DE7411496U - Bohrgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrgerät) insbesondere zur Herstellung von Pfahlbohrlöchern od.dgl., mit einem Gestell, einem um eine Schwenkachse relativ zum
Gestell im Winkel einstellbaren oder neigbaren Mast und mit einem drehend antreibbaren Bohrgestänge.

Bekannte Bohrgeräte dieser Art sind fUr alle diejenigen Einsatzfälle, in ^Jinen ein einfaches Absetzen des Gestells auf dem Boden nicht möglich oder nicht wünschenswert ist, mit einem Unterbau oder einer unterstützenden Konstruktion ausgestattet. Bei Bohrungen, die in den
Grund von Gewässern einzubringen sind, wird das Bohrgerät z.B. auf einer Bohrinsel montiert oder auch von
einem Gitterrahmen gehalten, der seinerseits auf einer

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Hubinsel befestigt wird. Derartige Anordnungen benötigen einen entsprechenden Raum und sind vielfach nur mit besonderem Aufwand herzustellen und unterzubringen.

Besondere Probleme können sich dabei ergeben, wenn schräg verlaufende, d.h. unter einem mehr oder weniger großen Winkel zur Vertikalen stehende Bohrungen niedergebracht werden sollen, weil dann ggfs. mehrere Einstellbewegungen in verschiedenen Richtungen durehzuftthren sind, die ein Verschieben des Geräte oder seiner Unterkonstruktion bedingen.

Ziel der Erfindung ist es, bestehende Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten zu Überwinden und für solche Einsatzfälle, bei denen an oder im Bereich der Bohrung ein zur Aufnahme von Belastungen geeignetes feststehendes Element vorhanden oder herstellbar ist, ein einfaches Bohrgerät zu schaffen, das keiner besonderen Stützkonstruktion od.dgl. bedarf, also in diesem Sinne von Hilfseinrichtungen unabhängig ist, das sich trotzdem ab*r leicht und auf unkomplizierte Weise einstellen und dem jeweiligen Einsatzfall anpassen läßt, besondere auoh bei Schrägbohrungen. Die Erfindung strebt weiterhin an, ein Bohrgerät der genannten Art insgesamt und in seinen Teilen besondere zweckmäßig auszubilden.

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Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich das Bohrgerät durch ein mit dem Gestell verbundenes, relativ zu diesem in seiner Winkellage einstellbares , mit einer Durch-

j gangsöffnung für das Bohrgestänge versehenes Tragstück,

das auf einen am Einsatzort befindlichen feststehenden

j Körper, insbesondere auf ein das Bohrgestänge durchlas

sendes Rohr oder rohrartiges Element, aufsetzbar und an diesem festlegbar ist. Das Gestell des Bohrgeräts kann dabei als Arbeitsplattform ausgebildet oder mit einer solchen versehen sein und auch einen Steuerstand sowie zum Betrieb des Gerätes sonst erforderliche Aggregate tragen.

Ein solches Bohrgerät bildet eine kompakte und ohne große Schwierigkeiten insgesamt zu handhabende Einheit, die sich schnell auf ein z.B. in das zu bohrend« Erdreich oder Gestein eingerammtes, eingerütteltea oder auf eonstige Weise eingebrachtes und dann feat stehende« Ruhr, etwa ein Standrohr, Schutzrohr, Schairuhr .ad .>J|ji. wL« *a für viele Arten von Bohr ingan banutit wirä, .»uf n«i:a«n und auf diesem festlegen UiU. Der ikihrvni'utMnu Ι·*ηη 4*r\n in der JeweLii gewUnechten w«U« .„ ,n-iiaef Uhr. wcrUn. Dins gilt n*mentiti-h 4ut3t. riir ^3hr«ahMhr₁₄ngnn, <.:w* für die i-taratelluni vein uoin't rühien ί>·4* ^«c-ir Mnn ..ΐ4ί<βί «ahnen Auf 4en vorK«a«iieii«n winimi etn««iEeLLC werfen, wobei die Aahin 4er Qurehgdnaiäftnung 4ea Tr*getüokoe mit ύ·ν Aahee 4a· Rohre* od.4(1. untl d*her auch mit der

Bohrlochachse fluchtet, während das Gestell bzw· die Arbeitsplattform eine horizontale Lage erhält und der Mast um den entsprechenden Winkel geneigt und parallel zur Bohrlochachse gerichtet wird. Dies ist auf unkomplizierte Weise und ohne langwierige Umsetzoperationen möglich, so daß auch eine einfache Anpassung an verän- · derte oder wechselnde Einsatzbedingungen möglich ist.

