DE69227131T2 - Verfahren zum Verstärken von Mauerwerkswänden - Google Patents

Verfahren zum Verstärken von Mauerwerkswänden

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik, die zum Kernen von Mauerwerkswänden oder dergleichen entwickelt worden ist, mit weniger optimaler, dafür aber adäquater Fähigkeit, Beton und Stahl zu kernen. In Gegenden des Landes, die seismischen Stößen ausgesetzt sind, welche durch Erdbeben verursacht werden, hat es sich als notwendig erwiesen, Mauerwerksgebäude zu verstärken, die, als sie errichtet wurden, nicht gebaut wurden, um stärkeren seismischen Vibrationen zu widerstehen. Die Verstärkungsmethode bestand im allgemeinen aus einer Technik, die das Bohren von langen, vertikalen Löchern durch das Mauerwerk umfaßt, ferner das Einfügen von Verstärkungsstäben aus Stahl und das Zementieren der abgebrachten Stäbe mit Kunstharzzement, um die notwendige Verstärkung gegen seismische Zerstörung zu schaffen. Wegen der besonderen Natur des Bohrens in einer städtischen Umgebung, in der sich oft historische Gebäude befinden, sowie wegen des schließlichen Benutzens von Kunstharz in den Bohrlöchern gibt es mehrere Beschränkungen, die mit solchen Techniken verbunden sind.
  • Die erste Beschränkung besteht darin, daß die Löcher, die über lange Distanzen gebohrt werden müssen, welche bis zu 30,48 m (100 Fuß) tief sind, geradlinig sein müssen, so daß sie nicht beim Bohren aus der Seite der Wand heraustreten, und daß sie weiter aus Gründen der strukturellen Optimierung einwandfrei zentriert sind. Zweitens ist ein adäquates Verfahren zum Kühlen des Bohrers erforderlich, da die Reibung beim Bohrprozeß stark ist.
  • Die Verwendung von Wasser zum Kühlen der Bohrerschneide hat sich als ungeeignet erwiesen, weil die dabei entstehenden Leckverluste die Tendenz haben, den Mörtel zwischen den Ziegelsteinen zu zerbrechen und wegzuwaschen.
  • Weiter führen die Leckverluste zu einer unsichtbaren Verfärbung der Stirnseite der Mauerwerkswand. Weiter bildet die Feuchtigkeit in der Wand ein ernsthaftes Problem für die Zusammensetzung des Kunstharzzementes. Daher ist das Trockenbohren erforderlich, nicht nur um diese Probleme zu vermeiden, sondern sie ist auch vorteilhaft, weil der Kunstharzzement sofort benutzt werden kann. Naßbohren erfordert, daß es dem Mauerwerk möglich sein muß, zuerst zu trocknen, so daß der Kunstharzzement aushärten kann und die Ziegelsteine bindet. Nun kann aber das Trockenbohren selber das Problem der übermäßigen Staubbildung hervorrufen. Übermäßig viel Staub verursacht das Problem, daß sich der Staub nicht nur auf der Außenseite des Gebäudes wie auch im Inneren desselben absetzt, sondern daß er sich im Bohrloch ansammelt, was das Loch bzw. die Bohrung verstopft und die Bohrerschneide dazu bringen kann, sich mit ihm zu verbinden.
  • Ein weiterer Problem, mit dem man sich beim Kernen von Mauerwerkswänden befassen muß, besteht darin, daß derzeitige Kernbohrer, die eine zylindrische Bohrung bohren, einen Kern in der Bohrung zurücklassen können, der entfernt werden muß. Die derzeitigen Methoden zum Entfernen solcher Kerne bestanden darin, eine Reihe von Löchern in die Stirnfläche der Mauerwerkswand zu bohren, um Abschnitte des Kerns herauszuziehen.
  • Diese Technik ist offensichtlich unerwünscht, weil sie erfordert, daß jede in der Stirnwand der Mauerwerkswand plazierte Bohrung repariert werden muß. Diese reparierten Löcher mindern die Schönheit dieser Gebäude, von denen viele einen historischen und kulturellen Wert besitzen.
