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EP2815033B1 - Erdbohrgerät und verfahren zum erdbohren - Google Patents

Erdbohrgerät und verfahren zum erdbohren Download PDF

Info

Publication number
EP2815033B1
EP2815033B1 EP13766478.5A EP13766478A EP2815033B1 EP 2815033 B1 EP2815033 B1 EP 2815033B1 EP 13766478 A EP13766478 A EP 13766478A EP 2815033 B1 EP2815033 B1 EP 2815033B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
undercarriage
extension segment
drilling apparatus
earth drilling
upper carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP13766478.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2815033A1 (de
Inventor
Stefan SPREITZER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
Publication of EP2815033A1 publication Critical patent/EP2815033A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2815033B1 publication Critical patent/EP2815033B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/024—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting having means for adapting to inclined terrain; having means for stabilizing the vehicle while drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • E02F3/205—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting

Definitions

  • the invention relates to a Erdbohr réelle with an undercarriage, which is designed as a chassis, and a superstructure, which is rotatably mounted on the undercarriage and a driver's cab and a drive motor for the undercarriage, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for earth boring, in which an additional device is arranged on a floor about a processing point, which has a predetermined height relative to the bottom surface of the floor, according to the preamble of claim 11.
  • a generic Erdbohr réelle goes for example from the EP 1 418 152 A1 .
  • the mast with a mast guided and displaceable drill drive are arranged at a front, while at the opposite rear region of the upper carriage of the main drive motor and other drive units are arranged to balance the weight.
  • supporting feet may be attached to the superstructure in order to stabilize and support the earth-working device sufficiently in relation to the ground, in particular during machining operations with large force discharges. It is desirable to keep the overall center of gravity of the earthworking device as close to the ground as possible in order to reduce the danger of tipping.
  • a pipe rotating device is arranged at the lower end of the mast. This device is used for screwing in a drill pipe, which serves approximately to support the borehole wall.
  • a drill pipe which can also be used separately from the Erdbearbeitungs réelle, especially when the casing machine is relatively large.
  • a separate casing machine may have a height of a few meters.
  • a drill is used to further drill and excavate the soil material from the wellbore, often using a discontinuous drilling technique such as a bucket or a short auger.
  • To empty the drilling tool from drilled soil material it is necessary to pivot the superstructure of the drill again and again away from the borehole in an unloading position. During this pivoting, care must be taken that the rear of the superstructure does not collide with the upper end of the casing machine. Moving the undercarriage is undesirable because this would require a time-consuming readjustment of the earthworking implement at the borehole.
  • From the JP-A-2010-31523 is a drilling device with a boom out, on which a drilling tool is suspended on a rope.
  • a drive device is arranged on the ground around the wellbore.
  • the invention has for its object to provide a Erdbohr réelle and a method for earth drilling, with which even when using relatively large additional equipment at a tillage an efficient and safe working is achieved.
  • the earth working device is characterized in that between the undercarriage and the superstructure an extension segment is arranged, through which a vertical distance between the undercarriage and the superstructure is extended, and that on the extension segment between the undercarriage and the superstructure, a support device is mounted for anti-tip ,
  • a first aspect of the invention is to displace the superstructure overall relative to the undercarriage and to achieve a greater working height above the ground surface by interposing an extension segment.
  • the extension segment can be modular and even consist of several segment pieces. It can be set as a desired height. Larger conversions on the undercarriage or the superstructure are basically not necessary. Only the drive and supply strands between the uppercarriage and the lowercarriage, which are guided by the extension segment, are to be lengthened and adjusted accordingly.
  • Another aspect of the invention is to attach to the extension segment a support device for anti-tip. As a result, despite the increase in the center of gravity of the overall device sufficient tilting security is ensured.
  • the additional support means between the superstructure and the undercarriage reduces wear in the undercarriage during machining. Because the power flow takes place when the support device extended to a considerable extent on the support means and thus relieves the undercarriage and the numerous wheel bearings on the undercarriage. The improved rigidity also increases the machining accuracy during earthworking.
  • the extension segment is sleeve-shaped.
  • the drive and supply strands between the superstructure and the undercarriage can be performed within the sleeve-shaped extension segment.
  • extension segment is fixedly attached to the superstructure, so that the rotational movement takes place during pivoting of the superstructure between the extension segment and the undercarriage. It is also possible that by lifting the device as a whole by the support means of the undercarriage for a change in direction is rotatable.
