DE4126919A1 - Verfahren und bohrgeraet zum bohren von loechern im erdreich oder fels, insbesondere zur herstellung von verpressankern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bohren von Löchern im Erdreich oder Fels, insbesondere zur Herstellung von Verpreß­ ankern, sowie ein Bohrgerät zur Ausführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 bzw. 3.

Es sind z. B. Bohrgeräte zum Herstellen von Löchern für Verpreß­ anker im Erdreich oder im Fels bekannt. Diese besitzen ein Raupenfahrzeug mit einer Lafette, die an Gelenkarmen in allen Raumachsen bewegbar angelenkt ist. An einem solchen Bohrgerät ist ein Magazin für mehrere Schüsse des Bohrgestänges vorgese­ hen. Der an der Lafette heb- und senkbar angebrachte Antrieb für das Bohrgestänge mit Bohrkrone übernimmt maschinell Schuß für Schuß des Bohrgestänges aus diesem Magazin. Nach dem Bohren der Löcher und vor Einbringen der Verpreßanker werden die Schüsse des Bohrgestänges wieder in das Magazin überführt. Nachteilig ist, daß mit einem solchen Bohrgerät kein Bohrloch gebohrt werden kann, welches zur Abstützung der Bohrlochwandung auch eine Verrohrung versetzen kann.

Es ist auch schon ein Bohrgerät bekannt, welches ein einziges Magazin besitzt, in dem Schüsse des Bohrgestänges und der Bohr­ lochverrohrung konzentrisch ineinander angeordnet sind. Nach­ teilig ist hierbei, daß die Bohrlochgestängeschüsse und Bohr­ lochverrohrungschüsse unnötig lang sind. Hierdurch wird der Aufbau des Bohrgerätes konstruktiv aufwendig und daher unnötig verteuert. Die konzentrisch ineinander angeordneten Schüsse des Bohrlochgestänges und der Bohrlochverrohrung werden zum Bohren des Loches z. B. durch einen Doppelkopfantrieb gemeinsam aus dem Magazin entnommen und in das Bohrloch überführt. Nach dem Boh­ ren des Bohrloches muß vor dem Einbringen des Verpreßankers das Bohrlochgestänge Schuß für Schuß in das Magazin überführt wer­ den. Nach dem Einbringen des Verpreßankers wird Schuß für Schuß des Bohrlochgestänges aus dem Magazin entnommen und mit dem gezogenen Bohrlochverrohrungsschuß in konzentrischer Anordnung in das Magazin zurücküberführt. Das Zurückführen der Schüsse des Bohrlochgestänges und der Bohrlochverrohrung in das Magazin ist umständlich und zeitraubend. Auch ist ein spezieller An­ trieb für die Schüsse erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Bohrgerät zur Herstellung von Bohrlöchern im Erdreich oder Fels anzugeben, welches eine einfachere Handhabung der Schüsse für das Bohrgestänge und für die Bohrlochverrohrung erlaubt und zudem ermöglicht, daß das Bohrgerät einfacher, daher preiswer­ ter aufgebaut ist. Dabei soll eine unnötige Bauhöhe des Bohr­ gerätes vermieden werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruches 1 bzw. 3.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Schüsse des Bohrge­ stänges und der Bohrlochverrohrung getrennt voneinander und zeitlich nacheinander aus einem Magazin entnommen und in dieses nach dem Bohren des Loches für einen Verpreßanker zurücküber­ führt werden können. Insbesondere das Versorgen der Schüsse des Bohrlochgestänges und des Verrohrungsrohres in das Magazin wird nach der Erfindung vereinfacht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden für die Schüsse des Bohrgestänges und der Bohrlochverrohrung ge­ trennte Magazine verwendet. Diese sind vorzugsweise am Bohr­ gerät übereinander angeordnet. Die Schüsse werden nacheinander den in die fluchtende Arbeitsstellung und anschließend in die Außenlage zurückbewegten Magazinen nacheinander entnommen. Sie werden durch die Antriebe in konzentrischer Anordnung in die Bohrlage überführt, dort mit dem im Bohrloch befindlichen Ende der Schüsse für das Bohrgestänge und der Bohrlochverrohrung verbunden. Nach dem Bohren und Verrohren des Bohrloches von vorbestimmter Länge wird das Bohrgestänge Schuß für Schuß in das zugehörige Magazin überführt. Hierauf wird der Verpreßanker in das noch verrohrte Bohrloch eingebracht. Anschließend wird die Bohrlochverrohrung Schuß für Schuß gezogen und in das zu­ gehörige Magazin überführt. Die Magazine schwenken hierzu in die Arbeitsstellung und anschließend in die Ausgangsstellung zurück.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zei­ chung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Bohrgerätes nach der Erfin­ dung;

Fig. 2 eine Teil-Frontansicht von Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht nach der Linie III-III in Fig. 2.

