Standardisierung der Bohrgestänge-Konstruktionsverfahren zur Verlängerung der Lebensdauer
Als zentrale Komponente bei Bohrarbeiten beeinflusst die Standzeit des Bohrgestänges unmittelbar sowohl die Effizienz der Bauarbeiten als auch die Kostenkontrolle. Durch die Standardisierung von Betriebsabläufen und die Optimierung der Kontrolle kritischer Details lassen sich übermäßiger Verschleiß und vorzeitiger Ausfall deutlich reduzieren. Zu den wichtigsten Maßnahmen gehören:
1. Standardarbeitsanweisungen durchsetzen
Beim Bohren müssen die zulässigen Grenzwerte für Zugbelastung, Drehmoment und minimalen Biegeradius des Bohrgestänges stets eingehalten werden. Für Bauunternehmen ist ein disziplinierter Umgang mit dem Bohrgestänge die wichtigste Maßnahme zur Vermeidung von Ausfällen. Er reduziert das Risiko von Brüchen und übermäßigem Verschleiß an der Bohrstelle und trägt zu einem kontinuierlichen und stabilen Betrieb bei.
2. Die Schutzfunktion der Übergangsstangen voll ausnutzen
Beim Aufreiben und Zurückziehen erfährt das direkt mit dem Aufreiber verbundene Bohrgestänge oft einen tatsächlichen Biegeradius, der deutlich kleiner ist als die geplante Bohrlochkrümmung. Unter der kombinierten Belastung durch Rotation und Zug ist dieses Gestänge hohen zyklischen Spannungen ausgesetzt, die zu Ermüdungsschäden, Rissbildung und schließlich zum Bruch führen können.
Solche Brüche treten üblicherweise etwa 0,3–0,8 m von der Gelenkstelle des männlichen Werkzeugs entfernt auf.
Durch den Einbau einer Übergangsstange zwischen dem Standardbohrgestänge und dem Aufweitbohrer kann die Übergangsstange die Belastung durch die kleine Krümmung aufnehmen und so das Standardbohrgestänge wirksam schützen. Diese Schutzfunktion wird oft übersehen, doch viele „unerklärliche“ Bohrgestängebrüche lassen sich genau auf dieses Problem zurückführen.
3. Knickinstabilität verhindern
Aus mechanischer Sicht verhält sich ein Bohrgestänge wie ein schlankes Bauteil und neigt unter Druckbelastung zum Knicken. Beim Pilotbohren müssen freie Gestängeabschnitte daher sicher fixiert werden, um ein Biegeversagen während des gerichteten Vorschubs und der Auslenkung zu verhindern.
Knicken tritt am häufigsten im Bereich zwischen der Bohrgestängeklemme und dem Eintrittspunkt in den Boden auf. In der Praxis sollte dieser Bereich so kurz wie möglich gehalten oder durch zusätzliche gezielte Sicherungen fixiert werden. Als allgemeines Kontrollkriterium gilt, dass die freie Länge das 20-fache des Stangendurchmessers nicht überschreiten sollte.
4. Gewindepaste korrekt auswählen und auftragen
Hochwertige Gewindepaste beugt Gewindefressern vor, senkt das Lösemoment und reduziert den Gewindeverschleiß. Sie verbessert zudem die Gewindedichtigkeit, verringert Ausfälle durch Gewindebeschädigung und verlängert die Lebensdauer sowohl der Gewindeverbindungen als auch des gesamten Bohrgestänges.
5. Spülflüssigkeit richtig auswählen und anwenden
Beim Bohren durch komplexe Formationen wie Sand- oder Kiesschichten sollte hochwertiger Bohrschlamm als Spülflüssigkeit verwendet werden. Der Schlamm bildet einen dichten Filterkuchen auf der Gestängeoberfläche und sorgt so für effektive Schmierung. Dies reduziert das Bohrdrehmoment und den Verschleiß des Gestänges und unterstützt gleichzeitig die Bohrlochstabilität und den Abtransport des Bohrkleins – Funktionen, die für den Schutz des Bohrgestänges entscheidend sind.
6. Regelmäßige Inspektionen durchführen und rechtzeitig außer Betrieb nehmen
Nach einer gewissen Nutzungsdauer sollten Bohrgestänge regelmäßig auf Verschleiß, Biegeverformungen und Oberflächenkratzer überprüft werden. Gestänge mit übermäßigem Verschleiß, deutlichen Biegungen oder tiefen Oberflächenkratzern sind umgehend auszumustern, um Sicherheitsrisiken im Betrieb zu vermeiden.
Besonderes Augenmerk sollte auf den Übergangsbereich zwischen Schmiede- und Walzmaterial gelegt werden, da hier hohe Spannungskonzentrationen auftreten und Verschleiß/Verformungen wahrscheinlicher sind. Dieser Bereich erfordert eine intensivere Prüfung und strengere Kontrollen.
