DE10313758A1

DE10313758A1 - Drill pipe with on-line measurement feature comprises of three interconnected linkages that include concentric pipes joined together by cable couplings with electroconductive contact rings which are interconnected via cable

Info

Publication number: DE10313758A1
Application number: DE10313758A
Authority: DE
Inventors: Georg Hofner; Dominik Hartmann; Christoph Beck
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Current assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-14

Abstract

The drill pipe comprises of three interconnected linkages (1,2,3). The linkages include concentric pipes (9,10) which are joined together by cable couplings (7,8). Each cable coupling has an electroconductive contact ring (5,6) which is electrically isolated from the housing the cable coupling but electrically connected to other contact rings via a cable (15). The concentric pipes are arranged inside respective coating pipes (21,26) which are interconnected through matching threads (17,18). An independent claim is included for the use method of the drill pipe in forming building ground supports.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gestänge zur Herstellung von Körpern im Erdreich nach dem Düsenstrahlverfahren, mit dem während des Abbohrens online Messdaten von der Spitze des Düsenstrahlgestänges an die Oberfläche gebracht werden.The Invention relates to a linkage for the production of bodies in the ground using the jet method, with the while of drilling online measurement data from the tip of the jet boom the surface to be brought.

Bei der Herstellung von Abdichtungssohlen für Baugruben gegen drückendes Wasser mit Hilfe des Düsenstrahlverfahrens werden sehr hohe Anforderungen an die Bohrgenauigkeit gestellt. Die dichte Düsenstrahlsohle besteht aus zahlreichen, überschnittenen Einzelsäulen. Diese Säulen werden in Tiefen von 20 m und mehr hergestellt. Um sicherzugehen, dass zwischen den einzelnen Säulen keine Fehlstellen aufgrund von mangelnder Überschneidung entstehen, wird mit aufwendigen Messverfahren die Lage der einzelnen Bohrungen ermittelt.at the production of waterproofing soles for construction pits against pressing Water using the jet process very high demands are placed on drilling accuracy. The dense jet nozzle sole consists of numerous, overlapping Single columns. These pillars are manufactured in depths of 20 m and more. To make sure that between the individual columns there will be no defects due to insufficient overlap The position of the individual holes is determined using complex measuring methods.

In der DE 198 46 137 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der an der Bohrspitze Inklinometermesseinrichtungen angeordnet sind, welche die Neigung des Gestänges aufnehmen. Die Messergebnisse werden in einem Messwertspeicher festgehalten, der sich ebenfalls in der Spitze der Vorrichtung befindet. Die Messdaten werden nach Zurückziehen des Bohrgestänges an der Erdoberfläche ausgelesen. Mit der Vorrichtung kann zwar die Lage der Bohrung vermessen werden, dies erfolgt jedoch erst zu einem Zeitpunkt, bei dem die Bohrung schon fertiggestellt ist. Eine Beeinflussung der Richtung der Bohrung während des Herstellvorgangs ist mit dieser Messtechnik nicht möglich.In the DE 198 46 137 describes a device in which inclinometer measuring devices are arranged on the drill tip, which record the inclination of the rod. The measurement results are recorded in a measurement value memory, which is also located in the tip of the device. The measurement data are read out on the surface of the earth after the drill pipe has been pulled back. The position of the hole can be measured with the device, but this only takes place at a point in time when the hole has already been completed. It is not possible to influence the direction of the bore during the manufacturing process with this measuring technique.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat die Aufgabe, bereits während des Abbohrvorgangs online Messdaten von der Spitze des Bohrgestänges an die Erdoberfläche zu bringen. Diese Messdaten können beispielsweise die Neigungs- und Azimutwinkel des Bohrgestänges umfassen. Die Onlinemessung gibt die Möglichkeit, bereits beim Abbohrvorgang zu entscheiden, ob die Bohrung auch dazu verwendet wird, eine Säule nach dem Düsenstrahlverfahren herzustellen oder ob eine Bohrung neu angesetzt wird. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da das Düsen der Säule einen sehr hohen Zeitanteil des gesamten Herstellvorgangs darstellt. Aus diesem Grund kann es zweckmäßiger sein, eine schräg verlaufende Bohrung nicht zu nutzen, sondern lieber eine Bohrung neu anzusetzen. Ein weiterer Vorteil des Online-Messens liegt darin, dass über das ständige Messen der Lage des Bohrkopfes Einfluss auf die Steuerung des Gestänges ausgeübt wird. Durch Einsatz von steuerbaren Bohrköpfen kann auf diese Weise bereits beim Abteufen des Gestänges eine Richtungskorrektur vorgenommen werden.The device according to the invention has the job already during of the drilling process online measurement data from the tip of the drill pipe to the earth's surface bring to. This measurement data can include the drill pipe incline and azimuth angles, for example. The online measurement gives the possibility Decide during the drilling process whether the hole is also included a column is used manufactured by the jet process or whether a new hole is to be made. This is especially why beneficial since the nozzles the pillar represents a very high proportion of the time of the entire manufacturing process. Because of this, it may be more convenient one at an angle not running hole, but rather a hole to start again. Another advantage of online measurement is that that about the constant Measuring the position of the drill head affects the control of the drill string. By using controllable drill heads, this can already be done when sinking the boom a directional correction can be made.

