DE2117619B1 - Der Bohrlocherweiterung die nender Fallmeißel für Bohrlocher, insbesondere zum Herstellen von Bohrpfahlen - Google Patents

Description

• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Fallmeißel aus einer Meißelplatte, aus einer in der Mitte der Rückseite der Meißelplatte befestigten, in ihrer Mittelebene sich erstreckenden, das Meißelgewicht erhöhenden Mittelplatte und aus einer am oberen freien Ende der Mittelplatte befestigten Stützplatte besteht und daß oberhalb der Mittelplatte ein die Meißelplatte und die Stützplatte verbindender Tragbügel angeordnet ist, der mit wenigstens einer zwischen dem Schwerpunkt des im Bohrrohr in Ruhestellung gehaltenen Fallmeißel und der Meißelplatte liegenden Aufhängebohrung versehen ist.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Meißelplatte und die Stützplatte im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind, wobei die Krümmung der Meißelplatte und der Stützplatte annähernd der Krümmung des Bohrrohrs entspricht. Die Meißelplatte kann an sich auch eben sein; in diesem Falle entsteht eine vieleckige Bohrlocherweiterung.
• Die kreisbogenförmige Ausführung der Meißelplatte ist jedoch insoweit vorteilhafter, als hierdurch ein gleichmäßiges Abschälen des Erdreichs in einem Teilbereich des Umfangs des Bohrlochs erreicht wird. Aus diesem Grunde ist es auch zweckmäßig, daß die Krümmung der Meißelplatte annähernd der Krümmung des Bohrrohrs entspricht.
• Ein weiteres Merkmal des Fallmeißels nach derErfindung besteht darin, daß die Mittelplatte eine der Breite der Meißelplatte entsprechende Dicke haben kann.
• Weiter kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die Meißelkante der Meißelplatte im Bereich ihrer Mitte eine Spitze aufweist.
• Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Fallmeißels nach der Erfindung besteht darin, daß die Spitze der Meißelplatte schräg vorstehend ausgebildet ist.
• Weiter ist wesentlich, daß auch die Unterseite der Mittelplatte eine von der Spitze der Meißelplatte ausgehende vorspringende, eine Spitze aufweisende Meißelkante besitzt.
• Von Bedeutung ist noch, daß die Schneide der Mittelplatte sich nur über einen Teil der Kante erstreckt.
• Hierdurch wird erreicht, daß der Fallmeißel nicht zu tief in das Erdreich eindringen und sich festklemmen kann.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Verhältnis des Durchmessers des Bohrrohrs zur Breite der Mittelplatte annähernd 3 : 2 ist. Diese Maßnahme dient dazu, dem Fallmeißel ein einwandfreies Abstützen und Führen durch die Stützplatte zu gewährleisten.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der Tragbügel seitlich versetzt zur Mittelplatte angeordnet ist. Diese Maßnahme hat den Zweck, den Fallmeißel nach jedem Fall um seine Längsachse zu versetzen, damit ein gleichmäßiges Ausarbeiten der Bohrlocherweiterung möglich ist. An sich erfolgt ein solches Versetzen des Fallmeißels am Bohrlochumfang beim Hochziehen des Fallmeißels zwangläufig durch den im Drahtseil vorhandenen Drall. Dieser Versatz kann dadurch begünstigt werden, daß auf der Oberfläche der Meißelplatte schräg zur Fallrichtung verlaufende Leitorgane, beispielsweise Rippen oder Rollen, angeordnet sind.
• Schließlich ist noch wesentlich, daß die Stützplatte aus einem reibungsarmen, elastischen Material, beispielsweise Kunststoff, besteht. Diese Maßnahme dient dazu, eine Beschädigung des Bohrrohrs durch die Stützplatte zu verhindern.
• Die Vorteile des Fallmeißels gemäß der Erfindung bestehen in der einfachen Ausführungsform und der hohen Widerstandsfähigkeit der Meißelplatte, da störanfällige Teile vermieden sind. Mit dem Fallmeißel gemäß der Erfindung können auch in schwierigsten Bodenformationen B ohrlocherweiterungen zum leichten Eintreiben der Bohrrohre und zum Vergrößern der Aufstands- und Mantelfläche von Pfählen hergestellt werden, wobei zur Bedienung des Fallmeißels lediglich ein Seil und eine handelsübliche Seilwinde er- forderlich sind. Da ein Führungsmedium nicht benötigt wird, können Bohrlocherweiterungen bei praktisch allen Bodenformationen und sogar bei klüftigem Felsgestein durchgeführt werden, wobei die Kosten für die Bohrlocherweiterung bei Verwendung des Fallmeißels gemäß der Erfindung um ein Vielfaches geringer sind als bei Verwendung bekannter Stoßbohrgeräte.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Fallmeißels nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen in einem Bohrloch befindlichen Fallmeißel in Seitenansicht, wobei die Endstellung in ausgezogenen Linien und die Ruhestellung in strichpunktierten Linien dargestellt ist und Fig. 2 Aufsicht auf den Fallmeißel gemäß Fig. 1.
