DE10116103B4 - Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung - Google Patents

Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung Download PDF

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Vorrichtung zum Auffahren einer untertägigen Bohrung (2), bei welcher an einem Ende eines Bohrgestänges (3) eine Bohrkrone (4) und am anderen Ende ein Antrieb (5) zum Drehen und zum Vorschub des Bohrgestänges (3) vorgesehen ist, wobei das Bohrgestänge (3) unter Ausbildung eines Ringraums (19) von einem Steuerrohrgestänge (11) ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– in dem der Bohrkrone (4) benachbarten Bereich des durch Schüsse verlängerbaren Bohrgestänges (3) ein Imlochhammer (6) vorgesehen ist,
– das Bohrgestänge (3) doppelwandig gestaltet ist und unter Ausbildung eines Ringraums (7) aus einem Innenrohr (8) sowie einem Außenrohr (9) besteht,
– der Imlochhammer (6) über den Ringraum (7) mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbar ist,
– das durch Schüsse verlängerbare Steuerrohrgestänge (11) unter den Einfluss des Antriebs (5) gestellt ist,
– das Steuerrohrgestänge (11) im Bereich des Antriebs (5) mit dem Bohrgestänge (3) drehmomentübertragend kuppelbar ist,
– das Steuerrohrgestänge (11) benachbart zur...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Um unterirdische Ver- und Entsorgungsleitungen verlegen zu können, ist es bekannt, in mindestens einem Verfahrensgang Bohrungen mit Horizontalpressbohranlagen herzustellen und in diese Bohrungen dann die Ver- und Entsorgungsleitungen einzugliedern. Die Horizontalpressbohranlagen umfassen Schneidköpfe mit nachfolgenden Transportschnecken und Pressrohre. Die Schneidköpfe sind dabei vor den Pressrohren oder in dem vordersten Pressrohr positioniert. Der Antrieb der Schneidköpfe und die Abförderung des gelösten Bohrkleins erfolgt über die rotierenden Transportschnecken in den Pressrohren. Je nach Länge der aufzufahrenden Bohrungen – sind sowohl die Pressrohre als – auch die Transportschnecken entsprechend dem jeweiligen Bohrfortgang verlängerbar. Beim Auffahren der Bohrungen rotieren ausschließlich die Schneidköpfe. Die Pressrohre werden ohne Drehung mit der Presskraft der Horizontalpressbohranlage in ihrer Längsrichtung vorgetrieben.
  • Das mit Horizontalpressbohranlagen durchführbare Verfahren ist zwar vergleichsweise kostengünstig, bietet jedoch nicht die Möglichkeit einer Überwachung des Bohrlochverlaufs und gegebenenfalls einer Korrektur.
  • Das Verfahren wird mithin nur dort angewandt, wo relativ geringe oder keine Zielgenauigkeiten der aufzufahrenden Bohrungen verlangt werden.
  • Des Weiteren ist es zum Auffahren von unterirdischen Bohrungen bekannt, Pressbohranlagen in Verbindung mit steuerbaren Pilotgestängen einzusetzen. Hierbei werden zunächst die Pilotgestänge mit vergleichsweise geringem Durchmesser in den Baugrund gepresst. Die Steuerung erfolgt mittels Schrägen an den vorderen Enden der Pilotgestänge. Im kurzen Abstand zu diesen Enden sind üblicherweise auch Laser bzw. beleuchtete Zieltafeln eingebaut. Abweichungen von dem vorgegebenen Bohrlochverlauf werden durch die freien inneren Querschnitte der Pilotgestänge von im Bereich der Antriebe angeordneten Kameras erkannt und auf Bildschirmen sichtbar gemacht. Durch entsprechendes Positionieren der Steuerschrägen an den Enden der Pilotgestänge können anschließend Richtungskorrekturen durchgeführt werden.
  • Der Einsatz solcher Pilotgestänge ermöglicht zwar das Auffahren von unterirdischen Bohrungen mit einer hohen Zielgenauigkeit, hat jedoch den Nachteil, dass sie aufgrund des Pressvortriebs ausschließlich in solchen Baugründen zum Einsatz kommen können, wo die Böden auch verdrängbar sind.