Für die Einstellbarkeit des Tragstückes besteht eine zweckmäßige Ausführung u.a. darin, daß das Tragstück relativ zum Gestell um eine Achse schwenkbar ist, die parallel zur Schwenkachse des Mastes verläuft. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Tragstück und Gestell relativ zueinander um eine Achse schwenkbar sind, die koaxial zu der Schwenkachse des Mastes verläuft oder mit dieser zusammenfällt.

Bohrgeräte der in Rede stehenden Art sind vielfach mit hydraulisch arbeitenden Elementen ausgestattet, so daß auch eine hydraulische Versorgungseinheit zur Verfügung steht. In diesem Fall wird zur Winkeleinstellung des Tragstückes relativ zum Gestell mit besonderem Vorteil wenigstens eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen. Eine solche ist gleichermaßen geeignet, einerseits eine feinfühlige Verstellung von Tragstück und Gestell relativ zueinander zu bewirken und andererseits diese beiden Teile nach erfolgter Einstellung sicher in der gewähl-

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ten Position zu halten. Grundsätzlich sind aber auch andere Vorkehrungen zur gegenseitigen Positionierung von Tragstück und Gestell nicht ausgeschlossen.

Das Tragstück weist zweckmäßig eine Klemmvorrichtung zum lösbaren Festlegen auf einem Rohr od.dgl. auf· Hiermit läßt sich die Befestigung des Geräts und auch das Lösen nach beendetem Bohrvorgang schnell durchführen.

Die Klemmvorrichtung kann insbesondere eine oder mehrere Klemmschellen aufweisen, die das Tragstück umgeben und hydraulisch oder auch mechanisch gespannt und gelöst werden können.

Das Tragstück hat bei einer einfachen und zweckmäßigen Ausführung wenigstens in seinem unteren Teil die Form eines Rohres. Bei Verwendung von Klemmvorrichtungen zum Festlegen des Tragstückes kann dieses zumindest auf •in«m Teil seiner Länge mit wenigstens einem Schlitz versehen sein. Es ist dann eine erhöhte Verformbarkeit beim Befestigen vorhanden.

Auf dem Tragstück läßt sich vorteilhaft eine Abfangvorrichtung für das Bohrgestänge anordnen.

Handelt es sich um ein Bohrgerät mit einem Kraftdrehkopf, der an einem in Mastlängsrichtung verstellbaren Schlitten od.dgl. schwenkbar gelagert ist, so besteht

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gemäß der Erfindung eine günstige Ausführung darin, daß auf dem Gestell eine Halterung für Bohrgestängeteile derart im Neigungsbereich des Mastes angeordnet ist, daß mittels des Kraf!'drehkopfes Bohrgestängeteile aus der Halterung entnehmbar und in diese rückstellbar sind. Die Halterung kann z.B. ein Magazin bilden, in dem die Bohrgestängeteile aufrechtstehend nebeneinander unterge- % bracht werden. I

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei einem ] Bohrgerät mit einer Andruckvorrichtung für das Bohrge- · stange und einem den Kraftdrehkopf tragenden, in Mastlängsrichtung verstellbaren Schlitten der letztere mit Hilfe einer druckmittelbetätigten Vorrichtung, insbesondere wenigstens einer Kolben-Zylinder-Einheit, an einer Führung verschiebbar, die ihrerseits am Mast längsverstellbar und in unterschiedlichen Höhenlagen am Mast festlegbar ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines Kraftdrehkopfes beschränkt, sondern das Bohrgerät kann auch andere Mittel zum Antrieb des Bohrgestänges aufweisen. So ist es insbesondere auch möglich, auf dem Tragstück einen Drehtisch vorzusehen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen;

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Fig, 1 ein Bohrgerät gemäß 3er Erfindung im Einsatz

und
Fig. 2 das Bohrgerät nach Fig. 1 in größerem Maßstab.

