DE102015110582A1

DE102015110582A1 - Method and device for forming a subterranean pipeline

Info

Publication number: DE102015110582A1
Application number: DE102015110582.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-01-05
Also published as: EP3112580A1; EP3112580B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer unterirdischen Rohrleitung. Erfindungsgemäß wird von einem Hohlraum (9,10) im Boden aus eine Bohrung (8) mit horizontaler Richtungskomponente unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs (2), das einen hohlen Bohrerschaft (4) umfasst, in den Boden (7) eingebracht, wobei der Bohrerschaft (4) nach Einbringung des Bohrwerkzeugs (2) im Boden (7) verbleibt und die Rohrleitung (41) durch den Bohrerschaft (4) gebildet wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for forming an underground pipeline. According to the invention, from a cavity (9, 10) in the bottom, a bore (8) with a horizontal directional component is introduced into the base (7) using a drilling tool (2) comprising a hollow drill shank (4), wherein the drill shank ( 4) after introduction of the drilling tool (2) in the bottom (7) remains and the pipe (41) through the drill shank (4) is formed. The invention further relates to a device for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer unterirdischen Rohrleitung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for forming an underground pipeline and an apparatus for carrying out the method.

Ein solches Verfahren ist aus dem Tiefbau bekannt. Zur Verbindung von vertikalen Schächten wird mit einem Bagger eine Grube ausgehoben, in der die Rohrleitung verlegt wird. Danach wird die Grube mit dem zuvor entnommenen Erdreich verschlossen. Dieses Verfahren wird z.B. angewandt, wenn eine beschädigte Rohrleitung einer Kanalisation ausgetauscht werden muss. Als nachteilig bei diesem Verfahren erweist sich der große Aufwand, der zum Aushub der Grube betrieben werden muss. Darüber hinaus kann der Aushub problematisch sein, wenn dazu beispielsweise eine Straße gesperrt werden muss. Such a method is known from civil engineering. For the connection of vertical shafts a pit is dug with a digger, in which the pipeline is laid. Thereafter, the pit is closed with the previously removed soil. This method is e.g. applied when a damaged pipeline in a sewer system has to be replaced. A disadvantage of this method proves the great effort that must be operated to excavate the pit. In addition, excavation can be problematic if, for example, a road has to be closed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Vergleich zum Stand der Technik einfacheres Verfahren zur Bildung der unterirdischen Rohrleitung zu schaffen. The present invention has for its object to provide a simpler compared to the prior art method for forming the underground pipeline.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass von einem Hohlraum im Boden aus eine Bohrung mit horizontaler Richtungskomponente unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs, das einen hohlen Bohrerschaft umfasst, in den Boden eingebracht wird, der Bohrerschaft nach Einbringung des Bohrwerkzeugs im Boden verbleibt und die Rohrleitung durch den Bohrerschaft gebildet wird. According to the invention the object is achieved in that from a cavity in the bottom of a hole with horizontal direction component using a drilling tool, which includes a hollow drill shank is introduced into the soil, the drill shank after insertion of the drilling tool remains in the ground and the pipeline through the Drill shank is formed.

Die Bildung der Rohrleitung durch den hohlen Bohrerschaft aus dem Hohlraum heraus eröffnet die Möglichkeit, die Bohrung und Verlegung der Rohrleitung in einem einzigen Verfahrensschritt durchzuführen. Da sich die Bohrung und Verlegung gänzlich unterirdisch durchführen lässt, muss kein Material von der Erdoberfläche abgetragen werden und es müssen dafür keine Vorkehrungen getroffen werden. Die Bohrung kann als Sacklochbohrung oder als Verbindungsbohrung zwischen zwei Hohlräumen, vorzugsweise zwei Schächten, ausgebildet werden. The formation of the tubing through the hollow drill shank out of the cavity provides the opportunity to drill and install the tubing in a single process step. Since the drilling and laying can be carried out completely underground, no material must be removed from the earth's surface and it must be made no precautions. The bore can be formed as a blind hole or as a connecting hole between two cavities, preferably two shafts.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Bohrerschaft aus mindestens zwei rohrförmigen, an ihren Enden miteinander verbindbaren Segmenten gebildet. Zum Aufbau des Bohrerschafts werden sukzessive zusätzliche Segmente an ein von einer Bohrkrone abgewandtes Ende des Bohrerschafts angebracht, um den Bohrerschaft zu verlängern. Auf diese Weise lassen sich Rohrleitungen bilden, deren Längen ein Vielfaches des Durchmessers des Hohlraums betragen können. Vorteilhaft können die Arbeiten auch aus engen Schächten heraus durchgeführt werden. In a particularly preferred embodiment of the invention, the drill shaft is formed from at least two tubular segments which can be connected to one another at their ends. To construct the drill shank, additional segments are successively attached to an end of the drill shank facing away from a drill bit in order to extend the drill shank. In this way, pipelines can be formed whose lengths can be a multiple of the diameter of the cavity. Advantageously, the work can be carried out even from narrow shafts out.