  • Die Druckschrift FR-A-2 635 550 offenbart ein Verfahren zum Verstärken einer Mauerwerkswand für zusätzliche Stockwerke eines bestehenden Gebäu des. Dieses Verfahren, das auch zum Verstärken von Wänden gegen seismische Zerstörung geeignet ist, umfaßt die Schritte des Drehens einer Bohrspitze auf einem Bohrerschaft und das Kernen einer Bohrung in der Mauerwerkswand, was nur eine begrenzte Menge an Bohrstaub erzeugt, das Plazieren eines verstärkenden Stahlstabes in der Bohrung; und das Füllen der Bohrung mit Kunstharzzement.
  • Das Dokument US-A-3 665 001 offenbart ein System zum Erzeugen von unter Einsatz von Luft gebohrten Löchern großen Durchmessers durch Gestein und umfaßt ein hohles, drehbares Bohrgestänge mit einer großen Bohrkrone an seinem unteren Ende, wobei es von einem Rohr umgeben ist, das relativ eng im Vergleich zum Bohrungsdurchmesser ist und zwischen sich und dem Bohrgestänge einen ringförmigen Durchgang bildet. Durch das Bohrgestänge wird Luft nach unten geblasen, tritt bei einer Öffnung am Orte der Bohrkrone aus und befördert Aushub durch den ringförmigen Durchgang zur Oberfläche. Unmittelbar über der Bohrkrone wird ein Vakuum in einem Staubumleiter erzeugt, um sicherzustellen, daß der Abhub in den ringförmigen Durchgang eintritt. Die unter Druck durch das Bohrgestänge nach unten strömende Luft betätigt einen Kolben, der auf die Bohrkrone eine hämmernde Wirkung ausübt. Abschnitte des Bohrgestänges und Abschnitte des äußeren Rohres können erforderlichenfalls hinzugefügt werden.
  • Es besteht also ein dringender Bedarf nach einer Mauerwerkskernungstechnik, die die Fähigkeiten besitzt, lange, geradlinige Löcher zu bohren; die eine Trockenbohrtechnik anwendet, welche die Entnahme des Staubes steuern kann; die die Bohrerschneide kühl hält; und die für das Beseitigen des Kerns sorgt, ohne die Stirnseite einer Mauerwerkswand zu beschädigen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine wesentlich verbesserte Mauerwerkskernungstechnik bereit, die die mit dem Kernen von Mauerwerkswänden zusammenhängenden Probleme beseitigt. Das System umfaßt eine Bohrerschneide, die einfach aus einem Stahlrohr mit Carbid- und/oder Diamantzähnen besteht, welche an ihrem unteren Ende zum Schneiden eines Kerns in das Mauerwerk befestigt sind. Das Stahlrohr kann einen Durchmesser von etwa 6,2 bis 30,5 mm Durchmesser haben. Innerhalb des Stahlrohres befindet sich ein Kernbrecher, der zweckmäßig eine kleine Ausführungsform einer Rotationskonus-Gesteinsbohrkrone sein kann, welcher den Kern pulverisiert. Die Bohrkrone und der Kernbrecher werden durch einen drehbaren Stahlschaft angetrieben, der in eine Antriebsplatte eingeschraubt ist, welche am oberen Ende der Bohrerschneide plaziert ist. Der Kernbrecher und der Bohrer sind ebenfalls auf die Antriebsplatte geschraubt.
  • Der Schaft wird durch hydraulische Motoren mit einer gesteuerten Geschwindigkeit in Drehung versetzt. Die gesteuerte Abwärtskraft wird von Hand gesteuert oder kann automatisiert sein. Der Bohrer kann in Fluchtrichtung gehalten werden, weil der Schaft völlig steif ist und die Abwärtskraft sowie die Drehgeschwindigkeiten niedrig gehalten werden. Druckluft wird durch eine axiale Bohrung geringen Durchmessers im Stahlschaft nach unten gedrückt und tritt durch und um den Kernbrecher aus. Luft aus dem Inneren des Kernbohrers strömt an den Zähnen am Boden vorbei und aufwärts durch den Ringraum zwischen dem Kernbohrer und der Seite der gerade gebohrten Bohrung. Luft kühlt die Zähne und führt den zerriebenen Mauerwerksstaub heraus.
