DE202009018579U1 - Vorrichtung zum Erweitern einer Pilotbohrung im Erdreich - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Erweitern einer Pilotbohrung im Erdreich, umfassend a) eine aus Schüssen zusammensetzbare Schnecke (3) und b) einen dreh- und zugfest an der Schnecke (3) fixierten Bohrlochöffner (1), gekennzeichnet durch c) ein aus Schüssen zusammensetzbares, die Schnecke (3) umgebendes, eine Schneckenförderung erlaubendes Schneckenrohr (9), wobei das Schneckenrohr (9) an seinem dem Bohrlochöffner (1) zugewandten Ende mindestens eine Abraumöffnung (10) zur Aufnahme von Abraum aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erweitern einer Pilotbohrung im Erdreich. Die Vorrichtung umfasst eine aus Schüssen zusammensetzbare Schnecke und einen dreh- und zugfest an der Schnecke fixierten Bohrlochöffner. Die Vorrichtung kann bei einem Verfahren eingesetzt werden, bei dem von einer Zielgrube aus ein durch eine Schnecke zur Rotation angetriebener Bohrlochöffner in Richtung auf eine Startgrube eingezogen und bei der Bohrungserweiterung anfallender Abraum mittels einer Schnecke in die Startgrube transportiert wird.
- Es ist bekannt, beim Einziehen von Neurohren, insbesondere Kunststoffrohren, eine zwischen Start- und Zielgrube bereits vorhandene Pilotbohrung aufzuweiten. Dabei wird in der Zielgrube an einem aus mehreren Schüssen bestehenden Stahlrohr ein Bohrlochöffner oder auch Backreamer angeschlossen, an dem wiederum über ein Verbindungsstück das Neurohr befestigt ist. Über das Stahlrohr werden Bohrlochöffner und Neurohr zur Startgrube gezogen. Insbesondere im Falle von Neurohren aus Kunststoff ist deren Oberfläche vor zu starkem Eingriff des umgebenden Erdreichs zu schützen. Auf Grund dessen ist der Durchmesser des Bohrlochöffners deutlich größer als der des Neurohres, und das Neurohr wird ständig mit Bentonit umspült. Das Drehmoment für den Bohrlochöffner wird über das Stahlrohr übertragen. Um ein Mitdrehen des Neurohres zu verhindern, wird dieses mit einem Swivel mit dem Bohrlochöffner verbunden. Der vom Bohrlochöffner erzeugte Abraum wird zusammen mit dem das Neurohr umspülenden Bentonit in Richtung auf die Zielgrube gefördert. Die Menge des einzusetzenden Bentonits ist dabei sehr hoch.
- Aus der
DE 25 07 984 B2 ist es bekannt, bei der Herstellung eines Verbindungstunnels zwischen im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Verkehrstunneln eine Pilotbohrung mittels eines Bohrlochöffners zu erweitern, wobei der Bohrlochöffner von einer Förderschnecke gezogen wird, die gleichzeitig den Abraum zum Starttunnel transportiert. Damit ein solcher Abtransport möglich ist, muss das umgebende Erdreich fest sein, da es ansonsten aufgrund von Nachrutschen des Erdreichs zu Versackungen kommen würde. - Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem auch bei lockerem Erdreich eine Förderung des vom Bohrlochöffner erzeugten Abraums über die Schnecke zur Startgrube möglich ist.
- Bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art wird die vorgenannte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Das Schneckenrohr stützt den anstehenden Boden und ermöglicht so erst die Förderung des vom Bohrlochöffner abgebauten Bodens. Der Bohrlochöffner kann dabei im Falle einer zugfest ausgebildeten Schnecke mittels der Schnecke gezogen werden.
- Vorteilhaft ist es, den Bohrlochöffner mittels des Schneckenrohrs zu ziehen. Die Schnecke braucht dann nicht zugfest ausgebildet zu werden.
- Besonders vorteilhaft ist diese Vorgehensweise im Falle des Einziehens eines Neurohrs, insbesondere eines aus Kunststoff. Im Vergleich zu den bisher eingesetzten und eingangs beschriebenen Verfahren wird aufgrund der Abraumförderung durch das Schneckenrohr Bentonit nur zur Schmierung des Kunststoffrohres benötigt, was zu einer deutlichen Reduzierung der notwendigen Menge an Bentonit führt.
