DE102005046495A1

DE102005046495A1 - Drilling apparatus for creating cased borehole in rock or ground, has drilling elements arranged so that they can move in radial direction with respect to boring head

Info

Publication number: DE102005046495A1
Application number: DE102005046495A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. Bremsteiner
Original assignee: SRT ROCK TOOLS HANDELS U PRODU; SRT ROCK TOOLS HANDELS- U PRODUKTIONS - GmbH
Current assignee: Minova International Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: DE102005046495B4

Abstract

A drilling apparatus has a boring head (3) for boring out the central region of the borehole, and at least one drilling element (4, 5) for drilling out the remaining region of the borehole. The drilling elements are moveable in the radial direction w.r.t the boring head, and may be designed as folding elements that can pivot about an axis normal to the drilling axis of the borehole.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrvorrichtung zur Erstellung verrohrter Bohrlöcher, mit einer als Basis- oder Pilotbohrkrone ausgebildeten Bohrkrone zur Abbohrung eines Zentralbereichs des Bohrlochs und zumindest einem Bohrelement, das zur Abbohrung eines den Zentralbereich umgebenden Außenbereich des Bohrloch dient, und das in Bezug auf die Bohrkrone zwischen einer Ruhe- und einer Bohrstellung verstellbar ist, wobei der Außendurchmesser einer aus der Bohrkrone und dem zumindest einen Bohrelement gebildeten Bohreinheit in Ruhestellung des Bohrelements kleiner und in Bohrstellung des Bohrelements größer als der Innendurchmesser eines der Verrohrung des Bohrlochs dienenden Stützrohrs ist.The The invention relates to a drilling device for creating cased wells with a drill bit designed as a base or pilot bit for drilling a central region of the borehole and at least a drilling element, which for drilling a surrounding the central area outdoors the borehole serves, and that in relation to the drill bit between a rest and a Bohrstellung is adjustable, wherein the outer diameter one formed from the drill bit and the at least one drilling element Drilling unit in the rest position of the drilling element smaller and in Bohrstellung of the drilling element greater than the inner diameter of one of the casing of the borehole serving support tube is.

Eine derartige Bohrvorrichtung ist als Bohrwerkzeug sowohl für das schlagende als auch für das drehende Bohren geeignet. Mittels dieser Bohrvorrichtung können beliebige Stützrohre in verschiedenen Gesteins- und Bodenformationen optimal gesetzt werden.A Such drilling device is used as a drilling tool for both beating as well as for suitable for rotating drilling. By means of this drilling device can arbitrary support tubes optimally set in different rock and soil formations become.

Derartige Bohrvorrichtungen kommen zum Einsatz, wenn Stützrohre zur Gebirgsstabilisierung erforderlich sind; diese Stützrohre unerstützen das anstehende Gestein und machen es tragfähiger, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit injiziertem Mörtel; des Weiteren können diese Stützrohre ihre stabilisierende Funktion aufgrund einer Drainagefunktion, die eine Gebirgsentwässerung zur Folge hat, realisieren. Spezielle Anwendungsgebiete für derartige Bohrvorrichtungen sind zum Beispiel Vorpfändarbeiten im Tunnelbau, das Setzen von Rohrschirmen, die Hangstabilisierung oder die Hangentwässerung.such Drilling devices are used when support tubes are required for mountain stabilization are; these support tubes unerstützen the upcoming rock and make it more sustainable, possibly in cooperation with injected mortar; furthermore these support tubes its stabilizing function due to a drainage function, the a mountain drainage result, realize. Special fields of application for such Drilling devices are for example Vorpfändarbeiten in tunneling, the Put pipe umbrellas, slope stabilization or slope drainage.

Die hierbei im Gestein zu erstellenden Bohrlöcher haben einen größeren Durchmesser als das in die Bohrlöcher einzubringende Stützrohr. Da das Gebirge in vielen Anwendungsfällen nicht ausreichend stabil ist, so dass das Bohrloch häufig zum Zusammenfallen neigt, muss das zu setzende Stützrohr in kurzem Abstand hinter der Bohrvorrichtung nachgezogen oder nachgeschoben werden. Die Problematik besteht nun darin, die Bohrvorrichtung nach Abbohren der vorgegebenen Bohrlochtiefe wieder aus dem Bohrloch herauszubringen, und zwar ohne dass das gesetzte Stützrohr mit aus dem Bohrloch herausgezogen wird.The here in the rock to be created holes have a larger diameter than that in the holes to be introduced support tube. Since the mountains are not sufficiently stable in many applications is, so the hole is common tends to collapse, the support tube to be set in a short time Distance behind the drilling device tightened or nachgeschoben become. The problem now is the drilling device after Drilling the given hole depth back out of the hole bring out, without the set support tube with is pulled out of the borehole.

Zur Lösung dieser Problematik sind zwei unterschiedliche Konzeptionen von Bohrvorrichtungen bekannt.to solution This problem is known two different designs of drilling devices.

Eine dieser Konzeptionen umfasst Bohrvorrichtungen, die mit verlorenen Komponenten am eigentlichen Bohrwerkzeug arbeiten. Am weitesten verbreitet sind dabei verlorene Ringbohrkronen, die durch einen Mechanismus, in vielen Fällen eine Art Bajonettverbindungen, so gesichert sind, dass sie beim Bohren auf dem Trägerbohrwerkzeug verbleiben und sich beim Zurückziehen vom Trägerbohrwerkzeug lösen können. Nur die lösbare, verlorene Komponente steht radial auswärts über den Umfang des Stützrohres vor, wohingegen das eigentliche Trägerbohrwerkzeug in Durchmesserrichtung geringere Abmessungen aufweist als der Innendurchmesser des Stützrohres. Zurückgezogen wird dann nur der Bohrstrang mit dem Trägerbohrwerkzeug. Bei jedem abzubohrenden Bohrloch verbleiben somit Bohrwerkzeugkomponenten planmäßig im Bereich der Bohrlochsohle des erstellten Bohrlochs.A These designs include drills that are lost Working components on the actual drilling tool. Most widely used are lost ring bits, which are replaced by a mechanism in many cases a kind of bayonet connections, so secured that they are at Drilling on the carrier drilling tool remain and retreat from the carrier drilling tool to be able to solve. Just the detachable, Lost component is radially outward over the circumference of the support tube whereas the actual carrier drilling tool is in the diameter direction smaller dimensions than the inner diameter of the support tube. Withdrawn then only the drill string with the carrier drilling tool. At each drilled Borehole thus remain drilling tool components on schedule in the area the bottom hole of the created hole.

Die zweite Konzeption umfasst Bohrwerkzeuge bzw. Bohrvorrichtungen, die ihren Bohrdurchmesser beim Bohren und beim Zurückziehen verändern können. Gemeinsam ist den Bohrvorrichtungen gemäß dieser Konzeption das Grundprinzip, dass der Bohrdurchmesser beim Bohren größer als der Außendurchmesser des zu setzenden Stützrohres ist, wohingegen beim Ziehen des Bohrstrangs in Richtung zum Bohrlochmund der größte Durchmesser der Bohrvorrichtung kleiner als der Innendurchmesser des gesetzten und nach Erstellen des Bohrlochs dort verbleibenden Stützrohres ist. Es sind derartige Bohrvorrichtungen bekannt, bei denen sich mit der Bohrkrone in geeigneter Weise verbundene Bohrelemente um eine oder mehrere bohrachsparallele Schwenkachsen drehen können, wobei diese Drehung auf einen vorgebbaren Schwenkwinkel begrenzt ist. Hierdurch ist ein „Klappvorgang" möglich, mittels dem die für die Abbohrung des Bohrlochquerschnitts zur Verfügung stehende Bohrkrone – je nach Drehrichtung – sich in ihrem Durchmesser vergrößern bzw. verkleinern lässt.The second conception includes drilling tools or drilling devices, their drilling diameter during drilling and retraction change can. Together, the drilling devices according to this conception is the basic principle that the drilling diameter when drilling larger than the outer diameter is to be set support tube, whereas pulling the drill string towards the well mouth the largest diameter the drilling device is smaller than the inner diameter of the set and after creating the borehole there remaining support tube is. There are such drilling devices are known in which appropriately connected drilling elements with the drill bit can rotate one or more borschachenspallele pivot axes, wherein this rotation is limited to a predetermined pivot angle. As a result, a "folding process" is possible by means of the one for Depending on the direction of rotation, the boring of the drill hole cross section available drill bit in enlarge their diameter or make it smaller.

Die bekannteste derartige Bohrvorrichtung hat eine Pilotbohrkrone, deren Bohrkopf vorauseilt. Im mittleren Teil der Pilotbohrkrone befindet sich ein exzentrisch versetzter, achsparalleler Zylinder, auf dem ein einzelner Exzenterräumer als Bohrelement drehend gelagert und um 180 Grad schwenkbar montiert ist. In derjenigen Drehrichtung der Bohrkrone, die bei der Erstellung des Bohrlochs bzw. beim Abbohren eingehalten wird, schwenkt dieser Exzenterräumer aus und schafft so einen erweiterten Bohrdurchmesser der aus dem Exzenterräumer und der Pilotbohrkrone bestehenden Bohreinheit. Bei einem Drehen derselben in Gegenrichtung zur vorstehend genannten Bohrrichtung schwenkt dieser Exzenterräumer wieder ein, so dass sich der Gesamtdurchmesser der Bohreinheit wieder reduziert.The most well-known such drilling device has a pilot bit, the Drill head leads. Located in the middle part of the pilot bit an eccentrically offset, axially parallel cylinder, on the a single eccentric cleaner rotatably mounted as a drilling element and mounted pivotable by 180 degrees is. In the direction of rotation of the drill bit used in the creation the borehole or when drilling is maintained, this pivots Exzenterräumer and thus creates an extended bore diameter of the Exzenterräumer and the pilot bit core existing drilling unit. When turning the same in the opposite direction to the above drilling direction This eccentric cleaner pans Again, so that the total diameter of the drilling unit again reduced.

Bei einer weiteren derartigen Bohrvorrichtung, bei der eine Bohrkrone und ein Vorbohrer vorgesehen sind, ist ebenfalls nur eine Schwenkachse vorhanden. Die Bohrkrone und der Vorbohrer stehen zueinander in einer festen Position, bestehen unter Umständen auch aus einem einzigen Stück. Sie sind aber so gestaltet und gelagert, dass die Bohreinheit beim Drehen in Bohrdrehrichtung so geschwenkt wird, dass dabei der vorab exzentrisch gelagerte Vorbohrer in die Bohrachse einschwenkt, während der Hauptdurchmesser der Bohrkrone dabei aus seiner vorab zentrischen Lage in eine exzentrische verbracht wird, wodurch sich der Bohrdurchmesser der die Bohrkrone und den Vorbohrer aufweisenden Bohreinheit vergrößert. Der Schwenkweg wird hierbei durch Anschläge üblicherweise auf einen Schwenkwinkel von 180 Grad begrenzt.In another such drilling apparatus, in which a drill bit and a pre-drill before are seen, also only one pivot axis is present. The drill bit and the pilot drill are in a fixed position to each other, may also consist of a single piece. But they are designed and stored so that the drilling unit is pivoted during rotation in the direction of rotation, that thereby pivots the pre-eccentrically mounted pilot drill into the drilling axis, while the main diameter of the drill bit is spent from its pre-centric position in an eccentric, which is the bore diameter of the drill bit and the pilot drill having increased drilling unit. The pivoting is hereby limited by stops usually to a pivot angle of 180 degrees.

