DE19528620A1 - Erdbohrgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Erdbohrgerät zum Einbringen oder Aufweiten von Bohrungen im Erdreich.

Beim grabenlosen Verlegen von Erdleitungen kommen neben Rammbohrgeräten bzw. Erdraketen in zunehmendem Maße auch stationäre Erdbohrgeräte zum Einsatz, bei denen auf einer verschwenkbaren Lafette ein verfahrba­ rer Schlitten angeordnet ist, der ein Bohrgestänge und dessen Antrieb aufnimmt. Das Bohrgestänge ist einer­ seits mit einem die Abbauarbeit leistenden bzw. das Erdreich lösenden Werkzeug versehen und andererseits mit einem Dreh- und/oder Schlagantrieb verbunden.

Derartige Geräte besitzen zumeist ein hydraulisches Schlagwerk, zum Teil aber einen hydraulischen Drehan­ trieb und arbeiten teilweise auch nach dem Spülbohr­ verfahren, bei dem die Spülflüssigkeit am Bohrkopf austritt. Die Spülflüssigkeit dient zum Lösen, Schmie­ ren und zum Abfördern des gelösten Erdreichs; sie besteht zumeist aus einer Bentonit-in-Wasser-Suspen­ sion, mit deren Hilfe sich das Erdreich schmieren läßt und sich am Umfang der entstehenden Erdbohrung eine Auskleidung in Gestalt eines Filterkuchens aus Bento­ nit bildet, die das Abfördern des gelösten Erdreichs erleichtert und ein Einbringen des Suspensionswassers in das den Erdkanal umgebende Erdreich weitestgehend verhindert.

Das Arbeiten mit einer Bentonitsuspension zum hydrau­ lischen Lösen und/oder Ausspülen des Erdreichs erfor­ dert eine Mischanlage zum Herstellen der Suspension mit mehreren zumeist hydraulisch angetriebenen Pumpen und einem ebenfalls hydraulisch angetriebenen Hoch­ druckreiniger.

Um die verschiedenen Antriebe der Mischstation und/oder das hydraulische Schlagwerk sowie den hydrau­ lischen Drehantrieb mit Druckmedium zu versorgen, gehört zu den herkömmlichen Erdbohrgeräten eine sepa­ rate Hydraulikstation, die üblicherweise auf einem Transportfahrzeug, einem eigenen Fahrwerk oder in einem Transportbehälter angeordnet ist, der eine bei beengten Platzverhältnissen häufig nicht zur Verfügung stehende Aufstellfläche erfordert und zumeist außer­ halb einer das Erdbohrgerät aufnehmenden Startgrube angeordnet ist. Des weiteren ist für die Versorgung des Erdbohrgeräts mit Druckmedium je ein Druck- und ein Rücklaufschlauch mit einer Länge von jeweils bis 50 m sowie je ein Haspel zum Aufwickeln der Schläuche erforderlich. Hinzu kommt, daß es beim Einrichten der Baustelle erforderlich ist, die beiden Druckmedien­ schläuche mit den entsprechenden Anschlußstutzen des Erdbohrgeräts für das Schlagwerk und den Drehantrieb zu verbinden. Dadurch wird das Einrichten der Bau­ stelle sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, den Platzbedarf sowie die Herstellungskosten und insbeson­ dere den Arbeitsaufwand beim Einbringen von Erdbohrun­ gen mit Hilfe hydraulisch betriebener Bohrgeräte zu verringern und gleichzeitig die Betriebssicherheit zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Erdbohrgerät mit einem Bohrwerkzeug am freien Ende eines Gestänges, einer das Gestänge aufnehmenden Lafette und einem hydraulischen Drehantrieb und/oder Schlagwerk vor, das mit Hilfe einer im Bereich der Lafette angeordneten elektromotorischen Hydraulikein­ heit betrieben wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung einer Hydraulikeinheit mit einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe und einem Vorratstank an bzw. im Bereich der Lafette oder am Fahrwerk des Geräts vermeidet zum einen lange Druckmedienschläuche und den Arbeitsaufwand beim Ver­ schrauben von Druckmedienschläuchen zwischen einer separaten Hydraulikstation und deren Anschlußstutzen einerseits sowie den Anschlußstutzen des hydraulischen Antriebs auf der Lafette andererseits. Darüber hinaus entfällt auch der Aufwand für zwei Haspel und der Platzbedarf für eine separate Hydraulikstation.

Hingegen erfordert das erfindungsgemäße Erdbohrgerät lediglich einen Elektromotor zum Betrieb der Hydrau­ likpumpe mit einem üblichen Elektrokabel sowie eine vergleichsweise preiswerte und vor allem kleine Kabel­ trommel zum Aufwickeln des Kabels.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Erdbohrge­ räts besteht darin, daß keine zeitaufwendigen Ver­ schraubungsarbeiten erforderlich sind und die geringe Länge der Druckmedienschläuche zwischen der an der Lafette angeordneten Pumpe und den einzelnen Antrieben mit nur geringen Druck- und Förderstromverlusten ver­ bunden ist. Hinzu kommt, daß sich anstelle von Hydrau­ likschläuchen auch eine robustere Verrohrung anwenden läßt, soweit es sich nicht um verfahrbare Antriebe handelt.

Ein weiterer Kostenvorteil ergibt sich daraus, daß an die Stelle einer in Sonderanfertigung mit geringer Stückzahl herzustellenden Hydraulikeinheit eine Span­ nungsquelle und ein handelsüblicher Elektromotor tritt, mit dessen Hilfe sich auch andere elektrische Geräte betreiben lassen.

Schließlich wirkt es sich auch als vorteilhaft aus, wenn die erfindungsgemäße Hydraulikeinheit oberhalb des Fahrwerks oder am Fahrwerk selbst angeordnet ist und daher aufgrund ihres Gewichts dessen Bodenhaftung vergrößert.

Durch die geringe Entfernung zwischen der Hydraulik­ pumpe und den Steuerorganen ist es möglich, moderne, lastfühlende bzw. leistungsunabhängige Pumpenregel­ systeme einzusetzen. Hierdurch ist eine Energieeinspa­ rung und damit Umweltschonung von erheblichem Ausmaß möglich.

Ein weiterer Vorteil ist die Vermeidung von aus Ölver­ lusten bzw. Ölschäden resultierenden Umweltbelastungen durch das Ersetzen von Druckölschläuchen durch ein Elektrokabel.

Die Ölpumpe kann alle Hydraulikantriebe im Bereich der Lafette, aber auch eine etwaige Mischstation zum Her­ stellen einer Bentonitsuspension mit Drucköl versor­ gen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des nähe­ ren erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Erdbohrgerät in Verbin­ dung mit einer Spannungsquelle und

Fig. 2 das erfindungsgemäße Erdbohrgerät in vergrö­ ßerter Darstellung.

Das Erdbohrgerät besteht aus einem Raupen- bzw. Ket­ tenfahrwerk 1, auf dem eine in der Vertikalen ver­ schwenkbare Lafette 2 angeordnet ist. Auf der Lafette ist ein in der Zeichnung nicht erkennbarer Schlitten mit einem Bohrgestänge 3 verfahrbar gelagert, das an seinem freien Ende ein Bohrwerkzeug 4 und an seinem rückwärtigen Ende einen hydraulischen Schlag- und Drehantrieb 5 trägt. Auf dem Fahrwerk 1 ist ein Elek­ tro-Anschlußkasten 6 angeordnet, von dem ein Stromka­ bel 7 zu einer Spannungsquelle 8 auf einen Lastkraft­ wagen 9 führt. Der Elektro-Anschlußkasten 6 ist über ein Kabel 10 mit einem handelsüblichen Elektromotor 11 verbunden, der ebenfalls auf dem Fahrwerk 1 angeordnet ist und eine Ölpumpe 12 antreibt. Die Ölpumpe 12 ist einerseits über eine Hydraulikleitung 13 mit einem Öltank 14 und andererseits über eine Druckölleitung 15 und einem Steuerorgan 16 mit dem hydraulischen Antrieb 5 verbunden.

Um das Erdbohrgerät in der Bohrposition zu halten, ist die Lafette 2 am vorderen Ende mit einer Stützplatte 17 sowie das Fahrwerk 1 vorne und hinten mit hydrau­ lisch verschwenkbaren Stützschilden 18 versehen.

Auf der Seite der Lafette befindet sich eine Gestänge­ box 19, welche die Gestänge-Rohrschüsse aufnimmt, die dann, wenn der hydraulische Antrieb 5 das vordere Ende der Lafette 2 erreicht hat und wieder in seine in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage zurückgekehrt ist, mit ihrem rückwärtigen Ende in das Schlagwerk 5 einge­ legt und über ihr vorderes Ende mit dem Bohrgestänge bzw. dem rückwärtigen Ende des voraufgehenden Gestän­ ge-Rohrschusses in den hydraulischen Antrieb 5 einge­ legt und verschraubt werden. Dies geschieht mit Hilfe einer hydraulischen Klemm- und Lösevorrichtung 20 am vorderen Ende der Lafette 2, die über eine nicht dar­ gestellte Versorgungsleitung ebenfalls mit der Hydrau­ likpumpe 12 verbunden ist.

Die Hydraulikeinheit 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 braucht nicht am Fahrwerk 1 angeordnet zu sein. Entscheidend ist, daß sie in das Erdbohrgerät integriert ist; sie kann demgemäß auch an der verschwenkbaren Lafette 2 angeordnet sein. In jedem Falle ergeben sich äußerst kurze, teilweise fest installierte Hydraulikleitungen mit entsprechend geringen Druck- und Förderstromver­ lusten. Darüber hinaus erhöht sich die Lagestabilität des Erdbohrgerät s infolge des durch die Hydraulikein­ heit bewirkten Gewichtzuwachses.

Claims (6)

1. Erdbohrgerät zum Einbringen oder Aufweiten von Bohrungen im Erdreich mit

• - einem Bohrwerkzeug (4),
• - am freien Ende eines Gestänges (3),
• - einer das Gestänge aufnehmenden Lafette (2),
• - einem hydraulischen Antrieb (5) und
• - einer integrierten elektromotorischen Hydrau­ likeinheit (6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) im Bereich der Lafette.

2. Erdbohrgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hydraulischen Dreh- und Vorschub- und/oder Schlagantrieb (5).

3. Erdbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine Hydraulikeinheit mit einer von einem Elektromotor (11) angetriebenen Hydraulik­ pumpe (12) zwischen einem Vorratstank (14) und dem hydraulischen Antrieb (5).

4. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lafette (2) mit der Hydraulikeinheit (6, 10, 11, 12, 13, 14, 15) auf einem Fahrwerk (1) angeordnet ist.

5. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (12) mit dem Hydraulikantrieb einer Klemm- und Lösevorrichtung (20) zum automatischen Verschrauben der Gestänge­ Rohrschüsse verbunden ist.

6. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (12) über eine Druckmedienleitung mit dem hydrau­ lischen Schwenkantrieb mindestens eines Stütz­ schildes (18) verbunden ist.