AT393537B

AT393537B - Drill

Info

Publication number: AT393537B
Application number: AT247289A
Authority: AT
Inventors: Robert Dipl Ing Ecker; Johannes Dipl Ing Lintermann
Original assignee: E & Pk Ingbuero
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1991-11-11
Also published as: ATA247289A

Abstract

For drilling anchoring holes and similar drilled holes in confined spaces, particularly in underground mining, a drill 1 is used having a telescopic drill linkage 6 possessing an internal bore 2 with a drill bit 7 to which, in addition to the rotary drive, an advancing drive is assigned, the extension and retraction of the telescopic drill linkage 6 being effected via a control unit, valve non-return valve 15 having a valve spring 17 which can be set in all cases to 100 bar opening pressure being arranged in the inner bore 13 at the end of the inner drill linkage 8, as is known per se, and an annular channel 30 being formed in the connection area 11 between the two drill linkages 8, 9, which is connected via radial bores 31 to the inner bore 25 of the inner drill linkage 8 upstream of the non-return valve 15. If the pressure rises to over 100 bar, for example, the non-return valve opens and the outer drill linkage is pushed out, and at the same time the end drill bit is pressed with the necessary pressure against the rock. As a result of a reduction below this value, the non-return valve closes again. <IMAGE>

Description

AT 393 537 BAT 393 537 B

Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät zum Bohren von Anker-, Entspannungs-, Spreng- und Injektionslöchem, insbesondere zum Einbringen von Bohrlöchern unter beengten Verhältnissen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem teleskopierbaien, eine Innenbohrung aufweisenden Bohrgestänge mit Bohrkrone, dem neben dem Drehantrieb ein Vorschubantrieb zugeordnet ist, wobei das Aus- und Einfahren des teleskopierbaren Bohrgestänges über eine Steuerung erfolgt.The invention relates to a drilling device for drilling anchor, relaxation, explosive and injection holes, in particular for making drill holes under cramped conditions in underground mining and tunneling, with a telescopic, an inner bore drill pipe with a drill bit, in addition to the rotary drive Feed drive is assigned, the extension and retraction of the telescopic drill pipe takes place via a control.

