DE10116363B4

DE10116363B4 - Bohrkopf einer Bohreinrichtung, insbesondere Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung

Info

Publication number: DE10116363B4
Application number: DE10116363A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr. Bayer
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: WO2002084065A3; WO2002084065A2; DE10116363A1; AU2002316825A1

Abstract

Bohrkopf, insbesondere Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung mit in dem Bohrkopf angeordneten Sensoren, wobei in dem Bohrkopf (1) mindestens ein Sensor (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) für eine Ermittlung von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Erdstoffs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch und mindestens ein Aktor für eine Zerstörung bzw. Zerkleinerung des Erdreichs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Bohrkopf (1) angeordneter Aktor als Schwingungsgeber, insbesondere Ultraschallgeber, ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf, insbesondere einen Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung gemäß der Oberbegriff der Ansprüche 1 bis 3.

Aus DE 198 19 626 A1 ist ein lenkbares Horizontalbohrgerät für eine Verlegung von Versorgungsleitungen für Gas, Fernwärme, Trinkwasser und/oder Abwasser sowie von Schutzrohren für Kabel jeglicher Art bekannt. Das Horizontalbohrgerät besteht im wesentlichen aus dem oberirdischen Antrieb, einem hieran anschließenden Bohrgestänge mit einem Spülbohrkopf. Für eine Steuerung und Lenkung des Bohrvorganges sind in dem Bohrkopf ein Ortungssensor, Neigungssensoren, Verrollungssensoren und ein Temperaturfühler angeordnet.

Des weiteren sind in der Zeitschrift "Oilfield Review 5, Nr. 2/3, April/Juli 1993, Seiten 44 bis 54" Bohreinrichtungen für die Öl- und Gasgewinnung beschrieben, bei denen die Bohrköpfe mit Sensoren versehen sind, über die die Ausrichtung des Bohrkopfes im Bohrloch während des Vortriebs der Bohrung bestimmt werden kann. Auch wird eine weitere Meßvorrichtung eingesetzt, um über eine Widerstandsmessung Rückschlüsse auf den angrenzenden Erdstoff, insbesondere das Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen, zu erhalten. Hierfür wird ein Wechselstrom über das Bohrgestänge und den Bohrkopf in den angrenzenden Spülschlamm und in die umgebende Bohrlochwandung gesandt. Mittels des Betrages des zurückfließenden Stromes, der von an dem Bohrkopf angrenzenden Bohrgestänge angeordneten Ringelektronen gemessen wird, ergeben sich die gewünschten Rückschlüsse auf ein Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen. Bei diesem Meßvorgang arbeitet der Bohrkopf auch als Elektrode. Die Meßwertaufnehmer in Form der Ringelektroden sind jedoch nicht im Bohrkopf, sondern in dem angrenzenden Gestänge enthalten.

DE 36 17 704 A1 beschreibt einen Spülbohrkopf einer Vertikalbohreinrichtung, bei dem die Bohrkopftemperatur, die Lage des Bohrkopfs, der Spüldruck und die Spülgeschwindigkeit sowie die Vortriebsgeschwindigkeit des Bohrkopfes gemessen werden und über VLF-Transponder im Rahmen eines Datentelegrammes an einen Auswerte-Rechner übermittelt werden. Dort werden sie auf einem Bildschirm dargestellt und in einem Massenspeicher abgelegt.

Aus DE 198 19 626 A1 ist es ferner bekannt, an einem schlagenden Bohrgerät einen Ortungssender vorzusehen, der über eine elektrische Leitung Informationen über die Position des Bohrkopfes an eine Auswerteeinheit übermittelt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf, insbesondere einen Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung, zu schaffen, der eine verbesserte Steuerung von Bohrvorgängen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Bohrkopf, insbesondere einem Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung, mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.

