DE2007691A1

DE2007691A1 - Bohrgerät, insbesondere zum Bohren im Erdreich oder lockerem "Gestein

Info

Publication number: DE2007691A1
Application number: DE19702007691
Authority: DE
Inventors: Karl Harald Sollentuna Hörnstein (Schweden)
Original assignee: Nya Asfalt AB, Stockholm (Schweden)}
Priority date: 1969-02-28
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1970-09-17
Also published as: GB1231556A; AT296920B; US3722610A; SE329138B; FR2033069A5

Description

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. Nya Asfalt AB., Stockholm/Schweden

Bohrgerät, insbesondere zum Bohren im Erdreich oder lockerem Gestein

Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät, insbesondere zum Bohren im Erdreich oder lockerem Gestein, mit einem innen zentral angeordneten Bohrmeißel, einer außen angeordneten Bohrkrone und einem Bohrrohr, das ■ mit der Bohrkrone verbunden ist, wobei das Bohrgerät ein gleichzeitiges Arbeiten des Bohrmeißels und der Bohrkrone mit Hilfe eines gemeinsamen Bohrantriebes gestattet.

In den bekannten Geräten der vorstehend beschriebenen Art werden die für den Antrieb des Bohrmeißels erforderlichen Kräfte auf den Bohrmeißel gewöhnlich durch ein Bohrgestänge übertragen, das sich in dem Bohrrohr erstreckt und, an seinem unteren Ende mit dem Bohrmeißel verbunden ist. Auf die Bohrkrone wurden die von dem Bohrantrieb erzeugten Schlag- und Drehkräfte entweder durch das Bohrrohr übertragen oder durch das zentral angeordnete Bohrgestänge und ein Zwischenstück, welches das untere linde des Bohrgestänges mit der Bohrkrone verbindet. In der zuletzt genannten Anordnung, in welcher das Bohrrohr keine Kräfte auf die Bohrkrone überträgt, kann man das Bohrrohr trotzdem nicht entbehren, weil es erforderlich ist, damit ein freier Durchgang bis zum Grund des Bohrloches gewährleistet ist. In den bekannten Bohrgeräten ist daher sowohl ein Bohrrohr als auch³ das Bohrrohr durchsetzendes Bohrgestänge erforderlich.

Die Erfindung hat nun die Aufgabe, ein Bohrgerät der beschriebenen Art zu schaffen, in dem das zentral angeordnete Bohrgestänge mindestens

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so lange entfallen kann, wie der Bohrmeißel und die Bohrkrone gleichzeitig arbeiten; ein ähnliches Gerät ist durch die deutsche Patentschrift 925 101 bekannt geworden. In diesem bekannten Gerät können der Bohrmeißel und die Bohrkrone derart miteinander verbunden werden, daß die für ihr Gleichzeitiges Arbeiten erforderlichen Kräfte zu beiden Werkzeugen über das Bohrrohr übertragen werden. Dieses ohne ein Bohrgestänge arbeitende Gerät ist aber nicht in beträchtlichem Ausmaß verwendet worden, weil man den Grund des Bohrloches erst erreichen kann, nachdem man das Bohrrohr und die beiden Bohrwerkzeuge entfernt hat, wobei diese Maßnahme gewöhnlich dazu führt, daß das 3ohrlach mindestens teilweise mit Material gefüllt wird, das von den Wänden des Bohrloches herunterfällt.

Die Aufgabe der iirfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Bohrgerätes, das die Vorteile der vorstehend beschriebenen, bekannten Geräte besitzt, aber von ihren Nachteilen frei ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Bohrgerät, Insbesondere zum Bohren im Srdreich oder lockerem Gestein, mit einem innen zentral angeordneten Bohrmeißel, einer außen angeordneten Bohrkrone und einem Bohrrohr, das mit der Bohrkrone 'it mlrat verbunden ist, wobei der Bohrmeißel und die Bohrkrone lösbar derart miteinander verbunden werden können, daß die für ihr gleichzeitiges Arbeiten erforderlichen Schlag- und Drehkräfte durch das Bohrrohr auf den Bohrmeißel und die Bohrkrone übertragen werden.