  • Darüberhinaus zählt es zum Stand der Technik, Imlochhammer in Verbindung mit Bohrkronen und Bohrgestängen einzusetzen, wobei die Überwachung der Zielgenauigkeit der aufzufahrenden Bohrungen durch optische Systeme bzw. Messsonden über freie Innenquerschnitte der Bohrgestänge vom Antrieb bis zum Imlochhammer erfolgt.
  • Bei einer anderen Vorrichtung zur Überwachung der Zielgenauigkeit beim Auffahren von unterirdischen Bohrungen werden in die Bohrgestänge integrierte Sender eingesetzt, welche entsprechende Signale über die Lage und Tiefe der Bohrungen Empfängern übermitteln. Von den Empfängern werden die Daten zu den Antrieben weitergeleitet und hier auf Displays angezeigt. Korrekturen des Bohrverlaufs sind hierbei nur im Stillstand der gesamten Bohranlage möglich. Zum Ablenken einer aufzufahrenden Bohrung werden die Bohrköpfe entweder in eine vorbestimmte Richtung mit nicht symmetrischen Bohrköpfen oder mittels Ablenkkeilen gesteuert.
  • Bei den nicht symmetrischen Bohrköpfen sind die Stirnflächen abgeschrägt. Beim Vorpressen der Bohrgestänge erfahren die Bohrköpfe dadurch entsprechende Auslenkungen in die gewünschte Richtung. Ist keine Auslenkung erforderlich, wird durch kontinuierliches Drehen und Vorpressen ein im Prinzip gerades Auffahren der Bohrlöcher der Bohrungen erreicht.
  • Werden hingegen Ablenkkeile verwendet, so werden diese in die die Bohrstränge umfassenden Verrohrungen im Bereich der Bohrköpfe eingesetzt. Wird durch das jeweilige Überwachungssystem eine Abweichung von der vorgesehenen Richtung des Bohrlochverlaufs angezeigt, können durch Drehen der Verrohrungen die Ablenkkeile so positioniert werden, dass sie in die Gegenrichtung zur Abweichung stehen. Durch Vorpressen der Verrohrungen werden dann die Ablenkkeile auf die Bohrköpfe geschoben und bringen diese damit in einen Versatz zu der bisherigen Bohrachse. Durch diese Außermittigkeit der Bohrköpfe werden die Freischnitte für die mitgeführten Verrohrungen auf der einen Seite eingeengt und in Richtung zur anderen Seite vergrößert. Die Bohrungen werden dadurch zu den vergrößerten Freischnitten hin abgelenkt. Durch ein Zurückziehen der Verrohrungen lösen sich die Ablenkkeile wieder von den Bohrköpfen und der Versatz zu den Bohrachsen ist aufgehoben. Die Steuervorgänge sind damit beendet.
  • Durch die DE 197 31 517 C1 gehört eine Bohrvorrichtung für den Einsatz unter Tage zum Stand der Technik, bei welcher ein längskanalisiertes Bohrgestänge ein Steuerrohrgestänge mit radialem Abstand durchsetzt. Im Abstand zur Bohrkrone des Bohrgestänges ist in das mit einem exzentrischen Innenquerschnitt versehene Steuerrohrgestänge ein längliches, zylinderartiges Verstellgehäuse eingesetzt. Das Verstellgehäuse weist eine im Querschnitt nierenförmige Längsausnehmung auf und umfasst ein Bohrgestänge mit einer ebenfalls exzentrischen Längsbohrung. Um den Richtungsverlauf der Bohrkrone ändern zu können, wird das Steuerrohrgestänge in Längsrichtung verschoben. Hierdurch wird das Verstellgehäuse im Steuerrohrgestänge verdreht, und zwar dadurch, dass ein Stift, der in der Wandung des Steuerrohrgestänges befestigt ist, in eine schraubenlinienförmige Nut am Außenumfang des Verstellgehäuses eingreift.
