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Vorrichtung zum Bohren von Löchern im Erdreich, insbesondere zur Herstellung
von Bohrungen für Pfahlgründungen mit großem Querschnitt Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Bohren von Löchern im Erdreich, die insbesondere geeignet ist,
um Löcher zu erhalten, deren Querschnitt größer ist als der von Gründungspfählen,
die mit den üblichen Mitteln hergestellt werden. Der Durchmesser von Gründungspfählen
der klassischen Art ist praktisch etwa auf 5oo bis 6oo mm beschränkt. Dies entspricht
einer normalen Belastung von ioo bis i5o t. Will man diese klassischen Gründungspfähle
zur Aufnahme von holen Lasten von z. B. 5oo bis iooo t oder mehr benutzen, wie sie
bei Gründungen von hohen Bauwerken und von Industriebauten vorkommen, so muß man
zu Gründungssohlen von großen Ausmaßen übergehen, die außerordentlich kostspielig
sind und jeweils einen unzulässigen Aufwand erfordern.
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Aus diesem Grunde macht sich die Notwendigkeit der Schaffung von Gründungspfählen
mit großem Durchmesser stark fühlbar, idie z. B. i m 0 oder mehr aufweisen und eine
normale Belastung von 40o bis iooo t und darüber hinaus aufnehmen können. Das Bohren
von Löchern, mit einem derartigen Querschnitt ist nicht mehr durch Verdrängen des
Erdbodens möglich, sondern es ist nötig, die Erdmassen auszuheben.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es erlaubt, das Bohren
von Löchern mit großem Querschnitt
auf eine leicht und schnell
durchzuführende Art unter einem verhältnismäßig geringen Kraftaufwand zu ermöglichen.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer endlosen Becherkette, die auf
einem Gestell angebracht ist, das in den Boden hineingesenkt wird und einen Motor
aufweist, durch den diese Kette angetrieben wind, ferner einen Behälter zur Aufnahme
der durch die Becher geförderten Erde. Die Gesamtvorrichtung ist an einer beliebigen
Hubvorrichtung aufgehängt und kann im Innern eines Rohres oder unmittelbar im Erdreich
arbeiten, je nach der Beschaffenheit des letzteren.
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Es handelt sich also um eine selbständige Vorrichtung, die mit der
Erdoberfläche lediglich durch ein Tragseil verbunden ist sowie durch die Zuführungsleitungen
für das erforderliche Antriebsmittel für den Motor. Sie erfordert aus diesem Grunde
keine mechanischen Kraftübertragungsmittel von -der Oberfläche aus, die bekanntlich
schwer und kostspielig sind, hohe Verlustenergien mit sich bringen und die Nutzenergien
stark beschränken, die dem Bohrwerkzeug zugeführt werden können, sowie die Arbeit
verlangsamen, da ihre Bewegung erzwungenerweise nur langsam sein kann. Diese Nachteile
wachsen im übrigen mit dem Durchmesser und der Tiefe der Bohrung an und halten diese
beiden Abmessungen gegenseitig in engen Grenzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
beseitigt alle diese Nachteile und erlaubt es, insbesondere die Tiefenwirkung in
gleicher Weise wesentlich zu erhöhen wie im übrigen auch die wirksame Leistung.
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Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele, die nachstehend unter Bezugnahme auf
die -grundsätzlichen Zeichnungen wiedergegeben sind, in denen Abb. i einen Teillängsschnitt
durch eine Senkvorrichtung wiedergibt, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgestattet ist; Abb. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine abgeänderte
Ausführungsform dieser Vorrichtung; Abb. 3 ist ein Schnitt gemäß Linie 111-11I der
Abb. 2 ; Abb.4 ist ein Teillängsschnitt einer anderen Ausführungsart, und die Abb.
5 und 6 sind entsprechende Schnitte gemäß den Linien V-V und VI-VI in Abb. 4.
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Gemäß dem in Abb. i dargestellten Beispiel arbeitet die Bohrvorrichtung
im Innern eines Senkrohres i, das durch einen Führungsring 2 geführt wird, der seinerseits
auf .der Platte 3 eines Fahrzeuges angeordnet ist, das gleichzeitig eine beliebige
Hubvorrichtung, z. B. einen Kran 4 mit Leitrollen 5 für ein Drahtseil 6 trägt, das
auf einer Winde 7 aufgewickelt ist und an dem die Bohrvorrichtung aufgehängt ist.