Zweckmäßigerweise sind die Segmente zu Ihrer Verbindung an Ihren Enden mit Gewinden versehen, wobei die Segmente vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass die Außenflächen jeweilig benachbarter Segmente bündig miteinander abschließen. Vorzugsweise sind die Gewinde in einer derartigen Richtung vorgesehen, dass die Segmente durch das beim Bohren aufgebrachte Drehmoment miteinander verschraubt werden. Zum Zusammensetzen des Bohrerschafts müssen die Segmente dann zwar ineinander geschraubt werden, nicht notwendig aber ist, sie fest miteinander verschrauben oder sie in der verschraubten Position gesondert zu fixieren. The segments are expediently provided with threads for their connection at their ends, wherein the segments are preferably designed such that the outer surfaces of respective adjacent segments are flush with one another. Preferably, the threads are provided in such a direction that the segments are bolted together by the torque applied during drilling. To assemble the drill shank, the segments must then be screwed together, but not necessary, they screw together firmly or to fix them separately in the screwed position.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird aus dem Boden herausgetrenntes Bodenmaterial, welches sich beim Bohren in dem Bohrerschaft anordnet, mittels einer Spülflüssigkeit aus dem Bohrerschaft ausgespült. In one embodiment of the invention, soil material separated from the soil, which is arranged in the drill shank during drilling, is flushed out of the drill shank by means of a flushing liquid.

Zweckmäßigerweise wird die Spülflüssigkeit entlang der Außenseite des Bohrerschafts bewegt. Zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts und dem Erdreich bildet sich durch die entlang der Außenseite des Bohrerschafts strömende Spülflüssigkeit ein Schmierfilm, der beim Bohren zwischen der Bohrerschaftaußenfläche und dem Boden auftretende Reibkräfte reduziert, sodass zum Einbringen der Bohrung in den Boden, der insbesondere durch Erdboden, Gestein, Beton und/oder Kombinationen davon gebildet sein kann, lediglich ein vergleichsweise geringes Drehmoment notwendig ist. Außerdem erweist sich als vorteilhaft, dass durch die Spülflüssigkeit Bodenmaterial im Bereich der Bohrkrone aufgelockert wird und das Bohren dadurch erleichtert wird. Ferner wird durch die Ausbildung des Schmierfilms vermieden, dass sich der Bohrerschaft in der Bohrung festsetzt. Conveniently, the flushing liquid is moved along the outside of the drill shaft. Between the outer surface of the drill stem and the soil forms by the flowing along the outside of the drill shaft flushing fluid a lubricating film, which reduces drilling forces between the drill shank outer surface and the ground occurring frictional forces, so for introducing the hole in the soil, in particular by soil, rock , Concrete and / or combinations thereof may be formed, only a comparatively small torque is necessary. In addition, it proves to be advantageous that soil material in the region of the drill bit is loosened up by the rinsing liquid and drilling is thereby facilitated. Furthermore, it is avoided by the formation of the lubricating film that sets the drill shank in the bore.

Vorzugsweise wird die Spülflüssigkeit entlang der Außenseite des Bohrerschafts bis zu einer Bohrkrone, die an einem Ende des Bohrerschafts angeordnet ist, und durch die Bohrkrone hindurch in das Innere des Bohrerschafts bewegt. Bodenmaterial, das sich beim Bohren im Innern des Bohrerschafts ansammelt und durch einen Bohrkern und/oder durch beim Bohren zerkleinertes Material gebildet ist, wird entgegen der Bohrrichtung aus dem Bohrerschaft bewegt und an dem Ende des Bohrerschafts, der in dem genannten Hohlraum angeordnet ist, aus dem Bohrerschaft entnommen. Preferably, the irrigation fluid is moved along the outside of the drill shank to a drill bit disposed at one end of the drill shank and through the drill bit into the interior of the drill shank. Soil material that accumulates in the interior of the drill shaft during drilling and is formed by a drill core and / or by material comminuted during drilling is moved out of the drill shaft counter to the drilling direction and out at the end of the drill shaft which is arranged in said cavity taken from the drill shank.

Zwar wäre es auch möglich, die Spülflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung, d.h. zunächst innerhalb des Bohrerschaftes durch die Bohrkrone hindurchzuführen und dann auf der Außenseite des Bohrerschafts zu bewegen. Dies hat sich gegenüber der vorgenannten Variante allerdings als nachteilig erwiesen, da dann größere Mengen des zerkleinerten Materials entlang der Außenseite des Bohrerschafts zu bewegen sind und den Bohrvorgang stören können. Although it would also be possible to pass the rinsing liquid in the opposite direction, ie first within the drill shank through the drill bit and then to move on the outside of the drill shank. However, this has proved to be disadvantageous compared to the aforementioned variant, since then larger amounts of the crushed material along the outside of the drill shank to move and interfere with the drilling process.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innendurchmesser der Bohrkrone kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrerschafts, um zwischen der Außenfläche des Bohrkerns und der Innenfläche des Bohrerschafts in Axialrichtung des Bohrerschafts gesehen einen Spalt zu bilden. Dadurch wird ein Raum gebildet, durch den die Spülflüssigkeit ablaufen kann, und darüber hinaus vermieden, dass sich der Bohrkern in dem Bohrerschaft festsetzt. Zweckmäßigerweise weist der Spalt eine Breite ≤ 10 mm, bevorzugt ≤ 5 mm, auf. Abhängig vom Bodenmaterial kann auch eine Breite ≤ 3 mm ausreichend sein. In one embodiment of the invention, it is provided that the inner diameter of the drill bit is smaller than the inner diameter of the drill shaft to form a gap between the outer surface of the drill core and the inner surface of the drill shaft in the axial direction of the drill shank. Thereby, a space is formed through which the rinsing liquid can drain, and moreover prevents the drill core from settling in the drill shaft. Conveniently, the gap has a width ≤ 10 mm, preferably ≤ 5 mm. Depending on the soil material, a width ≤ 3 mm may be sufficient.