- Die mindestens eine Abraumöffnung erlaubt den Zutritt des Abraums in das Schneckenrohr, wo er mittels Schneckenförderung in die Startgrube transportiert wird. In einer vorteilhaften Variante zieht das Schneckenrohr, das bevorzugt aus Stahl besteht, mittelbar den Bohrlochöffner über eine Drucklagerung zwischen dem Abschlussring des Schneckenrohres und der Schnecke. Die Zugkraft des Schneckenrohres wird über das axiale Kräfte aufnehmende Drucklager auf den letzten Schuss der Schnecke übertragen, der mit dem Bohrlochöffner dreh- und zugfest verbunden ist, wodurch letzterer zur Startgrube gezogen werden kann.
- Das optionale Schildelement dient dazu, unerwünschtes Nachrutschen oder Herabfallen vom Rand des erweiterten Bohrloches zu verhindern. Das Schildelement kann dabei am Bohrlochöffner selbst befestigt sein und sich mit dem Bohrlochöffner drehen. Es ist aber auch möglich, das Schildelement an der Ankoppeleinheit zu fixieren. Ist das Schildelement mit seiner Schildfunktion durchgehend von der Ankoppeleinheit bis zum Bohrlochöffner ausgebildet, wird damit auch der Bereich zwischen Ankoppeleinheit und Bohrlochöffner durch das Schildelement geschützt. Letzteres ist sowohl bei Fixierung an der Ankoppeleinheit als auch bei Fixierung am Bohrlochöffner möglich.
- Das Schildelement kann den gesamten Umfang des Bohrlochöffners oder nur einen Teil desselben umfassen. Das Schildelement kann z. B. über einem Drittel bis zur Hälfte des Umfangs vorgesehen sein, was bei geeignetem Erdreich hinreichend sein kann, das Nachrutschen des Erdreichs von oben und gegebenenfalls von den Seiten in Richtung auf die Abraumöffnung(en) zu verhindern.
- Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im Folgenden anhand einer Figur dargestellt.
- Die einzige Figur zeigt in einer Querschnittansicht schematisch einen Bohrlochöffner
1 mit Schaufelelementen2 , von denen hier nur eines dargestellt ist, wobei der Bohrlochöffner1 dreh- und zugfest mit dem letzten Schuss einer Schnecke3 über eine Verbindungsstelle4 fixiert ist. Über einen Swivel (ein zugfestes Drehgelenk)5 ist am Bohrlochöffner1 ein Zugtopf6 angeschlossen, an dem über Fixierlöcher7 ein Neurohr8 fixiert werden kann. - Die Schnecke
3 ist von einem Schneckenrohr9 umgeben, das an seinem dem Bohrlochöffner1 zugewandten Ende Abraumöffnungen10 aufweist. Im Schneckenrohr9 ist an seinem dem Bohrlochöffner1 zugewandten Ende ein Abschlussring11 , z. B. mittels einer Schweißverbindung, fixiert. An diesem Abschlussring11 ist die Schnecke3 mittels eines axiale Kräfte aufnehmenden Drucklagers12 drehbar gelagert. Das Schneckenrohr9 ist wie die Schnecke3 aus mehreren Schüssen aufgebaut, von denen in der Figur jeweils nur der letzte Schuss zu sehen ist. Die Schüsse des Schneckenrohres9 sind zugfest miteinander verbunden, während eine zugfeste Verbindung zwischen den Schüssen der Schnecke3 entbehrlich ist. - Zum Einziehen des Neurohres
8 wird der Bohrlochöffner1 mittels der Schnecke3 gedreht, während das Schneckenrohr9 keine Rotationsbewegung ausführt. Wenn das Schneckenrohr9 mittels einer hier nicht dargestellten Zugvorrichtung zur Startgrube hin gezogen wird, wird die Zugkraft über den Abschlussring11 und das Drucklager12 auf ein Endstück13 der Schnecke3 übertragen. Auf Grund der über die Verbindungsstelle4 gegebenen zug- und drehfesten Verbindung zwischen der Schnecke3 und dem Bohrlochöffner1 werden der mit der Schnecke3 mitdrehende Bohrlochöffner1 und mit ihm der Swivel5 und das daran angehängte, aufgrund des Swivels5 nicht mitdrehende Neurohr8 ebenfalls in Richtung auf die Startgrube gezogen. Die mit Schneidzähnen15 bestückten Schaufelelemente2 des rotierenden Bohrlochöffners1 lösen das Erdreich, welches über die Abraumöffnungen10 in das Schneckenrohr9 fällt und anschließend auf Grund der Rotationsbewegung der Schnecke3 zur Startgrube abtransportiert wird. - Damit im Falle von lockerem Erdreich dieses nicht der Schwerkraft folgend vom Rand des erweiterten Bohrloches in Richtung auf das Schneckenrohr