  • Das System umfaßt weiter ein Plastikrohr mit einem Innendurchmesser, der etwas größer als der Stahlschaft ist und um den Stahlschaft herum plaziert ist. Das Plastikrohr dreht sich nicht, sondern sitzt lediglich auf dem oberen Ende der Antriebsplatte. Der Ringraum zwischen dem oberen Ende des Plastikrohres und der gerade gebohrten Bohrung wird durch einen reibungsarmen Kragen oder eine Packung geschlossen. Die aus dem Ringraum um das Plastikrohr kommende Luft tritt in den Ringraum zwischen der Innenseite des Rohres und dem Stahlschaft durch eine Reihe von Löchern ein, die in der Nähe des Bodens des Plastikrohres plaziert sind.
  • Wiederum ist am oberen Ende der Bohrung der Ringraum zwischen dem Plastikrohr und dem Stahlschaft mit einer Packung abgedichtet. Der Ringraum ist an die Ansaugseite eines Ejektors angeschlossen, um einen Sog am Ringraum zu erzeugen. Der Ausgang des Ejektors führt in einen Staubsammler.
  • Durch Kombinieren der durch den Antriebsschaft strömenden Druckluft mit dem Sog an einem kleinflächigen Ringraum im Bohrungsloch wird eine ausreichende Luftströmung erzielt, um die schneidenden Zähne der Bohrkrone kühl zu halten und Staub aus der Bohrung herauszubringen. Material, das zu schwer ist, um herausgebracht zu werden, wird durch die Bohrkrone erneut zermahlen, bis es klein genug ist, um herausgetragen zu werden. Es ist wesentlich, die Saugwirkung so einzusetzen, daß die Durchflußrate über dasjenige hinaus verstärkt wird, was durch Druckluft erzielt werden könnte, der bei einer Bohrung relativ geringen Durchmessers durch den Antriebsschaft angelegt wird.
  • Der Sog ist auch bei der Bereitstellung einer Staubsteuerung von großer Hilfe. Zusätzlich verringert er den Druck um die Bohrerschneide und insbesondere um das Plastikrohr. Dies verringert die Luftverluste durch Risse oder dergleichen in der gerade gebohrten Wand.
  • Solche Risse werden allerdings durch diese Technik entdeckt, da der Druck in der Bohrung in der Nähe der Bohrkrone über dem atmosphärischen Druck liegt und Ausstöße von Staub gesehen werden können. Diese Erkennungstechnik erlaubt das Abdichten, ehe der Kunstharzzement in die Bohrung gebracht wird. Dies ist wichtig, weil jeder Kunstharzzement, der durch einen Riß austritt, die äußere Erscheinung des Gebäudes herabsetzen kann oder Reinigungsprobleme verursacht.
  • Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen näher verdeutlicht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Mauerwerkkernungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine vordere Schnittansicht einer Bohrerschneide des Kernbildungssystems der Fig. 1; und
  • Fig. 3 ist eine untere Ansicht der Bohrerschneide der Fig. 2.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Mauerwerkkernungssystems 10 im Betrieb. Das Kernungssystem besteht aus einer Bohrkrone 12, die aus einem Stahlrohr mit Carbid- und/oder Diamantzähnen 14 besteht, welche an seinem unteren Ende befestigt sind und zum Schneiden eines Kerns im Mauerwerk dienen. Je nach der zu bohrenden besonderen Wand kann der Durchmesser der Bohrkrone im Bereich zwischen etwa 76,2 bis 304,8 mm (3 bis 12 Zoll) liegen. Ein Durchmesser von 101,6 mm (4 Zoll) ist für die meisten Wandverstärkungen typisch. Das Stahlrohr besitzt vorzugsweise eine Wanddicke von 9,6 mm (3/8 Zoll). Die Länge des Stahlrohres beträgt das Mehrfache des Durchmessers des Rohres, was es der Bohr krone ermöglicht, als Stabilisator zu wirken und beim Schneiden eine geradlinige Bohrung beizubehalten. Wie weiter oben erwähnt, sind entlang des unteren Umfanges des Stahlrohres eine Anzahl von zementierten Wolframcarbid- und/oder Diamantzähnen angebracht. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, sind die Zähne breiter als die Wanddicke des Stahlrohres und besitzen abgeschrägte schneidende Oberflächen 16, die sich über die untere Oberfläche des Stahlrohres hinaus erstrecken. Die Zähne können unter verschiedenen Winkeln auf dem Stahlrohr befestigt sein, je nach ihrer beabsichtigten Nutzung. Typischerweise stehen die Zähne unter einem Neigungswinkel zwischen 5 bis 15º.
  • Das obere Ende des Stahlrohres ist auf eine Antriebsplatte 18 aus Stahl aufgeschraubt. Das Gewinde ist ein kantiges Standard-Trapezgewinde (Acme). Innerhalb des Stahlrohres ist der Kernbrecher 26 plaziert, der später näher besprochen wird.
  • Die Bohrkrone und der Kernbrecher werden durch einen drehbaren Antriebsschaft 20 aus Stahl angetrieben, der einen Durchmesser von annähernd 47,6 mm (1-7/8 Zoll) aufweist. Ein Antriebsschaft besteht aus Abschnitten von 1,22 m (4-Fuß), wobei jeder Abschnitt annähernd 13,6 kg (30 lbs) wiegt. An entgegengesetzten Enden jedes Antriebsschaftes befindet sich ein Außengewinde und ein Innengewinde, so daß die Antriebsschäfte zusammengeschraubt werden können, wenn die Bohrkrone ihren Weg durch die Wand treibt. Der erste Antriebsschaft ist in die Antriebsplatte eingeschraubt. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist im Antriebsschaft eine axiale Bohrung 22 mit einem geringen Durchmesser von annähernd 6,35 bis 12,7 mm (1/4 bis 1/2 Zoll) plaziert. Die Bohrung ist so beschaffen, daß Druckluft durch den Antriebsschaft hindurchgedrückt werden kann. Ein weiterer Grund für die axiale Bohrung mit kleinem Durchmesser besteht darin, daß der Antriebsschaft eine dicke Wand zur Vergrößerung des Gewichtes und der Steifigkeit haben kann, so daß er dem auf ihn ausgeübten Drehmoment standhalten kann und in der Bohrung geradlinig orientiert bleibt.
  • Der Schaft wird durch einen herkömmlichen hydraulischen Motor 24 des gleichen Typs, der zuvor zum Naßbohren benutzt wurde, mit einer gesteuerten veränderlichen Geschwindigkeit und mit gesteuerter Abwärtskraft in Drehung versetzt. Der Bohrkern ist ebenfalls in der Lage, unverändert und geradlinig zu bleiben, indem die Abwärtskraft und die Umdrehungsgeschwindigkeiten auf niedrigem Niveau gehalten werden. Eine langsame Umdrehungsgeschwindigkeit wird auch für die Staubsteuerung benötigt, wenn Carbidzähne benutzt werden. Ein hydraulischer Motor ist eine ideale Kraftquelle zum Steuern der Größe des auf den Antriebsschaft wirkenden Drehmoments. Die tatsächlichen Geschwindigkeiten und die benutzte Abwärtskraft hängen vom Typ des gerade gebohrten Materials ab (Beton, weiches Mauerwerk, hart gebranntes Mauerwerk, etc.), sowie von der Tiefe der Bohrung. Die Geschwindigkeiten liegen zwischen 650 U/min für weiches Mauerwerk bis 350 U/min für hartes Mauerwerk. Auf die Bohrkrone wird keine zusätzliche Kraft über das Gewicht der Krone und des Antriebsschaftes hinaus aufgebracht.