Des Weiteren sind derartige Bohrvorrichtungen mit mehreren schwenkbaren Bohrelementen bekannt, bei denen sich die schwenkbaren Bohrelemente am stirnseitigen Ende der Bohrvorrichtung befinden und den gesamten Bohrlochquerschnitt bearbeiten. Diese Bohrelemente arbeiten ohne Pilotbohrkrone. Bei dieser Bauart der Bohrvorrichtung ist die Begrenzung des Schwenkweges durch das wechselseitige Anliegen am jeweiligen benachbarten Bohrelement realisiert. Beim Einschwenken der Bohrelemente wird bei diesen Bohrvorrichtungen der Gesamtdurchmesser anfänglich noch etwas größer als der endgültige, nach Beenden des Einschwenkens sich ergebende Gesamtdurchmesser. Erst nach Überschreiten des maximalen Durchmessers reduziert sich der Durchmesser der Bohreinheit wieder auf den endgültigen Bohrdurchmesser.Of Further, such drilling devices with several pivotable Drilling elements are known in which the pivotable drilling elements located at the front end of the drilling device and the entire Edit borehole cross section. These drilling elements work without Pilot bit. In this type of drilling device is the limitation the pivoting path by the mutual concern at the respective realized adjacent drilling element. When swiveling in the drilling elements In the case of these drilling devices, the total diameter is initially still a bit bigger than that final, after Finishing the pivoting resulting total diameter. First after crossing of the maximum diameter reduces the diameter of the drilling unit back to the final Drilling diameter.

Es sind derartige Bohrvorrichtungen mit vergleichsweise großen Bohrdurchmessern bekannt, die aus einem separaten oder integrierten Vorbohrer und einer Bohrkrone mit einem wesentlich größeren Hauptdurchmesser bestehen; der Basisdurchmesser derartiger Bohrvorrichtungen ist ebenfalls geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des zu verlegenden Stützrohres; in der Randzone der Bohrvorrichtung sind mehrere achsparallel schwenkbare Bohrelemente montiert, die beim Drehen der Bohreinheit in Bohrdrehrichtung durch eine Schwenkbewegung von üblicherweise 90 Grad oder um einen ähnlichen Winkel auf einen Durchmesser ausschwenken, der größer als der Außendurchmesser des Stützrohres ist. Das Einschwenken der Bohrelemente erfolgt ebenfalls durch eine Drehbewegung entgegengesetzt zur Bohrdrehrichtung. Die Schwenkwege der Bohrelemente werden durch Anschläge begrenzt.It are such drilling devices with relatively large bore diameters known from a separate or integrated pilot drill and a drill bit with a much larger main diameter; the base diameter of such drilling devices is also slightly smaller as the inner diameter of the support tube to be laid; in the edge zone of Drilling device are several axially parallel swivel drilling elements mounted when turning the drilling unit in the direction of rotation a pivoting movement of usually 90 degrees or a similar Swing angles to a diameter larger than the outside diameter of the support tube is. The pivoting of the drilling elements is also done by a Rotary movement opposite to the direction of rotation. The pivoting paths the drilling elements are limited by stops.

Den vorstehend geschilderten Bohrvorrichtungen ist gemeinsam, dass zur Reduzierung des Durchmessers der Bohrvorrichtung eine Drehrichtungsumkehr des Bohrstrangs bzw. der Bohrvorrichtung aus der Bohrdrehrichtung in die entgegengesetzte Drehrichtung erforderlich ist, wenn die Bohrvorrichtung mit verkleinertem Außendurchmesser durch das im Bohrloch verbleibende Stützrohr zum Bohrlochmund und aus dem Bohrloch gebracht werden soll. Durch diese Umkehr der Drehrichtung des Bohrstranges kommt es vergleichsweise häufig zu Störfällen, die zeitaufwendige Einschwenkversuche zur Folge haben, wobei diese in vielen Fällen zum Öffnen des Bohrstranges an einer be liebigen, unerwünschten Stelle führen. Hierdurch geht vergleichsweise häufig der gesamte Bohrstrang oder zumindest doch ein großer Teil desselben verloren. Bei den eingangs geschilderten Bohrvorrichtungen mit verlorenen, Einwegkomponenten kann es bei der zur Lösung derselben erforderlichen Drehung gegen die Bohrdrehrichtung ebenfalls dazu kommen, dass das gewünschte Lösen der Einwegkomponente nicht oder nur mangelhaft erfolgt, mit der Folge, dass sich der Bohrstrang bei den Lösungsversuchen ebenfalls ungewollt an beliebigen Positionen öffnen kann, was ebenfalls zum Verlust des gesamten Bohrstrangs oder doch eines wesentlichen Teils desselben führt.The The above-mentioned drilling devices have in common that the Reduction of the diameter of the drilling device a reversal of direction the drill string or the drilling device from the drilling direction in the opposite direction of rotation is required when the Drilling device with reduced outer diameter by the im Drill hole remaining support tube to the borehole mouth and to be brought out of the borehole. By This reversal of the direction of rotation of the drill string occurs comparatively often to incidents that time-consuming Einschwenkversuche result, these in many cases to open lead the drill string to any arbitrary, undesirable place. hereby is comparatively frequent the entire drill string or at least a large part same lost. In the initially described drilling devices With lost, disposable components it can help in solving the same required rotation against the drill rotation also to come that desired Solve the Disposable component is not or only poorly performed, with the consequence that the drill string also unwanted in the solution attempts open at any position can, which also leads to the loss of the entire drill string or at least an essential part of the same leads.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Bohrvorrichtung zur Erstellung verrohrter Bohrlöcher derart weiterzubilden, dass ein Zurückziehen der aus Bohrkrone und daran angeordneten Bohrelementen bestehenden Bohreinheit der Bohrvorrichtung durch das im Bohrloch verbleibende Stützrohr bzw. den im Bohrloch verbleibenden Stützrohrstrang möglich ist, ohne dass der Bohrstrang gegen die zum Abbohren des Bohrlochs vorgesehene Bohrdrehrichtung gedreht werden müsste.Of the The invention is therefore based on the object described at the outset Further develop a drilling device for creating cased boreholes, that retraction the drilling unit and drilling elements arranged thereon boring unit the boring device through the remaining in the borehole support tube or the support pipe string remaining in the borehole possible is without the drill string against which for boring the borehole provided Bohrdrehrichtung should be rotated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zumindest eine Bohrelement zur Bohrachse des Bohrlochs in Bezug auf die Bohrkrone in Radialrichtung bewegbar angeordnet ist. Durch die in Radialrichtung vorgesehene Beweglichkeit der Bohrelemente ist es möglich, den Außendurchmesser der Bohrvorrichtung in Abhängigkeit davon zu verändern, ob mittels der Bohrvorrichtung gebohrt wird, oder ob die Bohrvorrichtung durch das Stützrohr in Richtung zum Bohrlochmund hin gezogen wird, wobei die Durchmesseränderung der Bohrvorrich tung unabhängig davon ist, ob und in welche Richtung der Bohrstrang gedreht wird. Im Falle der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung existieren keine verlorenen Einwegkomponenten, so dass sich schon hierdurch positive, die Bohrkosten reduzierende Auswirkungen ergeben. Sämtliche Teile der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sind für den Einsatz bei sehr vielen Bohrlöchern geeignet und können daher für hohe Standzeiten konzipiert werden. Die Reduzierung des Durchmessers der Bohrvorrichtung ist vollständig unabhängig von den Eigenschaften des das Bohrloch umgebenden Gesteins. Schwierige Gebirgs- und damit schwierige Bohrverhältnisse haben somit keine Auswirkungen auf das Zurückziehen des mit der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ausgerüsteten Bohrstranges. Die Nachteile, die bei den vorstehend geschilderten, aus dem Stand der Technik bekannten exzentrischen Bohrvorrichtungen mit achsparallelen Schwenkachsen häufig auftreten, können im Falle der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sicher ausgeschlossen werden. Sofern bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bohrvorrichtungen das das Bohrloch umgebende Gestein nämlich zu locker ist, können die notwendigen Widerstände, die die Bohrelemente zum Einschwenken benötigen, vom Gebirge nicht aufgebracht werden, mit der Folge, dass ein Einschwenken der Bohrelemente nicht stattfindet. Dies gilt in noch höherem Ausmaß für solche aus dem Stand der Technik bekannte Bohrvorrichtungen, bei denen ausschließlich stirnseitige, schwenkbare Bohrelemente vorgesehen sind, wobei der Außendurchmesser dieser Bohrvorrichtungen beim Einklappen zunächst noch eine Vergrößerung erfährt. Falls das das Bohrloch umgebende Gestein zu fest ist, lässt der Innendurchmesser des stabilen Bohrlochs diese Durchmesservergrößerung der Bohrvorrichtung nicht zu, womit der gesamte Einschwenkvorgang verunmöglicht ist.This object is achieved in that the at least one drilling element to the drilling axis of the borehole with respect to the drill bit is arranged to be movable in the radial direction. By the provided in the radial direction mobility of the drilling elements, it is possible to change the outer diameter of the drilling device depending on whether is drilled by means of the drilling device, or if the drilling device is pulled through the support tube toward the borehole mouth, the change in diameter Bohrvorrich direction regardless of whether and in what direction the drill string is rotated. In the case of the drilling device according to the invention, there are no lost disposable components, so that even positive effects that reduce the drilling costs result. All parts of the drilling device according to the invention are suitable for use in many boreholes and can therefore be designed for long service life. The reduction of the diameter of the drilling device is completely independent of the properties of the rock surrounding the borehole. Difficult mountain and thus difficult drilling conditions have thus no effect on the withdrawal of the equipped with the drilling device according to the invention drill string. The disadvantages that often occur in the above-described, known from the prior art eccentric drilling devices with axis-parallel pivot axes can be safely excluded in the case of the drilling device according to the invention. If, in the drilling devices known from the prior art, the rock surrounding the borehole is too loose, the necessary resistances, which require the boring elements for pivoting, can not be applied by the mountain, with the result that pivoting of the boring elements does not take place. This applies to an even greater extent for such well-known from the prior art drilling devices, in which only end-side, pivotable drilling elements are provided, the outer diameter of these drilling devices first learns an enlargement when folding. If the rock surrounding the borehole is too strong, the inner diameter of the stable borehole will not allow this diameter enlargement of the boring device, making the entire pivoting operation impossible.