3 nachrutscht, ist am Zugtopf6 ein den Bohrlochöffner1 überdeckendes Schildelement14 vorgesehen. Die Schaufelelemente2 des Bohrlochöffners1 weisen an ihrem äußeren Ende jeweils einen schräg nach außen gestellten Außenzahn16 auf, der vor dem Schildelement14 das Erdreich schneidet und so dem Schildelement14 den Weg frei macht. Das Schildelement14 ist gemäß der Darstellung in der Figur auf einen oberen Teilbereich des Umfangs des Bohrlochöffners1 beschränkt. Das Schildelement14 kann aber auch den Bohrlochöffner vollständig umfassen. - Während des Einziehens des Neurohres
8 wird Bentonit über eine hier nicht dargestellte, durch das Innere des Neurohres8 verlaufende Zuleitung durch eine Öffnung in der Rohrwand auf die Außenseite des Neurohres8 gegeben (in der Figur durch Pfeil17 angedeutet), wodurch die Reibbelastung des Neurohres8 verringert wird. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bohrlochöffner
- 2
- Schaufelelement
- 3
- Schnecke
- 4
- Verbindungsstelle
- 5
- Swivel
- 6
- Zugtopf
- 7
- Fixierlöcher
- 8
- Neurohr
- 9
- Stahlrohr
- 10
- Abraumöffnung
- 11
- Abschlussring
- 12
- Drucklager
- 13
- Endstück
- 14
- Schildelement
- 15
- Scheidzahn
- 16
- Außenzahn
- 17
- Bentonitfluss
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 2507984 B2 [0003]
Claims (7)
- Vorrichtung zum Erweitern einer Pilotbohrung im Erdreich, umfassend a) eine aus Schüssen zusammensetzbare Schnecke (
3 ) und b) einen dreh- und zugfest an der Schnecke (3 ) fixierten Bohrlochöffner (1 ), gekennzeichnet durch c) ein aus Schüssen zusammensetzbares, die Schnecke (3 ) umgebendes, eine Schneckenförderung erlaubendes Schneckenrohr (9 ), wobei das Schneckenrohr (9 ) an seinem dem Bohrlochöffner (1 ) zugewandten Ende mindestens eine Abraumöffnung (10 ) zur Aufnahme von Abraum aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (
3 ) im Bereich ihres dem Bohrlochöffner (1 ) zugewandten Endes über ein zumindest auch axial wirkendes Drucklager (12 ) am Schneckenrohr (9 ) drehbar gelagert und das Schneckenrohr (9 ) zugfest ausgestaltet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schneckenrohr (
9 ) an dessen dem Bohrlochöffner (1 ) zugewandten Ende ein Abschlussring (11 ) am Schneckenrohr (9 ) fixiert und die Schnecke (3 ) über das Drucklager (12 ) am Abschlussring (11 ) gelagert ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Bohrlochöffner (
1 ) eine Ankoppeleinheit (5 ,6 ) zur Ankopplung eines in das erweiterte Bohrloch einzuziehenden Gegenstands, insbesondere eines Neurohres (8 ), vorgesehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Umfang des Bohrlochöffners (
1 ) zumindest teilweise umfassendes in Zugrichtung über die mindestens eine Abraumöffnung (10 ) hinausragendes und zumindest bereichsweise ein Nachrutschen von Erdreich aus dem Rand der aufgeweiteten Bohrung verhinderndes Schildelement (14 ) vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schildelement (
14 ) an der Ankoppeleinheit (5 ,6 ) fixierbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schildelement (
14 ) am Bohrlochöffner (1 ) fixiert ist.
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---|---|---|---|---|
DE102021125909A1 (de) | 2021-10-06 | 2023-04-06 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Aufweitungsbohrvorrichtung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2507984B2 (de) | 1975-02-25 | 1977-03-31 | Paurat, Friedrich Wilhelm, 4223 Voerde | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines verbindungstunnels zwischen verkehrstunnels o.dgl. |
-
2009
- 2009-11-10 DE DE200920018579 patent/DE202009018579U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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DE2507984B2 (de) | 1975-02-25 | 1977-03-31 | Paurat, Friedrich Wilhelm, 4223 Voerde | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines verbindungstunnels zwischen verkehrstunnels o.dgl. |
Cited By (2)
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DE102021125909A1 (de) | 2021-10-06 | 2023-04-06 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Aufweitungsbohrvorrichtung |
DE102021125909B4 (de) | 2021-10-06 | 2023-11-09 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Aufweitungsbohrvorrichtung |
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