  • Aus der EP 0 674 093 A2 geht eine Vorrichtung zum Bohren eines Loches mit einer Richtungssteuerung hervor. Die Vorrichtung weist einen Körper mit einer Längsachse und einem Vorderende auf. Ein Bohrmeißel ist an dem Vorderende des Körpers für eine Drehbewegung um eine Bohrmeißelachse angebracht. Eine Drehkonstruktion ist vorgesehen, um den Bohrmeißel kontinuierlich zu drehen und um das Loch zu bohren. Ein Ablenkungssteuerungskonstruktion ist an einer Seite des Körpers angeordnet und wird verwendet, um den Körper wahlweise unabhängig von dem Bohrmeißel zu drehen und um den Ablenkungsschuh zu positionieren. Somit kann die Vorrichtung innerhalb der Bohrung abgelenkt werden. Es wird mithin eine Steuerung der Vorrichtung während der Durchführung einer Bohrung bereitgestellt.
  • Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung zu schaffen, die kostengünstig und bei Integration in weitgehend alle bekannten Bohranlagen, insbesondere für sehr harte Bodenformationen und Gesteinsarten, mit präziser Steuerung Bohrungen auch mit vorgegebenem Krümmungsverlauf herstellen kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
  • Bei dieser Vorrichtung ist an einem Ende der Bohrgestänges eine Bohrkrone und am anderen Ende ein Antrieb zum Drehen und zum Vorschub des Bohrgestänges vorgesehen, wobei das Bohrgestänge unter Ausbildung eines Ringraums von einem Steuerrohrgestänge ummantelt ist. In dem der Bohrkrone benachbarten Bereich des durch Schüsse verlängerbaren Bohrgestänges ist ein Imlochhammer vorgesehen. Das Bohrgestänge ist doppelwandig gestaltet und besteht unter Ausbildung eines Ringraums aus einem Innenrohr sowie einem Außenrohr. Der Imlochhammer ist über den Ringraum mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbar. Das durch Schüsse verlängerbare Steuerrohrgestänge ist unter den Einfluss des Antriebs gestellt.
  • Das Steuerrohgestänge ist im Bereich des Antriebs mit dem Bohrgestänge drehmomentübertragend koppelbar. Das Steuerrohrgestänge ist benachbart zur Bohrkrone ein Führungsabschnitt für das Bohrgestänge auf und der radiale Abstand zwischen der Mittelachse des Führungsabschnitts und der äußeren Oberfläche des Steuerrohrgestänges ist im Bereich des Führungsabschnitts in einem umfangsseitigem Oberflächensegment größer als der radiale Abstand in dem anderen Oberflächensegment bemessen. Das Innenrohr des Bohrgestänges weist einen freien Innenquerschnitt für die optische Vermessung des Verlaufs der Bohrung auf.
  • Soll eine geradlinige Bohrung aufgefahren werden, so sind das Bohrgestänge und das Steuerrohrgestänge drehfest miteinander gekuppelt. Auf diese Weise erfolgt ein Gleichlauf zwischen dem Bohrgestänge und dem Steuerrohrgestänge.
  • Wird nun entweder eine Krümmung im Bohrlochverlauf verlangt oder zeigt die optische Vermessung im Bohrgestänge eine Abweichung vom vorgesehenen geradlinigen Bohrlochverlauf an, so wird das Steuerrohrgestänge von dem Bohrgestänge abgekuppelt. Anschließend wird das Steuerrohrgestänge um seine Längsachse gedreht, bis dass das den größten Abstand von der Mittelachse des Bohrgestänges aufweisende Oberflächensegment des Steuerrohrgestänges diametral zum momentanen Krümmungsverlauf und damit die Mittelachse der Bohrkrone in die angestrebte Korrekturrichtung weist. Erfolgt nun in dieser Relativposition von Steuerrohrgestänge und Bohrgestänge ein weiteres Auffahren der Bohrung bei rotierendem Bohrgestänge und lediglich axialem Vorschub des Steuerrohrgestänges, wird durch die geschaffene Exzentrizität des Bohrgestänges zum Oberflächensegment des Steuerrohrgestänges der durch die Bohrkrone erzeugte Freischnitt für das mitgeführte Steuerrohrgestänge auf der einen Seite unter Null verkleinert und auf der anderen Seite entsprechend vergrößert. Bei weiterem Vorschub der gesamten Einrichtung wird mithin das Steuerrohrgestänge von der Bohrlochwand ohne Freischnitt abgelenkt und damit die Richtung des Bohrlochverlaufs verändert.
