Verfahren zur Herstellung von Horizontalbohrungen für Grundwasserfassungen und Bohrmaschine zur Ausübung des Verfahrens. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Horizon talbohrungen für Grrundwasserfassungen und auf eine Bohrmaschine zur Ausübung dieses Verfahrens. Bei derartigen Grundwasserfas- sungen wird ein vertikaler Sehacht in den Boden gegraben und wasserdicht ausbetoniert; von diesem Schacht aus werden dann strahlen förmig Horizontalbohrungen in das Erdreich vorgetrieben.
Zu diesem Zwecke wurde bisher ein vorn -esehlossenes Mantelrohr hydraulisch in das Erdreich gestossen und nach Einsetzen eines Filterrohres in das Mantelrohr dieses wieder zurückgezogen. In wasserreiches Erd reich konnte auch ein vorn offenes Mantel rohr eingetrieben werden, wobei der in das Rohr eindringende Erdkern durch das vor handene Grundwasser aufgelöst und wegge spült wurde.
Ferner hat man auch schon das ; zur Wassergewinnung dienende Filterrohr selbst mit. einem ebenfalls gelochten, als Hohl kegel ausgebildeten Isopfstüek versehen und zum Hineintreiben desselben in das Erdreich benutzt, wobei durch ein innerhalb des Filter ; rohres gleichachsig angeordnetes, nicht ge lochtes Rohr während des Vortreibens Sand und Wasser in den Schacht abgeführt wurden.
In allen diesen Fällen war aber das ledig lich durch axiale Stoss- oder Druckwirkung erfolgende Eintreiben der Rohre auf eine relativ kurze Strecke begrenzt. Es kommt vor, dass schon nach einigen Metern durch ein Hindernis, wie etwa. ein Findling, Baum- stamm oder ein Felsriff, ein weiteres Vortrei ben des Mantelrohres unmöglich wird. Dies hat zur Folge, dass von vornherein nicht mit Sicherheit die verlegbare Filterrohrlänge fest gestellt werden kann, und bei ungenügendem Wasserzufluss infolge zu geringer Filterrohr länge ein weiterer Schacht mit zu diesem strahlenförmig angeordneten Rohren gebaut werden muss, um die erforderliche Wasser menge zu erreichen.
Vorliegende Erfindung ermöglicht nun, von dem Sehacht aus Bohrungen vorzuneh men, welche etwaige Hindernisse überwinden, so dass die Horizontalbohrungen in einer zum Erfassen des vorhandenen Grundwassers er forderlichen Länge ausgeführt werden kön nen.
Das gemäss der Erfindung zur Herstellung von Horizontalbohrungen für Grundwasser fassungen dienende Verfahren besteht. darin, dass ein Mantelrohr in das Erdreich einge- presst wird und gleichzeitig einem Bohrrohr, das im Mantelrohr rotierend gelagert ist, axiale Bewegungen übermittelt werden, dass ferner zwischen dem Mantelrohr und dem Bohrrohr ein Wasserstrahl bis zur Bohrkrone gepresst wird, welcher das abgebohrte Mate rial durch das Bohrrohr wegschwemmt, wobei entsprechend dem zu bohrenden Material aus wechselbare Bohrköpfe verwendet werden.
Zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dient eine Bohrmaschine, welche rings um die Mittelachse eines Kreises, in welcher sich nach rückwärts die beliebigen, radialen Vortriebsrichtungen der Bohrungen schneiden, schwenkbar gelagert ist und ein in einem verlängerbaren Mantelrohr geführ tes, sowohl drehbares als auch axial verschieb bares und ebenfalls v erlängerbares Bohrrohr hat, dessen Bohrkopfschneide beim Bohren mit dem Kopfende des jeweils vordersten Mantelrohres mindestens annähernd in glei- eher Ebene zu arbeiten bestimmt ist,
wobei ferner eine Vortriebsvorrichtung, die ein Hin- und Herbewegen des Bohrrohres gestattet, und eine zweite Vortriebsvorrichtung für das entsprechend dem Vorschub des Bohrrohres vorzutreibende Mantelrohr vorgesehen sind, -und schliesslich einerseits an den Ringrahm zwischen dem Mantelrohr und dem Bohrrohr eine Leitung zum Zuführen des Druckwassers und anderseits am hintern, dem Bohrkopf entgegengesetzten Ende des Bohrrohres eine Leitung zum Abführen des Wassers zusam men mit dem von diesem aufgelösten Bohr kern angeschlossen ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist. als beispielhafte Anwendungsform des erfin- diuigsgemässen Verfahrens ein Ausführungs beispiel einer zur Ausübung dieses Verfah rens bestimmten, erfindungsgemässen Bohr maschine erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 den Grund eines ausgemauerten Schachtes, in dem die Bohrmaschine aufge stellt ist und mit den einzutreibenden Roh ren in Verbindung steht, in Seitenansicht der Maschine mit teilweise weggebrochenen Teilen und im Schnitt durch die Rohre, Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie I-1 in Fig. 1 und Fig. 4 den Bereich der Bohrkrone in grö sserem Massstab.
Der Schacht 1 ist gebildet durch eine Sohle 2 und eine Mantelmauer 3, welche wasser dicht ausbetoniert sind. In dem Mantel 3 sind so viele Futterrohre 4 eingemauert, wie radiale Bohrungen in das Erdreich vorge sehen sind. In der Mitte der Schachtsohle ist ein Bolzen 5 eingemauert, um den das Ge- stell 6 einer Bohrmaschine ringsum drehbar ist. Dieses Gestell weist Räder 7 auf, die ein Drehen der Bohrmaschine uni den Zapfen 5 ermö-lielien, sowie Schrauben 8, durch welche die Maschine in der jeweils gewünschten Lage festgehalten werden kann. Die Räder 7 laufen auf einem in der Sohle 2 eingesetzten Laufring 9.
In Lagern 11, 12 der Bohr maschine ist das Bohrrohr 13 drehbar ge lagert, welches an einem Ende einen Flansch 14 aufweist und mit dein andern Ende dreh bar in einer Stopfbüchse 15 geführt ist, an die sieh ein T-Stüek 1.5a anschliesst. Dieses T-Stück kann mittels eines Schlauches 16 an die Saugseite einer nicht.
dargestellten Wasser pumpe \angeschlossen 'erden, um dadurch das Wegschwemmen des abgebohrten und im Wasser aufgelösten Erdkernes zu unter stützen. Auf dem Rohr 13 sitzt verschiebbar, aber mit einem Keil gegen Verdrehen gesichert, ein Zahnrad 17, welches seitlich mit. Haltern 18 gegenaxiale Verschiebungen festgehalten ist. Das Zahnrad 17 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 1.9, das auf einer parallel zum Bohr rohr 13 verlaufenden Welle 20 aufgekeilt ist. Die Welle 20 ist. in Lagern 22, 23 gelagert und mit einer Voll- und einer Leerriemen scheibe 24 bzw. 25 versehen.
An dem Gestell 6 ist ferner ein Rahmen 27 befestigt., der zwei Reihen Zapfen 28 aufweist. In die Zapfen 28 werden nach beiden Seiten zweiarmige Hebel 29, 30 eingesetzt, deren eines Ende mit einem Handgriff 31 versehen ist, während das andere Hebelende 33 in einen Zapfen 34 ein greift, der im. T-Stüeh 15c befestigt ist, wel- ehes im Rahmen 27 geführt und gegen Ver drehen gesichert. ist. Durch die Hebel 29, 30 kann somit dem sieh drehenden Rohr 13 eine axiale Hin- und Herbewegung von jeweils einigen Zentimetern erteilt werden.