Eine weitere Aufgabe der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass das Bohrgestänge inklusive der Online-Datenübertragung auf schnelle Weise gekürzt oder verlängert werden kann. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Gestänge zur Herstellung der Düsenstrahlkörper aufgrund von geringer Raumhöhe für das Bohrgerät mehrmals gestoßen werden muss.A Another object of the device according to the invention is that the drill pipe included online data transmission shortened quickly or extended can be. This is particularly important if the linkage due to the manufacture of the nozzle jet bodies of low room height for the Drill several times pushed must become.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend den Patentansprüchen.The solution the task is carried out in accordance with the claims.

Die Erfindung wird anhand der 1 und 2 näher erläutert.The invention is based on the 1 and 2 explained in more detail.

1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich aus einem unteren Teil 1 mit einer Bohrspitze 12 und einem Anschlussgewinde 17 zusammen. Im Inneren des Gestängeteils 1 befinden sich die Messeinrichtungen 4, ein Hochdruckkanal 10 mit einer Hochdruckdüse 11. Von den Messeinrichtungen 4 führen Kabel 13, 14 zu einer Kabelkupplung 7. Die einzelnen Kabel 13, 14 führen jeweils zu einem Kontaktring 5 an der Kabelkupplung 7. 1 shows a longitudinal section through the device according to the invention. The device according to the invention consists of a lower part 1 with a drill bit 12 and a connecting thread 17 together. Inside the linkage 1 are the measuring devices 4 , a high pressure duct 10 with a high pressure nozzle 11 , From the measuring devices 4 lead cables 13 . 14 to a cable coupling 7 , The individual cables 13 . 14 each lead to a contact ring 5 on the cable coupling 7 ,

Weiter besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem oder mehreren Zwischenstücken 2. Im Rohr 21 befindet sich ein konzentrisches Rohr 9 und an den Enden des Rohres 9 befinden sich Kabelkupplungen 7 und 8. An der Kabelkupplung 8 befinden sich Kontaktringe 6, die so angeordnet sind, dass sie zu den Kontaktringen 5 der Kabelkupplung 7 passen, wenn die beiden Kabelkupplungen 7 und 8 ineinander gesteckt sind. In den Zwischenstücken 2 werden die entsprechenden Kontaktringe 6, 5 mit Kabeln 15 verbunden, die im Ringraum zwischen dem Rohr 21 und dem Rohr 9 verlaufen. Die Rohre 21 sind mit Gewinden 17 und 18 ausgestattet, welche ein Zusammenschrauben der Gewinde 17 und 18 der anderen Rohre ermöglichen.Furthermore, the device according to the invention consists of one or more intermediate pieces 2 , In the pipe 21 there is a concentric tube 9 and at the ends of the tube 9 there are cable couplings 7 and 8th , On the cable coupling 8th there are contact rings 6 that are arranged so that they face the contact rings 5 the cable coupling 7 fit if the two cable couplings 7 and 8th are stuck together. In the intermediate pieces 2 the corresponding contact rings 6 . 5 with cables 15 connected in the annulus between the tube 21 and the pipe 9 run. The pipes 21 are with threads 17 and 18 equipped, which is a screwing together of the threads 17 and 18 allow the other pipes.

Das Zwischenstück 2 der Vorrichtung ist durch den Schnitt 23 in stark verkürzter Form dargestellt.The intermediate piece 2 the device is through the cut 23 shown in a very abbreviated form.