Wenn das zumindest eine Bohrelement als ein um eine zur Bohrachse des Bohrlochs normal angeordnete Kippachse schwenkbares Klappbohrelement ausgebildet ist, kann das Prinzip der Durchmesserveränderung der Bohrvorrichtung in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass das zumindest eine Klappbohrelement um die zur Bohrachse des Bohrlochs bzw. zur Achse der Bohrkrone normal stehende Kippachse gekippt wird, wobei kein Lagerbolzen oder derartiges Bauteil erforderlich ist, wie es bei denjenigen aus dem Stand der Technik bekannten Bohrvorrichtungen erforderlich ist, die mit um eine exzentrisch angeordnete, achsparallele Schwenkachse beweglichen exzentrischen Bohrelementen ausgerüstet sind.If the at least one drilling element as a to a drilling axis of the Borehole normally arranged tilting axis swiveling folding drill element is formed, the principle of the diameter change the drilling device can be easily achieved by that the at least one hinged drilling element about the drilling axis of the borehole or to the axis of the drill bit normal tilting axis is tilted, with no bearing pin or component required, as is the case with those drilling devices known from the prior art is required, with an eccentrically arranged, paraxial Swivel axis movable eccentric drilling elements are equipped.

Wenn das zumindest eine Klappbohrelement in einem an der Außenmantelfläche der Bohrkrone ausgebildeten Fenster angeordnet ist, innerhalb dem das zumindest eine Klappbohrelement in Radialrichtung der Bohrkrone beweglich sitzt, treten zwischen dem Klappbohrelement und der Bohrkrone im wesentlichen keine Freiräume auf, die zur Bohrlochsohle hin geöffnet sind und damit jederzeit mit Bohrklein oder nachfallendem Gestein gefüllt werden könnten. Eine Blockierung der Freiräume, die für die radiale Einwärtsbewegung der Klappbohrelemente erforderlich sind, findet somit nicht statt, so dass die radiale Einwärtsbewegung bzw. das Einklappen der Klappbohrelemente somit stets vollständig erfolgen kann. Somit ist auch zu jedem Zeitpunkt ein Zurückziehen des mit der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ausgerüsteten Bohrstrangs durch das Stützrohr hindurch möglich. Die auf das Eindringen von Bohrklein od.dgl. in die vorstehend genannten Freiräume beruhenden Störfälle können somit im Falle der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung nicht auftreten.If the at least one folding drill element in a on the outer circumferential surface of the Drill bit formed window is located within which the at least one folding drill element in the radial direction of the drill bit movably, occur between the folding drill and the drill bit essentially no open spaces open to the bottom of the hole and thus at any time could be filled with cuttings or falling rocks. A Blocking the open spaces, the for the radial inward movement the folding drill are required, thus does not take place, so that the radial inward movement or the folding of the folding drill thus always done completely can. Thus, retraction of the drill string equipped with the drilling device according to the invention is also at any time through the support tube possible through. The like on the ingress of cuttings or the like. in the above Free rooms based incidents can thus in the case of the drilling device according to the invention do not occur.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ist das zumindest eine Klappbohrelement mittels der in Umfangsrichtung der Bohrkrone gesehen vorderen und hinteren Wandung des Fensters geführt, so dass sich eine definierte Ausklapp- und Einklappbewegung des Klappbohrelements in Bezug auf die Bohrkrone ergibt.According to one further advantageous embodiment the drilling device according to the invention is the at least one folding drill element by means of the circumferential direction the drill bit seen the front and back wall of the window guided, so that a defined unfolding and Einklappbewegung the Folding drill element with respect to the drill bit results.

Um das zumindest eine Klappbohrelement in diejenige Richtung vorzuspannen, in der die aus der Bohrkrone und dem zumindest einen Klappbohrelement bestehende Bohrvorrichtung ihren maximalen Durchmesser aufweist, in der das zumindest eine Klappbohrelement seine radial auswärtigste Position einnimmt, ist es zweckmäßig, wenn das zumindest eine Klappbohrelement mittels einer Vorspanneinrichtung radial auswärts in Richtung auf seine Bohrstellung vorgespannt ist.Around to bias the at least one folding drill element in that direction, in the from the drill bit and the at least one folding drill existing drilling device has its maximum diameter, in which the at least one folding drill its radially outermost Position, it is useful if the at least one folding drill element by means of a biasing device radially outward is biased toward its Bohrstellung.

Die Vorspanneinrichtung kann vorteilhaft als Federelement, insbesondere als Schraubenfeder, ausgebildet sein, wobei die Federkraft der Schraubenfeder dann in radial auswärtiger Richtung auf das Klappbohrelement einwirkt.The Biasing device can be advantageous as a spring element, in particular as a coil spring, be formed, wherein the spring force of the coil spring then in radially outward Direction acts on the folding drill.

Hiezu ist es zweckmäßig, wenn das Federelement bzw. die Schraubenfeder zwischen dem Klappbohrelement einerseits und der Bohrkrone andererseits angeordnet ist.Hiezu it is useful if the spring element or the coil spring between the folding drill on the one hand and the drill bit on the other hand is arranged.

Eine zuverlässige und funktionsgerechte Halterung des Federelements bzw. der Schraubenfeder zwischen dem Klappbohrelement und der Bohrkrone kann erreicht werden, wenn das Federelement bzw. die Schraubenfeder mit ihrem dem Klappbohrelement zugeordneten Endabschnitt in einem auf einer der Bohr kronenachse zugewandten Innenfläche des Klappbohrelements ausgebildeten Sackloch angeordnet ist.A reliable and functional support of the spring element or the coil spring between the folding drill bit and the drill bit can be achieved when the spring element or the coil spring with its the folding drill associated end portion in a crown axis on one of the drilling facing inner surface of the Folding drill element formed blind hole is arranged.

Zur Begrenzung der radial auswärtigen Klappbewegung des Klappbohrelements kann das zumindest eine Klappbohrelement an seiner in Bohrrichtung vorderen Kante eine vordere äußere Anschlagfläche aufweisen, die gegen eine vordere innere Anschlagfläche der Bohrkrone in Anlage bringbar ist, wobei die vordere innere Anschlagfläche der Bohrkrone auf der Innenseite eines die in Bohrrichtung vordere Kante des Fensters bildenden Abschnitts der Bohrkrone ausgebildet ist. Hierdurch kann mit geringem technisch-konstruktiven Aufwand zum Beispiel verhindert werden, dass das Klappbohrelement das ihm zugeordnete Fenster in der Außenmantelfläche der Bohrkrone verlässt.to Limitation of the radial outward folding movement the Klappbohrelements can at least one folding drill its front edge in the drilling direction have a front outer stop surface, in abutment against a front inner abutment surface of the drill bit can be brought, wherein the front inner abutment surface of the drill bit on the inside of the front edge of the window in the drilling direction forming portion of the drill bit is formed. This can For example, with little technical and design effort prevented be that the folding drill the associated window in the outer surface of the Drill bit leaves.

Die radiale Auswärtsbewegung bzw. das Ausklappen sowie die radiale Einwärtsbewegung bzw. das Einklappen des Klappbohrelements kann dadurch technisch realisiert werden, dass eine innere Anschlagfläche des Klappbohrelements in Bohrstellung desselben zur Bohrkronenachse geneigt ist, so dass die in Bohrrichtung gesehen hintere Kante der inneren Anschlagfläche des Klappbohrelements mit einer mit dieser inneren Anschlagfläche zusammen wirkenden Gegenfläche der Bohrkrone die Kippachse des Klappbohrelements bildet. Praktisch ist diese innere Anschlagfläche des Klappbohrelements in zwei derartige innere Anschlagflächen aufgeteilt, wobei die hinteren Kanten dieser beiden inneren Anschlagflächen miteinander fluchten und die Kippachse des Klappbohrelements ausbilden.The radial outward movement or the Unfolding as well as the radial inward movement or the collapse of the folding drill can be technically realized that an inner stop surface of the Klappbohrelements in Bohrstellung the same is inclined to Bohrkronenachse so that the drilling direction seen rear edge of the inner stop surface of the Klappbohrelements with a with this inner stop surface cooperating counter surface of the drill bit forms the tilt axis of the folding drill. Practically, this inner stop surface of the folding drill element is divided into two such inner stop surfaces, wherein the rear edges of these two inner stop surfaces are aligned with each other and form the tilting axis of the Klappbohrelements.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung weist das zumindest eine Klapp bohrelement an seiner in Bohrrichtung hinteren Kante eine hintere äußere Anschlagfläche auf, die gegen eine hintere innere Anschlagfläche der Bohrkrone in Anlage bringbar ist, wobei die hintere innere Anschlagfläche der Bohrkrone auf der Innenseite eines die in Bohrrichtung hintere Kante des Fensters bildenden Abschnitts der Bohrkrone ausgebildet ist. Bei der vorstehend geschilderten Ausgestaltung des Klappbohrelements und Anordnung desselben innerhalb des Fensters der Bohrkrone wird erreicht, dass radiale, auf das Klappbohrelement einwirkende Kräfte, die mit von vorne wirkenden axialen Kräften gekoppelt sind, wie sie als resultierende Kräfte beim Bohrvorgang auftreten, so wirken, dass daraus kein Einschwenken bzw. Einklappen der Klappbohrelemente entstehen kann, was zu einer Verkleinerung des Durchmessers der Bohrvorrichtung führen könnte. Aufgrund der Ausgestaltung und Anordnung der Klappbohrelemente wirken diese beim Bohren auftretenden resultierenden Kräfte so, dass sie das zumindest eine Klappbohrelement in radial auswärtiger Richtung drücken, bis die klappbohrelementseitigen vorderen und hinteren Anschlagflächen in Anlage an die bohrkronenseitigen vorderen und hinteren äußeren Anschlagflächen geraten. Mittels der Kraft der vorteilhaft als Schraubenfeder ausgebildeten Vorspanneinrichtung werden diese in Radialrichtung auswärtig wirkenden Kräfte unterstützt.According to one further advantageous development of the drilling device according to the invention has the at least one folding drilling element at its rear in the drilling direction Edge has a rear outer abutment surface, against a rear inner abutment surface of the drill bit in Appendix can be brought, wherein the rear inner abutment surface of the Drill bit on the inside of a rear edge in the drilling direction the window forming portion of the drill bit is formed. In the above-described embodiment of the folding drill and Arrangement of the same within the window of the drill bit is achieved that radial, acting on the folding drill elements, the coupled with front-acting axial forces, as they are as resulting forces occur during the drilling process, so act that from it no swinging or folding the folding drill elements may arise, resulting in a Reduction of the diameter of the drilling device could result. by virtue of the design and arrangement of the folding drill this effect when drilling occurring resulting forces so that they at least Press a flap drill in radially outward direction until the Klappbohrelementseitigen front and rear abutment surfaces in Get to the drill bit side front and rear outer abutment surfaces. By means of the force of advantageously designed as a helical spring Biasing means they are outwardly acting in the radial direction Powers supported.