Das erfindungsgemäße Bohrgerät ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel so ausgebildet und angeordnet ist, daß er aus der Bohrkrone ausgeworfen werden kann, wenn der Bohrmeißel und die Bohrkrone und das Bohrrohr in einem von ihnen hergestellten Bohrloch angeordnet sind. '

Die vorstehend angegebene Anordnung des erfindungEgemäßen Bohrgeräts führt nicht nur zu einer Herabsetzung der Materialkosten, sondern auch zu einer Herabsetzung der Zeit, die zum Bohren bis in eine gegebene Tiefe erforderlich ist, weil die zum Verbinden aufeinanderfolgender Bohrgestängeteile erforderliche Zelt eingespart wird. Diese

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Zeitersparnis kann mit etwa 60jo der Gesamtzeit berechnet werden, die bei der Verwendung von bekanntem Gerat zum wiederholten Verlängern des Bohrgestänges und des Bohrrohrs erforderlich 1st.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Verwendung von Größeren Schlagkräften und einer niedrigeren Schlagfrequenz, weil das Bohrrohr eine höhere Knickfestigkeit hat als die zentral angeordneten Bohrgestänge in den bekannten Geräten.

Das erfindungsgemäße Gerät eignet sich besonders zum Bohren in Erdreich oder lockerem Gestein, z.B. zum Bohren von Löchern für Ankerstäbe oder zum Einpressen von Zement. Wie nachstehend ausführlich erläutert wird» kann das Gerat aber auch so ausgebildet werden, daß es ein Bohren in massivem Gestein ermöglicht*.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Bohrmeißel mit einem verjüngten Hals versehen, der von einem entsprechend ausgebildeten, zentralen Kanal der Bohrkrone aufgenommen werdenkann, und sitzt der Bohrmeißel reibungsschlüssig in der Bohrkrone, so daß er lösbar In Ihr gehalten wird.

Wenn es erwünscht ist, nach dem Durchdringen einer Erdschicht zum Bohren in dem darunterliegenden, festen Gestein nur den Bohrmeißel zu verwenden, kann das erfindungsgemäße Gerät mit einer Kupplungseinrichtung versehen sein, die dazu dient, den Bohrmeißel mit einem Bohr-" gestänge zu verbinden, das durch das Bohrrohr eingeführt wird, nachdem der vorhergehende Bohrvorgang vollständig durchgeführt worden ist. In dieser Ausführungsform kann man nach der Beendigung des mit Hilfe beider Bohrwerkzeuge durchgeführten Bohrvorganges das Bohren mit Hilfe des Bohrmeißels fortsetzen, der Jetzt über ein zentral angeordnetes Bohrgestänge angetrieben wird. Erfindungsgemäß ist jedoch ein derartiges Bohrgestänge nur in diesem besonderen Fall für den späteren Bohrvör-. gang erforderlich, aber nicht während des 3ohrvorganges, in dem beide Bohrwerkzeuge gleichzeitig im Erdreich arbeiten. Selbst wenn es also nicht möglich ist. ganz ohne Bohrgestänge auszukommen, v?ird dessen 3e-

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- 4 nutzungsdauer und Verschleiß beträchtlich herabgesetzt.

Die Kupplungseinrichtung für den Bohrmeißel kann die Form eines vorstehenden Bolzens haben oder aus einer Gewindebohrung des Bohrmeißels bestehen. Die Kupplungseinrichtung kann auch aus einem Bayonettkupplungsteil bestehen, der mit einem entsprechenden, am unteren ^ände des Bohrgestänges angeordneten Teil zusammenwirkt.

Nachstehend wird die jirfindung anhand der beigefügten Zeichnung ausführlicher beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines Bohrgerätes nach einer AusführungEfortn der Ji-findung.

Fig. 2 und j; zeigen in Seitenansichten zwei Ausführungsformen des Bohrmeißels.

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht den Bohrmeißel nach Fig. 3-

Das Bohrrohrfbesteht aus einem Schuß oder mehreren miteinander verbundenen Schusson. An seinem in der Zeichnung nicht gezeigten, oberen Aide kann das Bohrrohr 1 mit einem Bohrantrieb verbunden werden. An seinen durchmescerkleinereri, unteren Anteil 2 ist das Bohrrohr mit einem Außengewinde versehen, auf dem eine Innengewindetnuffe 3 aufgeschraubt ist, die den oberen Teil einer Bohrkrone 4 bildet, die mehrere Hartmetallechr.ciden 5 besitzt. i2in innen zentral angeordneter Bohrmeißel 6 besitzt an seinem unteren Jäide einen Satz von Hartmetallschneiden 7 und an meinem cberer. 'Sndo einen verjüngten Hals 8, der an dem von den Sciineidon 7 entfernten Jnde den kleinsten Durchmesser hat und der von einem entsprechend ausgebildeten, zentralen Kanal 9 der Bohrkrone 4 aufgenommen wird. Der Hals 3 sitzt reibungsSchlussig in der den konischen Kanal 9 begrenzenden Innenwandung der Bohrkrone 4, so daß der Bohrmeißel 6 konzentrisch in der Bohrkrone 4 festgelegt ist.