Bohrungen werden zu den verschiedensten Zwecken ins Gebirge eingebracht und zwar mit unterschiedlicher Länge und unterschiedlichem Durchmesser. Dazu dienen Bohrgeräte, die einmal das mit der Bohrkrone versehene Bohrgestänge in Drehung versetzen und zum anderen das Bohrgestänge gegen das Gebirge drücken, um so für den notwendigen Vorschub zu sorgen. Bekannt sind Drehbohrgeräte und Drehschlagbohrgeräte, wobei bei den Drehschlagbohrgeräten das Gestänge zusätzlich durch Schlag so beaufschlagt wird, daß der Bohrfortschritt beschleunigt bzw. auch härtbares Gebirge damit einwandfrei gebohrt werden kann. Bekannt sind verschiedene Bohrgeräte, die alle ein Bohrgestänge aufweisen, das mindestens über die Länge des zu bohrenden Bohrloches verfügt (DE-OS 1 318 615, DE-OS 2 531090 und DE-OS 3 015 752). Diese Lösungen weisen den Nachteil auf, daß die abbohrbare Länge durch die Länge der Bohrstange vorgegeben ist, was insbesondere dann Probleme bringt, wenn unter beengten Verhältnissen gearbeitet werden muß. Das gleiche gilt auch im Prinzip für die aus der DE-OS 2 906 155 bekannte Lösung, die mit einem teleskopierbaren Führungsgestänge arbeitet, dem zusätzlich noch ein Führungsgestänge zugeordnet wird. Ebenso wird in der AU-PS 459 854 eine Bohrstütze beschrieben, die teleskopierbar ausgebildet ist und die für den notwendigen Vortrieb einer Bohrstange zu sorgen hat. Diese Bohrstütze wird mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt und hat somit die Aufgabe, die Bohrkrone jeweils dicht und mit der notwendigen Andruckkraft an das Gebirge anzupressen. Das Bohrgestänge selbst ist aber, wie bisher immer üblich, eine entsprechend lang bemessene Stange, die als Einheit vom Bohrhammer in das Gebirge eingedrückt wird. Eine an die jeweiligen Gegebenheiten anpaßbare Abschlaglänge weisen diese Bohrgeräte somit nicht auf. Die aus der DE-OS 3 612 762 bekannte Lösung arbeitet dagegen mit einem teleskopierbaren Bohrgestänge, das somit eine über den Abmessungen des eigentlichen Bohrgerätes liegende Abschlaglänge zuläßt. Ein solches Bohrgerät ist beispielsweise für das Bohren von Ankerbohrlöchem in Aufhauen und ähnlichen untertägigen Betrieben optimal einsetzbar, wo Abschlaglängen von 2 m und mehr durch die Teleskopieibarkeit des Bohrgestänges erreicht werden können. Zum Aus- und Einfahren des teleskopierbaren Bohrgestänges wird eine relativ aufwendige Steuerung benötigt, die sicherstellt, daß die beiden teleskopierbaren Teile des Bohrgestänges nacheinander mechanisch ausgefahren werden und dann in der jeweils ausgefahrenen Stellung auch verbunden bleiben, um so die entsprechend annähernd doppelte Abschlaglänge des zusammengefahrenen Bohrgestänges zu erreichen. Insbesondere im Verbindungsbereich beider Bohrstangen im ausgefahrenen Zustand muß eine Haltervorrichtung vorhanden sein, die formschlüssige Verbindung auch bei der notwendigen Vorschubkraft gewährleistetHoles are drilled into the mountains for a wide variety of purposes, with different lengths and diameters. This is done by drilling devices, which on the one hand set the drill pipe provided with the drill bit in rotation and on the other hand press the drill pipe against the mountains in order to ensure the necessary feed. Rotary drilling rigs and rotary impact drilling rigs are known, with the rotary impact drilling rigs additionally applying the rod by impact in such a way that the drilling progress is accelerated or hardenable rock can thus be drilled perfectly. Various drilling devices are known, all of which have a drill pipe which has at least the length of the borehole to be drilled (DE-OS 1 318 615, DE-OS 2 531090 and DE-OS 3 015 752). These solutions have the disadvantage that the drillable length is determined by the length of the boring bar, which is particularly problematic when working in tight spaces. The same also applies in principle to the solution known from DE-OS 2 906 155, which works with a telescopic guide linkage, to which a guide linkage is additionally assigned. Likewise, AU-PS 459 854 describes a drill support which is designed to be telescopic and which has to ensure the necessary propulsion of a boring bar. This drilling jack is pressurized with hydraulic fluid and thus has the task of pressing the drill bit tightly against the mountains with the necessary contact pressure. The drill pipe itself, however, is, as has always been the case up to now, a correspondingly long rod that is pressed into the mountains as a unit by the hammer drill. These drilling devices therefore do not have a tee length that can be adapted to the respective circumstances. The solution known from DE-OS 3 612 762, on the other hand, works with a telescopic drill pipe, which thus permits a tee-off length lying above the dimensions of the actual drilling device. Such a drilling device can be optimally used, for example, for drilling anchor boreholes in roughening and similar underground operations, where tee lengths of 2 m and more can be achieved through the telescopic ability of the drill pipe. To extend and retract the telescopic drill string, a relatively complex control is required, which ensures that the two telescopic parts of the drill string are mechanically extended one after the other and then remain connected in the respective extended position, so that the corresponding approximately double tee length of the collapsed drill string to reach. In the extended area, in particular in the connection area between the two boring bars, a holder device must be present which ensures a positive connection even with the necessary feed force

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrgerät zu schaffen, dessen teleskopierbares Bohrgestänge ohne aufwendige Steuerung sicher und gleichmäßig aus- und eingefahren werden kann.The invention has for its object to provide a drilling device, the telescopic drill string can be safely and evenly extended and retracted without complex controls.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in der Innenbohrung endseitig der inneren Bohrstange, wie an sich bekannt ein Rückschlagventil mit einer jedenfalls auf 100 bar Öffnungsdruck einstellbaren Ventilfeder angeordnet ist und daß im Verbindungsbereich zwischen beiden Bohrstangen ein Ringkanal ausgebildet ist der über Radialbohrungen mit der Innenbohrung der inneren Bohrstange vor dem Rückschlagventil verbunden istThe object is achieved in that in the inner bore at the end of the inner boring bar, as known per se, a check valve is arranged with a valve spring which is in any case adjustable to 100 bar opening pressure, and in that in the connecting region between the two boring bars an annular channel is formed which is connected to the inner bore by radial bores inner boring bar is connected before the check valve

