AT528630A1 - Vorrichtung für das Schlagen einer Bohrung in Baugrund - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorrichtung (1) für das Schlagen ei­ ner Bohrung in Baugrund welche ein Schlagrohr (2) aufweist, wel­ ches an der vorderen Stirnseite offen ist, und auf dessen hintere Stirnseite mittelbar zwecks Eintreibens in den Baugrund in Achs­ richtung geschlagen wird, wobei das Schlagrohr (2) an seinem hin­ teren Längsbereich einen Öffnungsbereich aufweist, durch welche hindurch Material des Baugrundes entweichen kann. Die Quer­ schnittsfläche der vorderen stirnseitigen Öffnung des Schlagroh­ res (2) ist gegenüber der dahinter liegenden Querschnittsfläche des Innenraums des Schlagrohres (2) verengt, und die hintere Stirnseite (7) des Schlagrohres ist offen.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Schlagen einer Bohrung in Baugrund.

[0002] „Baugrund" im Sinne dieses Dokumentes ist festes Material der Erdoberfläche im Außenbereich, also typischerweise Erde, Lehm Schotter etc.

[0003] Die DE 2209193 Al zeigt eine gattungsgemäße Vorrichtung. Zentraler Teil der Vorrichtung ist ein gerades Rohr, welches in diesem Dokument des Weiteren als „Schlagrohr" bezeichnet wird, welches in den Baugrund einzuschlagen ist um in diesem eine Bohrung zu bilden. Das vordere Ende des Schlagrohres ist stirnseitig offen, und auf das hintere Ende des Schlagrohres wird in Achsrichtung des Schlagrohres zwecks Eintreibens des Schlagrohres in den Baugrund geschlagen. Typischerweise erfolgt das Schlagen mittels eines hydraulisch angetriebenen Hammers, welcher als auswechselbares Werkzeug an einem Baggerarm angebracht ist. Während des Einschlagens des Schlagrohres in den Baugrund füllt sich das Schlagrohr mit dem Material des Baugrundes. Wird das Schlagrohr aus der Bohrung heraus gezogen, wird das in das Schlagrohr eingefüllte Material des Baugrundes mitbewegt. Es muss dann unter erheblichem Aufwand aus dem Schlagrohr herausgearbeitet werden. Für das Einbringen eines in der Bohrung verbleibenden „verlorenen" Rohres, welches größeren Durchmesser als das Schlagrohr hat, wird dieses Rohr vor dem Eintreiben des Schlagrohres koaxial zu diesem außen auf das Schlagrohr aufgesteckt und an der vorderen Stirnseite durch einen Druckring schützend verdeckt. Der Druckring liegt dabei an der vorderen Stirnseite des Schlagrohres an, und steht nach Art eines Ringes radial über die Außenmantelfläche des Schlagrohres über. Der Druckring verbleibt ebenso wie das verlorene Rohr nach dem Herausziehen des Schlagrohres im Baugrund.

[0004] Die DE 2224747 A1 zeigt eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung, welche gegenüber jener der DE 2209193 A1 dahingehend verbessert ist, dass das Schlagrohr an der hinteren Seite mit einer Abschlussfläche versehen ist, durch welche eine Druckluftleitung hindurchführt, durch welche hindurch Druckluft in den hinteren Bereich des Schlagrohres eingepresst werden kann. Damit wird es möglich, nach dem Herausziehen des Schlagrohres aus einer Bohrung, den dann im Schlagrohr befindlichen Kern aus Untergrundmaterial zum vorderen Ende des Schlagrohres hinaus zu drücken bzw. zu blasen.

[0005] Die DE 3208492 A1 zeigt eine dritte gattungsgemäße Vorrichtung für das Herstellen einer Bohrung in Baugrund. Axial durch ein in den Baugrund einzuschlagendes, an der vorderen Stirnseite offenes Schlagrohr, verläuft ein zu Drehung antreibbarer Spiralbohrer, welcher Material des Baugrundes abträgt und in das Innere des Schlagrohres fördert. Der Spiralbohrer weist eine hohle Welle mit seitlichen Öffnungen auf. Durch diese Welle wird Fluid in das innere des Schlagrohres gepresst. Dieses Fluid lockert das dortige Material des Baugrundes auf und spült oder bläst es durch eine am hinteren Ende des Schlagrohres befindliche Öffnung in der Mantelfläche des Schlagrohres aus dem Schlagrohr hinaus.

[0006] Von diesem Stand der Technik ausgehend besteht die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabenstellung darin, jene Vorrichtungen für das Herstellen einer Bohrung in Baugrund, welche ein an der vorderen Stirnseite offenes Schlagrohr aufweisen, so zu verbessern, dass das Herausbringen von Material des Baugrundes aus dem Inneren des Schlagrohres mit einfacheren Mitteln zu bewerkstelligen ist.