Das gezeigte Bohrgerät weist ein rahmenartiges Gestell 1 auf, das zugleich als Arbeitsbühne mit Geländer 2 ausgebildet ist und einen Steuerstand 3 sowie die zum Betrieb erforderlichen sonstigen Einrichtungen, die nicht im einzelnen wiedergegeben sind, trägt. Ein beispielsweise aus Stahlprofilen gebildeter Mast 4 ist in der Nähe seines unteren Endes von einer in Böcken la od.dgl. des Gestells 1 gelagerten Schwenkachse 5 gehalten und kann durch Verlängern oder Verkürzen einer Stütze 6 relativ zum Gestell 1 im Winkel verstellt werden, beispielsweise aus der in den Figuren mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen Position in die mit strichpunktierten Linien angedeutete Position und umgekehrt. Als längenveränderbare Stütze 6 ist bei der gezeigten Ausführung eine doppeltwirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, die mit einem Ende 6a am Gestell 1 und mit dem anderen Ende 6b an einer hochgelegenen Stelle des Mastes M· angelenkt ist.

Das Bohrgerät ist ferner mit einem insgesamt mit der Ziffer 7 bezeichneten Tragstück ausgerüstet, das bei dem Ausführungsbexspiel aus einem oberen, sich teilweise durch den Rahmen des Gestells hindurch erstreckenden

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Teil 8 und einem unteren Teil 9 besteht, wobei der letztere hier als ein zum Aufsetzen auf ein in den zu bohrenden Grund G eines Gewässers S (Fig. 1) eingerammtes Standrohr 10 geeignetes Rohrstück ausgebildet ist (im unteren Bereich aufgebrochen gezeichnet)ι Dasselbe erweitert sich an seinem unteren Ende 9a trichterförmig, wodurch das Aufsetzen auf das Standrohr 10 erleichtert wird. Dieser ein Rohraufsatzstück bildende Teil 9 des TragstUckes ist mit einem Längsschlitz 9b versehen und mit einer Klemmvorrichtung zum lösbaren Festlegen auf dem Rohr 10 ausgestattet. Die Klemmvorrichtung enthalt zwei Klemmschellen 11, die jeweils mittels eines Hydraulikzylinders 12 geöffnet und geschlossen werden können. Das Rohraufsatzstück 9 kann im Inneren mit einer Schulter od.dgl. versehen sein, gegen die sich das obei-e Ende des feststehenden Rohres 10 anlegt, wenn das Bohrgerät aufdas Rohr aufgesetzt wird, was z.B. mittels eines Kranes oder einer sonstigen geeigneten Einrichtung geschehen kann.

Der obere Teil 8 des Tragstückes 7 ist mit zwei Ansätzen 8a versehen, die bei der gezeigten Ausführung auf derselben Schwenkachse 5 gelagert sind, die auch den Mast U winkelverstellbar hält. Weiterhin ist zwischen dem Tragstück 7 und dem Gestell 1 wenigstens eine hydraulisch zu betätigende doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit 13 vorgesehen, derart, daß mit ihrer Hilfe das Tragstück

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relativ zum Gestell 1 um die Schwenkachse 5 bewegt und damit in seiner Winkellage eingestellt werden kann.

Das beschriebene Bohrgerät bildet eine kompakte Einheit ohne besondere Unterstützungskonstruktion und besitzt selbst die zur Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten erwünschten Verstellmöglichkeiten. So kann bei waagerecht bleibender Lage des Gestells 1 das Tragstück 7 mittels des Hydraulikzylinders 13 der Neigung des zu bohrenden Loches B (Fig. 1) angepaßt werden. Das gleiche gilt für den Mast 4 des Geräts. Somit ist auch eine schnelle Umstellung auf eine andere Neigung des Bohrloches bzw. e-vne Einstellung auf ein vertikales Bohrloch möglich.