  • Bezug nehmend auf die Fig. 2 und 3 ist im Stahlrohr der Bohrkrone ein Kernbrecher 26 plaziert. Das obere Ende des Kernbrechers ist in die Antriebsplatte eingeschraubt und wird von ihr angetrieben. Der Kernbohrer kann zweckmäßig eine kleine Ausführungsform einer herkömmlichen Gesteinsbohrkrone aus drei Rotationskegeln sein, die den Kern pulverisieren, wenn die Bohrkrone das Loch schneidet. Solche luftgekühlten Mahlzahn- Gesteinsbohrkronen werden üblicherweise zum Bohren von Sprenglöchern bei Bergbau- und Steinbrucharbeiten benutzt.
  • Ein Plastikrohr 28 mit einem Innendurchmesser, der knapp größer als der Schaft ist, ist um den stählernen Antriebsschaft plaziert. Dies erzeugt einen Ringraum von annähernd 3,2 mm (1/8 Zoll) zwischen dem Plastikrohr und dem Antriebsschaft, durch den das pulverisierte Mauerwerk entfernt wird. Das Plastikrohr dreht sich nicht, sondern sitzt lediglich auf der Oberseite der Antriebsplatte. Allerdings ist ein Teflonring 30 zwischen der Antriebsplatte und dem unteren Teil des Plastikrohres plaziert, so daß das Plastikrohr nicht durch die umlaufende Antriebsplatte verschlissen wird.
  • Um es zu ermöglichen, den pulverisierten Kern und den Bohrstaub durch den Ringraum zwischen dem Plastikrohr und dem Antriebsschaft zu beseitigen, ist eine Serie von Löchern bzw. Bohrungen 32 mit einem Durchmesser von annähernd 6,5 mm (5/8 Zoll) im unteren Ende des Plastikrohres und in der Nähe der Antriebsplatte vorgesehen. Eine Kupplung 34 mit ähnlich plazierten Bohrungen ist über dem Ende des Plastikrohres für zusätzliche strukturelle Integrität plaziert. Das Plastikrohr ist vorzugsweise aus einem PVC, Liste 80, hergestellt.
  • Auf der Oberseite der Wand ist der Ringraum zwischen dem Plastikrohr und dem Stahlschaft durch eine Packung geschlossen. Dieser Ringraum ist an die Ansaugseite eines Venturi-Ejektors 36 angeschlossen, um einen Sog an diesem Ringraum zu erzeugen. Der pulverisierte Kern und der Bohrstaub wird mit Hilfe des Ejektors durch den Ringraum und in den Staubsammler 38 gezogen, der normalerweise ein Sack ist, der in einer Trommel 40 von 55 Gallonen plaziert ist. Außerdem ist ein Luftkompressor 42 an der Oberseite der Bohrung plaziert, um sowohl Luft durch die kleine axiale Bohrung im Antriebsschaft zu drücken als auch den Ejektor zu betreiben.
  • Im Betrieb versetzt der hydraulische Motor den Antriebsschaft in Drehung, der seinerseits die Antriebsplatte und die Bohrkrone in Drehung versetzt.
  • Die Carbid- und/oder Diamantzähne schneiden ein zylindrisches Loch durch das Mauerwerk. Der so durch die Bohrkrone erzeugte Kern wird durch die Gesteinsbohrkrone mit den drei Rotationskegeln pulverisiert.
  • Druckluft wird durch die kleine axiale Bohrung im Antriebsschaft aus Stahl nach unten gedrückt und tritt durch und um den Kernbrecher aus. Luft aus dem Inneren der Bohrkrone strömt entlang der Zähne an der Unterseite der Bohrkrone und dann durch den Ringraum zwischen dem Kernbohrer und der Seite der gerade gebohrten Bohrung nach oben. Diese Luft kühlt die Zähne und führt das zerriebene Gesteinsgut nach außen ab. Die Menge der Druckluft, die durch die Bohrung in den Antriebsschaft gedrückt wird, muß ausreichend sein, um das zermahlene Mauerwerk herauszubringen, aber doch nicht so groß, als daß sie den Mörtel zwischen den Steinen verlagern würde. Der Anmelder hat herausgefunden, daß ein Luftdruck zwischen 620,5 bis 724 · 10³ N/m² (90 und 105 psi) am oberen Ende der Wand ausreicht, um die ersten 12,2 m (40 Fuß) zu bohren, und dann wird der Druck über diesen Pegel hinaus leicht gesteigert.