Erfindungsgemäß wird durch die Anordnung eines Sensors zum Ermitteln der physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Erdstoffs unmittelbar in dem Bohrkopf einer Bohreinrichtung erreicht, daß die Bohrvorgänge optimaler gesteuert werden können, da nunmehr Meßwerte direkt aus dem Vortriebsbereich des Bohrkopfes vorliegen. Somit kann den aktuellen Vortriebsverhältnissen im Gestein bzw. Erdreich entsprechend Rechnung getragen werden und beispielsweise der Vortrieb, die Drehzahl des Bohrkopfes entsprechend gesteuert werden sowie die Bohrsuspension laufend angepaßt werden. Vergleichbar ist dies mit einem Autofahrer, der laufend Parameter, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Drehzahl, Verbrauch über sein Fahrzeug erhält und in Kombination mit dem vorhandenen Straßenbelag entsprechend reagieren kann.

Dieser erfindungsgemäße Bohrkopf eignet sich für einen Einsatz in allen Bereichen und Anwendungsfeldern der Horizontal- und Schrägbohrtechnik und in einigen Bereichen der Vertikalbohrtechnik und somit beispielsweise für Baumaßnahmen der Versorgungstechnik, Geotechnik, Umwelttechnik, des Spezialtiefbaus, des Tunnelbaus, des Parallelbohrbedarfs, der Bodenverbesserung, der Injektionstechnik sowie der Lagerstättenerkundung und -erschließung und der Probennahme.

Zusätzlich kann in dem Bohrkopf mindestens ein Aktor für eine Zerstörung bzw. Zerkleinerung des Erdstoffs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch angeordnet sein. So kann bei Erkennen einer Veränderung des Gesteinsmaterials durch den Sensor zum Ermitteln von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Erdstoffs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch zur Unterstützung des Vortriebes ein Aktor, wie beispielsweise ein Ultraschallgeber, zugeschaltet werden. Gleichzeitig wird hierdurch der Bohrkopf entsprechend geschont.

Vorzugsweise ist der Bohrkopf als Spülbohrkopf mit einem entsprechenden Kanal für die Zufuhr des Spülmediums ausgebildet.

Vorteilhafterweise werden die von dem/den Sensor/en in dem Bohrkopf ermittelten Meßwerte bzw. weiterverarbeiteten Meßdaten über einen in dem Bohrkopf angeordneten Sender an die Erdoberfläche übermittelt. Auch ist eine Übertragung über ein Kabel möglich.

Um eine zuverlässige Funktionsweise der/die Sensor/en in dem Bohrkopf zu gewährleisten, sind diese in dem Bohrkopf abgedichtet und schockgedämpft angeordnet.

Bevorzugt ist ein Sensor in dem Bohrkopf für eine Messung des Gegendrucks des Erdstoffs im Bohrloch ausgebildet und weist vorzugsweise ein im Bereich der Umfangsfläche des Bohrkopfes aufgebrachten Druckmeßstreifen (wie sie in der Boden- und Felsmechanik üblich sind) auf. Die Messung des Gegendruckes am Bohrkopf (Erdwiderstand) gibt klare Hinweise auf die Gesteinsfestigkeit, die Verbundwirkung des Gesteinsgefüges oder auf vereinzelte harte Elemente, wie beispielsweise Findlinge, Auffüllungen oder Fremdleitungen und bietet somit die Möglichkeit, durch Veränderung des Spülungsdruckes, des Spülungsvolumens, der Vorschubkraft am Gestänge, der Rotationsgeschwindigkeit des Bohrkopfes den Vortrieb anzupassen und somit zu verbessern.

Vorteilhafterweise kommt als weiterer Sensor in dem Bohrkopf ein Sensor für eine Messung der Viskosität der Bohrspülung zum Einsatz, der vorzugsweise an einem Rückströmungskanal für das Spülmedium im Bohrkopf angeordnet ist, über dem die Kapillarviskosität meßbar ist. Über eine permanente Messung der Viskosität der Spülung sind Aussagen über den Abtrag des Gesteinsmaterials oder die Beladung der Spülung mit Gesteinsmaterial möglich. Somit können etwaige Austragungsbehinderungen bzw. Verstopfungsgefahren frühzeitig erkannt und beispielsweise über eine Modulation der Spülung vermieden werden.

Auch ist in dem Bohrkopf ein weiterer Sensor für eine Messung der Kornzahl und -größe des gelösten Erdstoffs, insbesondere Gesteinsmaterials, vorgesehen, der ebenfalls vorzugsweise in dem Bohrkopf in einem Rückströmungskanal für das Spülmedium angeordnet und als multipler Kontaktsensor ausgebildet ist. Das Erfassen der Kornzahl und -größe des gelösten Gesteinsmaterials ermöglicht entscheidende Rückschlüsse auf die Abtragsmenge und -qualität des Bohrkopfes und damit auf den Bohrfortschritt und die Bohrungsqualität. Auch hier besteht in Abhängigkeit des Meßergebnisses die Möglichkeit eines steuernden Eingriffes durch Veränderung des Vorschubes, des Spülungsdruckes, der Spülungsmenge und der Zuschaltung der Aktoren. Grundsätzlich ist eine Bestimmung der Kornzahl und -größe auch über eine Messung von Bohrgeräuschen, der Trübung der Spülflüssigkeit, der Dichte der Spülflüssigkeit oder der Oberflächenreibung an der Außenseite des Bohrkopfes möglich.

Zusätzlich können am und im Bohrkopf Sensoren für eine Messung des pH-Wertes der Spülung, des eH-Wertes der Spülung, der Temperatur des Bohrkopfes und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Spülmediums vorgesehen sein. Über den pH-Wert der Spülung werden Bodenveränderungen, beispielsweise durch Versäuerung, durch Gesteinswechsel oder durch künstliche Einflüsse angezeigt. Durch Spülungsbeigabe, beispielsweise Sodaa sche, kann die Spülung in kürzester Zeit wieder normalisiert und deren Leistungsfähigkeit erhalten bleiben. Genauso wie der pH-Wert erfaßt werden kann, ist der eH-Wert relativ einfach meßbar und gibt Angaben über Mineralmangel oder über Schadstofffrachten über mögliche Salzgehalte im Boden an, die eine optimale Spülung stören können. Eine multiple Temperaturmessung im Bohrkopf an verschiedenen Punkten gibt Kenntnisse über Reibungswiderstände am Bohrkopf. Da die Bodentemperatur relativ konstant ist, ist ein Temperaturanstieg primär einer Reibungserhöhung am Bohrkopf zuzuordnen. Entsprechend kann dann durch eine Spülungsintensivierung oder einer Betätigung von Aktoren einem erhöhten Verschleiß des Bohrkopfes entgegengewirkt werden.

Eine optimale Steuerung des Bohrvorganges kann erreicht werden, wenn der Bohrkopf Sensoren für eine Messung des Gegendrucks des Erdreichs im Bohrloch, der Kornzahl und -größe des gelösten Gesteinsmaterials, der Viskosität der Bohrspülung, der pH-Wert der Spülung, der Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit der Spülung aufweist.

Zusätzlich ist in dem Bohrkopf ein Aktor für eine Zerstörung bzw. Zerkleinerung des Erdreichs und/oder des gelösten Erdreichs im Bohrloch angeordnet, der als Schwingungsgeber, insbesondere Ultraschallgeber, ausgebildet ist. Ein in der Bohrkopffront angeordneter und gegen das Gestein gerichteter Ultraschallgeber bietet gute Möglichkeiten, das zu durchörternde Gestein mit Spaltrissen zu versehen. Hierdurch kann dem Gestein die Festigkeit genommen werden, so daß dieses besser abgetragen werden kann. Auch kann der Aktor als Sprengkapselauswurf und/oder Säurespender ausgebildet sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Aktor als eine Art Reizquelle wie beispielsweise einen Mikrowellengeber oder eine Gaspatrone auszubilden.

