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Vorrichtung zur Vornahme von Erdbohrungen
| Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vor- |
| nalinie von Bohrungen im Erdreich mittels eines |
| Erdbohrers |
| l3ei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist |
| der Erdbohrer durch mechanische Kraftüber- |
| tragungsmittel mit einemAntriebsmotor verbunden, |
| der an der ErcloberfläGhe angebracht ist. Diese |
| Übertragungsmittel sind schwer und kostspielig, |
| sie bedingen einen großen Anteil an Verlustenergie |
| und erlauben .die Übertragung einer nur .sehr ge- |
| ringer wirksamen Energie. Diese 'bekannten Vor- |
| richtungen erlauben es außerdem nicht, Bohrungen |
| von großem Querschnitt herzustellen, so wie sie |
| immer häufiger für die Konstruktion von Pfahl- |
| gründungen mit groLiem Durchmesser von i ni und |
| mehr und großer Tragfähigkeit von 5oo bis tooo t |
| und mehr für die Gründung von Industriebauten |
oder höhen Bauwerken erforderlich werden, bei denen sich derartig hohe Normalbelastungen
ergeben.
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Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung, die es erlaubt, derartige
Ergebnisse sehr wohl zu erreichen. Gemäß der Erfindung besteht die Bohrvorrichtung
aus zumindest einem Erdbohrer einer beliebigen und geeigneten Konstruktion, der
mit einem iNlotor in der Weise unmittelbar verbunden ist, daß er eine Gesamteinheit
bildet, die in den Boden abgesenkt und an einer beliebigen geeigneten Hubvorrichtung
aufgehängt werden 'kann. Der Itlotor ist dabei durch biegsame Zuführungsleitungen
mit einer Kraftquelle oberhalb des Bodens verbunden.
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Die Anordnung gemäß .der Erfindung besteht also aus einer selbständigen
Vorrichtung, die nicht mehr
von mechanischen Kraftübertragungsmitteln
abhängig ist, die ihrerseits an der Oberfläche angeordnet sind. Aus diesem Grunde
ist es möglich, bis zu einer theoretisch unbegrenzten Tiefe vorzudringen und Bohrungen
von einem wesentlich ,größeren Querschnitt zu erzeugen als bisher, da die nutzbringend
angewandte Kraft erheblich höher ist als die in den bekannten Apparaten zur Verfügung
stehende. Außerdem läßt sich die Vorrichtung sehr leicht und schnell bedienen.
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Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele, die nachstehend unter Bezug auf die schematischen
Zeichnungen gegeben werden.
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Abb. i und 2 zeigt schematisch zwei verschiedene Stellungen. einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung, die im Innern eines Senkrohres untergebracht ist;
Abb. 3 ist ein Teilschnitt einer derartigen Vorrichtung in vergrößertem Maßstab;
Abb.4 ist ein Schnitt gemäß Linie IV-IV der Abb. 3 ; Abb.5 ist ein Schnitt durch
einen geöffneten Bohrer; Abb.6 ist ein Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform
eines Erdbohrers; Abb. 7 ist ein Schnitt gemäß Linie VII-VII der Abb. 6; Abb. 8,
11, 12 und 14 sind Ansichten von vier konstruktiv abgeänderten Ausführungsformen
der Vorrichtung; Abb.9 ist ein waagerechter Teilschnitt durch eine konstruktive
Anordnung zum Feststellen der Vorrichtung gemäß Linie IX-IX der Abb. 8; Abb. io
ist ein Schnitt gemäß Linie X-X der Abb. 9; Abb. 13 bis 15 sind Ansichten der Anordnungen
gemäß den Abb. 12 bis 14.
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Gemäß dem in den Abb. i und 2 dargestellten Beispiel arbeitet die
erfindungsgemäße Anordnung in einem Senkrohr i, das aus einem Stück oder aus mehreren
Elementen bestehen kann, die nach Maßgabe der Bohrtiefe miteinander vereinigt werden.
Die Vorrichtung besteht aus einem Erdbohrer 2, der durch einen Antriebsmotor 3 unter
Zwischenschaltung eines Untersetzungs@getriebes 4, z. B. eines Stirnradgetriebes,
in Drehung versetzt wird. Der Motor möge vorzugsweise ein voll gekapselter Elektromotor
sein, dem, der Strom durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Kabel zugeführt
wird.