  • Der Ringraum zwischen dem oberen Ende des Plastikrohres und der gerade gebohrten Bohrung ist mit einer Packung geschlossen. Die Druckluft, die nun um die Bohrkrone ausgetreten und in den Ringraum zwischen der Bohrkrone und der gerade gebohrten Bohrung eingetreten ist, tritt dann in den Ringraum zwischen dem Plastikrohr und dem Antriebsschaft durch die Serie von Löchern nahe am unteren Ende des Plastikrohres ein. Wiederum ist der Ringraum zwischen dem Plastikrohr und dem Antriebsschaft aus Stahl am oberen Ende der Bohrung mit einer Packung abgedichtet. Dieser Ringraum ist an den Venturi-Ejektor angeschlossen, der die mit Staub beladene Luft der Bohrung durch den Ringraum und in den Staubsammler zieht. Durch Kombinieren der durch den Antriebsschaft strömenden Druckluft und den Sog am kleinflächigen Ringraum des Bohrungsloches wird eine aus reichende Luftströmung erzeugt, um sowohl die schneidenden Zähne der Bohrkrone kühl zu halten als auch eine ausreichende Luftströmung zu erzielen, um den Staub aus der Bohrung abzuführen. Bruchstücke des pulverisierten Kerns, die zu schwer sind, um durch diesen Luftstrom herausgebracht zu werden, werden durch die Bohrkrone solange erneut zerrieben, bis sie klein genug sind, um herausgebracht zu werden.
  • Es ist erforderlich, eine Saugwirkung solcher Stärke anzuwenden, daß die Luftströmungsrate über diejenige hinaus gesteigert wird, die durch den Luftdruck allein erzielbar ist, der an der Bohrung mit dem relativ kleinen Durchmesser vorhanden ist, welche durch den Antriebsschaft verläuft. Weiter ist der Sog zur Schaffung einer Staubregelung sehr hilfreich. Er setzt auch den Druck um die Bohrkrone und insbesondere um das Plastikrohr herum herab. Dies verringert den Luftverlust durch Risse oder dergleichen in der gerade gebohrten Wand.
  • Solche Risse werden allerdings durch diese Technik entdeckt, da der Druck in der Bohrung nahe der Bohrkrone über dem atmosphärischen Druck liegt und Staubaustritte durch irgendwelche bestehenden Risse erkannt werden können. Diese Aufspürtechnik ist wichtig, weil sie die Abdichtung dieser Risse erlaubt, ehe Harz in die Bohrung eingebracht wird.
  • Sobald das Loch vollständig gebohrt worden ist, wird der Bohrstrang aus der Bohrung entfernt. Ein Verstärkungsstab aus Stahl wird in der Bohrung plaziert und Kunstharzzement wird zum Füllen der Bohrung verwendet, um die Wand mit der erforderlichen Verstärkung gegen seismische Zerstörung zu versehen.