Teil 3 der Vorrichtung befindet sich am luftseitigen Ende der Vorrichtung, welches während des gesamten Bohrvorgangs oberhalb der Erdoberfläche verbleibt. Am äußeren Umfang des Rohres 26 befinden sich Schleifkontaktringe 19. Von den Kontaktringen 5 und 6 der Kabelkupplungen 7 oder 8 verlaufen Kabel 16 zu den Schleifkontaktringen 19. Ein Stator oder Messwertabnehmer 20 umhüllt die Schleifkontaktringe 19 und in diesem Stator oder Messwertabnehmer 20 sind Schleifkontakte 22 so angeordnet, dass Signale von den Schleifkontaktringen 19 abgegriffen werden können. Der Messwertabnehmer 20 ist im Wesentlichen feststehend, während sich das Rohr 26 mit den Schleifkontaktringen 19 in Rotation befindet.part 3 The device is located at the air end of the device, which remains above the surface of the earth during the entire drilling process. On the outer circumference of the pipe 26 there are sliding contact rings 19 , From the contact rings 5 and 6 the cable couplings 7 or 8th run cables 16 to the sliding contact rings 19 , A stator or sensor 20 envelops the sliding contact rings 19 and in this stator or transducer 20 are sliding contacts 22 arranged so that signals from the sliding contact rings 19 can be tapped. The sensor 20 is essentially stationary while the pipe is moving 26 with the sliding contact rings 19 is in rotation.

2 zeigt den Schnitt 23 der senkrecht zur Vorrichtungsachse geführt wird. Das konzentrische Rohr 9 ist über Abstandelemente 24 im Rohr 21 unverschiebbar gehalten. Die Abstandelemente 24 sind bevorzugter Weise über den Umfang und über die Länge der Rohre 21 verteilt. Die Kabel 13, 14, 15, 16 werden bevorzugter Weise im Ringraum zwischen dem Rohr 9 und dem Rohr 21 geführt. 2 zeigt eine Ausführungsvariante mit zwei konzentrisch angeordneten Rohren 9 und 21. 2 shows the cut 23 which is guided perpendicular to the device axis. The concentric tube 9 is about spacers 24 in the tube 21 kept immovable. The spacer elements 24 are preferred over the circumference and over the length of the tubes 21 distributed. The cables 13 . 14 . 15 . 16 are preferably in the annular space between the tube 9 and the pipe 21 guided. 2 shows an embodiment with two concentrically arranged tubes 9 and 21 ,

Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der Art der Übermittlung von Messdaten von der Erdseite der Düsenstrahlvorrichtung an die Luftseite. Um die Lage des Düsenstrahlgestänges und dabei insbesondere die Lage der Schneiddüse 11 zu bestimmen, befinden sich im Fußbereich des Gestänges Messeinrichtungen 4. Diese Messeinrichtungen sind bevorzugter Weise Inklinometer, die in mehreren Achsen die Neigung des Gestänges messen. Zusätzlich werden Messmittel zur azimutalen Orientierung eingesetzt. Dies sind z. B. Kompasse. Die Ergebnisse dieser Messungen werden in Strom- oder Spannungssignale umgewandelt und diese über Kabel 13, 14, 15, 16 an die Luftseite geführt. Dort können sie schon während des Abbohrvorgangs ausgewertet werden und man kann die Abweichung des Gestänges erkennen und Gegenmaßnahmen ergreifen.The special feature of the device according to the invention lies in the way in which measurement data are transmitted from the earth side of the jet device to the air side. The position of the nozzle jet linkage, and in particular the position of the cutting nozzle 11 measuring devices are located in the foot area of the boom 4 , These measuring devices are preferably inclinometers which measure the inclination of the boom in several axes. In addition, measuring devices are used for azimuthal orientation. These are e.g. B. Compasses. The results of these measurements are converted into current or voltage signals and these via cables 13 . 14 . 15 . 16 led to the air side. There they can be evaluated during the drilling process and you can see the deviation of the boom and take countermeasures.

Die Gestänge für das Düsenstrahlverfahren müssen aufgrund der Baustellenanforderungen in unterschiedlichen Längen eingesetzt werden. Eine weitere Anforderung ist dadurch gegeben, dass aufgrund von beschränkten Raumhöhen für das Trägergerät oder beschränkter Mählerlängen das Gestänge nicht einteilig einzusetzen ist, sondern aus einzelnen miteinander verbindbaren Rohrstücken zusammengesetzt werden muss. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Düsenstrahlkörper von einem Keller aus hergestellt werden müssen. Wenn man bereits während des Abbohrvorganges Zugang zu den Messwerten der Messvorrichtungen 4 haben will, bedarf es einer zuverlässigen Verbindung der Messkabel zur Datenübertragung, damit der Bohrvorgang nicht unnötig verzögert wird.The booms for the jet spraying process have to be used in different lengths due to the construction site requirements. A further requirement is that, owing to the limited room heights for the carrier device or the limited length of the cutter, the linkage is not to be used in one piece, but instead has to be composed of individual pieces of pipe which can be connected to one another. This is the case, for example, if the jet bodies have to be manufactured from a basement. If you already have access to the measured values of the measuring devices during the drilling process 4 a reliable connection of the measuring cables for data transmission is required so that the drilling process is not unnecessarily delayed.

