Bohrgeräte

BOHRGERÄTE

1.EINTEILUNG:

Im Grundbau werden folgende Bohrgeräte eingesetzt:

- Erdbohrger ä te für das Herstellen von Ortbetonpfählen, von Bohrbunnen und von Erdlöchern zum Einsetzen von Trägern.

- Kernbohrger ä te für Bohrungen kleineren Durchmessers, um Bodenproben bei Baugrunduntersuchungen zu entnehmen.

- Ankerbohrger ä te für das Bohren von Injektionsankern, die vorwiegend der Verankerung eines Baugrubenverbaues dienen.

- Horizontal-Sp ü lbohrverfahren

- Handbohrger ä te

1.1. ERDBOHRGERÄTE:

1.1.1. Brunnenbaugeräte

Beim einfachen Brunnenbau werden Rohre mit geeignetem Durchmesser aufgestellt und der Boden

unter ihnen ausgebaggert. Die benötigten Greifer können an entsprechenden Gerüsten über Motorwinden betätigt werden oder an Bagger mit entsprechenden Ausleger angebracht sein.

Die Brunnengreifer sind in erster Linie als Einseilgreifer ausgebildet, sie werden möglichst in freiem Fall auf die Sohle des auszuhebenden Brunnens fallengelassen und schließen sich beim Anziehen des Seiles. Sie werden gehoben und gegen einen entsprechenden Anschlag gefahren, wodurch ein Mechanismus in Tätigkeit tritt, der beim Wiederablassen den Greifer öffnet. Hierdurch wird der Boden entleert und der Greifer kann für seinen nächsten Einsatz wieder fallengelassen werden.

Sinkt das Brunnenrohr hierbei nicht von selbst, so muss es von Zeit zu Zeit drehend nachgeschoben werden. Beim Antreffen härteren Gesteins wird anstelle des Brunnengreifers vorübergehend ein Meißel angebracht, der so lange fallengelassen wird, bis genügend Material abgesprengt ist, das dann mit dem Greifer ausgebaggert wird.

1.1.1.1. BOHRWAGEN:

Um den Brunnenbau zu erleichtern, gibt es Bohrwagen, die ohne Verwendung der handgesteuerten Bohrwinden den Meißel in regelmäßigem Rhythmus heben und fallenlassen. Hierdurch wird das abzubauende Material zerkleinert; es muss dann nur noch herausgebaggert werden.

Anschließend möchten wir noch die Funktionsweise des Greiferbohrverfahrens näher erläutern.

1.1.2. Kombinierte Bohranlagen

Die kombinierten Bohrkrane sind meist auf LKW oder fahrbarem Untergestell montiert, um schneller umsetzbar zu sein. Sie sind folgendermaßen aufgebaut: An der Bohrstange befindet sich ein Bohrwerkzeug, je nach Festigkeit kann es auch ein Meißel sein, etwa ein Rollenmeißel. Die Bohrstange wird über einen Drehtisch in drehende Bewegung gesetzt , wodurch der Boden abgebaut wird. Das abgebaute Material, das sogenannte Bohrklein, wird mit einer Flüssigkeit, je nach örtlichen Verhältnissen mit Wasser oder thixotroper Flüssigkeit, nach oben befördert. Die Pumpe für die Beförderung der Flüssigkeit befindet sich ebenso wie der Motor für den Antrieb des Drehtisches auf dem Wagen.

1.1.3. Saugbohranlagen

Bei Bohrungen größeren Durchmessers wird der Meißel oder die Bohrkrone im Verhältnis zur Bohrstange sehr groß. Aus diesem Grund ist es nicht mehr möglich, die Spülflüssigkeit mit der erforderlichen hohen Geschwindigkeit zwischen Bohrrohr und gebohrter Wandung fließen zu lassen. Um das Bohrklein transportieren zu können, werden Fließgeschwindigkeiten von mind. 4m/s benötigt. Diese können dann nur noch im Bohrgestänge erreicht werden, die Flüssigkeit muss also angesaugt werden.

Der Meißel schlägt das anzusaugende Material los und bringt es vor den Saugmund, wo es dann bis nach oben transportiert wird, wo es dann von der Flüssigkeit getrennt wird. Die Flüssigkeit kommt dann wieder in das Bohrloch zurück. Dieses Bohrverfahren wird sowohl für reine Bohrungen als auch für die Herstellung von Schlitzen verwendet.

1.1.4. Spülbohrungen

Bei sandigem Boden werden Bohrungen für das Einbringen von Lanzen und Pfählen sehr häufig mit Spüllanzen niedergebracht. Ein kräftiger Wasserstrahl tritt aus einer Düse an der Spitze einer Lanze aus und spült den Boden nach zur Seite und nach oben. Hierdurch kann die Lanze eindringen und tiefer gespült werden. Pfähle die eingespült werden sollen, werden dabei gleichzeitig mit in den ausgespülten Boden gedrückt. Je nach Bodenart müssen die Spülpumpen ausgelegt sein. Es ist darauf zu achten, dass die Fließgeschwindigkeit groß genug ist, um das ausgespülte Bodenmaterial hoch zu befördern.

1.1.5. Drehbohranlagen

Beim Trockenbohrverfahren wird der das Bohrgut vom Drehbohrwerkzeug gelöst, aufgenommen und durch Hochziehen des am Bohrgestänge befestigten Bohrwerkzeuges gefördert. Man unterscheidet bei der Trockenbohrung in 2 Arten der Bohrung, einerseits kann das Drehbohrgerät mit einem kurzen Werkzeug ausgeführt sein, diese Art der Drehbohrung wird meistens im Schutz einer Verrohrung durchgeführt. Wenn das Bohrwerkzeug mit Bohrgut gefüllt ist, wird es hochgehoben und seitlich entleert.

Dieser Vorgang muss bis zum Erreichen der Bohrlochsohle ständig wiederholt werden. Die 2. Art der Trockendrehbohrung wird mit einer Endlosschnecke durchgeführt, dabei wird eine durchgehende Schnecke mit der Länge des Bohrpfahls, in einem Stück in den Boden gedreht. Die Schneckengestänge füllen sich dabei mit Material, der Beton wird als Pumpbeton durch das Schneckenrohr von der Bohrsohle aufsteigend eingebracht, während das Schneckenrohr in gefülltem Zustand zur Gänze herausgezogen wird. Die Bewehrung wird anschließend eingerüttelt.

1.1.6. Maschinelle Erdbohrgeräte

Größere Erdbohrgeräte werden an Baggern montiert und sind für Bohrungen bis zu ca. 2,40 m Durchmesser geeignet. Die Größe der Bohrungen hängt einerseits vom Bohrgerät ab, und anderseits vom Trägergerät. Das Trägergerät ist meistens ein schwerer Bagger, da die gesamten Einrichtungen ein erhebliches Gewicht mit sich bringen. Die Bohrleistung hängt vom Boden, von der zu erreichenden Tiefe und vom benötigten Durchmesser ab. Heutzutage wird verstärkt mit maschinellen Erdbohrgeräten gearbeitet, da sie meist verschiedene Bohrsysteme in einem Gerät vereinen.

1.2. Kernbohrgeräte:

Kernbohrmaschinen werden benötigt, um Proben aus dem Erdreich entnehmen zu können.

Hierbei handelt es sich um Aufschlußbohrungen, da die gewonnenen Kerne Auskunft über die durchbohrte Strecke geben. Mit Hilfe der Kernbohrmaschinen werden zylinderförmige Teile herausgeschnitten. Einrichtungen am Ende der Bohrkrone sorgen dafür, daß die Kerne gewonnen erden können. Die Bohrkronen sind verhältnismäßig dünnwandige Rohre, die mit Diamanten bzw. Hartmetall bestückt sind.

Ausführungen im:

-Drehbohrverfahren (Rotationsbohrungen)

-Schlagbohrverfahren

-Kombinierte Schnellschlag- und Drehbohrverfahren

-Rammbohrung

Zu Drehbohrverfahren

Das Bohrwerkzeug wird durch ein Drehbohrgerät, das gleichzeitig einen Druck auf die Bohrlochsonde ausübt, gedreht. Es wird mittels eines Kernrohres im Schutze einer Hilfsverrohrung (Mantelrohr) der Bohrkern gewonnen. Dabei schält sich der Boden in das Kernrohr und man gewinnt eine ungestörte Probe.

Zu Schlagbohrverfahren

Das am Seil hängende, schwere Bohrgerät wird durch wiederholtes Anheben und Fallenlassen in den Boden getrieben. Als Bohrwerkzeug werden Ventilbüchsen bei Sand und Kies verwendet. Sie lockern durch Aufstoßen den unter Wasser stehenden Boden. Dabei dringt das Bodenwassergemisch in die Büchse ein und wird beim Anheben der Büchse durch ein Fußventil am Auslaufen gehondert.

Zu Kombinierte Schnellschlag- und Drehborverfahren

Beide Verfahren können kombiniert werden Weiters können auch Meißel und Greifer verwendet werden. Dieses Bohrverfahren ist nur bedingt für Bodenaufschlüsse geeignet da nur gestörte Proben erzielt werden. Bei beiden Bohrverfahren wird ein Bohrgerüst zum Einsetzen der Bohrrohre notwendig. Die maschinell arbeitenden Bohrgeräte werden gewöhnlich mit klappbaren Bohrtürmen ausgestattet, die auf LKW montiert sind. Die einfachsten Bohrgerüste sind Dreiböcke, die oft bei Schlagbohrungen verwendet werden.

1.3. ANKERBOHRGERÄTE:

Das Ankerbohrgerät ist dem Gesteinsbohrgerät ähnlich. Auf dem Geräteträger befindet sich eine Bohrlafette, auf der eine Drehbohrmaschine geführt wird. Die Drehbohrmaschine betätigt ein Bohrgestänge an deren Ende sich eine Bohrkrone befindet Hiermit können Bohrlöcher bis etwa 200 mm Durchmesser gebohrt werden. In das so hergestellte Bohrloch wird ein Injektionsanker eingesetzt und mit dem Untergrund durch Verpressen erbunden, so dass er hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Beim Doppelkopfsystem werden beim Bohren Bohrgestänge und Verrohrung gleichzeitig vorgetrieben, so dass das Bohrloch gegen einstürzten gesichert ist.

1.4. HORIZONTAL-SPÜLBOHRVERFAHREN:

Beim Horizontalen-Spülbohrverfahren handelt es sich um eine horizontale Bohrtechnik für Kabel und

Rohrverlegung.

Verfahrensvorteile:

- Kein Aufbruch von Oberflächen (Straßenbelag)

- Kurze Bohr- und Bauzeit

- Mit Unterstützung des dynamisch schlagenden Hammerschlagwerkes Vortrieb in Bodenklasse 5 und 6möglich

- Einfache Verfahrenstechnik

Grundsätzlich besteht die Anlage aus drei Hauptkomponenten:

- Bohrlafette

- Bentonitmischanlage

- Hydraulikstation für Bentonitmischanlage Ablauf einer Bohrung:

- Vorerkundung

- Bohrgerätauswahl

- Pilotbohrung mit Ortung

- Eventuell Räumbohrung

- Rohreinzug Zu Vorerkundung:

Vor Bohrbeginn muß der Trassenbereich auf Fremdleitungen und andere Hindernisse untersucht werden.

Zu Bohrger ä teauswahl:

Je nach Bodenbeschaffenheit, Bohrlänge und Rohrdurchmesser ist ein entsprechendes Gerät auszuwählen.

Zu Pilotbohrung:

Es ist besonders auf die Einhaltung des Trassenverlaufes zu achten. Durch hohe Widerstände kann es vorkommen, dass das Bohrgerät aus der Solltrasse ausweicht. Die Kombination von Spülbohrung und Schlagwerk ermöglicht den Vortrieb und Steuerbarkeit in Bodenklassen 5 bis zu teilweise 6.

Um die Bohrung exakt durchführen zu können benötigt man eine präzise Ortung des Bohrkopfes.

Dies erfolgt mit einer Sender-Empfänger-Anlage.

Die Bohrung wird ständig überwacht und es können sofort Korrekturen vorgenommen werden.

ZuRäumbohrung:

Je nach Rohrdurchmesser ist es erforderlich das Bohrloch zu vergrößern oder aufzuweiten.

Dafür sind spezielle Aufweitköpfe vorgesehen mit denen je nach Erfordernis mehrere Zwischenräumungen durchgeführt werden.

Zu Rohreinzug:

Anschließend wenn das Bohrloch groß genug ist wird das Rohr eingezogen. Es können Rohre aus Kunststoff, Stahl und Guss verwendet werden mit einem Durchmesser bis zu DN 600.

Es ist darauf zu achten das beim Einzug die zuläßigen Zugkräfte nicht überschritten werden

1.5. HANDBOHRGERÄTE:

Heutzutage werden Handbohrgeräte kaum mehr verwendet. Man unterscheidet bei den Handbohrgeräten in die Drehbohrung und in die Meißelbohrung, wobei die Meißelbohrung für festeren Boden verwendet wird.