DE102012013119A1 - Method for enlarging hole in building-ground, involves rotating outer fitting opposite to rotating direction of inner fitting, where front drilling pipe is shortened and rear drilling pipe is extended according to drilling advancement - Google Patents
Method for enlarging hole in building-ground, involves rotating outer fitting opposite to rotating direction of inner fitting, where front drilling pipe is shortened and rear drilling pipe is extended according to drilling advancement Download PDFInfo
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
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- E21B10/00—Drill bits
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- E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dabei einsetzbare Vorrichtung zur Vergrößerung einer Bohrung.The present invention relates to a method and a usable device for enlarging a bore.
Stand der TechnikState of the art
In der Praxis werden Bohrlöcher häufig nicht in einem Arbeitsschritt auf ihren geplanten Enddurchmesser erstellt, sondern es wird zunächst eine Vorbohrung (Pilotbohrung/Bohrung) durchgeführt, die dann anschließend in einem oder mehreren Schritten auf einen größeren Durchmesser erweitert wird (Aufweitbohrung).In practice, boreholes are often not created in one step to their planned final diameter, but it is first a pilot hole (pilot bore / bore) performed, which is then subsequently expanded in one or more steps to a larger diameter (expansion bore).
Hierfür gibt es unterschiedliche Gründe. So kann mit einer Pilotbohrung zum Beispiel der entlang einer Bohrlinie anstehende Baugrund zunächst auf seine Eignung für eine spätere, große Aufweitbohrung überprüft werden. Oder die vom Bohrgestänge übertragbaren Kräfte und Drehmomente lassen es nicht zu, in einem Arbeitsschritt auf den Enddurchmesser zu erweitern.There are different reasons for this. For example, with a pilot hole, the ground lying next to a drilling line can first be checked for its suitability for a later, large expansion hole. Or the forces and torques that can be transmitted by the drill pipe do not allow it to be expanded to the final diameter in one work step.
Für diejenigen Anwendungsfälle, wo eine Aufweitbohrung in Schritten erstellt werden muss, wird dies nach dem Stand der Technik so durchgeführt, dass ein Aufweitbohrkopf (Räumer) mit dem in der Pilotbohrung befindlichen Bohrgestänge verbunden und dann drehend und spülend durch die Aufweitbohrung gezogen wird. Hierbei weitet der Räumer die Pilotbohrung auf einen größeren Durchmesser auf. Hinter dem Aufweitbohrkopf wird dann Bohrgestänge nachgesetzt, um im Bedarfsfall (z. B. bei Verschleiß) den Aufweitbohrkopf wieder aus dem bereits erstellten Teil der Aufweitbohrung zurückziehen zu können.For those applications where a counterbore has to be made in increments, this is done in the prior art by connecting a reaming bit (reamer) to the drill pipe in the pilot hole and then rotating and purging it through the reaming hole. Here, the reamer expands the pilot hole to a larger diameter. Then, drill pipe is set behind the expansion drill head in order to be able to retract the expansion drill head from the already created part of the expansion bore if necessary (eg in case of wear).
Problematisch wird die beschriebene Vorgehensweise dann, wenn der Boden sehr hart ist (Fels) und/oder der vorgesehene Durchmesser der Aufweitbohrung relativ groß ist. In diesem Fall muss heute zu Tage in der Regel in mehreren Schritten der gewünschte Durchmesser erstellt werden, da die auch mit handelsüblichem Bohrgestänge übertragbaren Kräfte und Drehmomente nicht ausreichend für einen einstufigen Aufweitgang sind.The described procedure becomes problematic when the ground is very hard (rock) and / or the intended diameter of the expansion bore is relatively large. In this case, the desired diameter must be produced today usually in several steps, since the transferable even with standard drill pipe forces and torques are not sufficient for a single-stage widening.
Falls mehrere Aufweitschritte erforderlich sind, wird im jeweils nachfolgenden Aufweitschritt die gerade abgeschlossene Aufweitbohrung zur Pilotbohrung des nachfolgenden Aufweitschritts (usw. bis der Enddurchmesser erreicht ist). Mehrere Aufweitschritte führen zu entsprechend langen Durchführungszeiten.If several expansion steps are required, the expansion hole that has just been completed will be added to the pilot hole of the subsequent expansion step in the subsequent expansion step (and so on until the final diameter is reached). Several expansion steps lead to correspondingly long implementation times.
In dieser gesamten Schrift werden die Begriffe Vorbohrung, Pilotbohrung und Bohrung als gleichwertige Begriffe zur Beschreibung der „vorhandenen” Bohrung genutzt, während der Begriff Aufweitbohrung zur Beschreibung der erweiterten Vorbohrung/ Pilotbohrung/Bohrung verwendet wird.Throughout this document, the terms pilot, pilot and bore are used as equivalent terms to describe the "existing" bore, while the term expansion bore is used to describe extended pilot / pilot bore / bore.
Technische AufgabeTechnical task
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine dabei einsetzbare Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe es möglich wird, eine Bohrung in weniger Aufweitschritten als bisher auf einen geplanten Durchmesser zu erweitern.The present invention has for its object to provide a method and an apparatus thereby usable, with the help of which it is possible to expand a hole in less widening steps than before to a planned diameter.
Lösung der technischen AufgabeSolution of the technical task
Die technische Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren entsprechend den merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine dabei einsetzbare Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved by a method according to the features of claim 1 and an apparatus thereby usable according to the features of claim 3. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Abgrenzung gegenüber bestehenden Verfahren und VorrichtungenDifferentiation from existing methods and devices
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die dabei einsetzbare Vorrichtung grenzt sich gegenüber dem Stand der Technik dadurch ab, dass der Aufweitbohrkopf im Wesentlichen in zwei voneinander unabhängig drehbare, über einen Drehwirbel zugfest miteinander verbundene Schneidringe aufgeteilt ist, wobei der innere Schneidring vom vorderen Bohrgestänge (bzw. einem zwischen inneren Schneidring und vorderem Bohrgestänge angebrachten Bohrmotor) angetrieben wird und der äußere Schneidring vom hinteren Bohrgestänge (bzw. einem zwischen äußerem Schneidring und hinterem Bohrgestänge angebrachten Bohrmotor) angetrieben wird.The method according to the invention as well as the device which can be used is distinguished from the state of the art in that the expansion drill head is essentially divided into two independently rotatable cutting rings which are connected to each other by a swivel, the inner cutting ring being separated from the front drill pipe (or a and the outer cutting ring is driven by the rear drill string (or drill motor mounted between the outer cutting ring and the rear drill string).
Jeder der beiden Schneidringe stellt praktisch einen eigenen Aufweitschritt dar, so dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei bisherige Arbeitsschritt zu einem neuen (einzelnen) Arbeitsschritt komprimiert werden.Each of the two cutting rings practically constitutes a separate widening step, so that two previous working steps are compressed to a new (individual) working step by the device according to the invention.
Die (bis auf seltene Sonderfälle) übliche Drehrichtung von Bohrgestänge ist eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn. Nur bei dieser Drehrichtung lassen sich hohe Drehmomente übertragen, ohne dass die Gefahr einer unbeabsichtigten Entschraubung zweier Bohrstangen besteht.The usual (except for rare special cases) direction of rotation of drill pipe is a clockwise rotation. Only in this direction of rotation, high torques can be transmitted without the risk of unintentional unscrewing two drill rods.
Durch die Aufteilung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung in zwei voneinander unabhängige Schneidringe kann die übliche Drehrichtung sowohl des vorderen als auch des hinteren Bohrgestänges beibehalten werden, was im Ergebnis zu gegenläufig drehenden Schneidringen an der Bohrvorrichtung führt.By dividing the drilling device according to the invention into two independent cutting rings, the usual direction of rotation of both the front and the rear drill string can be maintained, resulting in the result to counter-rotating cutting rings on the drilling device.
Diese Merkmale werden von keinem der bekannten Verfahren bzw. keiner der bekannten Vorrichtungen erfüllt. These features are not met by any of the known methods or any of the known devices.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch die oben beschriebene Anordnung können praktisch zwei Aufweitschritte gleichzeitig durchgeführt werden, da die für den Bohrprozess erforderlichen Drehmomente und Kräfte aufgeteilt und somit wieder jeweils von handelsüblichem Bohrgestänge übertragen werden können. Eine Bohrung lässt sich dadurch in einem Arbeitsschritt auf einen wesentlich größeren Durchmesser aufweiten als mit den bekannten Vorrichtungen.As a result of the arrangement described above, virtually two expansion steps can be carried out simultaneously, since the torques and forces required for the drilling process can be divided and thus in each case transferred again from commercially available drill rods. A bore can be widened in one step to a much larger diameter than with the known devices.
Zeichnungendrawings
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von Zeichnungen dargestellt und erläutert, wobei die dort gezeigten Merkmale beispielhaften Charakter aufweisen.The device according to the invention is illustrated and explained with reference to drawings, wherein the features shown there have exemplary character.
Die Zeichnungen zeigen:The drawings show:
In
Gleichzeitig werden die für den Bohrprozess erforderlichen Zugkräfte vom vorderen Bohrgestänge
Zur Zentrierung und zur Reibungsminderung ist der innere Schneidring
In einem bevorzugten Ausführungsfall befindet sich im inneren Schneidring
Der äußere Schneidring
Sowohl an der Vorderseite des äußeren Schneidrings
Sowohl das vordere Bohrgestänge
Generell wird das von den Bohrwerkzeugen
In
Bei den Bohrmotoren handelt es sich in der Regel um die in der Bohrindustrie üblichen Schrauben-Motoren nach dem Moineau-Prinzip, die das erforderliche Antriebsdrehmoment aus der durch den Motor hindurch strömenden Bohrflüssigkeit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bohrvorrichtungdrilling
- 22
- Innerer SchneidringInner cutting ring
- 33
- Äußerer SchneidringOuter cutting ring
- 44
- Vorderes BohrgestängeFront drill pipe
- 55
- Hinteres BohrgestängeRear drill pipe
- 66
- Drehwirbelswivel
- 77
- Lagercamp
- 88th
- Bohrflüssigkeitdrilling fluid
- 99
- Düsenjet
- 1010
- Bohrwerkzeugedrilling tools
- 1111
- Auftriebskörperbuoyancy
- 1212
- Bohrungdrilling
- 1313
- Aufweitbohrungreaming
- 1414
- Bohrmotordrill motor
- 1515
- Kanalchannel
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210013119 DE102012013119A1 (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Method for enlarging hole in building-ground, involves rotating outer fitting opposite to rotating direction of inner fitting, where front drilling pipe is shortened and rear drilling pipe is extended according to drilling advancement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210013119 DE102012013119A1 (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Method for enlarging hole in building-ground, involves rotating outer fitting opposite to rotating direction of inner fitting, where front drilling pipe is shortened and rear drilling pipe is extended according to drilling advancement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012013119A1 true DE102012013119A1 (en) | 2014-01-02 |
Family
ID=49753886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210013119 Withdrawn DE102012013119A1 (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Method for enlarging hole in building-ground, involves rotating outer fitting opposite to rotating direction of inner fitting, where front drilling pipe is shortened and rear drilling pipe is extended according to drilling advancement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012013119A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019021042A1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | Constructeam Zrt. | Hole enlargement procedure and apparatus for the implementation thereof |
-
2012
- 2012-06-27 DE DE201210013119 patent/DE102012013119A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019021042A1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | Constructeam Zrt. | Hole enlargement procedure and apparatus for the implementation thereof |
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Effective date: 20150101 |