Das Ziel der Erfindung ist deshalb eine einfache, schnelle und sicher zu handhabende Verbindung von Messkabeln, die ihre Lösung in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kabelkupplungen 7 und 8 findet.The aim of the invention is therefore a simple, quick and safe to use connection of measuring cables, which is their solution in the inventive design of the cable couplings 7 and 8th place.

Düsenstrahlgestänge bestehen in der Regel aus mehreren konzentrisch angeordneten Rohren. In 1 und 2 ist ein Düsenstrahlgestänge mit zwei konzentrischen Rohren dargestellt. Weitere bevorzugte Ausführungen sind Gestänge mit drei konzentrischen Rohren, bei denen getrennt die Schneidsuspension, die Spülsuspension zum Abbohren und Druckluft zugegeben wird. Bevorzugter Weise wird als Hochdruckkanal für die Schneidsuspension mit Drücken bis zu 600 bar das innerste Rohr 9 verwendet, da dieses aufgrund des verhältnismäßig geringen Durchmessers auch bei hohen Drücken nur geringe Ringzugkräfte erhält.Jet stream rods generally consist of several concentrically arranged tubes. In 1 and 2 a jet boom with two concentric tubes is shown. Further preferred designs are rods with three concentric tubes, in which the cutting suspension, the rinsing suspension for drilling and compressed air are added separately. The innermost tube is preferably used as the high-pressure channel for the cutting suspension with pressures of up to 600 bar 9 used because this receives only low ring tensile forces due to the relatively small diameter even at high pressures.

Die Verbindung von einzelnen Düsenstrahlgestängen mit mehreren konzentrischen Rohren erfolgt so, dass die innenliegenden Rohre druckdicht gesteckt sind, während die äußeren Rohre 21 mittels Gewinden 17, 18 miteinander verbunden werden.The connection of individual jet stream rods with several concentric pipes is done in such a way that the inner pipes are pressure-tight, while the outer pipes 21 by means of threads 17 . 18 be connected to each other.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bevorzugter Weise die erfindungsgemäße Kabelkupplung 7, 8 auf einem der Innenrohre angebracht, die nur zusammengesteckt werden und die kein Schraubgewinde haben. Wegen der Übersichtlichkeit der Patentzeichnungen wird die Erfindung nur an einem Gestänge mit zwei Rohren erläutert. Die Erfindung ist jedoch auch auf drei und mehr konzentrische Rohre übertragbar und in diesem Fall können die Kabelkupplungen 7, 8 auf beliebigen Innenrohren angeordnet sein.In the device according to the invention, the cable coupling according to the invention is preferably used 7 . 8th attached to one of the inner tubes that are only plugged together and that have no screw thread. Because of the clarity of the patent drawings, the invention is only explained on a linkage with two tubes. However, the invention is also transferable to three or more concentric pipes and in this case the cable couplings can 7 . 8th be arranged on any inner tubes.

Besonders bevorzugt ist, dass die Kabelkupplungen 7, 8 auf dem innersten Rohr 9, das zumeist als Hochdruckkanal verwendet wird, befestigt werden. Die Kabelkupplungen 7, 8 sind zumindest in den Bereichen, in denen sie zusammengesteckt werden, rotationssymmetrisch. Dies ermöglicht, dass die Kabelkupplungen 7, 8 sich im zusammengesteckten Zustand ineinander drehen können.It is particularly preferred that the cable couplings 7 . 8th on the innermost tube 9 , which is mostly used as a high pressure duct, can be attached. The cable couplings 7 . 8th are rotationally symmetrical, at least in the areas in which they are put together. This enables the cable couplings 7 . 8th can turn into each other when plugged together.

Im Inneren der Kabelkupplung 7 und im Äußeren der Kabelkupplung 8 befinden sich Kontaktringe 5 bzw. 6. Diese Kontaktringe sind geometrisch so angeordnet, dass die Kontaktringe 6 in zusammengesteckten Zustand die Kontaktringe 5 berühren. Die Dimensionierung der Kontaktringe hat so zu erfolgen, dass bei Berührung der Kontaktringe 5, 6 elektrische Ströme bzw. Signale übertragen werden können.Inside the cable connector 7 and inside the cable connector 8th there are contact rings 5 respectively. 6 , These contact rings are geometrically arranged so that the contact rings 6 in the assembled state the contact rings 5 touch. The dimensioning of the contact rings must be such that when the contact rings are touched 5 . 6 electrical currents or signals can be transmitted.