  • a particularly simple embodiment is achieved according to a preferred embodiment of the invention in that the extension segment is rotatably connected to the undercarriage and that the superstructure is rotatably mounted on the extension segment.
  • the pivot bearing is moved upwards according to the superstructure.
  • a load on the bearing is kept low in particular by tilting moments. It can be arranged a pivot bearing also above and below the extension segment.
  • the support means comprise at least two support arms which extend in the horizontal direction away from the extension segment, and that vertical supports are arranged on the support arms.
  • the support arms extend in particular transversely to the longitudinal side of Erdbearbeitungs expertss. Because with a pivoting of the superstructure by 90 ° relative to the undercarriage is in this direction the greatest risk of tipping.
  • the support arms are directed opposite to each other and protrude laterally beyond the undercarriage.
  • the support arms thus extend in pairs offset by 180 ° to the center or pivot axis of the upper carriage. This also increases the buckling resistance of the expansion sleeve.
  • the vertical supports are arranged, which connect the support arms respectively to the ground.
  • the vertical supports can be arranged as a whole releasably at the outer end of the support arms.
  • a preferred embodiment of the invention is that the vertical supports each have a support leg, which is formed vertically telescopically.
  • the vertical supports can have an upper receiving sleeve, in which the support leg is displaceably mounted. This vertical telescoping can be done by hand or by means of an actuating cylinder.
  • the support means comprises support arms, which are formed as a support cross.
  • the support means in this case has a central support ring, which encloses the sleeve-shaped extension segment. From the outside of the support ring extending in the horizontal direction, the support arms and thus form a horizontal support cross.
  • extension segment has a height of at least 0.5 m, preferably 1 m to 4 m.
  • the undercarriage can be designed arbitrarily, be equipped with wheels.
  • a particularly advantageous embodiment is according to the invention in that the undercarriage is designed as a crawler chassis. This is particularly advantageous in rough construction site terrain and has a large contact surface and thus a high resistance to tipping.
  • the earth working device is designed as a drill with a mast, along which a drill drive is mounted vertically adjustable.
  • a so-called casing machine for separately screwing a drill pipe into the borehole can be provided as a supplementary device in a drill.
  • the casing machine may in particular be arranged separately from the soil working device.
  • a relatively large and high casing machine can thus also be used in a drilling rig without having to excavate a recess for the casing machine at each drilling point or erect a platform for the drilling rig.
  • the inventive method is characterized in that for earthworking an earth boring device, as described above, is used, wherein the superstructure with the extension segment to the surface of the bottom has a distance which is greater than the height of the additional device.
  • the earthworking is performed as drilling and a hole is made.
  • a casing machine be provided around the bore as a processing point as an additional device and that at least one support tube be introduced into the bore with the casing machine. It can thus be made a cased bore in an efficient manner.
  • an effective process management is achieved without separate recesses or pods would have to be created at the hole.
  • An inventive Erdbearbeitungs réelle 10 according to Fig. 1 has an undercarriage 12, which is designed as a crawler chassis. On a central support frame 14 of the undercarriage 12 are each a caterpillar drive ship 16 arranged in a known manner. Above the undercarriage 12 an upper carriage 20 is rotatably mounted in the horizontal direction.
  • the superstructure 20 has a base frame 21, on the front side of a vertical mast 26 is pivotally articulated. Furthermore, a driver's cab 22 for operating the earth-working device 10 is arranged on the front side of the superstructure 20.
  • the drive units and in particular drive motors for the undercarriage 12 are further provided. These units are housed in a housing 24 of the upper carriage 20.
  • the winches and hydraulic actuating cylinder for actuating the mast 26 are shown in the illustration Fig. 1 omitted for clarity.
  • a sleeve-shaped extension segment 30 is arranged, through which the superstructure 20 is offset in the illustrated embodiment about 2 m upwards.
  • a support device 40 is attached to a central support ring 42. From the central support ring 42 crosswise four horizontal support arms 44 extend radially outward. The support arms 44 each protrude laterally beyond the undercarriage 12.
  • a vertical support 46 are respectively attached by means of a bolt connection.
  • the vertical supports 46 each have an outer sleeve 47 in which a telescopic rod 48 is slidably guided and lockable.
  • a plate-shaped support leg 50 is arranged, via which the earthworking device 10 in addition to the crawler tractors 16 can also be supported against the ground.
