DTH-Bohrer und Ringbohrer

Down-the-hole (DTH) Bohrer und Ringbohrer stellen wesentliche Bohrverbrauchsmaterialien in kleinen Fundamentbohrungen dar, insbesondere beim Bau von Grundwänden, Sperrvorhängen und verwandten Tiefgründungselementen. Diese spezialisierten Schneidwerkzeuge sind integraler Bestandteil der modernen Geotechnik und ermöglichen effizientes und kostengünstiges Bohren in Fundamentanwendungen, die präzise Bohrgeometrie und konsistente Leistung unter variierenden Bodenbedingungen erfordern. DTH-Bohrer fungieren als Schlagbohrwerkzeuge, die mit DTH-Hammer-Einheiten gekoppelt sind und die Schlagenergie direkt an der Bohrerspitze abgeben, um Gestein und tragfähige Bodenlagen zu zerkleinern. Ringbohrer, die sich durch ihre ringförmige Schneidfläche mit gehärteten Stahl- oder Wolframcarbidsegmenten auszeichnen, sind speziell für Diamantkern- oder Freihandbohranwendungen konzipiert. Im Kontext des Fundamentbaus werden diese Bohrer hauptsächlich beim Bau von Schlitzwänden und Sperrvorhängen eingesetzt – kontinuierliche unterirdische Barrieren, die zur Grundwasserregulierung, zur Verhinderung von Durchlässigkeit und zur Unterstützung seitlicher Lasten verwendet werden. Ihre Anwendung erstreckt sich auch auf die Konstruktion von Sekantenpfählen, bei denen sich überlappende, präzise gebohrte Bohrlöcher tragende Strukturelemente schaffen, sowie auf die Installation von Spundwänden, die das Bohren von Pilotlöchern erfordern. Zu den spezialisierten Fundamentanwendungen gehören auch Pilotlöcher für Jet-Grouting und das Vorbohren von Bodenmischsäulen, bei denen DTH-Bohrer die Genauigkeit und Eindringrate bieten, die für Bodenverbesserungstechniken erforderlich sind. Das Betriebsprinzip hängt vom Bohrertyp und den Bodenbedingungen ab. DTH-Hämmer liefern schnelle, kontrollierte Schlagstöße – typischerweise 1.500–2.500 Schläge pro Minute – und übertragen kinetische Energie durch den Bohrer auf den Bohrlochboden. Ringbohrer verlassen sich auf die Drehkraft und die Schlagwirkung, um eine Schleif- und Brechwirkung an der Formationsgrenze zu erzeugen, wobei die Ringgeometrie die Materialevakuierung durch den zentralen Kern des Lochs ermöglicht. Das System zur Entfernung der Bohrspäne variiert: Bei der Luftspülung werden die Späne in der Luftrotationsbohrung evakuiert, während die Schlammzirkulation (für Ringbohrer) das zerkleinerte Material zur Oberfläche transportiert, wodurch eine kontinuierliche Bohrdokumentation und Formationsprotokollierung ermöglicht wird. Die Gerätetypen innerhalb dieser Kategorie umfassen Standard-DTH-Schlagbohrer mit verschiedenen Spüllochkonfigurationen (typischerweise 6 bis 16 Löcher), die für spezifische Hammermodelle ausgelegt sind; Knopfbohrer mit Wolframcarbid-Einsätzen in Matrixkörpern für verbesserte Abriebfestigkeit in abrasiven Schichten; und Ringbohrer sowohl in offenen Durchmessern als auch in Fassungsformen für kontrolliertes Bohren mit Durchmesser. Die Bohrerdurchmesser reichen von 75 bis 200 Millimetern für kleine Fundamentarbeiten und entsprechen den Fundamentdesignspezifikationen und DTH-Hammer-Bohrgrößen. Die Auswahlkriterien für DTH- und Ringbohrer umfassen die Bodenklassifikation (Boden, verwittertes Gestein, tragfähiges Gestein und heterogene Schichten), die erforderliche Bohrgeschwindigkeit, die Anforderungen an die Bohrlochstabilität und die Gehäusekonfiguration. Auftragnehmer bewerten die Wirtschaftlichkeit der Bohrerlaufzeit basierend auf den erwarteten Eindringraten in der vorhergesehenen Geologie, der Schlagenergie-Bewertung der verfügbaren Hammer-Einheiten und den Druckanforderungen. Umweltfaktoren – die Aggressivität des Grundwassers, Temperaturextreme in kalten Klimaanwendungen – beeinflussen die Materialauswahl, wobei kobaltangereicherte Matrizen und spezialisierte Harzsysteme verbesserte Leistungen unter korrosiven oder niedrigen Temperaturbedingungen bieten. Relevante Standards, die die DTH-Bohrpraxis leiten, umfassen ISO 13143 (Schlagbohren für Pfähle), DIN 4098 (Bau von Schlitzwänden) und EN 1538 (Schlitzwände, die im Boden ausgeführt werden). API-Standards für Bohrflüssigkeiten und Schlamm-Systeme (API 65) stellen die Kompatibilität des Zirkulationsmediums sicher, während die Spezifikationen der Hersteller die Betriebsparameter für die Kompatibilität von Hammer und Bohrer sowie die Leistungsoptimierung definieren, um eine konsistente Bohrlochqualität über alle Projekte im Fundamentbau hinweg zu gewährleisten.