  • Ergibt später die optische Vermessung, dass die Abweichung von der vorgesehenen oder in die gewünschte Bohrrichtung entsprechend korrigiert ist, werden das Steuerrohrgestänge und das Bohrgestänge wieder drehfest miteinander gekuppelt und beide Gestänge drehend vorgeschoben.
  • Der Imlochhammer ist über den Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr des Bohrgestänges mit dem Arbeitsmedium, beispielsweise mit Druckluft, beaufschlagbar. Der Ringraum zwischen dem Außenrohr und dem Steuerrohrgestänge wird auch in diesem Fall dazu genutzt, um Spülflüssigkeit unter Druck einbringen zu können zur Erhöhung der Bohrleistung, zur Kühlung der Bohrkrone und auch zum Fördern des Bohrkleins.
  • In eine derart zielgenau eingebrachte Bohrung kann anschließend eine Ver- oder Entsorgungsleitung eingebracht werden. Die Bohrung kann aber auch als Pilotbohrung dienen, die dann anschließend der Führung geeigneter Bohrwerkzeuge für die Aufweitung der Bohrung entsprechend dem vorgegebenen Durchmesser in Abhängigkeit von der jeweils einzubringenden Ver- oder Entsorgungsleitung dient.
  • Die Exzentrizität der Mittelachse des Bohrgestänges zum Oberflächensegment des Steuerrohrgestänges kann dadurch hergestellt werden, dass gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 die äußere Oberfläche des Steuerrohrgestänges in dem Oberflächensegment durch eine Beschichtung aus einem gegenüber dem Werkstoff des Steuerrohrgestänges härteren Material gebildet ist. Diese Beschichtung kann z.B. durch eine Aufpanzerung erfolgen.
  • Die Korrektur des Bohrlochverlaufs kann sicher dadurch bestimmt werden, dass gemäß Patentanspruch 3 die Umfangslänge des Oberflächensegments im Vergleich zu der Umfangslänge der äußeren Oberfläche des Steuerrohrgestänges etwa wie 1:7 bis 1:10 bemessen ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zur Bildung der Exzentrizität der Mittelachse des Bohrgestänges und damit auch der Bohrkrone relativ zur äußeren Oberfläche des Steuerrohrgestänges kann mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 erzielt werden. Hierbei wird die Mittelachse des Führungsabschnitts für das Bohrgestänge zur Mittelachse des Steuerrohrgestänges radial parallel versetzt.
  • Um das Steuerrohrgestänge einwandfrei nachzuführen, ist entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 5 die Bohrkrone im Durchmesser mit Übermaß auf den Außendurchmesser des Steuerrohrgestänges abgestimmt.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 im schematischen vertikalen Längsschnitt, teilweise unterbrochen, eine Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung;
  • 2 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen;
  • 3 die Vorrichtung der 1 nach einer Drehung um 90° um ihre Längsachse;
  • 4 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 3 entlang der Linie IV-IV in Richtung der Pfeile IVa gesehen;
  • 5 den vorderen Endabschnitt einer Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung im vertikalen Längsschnitt gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 6 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 5 entlang der Linie VI-VI in Richtung der Pfeile VIa gesehen und
  • 7 eine Darstellung entsprechend der 6, jedoch um 90° im Uhrzeigersinn versetzt.
  • Mit 1 ist in den 1 und 3 eine Vorrichtung zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung 2 bezeichnet. Die aufgefahrene Bohrung 2 dient, gegebenenfalls nach einer radialen Erweiterung, zum Verlegen mindestens einer Ver- oder Entsorgungsleitung.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst an einem Ende eines durch einzelne Schüsse verlängerbaren Bohrgestänges 3 eine Bohrkrone 4 und am anderen Ende einen nicht näher veranschaulichten Antrieb 5 zum Drehen und zum Vorschub des Bohrgestänges 3. Das Bohrgestänge 3 ist doppelwandig ausgebildet. In der Nähe der Bohrkrone 4 befindet sich in dem Bohrgestänge 3 ein Imlochhammer 6, der über den Ringraum 7 zwischen dem Innenrohr 8 des Bohrgestänges 3 und dem Außenrohr 9 mit Druckluft beaufschlagbar ist. Das Innenrohr 8 weist einen freien inneren Querschnitt 10 für eine optische Vermessung des Bohrlochverlaufs auf. Die für die optische Vermessung notwendigen Aggregate sind in den Zeichnungen nicht veranschaulicht.