  • the earth working device 10 of Fig. 1 is in Fig. 2 formed as a drill shown.
  • a drill drive 28 is guided vertically displaceable.
  • a drilling tool 60 can be driven in rotation via a rope-suspended Kelly bar 62.
  • the drilling tool 60 is formed in the embodiment shown as a drilling bucket.
  • drilling By means of a drilling bucket it fills with removed drilling material. With a corresponding filling of the drilling bucket this must be pulled out of the well and emptied outside the well.
  • the drilling tool 60 In the emptying position is below the drilling bucket usually a truck, which receives the cuttings by opening the bottom of the drilling bucket and can transport it to a landfill. Subsequently, the drilling tool 60 is pivoted back into a drilling axis 64, so that the drilling tool 60 is lowered again and the bore can be driven forward.
  • Fig. 2 schematically shown as a box.
  • the sleeve-shaped extension segment 30 between the undercarriage 12 and the superstructure 20 of the superstructure 20 is offset from a surface of the soil upwards.
  • an underside of the upper carriage 20 is arranged above an upper edge of the additional device 70.
  • the superstructure 20 can be pivoted horizontally horizontally via a pivot bearing 32 at the upper end of the sleeve-shaped extension segment, without the superstructure 20 colliding with the additional device 70.
  • Fig. 3 is the Erdbearbeitungs réelle 10 of Fig. 2 shown in a highly schematic top view, wherein the attachment 70 is formed as a casing 70.
  • the superstructure 20 is pivoted by 90 ° relative to the undercarriage 12. Furthermore, the supporting device 40 designed as a support cross is illustrated with four support arms 44. In the position shown, the superstructure 20 is in the working position at which the drilling tool 60 can be introduced through the additional device 70 into the ground.
  • Fig. 4 is designed as a casing machine attachment 70 according to Fig. 3 shown in more detail.
  • the casing machine has a base frame 72, which drive units 74 for the additional screwing of drill pipes, which may have a diameter of 0.5 m to 3 m and more.
  • the drive units 74 are in particular hydraulic cylinders with which the drill pipe to be inserted can be clamped and rotated.
  • the base frame 72 is accessible and provided on its upper side with a parapet 76.
  • a parapet 76 typically, such a casing machine has a height of 2 to 3 m.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Erdbohrgerät mit einem Unterwagen, welcher als ein Fahrwerk ausgebildet ist, und einem Oberwagen, welcher drehbar auf dem Unterwagen gelagert ist und eine Fahrerkabine sowie einen Antriebmotor für den Unterwagen aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erdbohren, bei welchem auf einem Boden um eine Bearbeitungsstelle eine Zusatzeinrichtung angeordnet wird, welche eine vorgegebene Höhe gegenüber der Bodenoberfläche des Bodens aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
  • Ein gattungsgemäßes Erdbohrgerät geht beispielsweise aus der EP 1 418 152 A1 , EP 0 745 528 A2 oder der DE 103 60 912 B3 hervor.
  • Auf dem drehbaren Oberwagen sind an einer Vorderseite der Mast mit einem am Mast geführten und verschiebbaren Bohrantrieb angeordnet, während an dem entgegengesetzten Heckbereich des Oberwagens der Hauptantriebsmotor sowie weitere Antriebsaggregate zum Gewichtsausgleich angeordnet sind. Zusätzlich können an dem Oberwagen Stützfüße angebracht sein, um insbesondere bei Bearbeitungsvorgängen mit großen Krafteinleitungen das Erdbearbeitungsgerät ausreichend gegenüber dem Boden zu stabilisieren und abzustützen. Es wird angestrebt, den Gesamtschwerpunkt des Erdbearbeitungsgerätes möglichst bodennah zu halten, um eine Kippgefahr zu reduzieren.
  • Bei dem Erdbearbeitungsgerät nach der DE 103 60 912 B3 ist zusätzlich zu einem entlang des Mastes verfahrbaren Rotationsantrieb für ein Bohrwerkzeug eine Rohrdrehvorrichtung am unteren Ende des Mastes angeordnet. Diese Einrichtung dient zum Eindrehen eines Bohrrohres, welches etwa zur Abstützung der Bohrlochwandung dient.
