DE8511544U1

DE8511544U1 - Bohrvorrichtung, insbesondere zum Rammbohren

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Publication number: DE8511544U1
Application number: DE19858511544
Authority: DE
Original assignee: Huette & Co Bohrtechnik 5960 Olpe De GmbH
Current assignee: Huette & Co Bohrtechnik 5960 Olpe De GmbH
Priority date: 1985-04-18
Filing date: 1985-04-18
Publication date: 1986-02-27

Description

PATENTANWÄLTE

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Kaiser-Friedrich-Ring 70 j ;*'; · · ·^:··· · ,'"lilPLSING. WOLFRAM WATZKE D-4000 DÜSSELDORF il " "DlR'.-ING. H E I N Z J. RING

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Unser ZelAen: 26 182 Datum: ^ _{April 1985}

Hütte & Co. Bohrtechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Ziegeleistraße, 596G Olpe/Biggesee

Bohrvorrichtung, insbesondere zum Rammbohren Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung, insbesondere zum Rammbohren, mit einem Führungsstück, an dessen einem Ende ein

Gewinde zur Befestigung eines Bohrstrangs vorhanden ist und dessen anderes Ende eine verlorene Bohrkrone trägt.

Eine derartige Bohrvorrichtung wird insbesondere zum Rammbohren unter Verwendung eines Rammschuhs als Führungsstück und einer Rammspitze oder Rammbohrkrone als verlorener Bohrkrone bei günstigen Bohrverhältnissen eingesetzt, wo das Rammbohren das einfachste, kostengünstigste und schnellste Bohrverfahren ist. Die den Bohrstrang bildende Verrohrung wird mittels eines Drehschlaghammers eingerammt. Sie ist über einen Gewindeanschiuß mit dem Führungsstück verbunden, das auf seiner anderen, in Bohrrichtung vorderen Seite die Bohrkrone in einer Passung lösbar hält. Nach Beendigung des Bohrvorgangs verbleibt die Bohrkrone im Bohrloch und geht damit verloren. Nachteilig ist, daß die Durchführung eines Rammbohrens nur bei entsprechend günstiger Bodenbeschaffenheit möglich ist. Selbst die für schwierigere Böden verwendeten verlorenen Bohrkronen mit Spülbohrungen sind nicht geeignet, den Rammbohrvorgang auch auf Hartböden oder Felsböden anwendbar zu machen. Die sich in einem solchen Fall anbietende Lösung des Problems durch Bestückung der Bohrkrone mit Hartmetallstiften ist technisch aufwendig und darüber hinaus wirtschaftlich ungünstig deshalb, da die Bohrkronen nach Durchführung eines eiinzigen Bohrvorgangs im Boden verbleiben und damit verlorengehen. Aufgrund dieses Sachverhalts lohnt sich eine aufwendige Ausstattung dieser Teile der Bohreinrichtung nicht.

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J. O '

Ferner ist bei einer Bohrvorrichtung der eingangs beschriebenen Art nachteilig, daß man bei der Durchführung des Bohrvorgangs selbst starken Zwängen ausgesetzt ist. Es ist beispielsweise nicht möglich, bei zu geringem Bohrfortschritt den Bohrstrang anzuheben, einen Freispülvorgang durchzuführen und anschließend den eigentlichen Bohrvorgang fortzusetzen. Bei dieser Handhabung, die ein leichtes Rückziehen oder ggf. zur Reinigung der Spülbohrungen ein völliges Rückziehen des Bohrstranges erfor-