In dem Bohrmeißel 6 sind an sich bekannte Spülungskanäle 10 ausgebildet. 3nstsprechende Kanäle sind in Form von Nuten 11 in der Innenv;andung des äußeren Bohrmeißels 4 vorgesehen. Wenn es nach der

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Beendigung eines Bohrvorganges erwünscht ist, den Bohrmeißel 6 aus der Bohrkrone 4 auszuwerfen, kann dies mit Hilfe eines Stabes oder eines Doms erfolgen, der durch das Gestängerohr 1 eingeführt wird, oder durch Anlegen eines Überdruckes an das Gehäuserohr.

Der in Fig. 2 dargestellte Bohrmeißel 6' unterscheidet sich von dem Bohrmeißel nach Fig. 1 nur dadurch, daß er mit einem aufwärts vorstehenden Gewindebolzen 12 versehen ist, der die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Bohrmeißel 6' und einem durch das Bohrrohr 1 eingeführten Bohrgestänge in jenen Fällen erleichtert, in denen der Bohrvorgang nur mit dem Bohrmeißel fortgesetzt werden soll.

Der in den Figuren J und 4 gezeigte Bohrmeißel 6¹' ist ebenfalls mit einem Bolzen IJ zum Herstellen einer Verbindung mit einem Bohrgestänge versehen. Der Bolzen IJ ist mit axial bzw. in. Umfangsrichtung angeordneten Nuten 14 und 15 ausgebildet, die einen Teil einer Bajonettkupplung bilden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform eingeschränkt, .:sondern umfaßt auch verschiedene Abänderungen und andere Ausführungsformeri. Beispielsweise kann man die Verbindung zwischen dem Bohrmeißel und der Bohrkrone dadurch hers1d.len, daß s iefnit einander verschraubt werden. Man kann die Bohrwerkzeuge auch mit einer Bajonettkupplung versehen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Bohrgerät, insbesondere zum Bohren in Erdreich oder lockerem Gestein, mit einem innen zentral angeordneten Bohrmeißel, einer außen angeordneten Bohrkrone, und einem Bohrrohr, das mit der Bohrkrone verbunden ist, v/obei der Bohrmeißel und die Bohrkrone lösbar derart miteinander verbunden werden können, daß die für ihr gleichzeitiges Arbeiten erforderlichen Schlag- und Drehkräfte durch das Bohrrohr auf den Bohrmeißel und die Bohrkrone übertracen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel so ausgebildet und angeordnet ist, daß er aus der Bohrkrone ausgeworfen werden kann, wenn der Bohrmeißel, die Bohrkrone und das Bohrrohr in einem von ihnen hergestellten Bohrloch angeordnet sind.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel so ausgebildet und angeordnet ist, daß er mit Hilfe einer durch das Bohrrohr eingeführten Stange aus der Bohrkrone ausgeworfen werden kann.

2· Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel einen verjüngten Hals hat, der von einem entsprechend ausgebildeten, zentralen Kanal der Bohrkrone aufgenommen werden kann, und der Bohrmeißel reibungsschlüssig in der Bohrkrone sitzt und dadurch lösbar in ihr gehalten wird.

4. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel mit einer Kupplungseinrichtung zum Verbinden des Bohrmeißels mit einem durch das Bohrrohr eingeführten Bohrgestänge versehen ist, um nach dem Beendigen des gleichzeitig mit der Bohrkrone und dem Bohrmeißel durchgeführten Bohrvorganges ein nur unter Verwendung des Bohrmeißels durchgeführtes Weiterbonren zu gestatten.

5· Bohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung einen Gewindebolzen besitzt, der von dem Bohrmeißel vorsteht, oder ein in dem Bohrmeißel ausgebildetes Gewindeloch.

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6. Bohrgerät nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung zusammen mit einer entsprechenden Kupplungseinrichtung am unteren Iä\de des Bohrgestänges eine Bajonettkupplung bildet.

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