Kernlochbohrung

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Kernlochbohrungen oder kurz Kernbohrungen sind Bohrungen, bei denen nur der Umfang zerspant wird und daher in der Mitte ein Kern stehen bleibt. Sie werden mit Bohrkronen, Kernbohrkronen, Hohlkernbohrer, Hohlbohrer oder Kern(loch)bohrer genannten rotierenden zylinderförmigen Hohlkörpern ausgeführt. Wird in Holz gebohrt, spricht man von einer Lochsäge.

Eine häufige Anwendung findet sich im Bauwesen beim Bohren durch Mauerwerk oder Beton.

Bei harten Materialien und großen Durchmessern hat eine Kernlochbohrung Vorteile gegenüber einer konventionellen Bohrung, da der Bohrkern innerhalb der Bohrkrone stehen bleibt und nicht abgetragen werden muss, so dass am Bohrwerkzeug weniger Verschleiß auftritt und ein schnellerer Vortrieb möglich ist.

Der Zweck von Erkundungsbohrungen ist es, einen Bohrkern zu gewinnen, um ihn untersuchen zu können.

Bohren von mineralischen Werkstoffen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bohrkern einer Kernlochbohrung durch Beton, rechts ist der Wandputz sichtbar
Kernlochbohrer für den Abbau von Schleifsteinen

Kernlochbohrkronen für Ziegel, Beton und Naturstein sind zumeist mit Diamanten besetzt, um auch harte Gesteine und Beton mit harten Zuschlägen durchdringen zu können.

Durchgängiger kreisförmiger Diamantbesatz wird nur verwendet, um bei empfindlichem Material Ausbrüche an der Oberfläche zu vermeiden, wie etwa beim Schneiden von Keramikfliesen aus Steingut. Zur schnelleren Abführung des zerkleinerten Materials eignet sich insbesondere bei tiefen Bohrungen ein segmentierter Diamantbesatz besser. Der Diamantbesatz wird durch Sinterung, Hartlöten oder Laserschweißen am zylinderförmigen Grundkörper aus Stahl befestigt. Kleinere, handgeführte Bohrkronen sind oft auch mit einzelnen Hartmetall­zähnen besetzt, oder entlang der Schneidkante mit Granulat bestreut.

Um bei tieferen Bohrungen das abgetragene Material aus dem Bohrspalt zu transportieren und die entstehende Reibungswärme abzuführen, wird die Bohrung in der Regel mit Wasser gespült, welches durch die hohle Achse der Bohrkrone zum Arbeitsbereich gelangt und die zerkleinerten Partikel beim Rückfluss an der Außenseite der Krone mit sich führt.[1]

Bei Sacklochbohrungen muss der Bohrkern bei Abschluss der Bohrarbeiten gegebenenfalls zerbrochen oder herausgebrochen und mit einer speziellen, flachen Kernfangzange entnommen werden.

Im Gegensatz zur Ausführung von Bohrungen mit einem Bohrhammer ist das Kernlochbohren leiser und vibrationsfrei.[2] Auch ist das gefertigte Bohrloch deutlich gleichmäßiger und glattwandiger. Bei Bohrungen von über 50 mm Durchmesser wird das Bohrgerät in der Regel in einem Bohrständer geführt, da die Bohrkrone bei handgeführten Bohrungen leicht verkantet und blockiert, wodurch das Gerät herumschlägt. In der Regel ist eine Sicherheitskupplung vorhanden, um den Drehimpuls zu begrenzen. Dennoch ist ein fester Griff am Gerät erforderlich, um das Herumschlagen der Maschine bei klemmender Krone zu vermeiden.