  • Aus der DE 38 09 626 C2 oder DE 197 29 315 A1 sind Verrohrungsmaschinen zum Einbringen eines Bohrrohres bekannt, welche auch getrennt vom Erdbearbeitungsgerät eingesetzt werden können, insbesondere wenn die Verrohrungsmaschine relativ groß ist. Abhängig von dem Bohrrohrdurchmesser kann eine derartige getrennte Verrohrungsmaschine eine Höhe von einigen Metern aufweisen. Ein Bohrgerät wird zum weiteren Abbohren und Ausheben des Bodenmateriales aus dem Bohrloch eingesetzt, wobei häufig ein diskontinuierliches Bohrverfahren, etwa mit einem Bohreimer oder einer kurzen Bohrschnecke verwendet wird. Zur Entleerung des Bohrwerkzeuges von abgebohrtem Bodenmaterial ist es erforderlich, den Oberwagen des Bohrgerätes immer wieder vom Bohrloch weg in eine Entladeposition zu verschwenken. Bei diesem Verschwenken ist darauf zu achten, dass das Heck des Oberwagens nicht mit dem oberen Ende der Verrohrungsmaschine kollidiert. Ein Bewegen des Unterwagens ist dabei unerwünscht, da dies eine aufwändige Nachjustierung des Erdarbeitungsgerätes am Bohrloch erfordern würde.
  • Um eine Kollision beim Verschwenken des Oberwagens zu vermeiden, ist es bekannt, die Verrohrungsmaschine entweder in einer Vertiefung anzuordnen oder an dem Bohrloch ein Podest zu erstellen, auf welchem das Erdbearbeitungsgerät in einer erhöhten Position gegenüber der Verrohrungsmaschine positioniert ist. Allerdings sind diese Zusatzmaßnahmen zeit-, arbeit- und kostenaufwändig. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von derartigen Bohrungen zu erstellen sind.
  • Aus der JP-A-2010-31523 geht eine Bohrvorrichtung mit einem Auslegerarm hervor, an welchem ein Bohrwerkzeug an einem Seil aufgehängt ist. Zur Übertragung eines Bohrdrehmomentes ist am Boden um das Bohrloch eine Antriebseinrichtung angeordnet.
  • Aus der US 2004/0256344 A1 geht ein verfahrbarer Kran hervor, der eine ausstellbare Stützeinrichtung aufweist. Im Kranbetrieb wird die Stützeinrichtung, welche zwischen einem Raupenfahrwerk und einem Oberwagen angeordnet ist, zur Gewährleistung der Kippstabilität ausgestellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erdbohrgerät und ein Verfahren zum Erdbohren anzugeben, mit welchen auch beim Einsatz relativ großer Zusatzeinrichtungen an einer Bodenbearbeitungsstelle ein effizientes und zugleich sicheres Arbeiten erreicht wird.
  • Die Aufgabe wird einerseits durch ein Erdbohrgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und andererseits durch ein Verfahren zum Erdbohren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Erdbearbeitungsgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Unterwagen und dem Oberwagen ein Erweiterungssegment angeordnet ist, durch welches ein vertikaler Abstand zwischen dem Unterwagen und dem Oberwagen erweitert ist, und dass an dem Erweiterungssegment zwischen dem Unterwagen und dem Oberwagen eine Stützeinrichtung zur Kippsicherung angebracht ist.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung liegt darin, den Oberwagen insgesamt gegenüber dem Unterwagen zu versetzen und durch Zwischenschaltung eines Erweiterungssegmentes eine größere Arbeitshöhe über der Bodenoberfläche zu erreichen. Das Erweiterungssegment kann dabei modular aufgebaut sein und selbst aus mehreren Segmentstücken bestehen. Es kann so eine gewünschte Höhe eingestellt werden. Größere Umkonstruktionen an dem Unterwagen oder dem Oberwagen sind grundsätzlich nicht notwendig. Lediglich die Antriebs- und Versorgungsstränge zwischen Oberwagen und Unterwagen, welche durch das Erweiterungssegment geführt sind, sind entsprechend zu verlängern und anzupassen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, an dem Erweiterungssegment eine Stützeinrichtung zur Kippsicherung anzubringen. Hierdurch wird trotz der Höherlegung des Schwerpunktes des Gesamtgerätes eine ausreichende Kippsicherheit gewährleistet.