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Da der Motor an dem Erdbohrer befestigt ist, muß die Winkelstellung
des Motorgehäuses gegenüber dem Senkrohr i festgelegt werden, weil im entgegengesetzten
Fall das Bohrgerät sich nicht drehen würde. Diese Festklemmung muß in der Weise
vorgesehen sein, daß trotzdem eine Längsverschiebung der aus dem Motor und dem Erdbohrer
bestehenden Gruppe gegenüber dem Senkrohr i möglich ist, wobei diese Längsverschiebung
zumindest gleich der Bohrgeschwindigkeit des Erdbohrers sein muß. Eine derartige
Verklemmung kann auf jede geeignete Art erreicht werden. In den Abb. i und 2 sind
diese Klemmittel schematisch bei 5 wiedergegeben. Oberhalb des Motors ist ein Gehäuse
6 angeordnet, das mit einer Öse 7 für das Aufhängekabel 8 versehen ist, das seinerseits
durch eine beliebige Hubvorrichtung betätigt wird. Dieses Gehäuse weist mindestens
ein Fenster 9 in Form eines Schlitzes auf, in das ein radialer Vorsprung der Klemmvorrichtung
5 eingepaßt ist. Sobald die Vorrichtung in das Senkrohr i abgesenkt ist, befinden
sich seine einzelnen Teile in der in Abb. i dargestellten Lage. Sobald die Vorrichtung
auf dem Grunde ruht, wird die Verklemmung der Teile 5 gegenüber dem Rohr vorgenommen
und der Motor in Betrieb gesetzt, so daß die Drehung des Werkzeuges 2 möglich wird,
das den Boden ausbohrt und sich in ihm vorschiebt, wobei er das Getriebe 4, den
Motor 3 und das Gehäuse 6 mit sich zieht, die mit ihm aus einem Stück bestehen.
Die Gesamtvorrichtung befindet sich also in der in Abb. 2 dargestellten Lage. Die
Länge des Schlitzes 9 entspricht im wesentlichen dem Vorschub des Werkzeuges. Man
löst nunmehr die Klemmvorrichtung, die im Schlitz abwärts bewegt werden kann, und
zieht die Vorrichtung nach oben, um den Erdbohrer zu entleeren und die Arbeitsgänge
erneut vorzunehmen.
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Wie in Abb. 3 dargestellt, kann man als Klemmvorrichtung Elektromagnete
in beliebiger Anzahl, also zwei, drei oder vier Magnete wählen, deren Spulen io
an einem Ende des Rohres ii befestigt sind, das auf einem Mittelrohr 12 des Gehäuses
6 gleiten kann. Die Verschiebung der Kerne 13 nach außen ruft dann die Veiklemmung
hervor. Diese Bewegung kann entweder durch das Anziehen der Kerne seitens der Spulen
entgegen der Wirkung von Rückholfeder 14 hervorgerufen werden. Es ist indessen in
gleicher Weise möglich, diese Bewegung durch Federn hervorzurufen, die in diesem
Fall als Druckfedern auszubilden sind, während das Lösen sich dann durch das Anziehen
der Kerne vollzieht.
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Der in Abb. 3 dargestellte Erdbohrer besteht aus einem Behälter, der
an der Ausgangswelle 15 des Getriebes befestigt und an seinem unteren Ende durch
einen unterteilten Boden 16 abgeschlossen ist, der seinerseits ein Messer 17 aufweist,
das an der Seite eines Fensters 18 angeordnet ist, durch welches Erdreich in den
Behälter eintreten kann. Abb. 5 zeigt diesen Boden in geöffneter Stellung, um den
Erdbohrer zu entleeren. Für große Bohrungen muß man einen Erdbohrer mit über den
Umfang hinausragendem Messer i9 verwenden, wie er in Abb. 6 und 7 dargestellt ist.
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Abb. 8 stellt eine Konstruktion dar, die der in den Abb. i bis 3 dargestellten
im wesentlichen gleichkommt, dabei aber einen Bohrer mit doppeltem, über den Umfang
hinausragendem Messer aufweist. Um eine gute Zentrierung der Vorrichtung sicherzustellen,
ist diese mit einem Ringvorsprung 20 ausgestattet, der mit schwachem Spiel in das
Senkrohr i geführt ist.