An dem Flansch 4cc des eingemauerten Futterrohres 4 ist, ein Sehiebergehäuse 42 be festigt, durch das bei entferntem Schieber ein Standrohr 40 hindureligesehoben ist.. Dieses Standrohr weist ebenfalls einen Flansch 40a auf, der mit. dem Flansch des Schiebergehäu- ses 42 fest verbunden ist.. Auf der andern Fläche des Flansches 40a ist eine Stopfbüchse 42 befestigt, welche zur Abdichtung eines ver schiebbaren Arbeitsrohres 44 dient, dessen hinteres Ende mit einem Deckel 45 verschlos sen ist.
Der Deckel 45 ist mit einer Stopf büchse 46 verbunden, die gegen ein durch den Deckel geführtes Verlängerungsstück 13a des Bohrrohres 13 abdichtet. An dem Deckel 45 ist. ausserdem ein Wasserzuführungsrohr 47 angeschlossen, das mit der Druckseite einer Pumpe in Verbindung steht. Am hintern Ende des Arbeitsrohres 44 unmittelbar vor dem Verschlussdeekel 45 ist. ein Joch 48 befestigt, auf das ein mit Anker schrauben 49 an der Schachtwand 3 gehal tener Seil-, Schrauben- oder Kettenzug 50 ein wirkt. An Stelle dieser Zugorgane können auch hydraulische Pressen oder sonstige Druckvorrichtungen vorgesehen werden.
Durch die von dieser Vortriebsvorriehtung ausgeübte Kraft wird das Arbeitsrohr 44 in dem Standrohr 40 in der Bohrrichtung ver schoben. In das Arbeitsrohr 44 wird ein Man telrohr 51 eingesetzt, das sich gegen die In nenseite des Deckels 45 abstützt und beim Verschieben des Arbeitsrohres 44 zusammen mit diesem in das Erdreich gedrückt wird. Die einzelnen Rohrabschnitte des Mantelroh res 51 werden durch Ringe 52 aneinander- gekuppelt. Entsprechend der jeweiligen Ge samtlänge des Mantelrohres wird auch das Bohrrohr 13 über das angeflanschte Rohrstück 13a hinaus durch Verbindungsmuffen 53 mit weiteren Verlängerungsrohr stücken 13b, 13c usw. versehen.
Am freien Ende des vordersten Rohrstückes<B>13e</B> ist ein Bohrkopf 55 mit einer gezahnten Schneide aufgesetzt, dessen Kronen aussendurchmesser annähernd, das heisst min destens 0,9 mal so gross ist wie der Mantel rohrinnendurchmesser. Zur Führung der Bohrrohrverlängerungen 13b, 13c usw. im Mantelrohr dienen Rollenlager 56. Das Stand rohr 40 ist ausserhalb der Mauer 3 koaxial von einer Rohrschlange 57 umgeben, die an ein nicht dargestelltes Gefriers@#stem angeschlos sen werden kann. Die Herstellung einer Bohrung mit der vorbeschriebenen Maschine geschieht folgen dermassen: Die Maschine wird auf der Sohle des mit mehreren Futterrohren 4 versehenen Schach tes um den Zapfen 5 drehbar montiert, so dass das Rohr 13 radial zur Schachtmitte gerichtet ist.
An eines der Futterrohre 4 wird nun das Schiebergehäuse 42 festgeschraubt; darauf wird durch die Bohrungen dieser beiden Teile ein Standrohr 40 auf eine verhältnismässig kurze Strecke in das den Schacht umgebende Erdreich hineingetrieben und an dem Flansch des Schiebergehäuses befestigt. Durch die Bohrung des Standrohres 40 wird anschlie ssend das Arbeitsrohr 44 hindurchgeschoben und mit der Stopfbüchse 43 abgedichtet. Als dann werden in das Rohr 44 ein Mantelrohr 51 und in dieses die Verlängerungen 13a, 13b usw. des Bohrrohres geschoben, wobei auf das vordere Ende des letzten Rohrstückes 13c der Bohrkopf 55 aufgesetzt wird.