  • Darüber hinaus wird durch die zusätzliche Stützeinrichtung zwischen dem Oberwagen und dem Unterwagen der Verschleiß im Unterwagen während der Bearbeitung vermindert. Denn der Kraftfluss erfolgt bei ausgefahrener Stützeinrichtung zu einem erheblichen Teil über die Stützeinrichtung und entlastet somit den Unterwagen und die zahlreichen Radlagerungen am Unterwagen. Durch die verbesserte Steifigkeit wird auch die Bearbeitungsgenauigkeit bei der Erdbearbeitung erhöht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Erweiterungssegment hülsenförmig ausgebildet ist. Damit können die Antriebs- und Versorgungsstränge zwischen dem Oberwagen und dem Unterwagen innerhalb des hülsenförmigen Erweiterungssegmentes geführt sein. Gleichzeitig besteht an der Außenseite des Segmentes ausreichend Freiraum, die Stützeinrichtung zu befestigen.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass das Erweiterungssegment fest an dem Oberwagen angebracht ist, so dass die Drehbewegung beim Verschwenken des Oberwagens zwischen dem Erweiterungssegment und dem Unterwagen stattfindet. Auch ist es möglich, dass durch Anheben des Gerätes insgesamt durch die Stützeinrichtung der Unterwagen für eine Richtungsänderung verdrehbar ist. Eine besonders einfache Ausgestaltungsform wird nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung dadurch erreicht, dass das Erweiterungssegment drehfest mit dem Unterwagen verbunden ist und dass der Oberwagen drehbar an dem Erweiterungssegment gelagert ist. Damit wird das Drehlager entsprechend dem Oberwagen nach oben verlegt. Hierdurch wird eine Belastung des Lagers insbesondere durch Kippmomente gering gehalten. Es kann ein Drehlager auch oben und unten am Erweiterungssegment angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Stützeinrichtung mindestens zwei Tragarme aufweist, welche sich in horizontaler Richtung von dem Erweiterungssegment wegerstrecken, und dass vertikale Stützen an den Tragarmen angeordnet sind. Die Tragarme erstrecken sich insbesondere quer zur Längsseite des Erdbearbeitungsgerätes. Denn bei einem Verschwenken des Oberwagens um 90° gegenüber dem Unterwagen besteht in dieser Richtung die größte Kippgefahr.
  • Dabei ist es nach der Erfindung besonders bevorzugt, dass die Tragarme entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und seitlich über den Unterwagen hinausragen. Die Tragarme erstrecken sich somit paarweise um 180° versetzt zur Mitten- oder Schwenkachse des Oberwagens. Hierdurch wird auch die Knicksicherheit der Erweiterungshülse erhöht.
  • An den horizontalen Tragarmen sind vertikale Stützen angeordnet, welche die Tragarme jeweils mit dem Boden verbinden. Die vertikalen Stützen können insgesamt lösbar am äußeren Ende der Tragarme angeordnet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die vertikalen Stützen jeweils einen Stützfuß aufweisen, welcher vertikal teleskopierbar ausgebildet ist. Die Vertikalstützen können dabei eine obere Aufnahmehülse aufweisen, in welcher verschiebbar der Stützfuß gelagert ist. Diese vertikale Teleskopierbarkeit kann von Hand oder mittels eines Stellzylinders durchgeführt werden.
  • Grundsätzlich können mehr als zwei Tragarme an der Stützeinrichtung vorgesehen sein, vorzugsweise vier Tragarme. Dabei ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass die Stützeinrichtung Tragarme aufweist, welche als ein Stützkreuz ausgebildet sind. Die Stützeinrichtung weist dabei einen zentralen Stützring auf, welcher das hülsenförmige Erweiterungssegment umschließt. Von der Außenseite des Stützringes erstrecken sich in horizontaler Richtung die Tragarme und bilden somit ein horizontales Stützkreuz.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung liegt darin, dass das Erweiterungssegment eine Höhe von zumindest 0,5 m, vorzugsweise 1 m bis 4 m, aufweist. Hierdurch wird eine merkliche Erhöhung des Oberwagens erreicht, wobei jedoch weiterhin eine hohe Stützsicherheit mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Stützeinrichtung erzielbar ist.
  • Grundsätzlich kann der Unterwagen beliebig gestaltet sein, etwa mit Rädern ausgestattet sein. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung liegt nach der Erfindung darin, dass der Unterwagen als ein Raupenfahrwerk ausgebildet ist. Dieses ist besonders im unwegsamen Baustellengelände vorteilhaft und weist eine große Auflagefläche und damit eine hohe Kippsicherheit auf.