Ein die hintere äußere Anschlagfläche ausbildender Abschnitt des Klappbohrelements ist vorteilhaft zwischen dem die hintere innere Anschlagfläche ausbildenden Abschnitt der Bohrkrone und einem eine Kegel- bzw. Führungsfläche ausbildenden Abschnitt eines Schlagadapters der Bohrvorrichtung beweglich eingebettet, wobei ausschließlich bei der Ausübung von radial gerichteten Kräften in Verbindung mit axial von hinten nach vorne wirkenden Kräften eine radial einwärtige Klappbewegung des zumindest einen Klappbohrelements möglich ist. Die axial von hinten nach vorne gerichteten Kräfte können das zumindest eine Klappbohrelement in radial einwärtiger Richtung einklappen bzw. kippen, wobei diese Einklappbewegung gegen die von der Vorspanneinrichtung ausgeübte, radial auswärtig gerichtete Kraft stattfindet.One the rear outer abutment surface forming Section of the folding drill is advantageous between the rear inner stop surface forming section of the drill bit and a cone or Guide surface forming section a blow adapter of the drilling device movably embedded, being exclusively when exercising of radially directed forces in conjunction with axially acting from back to front forces one radially inward Folding movement of the at least one folding drill is possible. The forces directed axially from the rear to the front can be the at least one folding drill element in radially inward Fold in direction or tilt, this folding movement against the force exerted by the biasing device, radially outwardly directed Force takes place.

Zur Übertragung der Schlagenergie vom Bohrstrang auf das zumindest eine Klappbohrelement ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Klappbohrelement eine teilringförmige Schlagfläche aufweist, die dem Schlagadapter zugewandt ist und in Bohrstellung des Klappbohrelements in flächiger Anlage an einer Schlagfläche des Schlagadapters ist.For transmission the impact energy from the drill string on the at least one folding drill it is advantageous if the at least one folding drill a partial ring Striking surface, which faces the impact adapter and in the drilling position of the folding drill in flat area on a clubface the impact adapter is.

Die Versorgung des dem zumindest einen Klappbohrelement zugeordneten Abschnitts der Bohrlochsohle mit Spülung kann in einfacher Weise dadurch bewerkstellig werden, dass das zumindest eine Klappbohrelement einen inneren Spülkanal aufweist, der mittels einer das Klappbohrelement durchdringenden Spülbohrung an die Außenseite des Klappbohrelements angeschlossen ist.The Supply of the at least one hinged drill associated Section of the bottom hole with rinse can easily thereby bewerkstellig that the at least one folding drill a inner flushing channel having, by means of a the Klappbohrelement penetrating flushing to the outside the folding drill is connected.

Wenn das zumindest eine Klappbohrelement an einem in Bohrrichtung gesehen rückwärtigen Bereich seiner Außenfläche eine gegen die Bohrrichtung radial einwärts geneigte Gleitfläche aufweist, die bei einer Bewegung der Bohrvorrichtung gegen die Bohrrichtung in Anlage an eine Stirnfläche des bohrlochtiefsten Stützrohrs gerät, kann das Einschwenken des zumindest einen Klappbohrelements in einfacher Weise dadurch bewerkstelligt werden, dass beim Ziehen des Bohrstrangs, ob mit oder ohne Drehung desselben und unabhängig von der Drehrich tung, diese einwärts geneigte Gleitfläche durch die Stirnfläche des bohrlochtiefsten Stützrohrs einwärts gedrückt wird, so dass die Außenfläche des zumindest einen Klappbohrelements an der Innenmantelfläche des Stützrohrs aufläuft. Die schräge bzw. radial einwärts geneigte Gleitfläche setzt die axiale Zugkraft des Bohrstrangs in eine in radial einwärtiger Richtung auf das Klappbohrelement wirkende Stellkraft um, so dass das Klappbohrelement zur Bohrkronenachse hin in radial einwärtiger Richtung eingeklappt wird. Durch diese Einklappbewegung verkleinert sich der Durchmesser der aus dem zumindest einen Klappbohrelement und der Bohrkrone bestehenden Bohrvorrichtung, so dass diese durch das Stützrohr in Richtung auf den Bohrlochmund gezogen werden und schließlich ausgebaut werden kann.If the at least one folding drill element seen at a drilling direction backward area its outer surface one has radially inwardly inclined sliding surface against the drilling direction, during a movement of the drilling device against the drilling direction in contact with an end face of the wellbore deepest support tube device, can the pivoting of the at least one hinged element in a simple Be accomplished by pulling the drill string, whether with or without rotation of the same and regardless of the direction of rotation, this inward inclined sliding surface through the frontal area of the wellbore deepest support tube pressed inwards, so that the outer surface of the at least one folding drill element on the inner surface of the support tube runs. The slope or radially inwards inclined sliding surface sets the axial tensile force of the drill string in a radially inward direction on the folding drill element acting force around, so that the folding drill folded towards the Bohrkronenachse in radially inward direction becomes. This collapsing movement reduces the diameter consisting of the at least one hinged drill and the drill bit Boring device, so that this through the support tube in the direction of the Borehole mouth can be pulled and eventually expanded.

Wenn das zumindest eine Klappbohrelement Außenabmessungen aufweist, die so an die Abmessungen des Fensters der Bohrkrone angepasst sind, dass das Fenster der Bohrkrone bei in Bohrstellung befindlichem Klappbohrelement nach außen geschlossen ist, wird grundsätzlich ausgeschlossen, dass Bohrklein zwischen das Klappbohrelement und die Bohrkrone gerät. Da im Falle der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung das Ein- und Ausklappen des Klappbohrelements in Bezug auf die Bohrkrone in Radialrichtung erfolgt und da die zwischen dem Klappbohrelement und der Bohrkrone vorhandenen Freiräume nicht im Hauptfluss des gelösten Bohrkleins liegen und da darüber hinaus keine zum Bohrloch hin offenen Räume im Bereich der Klappbewegung des Klappbohrelements existieren, sind Störungen, die auf das Eindringen von Bohrklein od.dgl. zurückgehen, im Falle der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ausgeschlossen. Das zumindest eine Klappbohrelement füllt nämlich das seitliche Fenster in der Bohrkrone vollständig aus. Die engen Schlitze, die zwischen dem zumindest einen Klappbohrelement und der Bohrkrone zwangsläufig auftreten, sind sehr schmal und ermöglichen damit kein Eindringen von Gesteinspartikeln in die Freiräume zwischen dem zumindest einen Klappbohrelement und der Bohrkrone. Darüber hinaus strömt in diesen Bereichen die Spülung, bei der es sich zum Beispiel um Druckluft oder Spülwasser handeln kann, von innen in radial auswärtiger Richtung, so dass ein Eindringen von Fremdkomponenten gegen diese Spülungsströmung weiter erschwert ist. Ein Blockieren des zumindest einen Klappbohrelements aufgrund von Verschmutzung kann somit ausgeschlossen werden.If the at least one folding drill element has external dimensions which are adapted to the dimensions of the window of the drill bit, that the window of the drill bit is closed to the outside with befindlicher in Bohrstellung Klappbohrelement, it is excluded that cuttings between the folding drill and the drill bit device. As in the case of erfindungsge According to the drilling device, the folding drill element is folded in and out with respect to the drill bit in the radial direction, and since the free spaces between the folding drill bit and the drill bit are not in the main flow of the released drill cuttings and, moreover, there are no open spaces in the area of the folding movement of the drill hole Klappbohrelements exist are disturbances or the like on the ingress of cuttings. go back, excluded in the case of the drilling device according to the invention. Namely, the at least one folding drill element completely fills the lateral window in the drill bit. The narrow slots that inevitably occur between the at least one flapper and the drill bit are very narrow, thus allowing no penetration of rock particles into the spaces between the at least one flapper and the drill bit. In addition, flows in these areas, the flushing, which may be, for example, compressed air or rinse water, from the inside in radially outward direction, so that penetration of foreign components against this flushing flow is further difficult. Blocking of the at least one folding drilling element due to contamination can thus be excluded.

Die Übertragung von Schlagenergie vom Bohrstrang auf die Bohrkrone wird vorteilhaft bewerkstelligt, indem der Schlagadapter eine weitere, ringförmige Schlagfläche aufweist, die in Bezug auf die dem zumindest einen Klappbohrelement zugeordnete Schlagfläche des Schlagadapters radial auswärts versetzt ist und mit einer ringförmigen Schlagfläche der Bohrkrone zusammen wirkt.The transfer Impact energy from the drill string to the drill bit becomes advantageous accomplished by the impact adapter having a further annular striking surface, in relation to the associated with the at least one folding drill Playing surface the impact adapter offset radially outward is and with an annular Face of the Drill bit works together.

Vorteilhaft ist diese weitere, ringförmige Schlagfläche des Schlagadapters in Bohrrichtung gesehen in Bezug auf dessen dem zumindest einen Klappbohrelement zugeordnete Schlagfläche rückwärtig versetzt angeordnet.Advantageous is this further, annular face of the Impact adapter seen in the drilling direction with respect to the at least arranged a folding drill associated impact surface rearwardly offset.

Wenn die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung zumindest zwei Klappbohrelemente aufweist, die mit gleichem Umfangsabstand zueinander an der Bohrkrone angeordnet sind, ergibt sich eine symmetrische Anordnung der zumindest zwei Klappbohrelemente, wobei die gegebenenfalls im Vergleich zu den Klappbohrelementen sehr große, als Basis- oder Pilotbohrkrone ausgebildete Bohrkrone den Hauptanteil des Bohrlochquerschnitts abbohrt.If the drilling device according to the invention Has at least two folding drilling, with the same circumferential distance are arranged to each other on the drill bit, resulting in a symmetrical Arrangement of the at least two folding drilling elements, wherein the optionally in comparison to the folding drill very large, as a base or pilot bit trained drill bit the majority of the borehole cross-section abbohrt.