Die Bohrkopf sehneide und das vordere Ende des vordersten Mantelrohres 51 arbeiten beim Bohren min destens annähernd in derselben Ebene, und zwar liegen sie vor Beginn der Bohrarbeit noch im Bereich des Schachtmantels oder nur wenig ausserhalb desselben, soweit hier das Erdreich durch das Eintreiben des Standroh res 40 schon genügend gelockert worden ist. Nun werden mit dem Flansehdeckel 45 das Arbeitsrohr 44 und das Mantelrohr 51 an ihrem hintern Ende abgeschlossen; gleichzeitig -wird mit der Stopfbüchse 46 das Rohrstück 13a des Bohrrohres abgedichtet.
Nach diesen vorbereitenden Massnahmen lässt man die Zugvorrichtung 48 bis 50 oder eine entsprechende Druckvorrichtung auf das Arbeitsrohr 44 und das Mantelrohr 51. in der Vortriebsrichtung (also in Fig. 1 und 2 nach links) einwirken. Gleichzeitig wird das Bohr rohr 13 durch einen nicht dargestellten, z. B. seitlich der Bohrmaschine angeordneten An triebsmotor über die Riemenscheibe 24 und das Rädervorgelege 19, 17 in Umlauf versetzt.
Die rotierende Bewegung des Bohrkopfes 55, der dabei mittels der Handhebel 29, 30 eben- falls in der Vortriebsriehtung gegen das noch nicht abgebohrte Erdreich gedrückt und zur Verhinderung des Festfressens bei eintreten den Verstopfungen oder dergleichen v orüber- geliend wieder etwas zurückgezogen wird, er- leiehtert den nur durch axiale Bewegung gleichzeitig erfolgenden Vortrieb des -Mantel rohres 51, so dass für das letztere eine ver hältnismässig geringe Antriebskraft.
menügt. Entscheidend für das planmässige Herstel len der einzelnen Bohrungen wird die Anord nung des rotierenden Bohrrohres aber dann, wenn durch einen grossen Stein oder ein ande res Hindernis, das härter als gewöhnliches Erdreielt ist, ein so starker Widerstand ent steht, dass ein -weiteres Vordringen des nur axial bewegten Rohres für sieh allein einen ungeheuer \grossen Kraftaufwand erfordern oder überhaupt nicht mehr möglich sein würde.
In solchen Fällen, die sieh nicht vor hersehen lassen, mit denen aber immer ge rechnet werden muss, kann zudem der normale Bohrkopf gegen einen andern Bohrkopf aus gewechselt werden, der durch seine Formge bung und/oder die Beschaffenheit des --'er@z- stoffes, aus welchem er hergestellt ist, beson ders geeignet ist, das betreffende Hindernis zu durchbohren. Dabei kann, sofern erforder- lieh, die Drehgeschwindigkeit des Bohrrohres erhöht oder verringert werden. Zum fortschreitenden Vortrieb der Boh- rUngwerden die Hebel 29, 30 von Zeit zu Zeit auf' das jeweils nächste Zapfenpaar 28 umge setzt.. Wenn sie sieh auf den letzten, das heisst.
den in den Fig. 1 und ? am weitesten links liegenden Zapfen, befinden und damit. das Bohrrohr in dieser Richtung seine Endlage erreicht hat, sind auch das Arbeitsrohr 44 Lind das -Mantelrohr 51 durch die von den Zugorganen 50 über das Joch aus-eiibte Kraft entsprechend -weit verschoben bzw. in Glas Erdreich nachgeclrüelzt, so dass der Deekel 45 in die in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Endlage 45n, gelangt ist.
Nunmehr werden nach Abstellen der Antriebe für alle Rohre der Deckel 45 von dem Rohr 44 und die Muffenverbindung 53 zwischen den Rohr- stUielzen 13n. und 1.3b gelöst. Nach Zurück ziehen des Bohrrohres 13 zusammen mit seinem ersten Vet@län,#.,erungsstüek 13a,
der dieses umgebenden Stopfhüelise 46 und des Deckels 45 in die Ausgangslage wird in dem entstandenen Zwischenraum je ein neues Ver- längerungsstiielz von gleicher Länge für das Bohrrohr 13 -Lind das -lantelrolir 51 einge setzt.