Diese letztere besteht aus einem Gehäuse 8, in dem die Kettenräder 9, io gelagert
sind. Um diese ist eine Kette i i gelegt, welche die Becher 12 trägt. Das Gehäuse
8 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Außenwand 13 und ihren Trennwänden
14, die einen Käfig 15 für die Kette i i bilden, die sich ihrerseits bis zum Unterrand
des Gehäuses erstreckt: Der Hohlraum 16 zwischen der äußeren Gehäusewand 13 und
den Trennwänden 14 bildet einen Behälter, der durch einen Boden 17 verschlossen
und dazu bestimmt ist, die durch das Becherwerk ausgehobenen und abgegebenen Erdmengen
aufzunehmen, die durch die Öffnung 18 in den Behälter gelangen. Ein Deckel i9 am
Zylinder an der Gehäusewand 13 dient zum Aufhängen der Gesamtvorrichtung am Bedienungsdrahtseil
6. Das -Gehäuse 8 trägt in gleicher Weise einen Motor, der eines der Kettenräder
antreibt. Es kann an dieser Stelle ein Motor von beliebiger Art Verwendung finden,
ein Druckluftmotor, ein hydraulisch arbeitender Motor o. dgl. Insbesondere soll
jedoch ein Elektromotor gewählt werden., den man von der Erdoberfläche lediglich
über eine biegsame Zuführungsleitung mit Energie versorgen kann. Ein Geschwindigkeitsgetriebe
möge zwischen .dem Motor und dem Antriebsikettenrad eingeschaltet sein.
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Um vermittels dieser Anordnung eine Bohrung vornehmen zu können, setzt
man das Rohr i auf dien Boden und senkt mit schwachem Spiel die an dem Kabel 6 aufgehängte
Bohrvorrichtung ab. Sobald die Vorrichtung auf dem Grunde des Rohres angelangt ist,
setzt man den Motor und die Becherkette in Bewegung, die aus der Unterseite der
Vorrichtung hervorsteht, den Boden aushebt und das Erdreich durch die Becher 12
nach oben fördert. Nachdem die Becher entleert sind, gelangt die Erde durch die
Öffnung 18 in den Behälter 16. Dabei fällt die Erde jedesmal auf den Boden des vorhergehenden
Bechers und wird auf diese Weise in die Öffnung 18 hineingeleitet. Sobald der Behälter
voll ist, zieht man die Vorrichtung aus dem Rohr i heraus und leert den Behälter,
worauf die Vorrichtung unverzüglich in dem Rohr wieder abgelassen werden kann, um
die Bohrung weiter fortzusetzen. Dieser Arbeitsgang wird bis zur Bildung eines Loches
von gewünschter Tiefe fortgesetzt, dessen Betonfüllung anschließend in jeder geeigneten
Weise vorgenommen werden kann, insbesondere nach Maßgabe des Herausziehens des Rohres
i.
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Die Bewegung der Becher vollzieht sich lediglich im außermittig liegenden
Teil des Rohres. Im allgemeinen werden die danebenstehenden Erdmengen sich nacheinander
absenken. Im übrigen wird die Vorrichtung praktisch nach jeder Entleerung unter
einer anderen Winkelstellung wieder in die Arbeitslage gebracht. Außerdem ist es
möglich, am unteren Teil der Vorrichtung Mittel vorzusehen, um ein örtliches Aufweichen
des Erdreiches, z. B. durch einen Luft- und/oder Flüssigkeitsstrahl, herbeizuführen.
Man kann auch auf der Achse des Kettenrades io zwei Werkzeuge vorsehen, die auf
das Erdreich außerhalb des Querschnitts des Gehäuses 15 einwirken, um eine Drehung
der Vorrichtung herbeizuführen.
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In der abgeänderten Ausführungsform gemäß Abb. 2 weist das Gehäuse
8 lediglich einen Boden 17 auf, der eine Öffnung für den Durchtritt der Kette
hat,
und ein Deckel schließt den Käfig 15 an seinem oberen Ende, wobei der Boden und
der Deckel durch die Trennwände 14 miteinander verbunden sind, die den Käfig 15
bilden. Das Aufhängekabel 6 ist am Deckel befestigt. Im Raum 16, der den Käfig 15
umgibt, ist ein herausnehmbarer Beluilter angeordnet, der an einem Hubseil 21 befestigt
und mit einer der Öffnung 18 entsprechenden Öffnung versehen ist. Auf diese Weise
kann die Vorrichtung selbst während der Gesamtdauer des Bohrvorganges in dem Senkrohr
verbleiben, und es gen iigt, den Behälter 2o hochzuwinden und zu entleeren, während
man den Antriebsmotor für das Becherwerk stillsetzt.