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Die Abb.9 und io zeigen Einzelheiten einer elektromagnetischen Klemmvorrichtung.
Die beweglichen Kerne 13 enden in :breiten Schuhen, die auf großer Fläche am Senkrohr
anliegen.
Die Winkelverklemmung kann auch durch das gegenseitige
Eingreifen von Nut und Feder herbeigeführt werden, die jeweils an der inneren Wand
des Rohres und an dem Gehäuse der Bohrvorrichtung vorgesehen sind. Abb. i i zeigt
eine derartige Konstruktion. Das Röhr weist Rillen 21 auf, in die sich Vorsprünge
oder Leisten 22 am Gehäuse der Vorrichtung hineinlegen. Entsprechende Leisten 23,
24 können am Gehäuse des Getriebes und am Behälter des Erdbohrers vorgesehen sein,
um eine bessere Starrheit der Gesamtanordnung zu erreichen. In diesem Fall ist die
Verwendung des Gehäuses 6 mit Schlitzloch 9 überflüssig, da die erwähnten Leisten
in den Rillen 21 während der Bohrbewegung der Vorrichtung gleiten können.
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Die Abb. 12 und 13 zeigen eine abgeänderte Ausführungsart unter Verwendung
von zwei Bohrern 2 und 2°, deren Gehäuse miteinander verbunden sind. Diese werden
durch denselben Motor und eine entsprechende Kraftübertragung betätigt. Die Antriebswirkungen
der beiden Bohrer sind dabei gleich groß, aber von entgegengesetzter Richtung, so
daß sie sich gegenseitig aufheben. Damit ist jegliche Winkelverklemmung gegenüber
dem Senkrohr überflüssig und erlaubt es, die Vorrichtung zum Bohren von Löchern
zu benutzen, ohne dabei ein Senkrohr zu verwenden, soweit dies die Natur des Erdreichs
erlaubt. Das von dieser Vorrichtung gebildete Loch weist einen Querschnitt in Form
einer Acht auf. Die Messer der Bohrer sind im Winkel gegeneinander versetzt, so
daß sie in der gleichen Ebene arbeiten können, ohne sich zu behindern.
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Die Führung und die Zentrierung der Vorrichtung in einem bereits gebohrten
Loch wird durch Längsschuhe 25 gesichert, die das Gehäuse der Bohrer mit Armen 26
verbinden, die ihrerseits am Aufhängekopf der Vorrichtung angebracht sind, deren
Starrheit sie auf diese Weise erhöhen.
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Die Abb. 14 und 15 zeigen eine Konstruktion unter Verwendung von drei
Erdbohrern 2, 2°, 26, die gleichzeitig vom Motor 3 angetrieben werden. Die Konstruktion
ist ähnlich der in den Abb. 12 und 13 dargestellten. Zwei Erdbohrer arbeiten in
der gleichen Drehrichtung, der dritte mit entgegengesetztem Drehsinn. Die Kraftwirkung
der drei Erdbohrer ruft infolgedessen eine langsame Drehbewegung der Gesamtvorrichtung
um deren Achse hervor. Wäre die Vorrichtung starr geführt, so würde die Bohrung
einen Kleeblattquerschnitt ergeben, wie er sich aus der strichpunktierten Linie
27 ergibt. Durch die langsame Drehurig der Gesamtvorrichtung jedoch erhält man ein
in jedem Fall zylindrisches Loch, so wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Diese
Vorrichtung eignet sich besonders zum Bohren von Löchern ohne Verwendung von Senkrohren.
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Soweit es erforderlich ist, eine Auflockerung der Oberfläche des Erdreichs
an der Arbeitsstelle herbeizuführen, ist gemäß der Erfindung eine Bohrvorrichtung
vorgesehen, die mit Mitteln zum Erzielen einer derartigen Auflockerung, z. B. mit
Luftstrahlen, Wasserstrahlen, oder beiden, oder Strahlen einer anderen Flüssigkeit
versehen und am Grunde des Erdbohrers angeordnet ist. Die zur Zuführung dieser Mittel
erforderlichen Rohre werden am besten um den Erdbohrer herum angeordnet. -Es versteht
sich, daß die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele
beschränkt ist, die vielmehr die verschiedensten Abänderungen erfahren können, ohne
daß damit der Erfindungsgedanke verlassen würde.