Der mittels der Klappbohrelemente abgebohrte Erweiterungsquerschnitt wird durch die symmetrisch angeordneten Klappbohrelemente bearbeitet. Die bei dieser Anordnung beim Bohren auf die Bohrvorrichtung einwirkenden Kräfte sind stets symmetrisch ausgeglichen, so dass sich beim Bohren ein ruhiger Lauf für die Bohrvorrichtung ergibt. Ein „unwuchtiges" Bohren, wie es bei Bohrvorrichtungen mit nur einem ausgeschwenkten Bohrelement entsteht, wird dann sicher ausgeschlossen. Durch den bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung erreichten ruhigen Lauf wird sowohl der Bohrfortschritt günstig beeinflusst, wobei darüber hinaus die mechanischen Beanspruchungen der Bohrvorrichtung reduziert werden. Darüber hinaus ergibt sich durch den ruhigen Lauf der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung eine im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte Richtungsstabilität der abgebohrten Bohrlöcher.Of the extension cross section drilled by means of the folding drill elements is processed by the symmetrically arranged folding drill. The acting in this arrangement when drilling on the drilling device personnel are always balanced symmetrically, so that when drilling a quiet Run for the drilling device results. An "unbalanced" drilling, as with Drilling devices with only one swung-out drilling element is created is then safely excluded. By the in this embodiment the drilling device according to the invention achieved smooth running both the drilling progress is favorably influenced, being about it In addition, the mechanical stresses of the drilling device reduced become. About that In addition, results from the smooth running of the drilling device according to the invention an increased directional stability of the drilled boreholes compared to the prior art.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.in the The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to FIG closer to the drawing explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Längsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung, teilweise im Schnitt; 1 a first longitudinal view of an embodiment of a drilling device according to the invention, partly in section;

2 eine im Vergleich zu 1 um ca. 90 Grad gedrehte Längsansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung, teilweise im Schnitt; 2 one compared to 1 90 ° rotated longitudinal view of the in 1 shown embodiment of the drilling device according to the invention, partly in section;

3 eine Frontansicht der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung; 3 a front view of the in the 1 and 2 shown embodiment of the drilling device according to the invention;

4 eine Rückansicht der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung, teilweise im Schnitt; und 4 a rear view of the in the 1 to 3 shown embodiment of the drilling device according to the invention, partly in section; and

5 und 6 den 1 und 2 entsprechende Längsansichten bei in ein Stützrohr eingeführter Bohrvorrichtung. 5 and 6 the 1 and 2 corresponding longitudinal views when introduced into a support tube drilling device.

Eine anhand der 1 bis 6 dargestellte erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 1 ist grundsätzlich sowohl für das schlagende als auch für das drehende Bohren einsetzbar, wobei die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 1 zum Einsatz kommen soll, wenn ein zu erstellendes Bohrloch mittels zu setzender Stützrohre, von denen in den 1, 2, 5 und 6 das bohrlochtiefste Stützrohr 2 gezeigt ist, stabilisiert wird.One based on the 1 to 6 illustrated drilling device according to the invention 1 is basically used for both beating as well as for rotary drilling, wherein the drilling device according to the invention 1 is to be used when a hole to be created by means of support tubes to be set, of which in the 1 . 2 . 5 and 6 the wellbore deepest support tube 2 is shown stabilized.

Die anhand der 1 bis 6 im Folgenden erläuterte erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 1 hat eine in Form einer Basis- oder Pilotbohrkrone ausgebildete Bohrkrone 3, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Klappbohrelemente 4, 5, eine Vorspanneinrichtung 6 und einen Schlagadapter 7.The basis of the 1 to 6 in the following explained drilling device according to the invention 1 has a drill bit formed in the form of a base or pilot bit 3 , In the illustrated embodiment, two folding drilling 4 . 5 , a pretensioner 6 and a punch adapter 7 ,

Der Schlagadapter 7 ist mit der bohrlochseitigen bzw. vordersten Schlagbohrstange eines Bohrstranges über eine in den Figuren gezeigte Gewindeverbindung 8 gekoppelt. Der Bohrstrang bzw. die Schlagbohrstangen sind in den Figuren nicht gezeigt.The shock adapter 7 is with the borehole side or foremost percussion drill rod of a Bohr strands over a threaded connection shown in the figures 8th coupled. The drill string or percussion drill rods are not shown in the figures.

Über diese den Schlagadapter 7 mit dem Bohrstrang verbindende Gewindeverbindung 8 wird eine Drehbewegung des Bohrstrangs auf die Bohrvorrichtung 1 übertragen. Die Gewindeverbindung 8 ist als Innengewinde ausgebildet und mit einem Außengewinde der vordersten Schlagbohrstange des Bohrstrangs in Eingriff.About this the impact adapter 7 with the drill string connecting threaded connection 8th is a rotational movement of the drill string on the drilling device 1 transfer. The threaded connection 8th is formed as an internal thread and with an external thread of the frontmost percussion drill rod of the drill string in engagement.

Der Schlagadapter 7 wird in Axialrichtung von einer zentralen Spülbohrung 9, die dem Durchlass der Bohrspülung dient, durchsetzt. Die zentrale Spülbohrung 9 bildet in Axialrichtung etwa mittig des Schlagadapters 7 eine Radialstufe aus, an der sich – in Bohrrichtung gesehen – der Querschnitt der zentralen Spülbohrung 9 verengt. Mittels der Radialstufe wird eine ringförmige Schlagfläche 10 geschaffen, über die die Übertragung der Schlagenergie von der vordersten Schlagbohrstange auf den Schlagadapter 7 erfolgt.The shock adapter 7 is in the axial direction of a central flushing hole 9 , which serves the passage of the drilling fluid, interspersed. The central flushing hole 9 forms in the axial direction approximately in the middle of the impact adapter 7 a radial step from where - seen in the direction of drilling - the cross section of the central flushing hole 9 narrows. By means of the radial stage is an annular face 10 over which the transfer of impact energy from the foremost percussion boring bar to the percussion adapter 7 he follows.

Im Bereich seines bohrlochsohlenfernen Endabschnitts hat der Schlagadapter 7 auf seiner Außenmantelfläche Mitnehmer- und Führungsflügel 11, die mehrere Funktionen erfüllen sollen. Zum einen dienen sie zur zentrischen Führung der Bohrvorrichtung 1 innerhalb des zu setzenden Stützrohrs 2. Hierzu sind die radialen Außenkanten der Mitnehmer- und Führungsflügel 11 als Führungsflächen 12 ausgebildet, die gegen die Innenmantelfläche des Stützrohrs 2 anliegen und dadurch den Schlagadapter 7 und mit ihm die Bohrvorrichtung 1 innerhalb des Stützrohrs 2 zentrieren.In the area of its drill hole remote end section has the blow adapter 7 on its outer lateral surface driver and guide wings 11 that should fulfill several functions. On the one hand, they serve for the centric guidance of the drilling device 1 within the support tube to be set 2 , For this purpose, the radial outer edges of the driver and guide vanes 11 as guide surfaces 12 formed, which against the inner circumferential surface of the support tube 2 abut and thereby the impact adapter 7 and with it the drilling device 1 inside the support tube 2 Center.

Die Mitnehmerfunktion der Mitnehmer- und Führungsflügel 11 wird durch Mitnahmeflächen 13 realisiert, die an der bohrlochsohlenseitigen Flanke der Mitnehmer- und Führungsflügel 11 ausgebildet sind. Diese Mitnahmeflächen 13 wirken mit einer Mitnahmefläche 14 zusammen, die auf dem Innenmantel eines mit dem vorderen Ende des Stützrohrs 2 verbundenen Rohrschuhs 15 ausgebildet ist. Wenn die schlagadapterseitigen Mitnahmeflächen 13 in Anlage an der rohrschuhseitigen Mitnahmefläche 14 sind, kann durch eine Weiterbewegung der Bohrvorrichtung 1 bzw. des Schlagadapters 7 in Bohrrichtung das Stützrohr 2 in Richtung zur Bohrlochsohle hin nachgezogen werden. Hierdurch wird der gesamte Stützrohrstrang in gewünschter Weise versetzt.The driver function of the driver and guide vanes 11 is due to driving surfaces 13 realized, the at the borehole side flank of the driver and guide wings 11 are formed. These driving surfaces 13 act with a driving surface 14 Together, on the inner shell of one with the front end of the support tube 2 connected pipe shoe 15 is trained. If the impact adapter-side driving surfaces 13 in contact with the tubular shoe-side driving surface 14 are, by a further movement of the drilling device 1 or the impact adapter 7 in the direction of drilling the support tube 2 to be tightened in the direction of the bottom of the hole. As a result, the entire support pipe string is offset in the desired manner.

Der Rohrschuh 15 kann am bohrlochsohlenseitigen Stützrohr 2 angeschweißt, angestaucht oder angeschraubt sein. Falls der aus den Stützrohren bestehende Rohrstrang nicht nachgezogen, sondern nachgeschoben wird, entfällt der Rohrschuh 15; die Mitnahmeflächen 13 der Mitnehmer- und Führungsflügel 11 des Schlagadapters 7 haben dann keine Funktion. Die Führungsflächen 12 der Mitnehmer- und Führungsflügel 11 dienen aber auch in diesem Fall der Zentrierung der Bohrvorrichtung 1 bzw. des Schlagadapters 7 in Bezug auf das Stützrohr 2.The pipe shoe 15 can at Bohrrochsohlenseitigen support tube 2 be welded, upset or screwed. If the existing of the support tubes pipe string is not tightened, but pushed, eliminating the pipe shoe 15 ; the driving surfaces 13 the driver and guide vanes 11 the impact adapter 7 then have no function. The guide surfaces 12 the driver and guide vanes 11 but also serve in this case the centering of the drilling device 1 or the impact adapter 7 in relation to the support tube 2 ,

Zwischen den Mitnehmer- und Führungsflügeln 11 des Schlagadapters 7 sind Spülnuten 16 vorgesehen, die dem ungehinderten Durchlass der Spülung und des Bohrkleins zur Entfernung desselben aus dem Sohlenbereich des zu erstellenden Bohrlochs dienen.Between the driver and guide wings 11 the impact adapter 7 are flushing grooves 16 provided for the unimpeded passage of the mud and cuttings to remove the same from the sole region of the borehole to be created.

Auf seiner Außenumfangsfläche weist der Schlagadapter 7 eine weitere Radialstufe auf, die – in Axialrichtung des Schlagadapters 7 gesehen – etwa mittig desselben angeordnet ist und an der der Schlagadapter 7 eine Verringerung seines Querschnitts erfährt. Durch diese Radialstufe wird eine im dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmige Schlagfläche 17 gebildet, mittels der die auf den Schlagadapter 7 übertragene Schlagenergie vom Schlagadapter 7 auf die Bohrkrone 3 übertragen wird, die hierzu an ihrer bohrlochsohlenfernen Stirnseite mit einer ebenfalls ringförmigen Schlagfläche 18 versehen ist. Auf der Außenmantelfläche seines bohrlochsohlenseitigen Endabschnitts weist der Schlagadapter 7 ein Außengewin de 19 auf, welches mit einem entsprechenden Innengewinde 20 auf der Innenmantelfläche des bohrlochsohlenfernen Endabschnitts der Bohrkrone 3 in Eingriff ist.On its outer peripheral surface, the impact adapter 7 another radial step, which - in the axial direction of the impact adapter 7 seen - approximately in the middle of the same is arranged and at the blow adapter 7 undergoes a reduction in its cross-section. By this radial stage is an annular face in the illustrated embodiment 17 formed by means of which on the impact adapter 7 transmitted impact energy from the blow adapter 7 on the drill bit 3 This is transferred to her on this Bohrchallohlenfernen front side with a likewise annular face 18 is provided. On the outer circumferential surface of his Bohrhlchsohlenseitigen end portion, the impact adapter 7 an external thread 19 on, which with a corresponding internal thread 20 on the inner circumferential surface of the drill hole distal end portion of the drill bit 3 is engaged.

