DE3306598A1

DE3306598A1 - Kugelbohrkopf

Info

Publication number: DE3306598A1
Application number: DE19833306598
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 4350 Recklinghausen Fritz
Original assignee: Individual
Current assignee: FRITZ, HELMUT, DR., 6200 WIESBADEN, DE
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3306598C2

Description

escnreibung
Kugelbohrkopf Die erfindung oetrifft eine Vorrichtrng mit kugelförmigem Bohr-Kopf gemäß Oberoegrff des Anspruches 1.
Nach dem heutigen Stand der Technik gibt es bereits eine Vielzahl von Geräten, die zu Erstellung von horizontalen, vertikalen oder geneigten 30hrlöcnern im Erdreich bzw. gesteinsfesten idaterial dienen. Bei kleineren Bohrdurchmessern arbeiten sie überwiegend nach dem Prinzip, daß außerhalb des Bohrlochs ein Drehmoment erzeugt wird, das mittels Gestänge im Bohrlochinnern auf ein Abbauwerkzeug übertragen wird. Das Abbauwerkzeug bearbeitet den anstehenden oen im Bohrlochtiefsten und kann im allgemeinen zur Ånpassung an unterschiedliche Bodenärten ausgewechselt werden.
Der Transport des Bohrgutes erfolgt mittels Schnecke, Greifer, hydraulischer bzw. pneumatischer Pörderung. Das Bohrloch wird mittels Bohrrohr, Suft- bzw. Wasserüberdruck, nachgeführtem Ausbau oder Injektion gestützt In standfesten Böden entfällt die Stützung.
Probleme - insbesondere bei größeren Bohrtiefen - resultieren beim Bohrantrieb außerhalb des Bohrlochs aus der Aufnahme der Reaktionskräfte aus dem Antrieb und der Kraftübertragung ins Bohrlochtiefste. Darüberhinaus können Bohranlagen für Horizontalbohrungen i.a. nicht für Vertikalbohrungen - und umgekehrt -eingesetzt werden.
In den letzten Jahren wurden daher insbesondere für Tiefbohrungen "Im-Loch-Bohrer" bekannt, deren mechanische Antriebseinrichtung zu einem Gerät mit den Abbauwerkzeugen integriert ist, das im Bohrlochtiefsten arbeitet. Solche Geräte werden zum Abteufen von Schächten, bei der Erdölsuche, aber auch für Horizontalbohrungen eingesetzt.
Die bekannten Geräte sind von aufwendiger Bauart und dementsprechend störungsempfindlich und teuer.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile des "Im-Loch-ohrers" zu nutzen und dieses Bohrprinzip sowohl zum Auffahren kleiner Tunnelquerschnitte im städtischen Tiefbau als aucn zum A9teufen senkrechter Bohrungen durch eine einheitliche, robuste Bauart wirtschaftlich nutzbar zu machen.
gelöst wird die rufgabe mit den -terkmalen des kennzeichnenden Teiles des anspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung gehen a;i den Unteransprüchen im Zusamnenhang mit der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist, näher beschrieben.
Dabei zeigt Fig. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Bohrkopfes Fig. 2 einen Längsschnitt durch Fig. 1 Fig. 3 das Ansetzen- einer Bohrung.
Die Vorrichtung - bezeichnet als Kugelbohrkopf - besteht aus einem zylindrischen Führungsrohr (1), das zur Richtungsstabilisie rung der Bohrung dient. Es ist an seinem vorderen Ende biegesteif mit einer Kugelhalbschale (2) verbunden, auf der eine zweite (3) über ein Kugellager (4) drehbar gelagert ist. Die Kugelhaibschale (3) ist an ihrer Oberfläche (5) bearbeitet und wird zum BDdenabbau in Rotation versetzt, indem das Antriebsmoment durch Zahnräder (6) übertragen wird. Das Drehmoment wird durch einen Elektromotor (9) erzeugt, der im Führungsrohr (1) durch eine Trennwand (10) vom Hohlraum (11) zur Bodenabförderung getrennt ist.
Die drehbare Kugelhalbschale (3) ist auswechselbar auf einem innercn Ker (7) montiert. Es wird so die Anpassung der Abbaufläche (5) an unterschiedliche Bodenarten und die Erneuerung bei Verschleiß rationell ermöglicht.
Um vollflächig im Bohrlochtiefsten abbauen zu kannen, ist der Führungszylinder (1) um seine Längsachse drehbar.
Bei Horizontalbohrungen mit kleineren Bonrlochdurchmessern (dZ 50 cm) ist es zweckmäßig, die Drehbewegung des Führungsrohrs (1) über ein wuHhrungsgestänge zu erreichen, das an den Stutzen (8) anschließt. Durch den Stutzen (8) wird auch die Antriebsenergie zugeführt.
Bei Vertikalbohrungen ist der Kugelbohrkopf drehbar an einem Führungsseil aufgehängt und wird durch den exzentrischen Kraftschluß mit der Abbaufläche selbsttätig in Rotation versetzt.
Die Abförderung des Abraums erfolgt im einfachsten Fall durch Speichern des Bohrgutes im Hohlraum (11) des Führungsrohrs (1) und dessen Entleerung außerhalb des Bohrlochs. Eine stetige Förderung kann jedoch in bekannter Weise pneumatisch J1er hydrauliscn erreicht werden.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche j Vorrichtung - vorzugsweise zum Bodenabbau - mit kugelförmigem Bopf, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dieser aus zwei gegeneinander drehbaren Kugelhalbschalen (2,3) besteht, deren eine (2) mit einem einseitig abgeschrägten zylindrischen ühr'ingsrohr (1) verbunden ist, und deren andere (3) zum 3odenabbau in Rotation versetzt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die drehbare Kugelschale (3) bei größeren Kugeldurchmessern durch einen Antrieb in Drehungen versetzt wird, der in der feststehenden Kugelhalbschale (2) integriert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die drehbare Kugelhaibschale (3) bei kleineren Eugeldurchmessern durch einen Antrieb (9) in Drehungen versetzt wird, der im Führungsrohr (1) integriert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die rotierende Kugelhalbschale (3) auf ihrer Oberfläche (5) mit Abbauwerkzeugen (bzw. Profilierungen oder Beschichtungen) bestückt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Führungsrohr (1) um seine Längsachse drehbar ist, um Abbauschatten zu vermeiden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Berihrungsebene der Kugelhalbschalen (2,3) gegen die Längsachse des Führungsrohrs (1) geneigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Abbaufläche (5) der drehbaren Kugelhalbschale (3) leicht auswechselbar ist, um eine Anpassung an unterschiedliche Bodenverhältnisse zu gestatten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Führungsrohr (1) zum Ansetzen der Bohrung drehbar in einem zylindrischen Rohr (12) gelagert ist, das fest in dem aufzubohrenden Material (13) verankert ist.