  • Wenngleich die vorliegende Erfindung in bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben und dargestellt worden ist, versteht sich, daß sie nicht als entsprechend eingeschränkt zu betrachten ist, da Auswechslungen und Änderungen vorgenommen werden können, die im vollen beabsichtigten Umfang der nachfolgend beanspruchten Erfindung liegen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Verstärken einer Mauerwerksstruktur gegen seismische Zerstörung, bei dem eine rotierende Bohrkrone (12) an einem rotierbaren Antriebsschaft (20) angekuppelt und durch diesen zum Bohren einer Bohrung in die Mauerwerksstruktur in Drehung versetzt wird, derart, daß im wesentlichen das gesamte, gerade gebohrte Mauerwerksmaterial in Bohrstaub pulverisiert wird, wobei ein Verstärkungsstab in der Bohrung plaziert wird und die Bohrung mit Kunstharzzement gefüllt wird, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
Umgeben des Antriebsschaftes (20) mit einem Rohr (28), um einen Ringraum zwischen dem Antriebsschaft und dem Rohr zu schaffen;
Pressen von Luft durch den Antriebsschaft (20) und die Bohrkrone (12);
Absaugen des Bohrstaubes durch den Ringraum; und Sammeln des Bohrstaubes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Durchtreibens von Druckluft durch eine axiale Bohrung (22) im Antriebsschaft (20) und die Bohrkrone (12).
3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des gleichzeitigen Durchtreibens von Druckluft durch die axiale Bohrung (22) und Absaugen des Bohrstaubes durch den Ringraum.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Anschließens eines Luftkompressors (42) an das obere Ende der axialen Bohrung (22) zum Durchtreiben von Druckluft durch den Antriebsschaft (20) und die Bohrkrone (12).
5. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Sammelns des Bohrstaubes, der durch den Ringraum in einen Staubsammler (38) gesaugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Absaugens des Bohrstaubes durch den Ringraum mit Hilfe eines Venturi-Ejektors (36), der an den Ringraum angeschlossen ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Ankuppelns des Rohres (28) an eine Antriebsplatte (18), so daß das Rohr nicht mit dem rotierbaren Antriebsschaft (20) rotiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Plazierens eines Teflonringes (30) zwischen dem Rohr (28) und der Antriebsplatte (18).
9. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Absaugens des Bohrstaubes in den Ringraum durch Bohrungen (32), die in dem Rohr (28) gebildet sind.
10. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Herstellens der Bohrkrone (12) aus einem dünnwandigen Zylinder, der eine Länge besitzt, die um ein Mehrfaches größer als sein Durchmesser ist.
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Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/669,879 US5497841A (en) 1991-03-14 1991-03-14 Methods for coring a masonry wall
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Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69227131D1 DE69227131D1 (de) 1998-10-29
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US (1) US5497841A (de)
EP (1) EP0678149B1 (de)
AU (1) AU1755492A (de)
CA (1) CA2106074C (de)
DE (1) DE69227131T2 (de)
WO (1) WO1992016712A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009034776A1 (de) 2009-07-25 2011-01-27 Lindner Bau Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8736198A (en) 1997-08-14 1999-03-08 William George Edscer Methods of reinforcing existing masonry structures
US5930947A (en) * 1997-08-19 1999-08-03 Eckhoff; Gerald J. Landscape system apparatus
US6026618A (en) * 1997-10-29 2000-02-22 Reginald A. J. Locke Masonry reinforcement system
US6505450B1 (en) 1997-10-29 2003-01-14 Reginald A. J. Locke Masonry reinforcement system
US6227315B1 (en) 1998-03-23 2001-05-08 Baker Hughes Incorporated Air jet earth-boring bit with non-offset cutters
FR2778936B1 (fr) * 1998-05-25 2000-08-04 Georges Culica Procede de consolidation d'immeubles
US6854534B2 (en) * 2002-01-22 2005-02-15 James I. Livingstone Two string drilling system using coil tubing
US6792735B2 (en) * 2002-03-08 2004-09-21 William Mohlenhoff Advanced processes for coring and grouting masonry
US6860730B2 (en) * 2002-05-20 2005-03-01 Driltech Mission, Llc Methods and apparatus for unloading a screw compressor
US6871453B2 (en) 2003-03-19 2005-03-29 Reginald A. J. Locke Modular building connector
US7510356B2 (en) * 2006-05-26 2009-03-31 Cgp Llc Drill bit and dust collector attachment for drills
EP1990167A1 (de) * 2007-05-07 2008-11-12 BauRent AG central Verfahren und Fräskopf zur Bearbeitung von Pfahlköpfen
GB0906125D0 (en) * 2009-04-08 2009-05-20 Cintec Int Ltd Method of reinforcing a structure and apparatus therefor
JP2011149248A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Teikusu Holdings:Kk ロックビット
US8608250B2 (en) 2011-09-30 2013-12-17 Joy Mm Delaware, Inc. Slow turning drum for a miner
WO2019035838A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 Halliburton Energy Services, Inc. TRAPPER WITH ADJUSTABLE INTERNAL GAUGE CONFIGURATION
CN110748300B (zh) * 2019-11-19 2020-09-25 中国石油大学(华东) 一种具有诱导载荷与磨料射流联合作用的钻头及钻井方法
CN112622066A (zh) * 2020-12-30 2021-04-09 天皓建筑科技有限公司 一种高精度取芯钻头
DE102021201832A1 (de) * 2021-02-26 2022-09-01 Implenia Spezialtiefbau Gmbh Fräse zur Bearbeitung eines Pfahlkopfs sowie Verfahren zum Betreiben einer derartigen Fräse
EP4056323A1 (de) * 2021-03-11 2022-09-14 Hilti Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb einer werkzeugmaschine und werkzeugmaschine

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1228683A (fr) * 1958-06-25 1960-08-31 Kingston Instr Company Ltd Outil récupérateur à action magnétique pour forages
FR1217893A (fr) * 1958-12-12 1960-05-06 Craelius Perfectionnement apporté à la fabrication des outils de forage
US3055443A (en) * 1960-05-31 1962-09-25 Jersey Prod Res Co Drill bit
US3102600A (en) * 1961-08-18 1963-09-03 Gas Drilling Services Co Drilling apparatus for large well bores
US3655001A (en) * 1970-02-04 1972-04-11 Schramm Inc Large diameter earth drill
US3773121A (en) * 1970-11-20 1973-11-20 Tone Boring Co Reaction minimized earth boring
SE370106B (de) * 1973-02-01 1974-09-30 Atlas Copco Ab
SU713979A1 (ru) * 1976-12-08 1980-02-05 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Устройство дл бурени с отбором керна
SU642467A1 (ru) * 1977-08-01 1979-01-15 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Керноприемное устройство
US4168755A (en) * 1977-08-08 1979-09-25 Walker-Neer Manufacturing Co. Nutating drill bit
GB2007287B (en) * 1977-10-11 1982-04-07 Pynford Ltd Structural support
GR68705B (de) * 1977-11-14 1982-02-02 Celtite Sa
SU912910A1 (ru) * 1980-07-11 1982-03-15 Специальное Конструкторское Бюро Всесоюзного Промышленного Объединения "Союзгеотехника" Министерства Геологии Ссср Двойной буровой снар д
DE3381941D1 (de) * 1982-06-29 1990-11-22 Gelsen Karl Heinz Bohrgeraet.
JPS5964691A (ja) * 1982-10-05 1984-04-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> コ−クス炉炉頂煉瓦の穿孔方法
AT380507B (de) * 1984-02-22 1986-06-10 Schromm Erich Dipl Ing Verfahren zur erhoehung der tragfaehigkeit von eingebauten steinstufen
DE3407427A1 (de) * 1984-02-29 1985-08-29 Hawera Probst Gmbh + Co, 7980 Ravensburg Bohrkrone
FR2635550B1 (fr) * 1988-08-18 1991-04-26 Georges Culica Procede de surelevation d'immeubles
US5015128A (en) * 1990-03-26 1991-05-14 Ross Jr Donald C Rotary drill apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009034776A1 (de) 2009-07-25 2011-01-27 Lindner Bau Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102009034776B4 (de) * 2009-07-25 2011-07-07 Lindner Bau GmbH, 85125 Verfahren zur Herstellung einer Kernbohrung in einer Gebäudewand und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
DE69227131D1 (de) 1998-10-29
EP0678149A1 (de) 1995-10-25
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EP0678149B1 (de) 1998-09-23
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WO1992016712A3 (en) 1992-10-29

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