Der Schlagadapter 7 weist im Bereich seines bohrlochsohlenseitigen Endes eine vordere ringförmige Schlagfläche 21 auf, mittels der Schlagenergie vom Schlagadapter 7 auf die Klappbohrelemente 4, 5 übertragbar ist; die Klappbohrelemente 4, 5 weisen hierzu eine teilringförmige Schlagfläche 22 auf.The shock adapter 7 has in the region of its Bohrhlchsohlenseitigen end a front annular face 21 on, by means of the impact energy from the blow adapter 7 on the folding drill elements 4 . 5 is transferable; the folding drill elements 4 . 5 For this purpose, have a partially annular striking surface 22 on.

Zwischen seiner vorderen ringförmigen Schlagfläche 21 und seiner bohrlochsohlenseitigen Stirnfläche hat der Schlagadapter 7 eine Kegel- bzw. Führungsfläche 23, die gemeinsam mit der vorderen ringförmigen Schlagfläche 21 des Schlagadapters 7 und der der Kegel- bzw. Führungsfläche 23 des Schlagadapters 7 gegenüberliegenden Innenmantelfläche der Bohrkrone 3 einen Aufnahmeraum für die darin angeordneten Endabschnitte der Klappbohrelemente 4, 5 bildet, wobei diese Endabschnitte der Klappbohrelemente 4, 5 in diesem Aufnahmeraum in gewisser Weise beweglich sind.Between its front annular face 21 and its Bohrhlchsohlenseitigen face has the impact adapter 7 a cone or guide surface 23 , in common with the front annular face 21 the impact adapter 7 and the cone or guide surface 23 the impact adapter 7 opposite inner circumferential surface of the drill bit 3 a receiving space for the end portions of the folding drilling elements arranged therein 4 . 5 forms, these end portions of the folding drill 4 . 5 are movable in this way in some way.

Die Kegel- bzw. Führungsfläche 23 des Schlagadapters 7 dient darüber hinaus zur – in Radialrichtung der Bohrkrone 3 gesehen – inneren bzw. hinteren Abstützung der Klappbohrelemente 4, 5. Durch diese innere bzw. hintere Abstützung werden die auf die Klappbohrelemente 4, 5 wirkenden Bohrkräfte abgefangen, wobei darüber hinaus beim noch zu beschreibenden Einklappen der Klappbohrelemente 4, 5 das hintere Widerlager für die Klappbohrelemente 4, 5 durch diese Kegel- bzw. Führungsfläche 23 des Schlagadapters gebildet wird.The cone or guide surface 23 the impact adapter 7 also serves to - in the radial direction of the drill bit 3 seen - inner or rear support of the folding drill 4 . 5 , By this inner or rear support are on the folding drill 4 . 5 intercepted acting drilling forces, wherein moreover to be described folding the folding drill 4 . 5 the rear abutment for the folding drilling elements 4 . 5 through this cone or guide surface 23 the impact adapter is formed.

Die beiden im Falle der in den 1 bis 6 an der Bohrkrone 3 vorgesehenen Klappbohrelemente 4, 5 entsprechen einander hinsichtlich ihrer Anordnung und Funktion, so dass im Folgenden lediglich das in den 1 und 5 jeweils im Schnitt dargestellte, in den Figuren obere Klappbohrelement 4 beschrieben wird.The two in the case of the in the 1 to 6 on the drill bit 3 provided folding drill 4 . 5 correspond to each other in terms of their arrangement and function, so that in the following only in the 1 and 5 each shown in section, in the figures upper folding drill 4 is described.

Das Klappbohrelement 4, welches dem weiteren Klappbohrelement 5 diametral gegenüberliegend an der Außenmantelfläche der Bohrkrone 3 angeordnet ist, sitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb eines seitlichen, für das betreffende Klappbohrelement 4 vorgesehenen Fensters 24, das in der Außenmantelfläche der Bohrkrone 3 ausgebildet ist. Die Bohrkrone 3 hat einen Kronenabschnitt 25 und einen Schaftabschnitt 26, wobei derjenige Bereich der Außenmantelfläche der Bohrkrone 3, in dem die Fenster 24 zur Aufnahme der Klappbohrelemente 4, 5 ausgebildet sind, auf der Außenmantelfläche des Schaftabschnitts 26 vorgesehen sind.The folding drill element 4 , which the further folding drill 5 diametrically opposite to the outer surface of the drill bit 3 is arranged, sitting in the illustrated embodiment within a lateral, for the relevant folding drill 4 provided window 24 located in the outer surface of the drill bit 3 is trained. The drill bit 3 has a crown section 25 and a shaft portion 26 , Wherein that portion of the outer circumferential surface of the drill bit 3 in which the windows 24 for receiving the folding drilling elements 4 . 5 are formed on the outer circumferential surface of the shaft portion 26 are provided.

Es sei darauf hingewiesen, dass für den Fall, dass mehr als zwei Klappbohrelemente 4, 5 vorgesehen sind, die diesen zugeordneten Fenster 24 symmetrisch über den Umfang des Schaftabschnitts 26 verteilt sind. Die Fenster 24 können beispielsweise in die Außenmantelfläche des Schaftabschnitts 26 der Bohrkrone 3 eingefräst sein.It should be noted that in the event that more than two hinged drills 4 . 5 are provided, the associated window 24 symmetrical about the circumference of the shaft portion 26 are distributed. The window 24 For example, in the outer circumferential surface of the shaft portion 26 the drill bit 3 milled in.

Der Kronenabschnitt 25 der Bohrkrone 3 ist mit Spülbohrungen 27 ausgebildet, durch die hindurch die Spülung zur Bohrlochsohle gelangt; an der freien Stirnseite des Kronenabschnitts 25 sind stirnseitige Spülnuten 28 ausgebildet, an der Außenmantelfläche des Kronenabschnitts 25 dahingegen seitliche Spülnuten 29. Die stirnseitigen Spülnuten 28 und die seitli chen Spülnuten 29 dienen der Spülung und der Entfernung des Bohrkleins von der Bohrlochsohle.The crown section 25 the drill bit 3 is with flushing holes 27 formed, through which the flush passes to the bottom hole; at the free end of the crown section 25 are front-side flushing grooves 28 formed on the outer circumferential surface of the crown portion 25 on the other hand, side flushing grooves 29 , The front-side flushing grooves 28 and the seitli Chen Spülnuten 29 are used to rinse and remove the cuttings from the bottom of the hole.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Bohrvorrichtung 1 sind am Kronenabschnitt 25 der Bohrkrone 3 als eigentliche Zerspanungselemente beim Bohrvorgang Hartmetallstifte 30 vorgesehen, die in der insbesondere aus 3 hervorgehenden Verteilung angeordnet sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, andere Zerspanungselemente einzusetzen, zum Beispiel Hartmetallplatten od.dgl.. Die genannten Formen der Zerspanungselemente konzentrieren sich auf das schlagende Bohren. Wird die Geometrie dieser Zerpanungselemente noch weitergehend modifiziert, ist die Bohrvorrichtung 1 auch für das drehende Bohren in der gleichen Art und Weise geeignet.In the illustrated embodiment of the drilling device 1 are at the crown section 25 the drill bit 3 as actual cutting elements during the drilling process carbide pins 30 provided in particular from 3 resulting distribution are arranged. In principle, it is also possible to use other cutting elements, for example hard metal plates or the like. The forms of the cutting elements mentioned focus on the beating drilling. If the geometry of these chipping elements is further modified, the drilling device is 1 also suitable for rotary drilling in the same way.

Wie vorstehend bereits erwähnt, soll im Folgenden lediglich das Klappbohrelement 4 näher beschrieben werden, welches hinsichtlich Ausgestaltung, Funktion und Wirkungsweise dem ihm diametral gegenüberliegend an der Bohrkrone 3 angeordneten Klappbohrelement 5 entspricht.As already mentioned above, in the following only the folding drill 4 be described in detail, which in terms of design, function and mode of action him diametrically opposite to the drill bit 3 arranged folding drill 5 equivalent.

Das Klappbohrelement 4 ist in das Fenster 24 der Bohrkrone 3 eingelegt. Es wird seitlich durch Seitenwände der Fenster 24 geführt und abgestützt. Im Bereich seines in Bohrrichtung gesehen vorderen Endabschnitts weist das Klappbohrelement 4 eine vordere äußere Anschlagfläche 31 auf, entsprechend im in Bohrrichtung gesehen hinteren Bereich eine hintere äußere Anschlagfläche 32. Der vorderen äußeren Anschlagfläche 31 des Klappbohrelements 4 ist eine vordere innere Anschlagfläche 33 der Bohrkrone 3 zugeordnet, wobei die vordere innere Anschlagfläche 33 auf der Innenseite eines das Fenster 24 an seiner der Bohrlochsohle zugewandten Kante begrenzenden Ab schnitts der Bohrkrone 3 ausgebildet ist. Entsprechend ist eine hintere innere Anschlagfläche 34 der Bohrkrone der hinteren äußeren Anschlagfläche 32 des Klappbohrelements 4 zugeordnet, wobei die hintere innere Anschlagfläche 34 auf der Innenseite eines Abschnitts der Bohrkrone 3 ausgebildet ist, der das Fenster 24 an dessen bohrlochsohlenfernen Hinterkante begrenzt.The folding drill element 4 is in the window 24 the drill bit 3 inserted. It is sideways through side walls of the windows 24 guided and supported. In the area of its seen in the drilling direction front end portion has the hinged drill 4 a front outer stop surface 31 on, according as seen in the drilling direction rear area a rear outer abutment surface 32 , The front outer stop surface 31 of the folding drill element 4 is a front inner stop surface 33 the drill bit 3 associated with the front inner abutment surface 33 on the inside of a window 24 at its the bottom hole facing edge limiting from section of the drill bit 3 is trained. Correspondingly, a rear inner stop surface 34 the drill bit of the rear outer stop surface 32 of the folding drill element 4 assigned, with the rear inner stop surface 34 on the inside of a section of the drill bit 3 is formed, which is the window 24 limited to the drill hole remote trailing edge.