Die Erfindung ermöglicht das Aus- und Einfahren des Bohrgestänges mit ausgesprochen geringem Arbeits-bzw. Schaltaufwand. Die Ventilfeder ist so eingestellt daß sie das Rückschlagventil erst bei über 100 bar öffnet, so daß dann das Druckwasser über die Innenbohrung der äußeren Bohrstange und die Austrittsbohrungen der Bohrkrone austreten kann. Da es sich dann um sehr hochgespanntes Wasser handelt unterstützen die Wasserstrahlen die Bohiaibeit vorteilhaft und sorgen gleichzeitig für ein Abtranspartieren des Bohrkleins. Während der Bohrarbeiten sorgt der relativ hohe Druck von 100 bar dafür, daß der notwendige Andruck immer vorhanden ist wobei eine Überbeanspruchung der Bohrkrone oder des Bohrgestänges ausgeschlossen ist weil dann das Rückschlagventil schließt und das Bohrgestänge automatisch zurückfährt bzw. nicht mehr fest ans Gebirge angedrückt wird. Eine vorteilhafte Schonung des gesamten Bohrgerätes ist somit erreicht Soll dann das Bohrgestänge nach Abschluß der Arbeiten oder aus anderen Gründen zurückgefahren werden, so wird einfach der Fließdruck im Bohrgestänge auf unter 100 bar reguliert so daß das Rückschlagventil schließt und nun das Druckwasser über die Radialbohrungen in den Ringkanal eindringt um das verschiebbare Ende der inneren Bohrstange zu beeinflussen und in Einschubrichtung zu bewegen. Da der anstehende Wasserdruck bei knapp 100 bar liegt ist sichergestellt daß das Bohrgestänge auch wirklich einfährt wobei das freiwerdende Wasser in der äußeren Bohrstange über die Austrittsbohrungen in der Bohrkrone austreten kann, ohne das Einschieben des Bohrgestänges zu beeinträchtigen.The invention enables the drill pipe to be extended and retracted with very little work or. Switching effort. The valve spring is set so that it only opens the check valve at over 100 bar, so that the pressurized water can then escape through the inner bore of the outer drill rod and the outlet bores of the drill bit. Since the water is then very high, the water jets support the Bohiaibeit advantageous and at the same time ensure that the cuttings are removed. During the drilling work, the relatively high pressure of 100 bar ensures that the necessary pressure is always available, whereby an overloading of the drill bit or the drill pipe is excluded because the check valve then closes and the drill pipe automatically moves back or is no longer pressed firmly against the rock. An advantageous protection of the entire drilling rig is thus achieved. If the drill pipe should then be retracted after completion of the work or for other reasons, the flow pressure in the drill pipe is simply regulated to below 100 bar so that the check valve closes and the pressurized water now flows through the radial holes in the Ring channel penetrates to influence the sliding end of the inner boring bar and to move in the direction of insertion. Since the water pressure is just under 100 bar, it is ensured that the drill pipe really retracts, whereby the water released in the outer drill pipe can escape through the outlet holes in the drill bit without impairing the insertion of the drill pipe.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ventilfeder zwischen dem Schließkörper und einer in der inneren Bohrstange verschiebbar angeordneten Stellschraube eingespannt angeordnet ist Dadurch ist es ohne großen Aufwand möglich, den Öffiiungsdruck zu verändern und beispielsweise auf 150 oder200 bar hochzuschrauben, wenn sich dies aufgrund der Gegebenheiten als zweckmäßig erweist wodurch sich ja gleichzeitig eine wesentliche Erhöhung der Andruckkraft beim Bohrvorgang ergibt.According to an expedient embodiment of the invention, it is provided that the valve spring is arranged clamped between the closing body and an adjusting screw which is arranged displaceably in the inner boring bar.This makes it possible to change the opening pressure without great effort and, for example, to screw it up to 150 or 200 bar if this changes due to the circumstances proves to be expedient, which results in a significant increase in the pressing force during the drilling process.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung sieht vor, daß die Stellschraube eine Austrittsbohrung aufweist und daß der Federraum über mehrere Radialbohrungen mit einem durch Durchmesserreduzierung erreichten Ringdruckraum und damit mit der Innenbohrung der äußeren Bohrstange verbunden ist. Damit kann beim Öffnen des -2-Another expedient design provides that the set screw has an outlet bore and that the spring chamber is connected via several radial bores to an annular pressure chamber achieved by reducing the diameter and thus to the inner bore of the outer drill rod. So when opening the -2-

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Schließkörpers das Druckwasser schnell und ohne große Behinderung durch die Stellschraube und gleichzeitig auch durch die Radialbohrungen und den umgebenden Ringdruckraum austreten, in den Innenraum der äußeren Bohrstange eindringen und von dort über die Bohrkrone ins Bohrloch austreten. Da die Bohrungen bzw. die Austrittsbohrungen in der Bohrkrone zur Erzielung eines hohen Spritzdruckes düsenartig ausgebildet sind, ergibt sich die notwendige Drosselwirkung, die dafür Sorge trägt, daß sich im Innenraum der äußeren Bohrstange der notwendige Druck aufbaut, der für das Ansschieben der äußeren Bohrstange Sorge trägt.The pressure water quickly and without great hindrance through the set screw and at the same time through the radial bores and the surrounding annular pressure chamber, penetrate into the interior of the outer boring bar and from there via the drill bit into the borehole. Since the bores or the outlet bores in the drill bit are made nozzle-like in order to achieve a high spray pressure, the necessary throttling effect results, which ensures that the necessary pressure builds up in the interior of the outer boring bar, which ensures that the outer boring bar is pushed on wearing.