Ergänzend oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Außendurchmesser der Bohrkrone größer ist als der Außendurchmesser des Bohrerschafts, um zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts und der Innenwand der Bohrung in Axialrichtung des Bohrerschafts gesehen einen Spalt zu bilden, der den Bohrerschaft vorzugsweise vollständig umgibt. Der Spalt dient zum einen zur Zuführung der Spülflüssigkeit, zum anderen bildet sich in ihm der genannte Schmierfilm aus. Auch dieser Spalt weist zweckmäßigerweise eine Breite ≤ 10 mm, vorzugsweise ≤ 5 mm, auf. Auch hier kann je nach Bodenmaterial eine Breite ≤ 3 mm ausreichend sein. Additionally or alternatively, it can be provided that the outer diameter of the drill bit is larger than the outer diameter of the drill shaft to form between the outer surface of the drill shaft and the inner wall of the bore in the axial direction of the drill shank, a gap which preferably completely surrounds the drill shank. On the one hand, the gap serves to supply the rinsing liquid, on the other hand, the said lubricating film is formed in it. This gap also expediently has a width ≦ 10 mm, preferably ≦ 5 mm. Here, too, depending on the soil material, a width ≤ 3 mm may be sufficient.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als die Spülflüssigkeit eine, vorzugsweise aufquellende, insbesondere Bentonit aufweisende, Flüssigkeit, verwendet. Vorteilhaft kann die Spülflüssigkeit, wenn sie aufquillt, nach Abschluss der Bohrung den zwischen Bohrerschaft und Innenwand der Bohrung gebildeten Raum und/oder im Boden vorhandene Hohlräume verschließen und dadurch die unterirdische Rohrleitung stabilisieren. In a further embodiment of the invention is as the rinsing liquid, a preferably swelling, in particular bentonite having, liquid used. Advantageously, the flushing liquid, when it swells, seal the space formed between the drill shank and the inner wall of the hole after completion of the bore and / or existing cavities in the soil and thereby stabilize the underground pipeline.

Zweckmäßigerweise wird in dem genannten Hohlraum, von dem aus die Bohrung vorgenommen wird, insbesondere an einer Innenwand des Hohlraums, eine Dichtungseinrichtung angeordnet, die einen in der Bohrung angeordneten Abschnitt Außenfläche des Bohrerschafts gegen den Hohlraum, insbesondere den zwischen der Bohrerschaftaußenfläche und einer Bohrungsinnenwand gebildeten Spalt, abdichtet. Die Dichtungseinrichtung weist vorzugsweise einen Befestigungsring zur Befestigung der Dichtungseinrichtung in dem Hohlraum, einen Dichtungsring, der zur Auflage auf der Außenfläche des Bohrerschafts vorgesehen ist und ggf. einen Klemmring auf, mittels dessen der Dichtungsring an dem Befestigungsring gehalten wird. Der Dichtungsring wird zweckmäßigerweise mit seiner Innenseite dichtend auf der Außenseite des Bohrerschafts aufgelegt, so dass der ringförmige Spalt von dem Dichtungsring vollständig überdeckt wird. Vorteilhaft lässt sich bei Bohrung und Verlegung unterhalb des Grundwasserspiegels durch die Dichtungseinrichtung vermeiden, dass Grundwasser durch den Spalt in den Hohlraum eindringt. Conveniently, in said cavity, from which the bore is made, in particular on an inner wall of the cavity, a sealing device is arranged, which arranged in the bore portion outer surface of the drill shank against the cavity, in particular the gap formed between the drill shank outer surface and a bore inner wall , seals. The sealing device preferably has a fastening ring for fastening the sealing device in the cavity, a sealing ring which is provided for resting on the outer surface of the drill shaft and optionally a clamping ring, by means of which the sealing ring is held on the fastening ring. The sealing ring is expediently placed with its inside sealing on the outside of the drill shank, so that the annular gap is completely covered by the sealing ring. Advantageously, it can be avoided when drilling and laying below the groundwater level through the sealing device that groundwater penetrates through the gap in the cavity.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Spüleinrichtung auf, mittels derer sich die Spülflüssigkeit in die Bohrung, insbesondere den zwischen der Bohrerschaftaußenfläche und der Innenwand der Bohrung gebildeten Spalt einbringen lässt. Eine solche Spüleinrichtung kann zur Regelung einer Spülmitteldurchflussmenge, einer Spülmittelströmungsgeschwindigkeit und/oder eines Drucks, mit dem das Spülmittel in die Bohrung eingebracht wird, eingerichtet sein. Ferner kann die Spüleinrichtung mit einer Messeinrichtung ausgestattet sein, die die Differenz zwischen der Menge an eingebrachter Spülflüssigkeit und der Menge an Spülflüssigkeit, die aus dem Bohrerschaft ausgespült wird, bestimmt. Durch eine solche Messung kann Information über eine Beschaffenheit des Bodens, insbesondere über die Porosität des Bodens oder ggf. vorhandene Hohlräume, gewonnen werden. In one embodiment of the invention, the device according to the invention has a flushing device, by means of which the flushing fluid can be introduced into the bore, in particular the gap formed between the drill shaft outer surface and the inner wall of the bore. Such a flushing device can be set up to control a flushing agent flow rate, a flushing agent flow speed and / or a pressure with which the flushing agent is introduced into the bore. Furthermore, the purging device can be equipped with a measuring device which determines the difference between the amount of rinsing fluid introduced and the amount of rinsing fluid which is flushed out of the drill shaft. By such a measurement, information about a condition of the soil, in particular about the porosity of the soil or possibly existing cavities, can be obtained.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zum Halten, Bewegen und Führen des Bohrwerkzeugs, die vorzugsweise zur Anordnung in dem Hohlraum vorgesehen ist. Eine Einrichtung zur Regelung der Bohrung kann, insbesondere um sie außerhalb des Hohlraums, z.B. auf der Erdoberfläche neben dem Hohlraum, anordnen zu können, räumlich von der Bewegung-, Haltungs- und Führungseinrichtung getrennt sein. In one embodiment of the invention, the device according to the invention comprises a device for holding, moving and guiding the drilling tool, which is preferably provided for arrangement in the cavity. A device for controlling the bore can, in particular around it outside the cavity, e.g. on the earth's surface next to the cavity to be able to be spatially separated from the movement, holding and guiding device.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Spritzeinrichtung versehen, mittels derer sich ein flüssiges, aushärtbares Stützmaterial, vorzugsweise Beton, in Bohrrichtung gesehen vor dem Bohrerschaft und der Bohrkrone in den Boden einbringen lässt. Die Spritzeinrichtung weist vorzugsweise eine Lanze auf, durch die hindurch das flüssige Stützmaterial in den Boden eingebracht werden kann und die derart in den Boden eingeschoben wird, dass ihr Ende, durch das hindurch das Stützmaterial austritt, in Bohrrichtung gesehen vor dem Bohrkopf angeordnet ist. In one embodiment of the invention, the device is provided with a spraying device, by means of which a liquid, hardenable support material, preferably concrete, seen in the direction of drilling before the drill shank and the drill bit can be introduced into the soil. The spraying device preferably has a lance, through which the liquid support material can be introduced into the soil and which is inserted into the soil in such a way that its end, through which the support material emerges, is arranged in the drilling direction in front of the drill head.