• Der Fallmeißel besteht aus einer Meißelplattel, einer Mittelplatte 2 und einer Stützplatte 3. Außerdem ist ein die Meißelplatte 1 mit der Stützplatte 3 verbindender Tragbügel 4 vorgesehen, der mit zwei Aufhängebohrungen 5, 6 versehen ist, in denen ein Seil 7 befestigt werden kann, das zu einer an sich bekannten Seilwinde führt. Wie F i g. 2 zeigt, ist die Mittelplatte 2 mittig an den Rückseiten der Meißelplatte 1 und der Stützplatte 3 durch Schweißen befestigt. Die Meißelplatte 1 und die Stützplatte 3 sind im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet, wobei der Radius der Biegung zweckmäßigerweise dem des Bohrrohrs 13 annähernd entspricht. Die untere Querkante der Meißelplattel ist als Schneide 8 ausgebildet, die in eine Meißelspitze 9 ausläuft, die geringfügig gegenüber der Meißelplatte 1 nach außen vorsteht. Die untere Kante der Mittelplatte2 ist ebenfalls teilweise als Schneide 10 mit einer Spitze 11 ausgebildet, wobei der letzte Teil 12 der Kante stumpf gehalten ist, um ein Verklemmen des Fallmeißels beim Eindringen in das Erdreich zu vermeiden. Auf der Oberfläche der Meißelplatte 1 sind schräg zur Fallrichtung gerichtete Rippen 15 angeordnet, die bei jeder Hubbewegung den Fallmeißel in Drehrichtung versetzen. Die Aufhängebohrungen 5 und 6 des Tragbügels 4 sind in unterschiedlichen waagerechten Abständen zu dem Schwerpunkt des Fallmeißels angeordnet.
• Bei der Bohrlocherweiterung endet das Bohrrohr 13 oberhalb des Bodens des Bohrloches; in die zwischen Bohrrohr und Bohrlochboden liegende Bohrlochwand wird die Erweiterung eingebracht, wobei die Höhe der freien Bohrlochwand auf die jeweils gewünschte Größe der Erweiterung abgestellt ist. In der Ruhestellung befindet sich der Fallmeißel mit seiner Meißelkante in dem Bohrrohr.
• Beim Erweiterungsbohren läßt man den Fallmeißel aus der in F i g. 1 strichpunktiert dargestellten Ruhestellung fallen, indem die nicht dargestellte Seilwinde des Seiles 7 freigegeben wird. In der strichpunktiert gezeigten Ruhestellung liegt die Meißelspitze 9 des Fallmeißels an der Innenwand des Bohrrohrs 13 an, während die Stützplatte 3 nicht an der gegenüberliegenden Stelle der Bohrrohrwand anliegt.
• Wenn die Seilwinde freigegeben wird, fällt der Fallmeißel unter der Wirkung seines Gewichts nach unten; hierbei schleift die Meißelspitze 9 an der Innenwand des Bohrrohrs 13. Tritt die Meißelspitze 9 bei Verlassen des Bohrrohrs 13 in das Erdreich des in entsprechender Tiefe vorgebohrten Bohrlochs 14 ein, so stellt sich der Fallmeißel unter der Wirkung der auf ihn einwirkenden Kräfte schräg, wobei die Meißelspitze 9 in das Erdreich eindringt und einen keilförmigen Teil des Erdreichs abschält. Hierbei liegt die Stützplatte 3 an der Innenwand des Bohrrohrs 13 an, wie die ausgezogene Endstellung des Fallmeißels in Fig. 1 zeigt. Beim anschließenden Hochziehen des Fallmeißels dreht sich das Seil 7 entsprechend seiner Drallrichtung etwas auf, und der Fallmeißel versetzt sich in Umfangsrichtung um einige Zentimeter gegenüber dem Umfang des Bohrlochs 14. Dieses Versetzen wird durch die auf der Oberfläche der Meißelplatte 1 angeordneten, schräg zur Fallrichtung gerichteten Rippen 15 unterstützt, wenn sie mit der Unterkante des Bohrrohrs 13 in Berührung treten.
• Bei sehr großen Pfahldurchmessern, oberhalb 1,5 m, werden zweckmäßigerweise die Rippen 15 durch nicht dargestellte, entsprechend schräg gelagerte Rollen ersetzt. Nach Erreichen der strichpunktiert in F i g. 1 gezeigten Ruhestellung wird die Bremse der das Seil 7 aufnehmenden Seilwinde wieder gelöst, und der vorstehend geschilderte Vorgang wiederholt sich. Bei sehr hartem Boden kann die Kraft, mit der die Meißelspitze 9 in das Erdreich eingedrückt wird, durch ein mehr oder weniger starkes Betätigen der Windenbremse unterstützt werden.

