DE3633749A1 - Druckluft-schlagbohrverfahren und vorrichtung hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Luftdruck-Schlagbohr­ verfahren und einer hierfür bestimmten Vorrichtung, wobei ein Kolben eines druckluftbeaufschlagten Bohrhammers durch den Luftdruck zur Erzeugung einer Schlag- bzw. Stoßenergie auf und ab bewegt wird, die genutzt werden kann, um einer Bohrkrone wiederholt Stoßvibrationen zu erteilen. Insbeson­ dere befaßt sich die Erfindung mit einem solchen Luftdruck- Schlagbohrverfahren und einer hierfür bestimmten Vorrich­ tung, die verwendet werden können, um durch Konglomerate, Gestein und dergleichen unter Schlammwasser zu bohren.

Ein luftdruckbeaufschlagter Bohrhammer in einem nach unten führenden Loch weist ein rohrförmiges Gehäuse auf, das eine Bohrkrone in axialer Richtung an ihrem spitzen Ende gleit­ beweglich trägt, sowie einen Kolben, der in seiner axialen Richtung in dem rohrförmigen Gehäuse gleitbeweglich gestützt ist, um gegen die Bohrkrone am unteren Ende davon zu schla­ gen. Es werden aufwärts und abwärts des Kolben jeweils zwei Druckkammern gebildet und diese stromauf und stromab liegen­ den Druckkammern werden wechselweise durch Druckluft von einer extern liegenden Quelle unter Druck gesetzt, um hier­ durch den Kolben sukzessiv auf und ab zu bewegen.

Üblicherweise wird die zum Betreiben eines Kolbens genutzte Druckluft vom spitzen Ende einer Krone ausgestoßen und die ausgestoßene Luft reinigt den Rand der Krone und bläst zu­ gleich ausgeräumten Schlamm und dergleichen auf den Untergrund während des Bohrens (diese wird als Trockenbohrmethode be­ zeichnet). Der luftbeaufschlagte Bohrhammer kann starke Stoß­ kräfte unter Ausnutzung der Druckluft erzeugen und wird nor­ malerweise verwendet, um durch Gestein zu bohren.

Wenn er jedoch unter Wasser verwendet wird, hat sich die­ ser übliche Druckluft-Schlagbohrhammer der angegebenen Art in einigen Punkten als unzweckmäßig erwiesen. Beim Bohren in Schlammwasser oder beim Bohren unter Wasser, unter einem Fluß, einem Damm oder dergleichen (was als Naßbohrmethode bezeichnet wird) wirkt der Wassersäulendruck gegen das Spitzen­ ende der Krone ein, wodurch bewirkt wird, daß das Schlamm­ wasser oder dergleichen in die Luftdruckkammern zurückfließt, wodurch der Schlagbohrhammer nicht mehr betriebsfähig ist. Selbst wenn der Wassersäulendruck nicht den Druckluftstrahl­ druck erreicht, wird der Arbeitsluftdruck um den Wassersäulen­ druck vermindert. Als Folge hiervon nimmt die Schlagenergie des Kolbens entsprechend ab und somit kann der Kolben nicht in der gewünschten Weise gegen die Bohrkrone schlagen, so daß die Bohrleistung des Druckluftbohrhammers sich ver­ schlechtert.

Die Erfindung zielt darauf ab, die bei einem üblichen luft­ druckbeaufschlagten Druckluftbohrhammer-System in einem ab­ wärts führenden Loch auftretenden Schwierigkeiten zu über­ winden.

Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Luft­ druckschlagbohrverfahrens und einer hierfür bestimmten Vor­ richtung, bei denen die bereits zum Betreiben eines luftdruck­ beaufschlagten Bohrhammers genutzte Abluft durch eine Luft­ auslaßleitung in einem Bohrrohr auf den Untergrund zurück­ strömen kann und das abgetragene Erdreich und der abgetra­ gene Sand zusammen mit Schlammwasser im Graben über eine Wasserauslaßleitung in einem Bohrrohr auf den Untergrund abgegeben werden können. Selbst wenn man hierbei unter Was­ ser bohrt, wird die Bohrleistung der Luftdruckschlagbohrvor­ richtung nicht beeinträchtigt und man kann Bohrungen mit großem Durchmesser auf effiziente Weise durchführen.

Nach der Erfindung wird daher ein Luftdruckschlagbohrver­ fahren angegeben, bei dem der druckluftbeaufschlagte Bohr­ hammer durch die Druckluft angetrieben wird, die von einer auf dem Untergrund vorgesehenen Quelle geliefert wird, bei dem die Luft nach der Verwendung zum Betreiben des Druck­ luftbohrhammers auf den Untergrund über die Luftauslaßlei­ tung zurückströmt, die in dem Bohrrohr vorgesehen ist und die mit einem Luftauslaßkanal im Druckluftbohrhammer in Verbindung steht, und bei dem die ausgetragenen Substanzen mit Hilfe eines Umkehrzirkulationssystems während des Durch­ bohrens des Erdreichs ausgeleitet werden. Dieses Bohrver­ fahren wird nachstehend als Schlamm- und Luftzirkulations­ bohrhammer ("MACH")-Verfahren bezeichnet.

Ferner gibt die Erfindung eine Luftdruck-Schlagbohrvorrich­ tung an, bei der an einem Gehäuse ein oder mehrere Druck­ luftbohrhämmer parallel zueinander befestigt sind, bei der jeder Druckluftbohrhammer derart beschaffen und ausgelegt ist, daß ein Bohrvorgang mit einer Bohrkrone erfolgt, der Stoßvibrationen durch einen Kolben erteilt werden, der mit Hilfe der Druckluft vom Untergrund beaufschlagt wird, und bei dem das Gehäuse mit einem Luftzufuhrkanal zum Zuführen der Druckluft zu dem Druckluftbohrhammer, ein Luftauslaßka­ nal, der mit einer Luftauslaßöffnung für die auszuleitende und bereits zum Betreiben des Kolbens des Druckluftbohrham­ mers genutzte Luft in Verbindung steht, um die Abluft auf den Untergrund auszuleiten und mit einem Wasserauslaßkanal versehen ist, der in der Nähe der Krone des Druckluftbohr­ hammers ausgebildet ist, um die mit der Bohrkrone abgetragene Erde und den Sand abzubefördern und auszuleiten.

Ferner wird eine Luftdruck-Schlagbohrvorrichtung zum Bohren durch das Erdreich mittels Stoßvibrationen auf eine Bohrkrone angegeben, bei der das untere Ende eines Kolbens durch Druck­ luft vom Untergrund beaufschlagt wird, wobei der vorstehend angegebene Kolben hohl ist, bei dem im oberen Teil des Kolbens, der dem unteren Ende des Kolbens gegenüberliegt, eine Luft­ austrittsöffnung derart ausgebildet ist, daß sie in Verbin­ dung mit dem hohlen Teil des Kolbens steht, wobei ein oder mehrere druckluftbeaufschlagte Bohrhämmer parallel an einem Gehäuse befestigt sind, jeder Druckluftbohrhammer derart be­ schaffen und ausgelegt ist, daß die bereits zum Betreiben des Kolbens genutzte Abluft von der Abluftöffnung direkt oder über den hohlen Teil des Kolbens ausgeleitet wird, und wobei das Gehäuse einen Luftzufuhrkanal, der dem Druckluft­ bohrhammer oder den Druckluftbohrhämmern mit Druckluft von einer Luftzufuhrleitung zuführt, die in einem Bohrrohr vor­ gesehen ist, einen Luftauslaßkanal, der das Luftauslaßrohr in dem Bohrrohr mit der vorstehend genannten Luftauslaßöff­ nung verbindet, und einen Wasserauslaßkanal enthält, der ein unteres Ende hat, das sich in der Nähe der Bohrkrone öffnet und derart beschaffen und ausgelegt ist, daß durch die Bohr­ krone abgetragene Erde und Sand sowie Wasser eingesaugt wer­ den.

Ferner soll eine Luftdruck-Schlagbohrvorrichtung bereitge­ stellt werden, die keine unzerkleinerten Teile unter einem Erdeauslaßkanal zurückläßt und die auch verhindert, daß sich die Saugöffnung des Wasserauslaßkanals mit Konglomeraten oder dergleichen verstopft.

Hierzu wird eine Luftdruck-Schlagbohrvorrichtung vorgeschla­ gen, bei der ein oder mehrere druckluftbeaufschlagte Bohr­ hämmer durch Druckluft betrieben werden, die vom Untergrund zugeführt wird und die parallel zueinander festgelegt sind, und bei der ein Luftzufuhrkanal zum Zuführen der Druckluft zu dem Druckluftbohrhammer oder den Druckluftbohrhämmern, ein Luftauslaßkanal zum Ausleiten der Abluft auf den Unter­ grund, die zum Betreiben des Druckluftbohrhammers oder der Druckluftbohrhämmer genutzt wurde, vorgesehen sind, wobei sich diese Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß eine Bohrkrone für die Druckluft-Schlagbohrvorrichtung und ein Wasseraus­ laßkanal vorgesehen sind, der im Bohrmittelteil der Bohr­ krone ausgebildet ist und eine Saugöffnung zum Ansaugen von durch die Bohrkrone abgetragenen Substanzen hat, und daß ein Teil des Schneiders der Bohrkrone derart ausgebil­ det ist, daß er sich zu einer Stelle nach oben erstreckt, die unterhalb und im wesentlichen mittig zur Saugöffnung liegt.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezug­ nahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform eines Druck­ luft-Schlagbohrverfahrens und einer hierfür be­ stimmten Vorrichtung nach der Erfindung in Ar­ beitsstellung,

Fig. 2 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Auf­ baus der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine Unteransicht längs der Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Auf­ baus einer zweiten Ausführungsform einer Druck­ luft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungs­ form einer Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 9 eine Schnittansicht einer vierten Ausbildungs­ form einer Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 10 eine Schnittansicht längs der Linie IX-IX in Fig. 9,

Fig. 11 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Auf­ baus einer Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 12 eine Unteransicht der Druckluft-Schlagbohrvor­ richtung von Fig. 11,

Fig. 13 eine Ansicht einer weiteren Druckluft-Schlagbohr­ vorrichtung nach der Erfindung in ihrer Arbeits­ stellung,

Fig. 14 eine Schnittansicht einer Bohrrohreinheit, die zur Anwendung bei dem Druckluft-Schlagbohrver­ fahren und der hierfür bestimmten Vorrichtung nach der Erfindung kommt, und

Fig. 15 eine Schnittansicht der wesentlichen Teile einer Dreharbeitseinrichtung, die für das Druckluft- Schlagbohrverfahren und die hierfür dienende Vor­ richtung nach der Erfindung bestimmt ist.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Nachstehend werden bevorzugte Ausbildungsformen eines Druckluft-Schlagbohrverfahrens und einer hierfür bestimm­ ten Vorrichtung nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Druckluft-Schlagbohr­ einrichtung nach der Erfindung in ihrer Arbeitsstellung ge­ zeigt. In dieser Figur sind Stützpfeiler auf der Bodenober­ schicht 10 des Meeresgrundes vorgesehen und eine Plattform ist auf den Stützpfeilern 12 errichtet. Um zu verhindern, daß die Bodenoberschicht 10 zerstört wird, ist ein Mantel­ rohr 62 in ein Gesteinsbett 11 nach unten eingetrieben. Auf der Plattform 14 ist eine Führung 18 aufgestellt, die in einer Grundmaschine 16 vorgesehen ist. Die Führung 18 ist über ein Seil 20 mit einer Drehantriebseinrichtung 22 und einer Dreh­ einrichtung 80 derart verbunden, daß sie in vertikaler Rich­ tung frei gleitend sind. An der Dreheinrichtung 80 ist ein Bohrrohr abgestützt, das eine Luftzufuhrleitung 24, eine Luft­ auslaßleitung 26 und eine Wasserauslaßleitung 28 derart auf­ weist, daß diese zusammen einteilig mit der Dreheinrichtung bewegt werden können. Am unteren Ende des Bohrrohres ist über ein Dichtungsteil mittels Schrauben oder ähnlicher Einrichtun­ gen eine Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 nach der Erfindung vorgesehen.

Der Aufbau der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 nach der Erfindung ist detailliert in den Fig. 2 bis 5 gezeigt. Fig. 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 2, und Fig. 5 ist eine Unteransicht längs der Linie V-V in Fig. 2. Die Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 weist eine Mehrzahl von Druckluftbohrhämmern, beispielsweise die Druckluftbohrhämmer 32, 34 auf und diese Druckluftbohrhämmer 32, 34 sind parallel zueinander mit Hilfe von oberen und un­ teren Gehäuseteilen 36 und 37 jeweils festgelegt. Das untere Ende des Druckluftbohrhammers 32 ist über ein Dichtungsteil 49 fest mit dem unteren Teil des Gehäuses 37 verbunden und der Druckluftbohrhammer 32 enthält eine Bohrkrone 40, die mittels einer Keilverbindung oder dergleichen derart ge­ tragen wird, daß sie um einen bestimmten Weg in axialer Richtung frei gleitend bewegbar ist. Von der Bohrkrone 40 nach oben ist ein Kolben 42 angeordnet, der durch Druck­ luft auf und ab bewegbar ist. Der Kolben 42 wird mit Hilfe der Druckluft auf und ab bewegt, die über die Zufuhrleitung 24, die im Bohrrohr 29 vorgesehen ist, einem Luftzufuhrkanal 25 zugeführt wird, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, um zu erreichen, daß der Kolben gegen die Bohrkrone 40 schlägt. Andererseits weist der Druckluftbohrhammer 34 an seinem un­ teren Endteil auch eine Krone 44 auf, die in ähnlicher Weise durch einen Kolben (nicht gezeigt) beaufschlagt wird. Die Krone 44 ist im Hauptkörper mit einem axialen Luftauslaß­ kanal 46 und einem radialen Luftauslaßkanal 48 versehen. Der Luftauslaßkanal 48 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er in Verbindung mit einem Luftauslaßkanal 50 steht, der im Mittelteil der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 vorge­ sehen ist. Der Luftauslaßkanal 50 steht auch in Verbindung mit einem Luftauslaßkanal (nicht gezeigt), der im anderen Druckluftbohrhammer 44 ausgebildet ist. Wie in Fig. 3 ge­ zeigt ist, ist der Luftauslaßkanal 50 ferner in Verbindung mit der Luftauslaßleitung 26 in dem Bohrrohr 29, so daß Luft auf den Untergrund ausgeleitet werden kann.

Andererseits ist die Wasserauslaßleitung 28 mit einem Wasser­ auslaßkanal 51 verbunden, der im Gehäuse 36 ausgebildet ist und dieser ist ausgehend von seiner Zwischenstellung in zwei Abschnitte unterteilt, die jeweils Wasserauslaßkanäle 52, 54 bilden. Die Wasserauslaßkanäle 52, 54 weisen jeweils Öffnun­ gen 52 A, 54 A auf, die, wie in Fig. 5 gezeigt ist, sich in der Nähe der Kronen 40, 44 befinden. Bei dieser Auslegung wer­ den der von den Kronen 40, 44 ausgetragene Sand und die Erde über die Wasserauslaßkanäle 52, 54 zu der Wasserauslaßleitung 28 mittels einer Saugpumpe 66 befördert, die auf dem Unter­ grund vorgesehen ist, so daß dieses Material auf dem Unter­ grund gesammelt werden kann.

Jede Krone 40, 44, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, hat eine etwa flügelähnliche Gestalt. Die Krone 40 ist mit einem vorspringenden Teil 40 A und die Krone 44 mit einem ausgenom­ menen Teil 44 A versehen, in die der vorspringende Teil 40 A einführbar ist. Daher werden die beiden Bohrkronen 40, 44 derart abgesenkt, daß sie in Eingriff miteinander sind und sich daher wechselseitig begrenzen. Selbst wenn daher die beiden Bohrkronen beim Bohren durch einen gebrochenen Ge­ steinsbereich oder einer unebenen Erdschicht verwendet wer­ den, besteht keine Möglichkeit, daß nur eine der Bohrkronen abgesenkt wird, und ein fehlerhaftes Bohren durchgeführt würde.

Ferner ist zwischen der Luftauslaßleitung 26 oder der Luft­ zufuhrleitung 24 und der Wasserauslaßleitung 28 ein Rück­ schlagventil 60 vorgesehen, das verwendet wird, um die Erde unter Verwendung eines Druckluftfördersystems auszutragen. Insbesondere beim Anwendungsfall nach Fig. 2, wenn der Druck in der Luftauslaßleitung 26 einen vorbestimmten Druck­ pegel erreicht oder diesen überschreitet, wird das Rück­ schlagventil 60 geöffnet, um einen Teil der Luft in der Luft­ auslaßleitung 26 in die Wasserauslaßleitung 28 einzuleiten, so daß Erde und Sand in die Wasserauslaßleitung eingesaugt werden können. Um hierbei den Luftauslaßdruck einzustellen, kann ein Ventil oder eine ähnliche Einrichtung in einer Aus­ laßleitung 74 vorgesehen sein.

Die Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30, die auf die zuvor beschriebene Weise ausgebildet und in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich zum Bohren in einem Mantelrohr 62. Die Wasser­ auslaßleitung 28 ist über eine Umkehrleitung 64 mit einer Saugpumpe 66 verbunden, so daß die angesaugte Luft und der angesaugte Sand von dem Wasser separiert werden und dann das umgewälzte Wasser wiederum in das Mantelrohr 62 über eine Wasserzufuhrleitung 68 eingeleitet wird. Die Luftzufuhr­ leitung 24 ist über eine Luftzufuhrleitung 70 mit einem Luftverdichter 72 verbunden, so daß Druckluft zugeführt werden kann. Auch die Luftauslaßleitung 26 ist mit einer Luftauslaßleitung 74 verbunden, so daß die zum Betreiben des Kolbens genutzte Luft aus der Luftauslaßleitung 74 ausgeleitet werden kann. Das vorstehend beschriebene Ver­ fahren zum Austragen der Erde ist ein Wasserumkehr (Um­ kehrzirkulations)-System, bei dem die Erde und der Sand zusammen mit dem Wasser aufgesaugt werden. Jedoch ist es möglich, ein übliches Zirkulationssystem zu verwenden, bei dem Wasser von einer Wasserauslaßleitung 28 dem Boden eines Grabens zugeführt wird und der ausgegrabene Schlamm über einen Raum zwischen der Wand des Grabens und dem Bohrrohr ausgetragen wird. Auch wenn in dem Graben kein Wasser vor­ handen ist, kann eine weitere Austragmethode zur Anwendung kommen, bei der Erde und Sand mit Hilfe von Luft ausgetra­ gen werden, die mittels eines Gebläses oder eines Kompres­ sors zugeführt wird.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildeten Druckluft-Schlagbohrvor­ richtung beschrieben. Zuerst wird Luft von der Luftzufuhr­ leitung 24 dem Luftzufuhrkanal 25 zugeführt, um den Kolben 42 auf und ab zu bewegen, der seinerseits gegen die Bohr­ kronen 40, 44 zum Bohren schlägt. Die Druckluft, die zum Betreiben des Kolbens 42 verwendet wurde, wird über die Luftauslaßkanäle 46, 48 zu der Luftauslaßleitung 50 gelei­ tet und diese Abluft wird dann über die Luftauslaßleitung 26 auf den Untergrund ausgegeben. Die abgetragene Erde und der Sand werden in die Wasserauslaßkanäle 52, 54 über die entsprechenden Öffnungen 52 A, 54 A eingesaugt und gehen dann durch die Wasserauslaßleitung 28, um auf dem Untergrund ge­ sammelt zu werden.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus einer weiteren Ausbildungsform der Druckluft- Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung. Fig. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 6. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind gleiche oder ähnliche Teile wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen versehen und daher kann eine Beschreibung derselben entfallen. Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 zwei Druckluftbohrhämmer 32, 34 vorgesehen sind, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ein einziger Druckluftbohrhammer 60 vorhanden. Die­ ser Druckluftbohrhammer 60 sowie die Druckluft, die von der Luftzufuhrleitung 24 zugeführt wird, bewegt einen Kol­ ben 62 auf und ab, um gegen eine Bohrkrone 63 zu schlagen und die Druckluft geht nach der Verwendung zum Betreiben des Kolbens über die Luftauslaßkanäle 64, 66, 68, 50 zu einer Luftauslaßleitung 26 und wird dann auf den Unter­ grund abgegeben. Auch die Öffnungen 52 A, 54 A der Wasser­ auslaßkanäle 52, 54 befinden sich jeweils in ausgenommenen Abschnitten 63 A, 63 A, die in der Bohrkrone 63 ausgebildet sind, um mit Hilfe der Bohrkrone 63 abgetragene Erde und Sand auszutragen.

Da, wie vorstehend erläutert worden ist, bei dem erfindungs­ gemäßen Druckluft-Schlagbohrverfahren und der hierfür be­ stimmten Vorrichtung ein Wasserauslaßkanal in dem Druck­ luftbohrhammer oder den Druckluftbohrhämmern vorgesehen ist, kann ein Bohrvorgang mit einem großen Durchmesser ef­ fizient mit Hilfe des Umkehrzirkulationssystems ausgeführt werden. Infolge der Tatsache, daß die Druckluft, die be­ reits zum Auf- und Abbewegen der Bohrkrone oder der Bohr­ kronen genutzt worden ist, über die Luftauslaßkanäle in dem Gehäuse gesammelt wird, kann selbst bei einer Bohrung unter Wasser in großen Tiefen effizient eine Bohrung ausgeführt werden, ohne daß die Stoßleistungsfähigkeit des Druckluft­ bohrhammers oder der Druckluftbohrhämmer beeinträchtigt wird. Auch ist das Bohren unabhängig von der Wassersäule an dem zu bohrenden Teil.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer Druckluft-Schlagbohrvorrich­ tung nach der Erfindung gezeigt. In Fig. 8 legt ein Ge­ häuse 110 wenigstens zwei Druckluftbohrhämmer 120, 130 an beiden Seiten eines Wasserauslaßkanals 112 fest. Der Druckluftbohrhammer 120 weist einen Hohlkolben 121 und eine Bohrkrone 122 auf und ist mit Kanälen 123 a bis 123 g versehen. Ferner sind ein Kolbenhohlteil 121 a, eine Luft­ auslaßöffnung 124, eine erste Druckkammer 125 und eine zwei­ te Druckkammer 126 vorgesehen. Der Druckluftbohrhammer 120 trägt ferner eine Bohrkrone 122 mit Hilfe einer Keilverbin­ dung oder dergleichen auf eine solche Weise, daß die Bohr­ krone 122 um einen vorbestimmten Weg in axialer Richtung frei gleitend bewegbar ist. Zwischen den Außenumfangstei­ len des Druckluftbohrhammers 120 und der Bohrkrone 122 ist ein Dichtungsteil 127 vorgesehen, um zu verhindern, daß Druckluft austritt, oder um zu verhindern, daß Wasser im Graben eindringt. Auch steht der vorstehend genannte Kanal 123 a in Verbindung mit einem Luftzufuhrkanal 114 b des Ge­ häuses 110 und die Luftauslaßöffnung 124 steht in Verbin­ dung mit einem Luftauslaßkanal 116 a.

Die Bohrkronen 122 und 132 in den Druckluftbohrhämmern 120 und 130 sind jeweils mit Ausnehmungen 122 a und 132 a ver­ sehen. Auch ist ein frei gleitend bewegbares Hohlteil 118 in der Öffnung im unteren Ende des Wasserauslaßkanals 112 vorgesehen. Das Hohlteil 118 ist an seinem äußeren Umfang mit einem Vorsprung 118 a versehen, der in die Ausnehmungen 122 a, 132 a jeweils paßt, die in den Bohrkronen 122, 132 ausgebildet sind. Die Bohrkrone 122 ist auch mit einem Kern­ schneider 122 b versehen, der in Richtung des Mittelteils der Öffnung des Wasserauslaßkanals 112 vorsteht, um Teile abwärts von der Öffnung wegzubohren.

Bei einer derart ausgebildeten Naßbohr-Druckluft-Schlag­ bohrvorrichtung wird zuerst die Druckluft, die von der Zufuhrleitung 24 dem Bohrrohr 29 zugeführt wird, über die Luftzufuhrkanäle 114 a, 114 b und die Kanäle 123 a, 123 b, 123 c, 123 d, 123 e der ersten Druckkammer 125 zugeleitet. Wenn der Druck in der ersten Druckkammer 25 einen hohen Pegelstand erreicht, dann bewegt der Hochdruck den Kolben 121 nach oben.

Wenn der Kolben 121 durch den Druck der ersten Druckkammer 125 und die nach oben gerichtete Trägheitskraft des Kolbens 121 weiter nach oben bewegt wird, wird die Verbindung zwischen den Kanälen 123 d und 123 e durch den unteren Teil des Kol­ bens 121 unterbrochen, so daß keine Druckluft der ersten Druckkammer 125 zugeführt werden kann, währenddem die Tren­ nung zwischen den Kanälen 123 f und 123 g durch den oberen Teil des Kolbens 121 bei der nach oben gerichteten Bewe­ gung des Kolbens 121 aufgehoben wird, um eine leitende Ver­ bindung dazwischen herzustellen, so daß Druckluft nun der zweiten Druckkammer 126 über den Ringspalt 123 c und die Ka­ näle 123 f, 123 g zugeführt wird. Nunmehr wird auch die erste Druckkammer 125 in Verbindung mit dem Hohlteil 121 a des Kol­ bens 121 gebracht und somit kann Luft (Abluft) in der ersten Druckkammer 125, die zum Betreiben des Kolbens 121 verwen­ det worden ist, in die Auslaßleitung 26 über den Kolbenhohl­ teil 121 a, die Luftauslaßöffnung 124 und die Luftauslaßka­ näle 116 a, 116 b ausgegeben werden.

Wenn der obere Teil des Hohlkolbenteils 121 a in Eingriff mit dem Rohrkörper 124 A der Auslaßöffnung 124 ist, dann wird der Luftauslaßkanal der zweiten Druckkammer 126 abge­ sperrt und somit steigt der Druck in der zweiten Druckkammer durch die zugeführte Druckluft an. Wenn der Druck in der zwei­ ten Druckkkammer größer als die Steigkraft des Kolbens 121 wird, dann bewegt sich der Kolben 121 nach unten zurück.

Wenn der Kolben 121 durch den Druck der zweiten Druckkam­ mer 126 und die nach unten wirkende Trägheitskraft des Kol­ bens 121 weiter nach unten bewegt wird, wird die Verbindung zwischen den Kanälen 123 f und 123 g durch den oberen Teil des Kolbens 121 unterbrochen, um die Druckluftzufuhr zu der zweiten Druckkammer 126 zu stoppen, während die Kanäle 123 d und 123 e, die voneinander durch den unteren Teil des Kolbens 121 getrennt worden sind, nunmehr in Verbindung miteinander kommen können, so daß Druckluft nunmehr der ersten Druckkam­ mer 125 zugeleitet werden kann. Auch die zweite Druckkammer 126 wird nunmehr in Verbindung mit der Luftauslaßöffnung 124 gebracht, so daß Abluft in der zweiten Druckkammer 126, die bereits zum Betreiben des Kolbens genutzt worden ist, zu der Luftauslaßleitung 26 über die Luftauslaßöffnung 124 und die Luftauslaßkanäle 116 a, 116 b abgeleitet werden kann.

Auf diese Weise werden das Zuführen und Ableiten der Druck­ luft in und aus den beiden Druckkammern 125 und 126 sukzes­ siv wiederholt und der Kolben 121 bewegt sich daher sukzes­ siv nach oben und unten, um hierdurch gegen die Bohrkrone 122 sukzessiv zu schlagen. Auch infolge der Tatsache, daß die Dichtung 127 im Eingriffsteil des Druckluftbohrhammers 120 in der Bohrkrone 122 angeordnet ist, wird das Wasser im Graben am Eindringen dorthin gehindert, woraus resultiert, daß das Arbeiten des Druckluftbohrhammers 120 nicht beein­ trächtigt wird und auch die Stoßkraft des Luftbohrhammers nicht vermindert wird. Da ferner die Druckluft auf die Bohr­ kronenachsenseite auf der Rückseite der Dichtung 127 ein­ wirkt, um hierdurch die Druckdifferenz im Bezug zu dem Wasser­ säulendruck zu reduzieren, läßt sich die Lebensdauer der Dichtung 127 selbst dann verlängern, wenn die Anordnung unter Wasser mit einer großen Tiefe verwendet wird. Obgleich ein Druckluftbohrhammer 130 sich geringfügig von dem Druckluft­ bohrhammer 120 in der Gestalt unterscheidet, sind die rest­ lichen Bauteile sowie die Arbeitsweise des Druckluftbohrham­ mers 130 identisch mit jenen des Druckluftbohrhammers 120. Daher kann die entsprechende Beschreibung entfallen. Ob­ gleich in Fig. 8 der Mittelteil der Bohrkrone mit einer Öffnung versehen ist, die mittig verläuft und sich bis zu einer Zwischenstelle erstreckt, kann nach der Erfindung die Bohrkrone auch ohne eine Öffnung auskommen, da die Ab­ luft nicht von der Bohrkrone abgegeben wird.

Wenn die Bohrkronen 122, 132 der Druckluftbohrhämmer 120, 130 mit einer Stoßkraft beaufschlagt werden, sind die zu­ geordneten Bohrkronen hinsichtlich ihrer axialen Bewegung begrenzt und sie bewegen sich im wesentlichen ähnlich zu­ einander, da die ausgenommenen Teile 122 a, 132 a in diesen Bohrkronen jeweils in Eingriff mit den Vorsprüngen 118 a des Hohlteils 118 sind.

Der von den Bohrkronen 122, 132 ausgegrabene Sand und die hierdurch abgetragene Erde werden zusammen mit dem Wasser mit Hilfe einer Saugpumpe oder einer ähnlichen Einrichtung über das Hohlteil 118 und den Wasserauslaßkanal 112 ange­ saugt, gehen durch die Wasserauslaßleitung 128 und werden schließlich auf dem Boden gesammelt. Bei der darge­ stellten Ausführungsform wird ein sogenanntes Umkehrzirku­ lationsverfahren zum Austragen der abgetragenen Substanzen verdeutlicht. Nach der Erfindung jedoch kann auch ein übli­ ches Zirkulationsverfahren verwendet werden, bei dem Wasser über den Wasserauslaßkanal 112 vom Untergrund zum Boden des Grabens unter Verwendung einer Pumpe zugeführt wird, um die abgetragenen Substanzen zum Wegtransportieren hochzudrücken.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer vierten Ausführungsform einer naß arbeitenden Druckluft- Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung, bei der ein ein­ ziger Druckluft-Bohrhammer vorgesehen ist. Fig. 10 ist eine Schnittansicht längs der Linie X-X in Fig. 9.

In Fig. 9 enthält ein Gehäuse 150 einen Wasserauslaßkanal 152 in seinem Mittelteil sowie Luftzufuhrkanäle 154 a, 154 b zum Zuführen von Druckluft zu einem Druckluft-Bohrhammer 160 und Luftauslaßkanäle 156 a, 156 b, die zum Abführen der Abluft von dem Druckluft-Bohrhammer 160 dienen. Dieses Ge­ häuse 150 befindet sich wie das Gehäuse 110 nach Fig. 8 in dem unteren Ende des Bohrrohrs 29 und es ist ebenfalls auch so beschaffen, daß es den Druckluft-Bohrhammer 160 trägt.

Der Druckluft-Bohrhammer 160 enthält nicht nur einen Hohl­ kolben 161 und eine hohle Krone 162, sondern auch Kanäle 163 a bis 163 g, den Hohlteil 161 a des Kolbens 161, eine Luftauslaßöffnung 164, einen rohrförmigen Körper 164 a in der Luftauslaßöffnung, eine erste Druckkammer 165 und eine zweite Druckkammer 166. Der Druckluft-Bohrhammer 160 trägt die Bohrkrone 162 mit Hilfe einer Keilverbindung oder der­ gleichen in einer solchen Weise, daß die Bohrkrone sich um einen vorbestimmten Weg in axialer Richtung gleitend bewe­ gen kann. Ein Sitzteil 167 ist zwischen den Außenumfangs­ teilen des Druckluftbohrhammers 160 der Bohrkrone 162 vor­ gesehen.

Der Wasserauslaßkanal 152, die Luftzuführkanäle 154 a, 154 b und die Luftauslaßkanäle 156 a, 156 b in dem Gehäuse 150 so­ wie die Kanäle 163 a bis 163 g, die erste Druckkammer 165 und die zweite Druckkammer 166 in dem Druckluftbohrhammer 160 sind äquivalent zu dem Wasserauslaßkanal 112, den Luftzu­ fuhrkanälen 114 a, 114 b und den Luftauslaßkanälen 116 a, 116 b im Gehäuse 110 sowie den Kanälen 123 a bis 123 g, der ersten Druckkammer 125 und der zweiten Druckkammer 126 in dem Druck­ luft-Bohrhammer 120 nach Fig. 8 jeweils ausgebildet und daher kann eine detaillierte Beschreibung derselben entfal­ len.

Die in Fig. 9 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig. 8 dadurch, daß ein Ring­ spalt 168 durch den Hohlkolbenteil 161 a, den rohrförmigen Körper 164 a der Luftauslaßöffnung 164 und dem Wasseraus­ laßkanal 152 gebildet wird und daß die Luftauslaßöffnung 164 jeweils Kanäle für die Abluft bilden, und daß das Dichtungsteil 170 zwischen der Bohrkrone 162 und dem Was­ serauslaßkanal 152 vorgesehen ist, da der Wasserauslaß­ kanal 152 derart ausgebildet ist, daß er sich durch den Mittelteil des Druckluft-Bohrhammers 160 erstreckt. Auch ist die Bohrkrone 162 eine einteilige Bohrkrone, die, wie in Fig. 10 gezeigt ist, vier Schneidrandabschnitte 162 a bis 162 d enthält und zwischen den vier Schneidrandabschnit­ ten ist der Schneidrandabschnitt 162 a derart beschaffen, daß er in Richtung zur Mitte der Öffnung des Wasserauslaß­ kanals 152 vorsteht, um einen Vorsprung zu bilden, mittels dem ein Teil der Erde unterhalb der Öffnung weggebohrt wer­ den kann.

Da, wie zuvor angegeben worden ist, bei der Naßbohr-Druck­ luft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung die Luftaus­ laßeinrichtung im oberen Teil derselben vorgesehen ist und keine Luftauslaßeinrichtungen auf den Seitenflächen des Bohr­ kronenschaftes ausgebildet sind, hat die vorliegende Vor­ richtung einen einfachen Aufbau und sie hat eine ausreichende Steifigkeit selbst dann, wenn der Durchmesser des abzudich­ tenden Bohrkronenteils auf ein relativ kleines Maß reduziert wird. Als Folge hiervon kann der Rückdruck, der infolge des Wassersäulendruckes auf die Bohrkrone einwirkt, vermindert werden, so daß der Energieverlust minimalisiert wird. Auch wird die Druckdifferenz im Dichtungsteil herabgesetzt, so daß das Dichtungsvermögen (die Dichtungswirkung) der Vorrich­ tung verbessert wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform einer Druckluft-Schlagbohr­ vorrichtung nach der Erfindung gezeigt, bei der drei Druck­ luft-Bohrhämmer und jeweils drei Bohrkronen entsprechend den Druckluftbohrhämmern vorgesehen sind. Fig. 12 ist eine Unteransicht der vierten Ausführungsform der Bohrvorrich­ tung nach der Erfindung, die in Fig. 11 gezeigt ist.

In Fig. 11 weist ein Gehäuse 210 im Mittelteil einen Was­ serauslaßkanal 212 auf, der in Verbindung mit einer Wasser­ auslaßleitung 28 eines Bohrrohrs 29 steht, und es legt auch die drei Druckluftbohrhämmer 214, 216, 218 (Fig. 12) um den Wasserauslaßkanal 212 fest. Der untere Endteil des Druck­ luftbohrhammers 214 mit einem Dichtungselement 220 ist fest an dem unteren Teil des Gehäuses 210 angebracht und trägt eine Bohrkrone 222 über eine Keilverbindung oder eine ähn­ liche Einrichtung auf eine solche Weise, daß die Bohrkrone sich um einen vorbestimmten Weg in axialer Richtung frei gleitend bewegen kann. Oberhalb der Bohrkrone 222 befindet sich ein Kolben 228, der mit Hilfe der Druckluft auf und ab bewegt werden kann. Es sollte noch erwähnt werden, ob­ gleich dies nicht gezeigt ist, daß die beiden weiteren Druck­ luft-Bohrhämmer 216, 218 im Aufbau ähnlich wie der Druck­ luftbohrhammer 214 beschaffen sind.

Auch ist das Gehäuse 210 mit nur einem Luftzufuhrkanal ver­ sehen, der in Verbindung mit der Luftzufuhrleitung 24 des Bohrrohres 29 steht, um Druckluft von der Luftzufuhrleitung 24 den zugeordneten Druckluftbohrhämmern zuzuführen. Auch ist ein Luftauslaßkanal zum Abgeben der bereits zum Betrei­ ben der Kolben der zugeordneten Druckluftbohrhämmer genutz­ ten Abluft vorgesehen, der über die Kanäle 232, 234 in der Bohrkrone, die Ringspalte 235, 237, die parallel zueinander im Gehäuse 210 ausgebildet sind, drei Luftauslaßkanäle 236, 238, 240 (Fig. 12) und einen oberen Ringspalt 239 zu der Luftauslaßleitung 26 des Bohrrohres führt.

Die Bohrkronen 222, 224, 226 sind in den Seitenflächen mit ausgenommenen Teilen 222 A, 224 A, 226 A jeweils versehen, ein ringförmiges Zwischenteil 242 ist lose in die ausge­ nommenen Teile 222 A, 224 A, 226 A eingesetzt und der untere Teil des Wasserauslaßkanals 212 erstreckt sich zu dem Zwischenteil 242 nach unten. Das Zwischenteil 242 kann frei in axialer Richtung zu dem Wasserauslaßkanal 212 gleiten und es wirkt mit den entsprechenden Bohrkronen 222, 224, 226 derart zusammen, daß sie wechselseitig hinsichtlich ihres Bewegungsweges in axialer Richtung begrenzt sind. Die Bohrkrone 222 erstreckt sich auch zu der Mitte des Wasserauslaßkanals 212 jedoch unterhalb der Saugöffnung 244 des Wasserauslaßkanals 212 und ist mit einem Kern­ schneider 222 B versehen, um einen Teil der Erde wegzuboh­ ren, der unterhalb der Saugöffnung 244 liegt.

Bei der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung mit dem vorstehend genannten Aufbau wird zuerst die Druckluft, die von der Luftzuführrohrleitung 24 zugeleitet wird, über den Luft­ zufuhrkanal 230 den jeweiligen Druckluftbohrhämmern 214, 216, 218 zugeführt, um die Kolben der zugeordneten Druck­ luftbohrhämmern nach oben und unten zu bewegen, wodurch bewirkt wird, daß die Kolben gegen die zugeordneten Bohr­ kronen 222, 224, 226 zur Ausführung eines Bohrvorgangs schlagen. Während des Bohrvorgangs arbeitet der Kernschnei­ der 222 B der Bohrkrone 222 mit der Bohrkrone 222 zusammen, um den Teil der Erde wegzubohren, der unterhalb der Saug­ öffnung 244 des Wasserauslaßkanals 212 liegt. Hierdurch wird die Möglichkeit ausgeschaltet, daß irgendwelche un­ zerkleinerten Teile im Mittelteil des unterhalb der Saug­ öffnung 244 liegenden Erdreichs zurückbleiben. Da auch die ausgenommenen Teile 222 A, 224 A, 226 A in den Bohrkronen 222, 224, 226 jeweils lose mit dem Vorsprung 242 A zusammenarbei­ ten, sind die Bohrkronen wechselseitig zueinander hinsicht­ lich der Axialbewegung begrenzt und daher sind ihre Bewe­ gungen im wesentlichen ähnlich zueinander. Ferner werden die abgetragene Erde und der abgetragene Sand über den Wasserauslaßkanal 212 zusammen mit dem Wasser mit Hilfe einer Saugpumpe in einer ähnlichen Einrichtung angesaugt, gehen dann durch die Wasserauslaßleitung 28 und werden schließlich auf dem Untergrund gesammelt. Da in diesem Fall die Saugöffnung 244 am unteren Ende des Wasseraus­ laßkanals 212 sich zu dem Zwischenteil 242 nach unten er­ streckt, ist die Saugkraft der Saugöffnung so groß, daß selbst große Steine oder dergleichen eingesaugt werden können.

Zusätzlich wird die Druckluft, die bereits zum Betreiben der Kolben genutzt worden ist, über die Kanäle 232, 234 in den Bohrkronen, die Ringspalte 235, 237, die parallel in dem Gehäuse 210 vorgesehen sind, die drei Luftauslaß­ kanäle 236, 238, 240 und den oberen Ringspalt 239 in der Luftauslaßleitung 26 gesammelt und schließlich wird sie auf dem Untergrund abgegeben.

Bei der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfindung, die in Fig. 12 gezeigt und zuvor beschrieben worden ist, ist ein Wasserauslaßkanal in der Druckluft-Schlagbohrvor­ richtung vorgesehen, ein Teil jedes Druckluftbohrhammers ist derart ausgebildet, daß er sich zur Mitte des Wasser­ auslaßkanals erstreckt, der unterhalb der Saugöffnung des Wasserauslaßkanals liegt und die unterhalb des Wasseraus­ laßkanals liegende Erde sowie der unterhalb davon liegende Sand kann durch den Kernschneider der Bohrkrone abgetragen werden, so daß selbst dann, wenn der Wasserauslaßkanal im Mittelteil des Gehäuses ausgebildet ist, um die die Druck­ luftbohrhämmer befestigt sind, keine Möglichkeit besteht, daß unzerkleinerte Teile unterhalb des Wasserauslaßkanals zurückbleiben. Daher besteht auch nicht die Gefahr, daß der Wasserauslaßkanal durch Konglomerate verstopft werden kann, wodurch erreicht wird, daß Erde auf effiziente Weise aus­ getragen und abgegraben werden kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 ist eine weitere Ausbildungs­ form der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach der Erfin­ dung in einer Arbeitsstellung gezeigt. Wie in Fig. 13 ge­ zeigt ist, sind der Luftverdichter 70, die Versorgungslei­ tung 72, die Dreheinrichtung 80, die Saugpumpe 78 und die Umkehrleitung 76, die auf dem Untergrund vorgesehen ist, in ähnlicher Weise wie die jeweiligen Teile in Fig. 1 aus­ gelegt. Das Bohrrohr 29, das in Fig. 13 gezeigt ist, ist über eine Mitnehmerstange 180 mit der Dreheinrichtung 80 verbunden. Die Mitnehmerstange 180 hat einen viereckigen Querschnitt und darin ist auch ein Luftzufuhrkanal, ein Luftauslaßkanal und ein Wasserauslaßkanal vorgesehen (ob­ gleich diese in der Zeichnung nicht gezeigt sind). Die Mit­ nehmerstange 180 kann durch einen Drehtisch 182 auf dem Untergrund drehangetrieben werden. Durch die Drehantriebs­ kraft der Stange wird bewirkt, daß die Druckluft-Schlag­ bohrvorrichtung 30 durch das Bohrrohr 29 gedreht wird. Auch ist die Dreheinrichtung 80 über ein Seil 7 mit Hilfe eines Krans hängend angeordnet.

Bei dieser Arbeitsstellung der Vorrichtung kann wie bei der Vorrichtung in ihrer Arbeitsstellung, die in Fig. 1 gezeigt ist, die Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 in entsprechender Weise angebracht werden und Erde und Sand können effizient abgetragen werden.

In Fig. 14 ist eine Längsschnittansicht des Bohrrohres 29 gezeigt, das bei dem Druckluft-Schlagbohrverfahren und der hierfür bestimmten Vorrichtung nach der Erfindung ver­ wendet werden kann. Das Bohrrohr 29 der in Fig. 14 gezeig­ ten Druckluft-Schlagbohrvorrichtung weist ein Wasserauslaß­ rohr 28 mit einer bestimmten Festigkeit, ein Luftzufuhrrohr 24, das dieselbe Länge wie das Wasserauslaßrohr 28 hat, und ein Luftauslaßrohr 26 auf, das einen größeren Durchmesser als das Luftzufuhrrohr 24 und dieselbe Länge wie das Wasser­ auslaßrohr 28 hat. Die vorstehend genannten Rohre sind mit Hilfe von oberen und unteren Flanschen 282 A und 282 B, die jeweils an den unteren und oberen Endabschnitten des Bohrrohres 29 vorgesehen sind, miteinander verbunden. Auch sind in dem Bohrrohr 29 Dichtungsteile 84 jeweils im oberen Flansch 282 A vorgesehen. Ferner weisen in dem Bohrrohr 29 das Luftzufuhrrohr 24 und das Luftauslaßrohr 26 jeweils obere und untere Endabschnitte 24 A, 26 A auf, die von dem oberen Endabschnitt 28 A des Wasserauslaßrohres 28 nach oben vorstehen und die auch mit dem unteren Flansch eines oberen Bohrrohres (nicht gezeigt) über den Flansch 282 A verbunden sind. Andererseits sind im unteren Flansch 282 B, der den zugeordneten unteren Endabschnitten des Luft­ zufuhrrohres 24 und des Luftauslaßrohres 26 entspricht, Eingriffsteile 24 B und 26 B vorgesehen, in die die zuvor eingegebenen vorspringenden oberen Endteile 24 A und 26 A des Luftzufuhrrohres 24 und des Auslaßrohres 26 des Bohr­ rohres 29 entsprechend passen.

Da somit bei dem Bohrrohr 29, das bei der in Fig. 14 gezeigten Druckluft-Schlagbohrvorrichtung zur Anwendung kommt, die oberen Endabschnitte 24 A, 26 A des Luftzufuhr­ rohres 24 und des Luftauslaßrohres 26 nach oben von dem oberen Endabschnitt 28 A des Wasserauslaßrohres 28 vor­ stehen, wenn das Bohrrohr 29 gelöst ist, besteht keine Möglichkeit, daß Schlammwasser über den Rand des Wasser­ auslaßrohres 28 gehen und in das Luftzufuhrrohr 24 und das Luftauslaßrohr 26 gelangen kann. Da auch bei dem vorliegen­ den Bohrrohr das Luftauslaßrohr 26 im Durchmesser größer als das Luftzufuhrrohr 24 ist, kann die Druckluft leicht ausgegeben werden, was zu einer verbesserten Bohrleistung bei der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 führt.

Fig. 15 ist eine Schnittansicht der Dreheinrichtung 80, wobei der Befestigungsabschnitt zwischen der Drehantriebs­ einrichtung 22 und dem Bohrrohr 29 verdeutlicht ist. Die Dreheinrichtung 80 weist einen Drehkörper 82, der auf einem Antriebsrohr 23 der Drehantriebseinrichtung 22 an­ gebracht ist, und einen Tragkörper 84 auf, der fest mit der Drehantriebseinrichtung 22 verbunden ist, um die äußere Umfangsfläche des Drehkörpers 82 derart zu stützen, daß sich der Drehkörper 82 frei drehen kann. Das Bohrrohr 29 ist über ein Dichtungsteil 284 mit dem unteren Ende des Drehkörpers 82 verbunden. Dank dieser Konstruktion kann sich das Bohrrohr 29 durch den Drehkörper 82 drehen, der durch ein Antriebsrohr 23 angetrieben wird.

Der Drehkörper 82 ist in seinem Mittelteil mit einem Was­ serauslaßkanal 88 ausgebildet, der sich durch diesen er­ streckt, das untere Ende des Wasserauslaßkanals 88 ist mit der Wasserauslaßleitung 28 verbunden und das obere Ende des Wasserauslaßkanals 88 ist über das Antriebsrohr 23 und, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die Umkehrleitung 64 mit einer Saugpumpe 66 verbunden. Auch ist zwischen der Drehantriebseinrichtung 22 und der Umkehrleitung 64 ein Drehmechanismus für das Wasserableiten (nicht gezeigt) vor­ gesehen. Der Drehkörper 82 ist auch mit einem Luftzufuhr­ kanal 90 versehen, der außerhalb des Wasserauslaßkanals 88 angeordnet ist. Dieser Luftzufuhrkanal 90 ist mit der Luft­ zufuhrleitung 24 des Bohrrohres 29 verbunden. In einem Teil der äußeren Umfangsfläche des Drehkörpers 82 ist eine Luftzufuhröffnung 102 des Luftzufuhrkanals 90 ausgebildet. Auch ist außerhalb des Luftzufuhrkanals 90 des Drehkörpers 82 ein Luftauslaßkanal 94 vorgesehen, der seinerseits mit dem Luftauslaßrohr 26 des Bohrrohres 29 verbunden ist. In einem Teil der äußeren Umfangsfläche des Drehkörpers 82 ist eine Luftauslaßöffnung 104 für den Luftauslaßkanal 94 vorgesehen. Ein Dichtungsteil 101 mit einer Drehgleitfläche zwischen dem Drehkörper 82 und dem Tragkörper 84 ist vor­ gesehen, um die beiden Körper luftdicht abzuschließen. Die Luftzufuhröffnung 102 ist über eine Luftversorgungsleitung 70, die in Fig. 1 gezeigt ist, mit dem Luftverdichter 72 verbunden, der Druckluft liefert. Die Luftauslaßöffnung 104 ist mit der Luftauslaßleitung 74, die in Fig. 1 ge­ zeigt ist, verbunden, von der aus die Luft, die zum Be­ treiben des Kolbens der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung 30 verwendet worden ist, abgegeben werden kann.

Claims (15)

1. Druckluft-Schlagbohrverfahren, bei dem eine Druckluft- Schlagbohrvorrichtung mittels Druckluft betrieben wird, die vom Untergrund über eine Luftzufuhrleitung einem Bohrrohr zugeführt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß die Luft, die zum Betreiben der Druckluft- Schlagbohrvorrichtung genutzt worden ist, zu dem Unter­ grund über eine Luftauslaßleitung des Bohrrohres ausge­ geben wird, das mit einem Luftauslaßkanal in Verbindung steht, der in der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung aus­ gebildet ist, und daß die mittels der Druckluft-Schlag­ bohrvorrichtung ausgebrochenen Substanzen in eine Wasser­ auslaßleitung des Bohrrohres eingesaugt und über diese während des Durchbohrens der Erde ausgetragen werden.

2. Druckluft-Schlagbohrverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgebrochenen Substanzen von einer Saugöffnung eingesaugt werden, die in der Wasserauslaßleitung ausgebildet ist, die sich im Mittelteil der Druckluft-Schlagbohrvorrichtung befindet, um dann auf den Untergrund ausgetragen zu werden.

3. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung, gekennzeich­ net durch:
eine Mehrzahl von Druckluftbohrhämmern (32, 34; 60; 120, 130; 160; 214, 216, 218), die parallel zueinander mit einem Gehäuse (36, 37; 110; 210) verbunden sind und die als Ganzes drehbar und absenkbar sind, und die jeweils eine Bohrkrone (40, 44; 122, 132; 162; 222) haben, die von einem Kolben (42; 121; 161) beaufschlagt wird, der mittels Druckluft auf und ab bewegbar ist, die alternie­ rend oberen und unteren Druckkammern (125, 126; 165, 166) zugeführt wird,
einen Luftzufuhrkanal (25; 114 a, 114 b; 154 a, 154 b; 230) zum Zuführen von Druckluft zu den Druckluftbohrhämmern, um den Kolben auf und ab zu bewegen,
einen Luftauslaßkanal (48; 116 a, 116 b; 156 a, 156 b; 232, 234), der mit dem Luftzufuhrkanal in Verbindung steht, um die Luft auf den Untergrund auszugeben, die bereits zum Betreiben des Kolbens (42, 121, 161) benutzt wurde, und
einen Wasserauslaßkanal (52, 54; 112, 152, 212), der eine Öffnung (52 A, 54 A; 244) in der Nähe der Bohrkronen hat, um durch die Bohrkronen ausgegrabene Erde und Sand zu sammeln.

4. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft, die zum Betreiben des Kolbens (42, 121; 161) genutzt wurde, von einer Öffnung, die in der Mitte der Bohrkrone (40, 44; 122, 132; 162; 222) ausgebildet ist, über eine Öffnung ge­ sammelt wird, die seitlich in Radialrichtung der Bohr­ krone ausgebildet ist und daß diese Luft dann in den Luft­ auslaßkanal (48; 116 a, 116 b; 156 a, 156 b; 232, 234) ge­ langt.

5. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (121) hohl ausgebildet ist und daß der Druckluftbohrhammer (120, 130) mit einer Luftauslaßöffnung (124) versehen ist, die oberhalb des Kolbens (121) angeordnet ist und in Verbin­ dung mit dem hohlen Teil (121 a) des Kolbens (121) bring­ bar ist, wobei die bereits zum Betreiben des Kolbens (121) genutzte Druckluft direkt von der Luftauslaßöffnung (124) oder über den hohlen Teil (121 a) des Kolbens (121) in dem Luftauslaßkanal (156 a, 156 b) sammelbar ist.

6. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bohrkrone (40, 44; 122, 132; 162; 222) mit einem Vorsprung (40 A; 118 a; 242) und eine andere Bohrkrone mit einem ausgenommenen Ab­ schnitt (44 A; 63 A, 63 A; 122 a, 132 a; 222 A, 224 A, 226 A) versehen ist, in den der Vorsprung eingreifen kann, wobei die Bohrkronen gleichzeitig miteinander senkbar sind.

7. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Luftauslaßkanals (48; 116 a, 116 b; 156 a, 156 b; 232, 234) derart ausgebildet ist, daß es in axialer Richtung frei bewegbar ist, und daß die Bohrkronen (40, 44, 122, 132; 162; 222) mit dem unteren Ende des Luftauslaßkanals in Eingriff bringbar sind, um sich gleichzeitig miteinander auf und ab zu bewegen.

8. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (244) des Wasserauslaßkanals sich in den Bohrmittelteilen einer Mehrzahl von Bohrkronen (222) befindet.

9. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil eines Schnei­ ders der Bohrkrone (40, 44; 122, 132; 162; 222) derart ausgebildet ist, daß er sich zu einer Stelle nach oben erstreckt, die unterhalb von der Saugöffnung (52 A, 54 A) und etwa mittig zu dieser liegt.

10. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Bohr­ kronen (222) in Eingriff mit einem ringförmigen Begren­ zungselement (242) sind, das im äußeren Umfang des Wasser­ auslaßkanals (212) und in der Nähe der Saugöffnung (244) derart angeordnet ist, daß sie gleichzeitig miteinander auf und ab bewegbar sind.

11. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung, gekenn­ zeichnet durch:
einen drehbaren und absenkbaren Druckluftbohrhammer (32, 34; 60; 120, 130; 160; 214, 216, 218), der eine Bohr­ krone (40, 44; 122, 132; 162; 222) hat, die durch einen Kolben (42; 121; 161) beaufschlagbar ist, der durch Druckluft auf und ab bewegbar ist, die alternierend einer oberen und unteren Druckkammer (125, 126; 165, 166) zuführ­ bar ist,
einen Luftzufuhrkanal (25; 114 a, 114 b; 154 a, 154 b; 230) zum Zuführen von Druckluft zu dem Druckluftbohrhammer, um den Kolben (42; 121; 161) auf und ab zu bewegen,
einen Luftauslaßkanal (48; 116 a, 116 b; 156 a, 156 b; 232, 234), der mit dem Luftzufuhrkanal in Verbindung steht, um die Luft auf den Untergrund auszugeben, die zum Be­ treiben des Kolbens (42; 121; 161) genutzt worden ist, und
einen Wasserauslaßkanal (52, 54; 112, 152; 212), der eine Öffnung (52 A, 54 A; 244) in der Nähe der Bohrkrone hat, um die mit Hilfe der Bohrkrone ausgegrabene Erde und den Sand zu sammeln.

12. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckluft, die bereits zum Betreiben des Kolbens (42, 121; 161) ge­ nutzt worden ist, von einer Öffnung, die im Mittelteil der Bohrkrone (40, 44; 122, 132; 162; 222) ausgebildet ist, über eine Öffnung, die seitlich in Radialrichtung der Bohrkrone ausgebildet ist, in dem Luftauslaßkanal (48; 116 a, 116 b; 156 a, 156 b; 232, 234) gesammelt wird.

13. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (121) hohl ausgebildet ist und daß der Druckluftbohrhammer (120, 130) mit einer Luftauslaßöffnung (124) versehen ist, die sich oberhalb des Kolbens (121) befindet und mit dem hohlen Teil (121 a) des Kolbens (121) verbindbar ist, wobei die bereits zum Betreiben des Kolbens (121) genutzte Druckluft direkt von der Luftauslaßöffnung (124) oder über den hohlen Teil (121 a) des Kolbens in dem Luft­ auslaßkanal (116 a, 116 b) sammelbar ist.

14. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bohrkrone (40, 44; 122, 132; 162; 222) mit einem ausgenommenen Ab­ schnitt (44 A; 63 A, 63 A; 122 a, 132 a; 222 A, 224 A, 226 A) im Seitenteil hiervon versehen ist, und daß die untere Öff­ nung des Wasserauslaßkanals (52, 54; 112; 152; 212) sich in dem ausgenommenen Abschnitt der Bohrkrone befindet.

15. Druckluft-Schlagbohrvorrichtung nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (52 A, 54 A; 244) des Wasserauslaßkanals (52, 54; 112; 152; 212) sich durch den Mittelbohrteil der Bohrkrone erstreckt und daß ein Dichtungsteil (170) gleitbar auf dem Innen­ durchmesser des Bohrkronenschaftes der Bohrkrone (162) angeordnet ist.