DE102007043621A1

DE102007043621A1 - Method for implementing drilling, involves carrying out drilling in axial direction through drilling channel provided in partition wall, where over-pressure area for drilling is adjoined

Info

Publication number: DE102007043621A1
Application number: DE200710043621
Authority: DE
Inventors: André Dr. Schürmann; Günter Schürle; Marco Mitschke; Ralf Krutwig
Original assignee: STUMP SPEZIALTIEFBAU GmbH
Current assignee: STUMP SPEZIALTIEFBAU GMBH, DE
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: DE102007043621B4

Abstract

The method involves carrying out drilling in an axial direction (X) through a drilling channel (3). The drilling channel is provided in a partition wall (4), where an over-pressure area is adjoined for drilling. A drilling head is introduced with subsequent linkage in the drilling channel, where an annular space is designed between the drilling head and the linkage or wall of the drilling channel. An independent claim is included for a device for implementing a drilling.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer Bohrung.The The present invention relates to a method and an apparatus to carry out a hole.

Insbesondere soll es sich um eine Bohrung handeln, die aus einem mit Niederdruck bzw. Umgebungsdruck beaufschlagten Bereich in einen mit Überdruck beaufschlagten Bereich erfolgen soll, wobei geeignete Abdichtungsmaßnahmen zu treffen sind. Typischerweise werden solche Bohrungen vorgenommen in einem unterhalb eines Wasserspiegels liegenden Bereich. Die Bohrung kann dabei insbesondere seitlich durch eine Trennwand hindurch in diesen mit Wasser beaufschlagten Bereich erfolgen.Especially it should be a hole that is one with low pressure or ambient pressure applied area in one with overpressure acted upon area, with appropriate sealing measures to meet. Typically, such holes are made in a lying below a water level area. The hole can in particular laterally through a partition into this effected with water area.

Dabei kann auch ein verlorenes Bohrgestänge eingesetzt werden, welches nach Durchführung der Bohrung vor Ort im Bohrloch verbleibt. Zweck der Bohrung könnte das Einbringen einer aushärtenden Suspension mit Hilfe einer durch ein Hohlbohrgestänge ins Erdreich injizierten aushärtenden Substanz sein. Alternativ oder ergänzend kann das Hohlbohrgestänge nach Einbringen ins Erdreich innenseitig mit einem Kühlmedium beaufschlagt werden (beispielsweise flüssiger Stickstoff), um das angrenzende Erdreich mit den darin befindlichen Wassern vorübergehend einzufrieren, um es in diesem Zustand geeignet bearbeiten zu können.there can also be used a lost drill pipe, which after carrying out the Bore remains in place in the borehole. Purpose of the hole could be Introducing a hardening suspension with the help of a through a Hohlbohrgestänge injected into the ground curing Be substance. Alternatively or additionally, the Hohlbohrgestänge after Introduction into the soil on the inside be subjected to a cooling medium (for example, more liquid Nitrogen) to the adjacent soil with the therein Water temporarily freeze in order to properly process it in this state.

Aus dem Stand der Technik ist die Durchführung von Bohrungen bekannt, bei denen ein Bohrkopf mit daran anschließendem Bohrgestänge durch eine Trennwand hindurchgeführt wird, welche das mit Wasser beaufschlagte Erdreich von der Umgebung bzw. dem Niederdruckbereich abtrennt. Dazu wird ein in der Trennwand vorgesehener Bohrkanal verwendet, durch welchen die Bohrung erfolgen soll. Als problematisch hat sich jedoch die Abdichtung dieses Bohrkanals bei Durchführung der Bohrung herausgestellt. Besteht auf der dem Wasser-beaufschlagten Erdreich zugewandten Seite der Trennwand ein höherer Druck als auf der davon abgewandten Seite der Trennwand, von der aus die Bohrung eingebracht wird, so dringt im Moment des Durchbohrens des Bohrkopfes durch die Trennwand Wasser, Erdreich, Bohrgut oder anders Medium von außen durch den Bohrkanal und erschwert bzw. verhindert die Durchführung der weiteren Bohrung.Out the prior art, the implementation of drilling is known in which a drill head with adjoining drill string through passed through a partition which is the water-loaded soil from the environment or the low pressure area separates. This is one in the partition provided Bohrkanal used through which the bore should. However, the problem has been the sealing of this drilling channel when performing the hole exposed. Insists on the water-charged soil facing side of the partition, a higher pressure than on the thereof opposite side of the partition from which the bore is introduced, so penetrates at the moment of piercing the drill head through the partition Water, soil, cuttings or otherwise medium from the outside through the drilling channel and impedes or prevents the implementation of the further drilling.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Bohrloches anzubieten, wobei die vorgenannten Nachteile überwunden werden.task The invention is therefore a method and an apparatus for Sealing a borehole to offer, overcoming the aforementioned disadvantages become.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach Anspruch 11.The Task is solved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 11th

Der Kern der Erfindung liegt dabei darin, innerhalb des in der Trennwand vorgesehenen Bohrkanals eine einstellbare Dichtung vorzusehen, mit welcher der ringförmige Querschnitt zwischen eingebrachtem Bohrgestänge bzw. Bohrkopf und Innenwand des Bohrkanals vollständig verschlossen werden kann, um ein Übertreten des Wassers bzw. Erdreichs, Bohrguts etc. auf die andere Seite der Trennwand sicher zu vermeiden. In Verbindung mit einer weiteren, jenseits der Trennwand im „Niederdruckbereich" vorgesehenen Dichtung besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, sowohl während der Bohrung als auch nach Abschluss derselben das Bohrloch abzudichten und die Demontage bzw. Montage von Komponenten auf der „Niederdruckseite" beliebig vorzunehmen, ohne einen Wassereinbruch befürchten zu müssen. Die Umsetzung dieses Gedankens erleichtert daher erheblich die Durchführung von Bohrungen zwischen mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagten Bereichen.Of the Core of the invention lies therein, within the in the partition provided drilling channel provide an adjustable seal, with which is the annular one Cross section between inserted drill string or drill head and inner wall of the drilling channel completely can be closed to a trespassing of the water or Soil, cuttings etc. on the other side of the partition safely to avoid. In conjunction with another, beyond the dividing wall in the "low pressure range" provided seal According to the invention, it is possible to both during To seal the hole as well as after the completion of the same and disassembly or assembly of components on the "low pressure side" arbitrarily, without fear of flooding to have to. The implementation of this idea therefore makes drilling considerably easier between areas subjected to different pressures.

Eine einfachste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dabei die Durchführung einer Bohrung vor, die aus einem ersten Bereich in einen zweiten Bereich führen soll. Vorzugsweise soll der erste Bereich im Wesentlichen frei zugänglich sein und Umgebungsdruck aufweisen, während der zweite Bereich relativ zum ersten Bereich einen Überdruck aufweisen soll, der insbesondere durch ein mit Wasser beaufschlagtes Erdreich gebildet sein kann. Die Begriffe „Überdruckbereich" sowie „Niederdruckbereich" sollen im Folgenden lediglich einen gewissen Druckunterschied zum Ausdruck bringen zwischen den räumlichen Gegebenheiten, welche durch die Bohrung miteinander verbunden werden und nichts über die absolute Höhe der jeweiligen Drücke aussagen.A simplest embodiment the method according to the invention sees the implementation a bore in front, from a first area to a second Lead area should. Preferably, the first area should be substantially freely accessible and ambient pressure while the second region is overpressure relative to the first region should, in particular acted upon by a water Soil can be formed. The terms "overpressure range" and "low pressure range" are meant below merely to express a certain pressure difference between the spatial Conditions which are connected by the bore and nothing about the absolute height express the respective pressures.