  • Vorgesehen ist es nach der Erfindung, dass das Erdbearbeitungsgerät als ein Bohrgerät mit einem Mast ausgebildet ist, entlang welchem ein Bohrantrieb vertikal verstellbar gelagert ist. Insbesondere bei einem Verschwenken eines Oberwagens mit einem daran angeordneten Mast ist auf eine besonders gute Kippsicherheit zu achten, was durch die Erfindung erreicht wird. Insbesondere kann bei einem Bohrgerät als Zusatzeinrichtung eine sogenannte Verrohrungsmaschine zum separaten Eindrehen eines Bohrrohres in das Bohrloch vorgesehen werden. Die Verrohrungsmaschine kann insbesondere getrennt vom Erdbearbeitungsgerät angeordnet sein. Im Zusammenspiel mit dem erfindungsgemäßen Erdbearbeitungsgerät kann so auch eine relativ große und hohe Verrohrungsmaschine bei einem Bohrgerät eingesetzt werden, ohne dass an jeder Bohrstelle eine Vertiefung für die Verrohrungsmaschine ausgehoben oder ein Podest für das Bohrgerät errichtet werden müsste.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erdbearbeitung ein Erdbohrgerät, wie es zuvor beschrieben wurde, eingesetzt wird, wobei der Oberwagen mit dem Erweiterungssegment zur Oberfläche des Bodens einen Abstand aufweist, der größer als die Höhe der Zusatzeinrichtung ist. Auf diese Weise kann eine effiziente Erdbearbeitung mit einem Verschwenken des Oberwagens durchgeführt werden, wobei die Gefahr einer Kollision des Oberwagens mit der Zusatzeinrichtung beim Verschwenken vermieden ist.
  • Die Erdbearbeitung wird als ein Bohren ausgeführt und eine Bohrung wird erstellt. Besonders bevorzugt ist es nach der Erfindung, dass als Zusatzeinrichtung eine Verrohrungsmaschine um die Bohrung als Bearbeitungsstelle vorgesehen wird und dass mit der Verrohrungsmaschine mindestens ein Stützrohr in die Bohrung eingebracht wird. Es kann so in effizienter Weise eine verrohrte Bohrung hergestellt werden. Insbesondere beim Erstellen mehrerer Bohrungen, wie sie etwa für Bohrpfahlwände benötigt werden, wird eine effektive Verfahrensführung erreicht, ohne dass separate Vertiefungen oder Podeste an der Bohrung erstellt werden müssten.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, welche schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Erdbohrgerätes;
    Fig. 2
    eine verkleinerte Seitenansicht des Erdbohrgerätes von Fig. 1 mit einer schematisch dargestellten Zusatzeinrichtung;
    Fig. 3
    eine Draufsicht von oben auf ein erfindungsgemäßes Erdbohrgerät an einer Verrohrungsmaschine; und
    Fig. 4
    eine Seitenansicht der Verrohrungsmaschine von Fig. 3 von vorne.
  • Ein erfindungsgemäßes Erdbearbeitungsgerät 10 gemäß Fig. 1 weist einen Unterwagen 12 auf, welcher als ein Raupenfahrwerk ausgebildet ist. An einem mittigen Tragrahmen 14 des Unterwagens 12 sind seitlich je ein Raupenfahrschiff 16 in bekannter Weise angeordnet. Oberhalb des Unterwagens 12 ist drehbar in horizontaler Richtung ein Oberwagen 20 gelagert.