Auf seiner der Bohrkronenachse 35 zugewandten Innenseite hat das Klappbohrelement 4 eine innere Anschlagfläche 36. Wenn die vordere äußere Anschlagfläche 31 des Klappbohrelements 4 an der vorderen inneren Anschlagfläche 33 der Bohrkrone 3 und die hintere äußere Anschlagfläche 32 des Klappbohrelements 4 an der hinteren inneren Anschlagfläche 34 der Bohrkrone 3 anliegt, wie dies in 1 gezeigt ist, ist die innere Anschlagfläche 36 des Klappbohrelements in Bezug auf die Bohrkronenachse 35 geneigt angeordnet, so dass die in Bohrrichtung gesehen hintere Kante 37 der inneren Anschlagfläche 36 des Klappbohrelements 4 an einer Gegenfläche der Bohrkrone 3 anliegt, wohingegen am vorderen Ende des Klappbohrelements 4 zwischen dessen innerer Anschlagfläche 36 und der bohrkronenseitigen Gegenfläche ein Abstand vorliegt. Die entsprechende Position des Klappbohrelements 4 geht am besten aus 1 hervor. Aufgrund der in Umfangsrichtung der Bohrkrone 3 bogenförmigen Ausgestaltung des Klappbohrelements 4 ist dessen innere Anschlagfläche 36 zweigeteilt, das heißt, praktisch existieren zwei innere Anschlagflächen 36 im Bereich der beiden seitlichen Enden des Klappbohrelements 4. Aufgrund des Zusammenwirkens der vorderen äußeren Anschlagfläche 31 bzw. der hinteren äußeren Anschlagfläche 32 des Klappbohrelements mit der vorderen inneren Anschlagfläche 33 bzw. der hinteren inneren Anschlagfläche 34 der Bohrkrone wird das Klappbohr element 4 innerhalb des Fensters 24 der Bohrkrone abgestützt und auch geführt.On his the drill bit axis 35 facing inside has the folding drill 4 an inner stop surface 36 , When the front outer stop surface 31 of the folding drill element 4 on the front inner stop surface 33 the drill bit 3 and the rear outer abutment surface 32 of the folding drill element 4 at the rear inner stop surface 34 the drill bit 3 is present, as in 1 is shown, the inner stop surface 36 of the folding drill element with respect to the drill bit axis 35 arranged inclined so that the rear edge seen in the drilling direction 37 the inner stop surface 36 of the folding drill element 4 on a counter surface of the drill bit 3 is present, whereas at the front end of the folding drill 4 between its inner stop surface 36 and the drill bit side counter surface is a distance. The corresponding position of the folding drill 4 works out best 1 out. Due to the circumferential direction of the drill bit 3 arcuate configuration of the folding drill 4 is its inner stop surface 36 divided into two, that is, practically exist two inner abutment surfaces 36 in the region of the two lateral ends of the folding drill element 4 , Due to the interaction of the front outer stop surface 31 or the rear outer stop surface 32 the folding drill element with the front inner stop surface 33 or the rear inner stop surface 34 the drill bit is the folding drill element 4 within the window 24 the drill bit supported and guided.

In gleicher Weise wie der Kronenabschnitt 25 der Bohrkrone 3 ist das Klappbohrelement 4, wie insbesondere aus 3 hervorgeht, mit Hartmetallstiften 38 versehen, mittels denen die eigentliche Zerspanungsarbeit beim Bohrvorgang verrichtet wird. Bezüglich möglicher anderer Ausführungsformen derartiger Zerspanungselemente und auch bezüglich der dafür vorgesehenen Zerspanungsgeometrie gilt dasselbe wie im Falle der Zerspanungselemente der Bohrkrone 3.In the same way as the crown section 25 the drill bit 3 is the folding drill 4 , in particular from 3 shows, with carbide pins 38 provided by means of which the actual cutting work is performed during the drilling process. With regard to possible other embodiments of such cutting elements and also with regard to the cutting geometry intended for this purpose, the same applies as in the case of the cutting elements of the drill bit 3 ,

Um auch den mittels des Klappbohrelements 4 bzw. mittels der Klappbohrelemente 4, 5 abgebohrten Abschnitt der Bohrlochsohle mit Spülung zu versorgen, weist das Klappbohrelement 4 einen inneren Spülkanal 39 auf, der mittels einer das Klappbohrelement durchbrechenden Spülbohrung 40 an die Außenfläche des Klappbohrelements 4 angeschlossen ist.To also the means of the folding drill 4 or by means of the folding drill elements 4 . 5 To provide drilled portion of the bottom hole with rinse, has the folding drill 4 an inner flushing channel 39 on, by means of a folding drill the erupting Spülbohrung 40 to the outer surface of the folding drill 4 connected.

Wenn das Klappbohrelement 4 mit seiner vorderen äußeren Anschlagfläche 31 an der vorderen inneren Anschlagfläche 33 der Bohrkrone 3 und mit seiner hinteren äußeren Anschlagfläche 32 an der hinteren inneren Anschlagfläche 34 der Bohrkrone 3 in Anlage ist, ragt das Klappbohrelement 4 mit seinem mittleren Abschnitt durch die Öffnungsfläche des Fensters 24 in Radialrichtung über den Außenumfang der Bohrkrone 3 vor. An diesem vorragenden Abschnitt ist das Klappbohrelement 4 daher erheblich dicker ausgebildet als an seinem die vordere äußere Anschlagfläche 31 bzw. die hintere äußere Anschlagfläche 32 ausbildenden Abschnitt. Auf den über den Außenumfang der Bohrkrone 3 vorragenden Flächenabschnitten ist das Klappbohr element 4 mit den vorstehend genannten Hartmetallstiften 38 versehen, wie dies am besten aus 3 hervorgeht.When the folding drill 4 with its front outer stop surface 31 on the front inner stop surface 33 the drill bit 3 and with its rear outer stop surface 32 at the rear inner stop surface 34 the drill bit 3 is in Appendix, the folding drill protrudes 4 with its middle section through the opening area of the window 24 in the radial direction over the outer circumference of the drill bit 3 in front. At this protruding section is the hinged drill 4 therefore considerably thicker than at its front outer stop surface 31 or the rear outer stop surface 32 training section. On the over the outer circumference of the drill bit 3 projecting surface sections is the hinged drill element 4 with the above-mentioned carbide pins 38 provided as best as possible 3 evident.

In die in 1 gezeigte radial äußere Position wird das Klappbohrelement 4 mittels der Vorspanneinrichtung 6 vorgespannt, wobei als Vorspanneinrichtung bei der in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung 1 ein Federelement in Form einer Schraubenfeder 6 vorgesehen ist. Die Schraubenfeder sitzt mit ihrem radial äußeren Ende in einem Sackloch 41, das auf der der Bohrkronenachse 35 zugewandten Innenseite bzw. Innenfläche des Klappbohrelements 4 ausgebildet ist. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Schraubenfeder auf einer hierfür geeigneten Gegenfläche der Bohrkrone 3 ab. Aufgrund des Abstands bzw. des Freiraums zwischen der bohrkronenseitigen Gegenfläche einerseits und der inneren Anschlagfläche 36 des Klappbohrelements 4 andererseits kann das Klappbohrelement aus der in 1 gezeigten radial äußeren Stellung in die in 5 gezeigte radial innere Stellung einklappen. In dieser radial inneren Stellung liegt das Klappbohrelement 4 mit seinen inneren Anschlagflächen 36 an der entsprechenden Gegenfläche der Bohrkrone 3 an. Die Schraubenfeder 6 befindet sich dann, wie dies insbesondere aus 5 hervorgeht, in ihrem zusammengedrückten Zustand. Als Kippachse für den Klappvorgang des Klappbohrelements 4 bei dessen Bewegung zwischen dessen in 1 gezeigter radial äußerer Position und dessen in 5 gezeigter radial innerer Position fungiert die hintere Kante 37 der zweigeteilten inneren Anschlagfläche 36 bzw. der zwei inneren Anschlagflächen 36 des Klappbohrelements 4. Die Abmessungen des auf seiner Außenseite die hintere äußere Anschlagfläche 32 des Klappbohrelements 4 ausbildenden Abschnitts desselben einerseits und die des die hintere innere Anschlagfläche 34 der Bohrkrone 3 ausbildenden Abschnitts derselben, der vorderen ringförmigen Schlagfläche 21 sowie der Kegel- bzw. Führungsfläche 23 des Schlagadapters 7 andererseits sind so gewählt, dass die vorstehend geschilderte Bewegung des Klappbohrelements 4 bzw. dessen Klappvorgang um die hintere Kante 37 seiner beiden inneren Anschlagflächen 36 ermöglicht ist.In the in 1 shown radially outer position is the folding drill 4 by means of the pretensioning device 6 biased, being used as a biasing device in the in the 1 to 6 shown embodiment of the drilling device according to the invention 1 a spring element in the form of a helical spring 6 is provided. The coil spring sits with its radially outer end in a blind hole 41 on the drill bit axis 35 facing inside or inside surface of the folding drill 4 is trained. With its other end, the coil spring is supported on a suitable counter surface of the drill bit 3 from. Due to the distance or the free space between the drill bit side counter surface on the one hand and the inner stop surface 36 of the folding drill element 4 On the other hand, the folding drill from the in 1 shown radially outer position in the in 5 Fold in the radially inner position shown. In this radially inner position is the folding drill 4 with its inner stop surfaces 36 on the corresponding counter surface of the drill bit 3 at. The coil spring 6 then, as this particular looks like 5 emerges, in their compressed state. As a tilting axis for the folding operation of the folding drill 4 in its movement between its in 1 shown radially outer position and its in 5 shown radially inner position acts the rear edge 37 the two-part inner stop surface 36 or the two inner abutment surfaces 36 of the folding drill element 4 , The dimensions of on its outside the rear outer abutment surface 32 of the folding drill element 4 forming portion thereof on the one hand and that of the rear inner abutment surface 34 the drill bit 3 forming portion of the same, the front annular face 21 and the cone or guide surface 23 the impact adapter 7 On the other hand, are chosen so that the above-described movement of the folding drill 4 or its folding process around the rear edge 37 its two inner stop surfaces 36 is possible.

In seinem bohrlochsohlenfernen Bereich ist der mittlere Abschnitt des Klappbohrelements 4 mit einer schrägen Gleitfläche 42 ausgestaltet, die zum Einklappen des Klappbohrelements 4 gegen die Kraft der Schraubenfeder 6 in der noch beschriebenen Weise mit einer bohrlochsohlenseitigen Stirnfläche 43 des Stützrohrs 2 zusammen wirkt.In its borehole area remote area is the middle section of the hinged drill element 4 with a sloping sliding surface 42 designed for folding the folding drill 4 against the force of the coil spring 6 in the manner described below with a borehole bottom side face 43 of the support tube 2 works together.

