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TELESKOPSTANGE Ü DEN TIEFBAU
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Die Erfindung betrifft eine Teleskopstange für den Tiefbau, insbesondere
zum Durchführen von Erdbohrungen, zur Befestigung zwischen Bohrantrieb und Bohrschnecke.
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Auf dem Gebiete des Tiefbaues ist das Durchführen von rreien oder
verrohrten Bohrungen mit Hilfe von Bohrschnecken allgemein bekannt. Dabei befindet
sich im letzteren Fall die Bohrschnecke innerhalb eines zu Beginn des Bohrvorganges
bereits eingerammten Ftohres, aus dem das Erdreich entfernt wird.
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Die Bewegung der Bohrschnecke wird hierbei über einen am oberen Ende
befindlichen Bohrantrieb erzeugt, der seinerseits kardanisch an einem Trägargerät,
in aller Tiegel einen Bagger, einem Mäkler, einem Lader modul. zur Aufrechterhaltung
der Bewegungsfähigkeit in allen Richtungen aurgehängt ist. Schwierigkeiten bei der
Handhabung ergen sich in der Praxis dadurch, daß der Bohrantrieb über einen Ausleger
am Trägergerät, wie z. B.
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dem Bagger befestigt ist und dieser Ausleger aus zwei bzw. drei gelenkig
miteinander verbundenen Einzelteilen besteht, mit der Folge, daß sich der Endpunkt
des Auslegers mit zunehmender Bohrtiefe auf einer vergleichsweise komplizierten,
in einfachen Fällen parabelförmigen Curve bewegt. Durch kompliziarte l>;anövrierbewegungen
müssen die ei-nzelnen Teile des Auslegers dann mit zunehmender Tiefe so eingestellt
werten, daß sich die Bohr-
schnecke stets auf einer im allgemeinen
in vertikaler Richtung verlaufenden Geraden bewegt. Die Nachführung muß auch bei
veränderlicher Tiefe stets so erfolgen, daß die Eohrschnecke und die Bohrung stets
in der gewünschten Richtung erfolgt.
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Im Spezialfall vertikaler Bohrung muß dann die Eohrschnecke stets
senkrecht zur Erdoberfläche angeordnet sein.
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Lur Verlängerung der maximal möglichen Bohrtiefe ist bereits der Einsatz
von Teleskopstangen bekannt, die zwischen Bohrantrieb und Bohrschnecke angebracht
werden. Sie werden mechanisch betätigt, d . h., daß mit Erreichen einer gewissen
Dohrtiefe durch Lösen einer Abstecl.-ung die Stange betätigt und teleskopartig verlängert
oder verkürzt werden kann. Bei diesen mechanischen Teleskopstangen ist als wesentlicher
Nachteil anzusehen, daß die durch Abstecken mögliche Längenveränderung nur um gewisse
durch die mechanische Konstruktion vorgegebenen Beträge möglich ist. In den nwischenbereichen
ist zur Erreichung der gewünschten Bohrrichtung nach wie vor ein kompliziertes tXachführen
es Auslegers erforderlich.
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Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffun einer Teleskopstange
zur Aufgabe gemacht, mit deren Hilfe ein wesentlich vereinfachtes und damit auch
schnelleres Einbringen von Erdbohrungen möglich wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß eine hydraulische
Teleskopstange verwendet wird c:1e wirc ebenso wie die schon bekannten mechanischer.
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Teleskopstan(Ten zwischen Lohrantrieb und Bohrschnecke angeordnet,
wobei im entscheidenden ttr-terschied hier-
zu jedoch die Betätigung
auf hydraulischem Wege erfolgt. Der entscheidende Vorteil besteht dann in einer
kontinuierlichen Verstellung, so daß eine Nachfünrung der Ausleger während des Ausfahrens
der Teleskopstange von der kürzesten bis zur maximalen Länge nicht erforderlich
ist. Die mechanische Teleskopstange demgegenüber ist nur in diskreten Schritten
verlängerbar, wobei als weiterer wesentlicher Nachteil hinzukommt, daß das hierbei
erforderliche Abstecken relativ umständlich ist, da sich eine Person unmittelbar
zur Teleskopstange hin begeben und diese Absteckarbeit durchführen muß. Bei hydraulischer
Betätigung kann diese unmittelbar vom Trägergerät, wie z. E. dem Bagger, aus erfolgen.
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Hierdurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Arbeit und damit
auch Beschleunigung erreichbar.
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Einen wesentlichen Beitrag hierzu liefert die Tatsache, daß das Trägergerät
wie z. B. der Baggerausleger während der Betätigung der Teleskopstange zur Erreichung
eines geradliniegen Bohrvorschubes nicht verstellt werden muß, wozu in aller Flegel
eine Verstellung s«mtlicher den Ausleger bildenden und gelenkig miteinander verbunden
Teile erforderlich wäre. Dabei gilt grundsätzlich, daß die erfindungsgemäße Teleskopstange
nicht nur für vertikales sondern auch für horizontales oder schräges Bohren einsetzbar
ist.
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Die Anwendung auf dem Gebiet der Erdbohrungen ist allgemein zu fassen,
denn er beinhaltet nicht allein das Arbeiten im Erdreich, sondern auch das Arbeiten
in steinhaltigem Boden, in Kies oder Bohrungen in Beton.
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Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße, hydraulisch-betätigbare
Teleskopstange sämtliche Vorteile, die auch die mechanische Ausführungsform auszeichnen:
So läßt sich durch den Einsatz einer Teleskopstange
eine größere
Bohrtiefe erreichen und durch die Verkürzung der Teleskopstange auf minimale Länge
durch Zusammenschieben ist eine bessere Handhabung und Transport möglich.
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Die Funktion eines Bohrgestänges mit der erfindungsgemäßen Teleskopstange
ist wie folgt: Als erstes wird die Teleskopstange zwischen dem Bohrantrieb und der
Bohrschnecke angeordnet und hierbei mit einem gesteuerten hydraulischen Pumpsystem
in Verbindung gesetzt. Dann wird die Eohrschnecke durch entsprechende Verstellungen
des Trägergerätes in die gewünschte Bohrrichtung gebracht, anschließend der Bohrantrieb
eingeschaltet und der Vortrieb der Bohrschnecke durch entsprechende Steuerung der
hydraulischen Pumpe eingestellt. Die hydraulische Verschiebung der Teleskopstange
ermöglicht eine kontinuierliche Veränderung der Länge. Darüber hinaus bleibt die
Stellung cles Bohrantriebes während des Ausfahrens der Teleskopstange in raumfester
Position, so daß ein Verstellen und Nachfahren durch das Träcrergerät nicht erforderlich
ist. In aller Regel wird sie dann, wenn die Teleskopstange völlig ausgefahren ist,
wieder eingefahren und hierbei der Bohrantrieb durch entsprechende Betätigung des
Trägergerätes nachgeführt. Daran anschließend wird, soweit gewünscht, der weitere
Teil des Vortriebes in der gleichen, soeben beschriebenen Weise vorgenommen. Die
einzelnen Vorgänge werden solange wiederholt, bis die gewünschte Endtiefe des Bohrloches
erreicht ist. Ohne Verwendung einer Teleskopstange müßte während des Bohrvorganges
auf Grund der sich ständig ändernden Eohrtiefe der am Träge rgerät befindliche Bohrantrieb
nachjustiert werden, was bei den meisten Trägergeräten, wie z. B. den Baggern, auf
Grund der Mehrteilig-
keit der Ausleger und der dadurch. bedingten
komplizierten Kinematik recht schwierig ist. Bei einem hydraulischen Teleskoprohr
hingegen kann der Bohrantrieb über die gesamte ausfahrbare Länge in raumfester Position
verbleiben.
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Wie bereits erläutert ist die Teleskopstange am oberen Ende mit dem
Bohrantrieb, am unteren Ende mit der Bohrschnecke und darüber hinaus mit einem im
Trägergerät befindlichen, die Verschiebung der Teleskopstange bewirkenden hydraulischen
Pumpsystem verbunden. Während des Arbeitsvorganges befindet sich die Teleskopstange
in Rotation, so daß spezielle Maßnahmen erforderlich sind, mit deren Hilfe auch
dann noch die Verbindung zum hydraulischen Pumpsystem hergestellt ist und bleibt.
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Welche bauliche Lösung hiefür vorgesehen wird, steht hierbei im Rahmen
der Erfindung grundsätzlich frei. Als besonders zweckmäßig hat die Erfindung eine
hydraulische Drehdurchführuny zwischen Bohrantrieb und Teleskoprohr vorgesehen,
durch die eine direkte Beaufschlagung des Teleskoprohres mit dem hydraulischen Medium
des Pumpsystemes möylich ist.
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Weitere Einzelheiten, terkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich
dem nachfolgenden Eeschreibunosteil entnehmen, in dem an Hand der Zeichnung eine
Ausführungsform der Erfindung im eingebauten Zustand und in schematischer Seitendarstellung
wiedergegeben ist.
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Die erfindungsgemäße Teleskopstange 1 ist an ihrem oberen Ende mit
einer Drehdurchführung 2 und an
ihrem unteren mit der Bohrschnecke
3 starr verbunden. Über einen oberhalb der Drehdurchführung angeordneten Bohrantrieb
4 werden sowohl Teleskopstange 1 wie auch Bohrschnecke 3 in Rotation versetzt.
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Das Ein- und Ausfahren der Teleskopstange 1 erfolgt durch Beaufschlaguncj
mit einem hydraulischen Medium, das über ein hier nicht gezeigtes Pumpsystem im
Bagger 5 transportiert und entsprechend gesteuert wird. Der BohrantrieLX 4 ist über
das KarC.angelenk 6 am Ausleger 7 befestigt, welcher aus zwei gelenkig miteinander
verbundenen Teilen besteht.
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Die Bohrschnecke 3 greift etwa in vertikaler Richtung in das Erdreich
8 ein.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Rotation der Bohrschnecke
3 (und demzufolge auch der Teleskopstange 1) über den Bohrantrieb 4 vorgenommen,
essen Abwärtsbewegung in vertikale Richtung erfolgt über entsprechende hydraulische
Beaufschlagung der Teleskopstange 1 sowie teilweise durch Bewegen des Auslegers
7. In der Praxis wird in aller Regel der Bohrvorgang bei weitgehend eingefahrener
Teleskopstange 1 gestartet, die sich mit zunehmender Tiefe der Bohrschnecke 3 durch
entsprechende hydraulische Beaufschlagung verlangert. Sobald die Teleskopstange
1 ihre maximale Länge, das Bohrloch jedoch nicht die gewünschte Tiefe erreicht hat,
wird die Teleskopstange 1 wieder zusammengeschoben und durch Absenken der gesamten
aus Bohrantrieb 4, Drehdurchführung 2, Ieleskopstanc3e 1 und Bohrschnecke 3 bestehende
Einheit mit Hilfe des Auslegers 7 soweit abgesenkt, daß das untere Ende der Eohrschnecke
3 am Grund des Bohrloches anzuliegen kommt. Die Fortsetzuna des Bohrvorganges geschieht
dann durch Vornahme der oben bereits beschriebenen einzelnen Maßnahmen. Der soeben
beschriebene Arbeitszyklus wird solange wiederholt bis die c-;ewü-nschtt;- oder
maximal
mögliche Bohrtiefe des Gerätes realisiert ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht ein kontinuierliches und
damit schnelles Bohren, da die gesamte Bohreinheit mit zunehmender Tiefe durch das
Trägergerät nicht nachgeführt werden muß.