Überdruckbereich und Niederdruckbereich sind erfindungsgemäß durch eine im Wesentlichen beliebig gestaltete Trennwand voneinander getrennt. Insbesondere kann es sich um ein Tunnelrohr handeln, bei dem von innen nach außen durch die Tunnelwandung hindurch eine erfindungsgemäße Bohrung eingebracht werden soll. Auch die Wandung eines Schachtes oder eines vergleichbaren Bauwerks bzw. Elements, welches die Trennung dieser zwei Bereiche bewirkt, kommt dafür in Frage.Overpressure range and low pressure range according to the invention by a substantially arbitrary designed partition separated from each other. In particular, it can to be a tunnel tube in which from the inside to the outside the tunnel wall through a bore according to the invention are introduced should. Also, the wall of a shaft or a comparable Building or element, which is the separation of these two areas causes, comes for it in question.

In der Trennwand ist ein Bohrkanal vorgesehen, durch den die Bohrung hindurchgeführt werden soll. Der Bohrkanal kann dabei in Form einer vorübergehend gefüllten bzw. ausgeschäumten, vorzugsweise zylinderförmigen Ausnehmung ausgebildet sein, die vom Bohrkopf leicht zu durchbrechen ist. Der Bohrkanal kann auch vollständig hohl sein und nur durch einfache Abdeckelemente bzw. Kappen zum Überdruck- bzw. Niederdruckbereich hin abgetrennt sein.In the partition wall is provided a bore through which the bore passed shall be. The drill channel can be in the form of a temporary filled or foamed, preferably cylindrical Recess may be formed, which easily break through the drill head is. The drilling channel can also be completely hollow and only by simple cover elements or caps for overpressure or low pressure area be separated.

Erfindungsgemäß ist in dem Bohrkanal wenigstens eine Dichtung vorgesehen. Diese, im Folgenden als „innere Dichtung" bezeichnete Dichtung ist vorgesehen, um zu einem geeigneten Zeitpunkt einen im Bohrkanal entstandenen Ringraum abzudichten, um das Übertreten von Medium aus dem Überdruck- in den Niederdruckbereich zu verhindern. Dieser Ringraum entsteht, sobald ein Bohrkopf bzw. das daran anschließende Bohrgestänge vom Niederdruckbereich her in den Bohrkanal eingeführt wird, um bei anschließender Bohrung in den Überdruckbereich hindurchzubrechen. Erfindungsgemäß ist die Dichtung so ausgelegt, dass sie den Querschnitt des Ringraums zwischen der Wandung des Bohrkanals und dem Bohrkopf bzw. Bohrgestänge vollständig einnehmen bzw. abdichten kann. Dies kann durch eine gezielt hervorgerufene Formänderung der Dichtung erreicht werden, was beispielsweise durch Einbringen einer Quetschkraft geschieht. Eine aus einem elastischen Material gefertigte Dichtung wird ihren Querschnitt in einer ersten Richtung erweitern, wenn sie in einer dazu senkrechten Richtung zusammengedrückt bzw. gequetscht wird. Nach diesem Prinzip wird die in dem Ringraum angeordnete Dichtung sich in radialer Richtung erweitern und den Ringraum verschließen, wenn sie in axialer Richtung (der Bohr-Richtung) zusammengedrückt wird.According to the invention is in at least one seal is provided in the drill channel. These, below as "inner Seal " Gasket is intended to be used at an appropriate time sealed in the borehole annulus to overcome the trespassing of medium from the overpressure to prevent the low pressure area. This annulus arises, as soon as a drill head or the adjoining drill pipe from Low pressure range ago introduced into the drill hole to drill in subsequent in the overpressure area hindurchzubrechen. According to the invention, the seal designed so that it cross section of the annulus between the Completely occupy the wall of the drill channel and the drill head or drill pipe or seal. This can be caused by a targeted strain the seal can be achieved, which, for example, by introducing a squeezing force happens. One made of an elastic material manufactured seal becomes its cross-section in a first direction expand when compressed in a direction perpendicular thereto or is squeezed. According to this principle, which is arranged in the annulus Seal widen in the radial direction and close the annulus, though it is compressed in the axial direction (the drilling direction).

Nachdem die Bohrung aus dem Bohrkanal heraus bis in den Überdruckbereich hineingeführt wurde besteht grundsätzlich über den Ringraum eine Verbindung vom Überdruck- zum Niederdruckbereich. Erfindungsgemäß kann diese Verbindung nun durch Anziehen bzw. Formveränderung der im Ringraum angeordneten Dichtung getrennt werden, so dass Medium aus dem Überdruckbereich durch den Ringraum nicht mehr auf die Niederdruckseite der Trennwand gelangen kann.After this the bore has been fed out of the drill channel into the overpressure area basically exists over the Annulus is a connection from the overpressure to the low pressure area. According to the invention, this compound can now Tightening or change of shape the seal arranged in the annulus be separated so that medium from the overpressure area through the annulus no longer on the low pressure side of the partition can get.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung führt den vorgenannten Gedanken Weiter, indem wenigstens eine weitere Dichtung außerhalb des Bohrkanals angeordnet wird. Dabei wird der Bohrkanal bis jenseits der Trennwand in den Niederdruckbereich hinein hin verlängert, wobei auch hier zwischen einem in dem verlängerten Bohrkanal eingeführten Bohrkopf und/oder einem Bohrgestänge einerseits und dem verlängertem Bohrkanal andererseits ein (verlängerter) Ringraum ausgebildet wird. In diesem verlängertem Ringraum ist erfindungsgemäß die wenigstens eine weitere („äußere") Dichtung vorgesehen, mit welcher der verlängerte Ringraum zum Niederdruckbereich hin gegen aus dem Bohrkanal eindringendes Medium verschließbar ist.A advantageous embodiment the invention leads Continue the above thought by adding at least one more Seal outside of Drilling channel is arranged. This is the drill hole to beyond the partition extended into the low pressure area, wherein again between a drill bit inserted in the extended drill channel and / or a drill pipe on the one hand and the extended one Drilling channel on the other hand a (extended) Annular space is formed. In this extended annulus is at least according to the invention another ("outer") seal provided with which the extended Annulus to low pressure area against penetrating from the drill channel Medium lockable is.

Wird dieser verlängerte Ringraum mit der äußeren Dichtung vor der Durchführung der Bohrung vorgesehen, so lässt sich der Bohrkanal sowohl während (vorzugsweise mit der äußeren Dichtung) als auch nach Durchführung der Bohrung (dann vorzugsweise mit der inneren Dichtung) zum Niederdruckbereich hin sicher abdichten. Gleichzeitig erlaubt die im Bohrkanal angeordnete „innere" Dichtung die Demontage der niederdruckseitig an den Bohrkanal anschließenden Komponenten ohne das Risiko eines Wassereinbruchs von der Überdruckseite.Becomes this extended Annular space with the outer seal before the implementation the bore provided so leaves the drill channel both during (preferably with the outer seal) as well as after implementation the bore (then preferably with the inner seal) to the low pressure area safely seal off. At the same time, the "inner" seal arranged in the drill channel allows disassembly the low-pressure side of the drilling channel subsequent components without the risk a water ingress from the overpressure side.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens läuft dabei im Wesentlichen nach folgenden Schritten ab, wobei einzelne Verfahrensschritte auch in anderer zeitlicher Reihenfolge ablaufen können:

1. Einsetzen der inneren Dichtung in den im Bohrkanal ausgebildeten inneren Ring raum.
2. Verlängerung des Ringraums (beispielsweise durch eine geeignete Verlängerungshülse) bis in den Niederdruckbereich hinein.
3. Einführen eines Bohrkopfs mit Bohrgestänge in den Bohrkanal, ohne dabei auf die Überdruckseite durchzubrechen.
4. Einführen einer äußeren Dichtung in den verlängerten Ringraum.
5. Anziehen der äußeren Dichtung bzw. Abdichten des verlängerten Ringraums zur Niederdruckseite hin.
6. Durchführen der Bohrung bis auf die Überdruckseite jenseits der Trennwand und Nachschieben des Bohrgestänges je nach Bohrfortschritt.
7. Anziehen der im inneren Ringraum angeordneten inneren Dichtung nach Abschluss der Bohrung, um den Bohrkanal in der Trennwand zur Niederdruckseite hin abzudichten.
8. Lösen der äußeren Dichtung im verlängerten Ringraum und Demontage von Hilfsmitteln, welche zur Ringraumverlängerung beitragen.
9. Aufsetzen einer einfachen Abdeckung auf die Verlängerungshülse, wobei die innere Dichtung im inneren Ringraum die eigentliche Abdichtung zwischen Überdruck- und Niederdruckseite bildet.

An embodiment of the method according to the invention essentially takes place according to the following steps, whereby individual method steps can also take place in a different chronological order:

1. insertion of the inner seal in the bore formed in the inner channel ring space.
2. Extension of the annulus (for example, by a suitable extension sleeve) into the low pressure area.
3. Insert a drill head with drill string into the drill channel without breaking through to the overpressure side.
4. Insert an outer seal into the elongated annulus.
5. Tighten the outer seal or seal the extended annulus to the low pressure side.
6. Carrying out the drilling except for the overpressure side beyond the dividing wall and pushing the drill string back, depending on the drilling progress.
7. Tighten the inner seal located in the inner annulus upon completion of the bore to seal the bore channel in the bulkhead to the low pressure side.
8. Release the outer seal in the extended annulus and disassemble tools that contribute to the annulus extension.
9. Placing a simple cover on the extension sleeve, the inner seal in the inner annulus forms the actual seal between pressure and low pressure side.

Nach diesem Verfahren ist die Abdichtung des Bohrlochs zu jeder Zeit sicher gewährleistet, und eine auch nur vorübergehende Strömungsverbindung aus dem Überdruckbereich auf die Niederdruckseite durch den Ringraum bzw. den verlängerten Ringraum ist zu keiner Zeit gegeben. Dadurch ist eine sichere und praktikable Lösung zur Durchführung der Bohrung gegeben.To This procedure is to seal the well at all times safely ensured and a temporary one flow connection from the overpressure area on the low pressure side through the annulus or the extended Annulus is never given. This is a safe and secure workable solution to carry out given the bore.

Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Verlängerung des Ringraumes bzw. Bohrkanals zur Niederdruckseite hin wird vorzugsweise mit Hilfe einer Verlängerungshülse realisiert, welche die Außenwandung des Bohrkanals im Wesentlichen weiterbildet und das Bohrgestänge in axialer Richtung bis wenigstens zur äußeren Dichtung hin umgibt. Eine solche Hülse ist einfach zu fertigen und eignet sich auf Grund ihres Kreisquerschnitts zur Bildung des äußeren Ringraums, der durch die in der Verlängerungshülse angeordnete äußere Dichtung verschlossen werden soll.The above-described inventive extension of the annular space or bore channel to the low pressure side is preferably realized by means of an extension sleeve which substantially further develops the outer wall of the drilling channel and surrounds the drill string in the axial direction to at least the outer seal. Such a sleeve is easy to manufacture and is suitable due to its circular cross-section to form the äuße ren annulus, which is to be closed by the arranged in the extension sleeve outer seal.

Ein wesentlicher Verfahrensschritt besteht nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung darin, dass die innere, im inneren Ringraum angeordnete Dichtung angezogen bzw. abdichtend verformt wird, in dem die Verlängerungshülse um ein Maß in den Bohrkanal eingeschraubt wird, und dabei auf die Dichtung einwirkt. Vorzugsweise wird die Verlängerungshülse dazu in ein in der Wandung des Bohrkanals vorgesehenes Gewinde eingeschraubt. Die zuvor in den Bohrkanal eingeschobene innere Dichtung wird beim weiteren Einschrauben der Verlängerungshülse (gegebenenfalls mit einem dazwischen liegenden Gleitring) in axialer Richtung beaufschlagt und zur Verformung in radialer Richtung veranlasst. Mit anderen Worten: Durch Drehen bzw. Einschrauben der in den Niederdruckbereich hineinragenden Verlängerungshülse kann die im Bohrkanal bzw. in der Trennwand angeordnete innere Dichtung angezogen (und durch Ausschrauben auch gelöst) werden, um den Ringraum innerhalb der Trennwand abzutrennen. Dieses Verfahren ermöglicht also die Betätigung der an sich schwer zugänglichen Dichtung innerhalb der Trennwand, so dass anschließend der dann nicht mehr beaufschlagte verlängerte Ringraum durch Lösen der äußeren Dichtung geöffnet werden kann. Dann kann am Bohrgerät bzw. den Hilfsmitteln auf der Niederdruckseite der Trennwand frei gearbeitet, montiert bzw. demontiert werden kann.One An essential process step consists of a further advantageous Embodiment of Invention in that the inner, arranged in the inner annular space Is tightened seal or sealingly deformed, in which the extension sleeve to a Measure in the drill channel is screwed in, thereby acting on the seal. Preferably, the extension sleeve is added screwed into a provided in the wall of the drilling channel thread. The previously inserted into the drill channel inner seal is at further screwing in the extension sleeve (if necessary with an intermediate sliding ring) acted upon in the axial direction and caused to deform in the radial direction. With others Words: By turning or screwing into the low pressure area protruding extension sleeve can tightened the arranged in the drill channel or in the partition inner seal (and also solved by unscrewing), to separate the annulus within the partition. This method allows So the operation the difficult to access Seal inside the dividing wall, so that subsequently the then no longer acted extended annulus by loosening the outer seal be opened can. Then you can on the drill or the tools on the low pressure side of the partition freely can be worked, assembled or disassembled.

Um die innere Dichtung durch das Einschrauben der Verlängerungshülse anziehen zu können ist innerhalb des Bohrkanals ein Anschlag vorgesehen, mit dem die Dichtung zusammenwirkt.Around Tighten the inner seal by screwing in the extension sleeve to be able to is provided within the Bohrkanal a stop with which the Gasket interacts.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann in den verlängerten Ringraum eindringendes Medium über eine dort vorgesehene kontrollierbare Öffnung abgeführt werden. Dabei kann es sich um einen Kugelhahn oder dergleichen handeln, über den das aus dem Überdruckbereich einströmende Medium, insbesondere Wasser, kontrolliert abgeführt werden kann. Vorzugsweise kommt dabei ein sogenannter Preventer zum Einsatz, der neben einem Ablassventil auch ein Manometer aufweisen kann, welcher mit dem verlängerten Ringraum in Verbindung steht.To a further embodiment of the procedure can be extended in the Annulus penetrating medium over a controllable opening provided there are removed. It may be a ball valve or the like, over the that from the overpressure area incoming Medium, especially water, can be discharged controlled. Preferably In this case, a so-called preventer is used, which is next to a Drain valve can also have a pressure gauge, which with the extended Annulus communicates.