  • Das Bohrgestänge 3 ist mit radialem Abstand von einem ebenfalls unter den Einfluss des Antriebs 5 gestellten, durch Schüsse verlängerbaren Steuerrohrgestänge 11 ummantelt. Das Steuerrohrgestänge 11 ist im Bereich des Antriebs 5 mit dem Bohrgestänge 3 drehmomentübertragend kuppelbar. Als Beispiel ist eine axial verschiebbare Klauenkupplung 12 angedeutet.
  • In der Nähe der Bohrkrone 4 weist das Steuerrohrgestänge 11 einen Führungsabschnitt 13 für das Bohrgestänge 3 auf. Es ist bei gemeinsamer Betrachtung der 2-4 zu erkennen, dass die Mittelachse 14 des Führungsabschnitts 13 für das Bohrgestänge 3 zur Mittelachse 15 des Steuerrohrgestänges 11 radial parallel versetzt ist. Auf diese Weise ist der radiale Abstand A zwischen der Mittelachse 14 des Führungsabschnitts 13 und der äußeren Oberfläche 16 des Steuerrohrgestänges 11 im Bereich des Führungsabschnitts 13 in einem umfangsseitigen Oberflächensegment 17 größer als der radiale Abstand A1 in dem anderen Oberflächensegment 18 bemessen.
  • Der Ringraum 19 zwischen dem Bohrgestänge 3 und dem Steuerrohrgestänge 11 kann dazu genutzt werden, um beim Auffahren der Bohrung 2 druckbeaufschlagte Spülflüssigkeit zur Erhöhung der Bohrleistung, zur Kühlung der Bohrkrone 4 und auch zum Fördern des Bohrkleins einzubringen.
  • Soll eine geradlinige Bohrung 2 aufgefahren werden, so sind das Bohrgestänge 3 und das Steuerrohrgestänge 11 entsprechend der Darstellung der 1 drehfest miteinander gekuppelt. Die Drehung ist durch den Pfeil PF angegeben. Ferner werden Steuerrohrgestänge 11 und Bohrgestänge 3 durch den Antrieb 5 gleichzeitig axial vorgeschoben. Die Vorschubkraft ist durch die Pfeile PF1 angedeutet. Auf diese Weise erfolgt ein Gleichlauf zwischen dem Bohrgestänge 3 und dem Steuerbohrgestänge 11.
  • Da die Bohrkrone 4 im Durchmesser mit Übermaß auf den Außendurchmesser des Steuerrohrgestänges 11 abgestimmt ist, wird die Bohrung 2 einwandfrei geradlinig aufgefahren.
  • Soll die Bohrung 2 einen gekrümmten Verlauf erfahren, wie es in der 3 im Bereich der Bohrkrone 4 durch die strichpunktierte Linienführung LF angedeutet ist (Krümmung in der Zeichnungsebene), wird zunächst der Bohr- und Pressvorgang stillgesetzt. Danach wird das Steuerrohrgestänge 11 entsprechend der Darstellung der 3 von dem Bohrgestänge 3 abgekuppelt. Anschließend wird das Steuerrohrgestänge 11 so um seine Mittelachse 15 gedreht, bis dass das den größten Abstand von der Mittelachse 14 des Bohrgestänges 3 aufweisende Oberflächensegment 17 des Steuerrohrgestänges 11 diametral zum momentanen Krümmungsverlauf und damit die Mittelachse 20 der Bohrkrone 4 in die angestrebte Korrekturrichtung weist (3 und 4).
