DE2936060C2 - Erdbohrer und Bohrkopf dafür - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Bohrer zur Herstellung von Erdbohrlöchern unter Verdrängung des
Erdreichs, der aus einem Bohrrohr und einem lösbar an diesem befestigbaren, das Rohrende abschließenden,
mit einer schraubenförmigen Außenseite versehenen Bohrkopf besteht, der als Hohlkörper ausgebildet ist
und rückseitig einen Kragen trägt, in den das Bohrrohr mit seinem Vorderende einsteckbar ist, wobei die rückwärtige,
den größten Durchmesser aufweisende Windung des Bohrkqpfes eine radial nach außen über den
Kragen vorstehende Rippe bildet
Ein derartiger Bohrer ist aus der BE-PS 7 27 222 bekannt Er besteht aus einem Bohrrohr, das mit einem Bohrkopfteil über Nieten verbunden ist An der vorn Bohrrohr abgewandten Stirnseite des Bohrkopfteils ist eine Bohrspitze abnehmbar angeordnet Das Bohrkopfteil und die Bohrspitze bilden zusammen einen hohlen Bohrkopf, der an seiner Außenseite mit Spiralwindungen versehen ist Der Durchmesser des Bohrkopfes ist wesentlich größer ais der des Bohrrohrs, so daß der Bohrkopfteil zwischen dem größten Durchmesser des Bohrkopfes und dem Bohrrohr konvergent verläuft.
Ein derartiger Bohrer ist aus der BE-PS 7 27 222 bekannt Er besteht aus einem Bohrrohr, das mit einem Bohrkopfteil über Nieten verbunden ist An der vorn Bohrrohr abgewandten Stirnseite des Bohrkopfteils ist eine Bohrspitze abnehmbar angeordnet Das Bohrkopfteil und die Bohrspitze bilden zusammen einen hohlen Bohrkopf, der an seiner Außenseite mit Spiralwindungen versehen ist Der Durchmesser des Bohrkopfes ist wesentlich größer ais der des Bohrrohrs, so daß der Bohrkopfteil zwischen dem größten Durchmesser des Bohrkopfes und dem Bohrrohr konvergent verläuft.
Wenn dieser Erdbohrer in den Erdboden gebohrt wird, entsteht zunächst ein Loch mit dem größeren
Durchmesser des Bohrkopfes. Nach dem Durchgang des Bohrkopfes durch diesen Erdbodenbereich fällt jedoch
die Bohrlochwandung zusammen, so daß sich der kreisringförmige Bereich zwischen dem Bohrdurchmesser
und dem Durchmesser des Bohrrohrs mit lockerer Erde füllt Nachdem die gewünschte Bohrtiefe erreicht
ist wird durch das Innere des Bohrrohrs Beton in das Bohrloch eingeführt
Wird dann das Bohrrohr mit dem damit verbundenen Bohrkopfteil aus dem Bohrloch herausgezogen, so wird
wieder das Loch mit dem größeren Durchmesser erzeugt Dabei fließt der Beton aus dem Bohrrohr aus und
füllt unterhalb des Bohrkopfteils das jetzt entstehende Bohrloch mit dem größeren Durchmesser. Die Bohrspitze
verbleibt dabei auf dem Grund des Bohrlochs, während das mit dem Bohrrohr über Nieten verbundene
Bohrkopfteil zusammen mit dem Bohrrohr aus dem Bohrloch entfernt wird. Aufgrund der Elastizität
des Erdreichs wird auf diese Weise ein Betonpfeiler erzeugt, der einen geringfügig schmäleren Durchmeser als
den Bohrdurchmesser aber einen wesentlich größeren Durchmesser als den des Bohrrohrs besitzt.
Nachteilig ist dabei, daß das Bohrloch zweimal gebohrt werden muß, nämlich zunächst beim Hineinbohren in das Erdreich und anschließend beim Herausbohren des Bohrers aus dem Erdreich. Während des Herausbohrens muß außerdem permanent Beton durch das
Nachteilig ist dabei, daß das Bohrloch zweimal gebohrt werden muß, nämlich zunächst beim Hineinbohren in das Erdreich und anschließend beim Herausbohren des Bohrers aus dem Erdreich. Während des Herausbohrens muß außerdem permanent Beton durch das
Bohrrohr in das dann entstehende Bohrloch gefüllt werden.