Im unteren Teil 1 des Düsenstrahlgestänges führen mehrere Kabel 12, 13 von den Messaufnehmern 4 zu mehreren Kontaktringen 5.In the lower part 1 of the jet stream linkage run several cables 12 . 13 from the sensors 4 to several contact rings 5 ,

Die Kontaktringe sind aus elektrisch leitendem Material. Bevorzugter Weise sind sie aus rostfreien Metallen, wie Kupfer, Messing, Gold oder geeigneten Metalllegierungen.The Contact rings are made of electrically conductive material. preferred They are made of rustproof metals, such as copper, brass, gold or suitable metal alloys.

Die Kabelkupplungen 7, 8 sind fest mit den Rohren 9 verbunden oder mit dem Hochdruckkanal 10 im Bereich der Düse 11 des Schneidstrahles.The cable couplings 7 . 8th are tight with the pipes 9 connected or with the high pressure duct 10 in the area of the nozzle 11 of the cutting beam.

Die Abdichtung der stromleitenden Kontaktringe 5 gegenüber den Rohren 9, 10 erfolgt über marktübliche Abdichtungssysteme wie Dichtringe oder Dichtungslippen. Diese verhindern, dass die Suspension oder Schneidflüssigkeiten im Inneren der Rohre 9, 10 in den Bereich der Kontaktringe gelangt und dort zwischen den einzelnen Kontaktringen zu einem elektrischen Kurzschluss führt.The sealing of the current-conducting contact rings 5 towards the pipes 9 . 10 takes place via standard sealing systems such as sealing rings or sealing lips. These prevent the suspension or cutting fluids from getting inside the pipes 9 . 10 reaches the area of the contact rings and there leads to an electrical short circuit between the individual contact rings.

Die Kontaktringe 5, 6 sind gegenüber den Gehäusen der Kabelkupplungen 7, 8 nach dem Stand der Technik elektrisch isoliert.The contact rings 5 . 6 are opposite the housings of the cable couplings 7 . 8th electrically isolated according to the prior art.

Wenn die Kabelkupplungen 7, 8 aus elektrisch leitendem Material gefertigt sind, so wird zwischen den Kontaktringen 5, 6 und dem Gehäuse der Kabelkupplungen 7, 8 ein nicht leitendes Isoliermaterial eingefügt, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Das sind z. B. Gummi oder Kunststoffe.If the cable couplings 7 . 8th are made of electrically conductive material, so is between the contact rings 5 . 6 and the housing of the cable couplings 7 . 8th a non-conductive insulating material is inserted to avoid short circuits. These are e.g. B. rubber or plastics.

Wird nicht leitendes Material für die Kabelkupplungen 7, 8 verwendet, kann auf Isoliermaterial verzichtet werden.Becomes non-conductive material for the cable couplings 7 . 8th used, there is no need for insulating material.

Die zugfeste Verbindung der Vorrichtungsteile 1, 2 und 3 erfolgt bevorzugter Weise über die Gewinde 17, 18 an den äußeren Gestängen 21, 26.The tensile connection of the device parts 1 . 2 and 3 is preferably done via the thread 17 . 18 on the outer rods 21 . 26 ,

Die Kabel 13, 14, 15, 16 werden innerhalb der Ringräume der konzentrisch angeordneten Rohre bevorzugter Weise durch zusätzliche, in den Zeichnungen nicht dargestellte Schutzrohre geführt.The cables 13 . 14 . 15 . 16 are preferably guided within the annular spaces of the concentrically arranged tubes by additional protective tubes, not shown in the drawings.

Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Ringräume zur Förderung von Medien wie Druckluft oder Bohrspülung benutzt werden.This is particularly necessary if the annular spaces for the conveyance of media such as compressed air or drilling fluid to be used.

In den Zwischenstücken 2 sind die Kontaktringe 6 der Kabelkupplung 8 mit den Kontaktringen 5 der Kabelkupplung 7 über Kabel 15 verbunden. Auch diese Kabel 15 werden bevorzugter Weise durch die konzentrisch angeordneten Ringräume geführt und verlaufen bevorzugter Weise in zusätzlichen Schutzrohren.In the intermediate pieces 2 are the contact rings 6 the cable coupling 8th with the contact rings 5 the cable coupling 7 via cable 15 connected. These cables too 15 are preferably guided through the concentrically arranged annular spaces and preferably run in additional protective tubes.