Vorteilhafterweise ist an dem Bohrkopf ein Steuerflächenelement zur Richtungssteuerung des Bohrkopfes schwenkbar gelagert, das über einen in dem Bohrkopf angeordneten Aktor seitlich ausstellbar ist. Grundsätzlich können weitere Aktoren dazu dienen, rückwärts gerichtete Bohrkopfdüsen zuzuschalten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Spülbohrkopfes in einer ersten Ausführungsform,
2 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Spülbohrkopfes in einer zweiten Ausführungsform und
3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Spülbohrkopf.
Die 1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bohrkopf 1, der als Spülbohrkopf mit Düsen 2 ausgebildet ist. Die Düsen 2 sind in der Frontfläche 1a des Bohrkopfes 1 angeordnet, der im wesentlichen aus einer kegelförmigen Spitze 1b und einem sich hieran anschließenden sowie von der Spitze 1b weg leicht verjüngenden Zylinderteil 1c besteht. An die in die Frontfläche 1a des Bohrkopfes 1 eingesetzten Düsen 2 schließen sich Kanalabschnitte 3a für ein Spülmittel an. Die jeder Düse 2 zugeordneten Kanalabschnitte 3a münden in einem gemeinsamen Kanal 3, der im wesentlichen zentral in dem Zylinderteil 1c des Bohrkopfes 1 verläuft und in Längsrichtung L des Zylinderteils 1c des Bohrkopfes 1 ausgerichtet ist.
Des weiteren sind an dem Bohrkopf 1 zwei Rückströmungskanäle 4 für das verbrauchte und rückfließende Spülmittel vorgesehen. Die Rückströmungskanäle 4 beginnen an einer Eintrittsöffnung 5 in der Frontfläche 1a des Bohrkopfes 1, verlaufen dann im wesentlichen gerade und parallel zur Längsrichtung L des Zylinderteils 1c des Bohrkopfes 1 und münden nach einer leichten Krümmung in der Umfangsfläche 1d des Zylinderteils 1c des Bohr kopfes 1 in einer darin angeordneten Austrittsöffnung 6. Entlang des geraden Abschnittes dieses Rückströmungskanals 4 sind Sensoren 7a, 7b und 8 angeordnet, über die einerseits die Viskosität des rückströmenden Spülmittels und andererseits die Kornzahl und -größe des gelösten Erdstoffs, insbesondere gelösten Gesteinsmaterials, bestimmt werden kann.
Die Messung der Kapilarviskosität erfolgt an dem linken Rückströmungskanal 4 über zwei in einem definierten Abstand 1 angeordneten Sensoren 7a und 7b, die als mikromechanischer Sensor ausgebildet sind. Der Mindestabstand sollte durch die Interferenzgrenze bestimmt sein, während die Viskositätsmessung mit zunehmendem Abstand an Qualität gewinnt. Beispielsweise kann als Sensor eine an einem Ende eingespannte von dem Spülmittel umgebene und zu Transversalschwingungen angeregte Glasfaser verwendet werden. Anhand der Phasendifferenz zwischen der Anregung und der mit einem Wegaufnehmer erfaßten Auslenkung des einen Faserendes, die als Funktion der Anregungsfrequenz gemessen wird, kann die Dichte und die Viskosität des Spülmittels bestimmt werden. Als Wegaufnehmer kommen Ultraschallaufnehmer sowie induktive Aufnehmer zum Einsatz.
In dem weiteren Rückströmungskanal 4 auf der rechten Seite des Bohrkopfes 1 sind entlang dessen Wandung sowie im Bereich dessen geraden Teils eine Vielzahl von Sensoren 8 angeordnet. Diese Sensoren 8 sind als Kontaktplättchen ausgebildet, über die die Intensität und die Anschlagzahl der Kornberührungen registriert werden. Hierüber kann dann die Kornzahl und -größe des gelösten Gesteinsmaterials ermittelt werden.
Die Sensoren 7a, 7b und 8 sind über Leitungen 9 mit einem Sender 10 verbunden, der ebenfalls im Bohrkopf 1 angeordnet ist und über den die ermittelten bzw. aufbereiteten Meßwerte drahtlos an die Erdoberfläche gesandt werden können. Der Sender 10 ist dem Bereich des von der Frontfläche 1a abgewandten Endes des Zylinderteils 1c des Bohrkopfes 1 angeordnet.