Die Verlängerundes Bohrrohres wird an beiden Enden durch -Muffen 53 mit den benachbarten Rohrstüekeii, die Verlängerung des Mantelrohres dagegen nur an ihrem vor- dern Ende durch einen Verbindungsring 52 gekuppelt, während das hintere Ende der neuen Mantelrohrverliingerung sieh gegen den Deekel 45 abstützt. Dieser wird dann wie der mit. dem zurüclzgezogenen Arbeitsrohr 44 verbunden.
Die eigentliehe Arbeit kann somit fortgesetzt lind die Bohrunm wieder um ein Stiiek, das der Länge der eingesetzten Rohr teile entspricht, vorgetrieben werden. Der glei che Vorgang wiederholt sieh so oft, bis die beabsichtigte Länge der Bohrung erreicht ist.
Während der Bolirarheit wird durch das an den Deckel 45 angeschlossene und dessen Bewegung mit Hilfe geeigneter Verbindungs glieder mitmachende geeigneter 47 in den Ring raum zwischen dem Mantelrohr 51 und den Verlängerungsstücken des Bohrrohres unter Druck ein Wasserstrahl hineingeleitet, der bis zum Bohrkopf vordringt, dort den Bohr bern auflöst und dann. das abgebohrte Alate rial durch das Innere des Bohrrohres weg schwemmt.
Gleichzeitig kühlt der Wasser strahl. die Bohrkopfsehneide, was besonders beim Durchbohren von Steinen -Lind derglei- ehen wichtig ist. Die Aufgabe des Wasser strahles kann durch die Saugwirkung einer Pumpe, die an die ain andern Ende des Bohr rohres bei dem rohrförmigen T-Stiiek 15a an schliessende Leitung angeschlossen ist, unter stützt werden.
Das Arbeitsrohr 44 wird nicht wie das Bohrrohr 13 und das -Mantelrohr 51 mit fort schreitendem Bohrvorgang verläng=ert; es hat. lediglich den Zweck, einen niöglielist geringen Reibungswiderstand gegenüber der Stopf- Büchse 43 bei den axialen Bewegungen des ganzen Rohrsystems zu erreichen.
Bei starkem Grundwasserandrang kann es erforderlich sein, zur Vornahme der geschil derten Rohrverlängerungen oder zum Aus wechseln des Bohrkopfes die Gefrierrohr- schlange 57 in Tätigkeit zu setzen. Da allein das Einfrieren und V'iederauftauen des Erd- reiches etwa zwei Tage dauert, wird zweck mässig während dieser Zeit die Maschine ge dreht und mit ihr an einer andern Bohrstelle weitergearbeitet., bis die betreffenden Neben arbeiten an der vorhergehenden Bohrstelle be endet sind und diese wieder betriebsbereit ist.
Nach dem Fertigstellen einer Bohrung werden zunächst alle Verlängerungen des Bohrrohres einschliesslich der Rollenführun gen und des Bohrkopfes ausgebaut. Darauf wird unter Zuhilfenahme des Deckels 45 als Widerlager in das Innere des Mantelrohres ein Filterrohr eingeschoben, das ebenfalls aus einer entsprechenden Zahl einzelner Rohr stücke zusammengesetzt wird.
Nach dem Ein schieben des Filterrohres, das nicht weiter als bis zur Ebene des Flansches 4a in den Schacht hineinragen darf, werden das Mantelrohr 51, das Arbeitsrohr 44 und das Standrohr 40 zu rückgezogen, so dass der Schieber in das Schie- bergehäuse 42 eingesetzt und der Wasser7u- fluss durch das Filterrohr nach dem Schacht. hin abgesperrt oder in der jeweils geWünsch- ten eise geregelt werden kann.
Process for producing horizontal boreholes for groundwater wells and drilling machine for carrying out the process. The present invention relates to a method for the production of Horizon talbohrungen for groundwater wells and to a drilling machine for performing this method. With such groundwater wells, a vertical shaft is dug into the ground and concreted in a watertight manner; From this shaft, horizontal bores are then driven into the ground in the form of rays.