Die einzelnen konzentrischen Rohre werden durch Distanzhalter 24 miteinander kraftschlüssig verbunden und gegen Verschieben gesichert.The individual concentric tubes are separated by spacers 24 non-positively connected and secured against displacement.

Die Innenwandungen bzw. Außenwandungen der Kabelkupplungen 7, 8 sind zumindest im Einsteckbereich zylindrisch oder konisch ausgebildet.The inner walls or outer walls of the cable couplings 7 . 8th are cylindrical or conical at least in the insertion area.

Die konische Ausbildung kann kegelmantelförmig sein oder die konische Ausbildung erfolgt durch Abstufungen im Innen- bzw. Außendurchmesser der Kabelkupplungen 7, 8.The conical design can be in the shape of a cone or the conical design takes place by means of gradations in the inside or outside diameter of the cable couplings 7 . 8th ,

Die konische Wandung kann auch in mehreren Richtungen gekrümmt sein, wie eine Kugel, ein Ellipsoid, Hyperboloid oder ähnliche Formen.The conical wall can also be curved in several directions, like a sphere, an ellipsoid, hyperboloid or similar shapes.

Die Kabelkupplungen 7, 8 sind auf den Rohren 9, 10 lagemäßig so befestigt, dass spätestens nach vollständigem Zusammenschrauben der äußeren Gewinde 17, 18 sich die Kontaktringe 5, 6 so berühren, dass Stromsignale über diese Kontaktringe übertragen werden können.The cable couplings 7 . 8th are on the tubes 9 . 10 fixed in position so that at the latest after the outer threads have been completely screwed together 17 . 18 the contact rings 5 . 6 touch so that current signals can be transmitted via these contact rings.

Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn sich die Kontaktringe 5, 6 innerhalb gewisser Grenzen in ihrem Durchmesser elastisch verhalten. Das bedeutet, dass sich der Durchmesser der Kontaktringe innerhalb gewisser, elastischer Grenzen verkleinern oder vergrößern kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Kontaktringe 5, 6 keine geschlossenen Ringe darstellen, sondern dass sie geschlitzt sind, aus einem elastischen Material bestehen und gegebenenfalls vorgespannt oder locker in die Kabelkupplungen eingebaut werden. Dies erhöht die Sicherheit des elektrischen Kontaktschlusses im zusammengesteckten Zustand.It can be advantageous if the contact rings 5 . 6 behave elastically in diameter within certain limits. This means that the diameter of the contact rings can decrease or increase within certain, elastic limits. This can be done, for example, by the contact rings 5 . 6 do not represent closed rings, but that they are slotted, made of an elastic material and, if necessary, preloaded or installed loosely in the cable couplings. This increases the safety of the electrical contact closure when plugged together.

Bevorzugter Weise werden an den Teilen 2 unterschiedliche Kabelkupplungen befestigt, d. h. eine männliche Kabelkupplung 8 und eine weibliche Kabelkupplung 7. Es sind aber auch Ausführungen denkbar, bei der an einem Zwischenstück 2 immer zwei gleiche Kabelkupplungen angeordnet sind und somit ein Zwischenstück 2 mit nur männlichen und ein Zwischenstück 2 mit nur weiblichen Kabelkupplungen ausgestattet ist und diese im Wechsel verwendet werden.Preferably be on the parts 2 different cable couplings attached, ie a male cable coupling 8th and a female cable connector 7 , However, designs are also conceivable in the case of an intermediate piece 2 always two identical cable couplings are arranged and thus an intermediate piece 2 with only male and an intermediate piece 2 is equipped with only female cable couplings and these are used alternately.

An der Luftseite des erfindungsgemäßen Düsenstrahlgestänges befindet sich am Teil 3 ein Messwertabnehmer 20. Hier werden die Kabel 16 von den Kontaktringen 5, 6 der Kabelkupplung 8 bzw. 7 zu Schleifkontaktringen 19 geführt, die an dem drehbaren Außenrohr 26 befestigt sind.The part is located on the air side of the nozzle jet linkage according to the invention 3 a measurement customer 20 , Here are the cables 16 from the contact rings 5 . 6 the cable coupling 8th respectively. 7 to sliding contact rings 19 performed on the rotatable outer tube 26 are attached.

Die Schleifkontaktringe 19 sind mindestens in der Anzahl angeordnet, die der Zahl der Kontaktringe 5, 6 entspricht.The sliding contact rings 19 are arranged at least in the number that the number of contact rings 5 . 6 equivalent.