Das Bohrgerät 1 kann wie üblich ein Kettenfahrzeug 2 mit hy­ draulisch betätigten Gelenkarmen 3 aufweisen. An diesen ist eine heb- und senkbare und nach allen räumlichen Achsrichtungen bewegbare Lafette 4 angelenkt. An dieser ist geführt ein An­ trieb 6 angeordnet, der ein Duplex- oder Doppelkopfantrieb sein kann. Der Antriebskopf 7 dieses Antriebs 6 dient zum Dreh­ und/oder Schlagantrieb für das Bohrgestänge mit Bohrkrone. Der Antriebskopf 8 dieses Antriebs 6 dient zum Dreh- und/oder Schlagantrieb für die Verrohrung ggf. mit Bohrkrone des Bohr­ loches, wenn z. B. ein Doppelkopf-Antrieb verwendet ist. Beim Duplex-Antrieb werden Bohrlochverrohrung und Bohrlochgestänge gleichzeitig gedreht und/oder geschlagen.

Der Bohrantrieb 6 ist über einen Vorschubantrieb 9 an der La­ fette 4 heb- und senkbar angetrieben.

Am unteren Ende 10 der Lafette 4 ist eine Brech-, Klemm- und Führungsvorrichtung 11 vorgesehen, die zum Festhalten, Aufdre­ hen und Zudrehen der Verbindungen, z. B. Gewindeverbindungen, der Schüsse des Bohrgestänges und der Bohrlochverrohrung dient. Es können auch z. B. Bajonettverbindungen verwendet werden.

Nach der Erfindung sind vorzugsweise beidseitig neben der La­ fette Magazine 12 für die Schüsse 13 des Bohrgestänges angeord­ net. Diese Magazine 12 sind revolverkopfförmig ausgebildet. Die Magazine 12 sind um ihre Mittelachse 14 rotierbar. Sie nehmen um den Umfang verteilt mehrere Schüsse, nach außen frei ent­ nehmbar auf. Jedes Magazin ist aus der außenliegenden Vorrats­ lage nach Fig. 3 über einen Schwenkantrieb um die Schwenkachse 15 nach einwärts in eine Arbeitsstellung (nicht dargestellt) schwenkbar. In dieser Arbeitsstellung kann der Antriebskopf 7 den fluchtenden, zugeordneten Schuß 13 des Bohrgestänges auf­ nehmen. Nach Übernahme des zugeordneten Schusses 13 schwenkt das Magazin wieder in die Vorratslage nach außen.

Unterhalb der Magazine 12 für die Schüsse des Bohrgestänges sind beidseitig der Lafette 4 in gleicher Weise Magazine 16 für die Schüsse 17 der Verrohrung für das Bohrloch angeordnet. Die­ se Magazine 16 sind gleichfalls revolverkopfförmig ausgebildet. Sie sind um die Mittelachsen 18 rotierbar. Sie nehmen um ihren Umfang verteilt mehrere Schüsse der Verrohrung für das Bohrloch nach außen frei entnehmbar auf. Jedes Magazin ist über einen Schwenkantrieb um eine Schwenkachse 19 aus einer außenliegenden Vorratsstellung in eine Arbeitsstellung überführbar, in der der zugeordnete Schuß der Verrohrung mit dem Antriebskopf 8 fluch­ tet.

Nach Aufnahme eines Schusses 13 durch den Antriebskopf 7 wird der Bohrantrieb 6 nach abwärts bewegt. Der Antriebskopf 8 über­ nimmt aus dem in Arbeitslage befindlichen Magazin 16 den fluch­ tenden Schuß 17 der Bohrlochverrohrung, der als Rohr den Schuß 13 des Bohrgestänges co-axial umgibt.

Hierauf bewegt sich der Bohrantrieb 6 nach Rückkehr des Maga­ zins 16 in seine Vorratslage nach abwärts. Die Schüsse 13 und 17 werden unter Verwendung der Brech-, Klemm- und Führungsvor­ richtung 11 in bekannter Weise mit dem im Bohrloch befindlichen Bohrgestänge bzw. Verrohrung fest verbunden. Hierauf wird der Dreh- und/oder Schlagantrieb des Bohrantriebes 6 betätigt.