Der für das Einschieben zuständige Ringkanal ist einfach und zweckmäßig im Bereich des unteren Endes der äußeren Bohrstange ausgebildet, wozu das die innere Bohrstange aufnehmende Ende der äußeren Bohrstange in an sich bekannter Weise einen an der inneren Bohrstange reibenden Dichtring und einen daran anschließenden, dem Außendurchmesser der inneren Bohrstange angepaßten Innendurchmesser aufweist, der im Bereich des Ringkanals diesen mitbildend reduziert ist. Dadurch ist im Endbereich der äußeren Bohrstange die notwendige Abdichtung gesichert, die verhindert, daß Druckflüssigkeit nach außen austritt. Da die Druckflüssigkeit daran gehindert ist, muß sie die innere Bohrstange in die äußere Bohrstange hineinschieben, wodurch das Einfahren des teleskopier-baren Bohrgestänges erreicht wird. Dabei ist die Durchmesserreduzierung auf einen Bereich reduziert, der ausreicht, um gleichzeitig auch eine sichere Führung der inneren Bohrstange in der äußeren Bohrstange zu gewährleisten. Darüber bildet sich dann der Ringkanal, der, wie schon erwähnt, jeweils bei Schließen des Rückschlagventils mit Druckwasser beaufschlagt wird, um das Einfahren der inneren Bohrstange sicherzustellen.The ring channel responsible for the insertion is simple and expedient in the area of the lower end of the outer boring bar, for which purpose the end of the outer boring bar receiving the inner boring bar has a sealing ring rubbing on the inner boring bar in a manner known per se and an adjoining outer diameter of the inner boring bar has adapted inner diameter, which is reduced in the area of the ring channel forming this. This ensures the necessary seal in the end area of the outer boring bar, which prevents hydraulic fluid from escaping to the outside. Since the hydraulic fluid is prevented from doing so, it must push the inner boring bar into the outer boring bar, as a result of which the telescopic drill pipe can be retracted. The diameter reduction is reduced to a range that is sufficient to simultaneously ensure that the inner boring bar is securely guided in the outer boring bar. The annular channel then forms above it, which, as already mentioned, is acted upon by pressure water each time the check valve closes, in order to ensure that the inner boring bar is retracted.

Eine wesentliche Reduzierung des Herstellungsaufwandes wird erreicht, indem das Rückschlagventil und die von der Innenbohrung ausgehenden Radialbohrungen einem über Schraubverbindung mit der inneren Bohrstange verbundenen Bauteil zugeordnet sind, dessen Außendurchmesser kleiner als der des Innendurchmessers der äußeren Bohrstange ist. Damit kann der mit dem Rückschlagventil und den entsprechenden Bohrungen zu versehende Teil des inneren Bohrgestänges in einem gesonderten Arbeitsgang hergestellt werden, um dann nach Fertigstellung auf die innere Bohrstange quasi aufgeschraubt zu werden. Durch die Reduzierung des Durchmessers gegenüber dem Innendurchmesser der äußeren Bohrstange wird der weiter oben schon erwähnte Ringdruckraum geschaffen, in den zusätzlich Druckwasser bei öffnen des Rückschlagventils austreten kann, so daß der gesamte Vorgang wesentlich beschleunigt abläuft.A substantial reduction in the manufacturing outlay is achieved in that the check valve and the radial bores emanating from the inner bore are assigned to a component which is connected to the inner boring bar by a screw connection and whose outer diameter is smaller than that of the inner diameter of the outer boring bar. The part of the inner drill pipe to be provided with the check valve and the corresponding bores can thus be produced in a separate work step, in order then to be virtually screwed onto the inner boring bar after completion. By reducing the diameter compared to the inner diameter of the outer boring bar, the above-mentioned ring pressure space is created, into which additional pressurized water can escape when the check valve is opened, so that the entire process is accelerated considerably.

Zur Bildung des Ringkanals und damit der Druckkammer, die für das Einfahren des teleskopierbaren Bohrgestänges verantwortlich ist, ist vorgesehen, daß das Bauteil zwischen Schließkörper und Radialbohrungen einen Außenring aufweist, dessen Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser der äußeren Bohrstange entspricht und dem an der Wandung der äußeren Bohrstange reibende Dichtringe zugeordnet sind. Damit ist der Bereich beidseitig des Ringkanals durch Dichtringe abgesichert und sichergestellt, daß der notwendige Druck sich im Ringkanal aufbauen kann, um das Einschieben der inneren Bohrstange in die äußere Bohrstange zu beschleunigen bzw. um sie überhaupt sicherzustellen. Überraschenderweise reicht ein relativ schmaler Ringkanal, um beim anfänglichen Einschieben die notwendigen Kräfte bereitzuhalten bzw. bereitzustellen.To form the ring channel and thus the pressure chamber, which is responsible for retracting the telescopic drill pipe, it is provided that the component has an outer ring between the closing body and radial bores, the outer diameter of which approximately corresponds to the inner diameter of the outer boring bar and that on the wall of the outer boring bar rubbing sealing rings are assigned. The area on both sides of the ring channel is thus secured by sealing rings and it is ensured that the necessary pressure can build up in the ring channel in order to accelerate the insertion of the inner boring bar into the outer boring bar or to ensure it at all. Surprisingly, a relatively narrow ring channel is sufficient to hold the necessary forces available or to provide them during the initial insertion.