Mittels des Stützmaterials kann poröser oder instabiler Boden, in welchem die Rohrleitung gebildet werden soll, verfestigt werden. Dadurch kann zum einen sichergestellt werden, dass die Rohrleitung in einer gewünschten Richtung verlegt werden kann, zum anderen lässt sich die Rohrleitung durch das Stützmaterial besser im Boden abstützen. In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Stützmaterial gleichzeitig mit der Bohrung eingebracht, wobei zweckmäßigerweise Stützmaterial verwendet wird, dass derart schnell aushärtet, dass schon verhältnismäßig kurze Zeit, vorzugsweise höchstens 5 min, nach dem Spritzen in das verfestigte Stützmaterial gebohrt werden kann. Als das Stützmaterial eignet sich z.B. schnellhärtender Beton oder ein Duroplast, beispielsweise ein Gießharz. By means of the support material, porous or unstable soil in which the pipeline is to be formed can be solidified. This can on the one hand be ensured that the pipeline can be laid in a desired direction, on the other hand, the pipeline can be better supported by the support material in the ground. In one embodiment of the invention, the support material is introduced simultaneously with the bore, wherein expediently support material is used that cures so quickly that already relatively short time, preferably at most 5 minutes, after the injection into the solidified support material can be drilled. As the support material is, for example, fast-curing concrete or a thermoset, such as a casting resin.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele und der beiliegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen jeweils im Schnitt: In the following the invention with reference to two embodiments and the accompanying, referring to this embodiment drawings will be further explained. It shows in section:

1 eine in einem Untergrund angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtung, 1 a device according to the invention arranged in a subsurface,

2 ein Detail der Vorrichtung nach 1, 2 a detail of the device after 1 .

3 ein Detail der Vorrichtung nach 1 im Bereich einer Bohrkrone der Vorrichtung, 3 a detail of the device after 1 in the area of a drill bit of the device,

4 eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Rohrleitung, und 4 a pipeline produced by the method according to the invention, and

5 ein Detail einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung. 5 a detail of another device according to the invention.

1 zeigt zwei in einem Erdboden 7 angeordnete vertikale Schächte 9, 10, die mittels einer bestehenden, durch eine Ablagerung 19 verstopfte Rohrleitung 18 miteinander verbunden sind, welche beispielsweise zum Austausch von Flüssigkeiten zur Grundwasserregulierung zwischen den beiden Schächten 9, 10 vorgesehen ist. 1 shows two in a ground 7 arranged vertical shafts 9 . 10 by means of an existing, by a deposit 19 clogged pipeline 18 connected, for example, for the exchange of fluids for groundwater regulation between the two shafts 9 . 10 is provided.