Nach Fertigstellung des Bohrloches wird zunächst Schuß für Schuß das Bohrgestänge abgebaut. Die Schüsse 13 des Bohrgestän­ ges werden dann in die Höhe der Magazine 12 bewegt. Die Magazi­ ne 12 werden eingeschwenkt. Die Schüsse 13 werden darauf in passender Stellung in die Magazine 12 überführt. Hierauf werden die Magazine wieder in ihre außenliegende Vorratsstellung zu­ rückgeführt.

Anschließend wird der Verpreßanker in das noch verrohrte Bohr­ loch eingebaut.

Hierauf wird Schuß für Schuß die Verrohrung abgebaut. Die Schüsse 17 der Verrohrung werden in ähnlicher vorbeschriebener Weise in die Magazine 16 überführt.

Damit die Länge der Lafette nicht zu groß und das Bohrgerät nicht zu schwer wird, empfiehlt es sich, für die Schüsse 13, 17 eine Länge von etwa 2 m zu wählen.

Es ist grundsätzlich auch möglich, die Schüsse 13 für das Bohr­ gestänge und die Schüsse 17 für die Bohrlochverrohrung neben­ einander in einem einzigen Magazin unterzubringen. Grundsätz­ lich müssen die Magazine auch nicht am Bohrgerät selbst vorge­ sehen sein. Sie können auch an nebengeordneten Stellen, z. B. anderen Fahrzeugen vorgesehen sein.

Claims (7)

1. Verfahren zum Bohren von Löchern im Erdreich oder Fels, insbesondere zur Herstellung von Verpreßankern,
bei dem das Loch durch ein aus Schüssen zusammengesetztes, durch einen Rotations- und/oder Schlagantrieb eines Bohr­ gerätes angetriebenes Bohrgestänge mit Bohrkrone gebohrt,
und die Bohrlochwandung durch ein aus Schüssen zusammenge­ setztes, durch einen Rotations- und/oder Schlagantrieb des Bohrgerätes angetriebenes Verrohrungsrohr abgestützt wird,
wobei die Schüsse von Bohrgestänge und Verrohrungssrohr aus einem Magazin maschinell entnommen und nach dem Bohren des Loches in dieses zurücküberführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Schuß (13) für das Bohrgestänge vom Antrieb (6, 7) des Bohrgerätes (1) für das Bohrgestänge, sowie jeder Schuß (17) für das Verrohrungsrohr vom Antrieb (6, 8) des Bohrgerätes (1) für das Verrohrungsrohr aus dem Magazin (12, 16) nacheinander übernommen wird und
daß jeder Schuß für das Bohrgestänge und jeder Schuß für das Verrohrungsrohr nacheinander in das Magazin überführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schuß (13) für das Bohrgestänge aus einem Magazin (12) und jeder Schuß (17) für das Verrohrungsrohr aus einem anderen Magazin (16) entnommen und in diese zurücküberführt werden.

3. Bohrgerät zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2,
mit einer Lafette,
einem an der Lafette angebrachten heb- und senkbaren Rota­ tions- und/oder Schlagantrieb für ein aus Schüssen zusam­ mengesetztes Bohrgestänge mit Bohrkrone,
einem an der Lafette angebrachten heb- und senkbaren Rota­ tions- und/oder Schlagantrieb für eine aus Schüssen zusam­ mengesetzte Bohrlochverrohrung, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Magazin (12) für mehrere Schüsse (13) des Bohrgestänges vorgesehen ist, das aus einer außengele­ genen Vorratslage in eine Arbeitslage überführbar ist, in der ein Schuß mit dem zugehörigen Antrieb fluchtet und
daß wenigstens ein Magazin (16) für mehrere Schüsse (17) der Bohrlochverrohrung vorhanden ist, das aus einer außen­ liegenden Vorratslage in eine Arbeitslage überführbar ist, in der ein Schuß (17) mit dem Antrieb für die Verrohrung des Bohrloches fluchtet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazine (12, 16) für die Bohrgestängeschüsse (13) und die Bohrlochrohrschüsse (17) am Bohrgerät beidseitig an der Lafette (4) angeordnet sind.

5. Bohrgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazine (12, 16) für die Bohrgestänge Schüsse (13) und die Bohrlochrohrschüsse (17) übereinander angeordnet sind.

6. Bohrgerät nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Magazin (12) für die Rohrgestängeschüsse (13) über jedem Magazin (16) für die Bohrlochrohrschüsse (17) angeordnet ist.

7. Bohrgerät nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Magazin (12, 16) revolverkopfartig ausgebildet und um eine zur Längsachse der Lafette (4) parallele Schwenkachse (15, 19) schwenkbar und um eine Mittelachse (14, 18) rotierbar ist.