Der Preventer kann dabei ein Teil der vorzugsweise mehrteiligen Verlängerungshülse darstellen, wobei die einzelnen Teile der Verlängerungshülse über geeignete Gewindehülsen miteinander verschraubt werden können. Nach Abschluss der Bohrung und wenn die innere Dichtung im inneren Ringraum angezogen ist, kann der Preventer leicht demontiert werden, da der verlängerte Ringraum nicht mehr mit aus dem Überdruckbereich überströmendem Medium beaufschlagt wird. Statt des Preventers kann dann bspw. eine Überwurfmutter mit dem aus dem Bohrloch hervorragenden Rest der Verlänge rungshülse verbunden werden, wobei auch hier eine weitere äußere Dichtung zur Ab dichtung des äußeren Ringraumes Verwendung finden kann.Of the Preventer can represent a part of the preferably multi-part extension sleeve, wherein the individual parts of the extension sleeve via suitable threaded sleeves with each other can be screwed. After completion of the bore and if the inner seal inside Annulus is tightened, the preventer can be easily disassembled, because the extended one Annular space no longer with overflow from the overpressure medium is charged. Instead of the Preventers can then, for example, a nut connected to the outstanding from the well rest of the extension approximately sleeve be, with here also another outer seal to the seal the outer annulus Can be used.

Eine Weiterführung des erfindungsgemäßen Gedankens führt zu einem weiteren vorteilhaften Verfahren, bei dem ein hohles Bohrgestänge verwendet wird. Durch dieses hohle Bohrgestänge kann ein Medium entlang eines Strömungsweges in Richtung zum Bohrkopf gefördert und im Bereich des Bohrkopfes in den Überdruckbereich injiziert werden. Dabei ist denkbar, dass neben dem im Überdruckbereich ohnehin vorhandenen Wasser auch injiziertes Medium durch den inneren Ringraum bis in den äußeren Ringraum gelangt, sofern die innere Dichtung nicht geschlossen ist. Ein am äußeren Ringraum vorgesehener, vorbeschriebener Preventer erlaubt dann die gezielte Abführung dieses zurückströmenden Mediums unter geordneten Bedingungen. Das Bohrloch selber bleibt planmäßig abgedichtet und ist jederzeit unter Kontrolle.A continuation of the inventive concept leads to a further advantageous method in which a hollow drill pipe is used. Through this hollow drill pipe may be a medium along a flow path in the direction of Drilling head promoted and be injected in the area of the drill head in the overpressure area. It is conceivable that in addition to the overpressure already existing Water also injected medium through the inner annulus up into the outer annulus if the inner seal is not closed. One at the outer annulus provided, prescribed Preventer then allows the targeted removal this backflowing medium under orderly conditions. The borehole itself remains sealed as planned and is always under control.

Wie Eingangs beschrieben sind Bohrverfahren bekannt, an die sich an eine Beaufschlagung des Hohlbohrgestänges mit Kühlmedium anschließt. Ein weiterer Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfabrens sieht für diesen Zweck die Verwendung eines weiteren Dichtelements vor, welches das Hohlbohrgestänge zum Bohrkopf hin sicher verschließt, um ein ungewolltes Austreten des Kühlmediums durch den Bohrkopf in die Umgebung und ein Zurückströmen in den Ringraum verhindert, was durch die innere Dichtung zusätzlich unterbunden werden kann.As Initially described drilling methods are known to which adjoining the Hohlbohrgestänges with cooling medium. Another Process step of Verfabrens invention provides for this Purpose the use of a further sealing element, which the Hohlbohrgestänge safely closes towards the drill head to prevent accidental leakage of the cooling medium the drill head into the environment and a backflow into the annulus prevents which can be additionally prevented by the inner seal.

Erfindungsgemäß wird dazu ein Verschlusselement in das hohle Bohrgestänge, vorzugsweise bis in den Bereich des Bohrkopfes eingeführt, um den Strömungsweg zum Überdruckbereich hin abzudichten. Im nächsten Verfahrensschritt kann dann Kühlmittel in das Hohlbohrgestänge eingeleitet werden, um den außerhalb des Gestänges anliegenden Überdruckbereich abzukühlen bzw. einzufrieren. Dies geschieht, während die erfindungsgemäße innere Dichtung im Bohrkanal geschlossen ist und den Überdruck- vom Niederdruckbereich weiterhin zuverlässig trennt. Weitere äußere Dichtungen jenseits der Trennwand im Niederdruckbereich können zusätzlich vorgesehen sein, um eine zuverlässige Abdichtung auch des verlängerten Ringraums gegen die Umgebung zu erreichen.According to the invention is added a closure element into the hollow drill pipe, preferably into the hollow drill pipe Introduced area of the drill head, around the flow path to the overpressure area seal off. In the next Process step may then be coolant in the hollow drill pipe be initiated to the outside of the linkage adjacent overpressure area cool or freeze. This happens while the inner according to the invention Seal in the drill channel is closed and the overpressure from the low pressure area continues to reliably separate. Other external seals beyond the dividing wall in the low-pressure region may additionally be provided to a reliable one Sealing also of the extended one Ring space to reach the environment.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst in einer einfachsten Ausführungsform die innerhalb des Bohrkanals angeordnete innere Dichtung, welche zur Abdichtung desjenigen Ringraum-Querschnitts ausgebildet ist, der zwischen der Innenwand des Bohrkanals und einem in den Bohrkanal eingeschobenen Bohrkopf und/oder Bohrgestänge entsteht. Die Vorrichtung umfasst weiterhin Mittel zur Betätigung bzw. zum Anziehen der inneren Dichtung. Insbesondere ist innerhalb des Bohrkanals ein in axialer Richtung wirkender erster Anschlag vorgesehen, gegen den die innere Dichtung gepresst werden kann, um sich dabei radial auszuweiten und den inneren Ringraum zu verschließen. Als besonders praktisch hat sich zu diesem Zweck die Verwendung einer Rohrhülse herausgestellt, welche die Wandung des Bohrkanals wenigstens teilweise auskleidet und somit die äußere Begrenzung des Ringrau mes bildet. Diese Rohrhülse kann sich über die gesamte Länge des Bohrkanals, also die Dicke der Trennwand, erstrecken. Auf ihrer Innenseite kann dabei der vorbeschriebene erste Anschlag angeordnet sein.A device according to the invention for carrying out the method comprises, in a simplest embodiment, the inner seal which is arranged within the drilling channel and which leads to the Ab is formed seal that annular space cross-section, which is formed between the inner wall of the drilling channel and an inserted into the drill channel drill head and / or drill pipe. The device further comprises means for actuating or for tightening the inner seal. In particular, a first stop acting in the axial direction is provided within the drilling channel, against which the inner seal can be pressed in order to radially expand and close the inner annular space. Be particularly practical for this purpose, the use of a tubular sleeve has been found, which at least partially lines the wall of the drill channel and thus forms the outer boundary of the Ringrau mes. This tube sleeve can extend over the entire length of the drilling channel, ie the thickness of the dividing wall. On its inside, the above-described first stop can be arranged.

Vorteilhafterweise weist die Rohrhülse auf ihrer Innenseite und zum Niederdruckbereich hingewandt ein Innengewinde auf, welches zur Aufnahme einer Verlängerungshülse geeignet ist, mit der der Ringraum bzw. der Bohrkanal in den Niederdruckbereich hin verlängert werden kann. Die so in das Innengewinde der Rohrhülse einschraubbare Verlängerungshülse vermag beim Einschrauben gleichzeitig die in dem Ringraum angeordnete innere Dichtung in axialer Richtung zu beaufschlagen, um diese dabei in radialer Richtung auszuweiten und dadurch den inneren Ringraum abzudichten.advantageously, has the tube sleeve turned on its inside and the low pressure area an internal thread on, which is suitable for receiving an extension sleeve, with the annulus or the drilling channel are extended into the low pressure area can. The screwed into the internal thread of the pipe sleeve extension sleeve is able when screwing at the same time arranged in the annulus inner Apply gasket in the axial direction to this in expand radial direction and thereby seal the inner annulus.

