DE1188014B

DE1188014B - Rock drill with eccentric drilling tool

Info

Publication number: DE1188014B
Application number: DEA43532A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Lagerstroem
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1962-07-09
Filing date: 1963-07-09
Publication date: 1965-03-04

Description

Gesteinsbohrgerät mit exzentrisch arbeitendem Bohrwerkzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Gesteinsbohrgerät mit exzentrisch arbeitendem Bohrwerkzeug zum Unterschneiden des gleichzeitig mit dem aus einer oder mehreren Bohrstangen bestehenden Bohrstrang mitgeführten, aus einem oder mehreren Rohren bestehenden Futterrohrstranges für Dreh- bzw. Drehschlagbohren.Rock drilling machine with eccentric drilling tool The invention refers to a rock drilling rig with an eccentric drilling tool for undercutting the one or more boring bars at the same time existing drill string, consisting of one or more pipes Casing string for rotary and rotary percussion drilling.

Ein Gesteinsbohrgerät der vorgenannten Art findet insbesondere Anwendung zur Herstellung von Bohrlöchern in einem festen, mit Lockerschichten bedeckten Untergrund, vorzugsweise von Bohrlöchern in festem Gestein, das mit einer losen Erdschicht, mit Moränenschutt, Füllmaterial od. dgl. bedeckt ist, sowie zur Herstellung von Bohrlöchern in der Sohle von Wasserwegen oder von Unterwasserbohrungen durch ein die Sohle bedeckendes loses Material in den dartinterlienenden festen Boden. Das Gesteinsbohrgerätkann ferner Anwendung finden zur Herstellung von Bohrlöchern zum Einsetzer. von Pfählen, Masten od. dgI., z. B. für Freileitungen wie Fernsprechleitungen, Stromleitungen usw.A rock drilling device of the aforementioned type is used in particular for the production of boreholes in a solid subsoil covered with loose layers, preferably of boreholes in solid rock covered with a loose layer of earth, with moraine debris, filler or the like. Covered, as well as for the production of Boreholes in the bottom of waterways or underwater boreholes through a loose material covering the sole in the dartinterlienen firm ground. That Rock drilling equipment can also be used to produce boreholes for Inserter. of posts, masts or similar, e.g. B. for overhead lines such as telephone lines, Power lines etc.

Bei der Herstellung derartiger Bohrlöcher muß dafür Sorge -etra,en werden, daß das Material der Lockerschichten sowohl beim Bohren als auch später nicht in das Bohrloch einbrechen oder einfallen kann, da dadurch das Bohrloch verstopft und unbrauchbar wird. Aus diesem Grunde wird gleichzeitig mit dem Vortrciben des Bollrwerkzeu(Yes hinter diesem ein Futterrohr oder ein aus mehreren Rohren zusammengesetzter Futterrohrstrang in das Bohrloch bis wenib stens zum festen Gestein eingeführt. Hierdurch wird das lockere Material dem Pohrloch zurücknehalten und abgestützt.Care must be taken when making such boreholes that the material of the loose layers both during drilling and later cannot break into or collapse into the borehole, as this clogs the borehole and becomes unusable. For this reason, the Bollrwerkzeu (Yes behind this a casing pipe or one composed of several pipes Casing string inserted into the borehole to at least the solid rock. As a result, the loose material is retained and supported by the Pohrloch.

Da das Futterrohr normalerweise in seiner lichten Weite dem Durchmesser des herzustellenden Bohrloches entspricht, also in seinem Außendurchmesser größer als der Durchmesser des Bohrloches ist. muß das Gesteinsbohrgerät so ausgeführt sein, daß das Bohrwerkzeug das Futterrohr@unterschneidet, d. h., das Bohrloch muß in den Lockerschichten vor dem Futterrohr wenigstens auf dessen Außendurchmesser aufgebohrt werden.Since the casing normally corresponds to the diameter in its clear width corresponds to the drill hole to be produced, so larger in its outer diameter than the diameter of the borehole. the rock drill must be designed like this be that the drilling tool undercuts the casing @, d. i.e., the borehole must in the loose layers in front of the casing at least on its outer diameter be drilled out.