Die 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Bohrkopf 1 in einer weiteren Ausführungsform. Der ebenfalls als Spülbohrkopf ausgebildete Bohrkopf 1 ist, wie bereits zu der 1 beschrieben, mit Düsen 2 für das Spülmittel versehen. Auch ist dort der bereits beschriebene Sender 10 zur Übertragung der Meßdaten an die Erdoberfläche in dem Zylinderteil 1c des Bohrkopfes 1 angeordnet. Bei diesem Bohrkopf sind die Düsen 2 nur ringförmig in die Frontfläche 1a des Bohrkopfes 1 eingesetzt, so daß ein zentraler Einbauraum für einen Aktor verbleibt. Dieser an die Frontfläche 1a angrenzende Aktor ist als Ultraschallgeber ausgebildet, um im Bedarfsfall Gesteinsmaterial in dem Bohrloch zu zerstören bzw. zu zerkleinern.
Im Bereich der Umfangsfläche 1d des Zylinderteils 1c des Bohrkopfes 1 sind Ausnehmungen 11 vorgesehen, deren Eintrittsöffnung 5 mit Schutzgittern 12 sowie mit einer semipermeablen Wand 13 abgedeckt sind. In der Ausnehmung 11 bleibt somit hinter der semipermeablen Wand 13 ausreichender Raum für die Aufnahme von Sensoren 14 und 15. Des weiteren ist die Ausnehmung 11 über einen Auslaßkanal 14 mit einer in der Umfangsfläche 1d angeordneten Austrittsöffnung 6 verbunden. Ferner ist in dem Auslaßkanal 14 ein nicht dargestelltes Rückschlagventil vorgesehen, damit das über die Einlaßöffnung 5 in die Ausnehmung 11 eintretende rückströmende Spülmittel nur die Ausnehmung 11 über den Auslaßkanal 14 verlassen kann.
Die Sensoren 15 und 16 sind als pH- und eH-Meßelektroden ausgebildet. Über die Ermittlung des pH-Wertes der Spülung können Bodenveränderungen, beispielsweise durch Versäuerung und Gesteinswechsel oder künstliche Einflüsse erfaßt werden. Über die Ermittlung des eH-Wertes können die Salzgehalte, Mineralmangel oder Schadstofffrachten im Boden erfaßt werden.
In der weiteren 3 ist ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Bohrkopf 1 dargestellt, der auch als Spülbohrkopf mit einer Düse 2 ausgebildet ist. An der Umfangsfläche 1d des Bohrkopfes 1 ist ein plattenförmiges Steuerflächenelement 17 angeordnet, über das eine Richtungssteuerung des Bohrkopfes 1 während des Vortriebes möglich ist. Dieses Steuerflächenelement 17 ist im Bereich der Frontfläche 1a des Bohrkopfes 1 über eine im wesentlichen quer zur Längsrichtung L sich erstreckende Achse 18 schwenkbar gelagert. Durch Hinterfüllung einer vorbereiteten Kammer mit Bohrspülung in einem definierten Druckregime kann die Steuerfläche durch Spülungsdruckstöße verstellt werden. An der dem Steuerflächenelement 17 gegenüberliegenden Seite der Umfangsfläche 1d des Bohrkopfes 1 ist ein weiterer Sensor 19 vorgesehen, der als Druckmeßstreifen ausgebildet und in die Oberfläche der Umfangsfläche 1d eingelassen ist. Über diesen Druckmeßstreifen 19 kann der Gegendruck des Erdreiches im Bohrloch gemessen werden, wodurch Hinweise auf die Gesteinsfestigkeit, die Verbundwirkung des Gesteinsgefüges und auch vereinzelt harte Elemente, beispielsweise Findlinge, Auffüllungen oder Fremdleitungen, erhalten werden können. Somit wird die Möglichkeit erhalten durch Veränderung des Spülungsdruckes, des Spülungsvolumens, der Vorschubkraft am Gestänge, der Rotationsgeschwindigkeit des Bohrkopfes, den Vortrieb des Bohrkopfes anzupassen und somit zu verbessern. Weitere Sensoren 19 in Gestalt von Druckmeßstreifen sind im Bereich der Umfangsfläche 1d in Verlängerung des eingefahrenen Steuerelementes 17 vorgesehen.
Auch ist an dem Bohrkopf 1 ein Schaltsensor 20 vorgesehen, der an dem Kanal 3 für das Spülmittel angeordnet ist. Dieser Schaltsensor 20 ist als Weichenelement dem Kanal 3 zugeordnet und kann somit den Spülmittelstrom in einen Abzweigkanal 21 umleiten, um mit Hilfe des Spülmittelstromes das Steuerflächenelement 17 zu hinterströmen und somit seitlich auszuklappen. Das Schalten des Weichenelementes erfolgt in Antwort auf gepulste Spülungsdruckstöße. Das Schalten des Weichenelementes kann auch über Sondersignale mittels des Senders 10 erfolgen.