Außerdem muß das Herausbohren des Bohrers erfolgen bevor der Beton erhärtet ist so daß das das Bohrloch
umgebende Erdreich die Form für den Betonpfeiler bildet. Bei lockerem Erdreich kann dieses zu lokalen
Einbrüchen der Bohrlochwand und damit zu Duchmesserschwankungen des entstehenden Betonpfeilers führen.
Ein weiterer Erdbohrer ist aus der BE-PS 6 94 493 bekannt Dieser Bohrer besteht aus einem Bohrrohr,
einem an diesem fest angebrachten hohlen Bohrkopf am unteren Ende des Bohrrohrs und einer Bohrspitze, die
mit spiralförmigen Windungen versehen ist und zeitweilig mit dem Bohrkopf verbunden ist Der Bohrkopf ist
mit rippenförmigen, schraubenförmigen Windungen versehen. Er hat einen größeren Durchmesser als die
Bohrspitze.
Nach dem Hineinbohren dieses Erdbohrers in den Erdboden wird die Bohrspitze vom Bohrkopf gelöst und
mit Hilfe eines Seils durch das Bohrrohr und den Bohrkopf herausgezogen. Danach wird das Bohrrohr mit Beton
gefüllt und aus dem Bohrloch herausgezogen. ".
Aus der BE-PS 7 46 400 ist ein ähnlicher Erdbohrer bekannt, der sich nur darin von dem vorgenannten Erdbohrer
unterscheidet daß die Bohrspitze vor dem Hineinbohren in das Erdreich mit einem Schuh versehen
wird, der beim Herausziehen der Bohrspitze durch den Bohrkopf und das Bohrrohr am Grund des Bohrlochs
verbleibt
Ein aus der GB-PS 11 62 014 bekannter Bohrer betrifft den gleichen Bohrertyp wie der aus der BE-PS
6 94 493 bekannte Erdbohrer. Der Erdbohrer besitzt ein Bohrrohr, an dem ein hohler Bohrkopf befestigt ist An
diesem Bohrkopf ist eine Bohrspitze abnehmbar befestigt.
Bei allen drei letztgenannten Erdbohrertypen ist der Bohrkopf größer ais das Bohrrohr, so daß beim Hineinbohren
in den Erdboden die Bohrlochwand oberhalb des Bohrkopfes nicht gestützt wird. Außerdem müssen
Bohrrohr u^d Bohrkopf aufwendig aus dem Bohrloch
herausgeschraubt werden.
Ein Bohrer nach der FR-PS 15 95 399 besteht aus einem zweigeteilten Bohrkopf. Der untere Teil des Bohrkopfes
ist bezüglich zum oberen Teil des Bohrkopfes in Bohrrichtung vor- und zurückbewegbar. Der obere Teil
des Bohrkopfes ist mit dem Bohrrohr verbunden. Nach dem Bohren eines Bohrloches wird Beton durch das
Bohrrohr eingefüllt und fließt, sofern der untere Teil des Bohrkopfes ausgefahren ist, durch öffnungen in der
Wandung des unteren Teils in das Bohrloch. Nach dem teilweisen Füllen des Bohrlochs mit Beton wird das
Bohrrohr mit dem oberen Kopfteil nach unten gefahren,
so daß nach Anliegen des unteren Bohrkopfteils an den oberen Bohrkopfteil der Beton im Bohrloch verdichtet
und an die Wände des Bohrlochs gepreßt wird. Auf diese Weise wird ein Betonpfeiler geschaffen, dessen
Durchmesser etwa dem Durchmesser des Bohrkopfes entspricht, der aber aufgrund der unterschiedlichen
Durchmesser von Bohrkopf und Bohrrohr einen größeren Durchmesser als das Bohrrohr aufweist
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Erdbohrer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen
Bohrkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 zu schaffen, der es jeweils ermöglicht, Erdbohrlöcher zu
schaffen, die vollständig und sicher mit beispielsweise Beton füllbar sind, wobei die entstehenden Betonpfähle
nur einen sich vom Bohrrfyrchmesser geringfügig unterscheidenden
Durchmesser aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei dem Erdbohrer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kragen zylindrisch ist,
daß die zylindrische Außenwand des Kragens mit der Außenwand der vorderseitig der Rippe verlaufenden
schraubenförmigen Windung des Bohrkopfes axial nahezu fluchtend angeordnet ist und daß die lösbare Befestigung
zwischen dem Bohrkopf und dem Bohrrohr in". Erdbohrloch durch eine oberirdisch auszuführende Bedienung
»der Handlung betätigbar ist
Durch diese Ausbildung des Bohrers zur Herstellung von Erdbohrlöchern wird ermöglicht daß das Bohrrohr
bis nach dem Erhärten des in das Bohrloch geschütteten Betons im Bohrloch zwischen Beton und Erdboden verbleiben
kann und so gleichzeitig eine Stütze für das das Bohrloch umgebende Erdreich als auch eine Form für
den zu schaffenden Betonpfahl bildet Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der lösbaren Befestigung
kann das Bohrrohr nach dem Erhärten des Betons aus dem Bohrloch herausgezogen werden, wobei der gesamte
Bofa/kopf im Bohrloch unterhalb des Betons verbleibt
Die notwendige Trennung ,-*on Bohrkopf und
Bohrrohr wird durch gegenläufiges Drihen des Bohrrohrs
und Herausziehen des Bohrrohrs ausgelöst und kann so problemlos von außerhalb des Bohrlochs erfolgen.