  • Erfolgt nun in dieser Relativposition von Steuerrohrgestänge 11 und Bohrgestänge 3 ein weiteres Auffahren der Bohrung 2 bei rotierendem Bohrgestänge 3 und lediglich axialem Vorschub des Steuerrohrgestänges 11 (durch die Pfeile PF1 veranschaulicht), wird durch die geschaffene Exzentrizität der Mittelachse 14 des Bohrgestänges 3 zum Oberflächensegment 17 des Steuerrohrgestänges 11 im Bereich des Führungsabschnitts 13 der durch die Bohrkrone 4 erzeugte Freischnitt für das mitgeführte Steuerrohrgestänge 11 auf der einen Seite unter Null verkleinert (in der Zeichnungsebene der 3 unten liegend), während auf der anderen Seite der Freischnitt 21 vergrößert wird. Bei weiterem Vorschub der gesamten Einrichtung 3, 11 wird mithin das Steuerrohrgestänge 11 von dem Abschnitt der Bohrlochwandung ohne Freischnitt abgelenkt und damit die Richtung des Bohrlochverlaufs geändert.
  • Ergibt die sukzessive oder kontinuierliche optische Vermessung in Längsrichtung des Bohrgestänges 3, dass die gewünschte Abweichung von der ehemaligen Bohrrichtung erreicht ist, werden das Steuerrohrgestänge 11 und das Bohrgestänge 3 wieder gemäß der Darstellung der 1 drehfest miteinander gekuppelt und beide Gestänge 3, 11 drehend vorgeschoben.
  • In der 5 ist lediglich der der Bohrkrone 4 einer Vorrichtung 1a zum Auffahren einer unterirdischen Bohrung 2 benachbarte Längenabschnitt veranschaulicht. Alle dahinter liegenden Abschnitte entsprechen der Darstellung der 1 und 3.
  • Auch bei der Vorrichtung 1a gemäß 5 weist das Steuerrohrgestänge 11 einen Führungsabschnitt 13 für das Bohrgestänge 3 auf, bei welchem der radiale Abstand A zwischen der Mittelachse 14 des Führungsabschnitts 13 und der äußeren Oberfläche 22 des Steuerrohrgestänges 11 im Bereich des Führungsabschnitts 13 in einem umfangsseitigen Oberflächensegment 17 größer der radiale Abstand A1 in dem anderen Oberflächensegment 18 bemessen ist (siehe 5 und 6). Beim Ausführungsbeispiel ist die äußere Oberfläche 22 des Steuerrohrgestänges 11 in dem Oberflächensegment 17 durch eine Beschichtung 24 aus einem gegenüber dem Werkstoff des Steuerrohrgestänges 11 härteren Material gebildet. Das Material ist durch Schweißen auf die Oberfläche 25 des Steuerrohrgestänges 11 aufgebracht.
  • Ferner lässt die 6 erkennen, dass die Umfangslänge des Oberflächensegments 17 beim Ausführungsbeispiel im Vergleich zu der Umfangslänge der gesamten äußeren Oberfläche 25 des Steuerrohrgestänges 11 etwa wie 1:9 bemessen ist.
  • Soll mit der Vorrichtung 1a gemäß 5 eine Richtungsänderung des Bohrlochverlaufs erreicht werden, wird auch dort das Steuerrohrgestänge 11 nach dem Abkuppeln von dem Bohrgestänge 3 so verdreht, bis dass das den größten Abstand A von der Mittelachse 14 des Bohrgestänges 3 aufweisende Oberflächensegment 17 des Steuerrohrgestänges 11 diametral zum momentanen Kurvenverlauf und damit die Mittelachse 20 der Bohrkrone 4 in die angestrebte Korrekturrichtung weist. Die durch die Aufpanzerung geschaffene Beschichtung 24 im Oberflächensegment 17 drückt nun die Bohrkrone 4 in die gewünschte Richtung.
  • Der weitere Arbeitsablauf ist derjenige, der anhand der 1 bis 4 beschrieben wurde.
