DE102016003749A1 - Bohranlage zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen - Google Patents

Bohranlage zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen Download PDF

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/64Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe
    • E21B10/66Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe the cutting element movable through the drilling pipe and laterally shiftable

Abstract

Bohranlage (1) zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen aus einer vor Ort verankerbaren Lafette (2), einem darauf in Bohrungsrichtung mittels wenigstens eines Vorschubmotors (14) verschiebbar angeordneten Schlitten (3) mit einem ersten Kraftdrehkopf (4) zum Drehen eines rohrförmigen Außengestänges (5), einem in Bohrungsrichtung verschiebbar angeordneten zweiten Kraftdrehkopf (9) zum Drehen eines koaxial durch das Außengestänge (5) geführten, einen Imlochhammer (13) mit einem größeren Außendurchmesser als der des Außengestänges (5) tragenden rohrförmigen Innengestänge (10), wobei dem Imlochhammer (13) Druckluft durch das rohrförmige Innengestänge (10) zugeführt wird und Bohrfluid, insbesondere Bentonit, durch das Außengestänge (5) in Richtung des Imlochhammers (13) zugeführt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Bohranlage der eingangs erwähnten Art auf ein Zweifachgestänge zurückzugreifen und die damit verbundenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, sowie die Kraft des wenigstens einen Vorschubmotors gleichmäßig über das Außengestänge und das Innengestänge auf den Imlochhammer zu übertragen und die Richtungsgenauigkeit des Bohrens zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass im Bereich des Imlochhammers (13) zum Austragen des Bohrguts durch die eingebrachte Bohrung (26) wenigstens eine Austrittsöffnung für die Abluft aus dem Imlochhammer (13) vorgesehen ist und ein Rohrabschnitt (18) des Außengestänges (5), beabstandet vom Imlochhammer (13), wenigstens eine Austrittsöffnung (18a) für das Bohrfluid aufweist, so dass das Bohrgut gemeinsam durch die Abluft und das Bohrfluid aus der Bohrung (26) an die Erdoberfläche ausgetragen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bohranlage zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen aus einer vor Ort verankerbaren Lafette, einem darauf in Bohrungsrichtung mittels wenigstens eines Vorschubmotors verschiebbar angeordneten Schlitten mit einem ersten Kraftdrehkopf zum Drehen eines rohrförmigen Außengestänges, einem in Bohrungsrichtung verschiebbar angeordneten, zweiten Kraftdrehkopf zum Drehen eines koaxial durch das Außengestänge geführten, einen Imlochhammer mit einem größeren Außendurchmesser als der des Außengestänges tragenden, rohrförmigen Innengestänges, wobei dem Imlochhammer Druckluft durch das Innengestänge zugeführt wird und Bohrfluid, insbesondere Bentonit, durch das Außengestänge in Richtung des Imlochhammers zugeführt wird.
  • Eine derartige Bohranlage ist in der DE 35 39 450 A1 offenbart. Es handelt sich um ein Gestänge für ein Bohrverfahren zum Abteufen von Erdbohrungen, wobei ein Bohrwerkzeug am Gestänge gedreht und mittels Druckluft als Hammer betätigt wird und wobei die Ausbringung des Bohrguts mittels Spülflüssigkeit erfolgt. Die Abluft des Bohrwerkzeugs wird durch das Gestänge wieder ins Freie geleitet. Im Inneren des Gestänges sind getrennte Kanäle für die Zuleitung von Spülflüssigkeit sowie für die Abluft vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das Gestänge als Dreifachgestänge mit Außen-, Mittel- und Innenrohr ausgebildet. Die Spülflüssigkeit tritt am Bohrwerkzeug aus und wird, zusammen mit dem Bohrgut durch den Ringspalt zwischen dem Außenrohr und der Erdbohrung zur Erdoberfläche ausgetragen. Diese Bohranlage ist wegen des Dreifachgestänges kompliziert und erfordert beim Abteufen einen erhöhten Zeitaufwand, da das Ergänzen von Rohrschüssen bei einem Dreifachgestänge mehr Zeit als bei einem Zweifachgestänge erfordert