  • Der Oberwagen 20 weist einen Grundrahmen 21 auf, an dessen Vorderseite ein vertikaler Mast 26 schwenkbar angelenkt ist. Weiter ist an der Vorderseite des Oberwagens 20 eine Fahrerkabine 22 zur Bedienung des Erdbearbeitungsgerätes 10 angeordnet. An dem Grundrahmen 21 des Oberwagens 20 sind weiterhin die Antriebseinheiten und insbesondere Antriebsmotoren für den Unterwagen 12, die Winden und die Hydraulikkomponenten vorgesehen. Diese Aggregate sind in einem Gehäuse 24 des Oberwagens 20 eingehaust. Die Winden sowie hydraulischen Stellzylinder zur Betätigung des Mastes 26 sind in der Darstellung gemäß Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
  • Zwischen dem Unterwagen 12 und dem Oberwagen 20 ist ein hülsenförmiges Erweiterungssegment 30 angeordnet, durch welches der Oberwagen 20 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 2 m nach oben versetzt ist. An der Außenseite des hülsenförmigen Erweiterungssegmentes 30 ist eine Stützeinrichtung 40 mit einem mittigen Tragring 42 angebracht. Von dem mittigen Tragring 42 erstrecken sich kreuzartig vier horizontale Tragarme 44 radial nach außen. Die Tragarme 44 ragen jeweils seitlich über den Unterwagen 12 hinaus. An den freien Enden der Tragarme 44 sind jeweils eine Vertikalstütze 46 mittels einer Bolzenverbindung angebracht. Die Vertikalstützen 46 weisen jeweils eine Außenhülse 47 auf, in welcher eine Teleskopstange 48 verschiebbar geführt und feststellbar ist. Am unteren Ende der Teleskopstange 48 ist ein tellerförmiger Stützfuß 50 angeordnet, über welchen das Erdbearbeitungsgerät 10 neben den Raupenfahrschiffen 16 zusätzlich gegenüber dem Boden abgestützt werden kann.
  • Das Erdbearbeitungsgerät 10 von Fig. 1 ist in Fig. 2 ausgebildet als ein Bohrgerät dargestellt. Entlang des vertikalen Mastes 26 ist ein Bohrantrieb 28 vertikal verschiebbar geführt. Mit dem Bohrantrieb 28 kann über eine seilaufgehängte Kellystange 62 ein Bohrwerkzeug 60 drehend angetrieben werden. Das Bohrwerkzeug 60 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Bohreimer ausgebildet. Beim Bohren mittels eines Bohreimers füllt sich dieser mit abgetragenem Bohrmaterial. Bei einer entsprechenden Füllung des Bohreimers muss dieser aus dem Bohrloch gezogen und außerhalb des Bohrloches entleert werden. Hierzu schwenkt üblicherweise der Oberwagen 20 gegenüber dem Unterwagen 12 um in der Regel 180° zu einer Entleerposition. In der Entleerposition befindet sich unterhalb des Bohreimers in der Regel ein Lastkraftwagen, welcher das Bohrgut durch Öffnen des Bodens des Bohreimers aufnimmt und diesen auf eine Deponie abtransportieren kann. Anschließend wird das Bohrwerkzeug 60 wieder zurück in eine Bohrachse 64 geschwenkt, so dass das Bohrwerkzeug 60 wieder abgeteuft und die Bohrung vorangetrieben werden kann.
  • Um die Bohrstelle als Bearbeitungsstelle ist eine Zusatzeinrichtung 70 angeordnet, welche in Fig. 2 schematisch als ein Kasten dargestellt ist.
  • Aufgrund der Anordnung des hülsenförmigen Erweiterungssegmentes 30 zwischen dem Unterwagen 12 und dem Oberwagen 20 ist der Oberwagen 20 gegenüber einer Oberfläche des Bodens nach oben versetzt. Hierdurch ist eine Unterseite des Oberwagens 20 oberhalb einer Oberkante der Zusatzeinrichtung 70 angeordnet. Hierdurch kann der Oberwagen 20 horizontal über ein Drehlager 32 an dem oberen Ende des hülsenförmigen Erweiterungssegmentes horizontal verschwenkt werden, ohne dass der Oberwagen 20 mit der Zusatzeinrichtung 70 kollidiert.
  • Gemäß Fig. 3 ist das Erdbearbeitungsgerät 10 von Fig. 2 in einer stark schematisierten Ansicht von oben gezeigt, wobei die Zusatzeinrichtung 70 als eine Verrohrungsmaschine 70 ausgebildet ist.
  • In der gezeigten Darstellung ist der Oberwagen 20 um 90° verschwenkt gegenüber dem Unterwagen 12. Weiterhin ist die als ein Stützkreuz ausgebildete Stützeinrichtung 40 mit vier Tragarmen 44 verdeutlicht. In der gezeigten Position befindet sich der Oberwagen 20 in der Arbeitsposition, bei welcher das Bohrwerkzeug 60 durch die Zusatzeinrichtung 70 hindurch in den Boden eingebracht werden kann.