Wie vorstehend bereits geschildert, ist aufgrund der schräg gefrästen inneren Anschlagflächen 36 des Klappbohrelements 4 der Freiraum geschaffen, so dass das Klappbohrelement 4 auch einklappen kann. Diese zweigeteilte innere Anschlagfläche 36 bzw. die beiden inneren Anschlagflächen 36 begrenzen die mögliche Einklappbewegung des Klappbohrelements 4; der gesamte Bewegungsbereich wird jedoch nicht immer genutzt, da das Klappbohrelement 4 nur soweit einklappt, wie dies durch den Innendurchmesser der Rohrschuhs 15 bzw. des Stützrohrs 2 vorgegeben ist.As already described above, due to the obliquely milled inner stop surfaces 36 of the folding drill element 4 created the clearance, so that the folding drill 4 can also fold. This two-part inner stop surface 36 or the two inner stop surfaces 36 limit the possible Einklappbewegung the Klappbohrelements 4 ; However, the entire range of motion is not always used because the folding drill 4 only as far as folding, as by the inner diameter of the pipe shoe 15 or of the support tube 2 is predetermined.

Mittels der Schraubenfeder 6 wird das Klappbohrelement 4 in seiner radial äußersten Position gehalten. Durch die radial äußerste Position des Klappbohrelements 4 wird der Durchmesser des Bohrlochs, das mittels der Bohrvorrichtung 1 abgebohrt werden kann, vorgegeben. In der radial äußeren, das heißt, der Bohrstellung des Klappbohrelements 4, unterstützt die radial auswärts gerichtete Vorspannkraft der Schraubenfeder 6 die radiale Bohrkraftkomponente in auswärtiger Richtung, um den genannten Bohrlochdurchmesser zu halten.By means of the coil spring 6 becomes the folding drill 4 held in its radially outermost position. Through the radially outermost position of the folding drill 4 is the diameter of the borehole, by means of the drilling device 1 can be drilled, given. In the radially outer, that is, the Bohrstellung the folding drill 4 , Supports the radially outward biasing force of the coil spring 6 the radial drilling component in the outward direction to keep said borehole diameter.

Wenn die Bohrvorrichtung 1 von der Bohrlochsohle entfernt und durch das Stützrohr 2 in Richtung zum Bohrlochmund gezogen werden soll, läuft die schräge Gleitfläche 42 des Klappbohrelements 4 auf die innere Phase der Stirnfläche 43 des Stützrohrs 2 bzw. des Rohrschuhs 15 auf. Durch die Zugkraft des Bohrstrangs wird auf die schräge Gleitfläche 42 eine radiale Kraftkomponente nach innen wirksam, durch welche das Klappbohrelement 4 um seine Kippachse 37 nach innen geklappt wird. Hierbei wirkt als Gegenkraft die radial auswärts gerichtete Federkraft der Schraubenfeder 6. Die radial einwärts gerichtete Klappbewegung des Klappbohrelements 4 dauert solange, bis die äußerste Kante des Klappbohrelements 4 an der Innenmantelfläche des Stützrohrs 2 bzw. des Rohrschuhs 15 anliegt. In diesem Zustand kann die gesamte Bohrvorrichtung 1 durch das Stützrohr 2 bzw. den sich daran anschließenden Stützrohrstrang in Richtung zum Bohrlochmund hin gezogen werden.When the drilling device 1 from the bottom of the hole and through the support tube 2 is to be pulled towards the borehole mouth, the inclined sliding surface runs 42 of the folding drill element 4 on the inner phase of the face 43 of the support tube 2 or the pipe shoe 15 on. Due to the tensile force of the drill string is on the inclined sliding surface 42 a radial force component acting inwardly, through which the folding drill 4 around its tilt axis 37 is worked inside. In this case acts as a counter force, the radially outwardly directed spring force of the coil spring 6 , The radially inwardly directed folding movement of the folding drill 4 lasts until the outermost edge of the flap drill element 4 on the inner circumferential surface of the support tube 2 or the pipe shoe 15 is applied. In this condition, the entire drilling device 1 through the support tube 2 or the adjoining support pipe string are pulled towards the borehole mouth out.

Am Durchmessersprung, der durch die Schlag- und Mitnahmefläche 14 des Rohrschuhs 15 bzw. des Stützrohrs 2 gebildet ist, bewegt sich das Klappbohrelement 4 wieder soweit nach außen, bis seine Außenkante wieder an der Innenmantelfläche des Stützrohrs 2 anliegt.At the diameter jump, by the impact and driving surface 14 of the pipe shoe 15 or of the support tube 2 is formed, moves the folding drill 4 again as far outward until its outer edge back to the inner surface of the support tube 2 is applied.

Nach Beendigung des Ziehvorgangs kann die Bohrvorrichtung 1 zum Bohren des nächsten Bohrlochs und zum Setzen des nächsten Stützrohrs eingesetzt werden.After completion of the drawing process, the drilling device 1 be used to drill the next hole and to set the next support tube.

Claims

Drilling device for creating cased boreholes, having a drill bit formed as a base or pilot bit ( 3 ) for boring a central region of the borehole and at least one boring element ( 4 . 5 ), which serves to drill an outer area of the borehole surrounding the central area, and which in relation to the drill bit ( 3 ) between a rest position and a drilling position is adjustable, wherein the outer diameter of a drill bit ( 3 ) and the at least one drilling element ( 4 . 5 ) drilling unit ( 3 ; 4 . 5 ) in the rest position of the drilling element ( 4 . 5 ) smaller and in Bohrstellung the Bohrelements ( 4 . 5 ) larger than the inner diameter of the casing of the wellbore serving support tube ( 2 ), characterized in that the at least one drilling element ( 4 . 5 ) to the drilling axis of the borehole with respect to the drill bit ( 3 ) is arranged movable in the radial direction.

Drilling device according to claim 1, wherein the at least one drilling element ( 4 . 5 ) as a tilt axis about a borehole of the borehole normally arranged ( 37 ) pivotable folding drill element ( 4 . 5 ) is trained.

Drilling device according to claim 2, whose at least one hinged drilling element ( 4 . 5 ) in a on the outer circumferential surface of the drill bit ( 3 ) trained windows ( 24 ) is arranged.

Drilling device according to claim 3, whose at least one folding drill element ( 4 . 5 ) by means of in the circumferential direction of the drill bit ( 3 ) seen front and back wall of the window ( 24 ) is guided.

Drilling device according to one of claims 1 to 4, whose at least one hinged drilling element ( 4 . 5 ) by means of a pretensioning device ( 6 ) is biased radially outward toward its Bohrstellung.

Drilling device according to claim 5, wherein the biasing device as a spring element, in particular as a helical spring ( 6 ), is trained.

Drilling device according to claim 6, wherein the spring element or the helical spring ( 6 ) between the folding drill element ( 4 . 5 ) and the drill bit ( 3 ) is arranged.

Drilling device according to claim 7, wherein the spring element or the helical spring ( 6 ) with its the folding drill element ( 4 . 5 ) associated end portion in a on one of the drill bit axis ( 35 ) facing inner surface of the Klappbohrelements ( 4 . 5 ) formed blind hole ( 41 ) is arranged.

Drilling device according to one of claims 3 to 8, wherein the at least one folding drill element ( 4 . 5 ) at its front edge in the drilling direction, a front outer stop surface ( 31 ), which against a front inner stop surface ( 33 ) of the drill bit ( 3 ) is engageable, wherein the front inner stop surface ( 33 ) of the drill bit ( 3 ) on the inside of a front edge of the window in the drilling direction ( 24 ) forming section of the drill bit ( 3 ) is trained.

Drilling device according to one of claims 1 to 9, wherein an inner stop surface ( 36 ) of the folding drill element ( 4 . 5 ) in Bohrstellung same to Bohrkronenachse ( 35 ) is inclined, so that seen in the drilling direction rear edge ( 37 ) of the inner stop surface ( 36 ) of the folding drill element ( 4 . 5 ) with one with this inner stop surface ( 36 ) cooperating counter surface of the drill bit ( 3 ) the tilt axis ( 37 ) of the folding drill element ( 4 . 5 ).

Drilling device according to one of claims 3 to 10, wherein the at least one folding drill element ( 4 . 5 ) at its rear edge in the drilling direction, a rear outer stop surface ( 32 ), which against a rear inner stop surface ( 34 ) of the drill bit ( 3 ) is engageable, wherein the rear inner abutment surface ( 34 ) of the drill bit ( 3 ) on the inside of a rear edge of the window ( 24 ) forming section of the drill bit ( 3 ) is trained.

Drilling device according to claim 11, wherein the rear outer stop surface ( 32 ) forming portion of the folding drill element ( 4 . 5 ) between the rear inner stop surface ( 34 ) forming section of the drill bit ( 3 ) and a cone or guide surface ( 23 ) forming portion of a shock adapter ( 7 ) of the drilling device ( 1 ) is movably embedded.

Drilling device according to claim 12, wherein the at least one folding drill element ( 4 . 5 ) a partially annular striking surface ( 22 ), which the impact adapter ( 7 ) and in the drilling position of the folding drill element ( 4 . 5 ) in flat contact with a striking surface ( 21 ) of the impact adapter ( 7 ).

Drilling device according to one of claims 2 to 13, whose at least one hinged drilling element ( 4 . 5 ) an inner flushing channel ( 39 ), which by means of a folding drill element ( 4 . 5 ) penetrating flushing bore ( 40 ) to the outside of the folding drill element ( 4 . 5 ) connected.

Drilling device according to one of claims 2 to 14, whose at least one hinged drilling element ( 4 . 5 in a direction of drilling viewed in the rear region of its outer surface against the drilling direction radially inwardly inclined sliding surface ( 42 ), which during a movement of the drilling device ( 1 ) against the drilling direction in contact with an end face ( 43 ) of the wellbore deepest support tube ( 2 ) device.

Drilling device according to one of claims 3 to 15, whose at least one hinged drilling element ( 4 . 5 ) Has external dimensions that are so close to the dimensions of the window ( 24 ) of the drill bit ( 3 ) are adapted so that the window ( 24 ) of the drill bit ( 3 ) in the drilling position befindlicher folding drilling element ( 4 . 5 ) is closed to the outside.

Drilling device according to one of claims 12 to 16, the impact adapter ( 7 ) another, annular face ( 17 ), which in relation to the at least one hinged drill element ( 4 . 5 ) associated striking surface ( 21 ) of the impact adapter ( 7 ) is offset radially outward and with an annular face ( 18 ) of the drill bit ( 3 ) works together.

Drilling device according to claim 17, wherein the further, annular striking surface ( 17 ) of the impact adapter ( 7 ) seen in the direction of drilling with respect to the at least one hinged drill element ( 4 . 5 ) associated striking surface ( 21 ) is arranged offset rearward.

Drilling device according to one of claims 1 to 18, wherein at least two hinged drilling elements ( 4 . 5 ) are provided, which at the same circumferential distance from each other on the drill bit ( 3 ) are arranged.