DE2343080C2

DE2343080C2 - Vorrichtung zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren eines Dammes oder dergleichen

Info

Publication number: DE2343080C2
Application number: DE2343080A
Authority: DE
Inventors: Florian Ing. Kapfenberg Hasewend
Original assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH AT
Current assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH AT
Priority date: 1972-11-15
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1982-06-16
Also published as: US3910361A; IT1016023B; BE807064A; FR2206415A1; DE2343080A1; AT321207B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren eines Dammes oder dergleichen mit einem Dreh- und einem Schlagmotor, an die ein einen als Schlagbohrkrone ausgebildeten Vorbohrkopf aufweisender, aus einzelnen Rohrschüssen 5" zusammensetzbarer Vorbohrstrang und ein einen ebenfalls als Schlagbohrkrone ausgebildeten, ringförmigen Aufbohrkopf aufweisender, aus einzelnen Rohr-Schüssen zusammensetzbarer Aufbohrstrang wechselweise anschließbar sind, wobei der lichte Innendurchmesser des Aufbohrstrangs größer ist als der Außendurchmesser des Vorbohrstrangs.

Es ist ein Verfahren zum Bohren in Erdreich bekannt, bei dem ein zwischen zwei Gräben vorhandener Steg in horizontaler Richtung von einem Vorbohrstrang durch- M drungen wird. Sodann wird nach Trennung des Vorbohrstrangs von der Antriebseinrichtung auf denselben ein schraubenförmiger Bohrer aufgeschoben und durch rein drehendes Bohren mit dem vom Vorbohrstrang geführten, mit der Antriebseinrichtung verbünde- *' nen Bohrer das Bohrloch aufgebohrt.

Bei einer bekannten hydraulischen Presse zum waagrechten oder schrägen Vortrieb von Bohr- oder Gestängerohren in das Erdreich von einem Schacht aus sind die Bohr- oder Gestängerohre durch den Pressenzylinder hindurchgeführt Die Presse ist auf dem größeren Teil ihrer Länge außerhalb des Schachtes angeordnet und z.B. mittels eines sie umgebenden Futterrohres gegen die Schachtwandung abgestützt

Die beiden soeben erwähnten Vorrichtungen ermöglichen es, nur in weichem Material, wie Erdreich, und nicht auch in lockerem oder festem Gestein Bohrungen durchzuführen.

Eine andere bekannte Vorrichtung zur Herstellung von im wesentlichen horizontalen Bohrungen in Gestein oder Erdreich ist nur mit einem eine Schlagbohrkrone tragenden Bohrstrang versehen und gestattet es nicht, in einfacher und rationeller Weise Bohrlöcher mit größeren Durchmessern herzustellen.

Ferner ist ein Verfahren zur Durchführung von Verankerungsbohrungen bekannt, bei dem ein Bohrrohr durch rein drehendes Bohren oder durch Schlagbohren in den Boden hineingetrieben wird. Sodann wird das zu verankernde rohrförmige Stück durch das Bohrrohr hindurch in den Boden eingebracht Auch dieses Verfahren ermöglicht es nicht, in einfacher und rationeller Weise Bohrlöcher mit verhältnismäßig großen Durchmessern herzustellen.

In der US-PS 32 32 360 ist eine Vorrichtung zum Durchbohren eines Dammes oder dergleichen in im wesentlichen horizontaler Richtung beschrieben, die mit einem Drehwerk versehen ist, an das ein einen schlagenden Vorbohrkopf aufweisender Vorbohrstrang und ein einen Aufbohrkopf aufweisender Aufbohrstrang wechselweise anschließbar sind, wobei der lichte Innendurchmesser des Aufbohrstrangs größer ist als der Außendurchmesser des Vorbohrstrangs. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht Bohrungen nur in verhältnismäßig weichem Material, wie Erdreich, nicht jedoch auch in lockerem oder festem Gestein, wie es in geschütteten Dämmen meist vorliegt.

Aus der DE-AS 11 76 079 ist ein Bohrgerät bekannt, welches auch zum Unterfahren von Dämmen genutzt werden kann, wobei im wesentlichen horizontal gebohrt wird. Dieses Bohrgerät weist sowohl für den Vorbohrstrang als auch für den Aufbohrstrang Schlagbohrkronen auf und die beiden Bohrstränge sind jeweils einzeln an einen Drehschlagmotor anschließbar.

In den DE-OS 16 08 274 und 15 33 644 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Durchbohren von Dämmen oder Gesteinschichten beschrieben, wobei das gelöste Gestein ohne Anwendung einer Spülung zum Bohrloch-Mund transportiert und dort ausgetragen wird. Bei diesen Vorrichtungen ist jeweils eine Auswurfglocke nur für den Aufbohrstrang vorgesehen, nicht jedoch für den Vorbohrstrang. Schließlich ist dort ebenso wie bei allen anderen bekannten Verfahren das Problem einer Führung des Aufbohrkopfes nach erfolgtem Vorbohren nicht gelöst.