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, bei einer Bohranlage der eingangs erwähnten Art auf ein Zweifachgestänge zurückzugreifen und die damit verbundenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, sowie die Kraft des wenigstens einen Vorschubmotors gleichmäßig über das Außengestänge und das Innengestänge auf den Imlochhammer zu übertragen und die Richtungsgenauigkeit des Bohrens zu verbessern.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einer eine Bohranlage zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen aus einer ortsfesten, vor Ort verankerbaren Lafette, einem darauf in Bohrungsrichtung mittels wenigstens eines Vorschubmotors verschiebbar angeordneten Schlitten mit einem ersten Kraftdrehkopf zum Drehen eines rohrförmigen Außengestänges, einem in Bohrungsrichtung verschiebbar angeordneten, zweiten Kraftdrehkopf zum Drehen eines koaxial durch das Außengestänge geführten, einen Imlochhammer mit einem größeren Außendurchmesser als der des Außengestänges tragenden, rohrförmigen Innengestänges, wobei dem Imlochhammer Druckluft durch das Innengestänge zugeführt wird und Bohrfluid, insbesondere Bentonit, durch das Außengestänge in Richtung des Imlochhammers zugeführt wird, der eingangs erwähnten Art, dadurch, dass im Bereich des Imlochhammers zum Austragen des Bohrguts durch die eingebrachte Erdbohrung wenigstens eine Austrittsöffnung für die Abluft aus dem Imlochhammer vorgesehen ist und ein Rohrabschnitt des Außengestänges, beabstandet vom Imlochhammer, wenigstens eine Austrittsöffnung für das Bohrfluid aufweist, so dass das Bohrgut gemeinsam durch die Abluft und das Bohrfluid aus der Erdbohrung ausgetragen wird.
  • Diese Ausgestaltung der Erfindung beruht auf der durch Versuche bestätigten, überraschenden Feststellung, dass sich zwar insbesondere bei einem waagerechten Einbringen einer Erdbohrung mittels eines pressluftbetriebenen Imlochhammers das Bohrgut über den Verlauf einer längeren Bohrung immer mehr im Ringraum zwischen Gestänge und Boden ablagert, da die Druckluft über des Bohrgut hinweg nach außen entweicht, so dass als Folge ein vollständiger Verschluss des Ringraums entstehen kann und das Bohrgut nicht mehr abtransportiert wird, dass es aber genügt, Bohrfluid an geeigneter Stelle stromaufwärts vom Imlochhammer zuzuführen, um das Bohrgut gemeinsam durch die Abluft und das Bohrfluid auszutragen, ohne dass ein vollständiger Verschluss des Ringraums entsteht und ohne dass eine gezielte Steuerung des Bohrungsverlaufs beeinträchtig wird.
  • Das Außengestänge weist keine Ringbohrkrone auf, sondern ist am bohrlochseitigen Ende des Rohrabschnitts des Außengestänges mit dem Innengestänge im Bereich der Befestigung des Imlochhammers am Innengestänge mittels einer Lageranordnung drehbar und axial verschiebbar oder unverschiebbar verbunden, so dass sich die Kraft des auf das Außengestänge wirkenden Vorschubmotors erst im Bereich der Befestigung des Imlochhammers am Innengestänge auf den Imlochhammer überträgt und das Innengestänge daher von einem Teil der Vorschubkraft entlastet wird.
  • Vorzugsweise kann eine zweite Lageranordnung beabstandet von der ersten Lageranordnung den Rohrabschnitt des Außengestänges mit dem Innengestänge drehbar und axial verschiebbar oder unverschiebbar verbinden, wodurch es möglich ist, zwischen diesen beiden Lageranordnungen ein Rohrstück des Außengestänges anzuordnen, das um etwa 1° bis 2° gebogen oder geknickt ist. Durch dieses Rohrstück, das auch Knickstück genannt wird, erfolgt die Steuerung der Bohrung. Bei langsamer Rotation des Außengestänges verläuft die Bohrung geradeaus. Wird die Rotation des Bohrgestänges angehalten, verläuft die Bohrung in dem Bogen, der durch die Biegung oder den Knick des Rohrstücks vorgegeben wird. Je nach Stellung des Rohrstücks, beispielsweise auf 15:00 Uhr, verläuft die Bohrung beim Anhalten der Drehung des Außengestänges, in Bohrrichtung gesehen, nach rechts, beim Anhalten der Drehung auf 18:00 Uhr wandert die Bohrung nach unten, wird das Außengestänge in der Stellung 9:00 Uhr angehalten, weicht die Bohrung nach links aus, und wenn das Außengestänge in der 12:00 Uhr-Stellung angehalten wird, wandert die Bohrung nach oben. Dies gilt für eine im Wesentlichen waagerecht oder schräg in den Boden verlaufende Bohrung. Handelt es sich um eine senkrecht verlaufende Bohrung, gilt Entsprechendes.