Das mit dem oberen Ende an einen Kraftdrehkopf IU angeschlossene Bohrgestänge 15 geht durch eine nicht besonders eingezeichnete, ausreichend große Durchgangsöffnung des Tragstückes 7 und durch das Standrohr 10 hindurch und ist am unteren Ende mit einem geeigneten Bohrwerkzeug versehen, so z.B. mit einem Schneidrollen 16 aufweisenden Werkzeugkörper 17 (im linken unteren Teil der Fig. 1) oder einem Meißel 18 mit Unterschneider und einem Erweiterungsmeißel 19, wie der rechte untere Teil der Fig. 1 erkennen läßt. Das Gestänge kann mit Zwischenstücken und Stabilisatoren 20 für das Standrohr 10, mit Zwischenstücken und Stabilisatoren 21 für das Bohrloch B

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sowie mit Stabilisatoren 22 auf dem Bohrwerkzeug versehen sein. Mit der Ziffer 23 ist eine mittels Hydraulikzylinder 24 zu betätigende Einrichtung zur Gestängezentrierung bezeichnet. Auf dem oberen Teil 8 des Tragstückes 7 ist vorteilhaft ein« Abfangvorrichtung 25 angeordnet .

Der Kraftdrehkopf 11, der zusammen mit dem Bohrgestänge 15 mittels eines von einer Winde 26 ausgehenden, über Rollen in der Mastkrone 27 laufenden Seiles 28 über einen Flaschenzug 29 gehalten und in Mastlängsrichtung bewegt werden kann, ist an einem Schlitten 30 angeordnet, in dem er um eine waagerechte Achse 31 schwenkbar gelagert ist, wobei zum wahlweisen Ausführen der Schwenkbewegung eine hydraulische Betätigungsvorrichtung dienen kann. Der Kraftdrehkopf-Schlitten 30 kann unmittelbar am Mast geführt sein. Bei der dargestellten Ausführung ist er jedoch an einem Führungsschlitten 32 verschiebbar, der seinerseits am Mast U längsverstellbar und in unterschiedlichen Höhenlagen festlegbar ist. Zum Festlegen dient z.B. eine Arretiervorrichtung 33, die auf jeder Seite des Führungsschlittens 32 eine durch Fernbetätigung bewegbare Klinke od.dgl. aufweist, die in eine von mehreren längs des Mastes 4 vorgesehenen Aufnahmeöffnungen 3U eingreifen kann. Die Längsverstellung des Führungsschlittens 32 bei gelöster Arretierung läßt sich mittels des erwähnten Seiles und Flaschenzuges ausführen .

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Der Kraftdrehkopf-Schlitten 30 ist am Führungsschlitten 3 2 mittels wenigstens einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 5 verstellbar, derart, daß bei arretiertem Führungsschlitten 3 2 auf den Kraftdrehkopf-Schlitten 30 und damit über den Kraftdrehkopf 14 auf das Bohrgestänge 15 eine Andruckkraft entsprechend der Höhe des gewählten hydraulischen Druckes ausgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Bohrgerät läßt sich so einrichten, daß es für Bohrverfahren unterschiedlicher Art einsetzbar ist, wobei u.a. insbesondere an das Lufthebebohrverfahren gedacht ist. Dazu kann der Kraftdrehkopf 14 einen Lufthebeeinsatz 14a aufweisen. Mit der Ziffer 36 ist ein Schlauch für die Zuleitung der Druckluft und mit der Ziffer 37 der Auslaufschlauch für die mit dem Rohrklein boladene Spülflüssigkeit bezeichnet. Zum Füllen des St4ndrohres 10 bzw. des Bohrloches mit Spült iüüaigi-ei t ist zweckmäßig das Tragstück 7 bzw. dessen unterer Teil 9 mit einem Einlauf 38 und ggfa. mit einem HberUuf 3 β versehen.

Bei der d.iFp;« stellten Au&f 'Uirumt . <ut n'jf 4*m Oeafwll 1 nach ein Magazin uo für Rohrgewt int^r»; !« t ^pu« i»rart im NeiguniJHbere Ich t.hs Maet*a ^ dnnpfenr'lnet: , ddift mittels iJee Kraftdrelikopfα Ι¹» bei eincoprechonüem Meißen des Mastes H Bohrgestängeteile ISa aus dem Magazin 40 entnommen werden können und auch wieder in dieses rückstellbar sind.

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Das Gestängemagazin 10 ist insbesondere so ausgebildet und auf dem Gestell 1 lösbar so befestigt, daß es auswechselbar ist. Es kann dann beispielsweise für größere Bohrtiefen ein Austauschen eines kompletten Gestängemagazins mit Gestänge gegen ein anderes erfolgen.

Anstelle eines Kraftdrehkopfes kann das Bohrgerät auch einen Drehtisch aufweisen, wobei der letztere dann vorteilhaft auf dem Tragstück angeordnet ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Bohrgerät ist generell ein viel schnelleres Arbeiten möglich als mit bislang bekannten Einrichtungen. Wegen der einfacheren Handhabung der gesamten Vorrichtung spielen auch jahreszeitlich bedingte Witterungseinflüsse keine große Rolle mehr. Durch die neuartige Ausbildung und Ausrüstung des Geräts ergeben sich ferner Kosteneinsparungen. So lassen sich u.a. die Kosten für Hubplattformen, Bohrschiffe, Krananlagen u.dgl. senken. Das hohe Gewicht sonst benötigter Schwerstangen entfällt. Bedingt durch das ermöglichte einfachere Arbeiten und die Handhabung von geringeren Gewichten werden die allgemeinen Lohnkosten herabgesetzt. Dies gilt besonders beim Einsatz des Geräts für Bohrungen in den Grund von Gewässern, wo die Lohnkosten nicht mit denjenigen bei konventionellen Landeinsätzen vergleichbar sind.

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Alle in*der^orstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden«

Schutzansprüche

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Claims (10)

Schutzansprüohe

1. Bohrgerät, insbesondere zur Herstellung von Pfahlbobrlöchern od.dgl., mit einem Gestell, einem um eine Schwenkachse relativ zum Gestell im Winkel einstellbaren oder neigbaren Mast und mit einem drehend antreibbaren Bohrgestänge, gekennzeichnet durch ein mit dem Gestell (1) verbundenes, relativ zu diesem in seiner Winkellage einstellbares, mit einer Durchgangsöffnung für das Bohrgestänge (15) versehenes Tragstück (7), das auf einen am Einsatzort des Bohrgeräts befindlichen feststehenden Körper, insbesondere auf ein das Bohrgestänge durchlassendes Rohr (10) oder rohrartiges Element, aufsetzbar und an diesem festlegbar ist.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Tragstück (7) relativ zum Gestell (1) um eine Achse schwenkbar ist, die parallel zur Schwenkachse (S) des Mastes (4) verläuft.

3. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück (7) relativ zum Gestell (1) um eine Achse schwenkbar ist, die koaxial zu der Schwenkachse (5) des Mastes (Ό verläuft oder mit dieser zusammenfällt.

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4. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Winkeleinstellung des Tragstückes (7) relativ zum Gestell (1) wenigstens eine druckmittel' betätigte Kolben-Zylinder-Einheit (13) vorgesehen ist.

5. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück (7, 9) eine Klemmvorrichtung (11, 12) zum lösbaren Festlegen auf einem Rohr (10) od.dgl, aufweist.

6. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Tragstück (7, 8) eine Abfangvorrichtung (25) für das Bohrgestänge (15) vorgesehen ist.

7. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Kraftdrehkopf, der an einem in Mastlängsrichtung verstellbaren Schlitten od.dgl. schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gestell (1) ein Magazin (UO) für Bohrgestängeteile (15a) derart im Neigungsbereich des Mastes (4) angeordnet ist, daft mittels des Kraftdrehkopfes (14) Bohrgestängeteile (15a) aus dem Magazip (40) entnehmbar und in dieses rückstellbar sind.

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8. Bohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (UO) auswechselbar angeordnet ist.

9. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit ein«r Andruckvorrichtung für das Bohrgestänge und einem an einem in Mastlängsrichtung verstellbaren Schlitten od.dgl. angeordneten Kraftdrehkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftdrehkopf-Schlitten (30) mit Hilfe einer druckmittelbetätigten Vorrichtung (35), insbesondere wenigstens einer Kolben-Zylinder-Einheit, an einer Führung (32) verschiebbar ist, die
ihrerseits am Mast (U) längsverstellbar und in unterschiedlichen Höhenlagen am Mast (Ό festlegbar ist.

10. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Tragstück ein Drehtisch od.dgl. vorgesehen ist.

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