Ausgehend vom Schacht 9 wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine sich in horizontaler Richtung (Pfeil 43) erstreckende, aus rohrförmigen Segmenten 20–22 des Bohrerschafts 4 gebildete unterirdische Rohrleitung 41, die zur Bildung einer neuen Verbindung des Schacht 9 mit dem Schacht 10 vorgesehen ist, in den Erdboden 7 eingebracht. Die fertiggestellte Rohrleitung 41 zeigt 4. Starting from the shaft 9 is by means of the method according to the invention in a horizontal direction (arrow 43 ) extending, of tubular segments 20 - 22 of the drill shank 4 formed underground pipeline 41 leading to the formation of a new connection of the shaft 9 with the shaft 10 is provided in the ground 7 brought in. The completed pipeline 41 shows 4 ,

Eine in 1 dargestellte Bohrvorrichtung 2 zur Herstellung der Rohrleitung 41 weist eine Antriebseinrichtung 6 und ein Bohrwerkzeug 3 auf, das eine Bohrkrone 5 und den aus den hohlzylindrischen Segmenten 20–22 gebildeten Bohrerschaft 4 umfasst. Die Antriebseinrichtung 6 ist dazu vorgesehen, das Bohrwerkzeug 2 in den Erdboden 7 hinein zu treiben und ein Drehmoment auf das Bohrwerkzeug 2 auszuüben. An in 1 illustrated drilling device 2 for the production of the pipeline 41 has a drive device 6 and a drilling tool 3 on, that's a drill bit 5 and from the hollow cylindrical segments 20 - 22 formed drill shank 4 includes. The drive device 6 is intended to the drilling tool 2 in the ground 7 to drive in and a torque on the drill 2 exercise.

Wie 2 zu entnehmen ist, sind sowohl der Außendurchmesser als auch der Innendurchmesser der Bohrkrone 5 größer als diejenigen des Bohrerschafts 4. Dadurch wird zum einen ein Spalt 25 zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts 4 und der Innenwand einer Bohrung 8 gebildet, in den die Spülflüssigkeit eingegeben wird. Zum anderen wird erreicht, dass ein sich in dem Bohrerschaft 4 ggf. bildender Bohrkern einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrerschafts 4 und dadurch vermieden, dass sich der Bohrkern in dem Bohrerschaft 4 festsetzt. As 2 it can be seen, are both the outer diameter and the inner diameter of the drill bit 5 larger than those of the drill shank 4 , This will on the one hand a gap 25 between the outer surface of the drill shank 4 and the inner wall of a bore 8th formed, in which the rinsing liquid is entered. On the other hand it is achieved that a in the drill shaft 4 optionally forming core has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the drill shank 4 and thereby avoiding the drill core in the drill shank 4 sets.

Die Bohrvorrichtung 2 umfasst ferner eine Einrichtung 11 zur Ausrichtung des Bohrerschafts 4 während des Bohrens und Mittel 13 zur Befestigung der Bohrvorrichtung 2 in dem Schacht 9, mittels derer die Bohrvorrichtung 2 an einer Innenwand 14 der Schachtwand in dem Schacht 9 festklemmt wird. Die Befestigungsmittel 13 liegen dazu an einander gegenüberliegenden Wandabschnitten der Innenwand 14 des Schachts 9 unter Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung an. The drilling device 2 also includes a device 11 for aligning the drill shank 4 while drilling and medium 13 for fixing the drilling device 2 in the shaft 9 , by means of which the drilling device 2 on an inner wall 14 the shaft wall in the shaft 9 is clamped. The fasteners 13 lie on opposite wall sections of the inner wall 14 of the shaft 9 forming a frictional connection.

Die Bohrvorrichtung 2 weist ferner eine Antriebseinheit 15 und eine Regelungseinrichtung 16 zum Regeln der Antriebseinheit 15 und einer nachfolgend erläuterten Spüleinrichtung 24 auf, die außerhalb des Schachts 9 angeordnet werden können. Die Antriebseinheit 15, die vorzugsweise ein Hydraulikaggregat umfasst, erzeugt eine Kraft, welche über eine Verbindungsleitung 17 an die Antriebseinrichtung 6 übertragen wird und dort in das Drehmoment zum Bohren und eine Vortriebskraft des Bohrwerkzeugs 2 umgewandelt wird. The drilling device 2 also has a drive unit 15 and a control device 16 for controlling the drive unit 15 and a flushing device explained below 24 on the outside of the shaft 9 can be arranged. The drive unit 15 , which preferably comprises a hydraulic unit, generates a force, which via a connecting line 17 to the drive device 6 is transmitted and there in the torque for drilling and a driving force of the drilling tool 2 is converted.

Außerdem ist die Bohrvorrichtung 2 mit einer Dichtungseinrichtung 40 versehen, durch die die Segmente 20–22 des Bohrerschafts 4 hindurch geführt werden und die an einer Schachtwand 14 des Schachts 9 angeordnet ist. Die Dichtungseinrichtung 40 umfasst einen an der Schachtwand zu befestigenden Metallring 45, einen Klemmring 46 sowie einen zwischen Klemmring 46 und Metallring 45 zu verklemmenden Dichtungsring 47, der zur Anlage auf einer Außenseite des Bohrerschafts 4 vorgesehen ist. In addition, the drilling device 2 with a sealing device 40 provided by the segments 20 - 22 of the drill shank 4 be guided through and on a shaft wall 14 of the shaft 9 is arranged. The sealing device 40 comprises a metal ring to be fastened to the shaft wall 45 , a clamping ring 46 and one between clamping ring 46 and metal ring 45 to be clamped sealing ring 47 that attach to an outside of the drill shank 4 is provided.

Durch die Dichtungseinrichtung 40 wird vermieden, dass aus dem die Bohrung umgebenden Bereich Grundwasser in den Schacht 9 eindringt. Auf diese Weise wird eine Verlegung der Rohrleitung unterhalb des Grundwasserspiegels ermöglicht. Through the sealing device 40 it is avoided that from the area surrounding the hole groundwater in the shaft 9 penetrates. In this way, a laying of the pipeline below the groundwater level is made possible.