Schließlich sei zur Ausbildung von Bohrköpfen für Bohrungen größeren Durchmessers ganz allgemein auf die in der US-PS 29 60 312 beschriebenen Bohrköpfe hingewiesen, welche einen im wesentlichen zylindrischen äußeren Kranz und einen zu diesem konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen inneren Kranz aufweisen, welche Kränze durch mehrere radial angeordnete Stege miteinander verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die es in einfacher und rationeller Weise gestattet, sowohl im Erdreich als auch

in lockerem cder festem Gestein, ζ, B, in aufgeschütteten, auch große Gesteinstucke aufweisenden Dämmen, annähernd horizontal verlaufende Bohrlöcher mit verhältnismäßig großen Durchmessern herzustellen. Erfindungsgemäß ist die Bohrvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß an das hintere Ende des Vorbohrstrangs eine Auswurfglocke zum Austragen des vom Vorbohrkopf gelösten Gesteins aus dem Vorbohrstrang und an das hintere Ende des Aufbohrstrangs eine Auswurfglocke zum Austragen des ι ο vom Aufbohrkopf gelösten Gesteins aus dem Aufbohrstrang anschließbar sind, und daß der ringförmige Aufbohrkopf für eine Führung auf den Rohrschüssen des Vorbohrstrangs ausgebildet ist

Neben dem Vorteil, daß die erfindungsgemäße Horizontal-Bohrvorrichtung nicht nur beim Aufbohren, sondern such beim Vorbohren ein Austragen des losen Gesteins über eine Auswurfglocke ermöglicht, bringt die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung des ringförmigen Aufbohrkopfes für eine Führung auf den Rohrschüssen des Vorbohrstranges insbesondere den wesentlichen Vorteil, daß der Aufbohrstrang dem Vorbohrstrang folgt, so daß ein unerwünschtes Abweichen von der Lage des Vorbohrstrangs beim Aufbohrvorgang nicht auftritt. Die erfindungsgemäße Art der Führung des Aufbohrkopfes ermöglicht weiter das Vortreiben von im wesentlichen horizontalen Bohrungen größeren Durchmessers in harten Teilen eines Dammes auf einfachere und rationellere Weise als bisher bekannte Verfahren.

Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung der Drehmotor einer Hammerbohrmaschine zugeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welcher der Aufbohrkopf einen im wesentlichen zylindrischen äußeren Kranz und einen zu diesem konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen inneren Kranz aufweist, die durch mehrere, insbesondere zwei, radial angeordnete Stege miteinander verbunden sind, ist vorgesehen, daß der äußere Kranz des Aufbohrkopfes Hartmetallschneiden aufweist und in den Stegen gegenüber der Stirnfläche des Aufbohrkopfes vorspringende Hartinetallstifte angeordnet sind.

Bei dieser Ausbildung des Aufbohrkopfes, die insbesondere für Bohrungen größerer Durchmesser vorteilhaft ist, hat es sich als günstig erwiesen, auch auf den genannten Stegen jeweils zwei derartige vorspringende Hartmetallstifte anzuordnen.

Nachstehend wird die :?rf jndungsgemäße Vorrichtung an Hand einer, in der Zeichnung schematisch dargestell- so ten Ausführung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die eben erwähnte Vorrichtung mit einem als Schlagbohrkrone ausgebildeten Vorbohrkopf 2 in Ansicht,

Fig.2 dieselbe Vorrichtung, jedoch mit einem als Schlagbohrkrone ausgebildeten Aufbohrkopf ti, teils in Ansicht, teils in Längsschnitt,

F i g. 3 den in F i g. 2 dargestellten Aufbohrkopf 11 in Seitenansicht von links und in einem größeren Maßstab.