Weiter oben ist bereits erläutert worden, daß in der Bohrkrone dösenartige Bohrungen, das heißt sogenannte Spritzbohrungen ausgebildet sind, die durch ihre Ausbildung gleichzeitig dafür Sorge tragen, daß sich beim Ausfahren des Bohrgestänges in der Innenbohrung der äußeren Bohrstange ein entsprechender Druckraum ausbildet, da sie drosselartig wirken. Beim Einfahren des Bohrgestänges kann es zweckmäßig sein, zur Beschleunigung dieses Vorganges die Spritzbohrungen in der Bohrkrone im Öffnungsquerschnitt veränderbar auszubilden, was natürlich einen entsprechenden Herstellungsaufwand erfordert. Gleiches gilt auch für die Lösung, bei der in der Wandung der äußeren Bohrstange bohrkronenendseitig verschließbare Abflußbohrungen ausgebildet sind. Bei der zuletzt genannten Ausbildung kann durch das Bohrgestänge hindurch ein Öffnen bzw. Schließen der Abflußbohrungen bewirkt werden, was aber dennoch einen nicht unerheblichen Herstellungsaufwand erfordertIt has already been explained above that nozzle-like bores, that is to say so-called spray bores, are formed in the drill bit, which at the same time ensure through their training that a corresponding pressure chamber forms in the inner bore of the outer boring rod when the drill rod is extended, since it is throttle-like Act. When retracting the drill pipe, it may be expedient to make the spray bores in the drill bit changeable in the opening cross section in order to accelerate this process, which of course requires a corresponding manufacturing outlay. The same also applies to the solution in which drainage bores which can be closed at the drill bit end are formed in the wall of the outer drill rod. In the case of the last-mentioned design, the drainage bores can be opened or closed through the drill pipe, but this nevertheless requires a not inconsiderable production outlay

Das Einstellen der Druckdifferenz wird auf einfache Art und Weise dadurch bewirkt, daß der Öffnungsdruck wie an sich bekannt über die Ventilfeder auf 100 bar eingestellt ist und daß der Wasserzuführsschlauch in an sich bekannter Weise mit einem Druckreduzierventil ausgerüstet ist. Hierdurch ist es möglich, bei beispielsweise 150 bar Fließdruck diesen auf etwas unter 100 bar zu regulieren, um dadurch ein Schließen des Rückschlagventils zu bewirken, und so das Bohrgestänge einfahren zu können.The setting of the pressure difference is brought about in a simple manner in that the opening pressure, as known per se, is set to 100 bar via the valve spring and in that the water supply hose is equipped in a manner known per se with a pressure reducing valve. This makes it possible, for example at 150 bar flow pressure, to regulate it to a little below 100 bar, in order to thereby cause the check valve to close and thus to be able to retract the drill pipe.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein im Aufbau einfaches und sicher wirkendes Bohrgerät geschaffen ist, das vorteilhaft auch unter beengten Verhältnissen eingesetzt werden kann und zwar mit einfach oder doppelt teleskopierbarem Bohrgestänge, da lediglich bei mehr als zwei Teilen des Bohrgestänges die eingebauten Rückschlagventile einen unterschiedlichen Öffnungsdruck aufweisen, so daß beispielsweise das erste Rückschlagventil bei 100 und das zweite bei 150 bar öffnet, wodurch auch beim Einfahren zunächst die Endbohrstange mit den 150 bar und dann die zweite Teillänge mit 100 bar eingefahren werden kann. Damit ergibt sich die Möglichkeit, derartige Bohrgeräte so betriebssicher zu machen, daß sie insbesondere auch unter den erschwerten Verhältnissen im untertägigen Bergbau sicher eingesetzt werden können. Vorteilhaft ist de* Einsatz aber auch im Tunnelbau, im U-Bahnbau sowie im Kanalbau, wo gegebenenfalls aus dem Kanalquerschnitt heraus Bohrungen zur Absicherung des Ausbaues in das Gebirge eingebracht werden müssen. Da lediglich die Steuerung über die Veränderung der Druckhöhe erfolgt, ist dar notwendige Aufwand gering und leicht darzustellen.The invention is characterized in particular by the fact that a drilling device which is simple and safe in construction is created and which can advantageously be used even in confined spaces, with single or double telescopic drill rods, since the built-in check valves only in more than two parts of the drill rod have a different opening pressure, so that, for example, the first check valve opens at 100 and the second at 150 bar, which means that the end drill rod with 150 bar and then the second partial length with 100 bar can also be retracted when retracting. This results in the possibility of making such drilling devices so reliable that they can be used safely, particularly under the difficult conditions in underground mining. De * use is also advantageous in tunnel construction, subway construction and canal construction, where, if necessary, holes have to be drilled out of the canal cross-section to secure the expansion into the mountains. Since only the control is carried out by changing the pressure level, the effort required is low and easy to present.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus da* nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen: -3-Further details and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the associated drawing, in which a preferred exemplary embodiment is shown with the details and individual parts required for this. It shows: -3-