Gerriß einer nach Anspruch 4 und Anspruch 5 gekennzeichneten, besonders zweckmäßigen Ausführung
des Erdbohrers wird ein auf der Abschrägung angeordnetes, plastisches Packungsmaterial beim Hineinschieben
des Bohrrohres in den Bohrkopf automatisch mitgenommen, wobei es sich zwischen das Bohrrohrende und
die Bohrkopfinnenseite legt, so daß sich so über einen verhältnismäßig langen Bereich des Bohrrohrendes eine
ausgezeichnete Abdichtung ergibt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Erdbohrers werden durch die Ansprüche 2,3 und 5 bis 8 angegeben.
Patentanspruch 9 kennzeichnet die Lösung der gestellten Aufgabe bei einem Bohrkopf zur Verwendung in
Verbindung mit einem Erdbohrer gemäß den Paientansprüchen 1 bis 8. Die Ansprüche 10 bis 14 kennzeichnen
besonders vorteilhafte Weiterbildungen des Bohrkopfes nach Anspruch 9.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in
dieser zeigt
F i g. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Erdbohrers im Längsschnitt,
F i g. 2 einen der F i g. 1 ähnlichen Längsschnitt, bei dem das Bohrrohr sich aber in einer Lage während des
Hineinschiebens in den Bohrkopf kurz vor seiner Einkupplung in den Kopf befindet und
Fig.3 einen Teil des Bohrkopfes des Erdbohrers
nach den F i g. 1 und 2 in Draufsicht.
Der Erdbohrer gemäß den Figuren besteht im wesentlichen aus einem Bohrrohr 1 und einem einzelnen
Bohrkopf 2. Dieser Bohrkopf 2 ist ein metallischer Hohlkegelkörper mit schraubenförmig gestalteter Außenseite
und ebenfalls schraubenförmiger Innenseite, so daß er zur Höhe der "Indungen überall die gleiche Wandstärke
aufweist, ausgenommen aber oben an der offenen Kegelbasis, wo die Wandstärke größer ist.
Der derart verstärkte Wandteil ist mit Zähnen 3 versehen, wobei die Lücken zwischen den Zähnen mit dem
Innenraum und der Basisöffnung des Hohlkegelkörpers in Verbindung stehe .*
Die obere, d. h. an der Kegelbasis befindliche Windung 4, befindet sich gerade gegenüber den vorgenannten
Zähnen 3 und bildet eine auswärts hervorspringen-
de, senkrecht zur Kopfachse stehende Rippe.
Am offenen Ende des Bohrkopfes 2 steht über der vorgenannten oberen Windung und den Zähnen 3 ein
Kragen 5 hervor, der gleichlaufend mit der Bohrkopfachse ist und nahezu fluchtend in bezug auf die Außenseite der vorletzten, neben der Windung 4 befindlichen
Windung 6 angeordnet ist.
Der obere Rand des Kragens 5 weist eine innere Abschrägung 7 auf. Die Innenwand des derart gebildeten
Hohlkegelkörpers ist gegebenenfalls mit einer oder mehreren, deutlichkeitshalber aus den Figuren fortgelassenen Versteifungsrippen versehen.