Claims (11)

1. Patentansprüche: 1. Der Bohrlocherweiterung dienender Fallmeißel für Bohrlöcher, insbesondere zum Herstellen von Bohrpfählen, wobei der an seiner vorderen Querkante in eine Meißelkante auslaufende Fallmeißel oberhalb seines Schwerpunktes beweglich an einem Seil aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallmeißel aus einer Meißelplatte (1), aus einer in der Mitte der Rückseite der Meißelplatte (1) befestigten, in deren Mittelebene sich erstreckenden, das Meißelgewicht erhöhenden Mittelplatte (2) und aus einer an der anderen Seite der Mittelplatte (2) befestigten Stützplatte (3) besteht und daß oberhalb der Mittelplatte (2) ein die Meißelplatte (1) und die Stützplatte (3) verbindender Tragbügel (4) angeordnet ist, der mit wenigstens einer zwischen dem Schwerpunkt des im Bohrrohr (13) in Ruhestellung gehaltenen Fallmeißels und der Meißelplatte (1) liegenden Aufhängebohrung (5, 6) versehen ist.
2. 2. Fallmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelplatte (1) und die Stulzplatte (3) im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind, wobei die Krümmung der Meißelplatte (1) und der Stützplatte (3) annähernd der Krümmung des Bohrrohrs (13) entspricht.
3. 3. Fallmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelplatte (2) eine der Breite der Meißelplatte (1) entsprechende Dicke besitzen kann.
4. 4. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelkante (8) der Meißelplatte (1) im Bereich ihrer Mitte eine Meißelspitze (9) aufweist.
5. 5. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelspitze (9) der Meißelplatte (1) schräg vorstehend ausgebildet ist.
6. 6. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Mittelplatte (2) eine von der Meißelspitze (9) ausgehende vorspringende, eine Spitze (11) aufweisende Schneide (10) besitzt.
7. 7. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneide (10) der MittelpIatte (2) sich nur über einen Teil der Kante erstreckt.
8. 8. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers des Bohrrohrs (13) zur Breite der Mittelplatte (2) annähernd 3 : 2 ist.
9. 9. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragbügel (4) seitlich versetzt zur Mittelplatte (2) angeordnet ist.
10. 10. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Meißelplatte (1) schräg zur Fallrichtung verlaufende Leitorgane, beispielsweise Rippen (15) oder Rollen, angeordnet sind.
11. 11. Fallmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatte (4) aus einem reibungsarmen, elastischen Material, beispielsweise aus Kunststoff, besteht.