Die rohrförmigen Segmente 20, 21 des Bohrerschafts 4 sind an ihren Enden mit Gewinden versehen, mittels derer sie sich miteinander verschrauben lassen. Die Segmente 20–22 sind bevorzugt aus einem Edelstahl gebildet, das eine ausreichend hohe Festigkeit zur Übertragung des Drehmoments zum Bohren und geeignete Korrosionseigenschaften aufweist. Es versteht sich, dass die Segmente 20–22 auch aus anderen Materialien wie z.B. Aluminium, Verbundwerkstoffen, Stahl und/oder Gusseisen gebildet sein könnten. The tubular segments 20 . 21 of the drill shank 4 are provided at their ends with threads, by means of which they screw together. The segments 20 - 22 are preferably formed from a stainless steel having a high enough strength to transmit the torque for drilling and suitable corrosion properties. It is understood that the segments 20 - 22 could also be formed from other materials such as aluminum, composites, steel and / or cast iron.

2 zeigt die genannte Spüleinrichtung 24, die zur Einbringung einer aufquellenden Spülflüssigkeit, z.B. Bentonit, in den ringförmigen Spalt 25 unter Druck vorgesehen ist (Pfeil 26). Eine Durchflussmenge und der Druck der eingebrachten Spülflüssigkeit wird mittels der Regelungseinrichtung 16 geregelt. Die Spülflüssigkeit strömt entlang der Außenseite des Bohrerschafts 4 bis zur Bohrkrone 5 (Pfeil 27) und bildet dabei einen Schmierfilm zwischen der Innenwand der Bohrung 8 und dem Bohrerschaft 4. Sie umströmt anschließend die Bohrkrone 5 und strömt durch diese hindurch in das Innere des Bohrerschafts 4 (Pfeil 28). Dabei wird der Erdboden 7 in einem Bereich um die Bohrkrone 5 aufgelockert und dadurch die Bohrung erleichtert. 2 shows the said flushing device 24 for the introduction of a swelling Rinsing fluid, such as bentonite, in the annular gap 25 is provided under pressure (arrow 26 ). A flow rate and the pressure of the introduced rinsing liquid is by means of the control device 16 regulated. The rinse liquid flows along the outside of the drill shaft 4 to the drill bit 5 (Arrow 27 ) and thereby forms a lubricating film between the inner wall of the bore 8th and the drill shank 4 , It then flows around the drill bit 5 and flows through them into the interior of the drill shaft 4 (Arrow 28 ). This is the soil 7 in an area around the drill bit 5 loosened and thereby facilitates the bore.

Durch eine im Inneren des Bohrerschafts 4 gebildete Spülflüssigkeitsströmung wird beim Bohren zerspantes Material von der Bohrkrone 5 weg hin zum Schacht 9 transportiert (Pfeil 29, 30) und einer Sammeleinrichtung 31 zugeführt, die sich vorzugsweise außerhalb des Schachts 9 befindet und für die eine eigene Pumpe vorgesehen sein kann. Falls z.B. in Beton oder Gestein gebohrt wird und der Bohrkern zu stabil ist, um unter der Wirkung der Spülflüssigkeit zu zerfallen, kann er mittels einer gesonderten Bohreinrichtung vom Schacht 9 aus aufgebohrt und damit aufgebrochen werden oder nach Fertigstellung der Bohrung aus der Rohrleitung 41 herausgedrückt werden. By one inside the drill shaft 4 Rinsing fluid flow formed during machining is chipped material from the drill bit 5 away to the shaft 9 transported (arrow 29 . 30 ) and a collecting device 31 fed, preferably outside the shaft 9 located and can be provided for the own pump. For example, if drilled in concrete or rock and the core is too stable to disintegrate under the action of the mud, it can be removed from the well by means of a separate drilling device 9 be drilled out and broken with it or after completion of the bore from the pipeline 41 be pushed out.

Im Folgenden wird der Ablauf des Verfahrens erläutert, bei dem eine horizontale, unterirdische Rohrleitung 41 in den Erdboden 7 eingebracht wird. In the following, the procedure of the method is explained, in which a horizontal, underground pipeline 41 in the ground 7 is introduced.

Zunächst wird in die Innenwand 14 des Schachts 9 eine Schachtwandbohrung vorgesehen, durch die hindurch sich der aus dem ersten Segment 20 gebildete Bohrerschaft 4 mit der an einem Ende des Segments 20 angeordnete Bohrkrone 5 führen lässt, und die Dichtungseinrichtung 40 an der Innenwand 14 befestigt. First, in the inner wall 14 of the shaft 9 a shaft wall bore provided through which the from the first segment 20 formed drill shaft 4 with the at one end of the segment 20 arranged drill bit 5 lead, and the sealing device 40 on the inner wall 14 attached.

Anschließend wird die Bohrvorrichtung 2 auf dem Boden des Schachts 9 positioniert und mittels der Befestigungsmittel 13 an Wandabschnitten des Schachts 9 an der Innenwand 14 fixiert. Danach wird in die Ausrichtungseinrichtung 11 das Segment 20 eingebracht, an welches an einem Ende die Bohrkrone 5 angebracht ist. Die der Bohrkrone 5 abgewandte Seite des Segments 20 wird mit der Antriebseinrichtung 6 derart verbunden, dass das den Bohrerschaft bildende Segment 20 das Drehmoment zum Bohren auf die Bohrkrone 5 übertragen kann. Danach werden die Bohrkrone 5 und das erste Segment 20 durch den Dichtungsring 46 der Dichtungseinrichtung 40 hindurch bewegt und mit der Bohrung begonnen. Subsequently, the drilling device 2 on the bottom of the shaft 9 positioned and by means of the fastening means 13 on wall sections of the shaft 9 on the inner wall 14 fixed. Thereafter, in the alignment device 11 the segment 20 introduced, to which at one end the drill bit 5 is appropriate. The drill bit 5 opposite side of the segment 20 is with the drive device 6 connected such that the drill shaft forming the segment 20 the torque for drilling on the drill bit 5 can transfer. After that, the drill bit 5 and the first segment 20 through the sealing ring 46 the sealing device 40 moved through and started drilling.