Claims

Bohrkopf, insbesondere Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung mit in dem Bohrkopf angeordneten Sensoren, wobei in dem Bohrkopf (1) mindestens ein Sensor (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) für eine Ermittlung von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Erdstoffs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch und mindestens ein Aktor für eine Zerstörung bzw. Zerkleinerung des Erdreichs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Bohrkopf (1) angeordneter Aktor als Schwingungsgeber, insbesondere Ultraschallgeber, ausgebildet ist.
Bohrkopf, insbesondere Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung mit in dem Bohrkopf angeordneten Sensoren, wobei in dem Bohrkopf (1) mindestens ein Sensor (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) für eine Ermittlung von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Erdstoffs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch und mindestens ein Aktor für eine Zerstörung bzw. Zerkleinerung des Erdreichs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Bohrkopf (1) angeordneter Aktor als Sprengkapselauswurf und/oder Säurespender ausgebildet ist.
Bohrkopf, insbesondere Spülbohrkopf einer Flachbohreinrichtung mit in dem Bohrkopf angeordneten Sensoren, wobei in dem Bohrkopf (1) mindestens ein Sensor (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) für eine Ermittlung von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Erdstoffs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch und mindestens ein Aktor für eine Zerstörung bzw. Zerkleinerung des Erdreichs und/oder des gelösten Erdstoffs im Bohrloch angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bohrkopf (1) ein Steuerflächenelement (17) zur Richtungssteuerung des Bohrkopfes (1) schwenkbar gelagert und über einen in dem Bohrkopf (1) angeordneten Aktor ausstellbar ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (1) als Spülbohrkopf mit einem entsprechenden Kanal (3) für die Zufuhr des Spülmediums ausgebildet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem/den Sensor/en (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) in dem Bohrkopf (1) ermittelten Meßwerte bzw. weiterverarbeiteten Meßdaten über einen in dem Bohrkopf (1) angeordneten Sender (10) an die Erdoberfläche übermittelbar sind.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Sensor/en (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) in dem Bohrkopf (1) abgedichtet und schockgedämpft angeordnet sind.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (19) in dem Bohrkopf (1) für eine Messung des Gegendrucks des Erdreichs im Bohrloch ausgebildet ist und vorzugsweise ein im Bereich der Umfangsfläche (1d) des Bohrkopfes (1) aufgebrachter Druckmeßstreifen ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) in dem Bohrkopf (1) für eine Messung der Viskosität der Bohrspülung ausgebildet ist und vorzugsweise in dem Bohrkopf (1) ein Rückströmungskanal (4) für das Spülmedium angeordnet, an dem die Kapillarviskosität meßbar ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (8) in dem Bohrkopf (1) für eine Messung der Kornzahl und -größe des gelösten Erdstoffs, insbesondere Gesteinsmaterials, ausgebildet und vorzugsweise in dem Bohrkopf (1) Rückströmungskanal (4) für das Spülmedium angeordnet ist, an dem ein als multipler Kontaktsensor ausgebildeter Sensor (8) angeordnet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (7a, 7b, 8, 15, 16, 19) in dem Bohrkopf (1) für eine Messung des pH-Wertes der Spülung und/oder des eH-Wertes und/oder der Spülung, der Temperatur des Bohrkopfes (1) und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Spülmediums ausgebildet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Bohrkopf (1) angeordneter zusätzlicher Aktor als Schwingungsgeber, insbesondere Ultraschallgeber, ausgebildet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 und/oder 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Bohrkopf (1) angeordneter zusätzlicher Aktor als Sprengkapselauswurf und/oder Säurespender ausgebildet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1, 2 und/oder 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bohrkopf (1) ein Steuerflächenelement (17) zur Richtungssteuerung des Bohrkopfes (1) schwenkbar gelagert und über einen in dem Bohrkopf (1) angeordneten zusätzlicher Aktor ausstellbar ist.