Die Kabelkupplungen 7, 8 enthalten mindestens einen Kontaktring 5, 6. Bevorzugter Weise enthalten die Kabelkupplungen jedoch 3 bis 5 Kontaktringe.The cable couplings 7 . 8th contain at least one contact ring 5 . 6 , However, the cable couplings preferably contain 3 to 5 Contact rings.

Dadurch kann neben der Übertragung von Messsignalen auch die Stromversorgung der Messeinrichtungen 4 erfolgen.In addition to the transmission of measurement signals, this also enables the power supply to the measurement devices 4 respectively.

Als zusätzliche Übertragungsmöglichkeit von elektrischen Signalen kann auch das zusammengeschraubte Außengestänge 21, 26 verwendet werden.The screwed-together outer linkage can also be used as an additional transmission option for electrical signals 21 . 26 be used.

Die Schleifkontaktringe 19 bestehen aus handelsüblichen Materialien für Schleifringverbindungen. Sie bestehen bevorzugt aus elektrisch leitenden Materialien wie Metallen und Metalllegierungen und sind gegen das Rohr 26 elektrisch isoliert.The sliding contact rings 19 consist of commercially available materials for slip ring connections. They preferably consist of electrically conductive materials such as metals and metal alloys and are against the pipe 26 electrically isolated.

Von diesen sich drehenden Schleifkontaktringen 19 wird über Schleifkontakte 22 das elektrische Signal abgegriffen und zu einer Auswerteeinheit über Kabel geleitet. Ebenso erfolgt hier die Stromversorgung der Messvorrichtung.Of these rotating sliding contact rings 19 is via sliding contacts 22 the electrical signal is tapped and sent to an evaluation unit via cable. The power supply to the measuring device is also carried out here.

Der Messwertabnehmer 20 ist am Rohr 26 drehbar befestigt und ist bezüglich der Kontaktringe 19, die am Rohr 26 befestigt sind, in Richtung der Rohrachse im Wesentlichen nicht verschiebbar. Das heißt, bei Bewegungen in Achsrichtung des Gestänges macht der Messwertabnehmer 20 diese Bewegungen mit.The sensor 20 is on the pipe 26 rotatably attached and is in relation to the contact rings 19 that on the pipe 26 are attached, essentially not displaceable in the direction of the tube axis. This means that the sensor takes measurements for movements in the axial direction of the boom 20 these movements with.

Vom Messwertabnehmer 20 führen Kabel zur Auswerteeinrichtung der Messsignale, die sich bevorzugter Weise in der Kabine des Gerätefahrers befindet. Damit sich diese Kabel nicht um das rotierende Gestänge wickeln, hat der Messwertabnehmer 20 eine Drehbegrenzung, wie sie vom Stand der Technik bei Spülköpfen bekannt ist und diese liegt bei weniger als 360° Drehung. Bevorzugter Weise erfolgt die Drehbegrenzung durch Anschläge am Turm der Lafette oder am Schlitten des Drehantriebes für das Gestänge.From the measurement customer 20 lead cables to the evaluation device of the measurement signals, which is preferably located in the cab of the device driver. So that these cables do not wrap around the rotating rod, the measuring sensor has 20 a rotation limit, as is known from the prior art for flushing heads, and this is less than 360 ° rotation. The rotation is preferably limited by stops on the tower of the carriage or on the slide of the rotary drive for the linkage.

Neben dem Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass man bereits während dem Abbohrvorgang der Vorrichtung über eine Online-Verbindung auf die Messwerte der Messvorrichtung 4 zugreifen kann, besteht auch noch die Möglichkeit, die Bohrrichtung der Vorrichtung zu beeinflussen. In diesem Fall wird anstelle der Bohrkrone 12 eine besonders steuerbare Bohrkrone befestigt. Dabei handelt es sich bevorzugter Weise um asymmetrisch ausgebildete Bohrkronen mit besonders gestalteten Spül- oder Schneiddüsen.In addition to the advantage of the device according to the invention, the measurement values of the measuring device can be accessed via an online connection during the drilling process of the device 4 can access, there is also the possibility to influence the drilling direction of the device. In this case, instead of the drill bit 12 a particularly controllable drill bit attached. These are preferably asymmetrical drill bits with specially designed flushing or cutting nozzles.

Diese besonderen Bohrkronen sind nach dem Stand der Technik für steuerbare Kleinbohrungen bekannt.This special drill bits are controllable according to the prior art Small holes known.

Kennt man die Richtung des Gestänges und die Lage des Bohrkopfes im dreidimensionalen Raum, so lässt sich durch die Stellung des Bohrkopfes und die Betätigung der Schneid- oder Spüldüsen die Richtung des Gestänges beeinflussen.Knows one the direction of the boom and the position of the drill head in three-dimensional space by the position of the drill head and the actuation of the cutting or flushing nozzles Direction of the boom influence.