Während der Bohrung wird mittels der Spüleinrichtung 24 die Spülflüssigkeit in den ringförmigen Spalt 25 eingebracht (2). Ein Spüldruck, mit dem die Spülflüssigkeit in den Spalt 25 eingebracht wird, wird derart mittels der Regelungseinrichtung 16 eingestellt, dass er größer ist als der Druck des Grundwassers, um das Grundwasser von dem bearbeiteten Bereich wegzudrücken. Die Spülflüssigkeit strömt zur Ausbildung des Schmierfilms entlang der Außenfläche des Bohrerschafts 4 und durch die Bohrkrone 5 hindurch. Sie kann ferner in Hohlräume 32, die im Erdboden 7 vorhanden sind, fließen, um diese zu füllen (2, Pfeil 33). Nach Rückfluss durch das Segment 20 tritt die Spülflüssigkeit aus dem Inneren des Bohrerschafts 4 aus und wird zusammen mit dem beim Bohren aus dem Erdboden getrennten und zerkleinerten Material in die Sammeleinrichtung 31 transportiert. During the drilling is by means of the rinsing device 24 the rinsing liquid in the annular gap 25 brought in ( 2 ). A rinsing pressure, with which the rinsing liquid in the gap 25 is introduced, is so by means of the control device 16 set to be greater than the pressure of the groundwater to push the groundwater away from the worked area. The rinsing fluid flows to form the lubricating film along the outer surface of the drill shaft 4 and through the drill bit 5 therethrough. It can also be in cavities 32 in the ground 7 are present, flow to fill them ( 2 , Arrow 33 ). After reflux through the segment 20 The flushing fluid exits from inside the drill shaft 4 and, together with the material separated and shredded from the ground during drilling, are transferred to the collector 31 transported.

Sobald so weit gebohrt worden ist, dass sich in der Bohrvorrichtung 2 ein weiteres Segment 21 anordnen lässt, wird die Bohrung gestoppt und das Segment 21 in die Bohrvorrichtung 2 eingesetzt und mit einem Ende mit dem der Bohrkrone 5 abgewandten Ende des Segments 20 verbunden. Das andere Ende des Segments 21 wird in der Antriebseinrichtung 6 fixiert. Danach wird der Bohrvorgang fortgesetzt und der Bohrerschaft 6 nach Bedarf in gleicher Weise sukzessive immer weiter verlängert. Once drilled so far that is in the drilling device 2 another segment 21 can be arranged, the hole is stopped and the segment 21 into the drilling device 2 inserted and with one end to the drill bit 5 opposite end of the segment 20 connected. The other end of the segment 21 is in the drive device 6 fixed. Thereafter, the drilling is continued and the drill shaft 6 as needed in the same way successively extended more and more.

Wenn die Bohrkrone 5 den anderen Schacht 10 erreicht, wird sie von dem Segment 20 abgenommen und das Ende des Segments 20 in dem Schacht befestigt sowie abgedichtet. Die Dichtungseinrichtung 40 und die Bohrvorrichtung 2 werden aus dem Schacht 9 entfernt und das letzte eingesetzte Segment 22 im Schacht 9 befestigt und das Segment 22 gegen die Innenwand des Schachts 9 abgedichtet. Der Bohrerschaft 4 verbleibt im Erdboden 7 und bildet die unterirdische Rohrleitung 41, die nun funktionstüchtig ist. If the drill bit 5 the other shaft 10 achieved, it is from the segment 20 taken off and the end of the segment 20 secured in the shaft and sealed. The sealing device 40 and the drilling device 2 be out of the shaft 9 removed and the last segment used 22 in the shaft 9 attached and the segment 22 against the inner wall of the shaft 9 sealed. The drill shank 4 remains in the ground 7 and forms the underground pipeline 41 which is now functional.

Es wird nun auf die 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in 1 bis 4 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe a beigefügt ist. It will now be on the 5 Reference is made to the same or equivalent parts with the same reference number as in 1 to 4 and the relevant reference number is accompanied by point (a).

Eine weitere erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 2a, die sich insbesondere für die Bildung der unterirdischen Rohrleitung in weichen, instabilen und/oder porösen Böden eignet, unterscheidet sich von derjenigen nach den 1 bis 3 dadurch, dass durch das Innere eines Bohrerschafts 4a eine rohrförmige Lanze 35 geführt wird, die mit einem Endabschnitt 36 durch eine Bohrkrone 5a aus dem Bohrerschaft 4a vorsteht. Die Lanze 35 ist aus hier nicht gezeigten Segmenten gebildet, lässt sich sukzessive verlängern und im Bohrerschaft 4a hin und her bewegen, um sie bei Fortschreiten der Bohrung kontinuierlich vor der Bohrkrone 5a anordnen zu können. Another drilling device according to the invention 2a , which is particularly suitable for the formation of underground pipelines in soft, unstable and / or porous soils, differs from that according to 1 to 3 in that through the interior of a drill shaft 4a a tubular lance 35 is guided, which with an end section 36 through a drill bit 5a from the drill shank 4a protrudes. The lance 35 is formed from segments not shown here, can be successively extended and in the drill shank 4a move it back and forth to keep it in front of the drill bit as the hole progresses 5a to be able to order.