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Fig. 1 eine Seitenansicht des Bohrgerätes mit teilweise ausgefahrenem Bohrgestänge,1 is a side view of the drill with the drill string partially extended,

Fig. ί das Bohrgestänge im eingefahrenen Zustand,Bohr the drill pipe in the retracted state,

Fig. 3 das Bohrgestänge im ausgefahienen Zustand,3 shows the drill pipe in the extended state,

Fig. 4 das Bohrgestänge im Veibindungsbereich beider Bohrstangen im Schnitt undFig. 4 shows the drill string in the vein connection area of both drill rods on average

Fig. 5 einen QuerschnittFig. 5 shows a cross section

Fig. 1 zeigt ein Bohrgerät (1) in Seitenansicht sowie den Führungsrahmen (2), der einmal die Fahrspindel (3) hält und einspannt und auch zur Lagerung des Vorschubantriebes (4) mit eingesetzt wird und der zu dem den an der Verfahrspindel (3) verfahrbaren Drehmotor (5) mitführt und trägt. Hierzu ist am oberen Ende des Führungsrahmens (2) eine zugleich zur Führung des Bohrgestänges (6) mit der Bohrkrone (7) dienende Werkzeugführung vorgesehen.Fig. 1 shows a drilling device (1) in side view and the guide frame (2), which holds and clamps the travel spindle (3) and is also used for mounting the feed drive (4) and which is used on the traversing spindle (3 ) carries and carries the movable rotary motor (5). For this purpose, a tool guide, which also serves to guide the drill pipe (6) with the drill bit (7), is provided at the upper end of the guide frame (2).

Das Bohrgeslänge (6) besteht hier aus zwei ineinander teleskopierbaren Bohrstangen (8,9), wobei die innere Bohrstange (8) fast vollständig, die äußere Bohrstange (9) nur teilweise wiedergegeben ist Ebenso weiden der Verbindungsbereich (11) zwischen beiden Bohrstangen (8,9) und der Wasserzuführungsschlauch (10), über den das Druckwasser in den Bereich des Drehmotors (5) eingeführt wird, gezeigt Das Bohrgestänge (6) ist mit einer Innenbohrung (13,25) ausgerüstet wie anhand der weiteren Figuren verdeutlicht wird.The drill string (6) here consists of two telescopic drill rods (8, 9), the inner drill rod (8) being almost completely reproduced, the outer drill rod (9) only partially reproduced. The connecting area (11) between the two drill rods (8 , 9) and the water supply hose (10), via which the pressurized water is introduced into the area of the rotary motor (5), is shown. The drill pipe (6) is equipped with an inner bore (13, 25), as is illustrated by the other figures.

Das Bohrgestänge (6) ist in Fig. 2 im eingefahrenen Zustand wiedergegeben. Am freien Ende trägt die äußere Bohrstange (9) die Bohrkrone (7) mit mehreren versetzt angeordneten Spritzbohrungen (35).The drill pipe (6) is shown in Fig. 2 in the retracted state. At the free end, the outer drill rod (9) carries the drill bit (7) with a plurality of staggered spray bores (35).

Fig. 3 zeigt das Bohrgestänge (6) im ausgefahrenen Zustand, wobei insbesondere der Verbindungsbereich (11) im Schnitt wiedergegeben ist. Deutlich wird hier, daß die innere Bohrstange (8) mit einer Innenbohrung (13) versehen ist, die auch dem Öffnungsquerschnitt des Rückschlagventils (15) im Bauteil (14) entsprichtFig. 3 shows the drill pipe (6) in the extended state, in particular the connection area (11) is shown in section. It is clear here that the inner boring bar (8) is provided with an inner bore (13) which also corresponds to the opening cross section of the check valve (15) in the component (14)

Der Verbindungsbereich (11) bzw. die Bauteile in diesem Bereich werden anhand der Fig. 4 näher erläutert Hieraus wird deutlich, daß das Rückschlagventil (15) und die übrigen der Steuerung dienenden Teile in einem gesonderten Bauteil (14) untergebracht sind, das über eine Schraubverbindung (24) mit der eigentlichen inneren Bohrstange (8) verbunden ist. Statt der Schraubverbindung (24) kann auch jede andere Art der Verbindung hier verwendet werden.The connection area (11) or the components in this area are explained in more detail with reference to FIG. 4. It is clear from this that the check valve (15) and the other parts serving for control are accommodated in a separate component (14) which has a Screw connection (24) is connected to the actual inner boring bar (8). Instead of the screw connection (24), any other type of connection can also be used here.