  • Zum Durchlass des Bohrfluids in den Ringraum zwischen dem Außengestänge und der Erdbohrung ist wenigstens eine Austrittsöffnung in Form einer radial oder schräg verlaufenden Bohrung im gebogenen oder geknickten Rohrstück oder im Rohrabschnitt des Außengestänges im Bereich der Verbindung des Rohrabschnitts des Außengestänges mit dem gebogenen oder geknickten Rohrstück angeordnet. Auf diese Weise wird das Bohrgut vom Imlochhammer bis zu dieser wenigstens einen Austrittsöffnung durch die Abluft des Imlochhammers gefördert und von dort ab gemeinsam durch die Abluft und das Bohrfluid bis zur Erdoberfläche ausgetragen, da das Bohrfluid, insbesondere wenn es sich um Bentonit handelt, eine sehr hohe Viskosität aufweist, so dass sich das fluidisierte Bohrgut nicht auf dem Grund der Bohrung ablagern kann.
  • Damit das Bohrfluid nicht in den Bereich des gebogenen oder geknickten Rohrstücks gelangen kann, ist stromab von der wenigstens einen Austrittsöffnung für das Bohrfluid eine Dichtungsanordnung zwischen dem gebogenen oder geknickten Rohrstück oder dem Rohrabschnitt des Außengestänges und dem Innengestänge vorgesehen.
  • Um zu vermeiden, dass auf das Innengestänge im Bereich des gebogenen oder geknickten Rohrstücks Biegebeanspruchungen auftreten, kann das Innengestänge im Bereich des gebogenen oder geknickten Rohrstücks wenigstens eine winkelbewegliche, zur Durchleitung von Druckluft eingerichtete Gelenkverbindung aufweisen.
  • Die Ermittlung der Position des Bohrkopfes erfolgt über eine Messsonde, die wahlweise am Außengestänge im Bereich des gebogenen oder geknickten Rohrstücks oder im Bereich eines sich an die zweite Lageranordnung anschließenden Abschnitts am Innengestänge angeordnet ist.
  • Wenn der erste Kraftdrehkopf auf seinem Schlitten in Bohrungsrichtung mittels einer ersten Verschiebeeinrichtung und/oder der zweite Kraftdrehkopf auf dem zweiten, hinteren Schlitten in Bohrungsrichtung mittels einer zweiten Verschiebeeinrichtung gesteuert verschiebbar sind, lassen sich die Bohrgestänge so gegeneinander verfahren, dass die Unterschiede in den Längen der Bohrgestänge, die sich durch die Kopplung der Gestänge am Bohrkopf ergeben, ausgeglichen werden. Dadurch erspart man sich die Paarung der Elemente der äußeren und inneren Bohrgestänge für den folgenden Bohrverlauf. Zudem lassen sich die einzelnen Elemente des Außengestänges und des Innengestänges schonender miteinander verschrauben und entschrauben.
  • Nach dem Verschrauben von neuen Elementen der Außengestänge und der Innengestänge werden der Schlitten mit dem ersten Kraftdrehkopf und der zweite, hintere Schlitten mit dem zweiten Kraftdrehkopf mittels einer dritten Verschiebeeinrichtung in eine neutrale Position bewegt und festgesetzt. Hierdurch werden das Außengestänge und das Innengestänge miteinander gekoppelt und gleichmäßig mit der Vorschubkraft durch den Vorschubmotor beaufschlagt. Dies hat zur Folge, dass die Lagerkräfte, die am Bohrkopf abgefangen werden müssen, vermindert werden.
  • Wenn die erste und die zweite Lageranordnung eine axiale Verschiebung des Innengestänges gegenüber dem Außengestänge zulassen, kann der Imlochhammer mit dem Innengestänge gegenüber dem Außengestänge voreilen, was, abhängig von der anstehenden Gesteinsformation, vorteilhaft sein kann.