  • Gemäß Fig. 4 ist die als Verrohrungsmaschine ausgebildete Zusatzeinrichtung 70 gemäß Fig. 3 näher dargestellt. Die Verrohrungsmaschine weist einen Grundrahmen 72 auf, welcher zum zusätzlichen Eindrehen von Bohrrohren, welche einen Durchmesser von 0,5 m bis 3 m und mehr haben können, Antriebseinheiten 74 auf.
  • Die Antriebseinheiten 74 sind insbesondere hydraulische Zylinder, mit welchen des einzubringende Bohrrohr eingespannt und verdreht werden kann. Der Grundrahmen 72 ist begehbar und an seiner Oberseite mit einer Brüstung 76 versehen. Typischerweise weist eine derartige Verrohrungsmaschine eine Höhe von 2 bis 3 m auf.
  • Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Erdbearbeitungsgerät 10 kann eine effiziente Erdbearbeitung ohne zusätzliche Baumaßnahmen zur Tieferlegung der Zusatzeinrichtung 70 oder zur Höherlegung des Erdbearbeitungsgerätes 10 erfolgen.

Claims (12)

  1. Erdbohrgerät mit
    - einem Unterwagen (12), welcher als ein Fahrwerk ausgebildet ist,
    - einem Oberwagen (20), welcher drehbar auf dem Unterwagen (12) gelagert ist und eine Fahrerkabine (22) sowie einen Antriebsmotor für den Unterwagen (12) aufweist, und
    - einen Mast (26), welcher an dem Oberwagen (20) angeordnet und an welchem entlang ein Bohrantrieb (28) vertikal verstellbar gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass zwischen dem Unterwagen (12) und dem Oberwagen (20) ein Erweiterungssegment (30) angeordnet ist, durch welches ein vertikaler Abstand zwischen dem Unterwagen (12) und dem Oberwagen (20) erweitert ist, und
    - dass an dem Erweiterungssegment (30) zwischen dem Unterwagen (12) und dem Oberwagen (20) eine Stützeinrichtung (40) zur Kippsicherung angebracht ist.
  2. Erdbohrgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erweiterungssegment (30) hülsenförmig ausgebildet ist.
  3. Erdbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erweiterungssegment (30) drehfest mit dem Unterwagen (12) verbunden ist und
    dass der Oberwagen (20) drehbar an dem Erweiterungssegment (30) gelagert ist.
  4. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stützeinrichtung (40) mindestens zwei Tragarme (44) aufweist, welche sich in horizontaler Richtung von dem Erweiterungssegment (30) weg erstrecken, und
    dass vertikale Stützen (46) an den Tragarmen (44) angeordnet sind.
  5. Erdbohrgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tragarme (44) entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und seitlich über den Unterwagen (12) hinausragen.
  6. Erdbohrgerät nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die vertikalen Stützen (46) jeweils einen Stützfuß (50) aufweisen, welcher vertikal teleskopierbar ausgebildet ist.
  7. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stützeinrichtung (40) vier Tragarme (44) aufweist, welche als ein Stützkreuz ausgebildet sind.
  8. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erweiterungssegment (30) eine Höhe von zumindest 0,5 m, vorzugsweise 1 m bis 4 m, aufweist.
  9. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Unterwagen (12) als ein Raupenfahrwerk ausgebildet ist.
  10. Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Verrohrungsmaschine zum Einbringen eines Stützrohres in die Bohrung als Zusatzeinrichtung (70) vorgesehen ist, welche eine vorgegebene Höhe gegenüber der Oberfläche des Bodens aufweist, und
    dass der Oberwagen (20) mit dem Erweiterungssegment (30) zur Oberfläche des Bodens einen Abstand aufweist, welcher größer als die Höhe der Zusatzeinrichtung (70) ist.
  11. Verfahren zum Erdbohren, bei welchem auf einem Boden um eine Bearbeitungsstelle eine Zusatzeinrichtung (70) angeordnet wird, welche eine vorgegebene Höhe gegenüber der Oberfläche des Bodens aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Bohren ein Erdbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingesetzt wird, wobei der Oberwagen (20) mit dem Erweiterungssegment (30) zur Oberfläche des Bodens einen Abstand aufweist, der größer als die Höhe der Zusatzeinrichtung (70) ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Zusatzeinrichtung (70) eine Verrohrungsmaschine um die Bohrung als Bearbeitungsstelle vorgesehen wird und
    dass mit der Verrohrungsmaschine mindestens ein Stützrohr in die Bohrung eingebracht wird.
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