DE102007045979A1 - Drilling device for inserting sensor into ground, has valve body for allowing withdrawal of drilling fluid from outlet opening in position and allowing withdrawal of drilling fluid from another outlet opening in another position - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen von Sonden in das Erdreich.The The invention relates to a drilling device and a method for introducing from probes into the ground.
Aus
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Bohrvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Einbringen von Sonden in das Erdreich vorzuschlagen.task The invention is an improved drilling device and an improved Propose method for introducing probes into the soil.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by the subject matter of the independent claims solved. Advantageous embodiments are in specified in the dependent claims.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Bohrung für das Einbringen der Sonde in das Erdreich mit besonders sparsamen Einsatz an Bohrfluid, beispielsweise Bentonit, zu erstellen.The Invention is based on the idea, the hole for the introduction of the probe into the soil with particularly economical Use of drilling fluid, such as bentonite to create.
Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung weist einen Grundkörper und ein vorne an dem Grundkörper ausgebildetes Bohrwerkzeug auf. Im Bereich des Bohrwerkzeugs ist eine erste Auslaßöffnung für das Bohrfluid ausgebildet. Seitwärts am Grundkörper und beabstandet von der ersten Auslaßöffnung ist eine zweite Auslaßöffnung für das Bohrfluid ausgebildet. Ein Ventilkörper kann von einer ersten in eine zweite Stellung bewegt werden. In der ersten Stellung ermöglicht er den Austritt von Bohrfluid aus der ersten Auslaßöffnung. In einer zweiten Stellung ermöglicht er den Austritt von Bohrfluid aus der zweiten Auslaßöffnung. Eine derartige Vorrichtung bietet vor allem bei der Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform des weiter unten näher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens besondere Vorteile, läßt sich aber auch in anderen Verfahren vorteilhaft einsetzen. Der Grundkörper der Bohrvorrichtung ist meist ein länglicher, häufig zylindrischer Körper. An seiner Rückseite sind in der Regel Verbindungsmittel zum Verbinden mit einem Bohrgestänge vorgesehen, mittels derer die Bohrvorrichtung in das Erdreich getrieben werden kann, wobei der Vortrieb linear, rotatorisch und/oder schlagend erfolgen kann.The Drilling device according to the invention has a base body and a front of the base body formed drilling tool on. In the area of the drilling tool is a first outlet opening formed for the drilling fluid. Sideways on the body and spaced from the first outlet opening a second outlet for the drilling fluid educated. A valve body may be from a first in a second position to be moved. In the first position allows he the discharge of drilling fluid from the first outlet opening. In a second position he allows the exit of Drilling fluid from the second outlet opening. A Such device offers especially in the implementation a preferred embodiment of the closer below particular inventive method described Advantages, but can also be in other procedures advantageous use. The main body of the drilling device is usually an elongated, often cylindrical Body. At its back are usually Connecting means for connection to a drill string provided by means of which the drilling device driven into the ground can be, the propulsion linear, rotational and / or hitting can be done.
Der
Grundkörper weist in seinem vorderen Gereicht ein Bohrwerkzeug
auf. Ein derartiges Bohrwerkzeug kann der aus
Bei Anwendung des weiter unten ausführlicher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein als Schneckenverdränger ausgebildetes Bohrwerkzeug dazu eingesetzt werden, das Erdreich aufzulockern und bereits teilweise seitwärts zu verdrängen. Dieser Vorbereitungsschritt erlaubt es dann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, mit einem Verdrängungskörper eine sogenannte Vollverdrängungsbohrung zu erzeugen.at Application of the described in more detail below A method according to the invention can be used as a screw displacer trained drilling tool can be used to loosen up the soil and already partially displace sideways. This preparation step then allows it according to a preferred embodiment, with a displacement body to produce a so-called full displacement bore.
Wie weiter unten im Detail ausgeführt werden wird, sieht ein Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, beim Eintreiben der Bohrvorrichtung in das Erdreich Bohrfluid nur seitwärts aus dem Grundkörper auszubringen und so die erzeugte Bohrung oberhalb des Bohrwerkzeugs zu stützen und/oder die Reibung an der bestehenden Bohrlochwandung zu verringern, aber im Bereich des Bohrwerkzeugs selbst eine Trockenbohrung durchzuführen. Nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dann vorgesehen, beim Herausziehen der Bohrvorrichtung kein Bohrfluid seitwärts aus dem Grundkörper auszubringen, dafür aber im Bereich der Vorderseite der Bohrvorrichtung Bohrfluid auszubringen. Auf diese Weise kann der sich beim Herausziehen der Bohrvorrichtung vor der Bohrvorrichtung bildende Freiraum mit Bohrfluid gefüllt und stabilisiert werden. Indem die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung nun einen Ventilkörper vorsieht, der in einer ersten Stellung den Austritt von Bohrfluid aus der ersten Auslaßöffnung ermöglicht und in einer zweiten Stellung den Austritt von Bohrfluid aus der zweiten Auslaßöffnung ermöglicht, wird eine besonders einfach herzustellende Vorrichtung geschaffen, mit der das erfindungsgemäße Bohrverfahren durchgeführt werden kann.As will be explained in more detail below, one aspect of the method of the present invention is to apply drilling fluid to the soil only laterally out of the body during drilling of the drilling rig to support the created bore above the drilling tool and / or the friction on the existing borehole wall but to perform a dry drilling in the area of the drilling tool itself. According to a further aspect of the method according to the invention, it is then provided that no drilling fluid should be expelled sideways from the main body when the drilling device is withdrawn, but drilling fluid must be dispensed in the area of the front side of the drilling device. In this way, the space forming during the extraction of the drilling device before the drilling device can be filled and stabilized with drilling fluid. By the drilling device according to the invention now provides a valve body which allows in a first position the escape of drilling fluid from the first outlet opening and in a second position allows the escape of drilling fluid from the second outlet opening, is a device which is particularly easy to produce and with which the drilling method according to the invention can be carried out.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilkörper entlang der Längsachse des Grundkörpers verschiebbar in dem Grundkörper angeordnet. Es wird bevorzugt, daß der Ventilkörper in dem Grundkörper angeordnet ist. In der Regel ist die Außenoberfläche des Grundkörpers besonders auf das Bohren im Erdreich angepaßt, weist beispielsweise eine besonders glatte, reibungsarme und nur an den notwendigen Stellen mit Vorsprüngen versehene Form auf. Indem der verlagerbare Ventilkörper innerhalb des Grundkörpers angeordnet ist, bleiben diese vorteilhafte Eigenschaften des Grundkörpers erhalten. Da der Ventilkörper so eingesetzt wird, um den Bohrfluidaustritt sowohl aus der im Bereich der Vorderseite vorgesehenen ersten Auslaßöffnung als auch aus der seitwärts am Grundkörper ausgebildeten Seitenauslaßöffnung zu kontrollieren, hat sich eine Anordnung des Ventilkörpers, bei der er entlang der Längsachse des Grundkörpers verschiebbar ausgebildet ist, als besonders einfache Konstruktion erwiesen. Dabei muß der Ventilkörper mit seiner Längsachse nicht zwingend auf der Längsachse des Grundkörpers liegen. Dies wird jedoch bevorzugt.In In a particularly preferred embodiment, the valve body displaceable along the longitudinal axis of the base body arranged in the base body. It is preferred that the Valve body is arranged in the base body. As a rule, the outer surface of the main body especially adapted to drilling in the ground, for example a particularly smooth, low-friction and only in the necessary places provided with projections shape. By the relocatable Valve body disposed within the body is, remain these advantageous properties of the body receive. Since the valve body is used to the Bohrfluidaustritt both from that provided in the front first outlet opening as well as from the sideways formed on the body side outlet to control, an arrangement of the valve body, when he along the longitudinal axis of the body is designed to be displaceable, proved to be particularly simple construction. In this case, the valve body with its longitudinal axis not necessarily on the longitudinal axis of the body lie. However, this is preferred.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilkörper rohrförmig ausgebildet. Dies bietet zum einen Gewichtsvorteile. Ferner kann der Ventilkörper selbst dazu verwendet werden, das Bohrfluid durch den Grundkörper zu leiten.In In a particularly preferred embodiment, the valve body tubular. This offers on the one hand weight advantages. Furthermore, the valve body itself can be used to guide the drilling fluid through the body.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Ventilkörper eine im wesentlichen durchgängige Bohrung für das Bohrfluid auf sowie eine seitwärts von der Bohrung abzweigende Querbohrung, durch die das Bohrfluid zur zweiten Auslaßöffnung strömen kann, wenn sich der Ventilkörper in der zweiten Stellung befindet. Diese Ausführungsform erlaubt ein einfaches Öffnen und Schließen der zweiten Auslaßöffnung. Für die zweite Stellung des Ventilkörpers wird das der zweiten Auslaßöffnung zugeordnete, der durchgängigen Bohrung durch den Ventilkörper abgewandte Ende der Querbohrung (oder ein weiterer, dazwischenliegender Strömungsabschnitt) zumindest teilweise in Deckung mit der zweiten Auslaßöffnung gebracht. Dadurch wird in dieser Stellung der Austritt von Bohrfluid aus der zweiten Auslaßöffnung ermöglicht. Zum Verschließen der zweiten Auslaßöffnung wird der Ventilkörper so verschoben, daß das ihr zugeordnete Ende der Querbohrung sich nicht mehr in Deckung mit der zweiten Auslaßöffnung befindet.In In a particularly preferred embodiment, the valve body a substantially continuous bore for the drilling fluid as well as a sideways from the bore branching transverse bore through which the drilling fluid to the second outlet opening can flow when the valve body in the second position. This embodiment allows a simple opening and closing the second Outlet. For the second position the valve body becomes that of the second outlet port associated, the continuous bore through the valve body opposite end of the transverse bore (or another, intermediate flow section) at least partially in registration with the second outlet opening brought. As a result, in this position the escape of drilling fluid made possible from the second outlet opening. For closing the second outlet opening the valve body is moved so that hers associated end of the transverse bore is no longer in line with the second outlet opening is located.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Ventilkörper an seiner Oberfläche eine umlaufende Nut auf, in der die Querbohrung mündet. Durch das Vorsehen einer Nut wird das Einstellen der zweiten Stellung erleichtert. Es ist nun nur noch notwendig, den Ventilkörper in Längsrichtung des Grundkörpers in eine besondere Lage zu bringen. Das Einstellen einer besonderen Stellung in Umlaufrichtung ist nicht mehr notwendig, da durch die umlaufende Nut in jedem Fall eine Verbindung zwischen der Querbohrung und der zweiten Auslaßöffnung geschaffen wird, wenn sich der Ventilkörper in der passenden axialen Lage befindet.In a preferred embodiment, the valve body on its surface a circumferential groove, in which the Cross hole opens. By providing a groove is the Setting the second position easier. It is only now necessary, the valve body in the longitudinal direction of To bring the basic body into a special position. The setting a special position in the direction of circulation is no longer necessary there by the circumferential groove in each case a connection between the transverse bore and the second outlet opening is created when the valve body in the appropriate axial Location is located.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Grundkörper eine zentrale Ausnehmung auf und ist rohrartig ausgeführt, wobei der Ventilkörper in der zentralen Ausnehmung angeordnet ist. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau des Grundkörpers, der beispielsweise aus einem Rohr hergestellt werden kann.In a particularly preferred embodiment, the main body a central recess and is designed like a tube, wherein the valve body is arranged in the central recess is. This allows a particularly simple construction of the Basic body, for example, made of a tube can be.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Vorderseite des Ventilkörpers eine aus der Vorderseite des Grundkörpers austretende Ventilspitze ausgebildet. Dies ermöglicht eine Automatisierung der Lageeinstellung des Ventilkörpers in Abhängigkeit der Bohrrichtung. Tritt die Ventilspitze aus der Vorderseite des Grundkörpers aus, so führt dies beim Vortrieb der Bohrvorrichtung aufgrund der Widerstandskräfte der Ortsbrust dazu, daß der Ventilkörper in einer rückwärtigen Lage gehalten wird. Beim Herausziehen der Bohrvorrichtung liegen diese Kräfte an der Ventilspitze des Ventilkörpers nicht mehr an, so daß der Ventilkörper, beispielsweise durch Federbelastung oder durch den Druck des Bohrfluids, in eine weiter aus der Vorderseite des Grundkörpers heraustretenden Stellung gehalten werden kann. Dies kann zum automatischen Umschalten zwischen der ersten Stellung des Ventilkörpers und der zweiten Stellung des Ventilkörpers genutzt werden.In a preferred embodiment is at the front the valve body one from the front of the body emergent valve tip formed. This allows a Automation of the position adjustment of the valve body in Dependence of drilling direction. Occurs the valve tip the front of the body, so leads this during propulsion of the drilling device due to the resistance forces the working face to the fact that the valve body in a backward position is maintained. When pulling out the drilling device, these forces are at the valve tip the valve body no longer, so that the valve body, for example by spring load or by the pressure of the drilling fluid, in a further emerging from the front of the body Position can be maintained. This can be for automatic switching between the first position of the valve body and the second position of the valve body can be used.
In einer bevorzugten Ausführungsform endet eine im wesentlichen durchgängige Bohrung des Ventilkörpers sacklochartig im Bereich der Vorderseite des Ventilkörpers. Über eine Querbohrung im Bereich der Vorderseite wird eine Verbindung von der durchgängigen Bohrung zur Oberfläche des Ventilkörpers geführt. Auf diese Weise kann Bohrfluid im Bereich der Vorderseite des Grundkörpers ausgebracht werden. Allerdings wird eine nach vorwärts weisende Auslaßöffnung vermieden, so daß eine geringere Verstopfungsgefahr besteht.In In a preferred embodiment, one substantially ends continuous bore of the valve body like a blind hole in the area of the front of the valve body. about a transverse hole in the front area will connect from the continuous hole to the surface of the Guided valve body. In this way, drilling fluid deployed in the area of the front of the body become. However, a forward-looking outlet opening avoided, so that there is a lower risk of clogging.
In einer bevorzugten Ausführungsform mündet die Querbohrung in einem Bereich der Oberfläche des Ventilkörpers, der in der ersten Stellung des Ventilkörpers aus der Vorderseite des Grundkörpers hervorsteht und der sich in der zweiten Stellung des Ventilkörpers innerhalb des Grundkörpers befindet. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln erreicht werden, daß der Ventilkörper in einer ersten Stellung den Austritt von Bohrfluid aus der ersten Auslaßöffnung ermöglicht und in einer zweiten Stellung den Austritt aus dieser ersten Auslaßöffnung verhindert.In a preferred embodiment, the transverse bore opens in a region of the surface of the valve body which protrudes in the first position of the valve body from the front of the body and which is located in the second position of the valve body within the body. In this way can be achieved by simple means that the valve body in a first position allows the escape of drilling fluid from the first outlet opening and in a second position the Exit from this first outlet prevents.
In
einer bevorzugten Ausführungsform ist an dem Grundkörper
ein Verdrängungsabschnitt ausgebildet, der für
ein Vollverdrängungsbohren geeignet ist. Bei den Trockenbohrverfahren,
die häufig zum Einbringen von Erdsonden in das Erdreich
eingesetzt werden, wird mit den dafür eingesetzten Werkzeugen,
beispielsweise Schneckenverdrängern, das Erdreich teilweise
nur aufgelockert. Häufig kann mit den für das
Trockenbohren eingesetzten Bohrwerkzeugen jedoch kein Bohrloch mit
einem definierten Querschnitt erzeugt werden. Es wird deshalb bevorzugt,
ein oberhalb des Bohrwerkzeugs angeordneter Verdrängerabschnitt
vorgesehen, dessen Querschnitt bzw. Rotationsenveloppe den Querschnitt
des zu erzeugenden Bohrlochs definiert. Ein derartiger Verdrängerabschnitt
kann eine zylinderförmige Verdickung des Grundkörpers
sein wie er als Gegenlager in
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der den Verdrängungsabschnitt bildende Verdrängungskörper als Rollenverdränger ausgebildet und dafür um die Längsachse des Grundkörpers drehbar auf dem Grundkörper gelagert. Die Rollreibung verringert die Haft- bzw. Reibkraft im Vergleich zur Gleitreibung und ermöglicht damit einen einfacheren rotatorischen Antrieb der Bohrvorrichtung. Insbesondere kann ein drehbar auf dem Grundkörper gehaltener Rollenverdränger mit Stiften versehen sein, die in die Bohrlochwand eingreifen, um zusätzlich eine formschlüssige Verbindung herzustellen, damit ein Abrollen sichergestellt wird und nicht nur die Haftreibung für die Bewegung sorgen muß.In A preferred embodiment is the displacement section forming displacement body as Rollenverdränger trained and for the longitudinal axis of the body rotatably mounted on the body. The rolling friction is reduced the adhesive or friction force compared to the sliding friction and allows thus a simpler rotary drive of the drilling device. In particular, a roller displacer rotatably supported on the main body can be used be provided with pins which engage in the borehole wall to additionally to produce a positive connection, so that a roll is ensured and not only the stiction for the movement must take care of.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweiten Auslaßöffnung bezogen auf die Vorderseite des Grundkörpers vor dem Verdrängungsabschnitt und nicht zwischen dem Verdrängungsabschnitt und der Vorderseite ausgebildet. Dadurch kann der Verdrängungsabschnitt als eine Art Dichtung wirken. Während des Einbringens der Bohrvorrichtung kann das vor dem Verdrängungsabschnitt angeordnete Bohrwerkzeug nach Art eines Trockenbohrverfahrens arbeiten, während der hinter dem Verdrängungsabschnitt ausgebildete Ringraum zwischen der Bohrvorrichtung bzw. dem Gestänge und der Bohrlochwandung mit Bohrfluid gefüllt wird, das aus der zweiten Auslaßöffnung ausgebracht wird. Dieses Bohrfluid kann dazu verwendet werden, die Bohrlochwandung zu stützen.In a preferred embodiment, the second outlet opening with respect to the front of the body before the displacement section and not between the displacement section and the front educated. Thereby, the displacement section as a kind of seal work. During the insertion of the drilling device can the arranged before the displacement section drill working in the manner of a dry boring method while the trained behind the displacement section annular space between the drilling device or the linkage and the Borehole wall is filled with drilling fluid, which from the second Outlet opening is discharged. This drilling fluid can be used to support the borehole wall.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Auslaßöffnung so ausgebildet, daß ein aus ihr austretender Bohrfluidstrahl bezogen auf die in Richtung zur Vorderseite gerichtete Vorwärtsrichtung eine rückwärtsgerichtete Komponente aufweist. Dadurch trifft der aus der zweiten Auslaßöffnung austretende Bohrfluidstrahl nicht im rechten Winkel aus, so daß vermieden wird, daß die Bohrlochwandung durch den Bohrfluidstrahl angegriffen wird.In a preferred embodiment, the second outlet opening designed such that a Bohrfluidstrahl exiting from her relative to the forward direction towards the front has a backward component. As a result, the hits from the second outlet opening emerging Bohrfluidstrahl not at right angles, so that avoided is that the borehole wall through the Bohrfluidstrahl is attacked.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Verdrängerabschnitt durch in Längsrichtung der Bohrvorrichtung weisende, von der Oberfläche des Grundkörpers abstehende Flügel gebildet. Indem der Verdrängerabschnitt nicht das gesamte Volumen innerhalb der von ihm umschriebenen Enveloppe füllt, sondern seine Envelope nur mit den Außenkanten einzelner Flügel überstreicht, wird das Gewicht der Bohrvorrichtung reduziert.In In a preferred embodiment, the displacer section pointing in the longitudinal direction of the drilling device, from the surface of the base projecting wings educated. In that the displacer section does not cover the entire Volume fills within the Enveloppe described by him, but his envelope covers only the outer edges of individual wings, the weight of the drilling device is reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bohrwerkzeug als Schneckenverdränger ausgebildet.In a preferred embodiment is the drilling tool designed as a worm displacer.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einbringen von Erdsonden in das Erdreich sieht vor, daß mittels einer Bohrvorrichtung ein Bohrloch in das Erdreich eingebracht wird, wobei die Bohrvorrichtung einen vorderen Abschnitt aufweist, der mit einem zum Trockenbohren geeigneten Bohrwerkzeug ausgebildet ist, und einen hinteren Abschnitt aufweist, der eine Auslaßöffnung für ein Bohrfluid aufweist, wobei beim Einbringen des Bohrlochs der sich bildende Ringraum zwischen der Bohrvorrichtung und der Bohrlochwandung durch Ausbringen eines Bohrfluids aus der Auslaßöffnung mit einer Stützflüssigkeit gefüllt wird.The inventive method for introducing Geothermal probes in the soil provides that by means of a Drilling a borehole is introduced into the soil, wherein the drilling device has a front portion, which with a is designed for dry drilling suitable drilling tool, and a rear section having an outlet opening for a drilling fluid, wherein when introducing the borehole the forming annulus between the drilling device and the borehole wall by dispensing a drilling fluid from the outlet port is filled with a support liquid.
Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert zwei unterschiedliche Bohrverfahren, nämlich das Trockenbohren und das Bohren unter Einbringen von Bohrfluid. Es hat sich gezeigt, daß Trockenbohrverfahren für das Erzeugen von Bohrlöchern für Erdsonden besonders gut geeignet sind. Dies liegt insbesondere an der Art des Erdreichs, in die Erdsonden normalerweise eingebracht werden. Im Trockenbohrverfahren erzeugte Bohrlöcher weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Bohrlochwandung einfällt. Deshalb sehen herkömmliche Verfahren vor, ein Stützrohr einzuschieben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird anstelle bzw. ergänzend zu dem Stützrohr ein Bohrfluid in den Ringraum zwischen der Bohrvorrichtung und der Bohrlochwandung eingebracht, die die Bohrlochwandung stützt. Dieses Bohrfluid kann neben der Stützung der Bohrlochwandung ferner die Reibung reduzieren, so daß die Bohrvorrichtung mit einem Antrieb mit geringer Antriebsleistung vorgetrieben werden kann.The inventive method combines two different Drilling methods, namely dry drilling and drilling while introducing drilling fluid. It has been shown that dry boring for creating wells for Geothermal probes are particularly well suited. This is in particular the type of soil normally introduced into the geothermal probes become. Drill holes generated in the dry drilling process but the disadvantage that the borehole wall is incident. Therefore provide conventional methods, a support tube insert. In the method according to the invention is instead of or in addition to the support tube a drilling fluid into the annulus between the drilling device and the Borehole wall introduced, which supports the borehole wall. This drilling fluid may be in addition to the support of the borehole wall further reduce the friction, so that the drilling device with be propelled a drive with low drive power can.
Insbesondere bevorzugt wird das Bohrloch mit einem Bohrwerkzeug erzeugt, das einen Vollverdrängungsabschnitt aufweist. So wird der verdrängungsfähige Boden durch das Trockenbohr-Werkzeug aufgelockert und zum Teil verdrängt. Der Vollverdrängungsabschnitt der Bohrvorrichtung erzeugt dann das Bohrloch mit dem gewünschten Durchmesser.Especially preferred is the borehole produced with a drilling tool having a full displacement portion. Thus, the displaceable soil is loosened up by the dry boring tool and partially displaced. The full displacement portion of the drilling apparatus then creates the wellbore of the desired diameter.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bohrvorrichtung nach dem Erstellen des Bohrlochs aus dem Bohrloch zurückgezogen, wobei während des Zurückziehens an der Vorderseite der Bohrvorrichtung ein Bohrfluid ausgebracht wird, um den Raum vor der Bohrvorrichtung mit Stützflüssigkeit zu füllen. So kann die Bohrlochwandung besonders gut abgestützt werden, vor allem weil dadurch verhindert wird, daß der sich vor der zurückgezogenen Bohrvorrichtung bildende Freiraum bohrfluidfrei bleibt und damit die Gefahr eines Einfallens der Bohrlochwandung in diesem Bereich besteht.In a preferred embodiment, the drilling device withdrawn from the well after creating the well, while retracting at the front a drilling fluid is applied to the drilling device around the space to fill with support liquid before the drilling device. So the borehole wall can be supported very well, especially because it prevents that from happening the retracted drilling device forming free space boring fluid remains and thus the risk of an incidence of the borehole wall exists in this area.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Erdsonde in das Bohrloch eingeschoben, nachdem die Bohrvorrichtung aus dem Bohrloch gezogen wurde. Dies erlaubt es zum einen, die Bohrvorrichtung mehrfach einzusetzen. Das in dem Bohrloch befindliche Bohrfluid erleichtert ferner das Einbringen der Erdsonde in das Bohrloch.In In a preferred embodiment, the ground probe is in the borehole is pushed in after the boring device is out of the borehole was pulled. This allows, on the one hand, the drilling device several times use. The drilling fluid located in the well facilitates Furthermore, the introduction of the geothermal probe in the borehole.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Stützflüssigkeit verwendet, die aushärtet. Damit kann der möglicherweise alternativ durchzuführende Schritt des vollständigen Rückgewinnens des Bohrfluids entfallen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die ausgehärtete Stützflüssigkeit die Eigenschaften des sonst bei Erdsonden eingesetzten Verdämmers ein, der einen besonders guten Wärmeübergang zwischen dem umgebenden Erdreich und der Erdsonde bewirkt. Eine aushärtende Stützflüssigkeit kann ferner dazu verwendet werden, die Erdsonde in dem Erdreich zu fixieren.According to one preferred embodiment is a support liquid used, which hardens. This may possibly be alternatively to be performed step of the complete Recovering the Bohrfluids account. In a special preferred embodiment, the cured support liquid the properties of the dud usually used with geothermal probes one that provides a particularly good heat transfer between causes the surrounding soil and the earth probe. A hardening Support fluid can also be used to to fix the ground probe in the ground.
In einer alternativen Ausführungsform wird in den mit Stützflüssigkeit gefüllten Ringraum um die Erdsonde ein Verdämmer eingebracht und dabei die Stützflüssigkeit aus dem Ringraum verdrängt. Eine derartige Vorgehensweise bietet sich an, um das Bohrfluid aus dem Erdreich zurückzugewinnen. Der Austausch kann dadurch erfolgen, daß ein Induktionsrohr mit der Sonde eingeschoben wird und über das Induktionsrohr Verdämmaterial von unten nach oben in die Bohrung eingepumpt wird. Die herausgedrückte Stützflüssigkeit wird gesammelt und steht somit für die nächste Bohrung zur Verfügung. Da es sich hier nicht um Bohrklein handelt, sondern um ein fast reines Material, kann dies ohne Recyceln sofort weiter verarbeitet werden.In an alternative embodiment is in the with supporting fluid filled annulus around the ground probe a dammer introduced while the support liquid displaced the annulus. Such a procedure offers to recover the drilling fluid from the soil. The replacement can be done by an induction tube is inserted with the probe and the induction tube Verdämmaterial pumped from bottom to top in the hole becomes. The pushed-out support fluid is collected and thus stands for the next Bore available. Because this is not cuttings but to a nearly pure material, this can be done without recycling be processed immediately.
Der Überschnitt zwischen dem Bohrlochdurchmesser und der einzubringenden Erdsonde wird möglichst gering gehalten. Damit wird das erfindungsgemäße Verfahren interessant für Koaxialsonden.The overcut between the borehole diameter and the geothermal probe to be introduced kept as low as possible. Thus, the inventive Process interesting for coaxial probes.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich insbesondere zum Einbringen von Erdsonden, insbesondere von Erdwärmesonden für Wärmepumpenanlagen, in das Erdreich. Ebenso eignen sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen von Drainageleitungen oder Entwässerungsbohrungen sowie für Bohrungen zur Hangentwässerung.The inventive method and the invention Device are particularly suitable for introducing geothermal probes, in particular of geothermal probes for heat pump systems, in the soil. Likewise, the invention are Method and the device according to the invention for introducing drainage pipes or drainage holes as well as for drilling for slope drainage.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following The invention is based on a merely one embodiment illustrative drawing explained in more detail. In this demonstrate:
Die
in
Der
Ventilkörper
Der
Grundkörper
An
der Vorderseite des Ventilkörpers
An
dem Grundkörper
Wie
in
Der
Schneckenverdränger
Die
Bohrvorrichtung kann über am rückwärtigen
Ende (links in
Die
Spitze des Ventilkörpers
Die
in
Ferner
ist bei der in
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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