Durch eine Austrittsöffnung 37 der Lanze 35 wird im Bereich vor einer auszuführenden Bohrung ein aushärtbares Material, z.B. schnellhärtender Beton, in den Erdboden 7a eingespritzt, um den Bereich im Boden 7a zu stabilisieren. Sobald das Material ausgehärtet ist, wird die Bohrung wie oben anhand der 1–3 beschrieben durchgeführt. Der zuvor durch das Material stabilisierte Bereich wird nun zwar durchbohrt und das dabei zuvor eingebrachte Material wieder entfernt, der Raum, der die Bohrung umgibt, aber ist durch das Material stabilisiert. Through an outlet 37 the lance 35 In the area in front of a hole to be drilled, a hardenable material, eg fast-hardening concrete, penetrates into the ground 7a injected to the area in the ground 7a to stabilize. Once the material has cured, the hole is as above using the 1 - 3 described carried out. The previously stabilized by the material area is now indeed pierced and the previously introduced material removed again, the space surrounding the hole, but is stabilized by the material.

Je nach Bohrgeschwindigkeit und Anordnung der Lanze 35 im Verhältnis zur Bohrkrone 5a, insbesondere im Abstand zwischen der Spitze der Lanze 35 und der Bohrkrone 5a, erfolgt das Einspritzen des Materials in den Boden 7a und die darauffolgende Bohrung des Materials Schritt für Schritt oder kontinuierlich. Depending on the drilling speed and the arrangement of the lance 35 in relation to the drill bit 5a , in particular in the distance between the tip of the lance 35 and the drill bit 5a , the injection of the material takes place in the soil 7a and the subsequent drilling of the material step by step or continuously.

Claims

Method of forming an underground pipeline ( 41 ), characterized in that from a cavity ( 9 ) in the ground ( 7 ) from a bore ( 8th ) with horizontal directional component using a drilling tool ( 3 ), which has a hollow drill shaft ( 4 ), into the ground ( 7 ), the drill shank ( 4 ) after introduction of the drilling tool ( 3 ) remains in the ground, and the pipeline ( 41 ) through the drill shank ( 4 ) is formed.

Method according to claim 1, characterized in that from the ground ( 7 ) separated material ( 42 ) located in the drill shank ( 4 ), from the drill shank ( 4 ) is rinsed out.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a flushing liquid along the outside of the drill shank ( 4 ), and preferably up to a drill bit ( 5 ) and through the drill bit ( 5 ) into the interior of the drill shank ( 4 ), is moved.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the bore between the outer surface of the drill shank ( 4 ) and the inner circumferential surface of the bore ( 8th ) A gap ( 25 ) is formed, which preferably surrounds the outer surface completely.

Method according to claim 4, characterized in that in the cavity ( 9 ), in particular on an inner wall ( 14 ) of the cavity ( 9 ), a sealing device ( 40 ) for sealing the drill shank ( 4 ) against the inner wall ( 14 ) is introduced.

Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that as the rinsing liquid, a preferably swelling, in particular bentonite-containing liquid, is used.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drill shank ( 4 ) of at least two hollow cylindrical, at their ends ( 23 ) interconnectable segments ( 20 - 22 ) is formed.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bore ( 8th ) as a connecting bore ( 8th ) between two cavities, preferably two shafts ( 9 . 10 ), or is formed as a blind hole.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that by an injection device ( 35 ), preferably one in the direction of the connection bore ( 8a ) arranged lance ( 35 ), a hardening material ( 38 ), preferably concrete, into the ground ( 7 ) is introduced.

Device for the production of an underground pipeline ( 41 ), characterized in that the device is intended to be separated from a cavity ( 9 ) in the ground ( 7 ) from a bore ( 8th ) with horizontal directional component using a drilling tool ( 3 ), which has a hollow drill shaft ( 4 ), into the ground ( 7 ), whereby the drill shank ( 4 ) after introduction of the drilling tool ( 3 ) remains in the ground, and the pipeline ( 41 ) through the drill shank ( 4 ) is formed.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the drill shank ( 4 ) of at least two hollow cylindrical segments which can be connected to each other at their ends ( 20 - 22 ) is formed.

Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the outer diameter of a drill bit ( 5 ) of the drilling tool ( 3 ) is greater than the outer diameter of the drill shank ( 4 ) and / or the inner diameter of the drill bit ( 5 ) is smaller than the inner diameter of the drill shank ( 4 ).

Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that a device for holding ( 12 ), Move ( 6 ) and lead ( 11 ) of the drilling tool ( 3 ), preferably in the cavity ( 9 ) is arranged.

Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that a sealing device ( 40 ) for placement in the cavity ( 9 ), in particular on an inner wall ( 14 ) of the cavity ( 9 ), and the Sealing device ( 40 ) preferably comprises a fastening ring, a clamping ring and a sealing ring.

Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that a flushing device ( 24 ) for introducing the rinsing liquid into an annular gap ( 25 ) located between the outer surface of the drill shank ( 4 ) and an inner wall of the bore is formed, is provided.