Das Rückschlagventil (15) verfügt über einen kugelförmigen Schließkörper (16) und die zwischen ihm und der Stellschraube (19) eingespannte Ventilfeder (17). Der sich ergebende Federraum (18) ist seinerseits durch die Austrittsbohrung (20) in der Stellschraube (19) und die Radialbohrungen (21, 22) mit dem Innenraum bzw. der Innenbohrung (25) der äußeren Bohrstange (9) bzw. zunächst einmal mit dem Ringdruckraum (23) verbunden. So kann die Druckflüssigkeit nach dem Öffnen des Rückschlagventiles (15) an dem Schließkörper (16) vorbei in den Federraum (18) eindringen und von dort einmal durch die Austrittsbohrung (20) und zum anderen durch die Radialbohrungen (21, 22) und den Ringdruckraum (23) schnell und ohne nennenswerten Druckverlust in den "Zylinderraum" eindringen. Da die in der Bohrkrone (7) ausgebildeten Spritzbohrungen (35) eine Art Drossel bilden, baut sich automatisch in der Innenbohrung (25) der äußeren Bohrstange (9) ein Druck auf, der für das Ausschieben des Bohrgestänges (6) sorgtThe check valve (15) has a spherical closing body (16) and the valve spring (17) clamped between it and the adjusting screw (19). The resulting spring chamber (18) is in turn through the outlet bore (20) in the adjusting screw (19) and the radial bores (21, 22) with the interior or the inner bore (25) of the outer boring bar (9) or initially with connected to the ring pressure chamber (23). After opening the check valve (15), the pressure fluid can penetrate past the closing body (16) into the spring chamber (18) and from there through the outlet bore (20) and through the radial bores (21, 22) and the annular pressure chamber (23) quickly and without significant pressure loss in the " cylinder space " penetration. Since the spray bores (35) formed in the drill bit (7) form a kind of throttle, pressure automatically builds up in the inner bore (25) of the outer boring bar (9), which ensures that the drill pipe (6) is pushed out

Das Rückschlagventil (15) ist durch die Ventilfeder (17) so eingestellt daß es erst bei über. 100 bar oder bei 150 bar öffnet Solange das Rückschlagventil (15) geschlossen bleibt kann damit das Bohrgestänge (6) auch nicht ausschieben. Dies wird sogar noch zusätzlich dadurch unterbunden, daß während dieser Zeit Druckflüssigkeit so auf die innere Bohrstange (8) einwirkt daß diese versucht, in Richtung Bohrkrone (7) auszufahren, was aber in der Endstellung ja nicht möglich ist Öffnet dann da Schließkörper (16) bei entsprechend hoher Belastung mit beispielsweise 100 oder 150 bar, dringt die Druckflüssigkeit wie bereits geschildert durch das Bauteil (14) hindurch in den Innenraum (25) der äußeren Bohrstange (9) und sorgt dafür, daß diese aufgrund der als Drossel wirkenden Spritzbohrung (35) ausfährt Wegen des hochgespannten Wassers erfolgt eine Unterstützung des Bohrvorganges.The check valve (15) is set by the valve spring (17) so that it is only over. 100 bar or 150 bar opens As long as the check valve (15) remains closed, the drill pipe (6) cannot slide out. This is even further prevented by the fact that, during this time, hydraulic fluid acts on the inner boring bar (8) in such a way that it tries to extend in the direction of the drill bit (7), but this is not possible in the end position. Then opens the closing body (16). at a correspondingly high load with, for example, 100 or 150 bar, the pressure fluid penetrates through the component (14) into the interior (25) of the outer boring bar (9) and ensures that the latter acts due to the spray bore (35 ) extends The drilling process is supported because of the high tension of the water.

Wird da Drude dann auf das Rückschlagventil (15) wieder auf unter 150 oder unter 100 bar heruntergeregelt so dringt nun das Druckwasser in den Bereich unterhalb des Außenrings (26) mit den Dichtringen (27,28) und den dort ausgebildeten Ringkanal (30). Über die Dichtringe (27,28) ist sichergestellt daß das Druckwasser nicht in den "Zylinderraum", das heißt also in die Innenbohrung (25) da äußeren Bohrstange (9) eindringen kann.If the pressure is then reduced to below 150 or below 100 bar on the check valve (15), the pressurized water now penetrates into the area below the outer ring (26) with the sealing rings (27, 28) and the ring channel (30) formed there. The sealing rings (27, 28) ensure that the pressurized water cannot penetrate into the "cylinder space", that is to say into the inner bore (25) since the outer boring bar (9).