For this purpose, a casing pipe closed at the front was previously pushed hydraulically into the ground and, after a filter pipe had been inserted into the casing pipe, it was pulled back again. A jacket pipe that was open at the front could also be driven into water-rich soil, with the earth core penetrating the pipe being dissolved and washed away by the available groundwater.
Furthermore, one already has that; for the water supply serving filter pipe itself with. a likewise perforated, designed as a hollow cone Isopfstüek and used to drive the same into the ground, with one inside the filter; pipe coaxially arranged, non-perforated pipe sand and water were discharged into the shaft while driving.
In all of these cases, however, the driving in of the pipes, which was carried out only by axial impact or pressure, was limited to a relatively short distance. It happens that after a few meters through an obstacle such as. a boulder, a tree trunk or a rock reef, further propulsion of the jacket pipe becomes impossible. As a result, the installable filter pipe length cannot be determined with certainty from the outset, and if there is insufficient water inflow due to the filter pipe length being too short, another shaft with pipes arranged radially to this must be built in order to achieve the required amount of water.
The present invention now makes it possible to carry out bores from the visual shaft which overcome any obstacles so that the horizontal bores can be carried out in a length necessary to capture the existing groundwater.
According to the invention for the production of horizontal boreholes for groundwater wells serving method. in that a casing pipe is pressed into the ground and at the same time axial movements are transmitted to a drill pipe that is rotatably mounted in the casing pipe, and that a water jet is also pressed between the casing pipe and the drill pipe up to the drill bit, which the drilled material washed away through the drill pipe, using interchangeable drill heads depending on the material to be drilled.
To carry out the inventive method, a drilling machine is used, which is pivotably mounted around the central axis of a circle in which the arbitrary radial advance directions of the bores intersect backwards and a guided in an extendable casing tube, both rotatable and axially displaceable bares and also has an extendable drill pipe, the cutting edge of which is intended to work at least approximately in the same plane when drilling with the head end of the foremost casing pipe,
Furthermore, a propulsion device that allows the drill pipe to be moved back and forth and a second propulsion device for the casing pipe to be driven in accordance with the advance of the drill pipe are provided, and finally, on the one hand, on the ring frame between the casing pipe and the drill pipe, a line for supplying the pressurized water and on the other hand, at the rear end of the drill pipe opposite the drill head, a line for draining the water is connected together with the drill core dissolved by this.
On the accompanying drawing is. an exemplary embodiment of a drilling machine according to the invention intended to carry out this method is explained as an exemplary application of the method according to the invention.
It shows: Fig. 1 the bottom of a lined shaft, in which the drill is set up and is connected to the pipe to be driven in connection, in side view of the machine with partially broken away parts and in section through the pipes, Fig. 2 is a plan view 1 and 3 show a section along the line I-1 in FIG. 1 and FIG. 4 shows the region of the drill bit on a larger scale.
The shaft 1 is formed by a sole 2 and a jacket wall 3, which are concreted in a waterproof manner. In the jacket 3 as many casing pipes 4 are walled in as radial holes are easily seen in the ground. In the middle of the shaft bottom, a bolt 5 is walled in, around which the frame 6 of a drilling machine can be rotated all around. This frame has wheels 7 which enable the drilling machine to rotate and the pin 5, as well as screws 8 by means of which the machine can be held in the respectively desired position. The wheels 7 run on a running ring 9 inserted in the sole 2.
In bearings 11, 12 of the drilling machine, the drill pipe 13 is rotatably superimposed, which has a flange 14 at one end and is guided with your other end rotatably in a stuffing box 15, to which see a T-piece 1.5a connects. This T-piece can not be connected to the suction side by means of a hose 16.
The water pump shown 'connected to earth' in order to thereby support the washing away of the drilled earth core which has dissolved in the water. On the tube 13 sits displaceably, but secured against rotation with a wedge, a gear 17, which laterally with. Holders 18 counter-axial displacements is recorded. The gear 17 is in engagement with a gear 1.9 which is keyed on a shaft 20 extending parallel to the drilling tube 13. The shaft 20 is. stored in bearings 22, 23 and provided with a full and an empty belt disk 24 and 25, respectively.