Der an einem Ende den Vorbohrkopf 2 tragende, aus rniteinanderverschraubten Rohrschüssen 1 bestehende Vorbohrstrang ist an einer ein eigenes Drehwerk 5 aufweisenden Hammerbohrmaschine 4 bekannter Art befestigt und wird von dieser in annähernd horizontaler Richtung unter Zugabe von Rohrschössen 1, vorangetrieben. Hierbei durchwandert das Bohrgut den ringförmigen Vorbohrkopf 2 sowie die Rohrschüsse I in Richtung auf die an der Hammerbohrmaschine 4 vorgesehene Auswurfglocke 6 und wird durch deren seitlich angeordnete Öffnung 7 ins Freie geleitet. Sobald (wie in F i g. 1 dargestellt) der Vorbohrkopf 2 den betreffenden Damm durchbohrt hat, werden er und die Auswurfglocke 6 vom Vorbohrstrang entfernt. Überdies wird die Auswurfglocke 6 von der die Antriebseinrichtung darstellenden, ein eigenes Drehwerk 5 aufweisenden Hammerbohrmaschine 4 abgenommen. Sodann wird ein einen wesentlich größeren Durchmesser als der Vorbohrkopf 2 aufweisender ringförmiger Aufbohrkopf 11 auf das der Hammerbohrmaschine 4 zugekehrte Ende des Vorbohrstrangs aufgeschoben, eine zweite Auswurfglocke 8 (die größer als vorstehend erwähnte Auswurfglocke 6 ist) mit der Hammerbohrmaschine 4 lose verbunden und über einen Rohrschuß 10 mit dem Aufbohrkopf 11 verschraubt. (Dessert Innendurchmesser ist größer als der ÄuBendurchnv:sser der den Vorbohrstrang bildenden Rohrschüsse 1.) Nun wird das vorgebohrte Loch mittels des vom Vorbohrstrang geführten Aufbohrkopfes 11 aufgebohrt, wobei zwischen ciesem und der Auswurfglocke 8 nacheinander Rohrschüsse 10 in bekannter Weise hinzugefügt werden. Der Vorbohrstrang und Vorbohrkopf 2 bzw. der aus den Rohrschüssen 10 gebildete Aufbohrstrang und der Aufbohrkopf 11 werden vom Drehwerk 5 der Hammerbohrmaschine 4 gedreht Der Aufbohrkopf 11 weist einen mit Hartmetallschneiden 13 versehenen, annähernd zylindrischen äußeren Kranz 12 und einen zu ihm konzentrischen, ebenfalls mit Hartmetallschneiden 15 ausgestatteten, annähernd zylindrischen inneren Kranz 14 auf. Diese beiden Kränze 12 und 14 sind durch mehrere, z. B. zwei, vorzugsweise radial angeordnete Stege 16 miteinander verbunden. Folglich kann das Bohrgut den Aufbohrkopf 11 sowie den Aufboh«strang in axialer Richtung durchwandern und durch eine in der Auswurfglocke 8 vorgesehene seitliche Öffnung ins Freie gelangen. In den Stegen 16 des Aufbohrkopfes 11 sind gegenüber der Stirnfläche des Bohrkronenkörpers hervorragende zylindrische Hartmetallstiftc 17 eingesetzt. Der Vorschub bzw. Rückzug des betreffenden Bohrstrangs wird mittels eines Bohrwagens 3 durchgeführt, auf dem sich die Hammerbohrmaschine 4 befindet. Nach Austritt des Aufbohrkopfes 11 auf der der Hammerbohrmaschine 4 abgewandten Seiten des Damms kann der Vorbohrstrang aus den Aufbohrstrang auf einmal herausgezogen und in bekannter Weise eine Versorgungsleitung, z. B. ein Plastikrohr, in das Bohrloch eingebracht werden.

Es besteh! die Möglichkeit, der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch größere Bohrlöcher herzustellen, wenn das betreffende Bohrloch mit einem Aufbohrkopf weiter aufgebohrt wird, der einen größeren Durchmesser als der erwähnte Aufbohrkopf 11 aufweist.

Gegenüber den bekannten Vorrichtungen bietet die erfindungsgemäße den Vorteil, daß es mit ihr in einfacher und rationeller Weise möglich ist, in lockerem oder festem Gestein annähernd horizontal ret laufende Bohrlöcher mit verhältnismäßig großen Durchmessern herzustellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren eines Dammes oder dergleichen, mit einem Dreh- und einem Schlagmotor, an die ein einen als Schlagbohrkrone ausgebildeten Vorbohrkopf aufweisender, aus einzelnen Rohrschüssen zusammensetzbarer Vorbohrstrang und ein einen ebenfalls als Schlagbohrkrone ausgebildeten, ringförmigen Aufbohrkopf aufweisender, aus einzelnen Rohrschüssen zusammensetzbarer Aufbohrstrang wechselweise anschließbar sind, wobei der lichte Innendurchmesser des Aufbohrstrangs größer ist als der Aüßendurchmesser des Vorbohrstrangs, dadurch gekennzeichnet, daß an das hintere Ende des Vorbohrstrangs eine Auswurfglocke (6) zum Austragen des vom Vorbohrkopf (2) gelösten Gesteins aus dem Vorbohrstrang und an das hirctere Ende des * ufbohrstrangs eine Auswurfglocke (8) zum Austragen des vom Aufbohrkopf (11) gelösten Gesteins aus dem Aufbohrstrang anschließbar sind, und daß der ringförmige Aufbohrkopf (11) für eine Führung auf den Rohrschüssen (1) des Vorbohrstrangs ausgebildet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmotor einer Hammerbohrmaschine zugeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Aufbohrkopf einen im wesentlichen zylindrischer· äußeren Kranz und einen zu diesem konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen inneren Kranz aufweist, die durch mehrere, insbesondere zwei radial angeordnete Stsge miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeich: st, daß der äußere Kranz (12) des Aufbohrkopfes (11) Hartmetall- & schneiden (13) aufweist und in den Stegen (16) gegenüber der Stirnfläche des Aufbohrkopfes (11) vorspringende Hartmetallstifte (17) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Stegen (16) jeweils zwei Hartmetallstifte (17) angeordnet sind.