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Uni das Entleeren zu erreichen, können der Raum 16 gemäß Abb. t und
der Behälter 20 gemäß Abb 2 z. B. mit einem herausnehmbaren Boden oder mit Öffnungen
im oberen Teil versehen sein. In letzterem Falle muß die Entleerung durch Umkippen
vorgenommen werden. Wenn der Behälter 20 gemäß Abb.2 fortfällt, vollzieht sich im
übrigen die Entleerung selbsttätig mit dem Augenblick, wo die Vorrichtung aus dem
Rohr herausgenommen wird, cla der Behälter 16 durch keine äußere Wand begrenzt wird.
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Die Abb.4 bis 6 zeigen eine andere Ausführungsart mit mehreren Einzelheiten,
die im übrigen bei den Ausführungen nach den Abb. i und 2 ebenfalls angewendet «erden
können. Beidieser Abänderungsforin besteht die Bohrvorrichtung aus einem Moden 17
und einem Käfig 15, der durch Seitenwände 14 und einen Deckel 8 gebildet wird. Der
letztere trägt einen Elektromotor 22 und ein ÜbersetzungsgetriCbe 23, z. B. ein
Stirnradgetriebe, das zwischen dein Klotor und der Antriebswelle 24 für (las Kettenrad
9 eingeschaltet ist, das seinerseits über eine geeignete Kraftübertragung, z. B.
eine Kette 25, angetrieben wird. Der .Motor und das Getriebe sind in einem Schutzkasten
eingeschlossen. Die Gesamtanordnung kann mit schwachem Spiel im Rohr i abgesenkt
werden. Ein herausnehmbarer Behälter, der etwa dein Behälter 2o nach Abb. 2 entspricht,
kann in den Raum 16 hineingegeben «-erden, oder aber man versieht die Vorrichtung
mit einer zylindrischen Außenwand 13 gemäß Abb. i.
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Um das Hineinfallen von Erdreich in das Gehäuse 15 während des Entleerens
der Becher 12 zu vermeiden, kann eine Rutsche 26 mit dem Unterrand der Öffnung 18
verbunden werden.
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Gemäß der Erfindung soll es gleichfalls möglich sein, das Entleeren
des Erdreichs aus den Bechern durch die Anordnung von Leitbechern 27 zu begünstigen,
die in geeignetem Abstand zwischen den Bechern angeordnet sind. Die Form dieser
Leitbeclier und ihre Zahl können der Art des Erdreichs angepaßt sein und der Zahl
der Becher entsprechen, wie im dargestellten Beispiel, oder aber von dieser abweichen.
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Der Strom wird dem Motor durch ein nachgiebiges Zuführungskabel 28
zugeleitet.
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Es versteht sich, daß die Erfindung in keiner Weise durch die beschriebenen
und dargestellten Ausführungsbeispiele eine Einschränkung erfahren soll, welche
die verschiedensten Abänderungen erhalten können, ohne daß der Rahmen der Erfindung
damit verlassen würde. Wie bereits vorstehend bemerkt, kann die Bohrvorrichtung
auch benutzt werden, um ein Loch in das Erdreich zu bohren, ohne dabei das Senkrohr
zu verwenden, wenn die Art des Erdreichs dieses erlaubt. In einem derartigen Falle
empfiehlt es sich, die Vorrichtung mit einer zylindrischen Hülle zu umgeben, wie
etwa in Abh. i bei 13 gezeigt wird, die eine größere Starrheit der Gesamtvorrichtung
sicherstellt und eine gute Führung längs der Wandung des ausgearbeiteten Lochs herbeiführt.
Bedient man sich dagegen eines Senkrohres, so kann dieses unter seinem eigenen Gewicht
abgesenkt werden, nach Maßgabe des Fortschreitens der Bohrung, oder aber es kann
auf eine gewisse Entfernung vor der Bohrvorrichtung herlaufend vorgetrieben werden.
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In allen dargestellten Beispielen weist die vorliegende Vorrichtung
einen Kreisformquerschnitt auf. Es versteht sich indessen, daß man ihr in gleicher
Weise einen anderen, z. B. einen viereckigen oder vieleckigen Querschnitt erteilen
kann.