Für Bohrungen mit größerem Durchmesser oder schwierigen Randbedingungen sollte ein Stativ bzw. Bohrständer verwendet werden, auf dem das Bohrgerät verschieblich befestigt wird. Das Bohrstativ selber wird in der Regel mit einer Gewindestange mit mindestens 12 mm Durchmesser am zu bearbeitenden Bauteil verankert. Die Gewindestange wird für gewöhnlich in einen Dübel eingeschraubt, der in ein Bohrloch im Untergrund eingeschoben wurde.[3]

Im Baubereich ist es inzwischen üblich, runde Durchbrüche für elektrische und sanitäre Ver- bzw. Entsorgungsleitungen sowie Zu- und Abluftrohre nach dem Gießen von Betonwänden und -decken mit dem Kernlochbohrgerät herzustellen, statt diese Öffnungen bereits durch das Einfügen von Platzhaltern in der Schalung herzustellen, da Platzhalter das Einfüllen und Verteilen des Frischbetons behindern können.

Bohren von metallischen Werkstoffen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Bohren mit Kernbohrern in Stahl ist besonders beim mobilen Einsatz von Magnetbohrmaschinen üblich, da aufgrund der kleineren spanabhebenden Fläche eine geringere Andruckkraft erforderlich ist, welche die Haltekraft des Magneten nicht überfordert.

Erkundungsbohrungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Baugrunduntersuchung sowie bei geologischen und archäologischen Bohrungen werden Bohrkerne aus Gestein, Sediment oder Eis (Eisbohrkern) entnommen, um Aufschlüsse über die Beschaffenheit des Untergrunds zu erhalten.

Diamant-Bohrkronen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Diamant-Bohrkronen mit 1 1/4" UNC Aufnahme oben und 1/2" Aufnahme unten rechts

Bohrkronen bestehen in der Regel aus einem Stahlzylinder, der einseitig durch eine Endkappe mit Werkzeugaufnahme abgeschlossen wird und auf der offenen Seite einen Schneidbesatz trägt. Der Besatz besteht in der Regel aus gesintertem Stahl mit einer Beimischung von Industriediamant. Meist werden einzelne Segmente auf die äußere Kante des Zylinders gelötet (die entsprechend dem Radius der Bohrkrone gebogen sind). Alternativ kann ein durchgehender Besatzring aufgelötet werden, der am äußeren Rand ebenfalls oft segmentartig unterbrochen ist.

Die Ausführung und Zusammensetzung des Besatzes wird dem zu schneidenden Werkstoff angepasst. Oft werden verschiedene Bohrkronen zum Schneiden von Asphalt, Beton, mineralische Feuerfest-Materialien, Granit, Marmor und andere Natursteine, Mauerwerk aus Ziegeln oder Kalksandstein sowie Stahlbeton angeboten.[4]

Die Lippenbreite der Segmente beträgt oft 3,5 bis 4,5 mm, in besonders schmaler Ausführung auch 2,5 mm.[4]

Je nach Bohraufgabe wird beim Bohren mit Kernbohrmaschinen im Baugewerbe verschiedenes Zubehör eingesetzt: [4]

  • Wasserspülköpfe, Wassersammelringe und Wasserpumpen,
  • Verlängerungsgestänge und Gewindeübergänge,
  • Vakuumausrüstung zum Absaugen der Spülflüssigkeit, sowie
  • Kernfangzangen, um beim vertikalen Bohren den losen Kern aus dem Loch heben zu können.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Hohlkernbohrer – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • Informationsbroschüre (PDF) der Firma Comdrill zu Kernbohrverfahren bei Tiefbohrungen in der Geologie, abgerufen im Februar 2016
  • Hinweise (PDF) zur Durchführung von Kernbohrungen in mineralischen Werkstoffen, Fa. GDI-Herdecke; abgerufen im Dez. 2015

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Tips zur Bohrpraxis. (Pdf) GDI Diamant Technik Herdecke, abgerufen am 15. Dezember 2020.
  2. Kernlochbohrung. In: Baulexikon. dornbach.com, abgerufen am 17. März 2015.
  3. Prof. Dr.-Ing Detlev Borstell, Helmut Schgeiner: Information - Sichere Befestigung von Kernbohrgeräten, Herausgeber: VDMA Bau- und Baustoffmaschinen. In: Dr-Schulze.de
  4. a b c Comdrill Bohrwerkzeuge - Injektionsausrüstungen Drilling Tools - Grouting Equipment, Seite 21ff, 8. Ausgabe 2013. In: Comdrill.de