  • 1
    Vorrichtung
    1a
    Vorrichtung
    2
    Bohrung
    3
    Bohrgestänge
    4
    Bohrkrone
    5
    Antrieb f. 3
    6
    Imlochhammer
    7
    Ringraum zw. 8 u. 9
    8
    Innenrohr v. 3
    9
    Außenrohr v. 3
    10
    freier Querschnitt v. 8
    11
    Steuerrohrgestänge
    12
    Klauenkupplung
    13
    Führungsabschnitt f. 3
    14
    Mittelachse v. 13
    15
    Mittelachse v. 11
    16
    Oberfläche v. 11
    17
    Oberflächensegment v. 13
    18
    Oberflächensegment v. 13
    19
    Ringraum zw. 3 u. 11
    20
    Mittelachse v. 4
    21
    Freischnitt
    22
    äußere Oberfläche in 17
    23
    äußere Oberfläche in 18
    24
    Beschichtung
    25
    Oberfläche v. 11
    A
    Abstand v. 14 zu 16 bzw. 22
    A1
    Abstand v. 14 zu 18 bzw. 25
    LF
    Linienführung
    PF
    Drehung
    PF1
    Vorschub

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Auffahren einer untertägigen Bohrung (2), bei welcher an einem Ende eines Bohrgestänges (3) eine Bohrkrone (4) und am anderen Ende ein Antrieb (5) zum Drehen und zum Vorschub des Bohrgestänges (3) vorgesehen ist, wobei das Bohrgestänge (3) unter Ausbildung eines Ringraums (19) von einem Steuerrohrgestänge (11) ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem der Bohrkrone (4) benachbarten Bereich des durch Schüsse verlängerbaren Bohrgestänges (3) ein Imlochhammer (6) vorgesehen ist, – das Bohrgestänge (3) doppelwandig gestaltet ist und unter Ausbildung eines Ringraums (7) aus einem Innenrohr (8) sowie einem Außenrohr (9) besteht, – der Imlochhammer (6) über den Ringraum (7) mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbar ist, – das durch Schüsse verlängerbare Steuerrohrgestänge (11) unter den Einfluss des Antriebs (5) gestellt ist, – das Steuerrohrgestänge (11) im Bereich des Antriebs (5) mit dem Bohrgestänge (3) drehmomentübertragend kuppelbar ist, – das Steuerrohrgestänge (11) benachbart zur Bohrkrone (4) einen Führungsabschnitt (13) für das Bohrgestänge (3) aufweist und der radiale Abstand (A) zwischen der Mittelachse (14) des Führungsabschnitts (13) und der äußeren Oberfläche (16, 22) des Steuerrohrgestänges (11) im Bereich des Führungsabschnitts (13) in einem umfangsseitigen Oberflächensegment (17) größer als der radiale Abstand (A1) in dem anderen Oberflächensegment (18) bemessen ist, – das Innenrohr (8) des Bohrgestänges (3) einen freien Innenquerschnitt (10) für die optische Vermessung des Verlaufs der Bohrung (2) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (22) des Steuerrohrgestänges (11) in dem Oberflächensegment (17) durch eine Beschichtung (24) aus einem gegenüber dem Werkstoff des Steuerrohrgestänges (11) härteren Material gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangslänge des Oberflächensegments (17) im Vergleich zu der Umfangslänge der äußeren Oberfläche (25) des Steuerrohrgestänges (11) etwa wie 1:7 bis 1:10 bemessen ist.
  4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (14) des Führungsabschnitts (13) zur Mittelachse (15) des Steuerrohrgestänges (11) radial parallel versetzt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrkrone (4) im Durchmesser mit Übermaß auf den Außendurchmesser des Steuerrohrgestänges (11) abgestimmt ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005011968B4 (de) * 2005-03-14 2007-09-27 Bohrtec Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen im Erdreich
DK2505762T3 (en) 2011-03-30 2018-05-28 Abs Trenchless Zweigniederlassung Der Klemm Bohrtechnik Gmbh Drilling device and method for horizontal drilling

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0674093A2 (de) * 1994-03-22 1995-09-27 The Charles Machine Works Inc Richtungsbohrkopf mit Ablenkschuh
DE19731517C1 (de) * 1997-07-23 1999-02-11 Dmt Gmbh Vorrichtung zur Steuerung eines Bohrgestänges

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0674093A2 (de) * 1994-03-22 1995-09-27 The Charles Machine Works Inc Richtungsbohrkopf mit Ablenkschuh
DE19731517C1 (de) * 1997-07-23 1999-02-11 Dmt Gmbh Vorrichtung zur Steuerung eines Bohrgestänges

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