  • Die einzelnen Elemente des Außengestänges und des Innengestänges können mit einer Gewindeverbindung gemäß der DE 10 2006 056 663 A1 ausgebildet sein, deren diesbezüglicher Inhalt hier vollständig zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Bohranlage mit teilweiser Schnittdarstellung des Bohrgestänges;
  • 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Bereiche A, B, C und D in 1.
  • Die 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bohranlage 1, die aus einer Lafette 2, auf der ein vorderer Schlitten 3 und ein hinterer Schlitten 8 verschiebbar angeordnet sind, besteht.
  • Auf dem vorderen Schlitten 3 ist ein erster Kraftdrehkopf 4 angeordnet, der mittels Antriebsmotoren 4a über eine Anschlusshülse 6 ein rohrförmiges Außengestänge 5 drehend antreibt. Der erste Kraftdrehkopf 4 ist mittels einer ersten Verschiebeeinrichtung 7 in Form eines Paares seitlich von dem Kraftdrehkopf 4 angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten gegenüber dem vorderen Schlitten 3 in Bohrungsrichtung verschiebbar und festsetzbar.
  • Auf dem hinteren Schlitten 8 ist ein zweiter Kraftdrehkopf 9 angeordnet, der mittels einer zweiten Verschiebeeinrichtung 12 in Form eines weiteren Paares seitlich von dem zweiten Kraftdrehkopf 9 angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten verschiebbar und festsetzbar ist. Dieser zweite Kraftdrehkopf 9 setzt mittels Antriebsmotoren 9a ein Innengestänge 10 über eine Anschlusshülse 11 und damit über das Innengestänge 10 auch einen Imlochhammer 13 in Drehung.
  • Der vordere Schlitten 3 und der hintere Schlitten 8 sind über eine dritte Verschiebeeinrichtung 17 in Form eines Paares von Kolben-Zylinder-Einheiten miteinander gekoppelt, wobei sich der Abstand zwischen dem vorderen Schlitten 3 und dem hinteren Schlitten 8 in Abhängigkeit von den Längen der Elemente des Außengestänges 5 und des Innengestänges 10 einstellen lässt. Zusätzlich lassen sich das Außengestänge 5 und das Innengestänge 10 durch die erste Verschiebeeinrichtung 7 und die zweite Verschiebeeinrichtung 12 so gegeneinander verfahren, dass die Unterschiede in den Längen der Elemente des Außengestänges 5 und des Innengestänges 10, die sich durch die Kopplung der Gestänge 5, 10 am Imlochhammer 13 ergeben, ausgeglichen werden. Dadurch erspart man sich die Paarung der Elemente des Außengestänges 5 und des Innengestänges 10 für den folgenden Bohrverlauf. Zudem lassen sich die Elemente des Außengestänges 5 und des Innengestänges 10 schonender miteinander verschrauben und entschrauben, insbesondere, wenn eine Verschraubung gemäß der DE 10 2006 056 663 C2 verwendet wird, deren Inhalt hier vollinhaltlich zum Gegenstand der Offenbarung gemacht wird.
  • Durch einen oder zwei Vorschubmotoren 14, der mittels eines Zahnrades 15 oder die mittels zwei Zahnrädern 15 mit einer schematisch dargestellten Zahnstange 16 an der Lafette 2 in Eingriff ist oder sind, werden das Außengestänge 5 und das Innengestänge 10 in einer Erdbohrung 26 mit einer Vorschubkraft beaufschlagt, wobei die erste Verschiebeeinrichtung 7, die zweite Verschiebeeinrichtung 12 und die dritte Verschiebeeinrichtung 17 blockiert sind, so dass über den Vorschubmotor 14 eine im Wesentlichen gleiche Vorschubkraft auf das Außengestänge 5 und auf das Innengestänge 10 ausgeübt wird.
  • Aus 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Imlochhammer 13 einen Außendurchmesser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser des Außengestänges 5 ist, so dass zwischen dem Außengestänge 5 und der Bohrung 26 ein Ringraum 26a vorhanden ist.
  • Dieser Imlochhammer 13 ist mit dem rohrförmigen Innengestänge 10 verschraubt, das mittels einer ersten Lageranordnung 20 und einer beabstandeten zweiten Lageranordnung 21 an einem gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 gelagert ist. Eine winkelbewegliche, zur Durchleitung von Druckluft eingerichtete Gelenkverbindung 28 dient dazu, Biegebeanspruchungen vom Innengestänge 10 innerhalb des gebogenen oder geknickten Rohrstücks 19 fernzuhalten, wenn sich das Innengestänge 10 und/oder das Außengestänge 5 gleichsinnig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder gegensinnig drehen. An das gebogene oder geknickte Rohrstück 19 schließt sich ein Rohrabschnitt 18 des Außengestänges 5 an, das mit dem gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 in üblicher Weise verschraubt ist.
  • Zum schlagenden Betrieb des Imlochhammers 13 wird ihm Druckluft über das rohrförmige Innengestänge 10 zugeführt. Hierzu ist am hinteren Ende des zweiten Kraftdrehkopfes 9 eine druckdichte Drehdurchführung 29 mit einem nicht drehenden Anschlussrohr 30 für eine nicht dargestellte Schlauchverbindung zu einem ebenfalls nicht dargestellten Kompressor angeordnet. Die Druckluft gelangt zum Imlochhammer 13 durch das rohrförmige Innengestänge 10 hindurch in der durch Pfeile symbolisierten Weise, wobei der Pfeil 13a im Imlochhammer 13 die Austrittsöffnung(en) für die Druckluft aus dem Imlochhammer 13 im Bereich seiner Hartmetallschneiden symbolisiert. Da der Außendurchmesser des Imlochhammers 13 etwas größer als der des gebogenen oder geknickten Rohrstücks 19, des Rohrabschnitts 18 des Außengestänges 5 sowie des Außengestänges 5 selber ist, die vorzugsweise alle denselben Außendurchmesser aufweisen, ist dadurch ein Ringraum 26a gegenüber der Bohrung 26 gebildet, die zum Austragen des Bohrgutes zum Bohrungsanfang 27a an der Erdoberfläche dient. Bis zur Verbindung des gebogenen oder geknickten Rohrstücks 19 mit dem Rohrabschnitt 18 des rohrförmigen Außengestänges erfolgt der Bohrguttransport ausschließlich durch die aus dem Imlochhammer 13 austretende Abluft, da festgestellt wurde, dass die Energie der Abluft ausreicht, eine Ablagerung des Bohrguts wenigstens im Bereich des Ringraums 26a um das gebogene oder geknickte Rohrstücks 19 herum und dadurch eine Unterbrechung des Bohrguttransports zu verhindern.
  • Das Bohrfluid wird einem Ringraum 25 zwischen dem Außengestänge 5 und dem Innengestänge 10 zugeführt. Hierzu ist am hinteren Ende des ersten Kraftdrehkopfes 4 eine Hohlkammer gebildet, die durch einen Abschlussdeckel 23 mit einer mit Dichtungen 23a versehenen Öffnung zum Durchführen des Innengestänges 10 verschlossen ist. Das Bohrfluid wird dem Ringraum 25 mittels einer nicht dargestellten Pumpe über einen nicht dargestellten Schlauch an einem Anschlussrohr 24 mit einem Druck zugeführt, der ausreicht, das Bohrgut in Verbindung mit der Abluft des Imlochhammers 13 bis zum Bohrungsanfang 27a an der Erdoberfläche zu fördern. Das Bohrfluid tritt durch mindestens eine radiale oder schräge Bohrung 18a aus einem Bereich des Rohrabschnitts 18 des Außengestänges 5 nahe der Verbindung mit dem gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 zum Ringraum 26a zwischen dem Außengestänge 5 und der Bohrung 26 hin aus. Um einen Eintritt des Bohrfluids in den Ringraum 25 zwischen dem Innengestänge 10 und dem gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 zu verhindern, ist die zweite Lageranordnung 21 mit Dichtringen 22 versehen. Das Bohrfluid mischt sich mit dem Bohrgut und der Abluft im Ringraum 25 und hält das Bohrgut auf Grund seiner hohen Viskosität in Suspension, so dass es sich problemlos bis zum Bohrungsanfang 27a an der Erdoberfläche transportieren lässt.