Durch die Online-Messung während des Abteufens lässt sich so eine bessere Vertikalität bei den Bohrungen erreichen und auf diese Weise sind weniger zusätzliche Bohrungen nötig, um die durch die Abweichungen entstandenen Lücken zwischen den einzelnen Säulen einer Sohlabdichtung zu schließen.By the online measurement during of sinking better verticality reach at the holes and in this way there are fewer additional ones Drilling necessary about the gaps between the individual caused by the deviations columns to close a sole seal.

Claims

Drill rods with sensors installed in the rod tip ( 4 ) for the manufacture of pillars in the ground according to the jet-jet method and / or for the production of bores and / or for the production of controlled bores in the ground, characterized in that - the rod assembly consists of several individual rods ( 1 . 2 . 3 , n) - and that the enveloping pipes ( 21 . 26 ) the individual rods via thread ( 17 . 18 ) can be positively connected - and that the individual rods ( 1 . 2 . 3 , n) consist of at least two concentric tubes, which are connected by spacers ( 24 ) are positively connected to each other, - and that at least on one of the inner concentric tubes ( 9 ) female cable couplings at one or both ends ( 7 ) and / or male cable couplings ( 8th ) are arranged, which are designed so that they can be inserted into each other to make a contact, - and that these female cable couplings ( 7 ) at least in the inner contact area and the male cable couplings ( 8th ) are rotationally symmetrical at least in the outer contact area, - and that the cable couplings ( 7 . 8th ) inside or outside with electrically conductive contact rings ( 5 . 6 ) that touch when the clutch is closed, - and that the contact rings ( 5 . 6 ) against the cable coupling housing ( 7 . 8th ) are electrically insulated - and that the respective contact rings ( 5 . 6 ) in the ends of the individual rod parts ( 2 ) arranged cable couplings ( 7 . 8th ) by cable ( 15 ) are electrically connected.

Device according to claim 1, characterized in that the inner and outer contact surfaces of the cable couplings ( 7 . 8th ) which are used to hold the contact rings ( 5 . 6 ) serve, are essentially conical or cylindrical or stepped.

Device according to claim 1 to 2, characterized in that the contact surfaces of the cable couplings ( 7 . 8th ) consist of cylindrical outer surfaces with different diameters.

Device according to claims 1 to 3, characterized in that the contact surfaces of the cable couplings ( 7 . 8th ) consist of one or more sections of a cone shell.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that the contact surfaces of the cable couplings ( 7 . 8th ) are curved in two directions.

Device according to claims 1 to 5, characterized in that at the air-side end of the jet stream linkage the contact rings ( 5 . 6 ) in the contact surfaces of the cable couplings ( 7 . 8th ) via cable ( 16 ) with assigned sliding contact rings ( 19 ) which are located on the outer circumference of the outer linkage and which have electrically conductive sliding contact rings ( 19 ) Measuring signals via sliding contacts ( 22 ) of the data collector ( 20 ) can be tapped.

Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the cable couplings ( 7 . 8th ) consist of metal or plastics or ceramics.

Device according to claims 1 to 7, characterized in that in the case of electrically conductive materials of the cable couplings ( 7 . 8th ) the contact rings ( 5 . 6 ) are electrically insulated from each other and from the cable couplings.

Device according to claims 1 to 8, characterized in that the cable couplings ( 7 . 8th ) preferably by thread, glueing, welding, soldering, temperature shrinking, pressing on the concentric, inner tubes ( 9 ) are attached.

Device according to claims 1 to 9, characterized in that the cables ( 13 . 14 . 15 . 16 ) are freely guided in the annular spaces between the concentric tubes or in additional protective covers.

Process for the manufacture of columns in the subsoil with the aid of the nozzle jet process with the device according to claims 1 to 10, characterized in that the directional deviation and / or positional deviation of the drill head already during the drilling process of the drill rod via measuring sensors ( 4 ) is determined at the earth end of the boom and the measurement signals are transmitted online at the earth's surface.

Process for the production of columns in the subsoil with the aid of the nozzle jet method with the device according to claims 1 to 11, characterized in that during the drilling process of the rod due to the online transmission of the measurement results with regard to the directional deviation and / or positional deviation of the rod by measuring sensors ( 4 ) a directionally steerable drill head of the boom is controlled in the boom head by initiating control measures in a predetermined direction.

A method according to claim 12, characterized in that the control of the directional drill head by variation the rinse and / or by varying the spatial Position of the preferably asymmetrical drill head he follows.