[0007] Für das Lösen der Aufgabe wird von den bekannten Merkmalen ausgegangen, dass ein Schlagrohr verwendet wird, welches an der vorderen Stirnseite offen ist, und auf dessen hintere Stirnseite mittelbar zwecks Eintreibens in den Baugrund in Achsrichtung geschlagen wird, wobei das Schlagrohr an seinem hinteren Längsbereich einen Öffnungsbereich aufweist, durch welche hindurch Material des Baugrundes, welches von vorne her in das Schlagrohr eingedrungen ist, entweichen kann.

[0008] Als erfindungsgemäße Weiterentwicklung dazu wird vorgeschlagen, die Querschnittsfläche der vorderen stirnseitigen Öffnung des Schlagrohres gegenüber der dahinter liegenden Querschnittsfläche des Innenraums des Schlagrohres verengt auszubilden und die hintere Stirnseite des Schlagrohres offen auszubilden.

[0009] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform schließt an die hintere offene Stirnseite des Schlagrohres ein Auslasskanal an, welcher zur Achse des Schlagrohres in einem spitzen Winkel geneigt ist, und an seinem vom Schlagrohr abgewandt liegenden Ende zur Umgebung hin offen ist.

[0010] Die Erfindung wird einschließlich weiterer optionaler vorteilhafter Merkmale an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

[0011] Fig. 1: zeigt stark stilisiert in seitlicher Schnittansicht die für das Verständnis der Erfindung wichtigen Teile einer beispielhaften vorteilhaften erfindungsgemäß en Vorrichtung.

[0012] Fig. 2: zeigt in gleicher Art wie Fig. 1 eine gegenüber Fig. modifizierte erfindungsgemäße Vorrichtung.

[0013] Fig. 3: zeigt in gleicher Art wie Fig. 1 die Vorrichtung von Fig. 1 einschließlich eines optionalen beispielhaften Zusatzteiles.

[0014] An großen Teilen umfasst die Vorrichtung 1 von Fig 1 ein gerades Schlagrohr 2, einen Aufschlagfortsatz 3 und einen Auslasskanal 4. Alle diese Teile bestehen typischerweise auf einem festen Stahl, und sie sind typischerweise durch Schweißen zu einem einzigen in sich monolithischen Gebilde verbunden. Zum bestimmungsgemäßen Einsatz wird in der durch einen Pfeil 5 gekennzeichneten Richtung uf den Aufschlagfortsatz 3 geschlagen um das Schlagrohr mit seiner in Fig. 1 unten liegenden vorderen Stirnseite voran in den Baugrund einzutreiben.

[0015] Das Schlagrohr 2 ist ein gerades, an beiden Stirnseiten offenes Rohr, typischerweise mit kreisrundem Querschnitt.

[0016] An der vorderen Stirnseite ist die Öffnungsfläche des Schlagrohres 2 durch einen sogenannten inneren Vorsprung 6 gegenüber der sonstigen freien Querschnittsfläche des Schlagrohres 2 etwas verengt. Der innere Vorsprung hat typischerweise wie dargestellt die Form eines Ringes der mit seiner Außenmantelfläche an die Innenmantelfläche des Schlagrohres anschließt und mit dieser verbunden ist. Er kann beispielsweiße als durch Schweißen aufgebrachter Auftrag auf das Schlagrohr 2 hergestellt sein. Er könnte beispielsweise aber auch als Ring ausgebildet sein welcher stirnseitig auf das Schlagrohr 2 aufgeschweißt ist.

[0017] Der Querschnitt des Stromes von Material des Baugrundes, welcher beim Einschlagen des Schlagrohres 1 in den Baugrund in das Schlagrohr 2 eindringt, ist durch den inneren Vorsprung 1 enger als im daran anschließenden Längsbereich des Schlagrohres 2. Damit wird erreicht, dass dieser Strom im überwiegenden Längsbereich des Schlagrohres mit wesentlich geringerem Druck an der Innenmantelfläche des Schlagrohres 1 anliegt als er es sonst täte. Das Material des Baugrundes wird daher im Inneren des Schlagrohres 2 sehr viel weniger verdichtet als es bei einer Bauweise ohne inneren Vorsprung 6 der Fall wäre. Damit wird der Transport des Materials durch das Schlagrohr 2 hindurch sehr erleichtert.

[0018] An der hinteren (oberen) Stirnseite 7 ist das Schlagrohr 2 offen. Im dargestellten optionalen vorteilhaften Fall schließt an die offene hintere Stirnseite 7 des Schlagrohres der Auslasskanal 4 an. Der Auslasskanal 4 ist zur Achsrichtung des Schlagrohres 2 in einem spitzen Winkel geneigt, welcher wie dargestellt mit steigender Entfernung von der hinteren Stirnseite 7 des Schlagrohres von Null beginnend kontinuierlich größer wird. Das vom Schlagrohr 2 abgewandt liegende Ende des Auslasskanals führt zu einer Öffnung 8, welche gegenüber der Achse des Schlagrohres 2 seitlich versetzt ist.

[0019] Im bestimmungsgemäßen Betrieb wird Material des Baugrundes erst im Inneren des Schlagrohres 2 nach oben gedrängt, und dann weiter durch den Auslasskanal 4 hindurch bei der Öffnung 8 hinaus in einen Bereich neben der Vorrichtung 1. Das geschieht während des Einschlagens des Schlagrohres 2 in den Baugrund ganz von selbst ohne dass es irgendeiner Zusatzhandlung oder einer Zusatzvorrichtung am Schlagwerkzeugt etc. bedarf.

[0020] Indem die Vorrichtung 1 nach dem Schlagen einer Bohrung angehoben wird, wird das Schlagrohr 2 aus der Bohrung heraus gezogen. Das dann noch im Schlagrohr 2 befindliche Ma-

terial des Baugrundes wird dabei mit angehoben. Es ist nicht nötig es durch einen extra Arbeitsvorgang aus dem Schlagrohr 2 oder aus dem Auslasskanal 4 zu entfernen, da es beim Schlagen des nächsten Bohrloches ohnedies aus der Öffnung 8 hinausgedrängt wird.

[0021] Wie skizziert ist der Auslasskanal 4 so geformt, dass die in Kanallängserstreckung weiter vom Schlagrohr 2 entfernt liegenden Querschnittsflächen 9 größer sind als die dem Schlagrohr 2 näher liegenden Querschnittsflächen. Gegenüber anderen Ausführungsformen wird damit der Fluss von Material durch den Auslasskanal 4 erleichtert.

[0022] Es sei betont, dass der Auslasskanal 7 nicht unbedingt notwendig ist. In Fig 2 ist skizziert, dass wie es im Rahmen des Erfindungsgedankens auch möglich ist, die obere Stirnseite 7 des Schlagrohres direkt zur Umgebung der Vorrichtung 1 hin offen zu lassen, und den Aufsatzfortsatz 3 mit nach unten ragenden säulenartige Fortsätzen 10 auszubilden, mit denen er punktuell am hinteren Bereich des Schlagrohres 2 verbunden und abgestützt ist. Material welches durch das Schlagrohr 2 hindurch gedrängt wird, wird dabei nach dem Austritt aus dem Schlagrohr 2 zu allen Seiten um das Schlagrohr 2 herum fallen können und nicht so gut definiert zu nur einer Seite hin wie bei der Bauweise gemäß Fig. 1. Um das Wegfließen von Material einfach zu ermöglichen sollte die Summe der offenen Flächen zwischen den Stützten 10 deutlich größer - beispielsweise doppelt so groß - sein wie die Querschnittsfläche des Innenraumes des Schlagrohres 2.

[0023] Fig 3 veranschaulicht dass es möglich ist mit dem bestimmungsgemäßen Einschlagen des Schlagrohres 2 in Baugrund auch gleich als Zusatzteil ein Rohr 12 mit einzuschlagen, welches im Baugrund bleiben kann, beispielsweise als verlorene Schalung für nachfolgendes Ausgießen mit Beton, oder einfach als äußerer Teil einer Steckverbindung in welche irgendwelche Pfähle, wie beispielsweise Zaunsteher oder Steher von Verkehrszeichen etc. eingesteckt werden können.

[0024] Dazu weist das Schlagrohr 2 einen äußeren Vorsprung 11 auf. Dieser ist als Ring ausgebildet, welcher koaxial zur Achse des Schlagrohres 2 um dessen Außenmantelfläche herum verläuft und mit dieser verbunden ist, typischerweise durch Schweißen. Vor dem Einschlagen des Schlagrohres 2 in den Baugrund kann schon das besagte Rohr 12 wie in Fig. 2 dargestellt auf das Schlagrohr 2 aufgesteckt werden, sodass seine hintere Stirnfläche an dem äußeren Vorsprung 11 anliegt. Damit das Rohr 12 beim Eintreiben in den Baugrund nicht zerstört wird ist es empfehlenswert seinen Innendurchmesser nur maximal geringfügig größer auszubilden als den Außendurchmesser des Schlagrohres 2, und seine Länge kürzer auszubilden als den Abstand der vorderen Stirnseite des Schlagrohres 2 vom äußeren Vorsprung 11.

[0025] Versuche haben gezeigt, dass es durchaus möglich ist ein üblicherweise für Abflüsse verwendbares Kunststoffroh mit etwa 20 cm Durchmesser und 1,2 Metern Länge mit Hilfe einer Vorrichtung 1 wie in Fig 3 skizziert vertikal in eine aus verfestigtem Schotter gebildete Straßenböschung einzutreiben ohne es so zu beschädigen dass es seine Funktion nicht mehr erfüllt.

[0026] In dem in Fig. 3 dargestellten Fall ist das für den Verbleib in der Bohrung bestimmte Rohr 12 mit widerhakenartig von der Außenmantelfläche nach außen hin vorstehenden Vorsprüngen 13 versehen, durch welche das Ausziehen aus der Bohrung erschwert wird. An diesen Vorsprüngen kann die Mantelfläche des Rohres 12 auch geöffnet sein. Das kann besonders vorteilhaft sein, wenn derartige Rohre 12 zur Befestigung von Hängen verwendet werden, und in die Rohre aushärtendes flüssiges Material wie typischerweise Beton eingefüllt wird, da damit eine besonders feste Verbindung mit dem Baugrund erreichbar ist.

419

Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) für das Schlagen einer Bohrung in Baugrund welche ein Schlagrohr (2) aufweist, welches an der vorderen Stirnseite offen ist, und auf dessen hintere Stirnseite mittelbar zwecks Eintreibens in den Baugrund in Achsrichtung geschlagen wird, wobei das Schlagrohr (2) an seinem hinteren Längsbereich einen Öffnungsbereich aufweist, durch welche hindurch Material des Baugrundes entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der vorderen stirnseitigen Öffnung des Schlagrohres (2) gegenüber der dahinter liegenden Querschnittsfläche des Innenraums des Schlagrohres (2) verengt ist, und dass die hintere Stirnseite (7) des Schlagrohres offen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Stirnbereich des Schlagrohres (2) ein innerer Vorsprung (6) von der Innenmantelfläche des Schlagrohres (2) in Richtung auf die Achse des Schlagrohres (2) hin vorspringt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Vorsprung (6) als durch Schweißen gebildeter Auftrag hergestellt ist.

4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an die obere offene Stirnseite (7) des Schlagrohres ein Auslasskanal (4) anschließt, welcher zur Achse des Schlagrohres (2) in einem spitzen Winkel geneigt ist, und in seinem vom Schlagrohr (2) abgewandt liegenden Ende zur Umgebung hin offen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel mit steigender Entfernung zur hinteren Stirnseite (7) des Schlagrohres kontinuierlich größer wird.

6. Vorrichtung Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (4) mit steigender Entfernung von der hinteren Stirnseite (7) des Schlagrohres (2) eine größer werdende Querschnittsfläche (9) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagrohr (2) in einem Axialabstand zu seiner vorderen Stirnfläche einen äußeren Vorsprung (11) aufweist, der von seiner Außenmantelfläche radial absteht.

8. Anordnung welche die Vorrichtung gemäß Anspruch 7 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Rohr (12) umfasst, durch welches hindurch das Schlagrohr (2) durchgesteckt ist, und welches mit einer Stirnfläche an dem äußeren Vorsprung (11) anliegt.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Rohr (12) von der Außenmantelfläche nach außen hin vorstehenden Vorsprünge (13) aufweist, welche dazu geformt sind, sich beim Herausziehen des Rohres aus einer durch die Vorrichtung (1) gebildeten Bohrung im Baugrund widerhakenartig zu verkrallen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Neue Patentansprüche

1. Verfahren für das Schlagen einer Bohrung in Baugrund mittels eines Schlagrohres (2), welches an der vorderen Stirnseite offen ist, und auf dessen hintere Stirnseite mittelbar zwecks Eintreibens in den Baugrund in Achsrichtung geschlagen wird, wobei die Querschnittsfläche der vorderen stirnseitigen Öffnung des Schlagrohres (2) gegenüber der dahinter liegenden Querschnittsfläche des Innenraums des Schlagrohres (2) verengt ist, und wobei das Schlagrohr (2) an seinem hinteren Längsbereich einen Öffnungsbereich aufweist, durch welche hindurch Material des Baugrundes entweichen kann, wobei während des Einschlagens Material des Baugrundes im Inneren des Schlagrohres (2) nach oben gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet, dass schon während des Einschlagens Material des Baugrundes aus dem Öffnungsbereich im hinteren Längsbereich des Schlagrohres (2) gedrängt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Baugrundes weiter durch einen Auslasskanal (4) gedrängt wird, welcher an die obere offene Stirnseite (7) des Schlagrohres anschließt, und welcher zur Achse des Schlagrohres (2) in einem spitzen Winkel geneigt ist, und in seinem vom Schlagrohr (2) abgewandt liegenden Ende zur Umgebung hin offen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel mit steigender Entfernung zur hinteren Stirnseite (7) des Schlagrohres kontinuierlich größer wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (4) mit steigender Entfernung von der hinteren Stirnseite (7) des Schlagrohres (2) eine größer werdende Querschnittsfläche (9) aufweist.

[ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE |]