DE102008028997A1 - Bohrverfahren und Bohrgerät zur Herstellung eines Bohrlochs in Erde und Gestein - Google Patents

Bohrverfahren und Bohrgerät zur Herstellung eines Bohrlochs in Erde und Gestein Download PDF

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    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
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    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • E21B7/208Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes using down-hole drives

Abstract

Bohrverfahren zur Herstellung eines Bohrlochs (2), insbesondere in Erde und Gestein, unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs (2) mit der Verrohrung (3). Das Bohrgerät (1) stellt mit einem Bohrwerkzeug (4) ein Bohrloch (2) her. Ein neuer Rohrabschnitt wird durch die bestehende Verrohrung (3) zu einem nicht ausgekleideten Abschnitt des Bohrlochs (2) transportiert und an dem nicht ausgekleideten Abschnitt des Bohrlochs (2) an der Wand des Bohrlochs (2) und der bestehenden Verrohrung (3) positioniert. Im Bohrloch (2) wird die für den Vortrieb und den Antrieb des Bohrwerkzeugs (4) benötigte elektrische und/oder hydraulische Energie in mechanische Energie umgewandelt. Das Bohrgerät (1) besteht aus einem Bohrwerkzeug (4), einer Bohrwerkzeugaufnahme (5) und einer Bohrvortriebseinrichtung (6). Mittels der Bohrvortriebseinrichtung (6) ist das Bohrgerät (1) parallel zu einer Vortriebsachse (7) beweglich. Mittels der Bohrwerkzeugantriebseinrichtung (8) ist das Bohrwerkzeug (4) rotatorisch bewegbar. Weiterhin ist das Bohrwerkzeug (4) mittels eines Querantriebs (10) senkrecht zur Vortriebsachse (7) positionierbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bohrverfahren zur Herstellung eines Bohrlochs, insbesondere in Erde und Gestein, unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs mit einer Verrohrung, wobei ein Bohrgerät mit einem Bohrwerkzeug ein Bohrloch herstellt und ein neuer Rohrabschnitt durch die bestehende Verrohrung hindurch zu einem nicht ausgekleideten Abschnitt des Bohrlochs transportiert wird und an dem nicht ausgekleideten Abschnitt des Bohrlochs an der Wand des Bohrlochs und der bestehenden Verrohrung positioniert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bohrgerät mit einer Verrohrung für ein Bohrloch zum Bohren, insbesondere in Erde und Gestein, unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs mit einer Verrohrung, wobei das Bohrgerät aus einem Bohrwerkzeug, einer Bohrwerkzeugaufnahme, einer Bohrvortriebseinrichtung, mittels der das Bohrgerät parallel zu einer Vortriebsachse beweglich ist, und einer Bohrwerkzeugantriebseinrichtung, mittels der das Bohrwerkzeug rotatorisch bewegbar ist, besteht.
  • Die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme wird Geothermie genannt. Sie umfasst die in der Erde gespeicherte Energie, soweit sie entzogen und genutzt werden kann, und zählt zu den regenerativen Energien. Sie kann sowohl direkt genutzt werden, etwa zum Heizen und Kühlen im Wärmemarkt (Wärmepumpenheizung), als auch zur Erzeugung von elektrischem Strom. Die Geothermie ist eine langfristig nutzbare Energiequelle. Mit den Vorräten, die in den oberen drei Kilometern der Erdkruste gespeichert sind, könnte der derzeitige weltweite Energiebedarf für über 100.000 Jahre gedeckt werden. Die Wärmeenergie wird mittels Erdwärmesonden gewonnen. Erdwärmesonden sind in Tiefenbohrungen eingebrachte Rohrbündel. Die Tiefe einer Bohrung variiert nach dem geologischen Aufbau des Untergrunds und ist abhängig von dem benötigten Wärmeentzugsleistung. Schon ab einer Tiefe von ungefähr 10 Metern bleibt die Temperatur über das Jahr praktisch unverändert. Im privaten Wohnungsbau in Deutschland sind Bohrungen ab 50 Metern üblich, jedoch selten tiefer als 100 Meter. Neben den hohen Kosten für das Bohrgerät und den Personalaufwand beim Bohren muss bei größeren Tiefen auch das Bergrecht beachtet und eine entsprechende Genehmigung eingeholt werden. Wenn größere Wärmeübergangsflächen notwendig sind, werden mehrere Bohrungen meist im Abstand von einigen Metern nebeneinander eingebracht. In anderen Ländern sind auch tiefere Erdwärmesonden gängig. So wird in der Schweiz regelmäßig bis circa 300 Metern Tiefe gebohrt. Für großtechnische Anlagen werden Erdwärmesonden in Tiefen von über 2500 Metern betrieben.
  • Geothermische Bohrungen werden derzeit überwiegend vor der Grundstücksbebauung ausgeführt. Eine nachträgliche Erdbohrung bei bereits bestehender Bebauung ist in der Regel nur dann effizient, wenn die freie Grundstücksfläche für mehrere Bohrungen ausreichend groß sowie die benötigte Wärmeentzugsleistung niedrig ist. Die gegenwärtig eingesetzten Systeme für Erdbohrungen sind Entwicklungen aus der Brunnenbohrtechnik sowie aus dem Bereich der Erdöl- und Erdgasförderung. Da insbesondere Bohrungen zu Erdöl- und Erdgasvorkommen nie in bebauten Wohngebieten ausgeführt werden, spielen bei den bisherigen Systemen die Größe des Bohrgeräts, die Lärmentwicklung während des Bohrbetriebs und die Beseitigung des Bohrschlamms keine Rolle. Eine Steigerung der Effizienz konventioneller Erdbohrungen ist gerade mit groß dimensionierten, schnell vortreibenden Bohrgeräten möglich. Damit einhergehend sind die Lärmentwicklung und die anfallenden Mengen von Spülwasser und Bohrschlamm besonders hoch. Für eine konventionelle Erdbohrung sind in der bestehenden Bebauung ein hoher Anteil der bebauten Grundstücksfläche im Verhältnis zur Gesamtgröße des Grundstücks, die Größe des Bohrgeräts, die Lärmentwicklung während der Durchführung der Bohrarbeiten und die Beseitigung des Bohrschlamms ungünstig. Für eine effiziente Nutzung der Geothermie auf vollständig bebauten Grundstücken steht derzeit kein Bohrgerät zur Verfügung.
  • Erdbohrungen für geothermale Nutzung werden überwiegend mit starren Vertikalbohrsystemen ausgeführt. Diese bestehen je nach geplanter Endtiefe aus einem mobilen oder fest installierten Bohrturm über Tage, der den Bohrantrieb aufnimmt und in den das Bohrgestänge eingehängt wird. Zur Krafterzeugung kommen Dieselmotoren oder dieselelektrische Antriebe zum Einsatz. Das Bohrgestänge besteht aus verschraubten Einzelstangen. Am Ende des Bohrstrangs befindet sich das Bohrwerkzeug, meistens ein Rollenmeißel mit mehreren rotierenden Kegelrollen. Durch die Drehung des gesamten Bohrstrangs werden die gezähnten Kegelrollen zur Rotation gebracht und so das zu durchbohrende Gestein zermahlen. Abhängig vom Durchmesser des Bohrlochs und der Vortriebsgeschwindigkeit sowie den geologischen Eigenschaften des Bodens sind große Mengen Wasser als Spülwasser zum Abtransport des Bohrschlamms sowie zur Kühlung des Bohrmeißels erforderlich. Über Tage wird das Spülwasser in Sedimentationsbecken vom Bohrschlamm gereinigt und wieder verwendet. Hierfür werden entsprechend der Tiefe der Bohrung unterschiedlich groß dimensionierte Pumpsysteme über Tage verwendet.
  • Gerade in bestehenden Wohngebieten sind zwei Eigenschaften der herkömmlichen Bohrverfahren nachteilig: Die hohen Lärmemissionen stören die Ruhe und damit häufig die nachbarschaftlichen Verhältnisse und mindern über die Bauzeit die Lebensqualität. Darüber hinaus können die großen und schweren Bohrgeräte nur mit viel Mühe auf kleingliedrigen Wohngrundstücken aufgestellt werden. Dabei ist eine Zerstörung von Gartenanlagen und eine nicht unerhebliche Staub- und Schmutzbelastung unvermeidlich, was die Lebensqualität auch auf den Nachbargrundstücken über die Dauer der Bohrungen hinaus beeinträchtigt.
  • Ein patentgemäßes Bohrverfahren und ein solches Bohrgerät sind bereits aus der WO 03/078790 A1 bekannt. Die Druckschrift zeigt eine Vorrichtung zum Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs mit der Verrohrung. Die Vorrichtung umfasst Rohrabschnitte zur Auskleidung des Bohrlochs, die von dem Bohrgerät gehalten werden, ein Bohrwerkzeug, dass an dem Bohrgerät befestigt ist und zunächst in oder oberhalb des Rohrabschnitts positioniert ist, um den Rohrabschnitt anschließend zu durchbrechen und dann das Bohrloch weiter zu bohren.
  • Ein Bohrgerät zum Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger Verrohrung des Bohrlochs ist auch aus der DE 34 33 097 A1 bekannt. Das Bohrgerät besitzt ein asymmetrisches Führungsorgan, welches nicht verdrehbar mit einem Bohrgestänge verbunden ist, sowie einen exzentrischen Bohrmeißel oder eine exzentrische Bohrkrone, welche in dem Führungsorgan begrenzt verdrehbar gelagert ist. Durch die besondere geometrische Ausbildung des Führungsorgans ist die exzentrische Einstellung des Bohrmeißels möglich. Nach einem ähnlichen Prinzip arbeiten auch die in der EP 0 002 160 A1 , US 3,174,563 und EP 0 391 873 B1 beschriebenen Bohrgeräte, bei denen eine gleichzeitige Verrohrung möglich ist, wobei die Verrohrung in Bohrrichtung nachgeschoben wird. Das in der DE 37 14 837 A1 beschriebene Bohrgerät weist auch einen exzentrischen Bohrmeißel auf, jedoch keine gleichzeitige Verrohrung des Bohrlochs.
  • Die Druckschriften US 3,416,616 , US 3,199,616 , US 3,753,470 und US 3,848,683 zeigen ein Bohrgerät zum Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger Verrohrung des Bohrlochs mit einem in eine exzentrische Position teilweise oder vollständig verstellbaren Bohrkopf.
  • Die DE 197 07 286 C1 zeigt eine abschnittsweise Verrohrung eines Bohrlochs zwischen zwei Schächten.
  • In der Druckschrift DE 390 1 921 A1 wird ein hydraulisch betriebenes Bohrgerät beschrieben, das ohne Bohrgestänge mindestens zwei Bohrlöcher gleichzeitig bohrt. Das Bohrgerät besteht aus einem Hydromotor mit Getriebe, verschwenkbaren Bohr- und Schrämeinrichtungen, einer Verpresseinrichtung zum Abdichten der Bohrlöcher gegeneinander und den Steuerungseinrichtungen, wobei das Bohrwerkzeug für das Einbringen der Nebenbohrlöcher aus dem Bohrloch ausschwenkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bohrverfahren zu schaffen, mittels dessen es möglich wird, auf dicht bebauten Grundstücken, insbesondere in Wohngebieten, Bohrungen auszuführen und dabei die Umwelt möglichst geringen Lärmemissionen, Verschmutzungen und Zerstörungen auszusetzen.
  • Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Bohrgerät zu schaffen, mittels dessen es möglich wird, auf dicht bebauten Grundstücken, insbesondere in Wohngebieten, Bohrungen auszuführen und dabei die Umwelt möglichst geringen Lärmemissionen, Verschmutzungen und Zerstörungen auszusetzen.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Bohrverfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen 2 bis 7 zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist also ein Bohrverfahren vorgesehen, bei dem im Bohrloch für den Vortrieb und den Antrieb des Bohrwerkzeugs elektrische und/oder hydraulische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird. Hierdurch wird es möglich, die Lärmemissionen zu minimieren und gleichzeitig auf oberirdisch zu positionierende platzintensive Bohrtürme oder mobile Bohrlafetten zu verzichten. Die Erfindung erlaubt darüber hinaus den Verzicht auf ein Bohrgestänge, wodurch der Energieverbrauch und die Material- und Transportkosten reduzierbar sind.
  • Hinsichtlich der Durchführung der Bohrung, insbesondere in bestehenden Wohngebieten, ist einer vollautomatischen Durchführung der Bohrung gegenüber einer hohen Bohrgeschwindigkeit der Vorzug zu geben, da im Gegensatz zu Neubauprojekten keine Fertigstellungstermine anderer Gewerke zu berücksichtigen sind. Das Bohrverfahren gestaltet sich als besonders vorteilhaft, indem das Bohrloch mit geringer Vortriebsgeschwindigkeit und hochgradig automatisiert hergestellt wird. Hierdurch wird es möglich, mit geringem Personal-, Wartungs- und Kontrollaufwand das Bohrloch herzustellen. Aufgrund der langsamen Vortriebsgeschwindigkeit fällt eine geringere Menge an Bohrschlamm an, der ohne großen Aufwand nur gelegentlich aus dem Wohngebiet abtransportiert werden muss.
  • Der Bohrschlamm kann wie bei herkömmlichen Anlagen über Tage aufbereitet werden. Demgegenüber ist es jedoch vorteilhaft, wenn eine Aufbereitung des Bohrschlamms mit einer Bohrschlammbehandlungsanlage in dem Bohrloch durchgeführt wird. Hierdurch wird es möglich, den Anfall von Verschmutzungen und den Platzbedarf für eine Sedimentation zu minimieren. Die Bohrschlammbehandlungsanlage wird im Zuge einer regelmäßigen Wartung des Bohrgeräts von einem Spezialisten entleert.
  • Günstig ist es, dass die Verrohrung als Widerlager für das Bohrgerät dient und/oder das Bohrgerät an einem Führungselement der Verrohrung geführt wird. Hierdurch wird es möglich, das Bohrgerät mit Ausnahme einer beispielsweise elektrischen Energieversorgung als einen weitestgehend autarken Apparat auszuführen, der sich selbstständig im ausgekleideten Bohrloch bewegen und positionieren kann. Die direkte Übertragung der Vorschubkraft auf die Verrohrung und somit auf das Erdreich erlaubt es, auf ein teures und in der Handhabung aufwändiges Bohrgestänge und somit auch auf einen Bohrturm zu verzichten. Gleichzeitig ist das Bohrwerkzeug bei geringem Platzbedarf des Bohrgeräts über und unter Tage exakt positionierbar. Der Energieverbrauch ist gegenüber herkömmlichen Systemen reduziert.
  • Zur Wartung des Bohrgeräts bewegt sich das Bohrgerät zur Öffnung des Bohrlochs. Zur Sicherung des Bohrlochs ist es günstig, dass die Verrohrung abschnittsweise aus einzelnen Rohrabschnitten aufgebaut wird, wobei ein Rohrabschnitt aus zumindest zwei Auskleidungselementen zusammengesetzt wird. Hierdurch wird es möglich, neu erzeugte Bohrabschnitte unverzüglich mit einer Verrohrung auszukleiden und zu sichern. Dabei ist es möglich, dass die Auskleidungselemente unmittelbar nach und/oder während des Bohrvorgangs mittels einer Verlegeeinrichtung des Bohrgeräts automatisch im Bohrloch positioniert werden. Ebenso können die Auskleidungselemente von dem Wartungspersonal mittels einer manuellen Ansteuerung im Bohrloch positioniert werden.
  • Zur Herstellung eines Bohrlochs wird zunächst die Bohrstelle eingerichtet. Dazu wird ein Startrohr lotrecht ausgerichtet und im Boden verankert. Anschließend wird eine Notfallbergeeinrichtung über dem Bohrloch installiert und das Bohrgerät mit dieser verbunden. Das Bohrgerät wird nun bis zur Länge eines Rohrabschnitts in den Boden vorgetrieben. Das Bohren erfolgt dabei in mehreren Schritten. Zunächst wird das Bohrwerkzeug in mittiger Position in den Boden getrieben. Anschließend wird durch eine Überlagerung einer Drehbewegung eines Zylinderantriebs und einer Linearbewegung eines Querantriebs das Bohrwerkzeug entlang einer Bahn exzentrisch seitwärts bewegt. In Abhängigkeit des gewählten Durchmessers des Bohrwerkzeugs können so Bohrlöcher erzeugt werden, die einen größeren Durchmesser aufweisen als die im Bohrloch befindlichen Teile des Bohrgeräts. Das Bohrloch kann dabei mit einer beliebigen Querschnittsform hergestellt werden. Da das Bohrwerkzeug in der Regel kürzer ist als ein Rohrabschnitt, werden mehrere solcher Bohrvorgänge durchgeführt, bis das Bohrloch die gewünschte Querschnittsform aufweist und bis es um die Länge eines Rohrabschnitts vorgetrieben wurde. Danach wird das Bohrloch mit einem weiteren Rohrabschnitt ausgekleidet und gesichert. Von der Verlegeeinrichtung wird dazu zunächst ein Auskleidungselement an der Wand des Bohrlochs positioniert. Das Auskleidungselement wird von der Haltemechanik der Verlegeeinrichtung in einem gespannten Zustand gehalten. Das Verbindungselement des Auskleidungselements wird mit der bestehenden Verrohrung verbunden. Anschließend wird das andere Auskleidungselement ebenso in dem Bohrloch positioniert. Nacheinander werden dann die Auskleidungselemente von der Haltemechanik freigegeben. Die Auskleidungselemente entspannen sich teilweise und werden an die Wand des Bohrlochs gepresst. Dabei Verbinden sich die Auskleidungselemente mittels ihrer Fügeelemente zu einem formstabilen Rohrabschnitt. Das Bohrgerät bewegt sich selbstständig aus dem Bohrloch heraus, damit die Bohrschlammbehandlungsanlage von den Sedimentationsresten entleert und gereinigt und die Verlegeeinrichtung mit neuen Auskleidungselementen bestückt werden kann. Nun kann das Bohrgerät wieder in das Bohrloch einfahren und einen neuen Bohrzyklus beginnen.
  • Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Bohrgerät gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen 9 bis 26 zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist also ein Bohrgerät vorgesehen, bei dem das Bohrwerkzeug mittels eines Querantriebs auf einer Geraden senkrecht zur Vortriebsachse frei positionierbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass das Bohrgerät einen Bohrlochquerschnitt erzeugen kann, der größer ist als der Außendurchmesser des Bohrgeräts. Dies ermöglicht es einerseits, die bestehende Auskleidung des Bohrlochs im Vortriebsbereich zu ergänzen, ohne die gesamte Auskleidung im Bohrloch zu bewegen, und andererseits das Bohrgerät in der Verrohrung des Bohrlochs zu bewegen.
  • Um eine Bewegung des Bohrgeräts im Bohrloch zu ermöglichen, ist es günstig, dass die Verrohrung ein Führungselement, welches parallel zur Vortriebsachse orientiert ist, aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass das Bohrgerät im Bohrloch parallel zur Vortriebsachse exakt positioniert werden kann, wobei die Bewegung des Bohrgeräts entlang dem Führungselement auf genau diesen einen Freiheitsgrad eingeschränkt ist.
  • Die Ausgestaltung der Verrohrung mit einem Führungselement ist günstig, da das Führungselement zur Aufnahme von Kräften parallel zur Vortriebsachse und von Torsionsmomenten um die Vortriebsachse ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, die in dem Bohrgerät erzeugte Vortriebskraft auf die Bohrlochwand zu übertragen und das Bohrgerät im Bohrloch an einer beliebigen Position auch entgegen einer auf das Bohrgerät parallel zur Vortriebsachse einwirkenden Kraft zu halten. Dabei liegt die Bohrvortriebseinrichtung an dem Führungselement der Verrohrung an, wobei die Verrohrung als Widerlager für die Bohrvortriebseinrichtung ausgebildet und in dem Bohrloch kraftschlüssig positionierbar ist. Durch die Einschränkung der Bewegung des Bohrgeräts im Bohrloch auf einen Freiheitsgrad ist das Bohrgerät gegenüber dem Bohrloch nicht verdrehbar, da das Führungselement beispielsweise als eine Zahnstange, Sprossenleiter und/oder Noppenfläche ausgestaltet ist.
  • Günstig ist es, dass das Bohrgerät einen zylindrischen Mantel aufweist, in dem ein Bohrzylinder, eine Verlegeeinrichtung und/oder eine Bohrgutbehandlungsanlage angeordnet sind. Mittels der Anordnung der Verlegeeinrichtung, des Bohrzylinders mit dem Bohrwerkzeug und der Bohrschlammbehandlungsanlage in einem Gehäuse ist es möglich, die unterschiedlichen Funktionseinheiten aufeinander abgestimmt automatisch in dem Bohrloch zu betreiben, wobei der Eingriff des Wartungspersonals die regelmäßige Reinigung der Bohrschlammbehandlungsanlage und die Ergänzung von Auskleidungselementen in der Verlegeeinrichtung umfasst. Das Auskleidungselement besteht aus einem elastisch verformbaren Material. Hierdurch ist es möglich, dass das Auskleidungselement in einem gespannten Zustand von der Haltemechanik der Verlegeeinrichtung in einem gespannten Zustand gehalten wird. Die drei Funktionseinheiten sind auch losgelöst voneinander als eigenständige Geräte in dem Bohrloch betreibbar, wobei in dem Fall das Wartungspersonal den Austausch der Geräte manuell vornehmen muss. Dies kann jedoch bei schwierigen geologischen Situationen, zu Beginn der Bohrarbeiten und/oder zum Ende des Gesamtvortriebs, vorteilhaft sein. Der Mantel ist aus einem festen Material, vornehmlich aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, gefertigt. Der Mantel weist vortriebsseitig ein Abschlusselement auf, welches aus einem flexiblen und wasserundurchlässigen Material, vorzugsweise Kunststoff oder Gummi hergestellt ist. Das Abschusselement hat Durchlässe für die Bohrwerkzeugaufnahme sowie für das Spülwasser und/oder den Bohrschlamm. Die Auskleidung des Bohrlochs zeitnah nach dem Bohren vermindert das Risiko einer Verschüttung, was gerade bei einer inhomogenen und/oder instabilen Geologie vorteilhaft ist.
  • In dem Bohrzylinder sind die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung und der Querantrieb des Bohrwerkzeugs angeordnet. Während der Mantel gegenüber der Verrohrung rotatorisch unbeweglich ist, besteht eine besonders günstige Ausführungsform des Bohrgeräts darin, dass der Bohrzylinder mittels eines Zylinderantriebs gegenüber dem Mantel rotatorisch um die Vortriebsachse bewegbar ist. So können der Querantrieb, die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung und die Bohrwerkzeugaufnahme mit dem Bohrwerkzeug in dem Bohrzylinder gegenüber der Verrohrung auf einer Kreisbahn bewegt werden. Hierdurch ist es möglich, dass das Bohrwerkzeug in Verbindung mit der Bewegung aus dem Querantrieb beliebig auf dem Querschnitt des Bohrlochs positioniert werden kann. Somit ist es möglich, dass das um die eigene Achse rotierende Bohrwerkzeug unabhängig von einem Vortrieb des Bohrgeräts beliebige Bewegungsbahnen im Bohrquerschnitt beschreiben kann. Dabei sind die Bohrvortriebseinrichtung, der Querantrieb, der Zylinderantrieb und die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung unabhängig voneinander steuerbar, sodass das mit dem Bohrwerkzeug erzeugte Bohrloch nahezu jede beliebige Querschnittsform annehmen kann, beispielsweise kreisrund, elliptisch, polygonal und/oder in Mischformen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass von dem Bohrloch mittels eines von der Kreisform abweichenden, an die Kontur der Verrohrung angepassten Querschnitts des Bohrlochs Torsionsmomente der Verrohrung aufnehmbar und an den Boden übertragbar sind. Darüber hinaus ist es möglich, übergroße Bohrlochquerschnitte zu erzeugen.
  • Für das abschnittsweise Auskleiden des Bohrlochs ist es besonders vorteilhaft, dass die Verrohrung aus mehreren Rohrabschnitten zusammengesetzt ist, wobei ein Rohrabschnitt aus zumindest zwei, insbesondere als Halbschalen ausgeführten Auskleidungselementen zusammengesetzt ist. Hierdurch ist es möglich, jeden weiteren neuen Rohrabschnitt durch die bestehende Verrohrung an die Einbaustelle zu führen. An der Einbaustelle werden die Auskleidungselemente nacheinander an der Bohrlochwand positioniert. Die Auskleidungselemente bestehen aus einem eine Federspannung aufweisenden Material. Dies ermöglicht es einerseits, durch eine elastische Verformung der Auskleidungselemente zumindest zwei Auskleidungselemente gleichzeitig nebeneinander durch das verrohrte Bohrloch zu führen. Andererseits halten die Auskleidungselemente durch die gegen die Bohrlochwand wirkende Federspannung selbstständig kraftschlüssig. Die Auskleidungselemente bestehen aus einem robusten, elastischen Material, insbesondere aus Kunststoffen und/oder Metallen. Es ist günstig, dass die Verrohrung aus Rohrabschnitten mit unterschiedlichen Materialien variabel zusammensetzbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass die Verrohrung flexibel an die geologische Struktur angepasst werden kann. In Bereichen mit hohem geologischen und/oder hydraulischen Druck sind beispielsweise Auskleidungselemente aus Edelstahl einsetzbar, in Bereichen geringerer Anforderungen an das Material sind vergleichsweise preiswerte Auskleidungselemente, beispielsweise aus Polymeren, einsetzbar. Auch der Wärmedurchgang der unterschiedlichen Materialien kann bei einer Kombination zweckdienlich berücksichtigt werden.
  • Zur Verbindung der Auskleidungselemente mit der vorhandenen Verrohrung weisen die Auskleidungselemente Verbindungselemente auf. Des Weiteren weisen die Auskleidungselemente Fügeelemente auf. Mittels der Fügeelemente sind die Auskleidungselemente exakt zu einem Rohrabschnitt verbindbar.
  • Um die Auskleidungselemente in dem Bohrloch zu positionieren, ist es günstig, dass das Bohrgerät eine Verlegeeinrichtung zur abschnittsweisen Auskleidung des Bohrlochs mit einer Verrohrung aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass das Bohrgerät zumindest zwei Auskleidungselemente mit sich führt und diese, nach Erzeugung eines in der Länge ausreichend dimensionierten weiteren Bohrlochvortriebs, an der Einbaustelle positioniert werden, sodass das Bohrloch zügig gesichert werden kann, ohne dass zwischenzeitlich manuell eingegriffen werden muss und/oder viel Zeit verstreicht. Eine andere Ausgestaltung des Bohrgeräts sieht vor, dass die Verlegeeinrichtung ein unabhängiges Gerät mit eigener Vortriebseinrichtung ist, welche an den Führungselementen der Verrohrung anlegbar ist. Die Verlegeeinrichtung zum Ausbringen der Verrohrung verfügt über eine Haltemechanik zur Aufnahme eines Auskleidungselements der Verrohrung und über zumindest einen Sensor, mittels dem das Ausbringen der Auskleidungselemente überwachbar, kontrollierbar und/oder steuerbar ist.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Verlegeeinrichtung eine Haltemechanik zur Aufnahme mehrerer Auskleidungselemente aufweist. Mittels der Haltemechanik ist es möglich, die Auskleidungselemente in einem elastisch gespannten und verformten Zustand zu halten und an der Einbauposition zur und/oder nach der Positionierung zur elastischen Teilentspannung freizusetzen. Für die exakte Positionierung der Auskleidungselemente ist es günstig, dass die Verlegeeinrichtung einen Sensor aufweist. Durch einen Sensor, beispielsweise einen optischen Sensor wie eine Videokamera, ist es möglich, die Positionierung und die Freisetzung der Auskleidungselemente automatisiert zu regeln und zu steuern und/oder außerhalb des Bohrlochs zu überwachen.
  • Zur Kühlung des Bohrwerkzeugs und zum Abtransport des Bohrkleins mit dem Spülwasser ist es praktikabel, dass das Bohrgerät eine Bohrschlammbehandlungsanlage aufweist, die zumindest eine Pumpe und/oder eine Sedimentationsanlage umfasst. Üblicherweise ist die Bohrschlammbehandlungsanlage zur Aufbereitung des Spülwassers außerhalb des Bohrlochs angeordnet. Vorteilhaft ist es, dass die Bohrschlammbehandlungsanlage in dem Mantel des Bohrgeräts angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, dass die Pumpen zur Umwälzung des Spülwassers nur eine geringe Leistung benötigen und somit kleiner dimensioniert werden können. Auch ist die Lärmemission der Pumpen geringer. Aufgrund des geringen Bohrschlammstroms ist es möglich, ebenso die Sedimentationsanlage im Mantel des Bohrgeräts anzuordnen. Die Sedimentationsanlage ist derart dimensioniert, dass sie nur bei der regelmäßigen Wartung des Bohrgeräts geleert und gesäubert werden muss. Durch den Einsatz der Bohrschlammbehandlungsanlage im Bohrloch ist der Platzbedarf über Tage gering. Gleichzeitig wird gegenüber bekannter Bohrtechniken weniger Spülwasser benötigt. Außerdem ist es möglich, die Pumpen zur Umwälzung des Spülwassers deutlich kleiner zu dimensionieren und somit den Energieverbrauch zu optimieren und die Lärmemission zu reduzieren.
  • Das Bohrgerät ist mittels einer Steuereinrichtung automatisch und/oder manuell bedienbar. Durch den hohen Automatisionsgrad des Bohrgeräts ist es möglich, den Personalbedarf zu reduzieren. Diese Steuereinrichtung wird außerhalb des Bohrlochs aufgestellt und umfasst unter anderem eine Frischwasserversorgung, eine elektrische Spannungsversorgung und/oder ein Kommunikationsmittel zur Fernwartung und Zustandssignalisierung. Mittels Kabel- und Schlauchverbindungen ist die Steuereinrichtung mit anderen Teilen des Bohrgeräts verbunden. Die Steuereinrichtung übernimmt im Regelfall die programmgesteuerte Bohrung und bestimmt den Vortrieb des Bohrgeräts. Die Rotation des Bohrzylinders, die Linearbewegung der Bohrwerkzeugaufnahme durch den Querantrieb und die Drehzahl der Bohrwerkzeugantriebseinrichtung sowie die Leistung der Pumpe sind mittels des Steuergeräts aufeinander abstimmbar. Das Halten, Nachführen und Einholen der Kabel- und Schlauchverbindungen ist mittels einer über dem Bohrloch aufgestellten Rollspindelvorrichtung durchführbar. Das Bohrgerät ist mit einer Notfallbergeeinrichtung ausgestattet, mittels derer ein Bergen der im Bohrloch befindlichen Teile des Bohrgeräts möglich ist. Die Notfallbergeeinrichtung besteht aus einer über dem Bohrloch positionierbaren Kurbel, die mittels eines Zugseils mit den Teilen des Bohrgeräts im Bohrloch verbunden ist. Die Kurbel ist manuell bedienbar. Bei einer Aktivierung der Notfallbergeeinrichtung ist die Bohrvortriebseinrichtung deaktivierbar. Hierdurch ist es möglich, dass das Bohrgerät sich nicht mehr selbst im Bohrloch trägt, sondern von der Notfallbergeeinrichtung gehalten wird und mittels dieser geborgen werden kann. Somit geht in einem Havariefall die kostspielige Bohrtechnik nicht verloren.
  • Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
  • 1 eine geschnittene Darstellung eines Bohrlochs mit einem Bohrgerät;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Bohrlochs;
  • 3 einen Schnitt durch das Bohrgerät und den Bohrzylinder;
  • 4 eine Ansicht des Auskleidungselements.
  • 1 zeigt ein Bohrgerät 1 beim Bohren eines Bohrlochs 2 unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs 2 mit einer Verrohrung 3, wobei sich zumindest ein Teil des Bohrgeräts 1 in dem Bohrloch 2 befindet. Die Auskleidung des Bohrlochs 2 mit der Verrohrung 3 erfolgt abschnittsweise. Dabei treibt das Bohrgerät 1 zunächst das Bohrloch 2 weiter vor, um dann den neu entstandenen Bohrlochabschnitt mit einem in 2 dargestellten Rohrabschnitt 16 auszukleiden. Die miteinander verbundenen Rohrabschnitte 16 bilden die Verrohrung 3. Das Bohrgerät 1 hat ein, von einer Bohrwerkzeugantriebseinrichtung 8 angetriebenes Bohrwerkzeug 4, dass mittels einer Bohrwerkzeugaufnahme 5 an dem Bohrgerät 1 festlegbar ist. Der im Bohrloch 2 eingesetzte Teil des Bohrgeräts 1 besteht aus einem zylindrischen Mantel 12, der vornehmlich aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, gefertigt ist. In diesem Mantel 12 sind alle wesentlichen Komponenten zur Erzeugung der für den Bohrvorgang benötigten mechanischen Bewegungen enthalten. Weiterhin umfasst der Mantel 12 eine Verlegeeinrichtung 15 zum Ausbringen der Verrohrung 3 und eine Bohrschlammbehandlungsanlage 22 zur Aufbereitung des Spülwassers. Der Mantel 12 weist vortriebsseitig ein Abschlusselement 9 auf, welches aus einem flexiblen und wasserundurchlässigen Material, vorzugsweise Kunststoff oder Gummi, besteht. Das Abschusselement 9 weist Durchlässe für die Bohrwerkzeugaufnahme 5 sowie für das Spülwasser auf.
  • Die für den Bohrvorgang benötigte mechanische Energie betrifft die Bohrwerkzeugantrieb 8, eine Bohrvortriebseinrichtung 6, einen Querantrieb 10 der Bohrwerkzeugaufnahme 5 und einen Zylinderantrieb 14. Die Teile des Bohrgerätes 1 im Bohrloch 2 sind mittels der Bohrvortriebseinrichtung 6 parallel zur Vortriebsachse 7 im Bohrloch 2 bewegbar und präzise positionierbar. Dabei liegt die Bohrvortriebseinrichtung 6 an einem in 4 dargestellten Führungselement 11 der Verrohrung 3 an. Mittels des Bohrwerkzeugantriebs 8 ist die Bohrwerkzeugaufnahme 5 und das Bohrwerkzeug 4 rotatorisch um die Achse des Bohrwerkzeugs 1 beweglich, wobei die Achse des Bohrwerkzeugs 4 grundsätzlich, wie in der hier dargestellten Ausführungsform, parallel zur Vortriebsachse 7 orientiert ist. Der Querantrieb 10 ermöglicht eine Positionierbarkeit der Bohrwerkzeugaufnahme 5 entlang einer Geraden, die senkrecht zu der Vortriebsachse 7 orientiert ist. Hierdurch ist es möglich, das Bohrwerkzeug 4 über den äußeren Durchmesser des Mantels 12 hinaus zu bewegen und so ein Bohrloch 2 zu erzeugen, das der äußeren Kontur der Verrohrung 3 entspricht. Die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung 8 und der Querantrieb 10 sind in einem Bohrzylinder 13 angeordnet. Dieser Bohrzylinder 13 ist mittels des Zylinderantriebs 14 rotatorisch gegenüber dem Mantel 12 bewegbar und positionierbar. Durch das Zusammenspiel der mechanischen Bewegungseinrichtungen ist es möglich, das Bohrwerkzeug 4 beliebig auf dem Querschnitt des Bohrlochs 2 zu positionieren und/oder entlang beliebiger Bahnen zu bewegen. Dies ermöglicht es, nahezu jeden gewünschten Querschnitt herzustellen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass ein von der Kreisform abweichender, an die Kontur der Verrohrung 3 angepasster Querschnitt des Bohrlochs 2 Torsionsmomente der Verrohrung 3 aufnehmen und an den Boden übertragen kann.
  • Die Verlegeeinrichtung 15 zum Ausbringen der Verrohrung 3 verfügt über eine Haltemechanik 19 zur Aufnahme eines Auskleidungselements 17, 18 der Verrohrung 3 und über zumindest einen Sensor 27, mittels dem das Ausbringen der Auskleidungselemente 17, 18 überwachbar, kontrollierbar und/oder steuerbar ist. Die Bohrschlammbehandlungsanlage 22 zur Aufbereitung des Spülwassers umfasst eine Sedimentationsanlage 21 und zumindest eine Pumpe 20 zur Förderung des Bohrschlamms und/oder des Spülwassers. Mittels einer Notfallbergeeinrichtung 24 können die Teile des Bohrgeräts 1 im Bohrloch 2 im Havariefall aus dem Bohrloch 2 geborgen werden. Die Notfallbergeeinrichtung 24 besteht aus einer über dem Bohrloch 2 positionierbaren Kurbel, die mittels eines Zugseils mit den Teilen des Bohrgeräts 1 im Bohrloch 2 verbunden ist. Die Kurbel ist manuell bedienbar. Bei einer Aktivierung der Notfallbergeeinrichtung 24 wird die Bohrvortriebseinrichtung 6 deaktiviert, sodass diese das Bohrgerät 1 nicht mehr im Bohrloch 2 trägt.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bohrlochs, das mit dem in 1 beschriebenen Bohrgerät 1 herstellbar ist. Das Bohrloch 2 erstreckt sich entlang der Bohrvortriebsachse 7 und ist mit der Verrohrung 3 ausgekleidet. Die Verrohrung 3 besteht aus einzelnen, nacheinander in Bohrvortiebsrichtung angeordneten Rohrabschnitten 16, wobei jeder Rohrabschnitt 16 aus zwei Auskleidungselementen 17, 18 besteht. Das gezeigte Bohrloch 2 beginnt in einem Kellerraum 30 eines Wohnhauses.
  • Zur Herstellung eines solchen Bohrlochs 2 wird zunächst die Bohrstelle eingerichtet. Dazu wird ein den Boden des Kellerraums 30 durchbrechendes Startrohr 31 lotrecht ausgerichtet und im Boden verankert. Anschließend wird die Notfallbergeeinrichtung 24 über dem Bohrloch 2 installiert und das Bohrgerät 1 mit dieser verbunden. Das Bohrgerät 1 wird nun bis zur Länge eines Rohrabschnitts 16 in den Boden vorgetrieben. Das Bohren erfolgt dabei in mehreren einzelnen Schritten. Zunächst wird das Bohrwerkzeug 4 in mittiger Position in den Boden getrieben. Anschließend wird durch eine Überlagerung der Drehbewegung des Zylinderantriebs 14 und der Linearbewegung des Querantriebs 10 das Bohrwerkzeug 4 entlang einer gebeugten Bahn exzentrisch seitwärts bewegt. In Abhängigkeit des gewählten Durchmessers des Bohrwerkzeugs 4 können so Bohrlöcher 2 erzeugt werden, die einen größeren Durchmesser aufweisen als das Bohrgerät 1 und eine beliebige Querschnittsform haben. Da das Bohrwerkzeug 4 in der Regel kürzer ist als ein Rohrabschnitt 16, sind mehrere solcher Bohrvorgänge notwendig, bis das Bohrloch 2 die gewünschte Querschnittsform aufweist und bis es um die Länge eines Rohrabschnitts 16 vorgetrieben wurde. Danach wird das Bohrloch 2 mit einem weiteren Rohrabschnitt 16 ausgekleidet und gesichert. Von der Verlegeeinrichtung 15 wird dazu zunächst ein Auskleidungselement 17 an der Wand des Bohrlochs 2 positioniert. Das Auskleidungselement 17 besteht aus einem elastisch verformbaren Material und wird von der Haltemechanik 19 der Verlegeeinrichtung 15 in einem gespannten Zustand gehalten. Das Verbindungselement 25 des Auskleidungselements 17 wird mit der bestehenden Verrohrung 3 verbunden. Anschließend wird das andere Auskleidungselement 18 ebenso in dem Bohrloch 2 positioniert. Nacheinander werden dann die Auskleidungselemente 17, 18 von der Haltemechanik 19 freigegeben. Die Auskleidungselemente 17, 18 entspannen sich teilweise und schmiegen sich eng an die Wand des Bohrlochs 2. Dabei Verbinden sich die Auskleidungselemente 17, 18 mittels ihrer Fügeelemente 26 zu einem Rohrabschnitt 16. Das Bohrgerät 1 bewegt sich selbstständig aus dem Bohrloch 2 heraus, damit die Bohrschlammbehandlungsanlage 22 von den Sedimentationsresten entleert und gereinigt und die Verlegeeinrichtung 15 mit neuen Auskleidungselementen 17, 18 bestückt werden kann. Nun kann das Bohrgerät 1 wieder in das Bohrloch 2 einfahren und einen neuen Bohrzyklus beginnen. Das Bohrgerät 1 ist über Kabel- und Schlauchverbindungen 32 mit einer in dem Kellerraum 30 aufgestellten Steuereinrichtung 23 verbunden. Die Steuereinrichtung 23 übernimmt im Regelfall die programmgesteuerte Bohrung und stimmt den Vortrieb des Bohrgeräts 1, die Rotation des Bohrzylinders 13, die Linearbewegung der Bohrwerkzeugaufnahme 5 durch den Querantrieb 10 und die Drehzahl der Bohrwerkzeugantriebseinrichtung 8 sowie die Leistung der Pumpe 20 aufeinander ab. Zur schonenden Führung der Kabel- und Schlauchverbindungen 32 ist über dem Bohrloch 2 eine Rollspindelvorrichtung 29 positioniert.
  • 3 zeigt einen Schnitt durch das Bohrgerät 1 und den Bohrzylinder 13. Der Bohrzylinder 13 ist mittels des Zylinderantriebs 14 gegenüber dem Mantel 12 des Bohrgeräts 1 einstellbar verdrehbar. Der Zylinderantrieb 14 verfügt über Zahnradwalzen, die an der inneren gezahnten Oberfläche des Mantels 12 anliegen und mit einem Elektromotor verbunden sind. In einer Aussparung 33 des Bohrzylinders 13 ist der Querantrieb 10 angeordnet. Der Querantrieb 10 besteht aus zwei Zahnradwalzen, die aneinander und an der gezahnten Oberfläche der Aussparung des Bohrzylinders 13 anliegen. Eine dieser Zahnradwalzen des Querantriebs 10 ist mit einem Elektromotor verbunden, die andere Zahnradwalze nimmt die Bohrwelle 34, die die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung 8 mit der Bohrwerkzeugaufnahme 5 verbindet, auf. Der Bohrzylinder 13 weist weiterhin Bohrungen 35 für die Durchleitung der Spülflüssigkeit und des Bohrschlamms auf.
  • 4 zeigt eine Ansicht des Auskleidungselements 17. Das Auskleidungselement 17 ist als Halbschale ausgebildet, wobei die Innenseite mit Ausnahme des Führungselements 11 die geometrische Form eines Halbkreises hat. Das Führungselement 11 ist als Zahnstange ausgebildet, wobei die Oberfläche der Innenseite gegenüber den Zähnen der Zahnstange erhaben ist. An den Kopfenden des Auskleidungselements 17 befinden sich einzelne Verbindungselemente 25. Die Längskanten des Auskleidungselements 17 weisen Fügeelemente 26 auf. Das Auskleidungselement 18 ist zu dem Auskleidungselement 17 passend aufgebaut, sodass sich die beiden Auskleidungselemente 17, 18 leicht ineinander fügen und sich dauerhaft verbinden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (26)

  1. Bohrverfahren zur Herstellung eines Bohrlochs (2), insbesondere in Erde und Gestein, unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs (2) mit einer Verrohrung (3), wobei ein Bohrgerät (1) mit einem Bohrwerkzeug (4) ein Bohrloch (2) herstellt und ein neuer Rohrabschnitt (16) durch die bestehende Verrohrung (3) zu einem nicht ausgekleideten Abschnitt des Bohrlochs (2) transportiert wird und an dem nicht ausgekleideten Abschnitt des Bohrlochs (2) an der Wand des Bohrlochs (2) und der bestehenden Verrohrung (3) positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Bohrloch (2) für den Vortrieb und den Antrieb des Bohrwerkzeugs (4) elektrische und/oder hydraulische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird.
  2. Bohrverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrloch (2) mit geringer Vortriebsgeschwindigkeit und hochgradig automatisiert hergestellt wird.
  3. Bohrverfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufbereitung des Bohrschlamms mit einer Bohrschlammbehandlungsanlage (22) in dem Bohrloch (2) durchgeführt wird.
  4. Bohrverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (3) als Widerlager für das Bohrgerät (1) dient und/oder das Bohrgerät (1) an einem Führungselement (11) der Verrohrung (3) geführt wird.
  5. Bohrverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (3) abschnittsweise aus einzelnen Rohrabschnitten (16) aufgebaut wird, wobei ein Rohrabschnitt (16) aus zumindest zwei Auskleidungselementen (17, 18) zusammengesetzt wird.
  6. Bohrverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidungselemente (17, 18) unmittelbar nach und/oder während des Bohrvorgangs mittels einer Verlegeeinrichtung (15) des Bohrgeräts (1) automatisch im Bohrloch (2) positioniert werden.
  7. Bohrverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische und/oder hydraulische Energie mittels einer Verbindungsleitung in das Bohrloch (2) geführt wird und/oder von einer galvanische Zelle zur Verfügung gestellt wird.
  8. Bohrgerät (1) mit einer Verrohrung (3) für ein Bohrloch (2) zum Bohren, insbesondere in Erde und Gestein, unter gleichzeitiger abschnittsweiser Auskleidung des Bohrlochs (2) mit einer Verrohrung (3), wobei das Bohrgerät (1) aus einem Bohrwerkzeug (4), einer Bohrwerkzeugaufnahme (5), einer Bohrvortriebseinrichtung (6), mittels der das Bohrgerät (1) parallel zu einer Vortriebsachse (7) beweglich ist, und einer Bohrwerkzeugantriebseinrichtung (8), mittels der das Bohrwerkzeug (4) rotatorisch bewegbar ist, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrwerkzeug (4) mittels eines Querantriebs (10) senkrecht zur Vortriebsachse (7) positionierbar ist.
  9. Bohrgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (3) ein Führungselement (11), welches parallel zur Vortriebsachse (7) orientiert ist, aufweist.
  10. Bohrgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (11) zur Aufnahme von Kräften parallel zur Vortriebsachse (7) und von Torsionsmomenten um die Vortriebsachse (7) ausgebildet ist.
  11. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrvortriebseinrichtung (6) an dem Führungselement (11) der Verrohrung (3) anliegt.
  12. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgerät (1) einen zylindrischen Mantel (12) aufweist, in dem ein Bohrzylinder (13), eine Verlegeeinrichtung (15) und/oder eine Bohrschlammbehandlungsanlage (22) angeordnet sind.
  13. Bohrgerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bohrzylinder (13) die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung (8) und der Querantrieb (10) des Bohrwerkzeugs (4) angeordnet sind.
  14. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrzylinder (13) mittels eines Zylinderantriebs (14) gegenüber dem Mantel (12) rotatorisch um die Vortriebsachse (7) bewegbar ist.
  15. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (3) aus mehreren Rohrabschnitten (16) zusammengesetzt ist, wobei ein Rohrabschnitt (16) aus zumindest zwei, insbesondere als Halbschalen ausgeführten Auskleidungselementen (17, 18) zusammengesetzt ist.
  16. Bohrgerät (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidungselemente (17, 18) aus einem eine Federspannung aufweisenden Material bestehen.
  17. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidungselemente (17, 18) zur Verbindung mit der vorhandenen Verrohrung (3) Verbindungselemente (25) aufweisen.
  18. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidungselemente (17, 18) zum Verbinden zu einem Rohrabschnitt (16) Fügeelemente (26) aufweisen.
  19. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgerät (1) eine Verlegeeinrichtung (15) zur abschnittsweisen Auskleidung des Bohrlochs (2) mit einer Verrohrung (3) aufweist.
  20. Bohrgerät (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlegeeinrichtung (15) eine Haltemechanik (19) zur Aufnahme mehrerer Auskleidungselemente (17, 18) aufweist.
  21. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlegeeinrichtung (15) einen Sensor (27) aufweist.
  22. Bohrgerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrschlammbehandlungsanlage (22) zumindest eine Pumpe (20) und/oder eine Sedimentationsanlage (21) umfasst.
  23. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgerät (1) mittels einer Steuereinrichtung (23) automatisch und/oder manuell bedienbar ist.
  24. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgerät (1) zum Halten, Nachführen und Einholen der Kabel- und Schlauchverbindungen eine zwischen der Steuereinrichtung (23) und den im Bohrloch (2) befindlichen Teilen des Bohrgeräts (1) über dem Bohrloch (2) aufstellbare Rollspindelvorrichtung (29) aufweist.
  25. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgerät (1) eine Notfallbergeeinrichtung (24) zum Bergen der im Bohrloch (2) befindlichen Teile des Bohrgeräts (1) hat.
  26. Bohrgerät (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrvortriebseinrichtung (6), der Querantrieb (10), die Bohrwerkzeugantriebseinrichtung (8) und/oder der Zylinderantrieb (14) zur Erzeugung einer Bewegung und/oder Kraft elektrisch antreibbar sind.
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