Fortsetzung des Bohrvorgangs im gleichen Bohrloch unmöglich macht. Es ist dann erforderlich, eine völlig neue Bohrung neben der ursprünglich vorgesehenen niederzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrvorrichtung der eingangs genannten Art unter Meidung der beschriebenen Nachteile derart zu verbessern, daß in wirtschaftlicher Weise die Verwendung von qualitativ hochwertigen Bohrkronen, insbesondere mit Hartmetall bestücken Bohrkronen, ermöglich ist, wobei ein leichtes Anheben des Bohrstrangs ohne Verlust der Bohrkrone durchführbar sein soll.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrkrone aus zwei separaten, im Bohrvorgang zusammenwirkenden Teilen besteht, deren einer Teil eine mit dem Führungsstück durch eine Gewindeverbindung verschraubte Schlagbohrkrone und deren anderer Teil eine diese umgebende, unter vorbestinimtem axialem Druck lösbare verlorene Ringbohrkrone ist, die beim Ziehen des Bohrstrangs über die Schlagbohrkrone abstreifbar ist. Der Erfindungsgedanke besteht demgemäß im wesentlichen darin, die bisher verlorene gesamte Bohrkrone aufzuteilen in eine Schlagbohrkrone, beispielsweise Stiftbohrkrone, die unverlierbar am Führungsstück befestigt ist und eine koaxial dazu angeordnete Ringbohrkrone, die erst unter einem vorbestimmten axialen Druck verlorengeht. Hierdurch wird bei Anviendung wertvoller, mit

Hartmetall bestückter Bohrkronen die Schlagbohrkrone als Hauptkronenteil erhalten und bleibt damit wiederverwendbar, während nur der vglw. kleinere Teil der gesamten Bohrkrone, nämlich d"".e umgebende Ringbohrkrone im Bohrloch verbleibt. Diase Ringbohrkrone kann relativ schmal gehalten werden und ist nur an entsprechend schmalen vier Stegen mit Hartmetall bestückt. Hiermit ist ein erheblicher wirtschaftlicher und technischer Vorteil gegenüber dem Verlust einer Vollbohrkrone erreicht. Das Anwendungsgebiet für BohrsyetemR mit verlorenen Bohrkronen wird hrex-durch wesentlich vergrößert.

\ Als weiterer Vorteil wird erreicht, daß der Bohrstrang ohne weiteres auch ohne Verlust der Ringbohrkrone angehoben werden kann. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Ringbohrkrone an dem Führungsstück durch eine mit diesem verschweißte Paßfeder radial und durch einen in eine Radialbohrung eingeschlagenen Spannstift axial gehalten ist, dsr unter einer bestimmten axialen Belastung beim Ziehen als Sollbruchstelle ausgelegt ist. Diese Belastung ergibt sich entweder aus Erfahrungswerten beim Ziehvorgang aufgrund des bodenabhängigen Widerstands oder durch Anv/endung einer auf die Ringbohrkrone einwirkenden Druckkraft ausübenden Einrichtung. In Kombination mit der Zielsetzung, eine optimale Ringspülung beim Rammbohren zu ermöglichen, ist hierzu in zweckmäßiger Ausgestaltung der Er-

) findung vorgesehen, das Führungsstück zur Mitnahme eines zweiten, äußeren Bohrstrangs beim Bohren mit einem Mitnehmer auszurüsten. Dieser kann ein Ringvorsprung im in Bohrrichtung hinteren Bereich des Führungsstücks sein, der mit einem am äußeren Bohrstrang befestigten Rohrschuh derart zusammenwirkt, daß in Bohrrichtung der äußere Bohrstrang mit dem Führungsstück in das Bohrloch eingezogen wird und daß gegen Bohrrichtung beim Zurückziehen des inneren Bohrstrangs der äußere Bohrstrang in seiner Position verbleibt und das Führungsstück gemeinsam mit

der d£iran befestigten Schlagbohrkrone durch den verbleibenden äußeren Bohrstrang rückziehbar ist, wobei der Rohrschuh eine Abstreifeinrichtung für die Ringbohrkrone nach einem gewissen Freiweg von beispielsweise 40 bis 80 mm darstellt.

Anstelle des Spannstifts kann gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zur axialen Halterung der Ringbohrkrone auch ein zwischen Schlagbohrkrone und Führungsstück stirnseitig eingelegtes und gehaltenes Frontblech vorgesehen sein, welches die Ringbohrkrone geringfügig übergreift und bei Anwendung des vorbestimmten axialen Drucks weggebogen wird.

In der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ist zur Durchführung einer Ringspülung vorgesehen, im Führungsstück und in der Schlagbohrkrone einen zentrischen Spülkanal auszubilden, der mit schrägverlaufenden Spülbohrungen sowie umfangsseitigen, axial verlaufenden Spülnuten der Schlagbohrkrone zusammenwirkt, wobei die Verbindung zu dem zwischen Innenbohrstrang und Außenbohrstrang gebildeten Ringspülkanal durch am Führungsstück umfangsseitig ausgebildete axiale Längsnuten hergestellt ist. Dadurch ist es möglich, das durch den Rammvorgang zertrümmerte Material störungsfrei bis zum Bohrloch zurückzufordern. Die Möglichkeit, das Bohrgestänge ohne Verlust der Bohrkrone anzuheben, macht die Ausbildung einer solchen \ Ringspülung beim Rammbohren sinnvoll.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung zum Rammbohren schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:

	1	• ••III · · · •»· · · ¹JL 5 · — '* ^a>*	im Längs-
Fig.	2	eine Bohrvorrichtung im Längsschnitt,
Fig.		eine Schlagbohrkrone der Bohrvorrichtung
	schnitt und in einer Stirnseitenansicht,

Fig. 3 eine Ringbohrkrone der Bohrvorrichtung im Längsschnitt und in einer Stirnseitenansicht und

Fig. 4 ein Führungsstück der Bohrvorrichtung im Längsschnitt mit Stirnseitenansicht.

f Die dargestellte Bohrvorrichtung ist für das Rammbtvhren in felsigen Böden vorgesehen. Sie besteht aus einem Führungsstück 1, einer Stiftbohrkrone 2 als Schlagbohrkrone und einer Ringbohrkrone 3 als verlorener Krone, wobei am Führungsstück 1 ein Innenrohr 4 als innerer Bohrstrang und ein Außenrohr 5 als äußerer Bohrstrang angeordnet sind.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt die Stiftbohrkrone 2 im einzelnen. Es ist erkennbar, daß der Kopf 6 der Stiftbohrkrone stirnseitig mit Hartmetallstiften 7 bestückt ist und an seinem äußeren Umfang mit axialen Spülnuten 8 versehen ist. Das Einschraubende 9 weist ein Außengewinde 10 auf, mit dem ein entsprechendes Innengewinde 11 in einer stirnseitigen Bohrung des Führungsstücks ( 1 korrespondiert, so daß die Stiftbohrkrone fest mit dem Führungsstück 1 verschraubt werden kann. Durch einen zentrischen Spülkanal 12 sowie im Kopf 6 schrägverlaufende Spülbohrungen 13 ist die Durchführung eines Spülvorgangs in Verbindung mit den Spülnuten 8 ermöglicht.

Zu der Stiftbohrkrone 2 in der Anordnung auf dem Führungsstück 1 zurückstehend ist auf diesem die Ringbohrkrone 3 angeordnet, die im einzelnen in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist. Der

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freie Innendurchmesser der Ringbohrkrone 3 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Kopfes 6 der Stiftbohrkrone 2, um ein Durchziehen der Stiftbohrkrone 2 durch die verlorene Ringbohrkrone 3 beim Zurückziehen des inneren Bohrstrangs 4 zu ermöglichen.

Zur Aufnahme einer Paßfeder 14 ist eine entsprechende Ausnehmung 15 an der Innenseite der Ringbohrkrone 3 ausgebildet. Gegenüberliegend ist eine durchgreifende Bohrung 16 zur Aufnahme eines Spannstiftes 17 vorgesehen. Die Bohrung 16 setzt sich als Sackloch 18 größeren Durchmessers im Führungsstück 1 fort. Ferner ist die Ringbohrkrone 3 an vier schmalen Stegen 19 mit Hartmetall bestückt und umfangsseitig in axialer Richtung mit Spülnuten 20 versehen.

Die Verbindung der Ringbohrkrone 3 mit dem Führungsstück 1 erfolgt gemeß Fig. 1 der Zeichnung über die in einer Ringausnehmung 21 festgesnhweißte Paßfeder 14, welche sich in Längsrichtung erstreckt und die Ringbohrkrone 3 gegen eine Verdrehung sichert. Als Halterung gegen ein axiales Verschieben oder Abstreifen ist der Spannstift 17 vorgesehen, der mit- einem Hammer in die Bohrung 16 fest eingeschlagen wird und mit Spiel in das Sackloch 18 des Führungsstijcks 1 hineinragt. Der Spannstift ist ausgebildet, unter einer bestimmten Belastung abzuscheren und stellt in diesem Sinne eine Sollbruchstelle in der Bohrvorrichtung dar, die den Verbleib der Ringbohrkrone 3 im Bohrloch ermöglicht.

Das in Fig. 4 der Zeichnung im einzelnen dargestellte Führungsstück 1 weist zusätzlich zu den bereits beschriebenen Merkmalen eine Fortsetzung 22 des Spülkanals 12 auf, der über eine mit Innengewinde versehene Erweiterung 23 im Innenrohr 4 mündet. Dieses ist mit dem Führungstück 1 über einen Gewindezapfen 24 verschraubt.

!.:■ Der sich so den Gewindezapfen 24 in Bohrrichtung anschließende

Bereich des Führungsstücks 1 ist im Außendurchmesser erweiteit, so daß eine Mitnahnieschulter 25 in Form eines Ringvorsprungs

t ausgebildet ist, die mit einem Rohrschuh 26 zusammenwirkt, der

am Außenrohr 5 festgeschweißt ist. Der Rohrschuh 26 hintergreift die Hitnahmeschulter 25, so daß beim Vortrieb das Außenrohr 5 mit in das Bohrloch eingezogen wird, beim Zurückziehen aber freigegeben wird und im Bohrloch verbleibt. Schließlich

t sind am äußeren Umfang des Führungsstücks 1 einige in Längsrichtung verlaufende Spülnuten 27 vorgesehen, di ,· eine Verbindung zu dem zwischer dem Außenrohr 5 und dem Innenrohr 4 gebil-, , deten Ringspülkanal 28 herstellen.

; Beim Niederbringen einer Bohrung werden die Kräfte über den inneren Bohrstrang 4 auf das Führungsstück 1 und die daran befestigte Stiftbohrkrone sowie Ringbohrkrone 3 übertragen. Der äußere Bohrstrang 5 wird in das Bohrloch durch Anlage des Rohrschuhs 26 an der Mitnehmerschulter 25 miteingezogen. Während des Bohrvorgangs ist es möglich, den inneren Bohrstrang mit dem Führungsstück 1 solange zurückzuziehen, bis der Rohrschuh 26 an der rückwärtigen Seite der Ringbohrkrone 3 zur Anlage gelangt.

j Beim Zurückziehen geht die Ringbohrkrone nicht verloren. Der

Bohrvorgang läßt sich daher problemlos mit Vortrieb fortsetzen.

Bei fertiggestellter Bohrung beginnt das Ziehen des inneren Bohrstrangs 4 mit dem Führungsstück 1. Der äußere Bohrstrang 5 verbleibt in seiner Position. Gelangt dann der Rohrschuh 26 an der Ringbohrkrone 3 zur Anlage, werden die Ziehkräfte auf den Spannstift 17 übertragen, der bei einer vorgestimmten Belastung bricht. Die Ringbohrkrone 3 ist dann ohne axiale Sicherung und verbleibt im Bohrloch, während das Führungsstück 1 gemeinsam mit der damit verschraubten Stiftbohrkione weiter herausgezogen werden kann. Die Stiftbohrkrone 2 paß«; problemlos durch die Ringböhrkröne 3 hindurch.

Nach Beendigung des Ziehens kann der im Sackloch 18 verbliebene Teil des Spannstifts in einfacher Weise entfernt werden, kann eine neue Ringbohrkrone 3 auf das Führungsstück 1 aufgesetzt werden und mit einem neuen Spannstift gesichert werden.

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Bezugszeichen liste :

1 Führungsstück

2 Stiftbohrkrone (Schlagbohrkrone)

3 Ringbohrkrone

4 Innenrohr (innerer Bohrstrang)

5 Außenrohr (äußerer Bohrstrang)

6 Kopf

7 HartmetallstiftG δ Spülnuten

9 Einschraubende

10 Außengewinde

- 11 Innengewinde

12 Spülkanal

13 Spülbohrungen

14 Paßfeder

15 Ausnehmung

16 Bohrung

17 Spannstift

18 Sackloch

19 Stege

20 Spülnuten

21 Ringausnehmung

22 Spülkanal

/ 23 Erweiterung

24 Gev/indezapf en

25 Mitnahmeschulter

26 Rohrschuh

27 Spölnuten

28 Ringspülkanal

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Claims

t *» ι it· • II Jl U 9·— Ansprüche:

1. Bohrvorrichtung, insbesondere zum Rammbohren, mit eine^i Führungsstück, an dessen einem Ende ein Gewinde zur Befestigung eines Bohrstrangs vorhanden ist und dessen anderes Ende eine verlorene Bohrkrone trägt,

derart gekennzeichnet,

daß die Bohrkrone aus zwei separaten, im Bohrvorgang zusammenwirkenden Teilen besteht, deren einer Teil eine mit dem Föhrungsstück (1) durch eine Gewindeverbindung (10, 11) verschraubte Schlagbohrkrone (2) und deren anderer Teil eine diese umgebende, unter vorbestimmten axialem Druck lösbare verlorene Ringbohrkrone (3) ist, die beim Ziehen des Bohrstrangs (4) über die Schlagbohrkrone (2) abstreifbar ist.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagb~hrkrone und die Ringbohrkrone mit Hartmetallstiften bestückt sind.

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringbohrkrone schmal gehalten und an vier über den Umfang regelmäßig verteilten Stegen mit Hartmetall bestückt ist.

4. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringbohrkrone (3) an dem Führungsstück (1) durch eine mit diesem verschweißte Paßfeder (14) radial und durch einen in eine Radialbohrung (16, 18) eingeschlagenen Spannstift (17) axial gehalten ist, der unter einer vorbestimmten axialen Belastung beim Ziehen als Sollbruchstelle ausgelegt ist.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

T gekennzeichnet, daß daß die den Spannstift (17) aufnehmende

ν Bohrung im Führungsstück (1) als Sackloch (18) ausgebildet

, ist und Übermaß hat.

6. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringbohrkrone (3) auf dem in Bohr-

■ richtung vorderen Umfang des Führungsstücks (1) in einer

/ eine hintere Anlageschulter bildenden Ringausnehmung (21)

• angeordnet ist und hinter der Schiagb*hrkrone (2)

zurücksteht.
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7. Bohrvorrichtung nach einem dar Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (1) mit einem im Abstand zur Ringbohrkrone (3) angeordneten Mitnehmer (25) zur Mitnahme eines zweiten äußeren Bohrstrangs (5) ausgerüstet ist.

8. Bohrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daS der Mitnehmer (25) ein Ringvorsprung im in Bohrrichtung hinteren Bereich des Führungsstücks (1) ist, der mit einer

j äußeren Bohrstrang (5) befestigten Rohrschuh (26) derart

zusammenwirkt, daß in Bohrrichtung der äußere Bohrstrang (5) mit dem Führungsstück (1) in das Bohrloch eingezogen wird

; I und daß gegen Bohrrichtung beim Zurückziehen des inneren Bohrstrangs (4) der äußere Bohrstrang (5) in seiner Position verbleibt und das Führungsstück (1) gemeinsam mit der daran befestigten Schlagbohrkrone (2) durch den verbleibenden äußaren Bohrstrang (5) zurückziehbar ist, wobei der Rohrschuh (26) eine Abstreifeinrichtung für die Ringbohrkrone (3) nach einem gewissen Freiweg von beispielsweise 40 bis QO mm darstellt.

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9. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung einer Ringspülung vorgesehen ist, im Führungsstück (1) und in der Schlagbohrkrone (2) einen zentrischen Spülkanal (22, 12) auszubilden, der mit schrägverlaufenden Spülbohrungen (13) der Schlagbohrkrone (2) zusammenwirkt, wobei die Verbindung zu dem zwischen dem inneren Bohrstrang (4) und dem äußeren Bohrstrang (5) gebildeten Rückspülkanal (28) durch am Führungsstück (1) umfangsseitig ausgebildete axiale Längsnuten (27) hergestellt ist.

10. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Spannstifts ein stirnseitig die Ringbohrkrone (3) haltendes Flachblech vorgesehen ist, welches bei Anwendung des vorbestimmten axialen Drucks wegbiegbar ist.

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