Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Ankerbohrgerät zum Einbringen von Erdan­kern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2.

Es ist bekannt, Erdanker zur Absicherung von Böschungen oder Pfahlwänden in ein durch Außengestänge verrohrtes Bohrloch ein­zubringen und nach dem Einbringen des Erdankers das Außengestän­ge aus dem Bohrloch zu ziehen. Hierbei kommt es jedoch vor, daß der Erdanker gelockert oder teilweise mit aus dem Bohrloch ge­zogen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der gattungs­gemäßen Art zu schaffen, bei dem beim Ziehen von Gestängen, ins­besondere des Außengestänges, ein Lockern des in das Bohrloch eingebrachten Erdankers im wesentlichen vermieden wird, und ein Ankerbohrgerät zu konzipieren, das sich durch eine einfache maschinengestützte Betätigung der Doppelgestänge beim Abbohren und Ziehen zur schnellen und wirtschaftlichen Durchführung des Verfahrens eignet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß An­spruch 1 und durch ein Ankerbohrgerät gemäß Anspruch 2 gelöst.

Bei dem Verfahren wird der Erdanker durch ein Abstützelement ge­sichert, das vorzugsweise zwischen dem Anker und einem an der Bohrlafette angeordneten Gegenlager eingespannt ist. Beim Ziehen des Außengestänges kann daher der Anker nicht aus dem Bohrloch gelöst werden.

Das Abstützelement kann in der Form eines Innengestänges aus­gebildet sein. Ist das Abstützelement zum Außengestänge hin als Dichtung ausgebildet, so wird das Eindringen von Wasser in das zu ziehende Außengestänge verhindert.

Ein Ankerbohrgerät, insbesondere zum Durchführen des Verfah­rens nach Anspruch 1, ist gemäß Anspruch 2 ausgebildet. Es erlaubt ein vereinfachtes Aneinanderstecken und Ziehen von Doppelgestängeschüssen, wobei ein separates Ziehen von Innen­gestängen und ein gleichzeitiges Ziehen von Innen- und Außen­gestängen möglich ist.

In einem speziell für die Doppelgestängeschüsse ausgebildeten Gestängemagazin wird sowohl das Innen- als auch das Außenge­stänge oder nur das Innengestänge eines Doppelgestängeschusses gehalten. Auch die Beschickungseinrichtung greift das Innenge­stänge oder sowohl das Innen- als auch das Außgenstänge und überführt beide in einer festgelegten Lage in die Bohrlafette. Da das Innengestänge durch mindestens einen Greifer gehalten wird, ist es nicht in dem Außengestänge frei beweglich. In der Bohrlafette wird das Innengestänge von einem ersten Kraftdreh­kopf und das Außengestänge von einem anderen Kraftdrehkopf be­tätigt. In Verbindung mit unterschiedlichen Klemmbacken bzw. Kraftdrehköpfen für die Innen- und Außengestänge kann damit zuerst das Innengestänge mit dem abgebohrten Innengestänge ver­bunden werden und anschließend das Außengestänge mit dem abge­bohrten Außengestänge. Das Aneinanderstecken und Abbohren der Doppelgestängeschüsse ist daher weitgehend automatisiert. Das Ziehen der Doppelgestängeschüsse erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge in vereinfachter Weise.
Die separat betätigbaren Kraftdrehköpfe und Klemmzangen für Innen- und Außengestänge ermöglichen auch das separate Ziehen des Innengestänges, was den Einbau von Erdankern bei Bohrungen ermöglicht, die durch das Außengestänge verrohrt sind.

Der Ein- und Ausbau der Doppelgestängeschüsse in und aus dem Gestängemagazin könnte z.B. durch hydraulisch betätigte Halte­elemente erfolgen, die öffnen, wenn die Greifer der Beschickungs­ einrichtung einen Doppelgestängeschuß gegriffen haben. In einer vorteilhaften Anordnung ist jedoch der Abstand der Halte­elemente zueinander verstellbar. Wenn ein Doppelgestängeschuß an seinen Enden von den Halteelementen gehalten ist, wird er dadurch freigegeben, daß z.B. ein Halteelement von dem anderen weggefahren wird. Dadurch liegt der Doppelgestängeschuß nur noch an einem Halteelement an. Wenn mindestens ein Greifer der Beschickungseinrichtung in Längsrichtung der Bohrlafette ver­stellbar ist, kann der Doppelgestängeschuß dann in Richtung des verstellten Halteelementes bewegt und aus dem noch anliegenden Halteelement entfernt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem mit dem verfahrbaren Greifer verbundenen Teil der Beschickungs­einrichtung ein betätigbares Stellelement zum Verstellen minde­stens eines Halteelementes ausgebildet. Der verfahrbare Greifer kann dann beim Herausziehen eines Doppelgestängeschusses aus einem Halteelement gleichzeitig das am anderen Ende des Doppelge­stängeschusses anliegende Halteelement wegdrücken und dadurch den Doppelgestängeschuß aus dem Gestängemagazin entnehmen. Günstiger­weise ist hierbei das Gestängemagazin gemäß Anspruch 7 ausgebil­det, wodurch die Zugriffswege für die Beschickungseinrichtung auf alle in dem Gestängemagazin befindlichen Doppelgestängeschüsse gleich sind.

Die Kraftdrehköpfe für das Innen- und Außengestänge können unab­hängig voneinander betätigt werden, wenn jeweils ein Kraftdreh­kopf auf jeweils einem längs der Bohrlafette verfahrbaren Schlit­ten angeordnet ist.

Wenn der Schlitten mit dem Kraftdrehkopf des Außengestänges längs der Bohrlafette verfahrbar und der Schlitten des Kraftdrehkopfes des Innengestänges an der Bohrlafette festlegbar ist, läßt sich zum Beispiel zuerst das Außengestänge und danach das Innengestänge abbohren. Durch Ankoppeln der Schlitten aneinander kann der Schlit­ten mit dem Kraftdrehkopf des Innengestänges gemeinsam mit dem Schlitten des Kraftdrehkopfes des Außengestänges z.B. zum Ziehen lediglich des abgebohrten Innengestänges verfahren werden.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Ab­stand der aneinander gekoppelten Schlitten einstellbar. Auf diese Weise können das Innen- und Außengestänge gegeneinan­der verschoben werden.

Aneinandergesteckte Bohrgestänge können auf einfache Weise auf­gebrochen oder gelöst werden, wenn mindestens zwei Klemmzangen relativ zueinander um die Bohrachse schwenkbar sind.

Es ist möglich, die Bohrlafette z.B. an einem Baggerarm zu be­festigen. Mit diesem könnte die Bohrlafette in verstellbaren Winkeln gegenüber dem Boden geneigt werden. In einer vorteilhaf­ten Ausführung weist das Ankerbohrgerät jedoch einen nach oben weisenden Träger mit einem an diesem verfahrbaren Aufnahmeschlit­ten zur Aufnahme der Bohrlafette auf. Die Bohrlafette ist dabei in vorteilhafter Weise an dem Aufnahmeschlitten drehbar gelagert, wobei der Winkel zwischen Bohrlafette und Aufnahmeschlitten über einen hydraulischen Stellzylinder mindestens in einem Bereich von -97° bis +97° einstellbar ist. Auf diese Weise können Erdanker in Bezug zum Boden in verschiedenen Höhen und Winkelstellungen, z.B. in eine Böschung oder einen Hang, abgebohrt werden. Die Ein­stellung der Höhe und des Winkels erfolgt hierbei unabhängig von­einander.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung schematisch beschrieben. Es zeigen:

• Fig. 1 eine Seitenansicht des Ankerbohrgeräts;
• Fig. 2 eine Frontansicht II des Ankerbohrgeräts aus Fig. 1 und
• Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein als Bohrwagen ausgebildetes Ankerbohrgerät mit einem Raupenfahrwerk 1a, auf dem über einen Drehkranz 1b ein Geräteoberteil 1c drehbar angeordnet ist. Das Geräteober­teil 1c trägt das nicht näher dargestellte Antriebsaggregat, eine Führerkabine und einen an einer horizontalen Schwenkachse 1d gelagerten Träger 2, der als einteiliger Mast zur Aufnahme des Bohrgeräts ausgebildet ist. Der Mast 2 ist an seinem unte­ren Ende an der Schwenkachse 1d gelagert und durch einen zwi­schen dem Geräteoberteil 1c und einem weiter oben gelegenen Abschnitt des Mastes 2 angeordneten ersten Hydraulikzylinder 2a verschwenkbar.

An dem Mast 2 ist ein Aufnahmeschlitten 3 zur Aufnahme des Bohr­geräts in Längsrichtung des Mastes 2 verfahrbar. Der Aufnahme­schlitten 3 weist ein Drehgelenk 4 auf, an dem über eine Anlen­kung 7 eine Bohrlafette 6 gelagert ist. Das Drehgelenk 4 ist über einen zweiten Hydraulikzylinder 5 verschwenkbar, um die Bohrlafette 6 stufenlos gegenüber dem Boden neigen zu können. Die Bohrlafette 6 ist an der Anlenkung 7 über Führungen längs­verschieblich gelagert. Die Anlenkung 7 trägt weiterhin ein Ge­stängemagazin 8 zur Aufnahme von Doppelgestängeschüssen. Das Ge­stängemagazin 8 ist teilkreisförmig ausgebildet und mit mehreren Bohrgestängehalterungen versehen, die jeweils sowohl das Innenge­stänge 9 als auch das Außengestänge 10 oder nur das Innenge­stänge 9 des Doppelgestängeschusses aufnehmen. Hierfür hat je­de Bohrgestängehalterung zwei an den Enden eines Doppelgestänge­schusses angreifende Halteelemente 11, 12. Das erste Halteele­ment 11 ist als Aufnahmedorn ausgebildet, auf dem das Innenge­stänge 9 an seinem einen Ende aufsteckbar ist. Der Aufnahmedorn 11 hat einen Anschlagring 14, an dem das eine Ende des Außen­gestänges 10 anliegt. Das zweite Halteelement 12 ist als Hülse mit einer Innenbohrung 13 zur Aufnahme des anderen Endes des Innengestänges 9 ausgebildet. Das andere Ende des Außengestänges 10 liegt auf dem gehaltenen Innengestänge auf.

An dem Gestängemagazin 8 ist eine Beschickungseinrichtung 15 etwa im Mittelpunkt des teilkreisförmigen Gestängemagazins ge­ lagert. Hierdurch sind die Zugriffswege auf alle in dem Ge­stängemagazin 8 enthaltenen Doppelgestängeschüsse in etwa gleich.

Wie Fig. 2 zeigt, hat die Beschickungseinrichtung 15 hydraulisch betätigte Greifer, die als Klemmbacken 16,16a ausgebildet sind und die sowohl das Innengestänge 9 als auch das Außengestänge 10 oder nur das Innengestänge 9 fassen können. Die Klemmbacken 16,16a sind über zwei parallel zueinander ausgerichtete Schwenk­arme 15a, 15b mit einer drehbar angetriebenen Welle 15c verbun­den. Über einen dritten Hydraulikzylinder 17 und die Schwenk­arme 15a, 15b sind die Klemmbacken 16, 16a in Längsrichtung der Bohrlafette 6 verschiebbar. Die Hülse 12 der Bohrgestänge­halterung ist durch Arretierungen mindestens an zwei Stellen gesichert und längs der Bohrlafette 6 in Richtung auf die dem Doppelgestängeschuß abgewandte Seite über eine Stellscheibe 21 verschiebbar. An der der Hülse näher gelegenen Klemmbacke 16a ist ein als Mitnehmerhebel 20 ausgebildetes Stellelement ange­ordnet, das durch einen vierten Hydraulikzylinder 19 betätigbar ist. Beim Entnehmen eines Doppelgestängeschusses aus der Bohr­gestängehalterung fassen die Klemmbacken 16, 16a sowohl das Innengestänge 9 als auch das Außengestänge 10. Durch den vier­ten Hydraulikzylinder 19 kann der Mitnehmerhebel 20 in eine Betätigungsstellung geschwenkt werden. Die beiden Klemmbacken 16, 16a werden durch den dritten Hydraulikzylinder 17 in Rich­tung auf die Hülse 12 verfahren. Hierbei schiebt das Innenge­stänge 9 die Hülse 12 beim Längsverschieben der Beschickungs­einrichtung mit. Damit kommt der Doppelgestängeschuß vom Auf­nahmedorn 11 frei und kann entnommen und in die Bohrlafette 6 überführt werden.

Das Einlegen eines ineinander geschobenen Doppelgestänges in die Bohrgestängehalterung geschieht in umgekehrter Reihenfolge. Der Doppelgestängeschuß wird zunächst durch die Klemmbacken 16, 16a der Beschickungseinheit 15 bei einer durch den dritten Hydraulik­zylinder 17 verursachten Längsbewegung in die Hülse 12 gesteckt. Der Mitnehmerhebel 20 wird durch den vierten Hydraulikzylinder 19 wieder in seine Betätigungsstellung gestellt, wodurch dieser an der Stellscheibe 21 der Hülse 12 angreift und diese beim Längsverschieben der Klemmbacken 16, 16a durch den dritten Hydraulikzylinder mitnimmt. Hierdurch kann dann auch das an­dere Ende des Doppelgestänges auf den Aufnahmedorn 11 aufge­steckt und durch eine abermals durch den dritten Hydraulik­zylinder 17 ausgelöste Rückbewegung in Richtung auf den Auf­nahmedorn 11 über diesen bis auf Anschlag gezogen werden. Das Innengestänge 9 ist damit zwischen Aufnahmedorn 11 und Hülse 12 gelagert, während das Außengestänge 10 nur an der Seite des Aufnahmedorns 11 aufliegt.

An dem dem Bohrloch zugewandten Längsende der Bohrlafette 6 sind drei Klemmzangen 22,23,24 angeordnet. Die innere und äus­sere Klemmzange 24 und 22 sind mittels seitlich angeordneter Hydraulikzylinder 32 (Fig. 2) um die Bohrachse schwenkbar. Zwei Kraftdrehköpfe 25 und 26 sind auf Schlitten 27,28,29 auf der Bohrlafette 6 verfahrbar. Der dem Bohrloch zugewandte innere Kraftdrehkopf 26 betätigt das Außengestänge des Doppelgestänge­schusses, während der äußere Kraftdrehkopf 25 das Innengestänge des Doppelgestängeschusses betätigt.

Die Schlittenanordnung 27,28,29 zum Tragen der Kraftdrehköpfe 25, 26 ist in Fig. 3 als Schnitt III-III aus Fig. 1 dargestellt.

Der Kraftdrehkopf 26 zum Abbohren und Ziehen des Außengestänges ist auf dem inneren Schlitten 27 angeordnet und auf diesem durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus (z.B. einen Endlos-­Kettenantrieb) an der Bohrlafette 6 verfahrbar. Der Kraftdrehkopf 25 zum Abbohren und Ziehen von Innengestängen ist auf dem äußeren Schlitten 29 angeordnet. Dieser ist mit einem Verbindungschlit­ten 28 über einen fünften Hydraulikzylinder 34 verbunden und an der Bohrlafette 6 festlegbar. Über den Verbindungsschlitten 28 kann der äußere Schlitten 29 und der innere Schlitten 27 anein­ander an- und voneinander abgekoppelt werden. Hierfür ist an dem Verbindungsschlitten 28 eine Rastklinke 36 vorgesehen, die zum Hintergreifen eines Abschnitts des inneren Schlittens 27 hydrau­lisch 35 betätigbar ist. Wenn der innere und der äußere Schlit­ ten 27 und 29 über den Verbindungsschlitten 28 aneinander angekoppelt sind, läßt sich ihr Abstand voneinander über den fünften Hydraulikzylinder 34 verstellen. Hierdurch läßt sich das Innengestänge gegenüber dem Außengestänge verschieben. Im angekoppelten Zustand bilden die Schlitten 27,28,29 einen Gesamtschlitten 33, der über den inneren Schlitten 27 an der Bohrlafette 6 verfahrbar ist.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Ankerbohrgeräts beim Abbohren und Ziehen von Doppelgestängeschüssen beschrieben.

Das abgebohrte Doppelgestänge wird während eines Gestängewech­sels durch die dem Bohrloch zugewandten äußeren beiden Klemm­zangen 22 und 23 gehalten. Das in die Bohrlafette 6 eingeführ­te Doppelgestänge wird zuerst in Richtung Bohrloch verfahren, bis das Außengestänge in der konisch ausgebildeten Klemmzange 24 geführt ist. Daraufhin wird das Innengestänge mit dem zugehöri­gen Kraftdrehkopf 25 verbunden. Die Klemmbacke 16a für das Innengestänge wird separat gelöst und das Außengestänge mit dem Kraftdrehkopf 26 verbunden. Die Beschickungseinrichtung 15 gibt nun den Doppelgestängeschuß frei und wird in eine Ruheposition gefahren.

Durch den fünften Hydraulikzylinder 34 werden die beiden Kraft­drehköpfe 25 und 26 so zueinander verstellt, daß das Innenge­stänge aus dem Außengestänge herausragt. Das herausragende Innen­gestänge wird gegen die konisch ausgebildete mittlere Klemmzange 23 gefahren, welche ein abgebohrtes Innengestänge hält und das in der Bohrlafette 6 befindliche Innengestänge wird mittels des zugehörigen Kraftdrehkopfes 25 mit dem abgebohrten Innengestänge verschraubt. Nach dem Verschrauben wird die mittlere Klemmzange 23 geöffnet und der innere Kraftdrehkopf 26 fährt mit dem Außen­gestänge gegen die äußere, ebenfalls konisch ausgebildete Klemm­zange 22, die ein abgebohrtes Außengestänge hält. Durch den in­neren Kraftdrehkopf 26 wird nun das in der Bohrlafette 6 be­findliche Außengestänge mit dem abgebohrten Außengestänge ver­schraubt. Nun ist der in der Bohrlafette 6 befindliche Doppel­ gestängeschuß mit dem abgebohrten Doppelgestänge verbunden und der Abbohrvorgang kann beginnen.

Der Entnahmevorgang eines abgebohrten Doppelgestängeschusses erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Mit dem Ankerbohrgerät 1 ist es auch möglich, nur ein Innenge­stänge separat zum Einbau eines Ankers in einer verrohrten Bohrung zu entnehmen. Dabei wird das abgebohrte Außengestänge durch die äußere Klemmzange 22 und die Innengestänge durch die beiden weiter innen befindlichen Klemmzangen 23 und 24 gehal­ten, wobei sich die Verbindungsstelle der Innengestänge zwi­schen den Klemmzangen 23 und 24 befindet. Durch Verschwenken der inneren Klemmzange 24 relativ zur mittleren Klemmzange 23 werden die Innengestänge aufgebrochen bzw. gelöst. Nach dem Ablösen wird das Innengestänge im Gestängemagazin 8 abgelegt und das nächste Innengestänge kann mit dem Kraftdrehkopf 25 in die Bohrlafette gezogen werden. Nach dem Ankereinbau kann auch das Außengestänge gezogen werden. Hierfür wird zuerst immer ein Innengestänge als Abstützelement aus dem Gestängemagazin 8 ge­holt und am zugehörigen äußeren Kraftdrehkopf 25 für das Innen­gestänge befestigt. Zum Ziehen eines Außengestänges nach erfolg­tem Ankereinbau wird der Kraftdrehkopf 26 an das Außengestänge herangefahren. Dazu muß der Außengestängeschlitten 27 vom Innen­gestängeschlitten 29 über den Verschiebungsschlitten 28 entkop­pelt werden. Gleichzeitig mit dieser Entkoppelung wird die Ein­heit aus Verschiebungsschlitten 28 und dem inneren Schlitten 29 auf der Bohrlafette 6 festgelegt. Hierdurch wird das Innenge­stänge in einer definierten Position festgehalten. Der Anker wird daher beim Ziehen des Außengestänges über das in der Bohr­lafette 6 befindliche Innengestänge gegen den auf den festge­legten Innengestängeschlitten 29 befindlichen Kraftdrehkopf 25 abgestützt und kann somit beim Ziehen des Außengestänges nicht gelockert werden.

Das Herausziehen des eingebauten Ankers kann durch den fest­legbaren Innengestängeschlitten 29 unterstützt werden. Mittels eines Aufsatzes am Kraftdrehkopf 25 für das Innengestänge ist es möglich, das Außengestänge gegen Wasser beim Ankereinbau abzudichten.
Mit dem Ankerbohrgerät können in bekannter Weise auch Einfach­gestänge abgebohrt und gezogen werden.