Eine erfindungsgemäße Verlängerungshülse verlängert den Bohrkanal bzw. den inneren Ringraum auf die Seite des Niederdruckbereichs hin. Sie kann insbesondere aus mehreren Segmenten gebildet werden, die lösbar miteinander verbindbar sind. Ein in die Trennwand hineinragender bzw. mit einer im Bohrkanal angeordneten Rohrhülse verbundener Abschnitt der Verlängerungshülse dichtet dabei mit der Wandung des Bohrkanals bzw. der Rohrhülse im Wesentlichen ab, was insbesondere über das vorbeschriebene Gewinde realisiert werden kann. Die Verlängerungshülse ist dann mittels einfacher Schraubverbindung mit dem Bohrkanal bzw. der darin angeordneten Rohrhülse verbindbar bzw. lösbar und erleichtert vorteilhaft den Zusammenbau der Vorrichtung.A extension sleeve according to the invention extends the Drilling channel or the inner annulus on the side of the low pressure area out. It can be formed in particular of several segments, the solvable can be connected to each other. A protruding into the partition wall or with a tubular sleeve arranged in the bore portion of the Extension sleeve seals in doing so with the wall of the drilling channel or the tube sleeve substantially what's over in particular the above-described thread can be realized. The extension sleeve is then by means of simple screw connection with the drill channel or the tube sleeve arranged therein connectable or detachable and advantageously facilitates the assembly of the device.

Der verlängerte Ringraum ist im Sinne des Verfahrens nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer äußeren Dichtung zum Niederdruckbereich hin gegen auf dem Bohrkanal eindringendes Medium verschließbar. Eine solche Dichtung stellt vorteilhaft die Abdichtung des Bohrkanals beim Einbringen der Bohrung sicher, während die in der Trennwand angeordnete innere Dichtung dabei vorzugsweise geöffnet bleibt, also nicht abdichtet.Of the extended Annulus is in the sense of the method according to another embodiment the invention with an outer seal towards the low pressure area against penetrating on the Bohrkanal Medium lockable. Such a seal advantageously provides the sealing of the drilling channel while placing the bore safely while in the bulkhead arranged inner seal preferably remains open, So not waterproof.

Innenseitig der Verlängerungshülse bzw. eines der Elemente, welche die Verlängerungshülse bilden, ist vorteilhafterweise wenigstens ein Anschlag vorgesehen, um mit der wenigstens einen äußeren Dichtung zusammenzuwirken, wie anhand der Figuren noch deutlich werden wird. Eine solche äußere Dichtung lässt sich besonders einfach mittels einer auf die Verlängerungshülse aufschraubbaren Überwurfmutter anziehen, wobei die Dichtung gegen den auf der Innenwandung der Verlängerungshülse angeordneten zweiten Anschlag drückt und sich dabei radial nach innen verengt.On the inside the extension sleeve or one of the elements which form the extension sleeve is advantageously at least one stop provided to the at least one outer seal to cooperate, as will become clear from the figures. Such an outer seal let yourself especially easy by means of a screw on the extension sleeve union nut tighten, with the seal against the on the inner wall of the Extension sleeve arranged second stop presses and thereby narrows radially inward.

Eine Weiterführung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sieht vor, dass in dem Bohrkanal ein Bohrkopf mit daran anschließenden Bohrgestänge eingesetzt ist, wobei das Bohrgestänge vorzugsweise hohl ausgeführt werden kann. In diesem Fall kann ein Medium von der Niederdruckseite entlang eines Strömungsweges durch den Hohlraum des Bohrgestänges in Richtung zum Bohrkopf und weiter in den Überdruckbereich hingefördert werden. Die auf der Außenseite des Hohlbohrgestänges erfindungsgemäß vorgesehenen Dichtungen stellen dabei eine sichere Abdichtung des Bohrlochs zur Niederdruckseite hin dar.A continuation the drilling device according to the invention provides that a drill head with adjoining drill pipe is used in the drill channel is, with the drill pipe preferably hollow can be. In this case, a medium from the low pressure side along a flow path through the cavity of the drill string towards the drill head and further into the overpressure area. The on the outside the Hohlbohrgestänges provided according to the invention Seals provide a secure seal of the borehole Low pressure side out dar.

Um den vorbeschriebenen Strömungsweg sicher verschließen zu können ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Verschlusselement vorgesehen, welches in axialer Richtung von der Niederdruckseite her in einen den Strömungsweg umschließenden Sitz einschiebbar ist. Vorzugsweise ist das Verschlusselement im Sitz verriegelbar, so dass eine zuverlässige und dauerhafte Abdichtung des Strömungsweges sichergestellt ist. Ein anschließend in den Hohlraum des Hohlbohrgestänges eingebrachtes Kühlmedium kann dann nicht mehr auf die Überdruckseite austreten und wird stattdessen sicher innerhalb des Hohlbohrgestänges gehalten bzw. zurückgeführ auf die Niederdruckseite.Around the above-described flow path safely close to be able to is according to another embodiment the invention provides a closure element which in axial Direction from the low pressure side into a seat enclosing the flow path is insertable. Preferably, the closure element is in the seat lockable, allowing a reliable and permanent sealing of the flow path is ensured. A subsequently introduced into the cavity of Hohlbohrgestänges cooling medium can then no longer on the pressure side leak and is held securely inside the Hohlbohrgestänges instead or traced back to the Low pressure side.

Alternativ zu einer Kühlmittelanwendung kann das Hohlbohrgestänge bspw. auch für eine Manschetteninjektion oder andere an sich bekannte Verfahren verwendet werden.alternative to a coolant application can the hollow drill pipe for example, also for a cuff injection or other methods known per se be used.

Das Verschlusselement kann vorteilhafterweise einen konusförmigen Abschnitt aufweisen, der komplementär zu dem später einzunehmenden Sitz ausgebildet ist und zugleich ein Einführen des Verschlusselements in den Sitz erleichtert. Dazu kann das Verschlusselement auf eine in den Hohlraum des Hohlbohrgestänges einzuschiebende Lanze bzw. ein Schubgestänge aufgesetzt werden, womit es bis in den vorderen Bereich des Gestänges bzw. bis zum Bohrkopf in den dort vorgesehenen Sitz einschiebbar ist und wo es nach Bedarf in einer Verriegelungslage sicher gehalten werden kann.The Closure element may advantageously have a cone-shaped portion have, the complementary to the later is to be taken seat and at the same time an insertion of the Closure element facilitates in the seat. For this purpose, the closure element on a lauch into the cavity of Hohlbohrgestänges to be inserted or a push rod be placed, which it up to the front of the linkage or is pushed into the seat provided there to the drill head and where it is securely held in a locking position as needed can be.

Die erfindungsgemäße Bohrung lässt sich in beliebiger Richtung ausführen, also vertikal, horizontal, diagonal bzw. schräg und auch aufwärts gerichtet bzw. von unten nach oben.The bore according to the invention let yourself in any direction, ie vertically, horizontally, diagonally or obliquely and also upwards or from the bottom up.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Nachfolgend soll eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Figurenbeispielen näher erläutert werden. Von den Figuren zeigen:following intended an embodiment The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. From the figures demonstrate:

1 eine schematische Seitenansicht eines Bohrkanals ohne Bohrgerät, 1 a schematic side view of a drilling channel without drill,

2 den Bohrkanal nach 1 mit eingeführtem Bohrgerät und Hilfsverrohrung, 2 the drill channel after 1 with inserted drilling rig and auxiliary piping,

3 den Zustand am Bohrloch nach Durchführung der Bohrung und 3 the condition at the borehole after the drilling and

4 das Bohrgestänge mit eingesetztem Verschlusselement. 4 the drill pipe with inserted closure element.

1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine Trennwand 4, welche beispielsweise Teil eines Tunnelrohres sein kann. Auf beiden Seiten der Trennwand 4 liegen zwei Bereiche 1 und 2 vor, die mit unterschiedlichen Drücken p₁ bzw. p₂ beaufschlagt sind. Im Weiteren soll davon ausgegangen werden, dass p₂ größer ist als p₁, so dass der Be reich 2 auch als „Überdruckbereich" bezeichnet werden soll, während der Bereich 1 als „Niederdruckbereich" gelten soll. 1 shows a schematic sectional view of a partition 4 which may be part of a tunnel tube, for example. On both sides of the partition 4 lie two areas 1 and 2 before, which are acted upon by different pressures p ₁ and p ₂ . In addition, it should be assumed that p _{2 is} greater than p ₁ , so that the Be rich 2 also referred to as "overpressure range" while the range 1 should be considered as "low pressure range".

Durch die Trennwand 4 ist ein Bohrkanal 3 geführt, der an seinen beiden an die Bereiche 1 bzw. 2 grenzenden Enden mit Abdeckelementen 20 bzw. 21 zunächst verschlossen ist. Der Innenraum des Bohrkanals 3 ist vorrübergehend mit geeignetem Medium aufgeschäumt. Weiterhin ist der Bohrkanal 3 durch eine Rohrhülse 15 ausgekleidet, die im Wesentlichen Rohrform hat. An ihrem zum Niederdruckbereich 1 weisenden Ende verfügt die Rohrhülse 15 über ein Innengewinde. Das Abdeckelement 21 ist mit Hilfe dieses Innengewindes in seine Position eingeschraubt und lässt sich daraus auch wieder herausschrauben. Vor Durchführung der Bohrung bleibt der Bohrkanal auf diese Weise geschlossen, wobei dann das Gewinde in der Bohrhülse durch die darin eingeschraubte Abdeckung 21 besonders gut geschützt ist.Through the partition 4 is a drilling channel 3 led, at his two to the areas 1 respectively. 2 bordering ends with cover elements 20 respectively. 21 initially closed. The interior of the drilling channel 3 is temporarily foamed with a suitable medium. Furthermore, the drill channel 3 through a tube sleeve 15 lined, which has substantially tubular shape. At her to the low pressure area 1 pointing end has the tube sleeve 15 via an internal thread. The cover element 21 is screwed into its position with the help of this internal thread and can be screwed out of it again. Before carrying out the drilling, the drill channel remains closed in this way, in which case the thread in the drill sleeve by the cover screwed therein 21 is particularly well protected.

Weiterhin weist die Rohrhülse 15 innenseitig einen ringförmig angeordneten Anschlag 14 auf, der mit einer später einzubringenden Dichtung zusammenwirken wird.Furthermore, the tube sleeve 15 inside a ring-shaped stop 14 on, which will cooperate with a later to be introduced seal.

Durch den Bohrkanal 3 soll erfindungsgemäß aus dem Niederdruckbereich 1 hinüber zum Überdruckbereich 2 eine Bohrung durchgeführt werden, wobei die beiden Bereiche fluid-dynamisch bestmöglich voneinander getrennt bleiben sollen.Through the drill channel 3 is intended according to the invention from the low pressure range 1 over to the overpressure area 2 a bore be performed, the two areas are fluid-dynamically best possible to stay separated from each other.

In 2 ist ein darauf folgender Verfahrensschritt in schematischer Schnittdarstellung gezeigt. Das Abdeckelement 21 gemäß 1 ist herausgeschraubt und entfernt worden, ebenso wie die ursprünglich vorgesehene Ausschäumung. Stattdessen wurde in die Rohrhülse 15 eine etwa ringförmige Dichtung 8 eingeführt, die mit ihrer ersten Stirnseite an den Anschlag 14 angrenzt. Auf ihrer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite ist ein nicht näher bezeichneter Gleitring an die Dichtung 8 herangeschoben. Eine Verlängerungshülse 10 ist in das Gewinde der Rohrhülse 15 eingeschraubt und beaufschlagt mit ihrem stirnseitigen vorderen Ende den Gleitring.In 2 a subsequent process step is shown in a schematic sectional view. The cover element 21 according to 1 has been unscrewed and removed, as well as the originally intended foaming. Instead, it was in the tube sleeve 15 an approximately annular seal 8th introduced, with its first end face to the stop 14 borders. On its opposite second end face is an unspecified sliding ring to the seal 8th pushed up. An extension sleeve 10 is in the thread of the tube sleeve 15 screwed and applied with its front-side front end of the sliding ring.

Ein mit einem Manometer und einem Kugelhahn 11 ausgerüsteter Preventer P bildet einen Teil der Verlängerungshülse 10, wobei die einzelnen Teile der Verlängerungshülse 10 mit einer Gewindehülse miteinander verbunden sind. Im Bereich ihres niederdruckseitigen Endes ist in die Verlängerungshülse 10 eine äußere Dichtung 9 eingesetzt, die an einem innenseitig der Verlängerungshülse 10 bzw. des Preventers P angeordneten ringförmigen Anschlag 16 anliegt. Mittels einer Überwurfmutter 17 lässt sich die äußere Dichtung 9 gegen den Anschlag 16 drücken, wobei sie sich in radialer Richtung verengt.One with a pressure gauge and a ball valve 11 Equipped Preventer P forms part of the extension sleeve 10 , with the individual parts of the extension sleeve 10 are connected to each other with a threaded sleeve. In the area of its low-pressure end is in the extension sleeve 10 an outer seal 9 Inserted on an inside of the extension sleeve 10 or the Preventers P arranged annular stop 16 is applied. By means of a union nut 17 lets out the outer seal 9 against the attack 16 Press, narrowing in the radial direction.

In gleicher Weise lässt sich die innere Dichtung 7 betätigen, indem die Verlängerungshülse 10 in Richtung zum Überdruckbereich 2 in die Rohrhülse 15 eingeschraubt wird, wobei die Dichtung 8 gequetscht wird und sich radial nach innen verengt.In the same way, the inner seal 7 Press the extension sleeve 10 towards the overpressure area 2 into the tube sleeve 15 is screwed in, with the seal 8th is squeezed and narrows radially inward.

In den Bohrkanal 3 ist ein Bohrkopf 5 mit daran anschließendem Bohrgestänge 6 eingeführt, wobei das Bohrgestänge 6 im Wesentlichen hohl ausgebildet ist. Zwischen dem Bohrkopf (5) bzw. dem Bohrgestänge 6 und der Wandung der Hülse 15 entsteht innerhalb des Bohrkanals 3 ein innerer Ringraum 7. Die Verlängerungshülse 10 bildet einen verlängerten Bohrkanal 3'. Sie schließt mit dem Bohrgestänge 6 einen verlängerten Ringraum 7' ein.Into the drilling channel 3 is a drill head 5 with subsequent drill pipe 6 introduced, with the drill pipe 6 is formed substantially hollow. Between the drill head ( 5 ) or the drill pipe 6 and the wall of the sleeve 15 arises within the drilling channel 3 an inner annulus 7 , The extension sleeve 10 forms an elongated drill channel 3 ' , She closes with the drill pipe 6 an elongated annulus 7 ' one.

Die Darstellung nach 2 zeigt den in den Bohrkanal 3 bzw. 3' eingeführten Bohrkopf 5 vor dem Durchbruch auf den Überdruckbereich 2. Die Dichtung 8 ist offen, so dass der Ringraum 7 mit dem Ringraum 7' in strömungstechnischer Verbindung steht. Die Dichtung 9 dagegen ist mittels Überwurfmutter 17 so angezogen, dass aus dem Ringraum 7' kein Medium auf die niederdruckseitige Außenseite 1 des Bohrgestänges 6 treten kann. In dieser Anordnung kann der Bohrkopf angetrieben und die Bohrung durch die Abdeckung 20 hindurch in den Überdruckbereich durchgeführt werden.The representation after 2 shows that in the drill channel 3 respectively. 3 ' introduced drill head 5 before breakthrough to the overpressure area 2 , The seal 8th is open, leaving the annulus 7 with the annulus 7 ' is in fluidic connection. The seal 9 By contrast, by means of union nut 17 so put on that from the annulus 7 ' no medium on the low-pressure side outside 1 of the drill string 6 can occur. In this arrangement, the drill head can be driven and the bore through the cover 20 through into the overpressure area.

Im Überdruckbereich eventuell anfallendes Medium (insbesondere Wasser) tritt dann durch den Ringraum 7 und 7' bis an die Dichtung 9 heran. Mittels des Kugelhahns 11 am Preventer P kann das dort anfallende Medium gezielt abgeführt werden, wobei mittels Manometer die jeweils herrschenden Druckverhältnisse überprüft werden können.In the overpressure area any accumulating medium (especially water) then passes through the annulus 7 and 7 ' to the seal 9 approach. By means of the ball valve 11 At Preventer P, the resulting accumulating medium can be selectively discharged, which can be checked by means of pressure gauge each prevailing pressure conditions.

3 zeigt in schematischer Schnittdarstellung die Bohranordnung nach Beendigung des Bohrvorganges. Die Abdeckung 20 wurde vom Bohrkopf 5 durchbrochen und die Bohrung in den Überdruckbereich 2 bis zur geplanten Tiefe bzw. Länge eingebracht. Die Schnittandeutung S weist dabei darauf hin, dass der Bohrkopf sehr tief in den Überdruckbereich 2 eingedrungen sein kann, tatsächlich also erheblich weiter von der Trennwand 4 entfernt ist als dies in 3 dargestellt ist. 3 shows a schematic sectional view of the drilling assembly after completion of the drilling process. The cover 20 got off the drill head 5 pierced and the hole in the overpressure area 2 introduced to the planned depth or length. The Schnittandeutung S indicates that the drill bit very deep into the pressure range 2 may have penetrated, in fact, so much further from the partition 4 is removed than this in 3 is shown.

Zu sehen ist weiterhin, dass nach Abschluss der Bohrung die innere Dichtung 8 angezogen wurde, um den Ringraum 7 zu verschließen. Dazu wurde die Verlängerungshülse 10 über Mitnehmer 25 um ein geeignetes Maß eingeschraubt, so dass die Dichtung 8 die entsprechende radiale Einschnürung erfuhr. Damit wurde der Ringraum 7 vom Ringraum 7' getrennt, so dass aus dem Überdruckbereich 2 kein Medium mehr in den Ringraum 7' eintreten kann. Weiterhin wurde der Preventer P (gemäß 2) als Teil der Verlängerungshülse 10 entfernt, so dass die Verlängerungshülse 10 in der Darstellung gemäß 3 zur Niederdruckseite 1 im Wesentlichen offen abgebildet ist. Dieser Zustand ist nur durch die erfindungsgemäße Dichtung 8 mit ihrer Anordnung innerhalb des Bohrkanals 3 möglich, was das Entfernen oder Aufschrauben weiterer Komponenten auf der Niederdruckseite des Bohrgerätes erheblich vereinfacht.It can also be seen that after completion of the bore, the inner seal 8th was attracted to the annulus 7 to close. This was the extension sleeve 10 over driver 25 screwed in by a suitable amount, leaving the seal 8th the corresponding radial constriction experienced. This was the annulus 7 from the annulus 7 ' separated, leaving the overpressure area 2 no medium in the annulus 7 ' can occur. Furthermore, the preventer P (according to 2 ) as part of the extension sleeve 10 removed, leaving the extension sleeve 10 in the illustration according to 3 to the low pressure side 1 is shown essentially open. This condition is only by the seal of the invention 8th with their arrangement within the drilling channel 3 possible, which considerably simplifies the removal or screwing on of further components on the low pressure side of the drill.

Durch das Hohlbohrgestänge 6 wurde ein Verschlusselement 13 mittels eines nicht näher dargestellten Gestänges nach vorne bis zum Bohrkopf 5 geschoben. Durch seine konische Vorderfläche lässt es sich leicht in einen dafür vorgesehenen Abdichtungssitz 18 einschieben und in dieser Position verriegeln. Dichtungselemente am Umfang des Verschlusselements 13 bzw. an der Innenwand des Sitzes 18 verbessern die Abdichtung zusätzlich. Dadurch wird ein Strömungsweg 12, der durch das Hohlbohrgestänge bis durch den Bohrkopf in den Hochdruckbereich 2 führt, sicher verschlossen.Through the hollow drill pipe 6 became a closure element 13 by means of a linkage not shown forward to the drill head 5 pushed. Its conical front surface makes it easy to fit into a sealing seat 18 insert and lock in this position. Sealing elements on the circumference of the closure element 13 or on the inner wall of the seat 18 improve the seal in addition. This will create a flow path 12 passing through the hollow drill pipe up through the drill bit in the high pressure area 2 leads, safely closed.

Das Hohlbohrgestänge 6 ist damit vorbereitet für eine Beaufschlagung mit einem Kühlmedium, welches in den Innenraum des Hohlbohrgestänges 6 eingebracht wird, um außerhalb des Gestänges angrenzendes Erdreich 2 abzukühlen bzw. einzufrieren.The hollow drill pipe 6 is thus prepared for exposure to a cooling medium, which in the interior of the hollow drill pipe 6 is introduced to outside the rod adjacent soil 2 to cool or freeze.

In 4 ist dieser Endzustand nochmals dargestellt. Zu erkennen ist weiterhin, dass eine weitere äußere Dichtung 19 in einen Abschnitt der Verlängerungshülse 10 eingesetzt wurde, welche mit der Überwurfmutter 17 gegen einen dafür vorgesehenen Anschlag 16 gedrückt wurde, um den Niederdruckbereich 1 zusätzlich zur Dichtung 8 dauerhaft abzudichten.In 4 this final state is shown again. It can also be seen that another outer seal 19 into a section of the extension sleeve 10 was used, which with the union nut 17 against a designated stop 16 was pressed to the low pressure area 1 in addition to the seal 8th permanently sealed.

Claims

Method for carrying out a boring from a first area which is acted upon by a prevailing low pressure (P1) ( 1 ) in a second, with an overpressure (P2) applied second area ( 2 ), where P2> P1, and wherein the bore in an axial direction (X) through a drill channel ( 3 ), which in a partition wall ( 4 ) is provided, to which the overpressure area to be drilled ( 2 ), comprising the following method steps: a) inserting a drill head ( 5 ) with adjoining linkage ( 6 ) into the drill channel ( 3 ), wherein between the drill head ( 5 ) and / or linkage ( 6 ) on the one hand and the wall of the drilling channel ( 3 ) On the other hand, an annular space ( 7 ) is formed, b) performing a bore from the drill channel ( 3 ) into the overpressure area ( 2 ), c) attracting at least one in the annulus ( 7 ) arranged inner seal ( 8th ) so that it expands over the annulus cross-section and the annulus ( 7 ) to the low pressure area ( 1 ) against the pressure range ( 2 ) in the annulus ( 7 ) closes off penetrating medium.

A method according to claim 1, characterized in that prior to performing the bore according to step b) of the drill channel ( 3 ) in the low pressure range ( 1 ) to an extended drill channel ( 3 ' ), whereby between one in the extended Bohrkanal ( 3 ' ) introduced drill head ( 5 ) and / or linkage ( 6 ) on the one hand and the extended drill channel ( 3 ' ) On the other hand, an extended annulus ( 7 ' ) is formed, and wherein in cross-section of the elongated annular space ( 7 ' ) at least one outer seal ( 9 . 19 ) is provided, with which the extended annulus ( 7 ' ) to the low pressure area ( 1 ) against out of the drill channel ( 3 ) penetrating medium is closed.

Method according to claim 2, characterized in that the elongated annulus ( 7 ' ) is formed by means of an extension sleeve ( 10 ), which the outer wall of the Bohrkanals ( 3 ) substantially and the drill string ( 6 ) in the axial direction to at least the outer seal ( 9 ) surrounds.

A method according to claim 3, characterized in that the extension sleeve ( 10 ) into the drill channel ( 3 ) is screwed, wherein the inner seal ( 8th ) by screwing in the extension sleeve ( 10 ) is attracted.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that in the extended annulus ( 7 ' ) penetrating medium via a controllable opening provided there ( 11 ) is discharged.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a hollow drill string ( 6 ) is used, through which a medium along a flow path ( 12 ) towards the drill head ( 5 ) and in the area of the drill head ( 5 ) into the overpressure area ( 2 ) is injected.

Method according to the preceding claim, characterized in that after completion of the injection a closure element ( 13 ) into the hollow drill string ( 6 ), preferably into the area of the drill head ( 5 ) is introduced to the flow path ( 12 ) to the overpressure area ( 2 ) seal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after carrying out the bore with a hollow rod ( 6 ) a coolant into the cavity of the drill string ( 6 ) is introduced.

Method according to the preceding claims, characterized characterized in that for introducing the coolant, a lance in the Cavity is inserted, at the front end portion of the means emerges and over a formed between lance and inner wall of the cavity Gestängeringraum is fed back towards the low pressure side.

Method according to one of the preceding claims, comprising the following method steps: a1) lengthening the drilling channel ( 3 ) in the low pressure range ( 1 ), whereby between into the extended Bohrkanal ( 3 ' ) to be inserted or inserted ( 5 ) and / or drill string ( 6 ) on the one hand and the extended drill channel ( 3 ' ) On the other hand, an extended annulus ( 7 ' ) is formed, and wherein in cross-section of the elongated annular space ( 7 ' ) at least one outer seal ( 9 . 19 ) is provided, with which the extended annulus ( 7 ' ) to the low pressure area ( 1 ) against out of the drill channel ( 3 ) penetrating medium is closed. a2) closing at least one of the outer seals ( 9 . 19 ). b) performing a bore from the drill channel ( 3 . 3 ' ) into the overpressure area ( 2 ) into the drill channel ( 3 . 3 ' ) used drill head ( 5 ) with adjoining hollow drill pipe ( 6 ). c) Tightening in the annulus ( 7 ) arranged inner seal ( 8th ) so that this extends over the ring cross-section and the annulus ( 7 ) to the low pressure area ( 1 ) against the pressure range ( 2 ) in the annulus ( 7 ) closes off penetrating medium. d) releasing the at least one of the outer seals ( 9 . 19 ). e) inserting a closure element ( 13 ) in the cavity (preferably to the front end) of the drill string ( 6 ) to a flow path ( 12 ) through the hollow drill pipe ( 6 ) to the drill head ( 5 ) seal. f) introducing a cooling liquid into the cavity of the drill string ( 6 ) to the soil ( 2 ) freeze outside the boom.

Device for carrying out a bore, in particular according to one of the preceding method claims, from a low pressure region (P1) subjected to a prevailing low pressure ( 1 ) in a second, with an overpressure (P2) acted upon pressure range ( 2 ), wherein P2> P1, and wherein the bore in an axial direction (X) by a in one of the two areas separating partition ( 4 ) provided drilling channel ( 3 ), with one within the drilling channel ( 3 ) arranged inner seal ( 8th ), which is designed to seal that annular space cross-section, which between the inner wall of the Bohrkanals ( 3 ) and one into the drill channel ( 3 ) inserted drill head ( 5 ) and / or drill string ( 6 ) arises.

Device according to the preceding claim, characterized in that for tightening the inner seal ( 8th ) in the drill channel ( 3 ) acting in the axial direction (X) first stop ( 14 ) is provided.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the wall of the drilling channel ( 3 ) at least partially with a tubular sleeve ( 15 ), which defines the outer boundary of the annular space ( 7 ) and the first stop ( 14 ) having.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that from the drill channel ( 3 ) a single or multi-part extension sleeve ( 10 ) in the low pressure range ( 1 ) extends around an elongated drill channel ( 3 ' ) or an extended annulus ( 7 ' ), wherein the extension sleeve ( 10 ) with the wall of the drilling channel ( 3 ) or with a tube sleeve arranged in the drill channel ( 15 ) is sealingly, in particular by means of a thread, connectable.

Device according to the preceding device claim, characterized in that the inner seal ( 8th ) by screwing in the extension sleeve ( 10 ) against the first stop ( 14 ) is attractable.

Device according to one of the two preceding claims, characterized in that the elongated annular space ( 7 ' ) with an outer seal ( 9 . 19 ) to the low pressure area ( 1 ) against out of the drill channel ( 3 ) penetrating medium is closed.

Device according to one of the three preceding claims, characterized in that for tightening the at least one outer seal ( 9 . 19 ) at least one with the extension sleeve ( 10 ) connected second stop ( 16 . 26 ) is provided.

Device according to the preceding claim, characterized in that the outer seal ( 9 ) by means of a on the extension sleeve ( 10 ) screw-on union nut ( 17 ) against the on the inner wall of the extension sleeve ( 10 ) arranged second stop ( 16 ) is attractable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that into the drill channel ( 3 . 3 ' ) a drill head ( 5 ) with adjoining drill string ( 6 ) is used.

Device according to the preceding claim, characterized in that the drill string ( 6 ) is hollow to a medium from the low pressure side ( 1 ) along a flow path ( 12 ) towards the drill head ( 5 ) and further into the overpressure area ( 2 ) to promote.

Device according to the preceding claim, characterized in that the flow path ( 12 ) in the area of the drill head ( 5 ) by a closure element ( 13 ) is closable to prevent leakage of further medium from the cavity of the linkage ( 6 ) into the overpressure area ( 2 ) to prevent.

Device according to the preceding claim, characterized in that the closure element ( 13 ) in the axial direction from the low pressure side ( 1 ) into a flow path ( 12 ) enclosing seat ( 18 ) and preferably lockable in this position.

Device according to one of the two preceding claims, characterized in that the between closure element ( 13 ) and the associated seat ( 18 ) Sealing means are provided to the flow path ( 12 ) additionally seal.