A frame 27, which has two rows of pins 28, is also fastened to the frame 6. In the pin 28 two-armed levers 29, 30 are used on both sides, one end of which is provided with a handle 31, while the other end of the lever 33 in a pin 34 engages in the. T-piece 15c is attached, which Ehes out in the frame 27 and secured against twisting. is. By means of the levers 29, 30, the rotating tube 13 can thus be given an axial back and forth movement of a few centimeters each.
Is on the flange 4cc of the walled casing 4, a Sehiebergehäuse 42 be fastened, through which a standpipe 40 is lifted when the slide is removed .. This standpipe also has a flange 40a, which with. the flange of the valve housing 42 is firmly connected. On the other surface of the flange 40a a stuffing box 42 is attached, which serves to seal a ver sliding working tube 44, the rear end of which is closed with a cover 45 sen.
The cover 45 is connected to a stuffing sleeve 46 which seals against an extension piece 13a of the drill pipe 13 guided through the cover. On the cover 45 is. also connected a water supply pipe 47, which is in communication with the pressure side of a pump. At the rear end of the working tube 44 is immediately in front of the closure cover 45. a yoke 48 attached to which a screw with anchor 49 on the shaft wall 3 held rope, screw or chain hoist 50 acts. Instead of these pulling elements, hydraulic presses or other pressure devices can also be provided.
Due to the force exerted by this Vortriebsvorriehtung the working pipe 44 is pushed ver in the standpipe 40 in the drilling direction. In the working tube 44 a man telrohr 51 is used, which is supported against the inside of the cover 45 and when moving the working tube 44 is pressed together with this into the ground. The individual pipe sections of the Mantelroh res 51 are coupled to one another by rings 52. According to the respective total length of the casing pipe, the drill pipe 13 is also provided via the flanged pipe section 13a through connecting sleeves 53 with further extension pipe pieces 13b, 13c, etc.
At the free end of the foremost pipe section <B> 13e </B>, a drill head 55 with a toothed cutting edge is placed, the outer diameter of which is approximately, that is to say, at least 0.9 times as large as the inner casing diameter. To guide the drill pipe extensions 13b, 13c, etc. in the jacket pipe, roller bearings 56 are used. The stand pipe 40 is surrounded outside the wall 3 coaxially by a coil 57 which can be connected to a freezer system (not shown). The production of a hole with the machine described above is done as follows: The machine is mounted on the bottom of the shaft provided with several casing tubes 4 to rotate around the pin 5 so that the pipe 13 is directed radially towards the center of the shaft.
The slide housing 42 is now screwed to one of the casing tubes 4; then a standpipe 40 is driven through the bores of these two parts over a relatively short distance into the soil surrounding the shaft and attached to the flange of the valve housing. The working pipe 44 is then pushed through the bore in the standpipe 40 and sealed with the stuffing box 43. Then a jacket tube 51 is pushed into the tube 44 and the extensions 13a, 13b etc. of the drill tube are pushed into this, the drill head 55 being placed on the front end of the last tube section 13c.
The drill head tendon and the front end of the foremost casing tube 51 work at least approximately in the same plane when drilling, and indeed they are in the area of the shaft casing or only a little outside it before the start of the drilling work, as far as the soil resides here by driving the standpipe 40 has already been loosened sufficiently. The working pipe 44 and the jacket pipe 51 are now closed at their rear end with the flange cover 45; At the same time, the pipe section 13a of the drill pipe is sealed with the stuffing box 46.
After these preparatory measures, the pulling device 48 to 50 or a corresponding pressure device is allowed to act on the working pipe 44 and the jacket pipe 51 in the advance direction (ie to the left in FIGS. 1 and 2). At the same time the drilling pipe 13 is through a not shown, z. B. arranged on the side of the drill to drive motor on the pulley 24 and the gear reduction 19, 17 in circulation.