  • Die durch A, B, C und D gekennzeichneten Kreise in 1 sind in 2 vergrößert dargestellt, wobei in den Kreisen A und B eine steinige oder felsige Bohrungsumgebung 27 angedeutet ist.
  • Zur Ortung des Imlochhammers 13 in der Bohrung 29 dient eine Ortungssonde 31 am gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 und/oder eine Ortungssonde 32 am an das gebogene oder geknickte Rohrstück 19 angeschraubten Ende des Innengestänges 10.
  • Durch die Lageranordnungen 20, 21 im gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 wird die durch die Vorschubmotoren 14 bewirkte Vorschubkraft über das Außengestänge 5 und das Innengestänge 10 auf den Imlochhammer 13 übertragen, wobei durch die Festsetzung der Verschiebeeinrichtungen 7, 12 und 17 das Außengestänge 5 und das Innengestänge 10 gleichmäßig mit der Vorschubkraft beaufschlagt werden und die Lagerkräfte, die am Imlochhammer 13 aufgefangen werden müssen, reduziert werden.
  • Aus 1 ist ersichtlich, dass das gebogene oder geknickte Rohrstück 19 zwischen ihrem Anfang und ihrem Ende einen Winkel von 1° bis 2° bildet, und dass das Innengestänge 10 in diesem Bereich die winkelbeweglichen, zur abgedichteten Durchführung der Drucklift eingerichtete Gelenkverbindung 28 aufweist.
  • Die Steuerung des Verlaufs der mittels der erfindungsgemäßen Bohranlage 1 hergestellten Bohrung erfolgt über das gebogene oder geknickte Rohrstück 19. Soll die Bohrung gerade verlaufen, wird das Außengestänge 5 durch den ersten Kraftdrehkopf 4 mittels Antriebsmotoren 4a in eine langsame Drehung versetzt, so dass sich die durch das gebogene oder geknickte Rohrstück 19 verursachten Abweichungen vom Geradeauslauf während einer Umdrehung ausgleichen. Soll eine mittels der Ortungssonde 31 am gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 oder der Ortungssonde 32 an einem dem gebogenen oder geknickten Rohrstück 19 benachbarten Abschnitt des Innengestänges 10 festgestellte Abweichung vom Geradeauslauf ausgeglichen werden, wird die Drehung des Außengestänges 5 in einer Position angehalten, die eine Rückführung des Vollbohrkopfes 13 in die gewünschte Richtung bewirkt. Vorzugsweise wird das gebogene oder geknickte Rohrstück 19 zur Richtungsänderung auf 12:00 Uhr, 15:00 Uhr, 18:00 Uhr oder 9:00 Uhr eingestellt, je nachdem, welche Position die gewünschte Richtungsänderung bewirkt.
  • Bei einem Winkel des gebogenen oder geknickten Rohrstücks von 1° ergibt sich bei angehaltener Drehung des Außengestänges 5 ein Bogen der durch die Bohranlage 1 hergestellten Bohrung mit einem Radius von etwa 100 m und bei einem Winkel von 2° ein Radius von etwa 50 m oder mehr, je nach Bodenbeschaffenheit, wenn beabsichtigt ist, die mit der erfindungsgemäßen Bohranlage 1 erstellte Bohrung in einem entsprechenden Bogen verlaufen zu lassen.
  • Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bohranlage
    2
    Lafette
    3
    Vorderer Schlitten
    4
    Erster Kraftdrehkopf
    4a
    Antriebsmotoren am ersten Kraftdrehkopf
    5
    Rohrförmiges Außengestänge
    6
    Anschlusshülse
    7
    Erste Verschiebeeinrichtung
    8
    Zweiter, hinterer Schlitten
    9
    Zweiter Kraftdrehkopf
    9a
    Antriebsmotoren am zweiten Kraftdrehkopf
    10
    Innengestänge
    11
    Anschlusshülse
    12
    Zweite Verschiebeeinrichtung
    13
    Imlochhammer
    14
    Vorschubmotoren
    15
    Zahnräder
    16
    Zahnstange
    17
    Dritte Verschiebeeinrichtung
    18
    Rohrabschnitt des Außengestänges
    18a
    Austrittsöffnungen für das Bohrfluid
    19
    Gebogenes oder geknicktes Rohrstück
    20
    Erste Lageranordnung
    21
    Zweite Lageranordnung
    22
    Dichtringe
    23
    Abschlussdeckel
    23a
    Dichtringe
    24
    Anschlussrohr für Bohrfluid
    25
    Ringraum zwischen dem Außengestänge und dem Innengestänge
    26
    Eingebrachte Bohrung
    26a
    Ringraum zwischen dem Außengestänge und der eingebrachten Bohrung
    27
    Bohrungsumgebung im Gestein oder Felsen
    28
    Winkelbewegliche Gelenkverbindung
    29
    Drehdurchführung für die Druckluft
    30
    Anschlussrohr für Druckluft
    31
    Ortungssonde an einem Abschnitt des gebogenen oder geknickte Rohrstücks
    32
    Ortungssonde an einem Rohrabschnitt des Innengestänges
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3539450 A1 [0002]
    • DE 102006056663 A1 [0015]
    • DE 102006056663 C2 [0022]

Claims (7)

  1. Bohranlage (1) zum Einbringen von Bohrungen in Gestein und/oder Felsen aus einer vor Ort verankerbaren Lafette (2), einem darauf in Bohrungsrichtung mittels wenigstens eines Vorschubmotors (14) verschiebbar angeordneten Schlitten (3) mit einem ersten Kraftdrehkopf (4) zum Drehen eines rohrförmigen Außengestänges (5), einem in Bohrungsrichtung verschiebbar angeordneten, zweiten Kraftdrehkopf (9) zum Drehen eines koaxial durch das Außengestänge (5) geführten, einen Imlochhammer (13) mit einem größeren Außendurchmesser als der des Außengestänges (5) tragenden rohrförmigen Innengestänge (10), wobei dem Imlochhammer (13) Druckluft durch das rohrförmige Innengestänge (10) zugeführt wird und Bohrfluid, insbesondere Bentonit, durch das Außengestänge (5) in Richtung des Imlochhammers (10) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Imlochhammers (13) zum Austragen des Bohrguts durch die eingebrachte Bohrung (26) wenigstens eine Austrittsöffnung für die Abluft aus dem Imlochhammer (13) vorgesehen ist und ein Rohrabschnitt (18) des Außengestänges (5), beabstandet vom Imlochhammer (13), wenigstens eine Austrittsöffnung (18a) für das Bohrfluid aufweist, so dass das Bohrgut gemeinsam durch die Abluft und das Bohrfluid aus der Bohrung (26) an die Erdoberfläche ausgetragen wird.
  2. Bohranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Lageranordnung (20) das bohrlochseitige Ende des Rohrabschnitts (18) des Außengestänges (5) im Bereich der Befestigung des Imlochhammers (13) mit dem Innengestänge (10) drehbar und axial verschiebbar oder unverschiebbar verbindet.
  3. Bohranlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gebogenes oder geknicktes Rohrstück (19) zwischen dem Imlochhammer (13) und dem Ende des Rohrabschnitts (18) des Außengestänges (5) angeordnet ist, wobei die erste Lageranordnung (20) das eine Ende des gebogenen oder geknickten Rohrstücks (19) im Bereich der Befestigung des Imlochhammers (13) mit dem Innengestänge (10) und eine zweite Lageranordnung (21) das zweite, entgegengesetzte Ende des gebogenen oder geknickten Rohrstücks (19) mit dem Innengestänge (10) drehbar und axial verschiebbar oder unverschiebbar verbindet.
  4. Bohranlage (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Austrittsöffnung (18a) für das Bohrfluid im gebogenen oder geknickten Rohrstück (19) oder im Rohrabschnitt (18) des Außengestänges (5) im Bereich der Verbindung des Rohrabschnitts (18) des Außengestänges (5) mit dem gebogenen oder geknickten Rohrstück (19) angeordnet ist.
  5. Bohranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromab von der wenigstens einen Austrittsöffnung für das Bohrfluid eine Dichtungsanordnung (22) zwischen dem gebogenen oder geknickten Rohrstück (19) oder dem Rohrabschnitt (18) des Außengestänges (5) und dem Innengestänge (10) vorgesehen ist.
  6. Bohranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengestänge (10) im Bereich vor dem Imlochhammer (13) eine winkelbewegliche, zur abgedichteten Durchleitung von Druckluft eingerichtete Gelenkverbindung (28) aufweist.
  7. Bohranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lafette (2) ein zweiter, in Bohrungsrichtung verschiebbarer, hinterer Schlitten (8) mit dem zweiten Kraftdrehkopf (9) angeordnet ist, der mittels des wenigstens einen Vorschubmotors (14) auf der Lafette (2) verschiebbar ist, wobei der erste Kraftdrehkopf (4) auf dem Schlitten (3) in Bohrungsrichtung mittels einer ersten Verschiebeeinrichtung (7) und/oder der zweite Kraftdrehkopf (9) auf dem zweiten, hinteren Schlitten (8) mittels einer zweiten Verschiebeeinrichtung (12) gesteuert verschiebbar und festsetzbar sind und/oder die beiden Schlitten (3, 8) mittels einer dritten Verschiebeeinrichtung (17) relativ zueinander verschiebbar und festsetzbar sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107829682A (zh) * 2017-12-14 2018-03-23 湖南湘华优路交通科技有限公司 一种下潜式水平钻机
CN107916890A (zh) * 2017-12-21 2018-04-17 中地装重庆探矿机械有限公司 一种浅层钻孔移动装置
EP3828375A1 (de) * 2019-11-28 2021-06-02 Prime Drilling GmbH Kabelhaspel zum einbringen eines datenführungskabels in einen bohrstrang, insbesondere einer horizontalbohranlage
US11118402B2 (en) 2018-12-21 2021-09-14 Sandvik Mining And Construction Oy Rock drilling machine, rock drilling rig and measuring method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3539450A1 (de) 1985-11-07 1987-05-14 Hydro Erdbohr Gmbh Bohrverfahren zum abteufen von erdbohrungen, gestaenge und gestaengeverbindung dazu
DE3814939C1 (en) * 1988-05-03 1990-01-25 Ing. G. Klemm, Bohrtechnik Gmbh, 5962 Drolshagen, De Drilling device for directionally accurate drilling
DE4432710C1 (de) * 1994-09-14 1996-04-11 Klemm Bohrtech Zielbohreinrichtung zum horizontalen Richtbohren
DE10054659A1 (de) * 2000-11-03 2002-05-08 Bohr Und Vortriebstechnik Cell Einrichtung zum richtungsgesteuerten Vortrieb von Rohren
DE102006056663A1 (de) 2006-11-29 2008-06-05 Prime Drilling Gmbh Gewindeverbindung für Bohrgestänge
US20150136492A1 (en) * 2012-01-20 2015-05-21 Ian Speer Dual circulation drilling system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3539450A1 (de) 1985-11-07 1987-05-14 Hydro Erdbohr Gmbh Bohrverfahren zum abteufen von erdbohrungen, gestaenge und gestaengeverbindung dazu
DE3814939C1 (en) * 1988-05-03 1990-01-25 Ing. G. Klemm, Bohrtechnik Gmbh, 5962 Drolshagen, De Drilling device for directionally accurate drilling
DE4432710C1 (de) * 1994-09-14 1996-04-11 Klemm Bohrtech Zielbohreinrichtung zum horizontalen Richtbohren
DE10054659A1 (de) * 2000-11-03 2002-05-08 Bohr Und Vortriebstechnik Cell Einrichtung zum richtungsgesteuerten Vortrieb von Rohren
DE102006056663A1 (de) 2006-11-29 2008-06-05 Prime Drilling Gmbh Gewindeverbindung für Bohrgestänge
US20150136492A1 (en) * 2012-01-20 2015-05-21 Ian Speer Dual circulation drilling system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107829682A (zh) * 2017-12-14 2018-03-23 湖南湘华优路交通科技有限公司 一种下潜式水平钻机
CN107916890A (zh) * 2017-12-21 2018-04-17 中地装重庆探矿机械有限公司 一种浅层钻孔移动装置
US11118402B2 (en) 2018-12-21 2021-09-14 Sandvik Mining And Construction Oy Rock drilling machine, rock drilling rig and measuring method
EP3828375A1 (de) * 2019-11-28 2021-06-02 Prime Drilling GmbH Kabelhaspel zum einbringen eines datenführungskabels in einen bohrstrang, insbesondere einer horizontalbohranlage

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