Der Ringkanal (30) wird einmal dadurch gebildet daß hinta dem Außenring (26) wieder der verringerte Außendurchmesser da innaen Bohrstange (8) vorhanden ist wie Fig. 4 eindeutig entnommen werden kann, und daß gleichzeitig auch in diesem Baeich eine Vergrößaung des Innendurchmessers der äußeren Bohrstange (9) geschaffen ist Der Ringkanal (30) ist über Radialbohrungen (31) mit der Innenbohrung (13) der inneren Bohrstange (8) verbunden, so daß bei Schließen des Rückschlagventils (15) sich schnell mit Druckwassa füllt und dann für ein Einfahren der äußeren Bohrstange (9) üba die innere Bohrstange (8) sorgtThe annular channel (30) is formed once by the outer ring (26) again having the reduced outer diameter since the inner boring bar (8) is present, as can be clearly seen in FIG. 4, and that at the same time an enlargement of the inner diameter of the outer one also in this area Boring bar (9) is created The annular channel (30) is connected via radial bores (31) to the inner bore (13) of the inner boring bar (8), so that when the check valve (15) closes, it quickly fills with pressurized water and then for a run-in the outer boring bar (9) ensures the inner boring bar (8)

Der Endbaeich des Ringkanals (30) wird durch das kolbenartig ausgebildete Ende (32) der äußaen Bohrstange (9) bewirkt wobei in diesen Bereich ein Dichtring (33) eingelassen ist, der somit eine beidseitige Abdichtung des Ringkanals (30) bewirkt Die Wandung (36) der Innenbohrung (25) der äußeren Bohrstange (9) ist so weit bearbeitet daß üba die Dichtringe (27,28) eine vollständige und sichere Abdichtung gewährleistet ist auch wenn die Teile üba längere Strecken aneinanderreiben. -4-The end area of the ring channel (30) is brought about by the piston-like end (32) of the outer boring bar (9), a sealing ring (33) being inserted in this area, which thus seals the ring channel (30) on both sides. The wall (36 ) the inner bore (25) of the outer boring bar (9) is machined so far that the sealing rings (27, 28) ensure a complete and secure seal even if the parts rub against each other over longer distances. -4-

Claims

AT 393 537 B PATENT CLAIMS 1. Drilling rig for drilling anchor, relaxation, blasting and injection wells, especially for drilling wells in cramped conditions in underground mining and tunneling, with a telescopic drill pipe with an internal bore and drill bit, the next to a feed drive is assigned to the rotary drive, the telescopic drill string being extended and retracted via a control, characterized in that, as is known per se, a check valve (15) with in the inner bore (13) at the end of the inner drill rod (8) A valve spring (17), which is in any case adjustable to an opening pressure of 100 bar, and that an annular channel (30) is formed in the connecting region (11) between the two boring bars (8, 9), which is connected to the inner bore (25) of the inner bore via radial bores (31) Boring bar (8) before the check valve (15) is connected.

2. Drilling device according to claim 1, characterized in that the valve spring (17) between the closing body (16) and one in the inner boring bar (8) slidably arranged adjusting screw (19) is arranged clamped

3. Drilling device according to claim 1 and claim 2, characterized in that the adjusting screw (19) has an outlet bore (20) and that the spring chamber (18) via a plurality of radial bores (21, 22) with an annular pressure chamber (23) achieved by reducing the diameter and so that it is connected to the inner bore (25) of the outer boring bar (9).

4. Drilling device according to claim 1, characterized in that the inner boring bar (8) receiving end (32) of the outer boring bar (9) in a manner known per se on the inner boring bar (8) rubbing sealing ring (33) and one thereon subsequent inner diameter adapted to the outer diameter of the inner boring bar (8), which in the area of the annular channel (30) is reduced to form it

5. Drilling apparatus according to claim 1, characterized in that the check valve (15) and the radial bores (21, 22) extending from the inner bore (13) are associated with a component (14) connected via screw connection (24) to the inner boring bar (8) are whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the outer boring bar (9)

6. Drilling device according to claim 1 and claim 5, characterized in that the component (14) between the closing body (16) and radial bores (31) has an outer ring (26), the outer diameter of which corresponds approximately to the inner diameter of the outer boring bar (9) and the on the wall (36) of the outer boring bar (9) rubbing sealing rings (27, 28) are assigned.

7. Drilling device after opening 1, characterized in that in the wall (36) of the outer boring bar (9) drill-hole-end closable drain holes are formed.

8. Drilling device according to claim 1, characterized in that the opening pressure, as known per se, is set to 100 bar via the valve spring (17) and that the water supply hose (10) is equipped in a manner known per se with a pressure reducing valve. Including 2 sheets of drawings -5-