The rotating movement of the drill head 55, which is also pressed in the propulsion direction against the not yet drilled soil by means of the hand lever 29, 30 and is retracted a little in advance to prevent clogging when blockages or the like occur, refrains the propulsion of the jacket tube 51, which takes place simultaneously only through axial movement, so that a relatively low drive force for the latter.
enough. The arrangement of the rotating drill pipe is decisive for the planned production of the individual boreholes, however, when a large stone or other obstacle that is harder than normal ground creates such a strong resistance that further penetration of the drill pipe is created axially moving pipe alone would require an enormous expenditure of force or would no longer be possible at all.
In such cases, which cannot be foreseen, but which must always be reckoned with, the normal drill head can also be exchanged for another drill head, which by its shape and / or the nature of the - 'er @ z - The material from which it is made is particularly suitable for piercing the obstacle in question. If necessary, the rotational speed of the drill pipe can be increased or decreased. For the advancement of the drilling, the levers 29, 30 are moved from time to time to the next pair of pins 28. If you look at the last one, that is.
in Figs. 1 and? leftmost cones, are located and thus. When the drill pipe has reached its end position in this direction, the working pipe 44 and the casing pipe 51 are correspondingly displaced by the force exerted by the pulling elements 50 via the yoke or crinkled into the glass soil, so that the dome 45 in the end position 45n indicated by dashed lines in FIG. 1 has reached.
Now, after the drives have been switched off for all pipes, the cover 45 is removed from the pipe 44 and the socket connection 53 between the pipe stems 13n. and 1.3b solved. After pulling back the drill pipe 13 together with its first Vet @ län, #., Erungsstüek 13a,
of the stuffing sleeve 46 surrounding it and of the cover 45 in the initial position, a new extension piece of the same length for the drill pipe 13 -Lind the -lantelrolir 51 is inserted in the resulting space.
The extension of the drill pipe is coupled to the adjacent pipe pieces at both ends by sleeves 53, while the extension of the casing pipe is only coupled at its front end by a connecting ring 52, while the rear end of the new casing pipe extension is supported against the dome 45. This is then like the one with. connected to the retracted working tube 44.
The actual work can thus be continued and the drilling can be advanced again by a piece corresponding to the length of the pipe parts used. The same process is repeated until the intended length of the hole is reached.
During the Bolirarheit is connected to the cover 45 and its movement with the help of suitable connecting members participating in a suitable 47 in the annular space between the jacket tube 51 and the extension pieces of the drill pipe under pressure a jet of water that penetrates to the drill head, there the drill Bern dissolves and then. the drilled aluminum washes away through the inside of the drill pipe.
At the same time, the water jet cools. the drill head chord, which is particularly important when drilling through stones -Lind derglei- ehen. The task of the water jet can be supported by the suction effect of a pump, which is connected to the other end of the drill pipe at the tubular T-piece 15a on the closing line.
The working pipe 44 is not, like the drill pipe 13 and the casing pipe 51, lengthened as the drilling process progresses; it has. the only purpose is to achieve a niöglielist low frictional resistance with respect to the stuffing sleeve 43 during the axial movements of the entire pipe system.
In the event of a strong flow of groundwater, it may be necessary to activate the freezing pipe coil 57 to carry out the shielded pipe extensions or to change the drill head. Since the freezing and thawing of the earth alone takes about two days, it is advisable to turn the machine during this time and continue working with it at another drilling site until the relevant secondary work at the previous drilling site has been completed and this is ready for operation again.
After completing a hole, all extensions of the drill pipe including the roller guides and the drill head are removed. Then with the aid of the cover 45 as an abutment in the interior of the jacket tube, a filter tube is inserted, which is also composed of a corresponding number of individual pipe pieces.
After pushing the filter tube, which must not protrude further than the level of the flange 4a into the shaft, the jacket tube 51, the working tube 44 and the standpipe 40 are withdrawn so that the slide is inserted into the slide housing 42 and the flow of water through the filter pipe to the shaft. can be shut off or regulated as required.