Der Scheitelwinkel «des derart gestalteten Bohrkopfes 2, d. h. der Scheitelwinkel des theoretischen, die Windungen mit Ausnahme der oberen Windung 4 berühren- is
den Außenkegels, beträgt 53—57°, vorzugsweise 55°. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein derartiger
Winkel eine optimale Bohrwirkung sichert Das Ver-
ιΐαιΐΠί5 Zw'iäCucTi uciTi ocucTicnciCi ünu ucn*i RciuüTigä-
flächenmaß des Erdbohrers ist dabei optimal.
Das Bohrrohr 1 ist ein metallischer Hohlzylinder, dessen Außendurchmesser nur ganz wenig kleiner ist als
der Innendurchmesser des vorgenannten Kragens 5 des Bohrkopfes 2. Das eine Ende dieses Bohrrohres ist mit
zwischen den Zähnen 3 des Bohrkopfes 2 passenden Zähnen 8 versehen.
Die Montage des Erdbohrers findet durch Hineinschieben des mit Zähnen versehenen Endes des Bohrrohres 1 in das offene, innerhalb des Kragens 5 befindliche Ende des Bohrkopfes 2 statt, wobei, wie vor allem
aus der F i g. 2 ersichtlich ist, zwischen der Abschrägung 7 des Kragens 5 und dem unteren Ende des Bohrrohres
1 ein Strang 9 eines geeigneten, abdichtenden Pakkungsmaterials angeordnet wird, der während des weiteren Hineinschiebens des Bohrrohres 1 in den Bohr-
kopf 2 automatisch zwischen diesem Ende und der Innenwand des Kragens 5 mitgenommen wird. Es ergibt
sich auf diese Weise eine ausgezeichnete Abdichtung zwischen dem Bohrrohr 1 und dem Bohrkopf 2. Nach
dem Einschieben des ganzen Bohrrohres 1 in den Bohrkopf 2, wobei die Zähne 8 des Rohres 1 und die Zähne 3
des Bohrkopfes 2 sich miteinander im Eingriff befinden, läßt sich auf der Abschrägung 7, von der der vorgenannte Strang 9 sich jetzt ganz entfernt hat ein zweiter
Strang IO desselben abdichtenden Packungsmaterials anordnen. Dieser zweite Strang wird beim Einsatz des
Erdbohrers durch den im Bohrloch auf die Außenseite des Erdbohrers einwirkenden Wasserdruck in den
Schlitz zwischen der Abschrägung 7 und dem Bohrrohr 1 gedrückt was eine weitere Verbesserung der Abdichtung zwischen dem Bohrrohr I und dem Bohrkopf 2 zur
Folge hat.
Wenn der Erdbohrer ganz in den Boden hineingebohrt ist wird das Bohrrohr 1 mit Beton vollgeschüttet
Nach dem Härten des Betons läßt sich das Bohrrohr gegebenenfalls aus dem Bohrloch herausziehen.
Dank der Tatsache, daß das Bohrrohr 1 in das Bohrkopfinnere hineingreift ergibt sich eine sehr kräftige
Kupplung zwischen dem Rohr 1 und dem Bohrkopf 2, demzufolge das Bohrrohr während des Bohrens im Boden mit einem sehr großen Drehmoment ohne Gefährdung des Rohres 1 oder des Kopfes 2 beansprucht werden kann.
Der an der Innenseite des Bohrkopfes 2 befindliche Strang 9 sichert eine gute Abdichtung bereits während
der Einführung des Bohrkopfes, sogar wenn dieser in bezug auf das Bohrrohr 1 etwas vorläuft und dieses
dadurch in bezug auf den Bohrkopf etwas gelockert ist
Es gibt außerdem die Möglichkeit gerade neben den
Zähnen 8 im verzahnten Ende des Bohrrohres 1 einen Schlitz vorzusehen, der sich nach dem Hineinschieben
des Bohrrohres 1 in den Bohrkopf 2 ungefähr gegenüber der Abschrägung 7 befindet, wobei die Packung IO
sich ebenfalls teilweise in diesen Schlitz hineindrücken läßt.
Claims (14)
1. Bohrer zur Herstellung von Erdbohrlöchern unter Verdrängung des Erdreichs, der aus einem Bohrrohr
(1) und einem lösbar an diesem befestigbaren, das Rohrende abschließenden, mit einer schraubenförmigen
Außenseite versehenen Bohrkopf (2) besteht, der als Hohlkörper ausgebildet ist und rückseitig
einen Kragen (5) trägt in den das Bohrrohr (1) mit seinem Vorderende einsteckbar ist, wobei die
rückwärtige, den größten Durchmesser aufweisende Windung (4) des Bohrkopfes (2) eine radial nach außen
über den Kragen (5) vorstehende Rippe (4) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kragen (5) zylindrisch ist, daß die zylindrische Außenwand des Kragens (5) mit der Außenwand der
vorderseitig der Rippe (4) verlaufenden schraubenförmigen Windung (6) des Bohrkopfes (2) axial nahezu
fluchtend angeordnet ist und daß die Befestigung zwischen dem Bohrkopf (2) und dem Bohrrohr (1) im
Erdbohrloch durch eine oberirdisch auszuführende Bedienung oder Handlung lösbar ist.
2. Erdbohrer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wand eines der durch das Hohlbohrrohr (1) und den Hohlbohrkopf (2) gebildeten
Elemente stirn- und rückseiug mindestens eine Aussparung
aufweist, wobei die Wand des anderen Elementes mit mindestens einem, in diese Aussparung
passenden Vorsprung versehen ist.
3. Erdbohrer gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, aaß der Hohlbohrkopf (2) rückseitig mit
einer Verzahnung (S) versehen ist, wobei das Ende des Bohrrohres (1) mil entsprechenden, zwischen die
Zähne (3) des Kopfes (2) ei- faßbaren Zähnen (8) versehen ist.
4. Erdbohrer gemäß einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der rückseitigen
Innenwand des Bohrkopfes (2) und der Außenwand des im Kopf (2) steckenden Endes des Bohrrohres
(1) ein Packungsmaterial (9) angeordnet ist.
5. Erdbohrer gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenseite des rückwärtigen Randes am offenen Ende des Bohrkopfes (2) eine Abschrägung
(7) aufweist.
6. Erdbohrer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Abschrägung (7) am rückwärtigen
Rand des Kragens (5) ausgebildet ist.
7. Erdbohrer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel des
Bohrkopfes (2) 53 bis 57° beträgt.
8. Erdbohrer gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel des Bohrkopfs (2)
55° beträgt.
9. Bohrkopf für einen Bohrer gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, der als Hohlkörper ausgebildet und mit
einer schraubenförmigen Außenseite versehen ist sowie rückseitig einen Kragen (5) trägt, wobei die
rückwärtige, den größten Durchmesser aufweisende Windung eine radial nach außen über den Kragen (5)
vorstehende Rippe (4) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Kragens (5) mit der
Außenwand der vorderseitig der Rippe (4) verlaufenden schraubenförmigen Windung (6) axial nahezu
fluchtend angeordnet ist.
10. Bohrkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er rückseitig mit einer Verzahnung (3)
versehen ist.
11. Bohrkopf nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß sein rückwärtiger Rand
innenseitig abgeschrägt ist.
12. Bohrkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Abschrägung (7) am rückwärtigen Rand des Kragens (5) ausgebildet ist.
13. Bohrkopf nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sein Scheitelwinkel 53 bis
57° beträgt.
14. Bohrkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sein Scheitelwinkel 55° beträgt
Priority Applications (1)
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DE2936060A DE2936060C2 (de) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | Erdbohrer und Bohrkopf dafür |
Publications (2)
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DE2936060A1 DE2936060A1 (de) | 1981-04-02 |
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ID=6080224
Family Applications (1)
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DE2936060A Expired DE2936060C2 (de) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | Erdbohrer und Bohrkopf dafür |
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1979
- 1979-09-06 DE DE2936060A patent/DE2936060C2/de not_active Expired
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: MANITZ, G., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. FINSTERWALD, M |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FUNDEX P.V.B.A., ZEEBRUGGE, BE |
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D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FUNDEX, ZEEBRUGGE, BE |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MANITZ, G., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. FINSTERWALD, M., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. HEYN, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., 8000 MUENCHEN ROTERMUND, H., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 7000 STUTTGART |
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8364 | No opposition during term of opposition |