt, wird in das Bohrloch eingeführt, wo er die in F i g. A in ausgezogenen Linien dargestellte Stellung einnimmt. In dieser Ausgangsstellung liegen die Schneiden der Meißelzähne b etwas höher als die Unterkante des Rohres /. Unterhalb des Rohres / wird zunächst das Erdreich zylindrisch auf eine Tiefe abgebohrt, die der Tiefe der beabsichtigten Erweiterung entspricht. Der untere Teil des Bohrloches muß mit Wasser gefüllt sein, damit der Fallmeißel in seiner Ausgangsstellung größtenteils im Wasser hängt. Falls Grundwasser nicht oder nicht in ausreichendem Maße vorhanden ist, wird Wasser von oben her ein- bzw. nachgefüllt. Um das Erweiterungsbohren durchzuführen, läßt man den plattenförmigen Körper α aus seiner in F i g. A in ausgezogenen Linien dargestellten Ausgangsstellung durch Lösung der Windentrommel fallen. Während des Fallens in die strichpunktiert gezeichnete Lage beschreibt der plattenförmige Körper α eine Kurve, die praktisch seiner Krümmung entspricht, da das Wasser wegen seiner Trägheit als auf die Rückenfläche und die Innenfläche des plattenförmigen Körpers α einwirkende Führungskraft wirkt. Diese Wirkung erhöht sich bei zunehmender Fallgeschwindigkeit. Die auf diese Weise erzielte Fallkurve führt die Meißelzähne b schräg gegen die Bohrlochwand. Beim Aufprallen versucht der plattenförmige Körper α mit seiner Oberseite nach hinten zu kippen, wobei der größte Teil dieser Kippkraft vom Wasser aufgenommen wird, so daß starke Schläge auf das Rohr/ vermieden werden. Das vom Fallmeißel abgeschlagene Bohrgut wird von Zeit zu Zeit mit einem Greifer oder mit einer Kiespumpe entfernt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Der Bohrlocherweiterung dienende Vorrichtung bei wenigstens im Bereich des Bohrlochendes mit Flüssigkeit gefüllten Bohrlöchern, vorzugsweise für die Herstellung von Bohrpfählen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Fallmeißel ist, der aus einem in der Fallrichtung kurvenförmig gebogenen, an der vorderen Querkante mit Meißelzähnen (b) versehenen plattenförmigen Körper (α) besteht und im Bereich oberhalb seines Schwerpunktes drehbeweglich an einem Windenseil (e) aufgehängt ist und einen von dem Aufhängungspunkt (d) ausgehenden, nach oben verlaufenden Schlitz (c) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängungspunkt (d) des Körpers (α) gegenüber dem Schwerpunkt um ein geringes Maß nach dem Meißelrücken hin versetzt angeordnet ist.

3. Verfahren zum Erweiterungsbohren unter Verwendung eines Fallmeißels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Bohrloch gebohrt wird, daß bei fehlendem oder nicht ausreichendem Grundwasser das Bohrloch im Bereich seines unteren Endes mit Wasser gefüllt wird und daß anschließend der Fallmeißel an dem Windenseil hängend periodisch aus einer oberhalb des Erweiterungsbereichs liegenden Stelle fallengelassen wird, wobei das in dem Bohrloch befindliche Wasser dem Fallmeißel eine seiner Krümmung entsprechende Fallkurve erteilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen