CH671607A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung für den Tiefbau, insbesondere zum Durchführen von Erdbohrungen, mit einer Teleskopstange zur Befestigung der Bohrschnecke am Bohrantrieb.

Auf dem Gebiete des Tiefbaues ist das Durchführen von freien oder verrohrten Bohrungen mit Hilfe von Bohrschnecken allgemein bekannt. Dabei befindet sich im letzteren Fall die Bohrschnecke innerhalb eines zu Beginn des Bohrvorganges bereits eingerammten Rohres, aus dem das Erdreich entfernt wird. Die Bewegung der Bohrschnecke wird hierbei über einen am oberen Ende befindlichen Bohrantrieb erzeugt, der seinerseits kardanisch an einem Trägergerät, in aller Regel einen Bagger, einem Mäkler, einem Lader od. gl. zur Aufrechterhaltung der Bewegungsfähigkeit in allen Richtungen aufgehängt ist. Schwierigkeiten bei der Handhabung ergeben sich in der Praxis dadurch, dass der Bohrantrieb über einen Ausleger am Trägergerät, wie z.B. dem Bagger befestigt ist und dieser Ausleger aus zwei bzw. drei gelenkig miteinander verbundenen Einzelteilen besteht, mit der Folge, dass sich der Endpunkt des Auslegers mit zunehmender Bohrtiefe auf einer vergleichsweise komplizierten, in einfachen Fällen parabelförmigen Kurve bewegt. Durch komplizierte Manövrierbewegungen müssen die einzelnen Teile des Auslegers dann mit zunehmender Tiefe so eingestellt werden, dass sich die Bohrschnecke stets auf einer im allgemeinen in vertikaler Richtung verlaufenden Geraden bewegt. Die Nachführung muss auch bei veränderlicher Tiefe stets so erfolgen, dass die Bohrschnecke und die Bohrung stets in der gewünschten Richtung erfolgt. Im Spezialfall vertikaler Bohrung muss dann die Bohrschnecke stets senkrecht zur Erdoberfläche angeordnet sein.

Zur Verlängerung der maximal möglichen Bohrtiefe ist bereits der Einsatz von Teleskopstangen bekannt, die zwischen Bohrantrieb und Bohrschnecke angebracht werden. Sie werden mechanisch betätigt, d, h., dass mit Erreichen einer gewissen Bohrtiefe durch Lösen einer Absteckung die Stange betätigt und teleskopartig verlängert oder verkürzt werden kann. Bei diesen mechanischen Teleskopstangen ist als wesentlicher Nachteil anzusehen, dass die durch Abstecken mögliche Längenveränderung nur um gewisse durch die mechanische Konstruktion vorgegebenen Beträge möglich ist. In den Zwischenbereichen ist zur Erreichung der gewünschten Bohrrichtung nach wie vor ein kompliziertes Nachführen des Auslegers erforderlich.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung einer Bohrvorrichtung zur Aufgabe gemacht, mit deren Hilfe ein wesentlich vereinfachtes und damit auch schnelleres Einbringen von Erdbohrungen möglich wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch eine Bohrvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Im entscheidenden Unterschied zu den bekannten Bohrvorrichtungen erfolgt die Betätigung der Teleskopstange auf hydraulischem Wege. In dieser Weise wird eine kontinuierliche Verstellung ermöglicht, so dass eine Nachführung der Ausleger während des Ausfahrens der Teleskopstange von der kürzesten bis zur maximalen Länge nicht erforderlich ist. Die mechanische Teleskopstange demgegenüber ist nur in diskreten Schritten verlängerbar, wobei als weiterer wesentlicher Nachteil hinzukommt, dass das hierbei erforderliche Abstecken relativ umständlich ist, da sich eine Person unmittelbar zur Teleskopstange hin begeben und diese Absteckarbeit durchführen muss. Bei hydraulischer Betätigung kann diese unmittelbar vom Trägergerät, wie z. B. dem Bagger, aus erfolgen. Hierdurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Arbeit und damit auch Beschleunigung erreichbar. Einen wesentlichen Beitrag hierzu liefert die Tatsache, dass das Trägergerät wie z. B. der Baggerausleger während der Betätigung der Teleskopstange zur Erreichung eines geradlinigen Bohrvorschubes nicht verstellt werden muss, wozu in aller Regel eine Verstellung sämtlicher den Ausleger bildenden und gelenkig miteinander verbunden Teile erforderlich wäre. Dabei gilt grundsätzlich, dass die erfindungsgemässe Teleskopstange nicht nur für vertikales sondern auch für horizontales oder schräges Bohren einsetzbar ist.

Die Anwendung auf dem Gebiet der Erdbohrungen ist allgemein zu fassen, denn er beinhaltet nicht allein das Arbeiten im Erdreich, sondern auch das Arbeiten in steinhal-tigem Boden, in Kies oder Bohrungen in Beton.

Darüber hinaus besitzt eine hydraulisch betätigbare Teleskopstange sämtliche Vorteile, die auch die mechanische Ausführungsform auszeichnen: So lässt sich durch den Einsatz einer Teleskopstange eine grössere Bohrtiefe erreichen und durch die Verkürzung der Teleskopstange auf minimale Länge durch Zusammenschieben ist eine bessere Handhabung und Transport möglich.

Die Funktion einer Bohrvorrichtung mit der vorgeschlagenen Teleskopstange ist wie folgt :

Die Teleskopstange befindet sich zwischen dem Bohrantrieb und der Bohrschnecke und steht mit einem gesteuerten hydraulischen Pumpsystem in Verbindung. Dann wird die Bohrschnecke durch entsprechende Verstellungen des Trägergerätes in die gewünschte Bohrrichtung gebracht, anschliessend der Bohrantrieb eingeschaltet und der Vortrieb der Bohrschnecke durch entsprechende Steuerung der hydraulischen Pumpe eingestellt. Die hydraulische Verschiebung der Teleskopstange ermöglicht eine kontinuierliche Veränderung der Länge. Darüber hinaus bleibt die Stellung des Bohrantriebes während des Ausfahrens der Teleskopstange in raumfester Position, so dass ein Verstellen und Nachfahren durch das Trägergerät nicht erforderlich ist. In aller Regel wird sie dann, wenn die Teleskopstange völlig ausgefahren ist, wieder eingefahren und hierbei der Bohrantrieb durch entsprechende Betätigung des Trägergerätes nachgeführt. Daran anschliessend wird, soweit gewünscht, der weitere Teil des Vortriebes in der gleichen, soeben beschriebenen Weise vorgenommen. Die einzelnen Vorgänge werden solange wiederholt, bis die gewünschte Endtiefe des Bohrloches erreicht ist. Ohne Verwendung einer Teleskopstange müsste während des Bohrvorganges auf Grund der sich ständig ändernden Bohrtiefe der am Trägergerät befindliche Bohrantrieb nachjustiert werden, was bei den meisten Trägergeräten, wie z. B. den Baggern, auf Grund der Mehrteiligkeit der Ausleger und der dadurch bedingten komplizierten Kinematik recht schwierig ist. Bei einem hydraulischen Teleskoprohr hingegen kann der Bohrantrieb über die gesamte ausfahrbare Länge in raumfester Position verbleiben.

Wie bereits erläutert, ist die Teleskopstange am oberen Ende mit dem Bohrantrieb, am unteren Ende mit der Bohrschnecke und darüber hinaus mit einem im Trägergerät befindlichen, die Verschiebung der Teleskopstange bewir2

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kenden hydraulischen Pumpsystem verbunden. Während des Arbeitsvorganges befindet sich die Teleskopstange in Rotation, so dass spezielle Massnahmen erforderlich sind, mit deren Hilfe auch dann noch die Verbindung zum hydraulischen Pumpsystem hergestellt ist und bleibt. Welche bauliche Lösung hiefür vorgesehen wird, steht hierbei im Rahmen der Erfindung grundsätzlich frei. Besonders zweckmässig ist, wenn die Teleskopstange mit einer hydraulischen Drehdurchführung ausgerüstet ist, welche eine direkte Beaufschlagung des Teleskoprohres mit dem hydraulischen Medium des Pumpsystemes ermöglicht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem an Hand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Seitendarstellung wiedergegeben ist.

Die Bohrvorrichtung für den Tiefbau, insbesondere zum Durchführen von Erdbohrungen, weist einen Bagger 5 mit Ausleger 7 auf, an welchem mittels eines Kardangelenkes 6 ein Bohrantrieb 4 angeordet ist. An diesen ist eine Teleskopstange 1 mit Drehdurchführung 2 angeschlossen. An ihrem unteren Ende trägt die Teleskopstange 1 eine Bohrschnecke 3. Über den oberhalb der Drehdurchführung 2 angeordneten Bohranteil 4 wird die Teleskopstange 1 und mit ihr die Bohrschnecke 3 in Rotation versetzt. Das Ein- und Ausfahren der Teleskopstange 1 erfolgt durch Beaufschlagung mit einem hydraulischen Medium, das über ein hier nicht gezeigtes Pumpsystem im Bagger 5 transportiert und entsprechend gesteuert wird. Die Bohrschnecke 3 greift etwa in vertikaler Richtung in das Erdreich 8 ein.

Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung wird die Rotation der Bohrschnecke 3 (und demzufolge auch die Teleskop-s stange 1) über den Bohrantrieb 4 vorgenommen, dessen Abwärtsbewegung in vertikale Richtung erfolgt über entsprechende hydraulische Beaufschlagung der Teleskopstange 1 sowie teilweise durch Bewegen des Auslegers 7. In der Praxis wird in aller Regel der Bohrvorgang bei weitgehend eingefah-io rener Teleskopstange 1 gestartet, die sich mit zunehmender Tiefe der Bohrschnecke 3 durch entsprechende hydraulische Beaufschlagung verlängert. Sobald die Teleskopstange 1 ihre maximale Länge, das Bohrloch jedoch nicht die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird die Teleskopstange 1 wieder zusam-15 mengeschoben und durch Absenken der gesamten aus Bohrantrieb 4, Drehdurchführung 2, Teleskopstange 1 und Bohrschnecke 3 bestehende Einheit mit Hilfe des Auslegers 7 soweit abgesenkt, dass das untere Ende der Bohrschnecke 3 am Grund des Bohrloches anzuliegen kommt. Die Fortset-20 zung des Bohrvorganges geschieht dann durch Vornahme der oben bereits beschriebenen einzelnen Massnahmen. Der soeben beschriebene Arbeitszyklus wird solange wiederholt, bis die gewünschte oder maximal möglich Bohrtiefe des Gerätes realisiert ist.

25 Die erfindungsgemässe Anordnung ermöglicht ein kontinuierliches und damit schnelles Bohren, da die gesamte Bohreinheit mit zunehmender Tiefe durch das Trägergerät nicht nachgeführt werden muss.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

671607 PATENTANSPRÜCHE

1. Bohrvorrichtung für den Tiefbau, insbesondere zum Durchführen von Erdbohrungen, mit einer Teleskopstange (1) zur Befestigung der Bohrschnecke (3) am Bohrantrieb (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopstange hydraulisch ein- und ausfahrbar ausgebildet ist.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopstange mit einer hydraulischen Drehdurchführung (2) ausgerüstet ist.