    Die Erfindung bezieht sich auf einen der Bohrlocherweiterung dienenden Fallmeißel für Bohrlöcher, insbesondere zum Herstellen von Bohrpfählen, wobei der an seiner vorderen Querkante in eine Meißelkante auslaufende Fallmeißel oberhalb seines Schwerpunktes beweglich an einem Seil aufgehängt ist.

    Aus der deutschen Patentschrift 1 634388 der Anmelder ist ein derartiger Fallmeißel bekannt, der an seiner vorderen Querkante in eine Meißelkante ausläuft und im Bereich oberhalb seines Schwerpunktes beweglich an einem Seil aufgehängt ist. Dieser bekannte Fallmeißel besteht aus einer in der Fallrichtung kurvenförmig gebogenen Platte und ist im Bereich seiner Mitte aufgehängt und weist einen von dem Aufhängungspunkt ausgehenden, nach oben verlaufenden Schlitz auf. Die Anwendung dieses bekannten Fallmeißels ist an die Voraussetzung gebunden, daß das Bohrloch in seinem unteren Ende mit Wasser gefüllt ist, da das Wasser als Führungsmedium für den Fallmeißel dient, indem es dem Fallmeißel einen seiner kurvenförmigen Biegung entsprechenden Fallweg erteilt, so daß der durch das vorhandene Wasser geführte Fallmeißel in die Wand des Bohrloches eindringt und die gewünschte Erweiterung bewirkt.

    Der Nachtei liegt darin, daß der Einsatz des Fallmeißels nur dort erfolgen kann, wo Wasser als Führungsmedium zur Verfügung steht. Wenn der Boden nicht genügend wasserundurchlässig ist, muß von außen her Wasser in das Bohrloch eingegeben werden, wozu zusätzliche Aufwendungen erforderlich sind, insbesondere dort, wo das Wasser nicht unmittelbar zur Verfügung steht.

    Andere bekannte, der Bohlocherweiterung dienende Vorrichtungen sind in der Regel als Stoßbohrvorrichtungen (deutsche Auslegeschrift 1 212 900, österreichische Patentschrift 197285) ausgebildet.

    Bei diesen bekannten Stoßbohrvorrichtungen sind die Stoßbohrwerkzeuge an einem Gestänge über Drehgelenke angeordnet; zur Erzielung der Spreizbewegung der Stoßbohrwerkzeuge sind Führungsorgane erforderlich, die in den Boden des Bohrloches eingesetzt werden müssen. Diese bekannten Stoßbohrvorrichtungen sind insoweit nachteilig, als sich die Stoßbohrwerkzeuge während des Betriebes oft verklemmen, da die von den Schneiden der Stoßbohrwerkzeuge gelösten Gesteinsbrocken von dem Führungsorgan am Ausweichen gehindert sind.

    Ein weiterer Nachteil besteht in der Anordnung der Gelenkpunkte der Stoßbohrwerkzeuge, die einem großen Verschleiß unterliegen, da ein Eindringen von Sand in die Drehgelenke nicht vermeidbar ist.

    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Fallmeißel so auszubilden, daß er auch ohne Wasser als Führungsmedium eingesetzt werden kann, wobei die bei den Stoßbohrvorrichtungen erforderlichen Führungsorgane und Gelenkverbindungen über flüssig sind.