Ein zu diesem Zweck bekanntes Bohrgerät ist mit einem exzentrisch arbeitenden Bohrwerkzeug ausgerüstet, das aus einer mit dem Kernrohr verschraubten Vorbohrkrone mit exzentrischer Mantelfläche und einem auf die Vorbohrkrone aufgeschobenen Erweiterungsbohrer mit ebenfalls exzentrischer Mantelfläche besteht. Der Erweiterungsbohrer ist auf der Vorbohrkrone in einem vorbestimmten Winkelbereich drehbar gelagert, so daß bei einer bestimmten Einstellung des Erweiterungsbohrers auf der Vorbohrkrone die Achse der exzentrischen Mantelfläche des Erweiterungsbohrers mit der Achse des Bohrloches zusammenfällt und somit das Bohrwerkzeug zentrisch durch das Futterrohr hindurchgeführt werden kann und zum anderen nach dem Austritt des Bohrwerkzeuges aus dem vorderen Ende des Futterrohres beide Exzentrizitäten, d. h. die der Mantelfläche des Erweiterungsbohrers und die der Mantelfläche der Vorbohrkrone, addiert werden können, so daß die Achse der Mantelfläche des Erweiterungsbohrers exzentrisch zur Achse des Bohrloches liegt und hierdurch das Bohrloch über den Durchmesser der Vorbohrkrone hinaus auf einem den jeweiligen Außendurchmesser des Futterrohres entsprechenden Durchmesser ver--rößert wird.A drill rig known for this purpose is eccentric with one working drilling tool, which consists of a screwed to the core tube Pre-drill bit with an eccentric lateral surface and one pushed onto the pre-drill bit There is an extension drill with an eccentric lateral surface as well. The extension drill is rotatably mounted on the pre-drill bit in a predetermined angular range, so that with a certain setting of the extension drill on the pilot bit the axis of the eccentric lateral surface of the extension drill with the axis of the Borehole coincides and thus the drilling tool centrically through the casing can be passed through and on the other hand after the exit of the drilling tool both eccentricities from the front end of the casing, d. H. that of the lateral surface of the extension drill and that of the outer surface of the pilot drill bit can, so that the axis of the lateral surface of the extension drill is eccentric to The axis of the borehole lies and thereby the borehole over the diameter of the pilot bit also on a corresponding to the respective outer diameter of the casing Diameter is enlarged.

Dieses bekannte Bohrwerkzeug stellt aber eine in ihrem Aufbau komplizierte Spezialbohrkrone dar. Hinzu kommt, daß die richtige Rückstellung des Erweiterungsbehrers gegenüber der Vorbohrkrone zum Herausziehen des Bohrwerkzeuges aus dem Futterrohr durch festgesetztes Bohrklein verhindert werden .tann.However, this known drilling tool is complicated in its structure Special drill bit. In addition, the correct provision of the extension bucket opposite the pilot bit to pull the drilling tool out of the casing can be prevented by stuck cuttings.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Gesteinsbohrgerät für den vorgenannten Zweck zu schaffen, bei dem normale Standardbohrkronen oder Standardbohrmeißel Verwendung finden und daß, nachdem das Futterrohr durch die Lockenschichten hindurchgeführt und etwas in das darunterliegende feste Gestein eingedrungen ist, mit Standardbohrgestängen durch das Futterrohr weitergearbeitet werden kann, um das Bohrloch im festen Gestein vorzutreiben.The invention is therefore based on the object of a rock drilling device to create for the aforementioned purpose, with the normal standard drill bits or Standard drill bits find use and that after the casing through the layers of curl passed through and something into the underlying solid rock has penetrated, continued to work with standard drill rods through the casing can be used to advance the borehole in solid rock.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine aus Führungsbuchsen in dem mitgeführten Futterrohr und Führungsvorsprüngen am Bohrgestänge bzw. direkt am Bohrwerkzeug bestehende Exzenterführung des Bohrwerkzeuges.According to the invention, this object is achieved by one made of guide bushings in the casing and guide projections carried along on the drill rod or directly existing eccentric guide of the drilling tool on the drilling tool.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Führungsvorsprünge verschieblich in die Führungsbuchsen eingreifend und dabei das Bohrgestänge mit Bohrwerkzeug seitlich aus der Mittelachse des Futterrohres aussteuernd ausgebildet. Das Bohrwerkzeug, z. B. ein normaler Schlagbohrmeißel mit eingesetzten Hartmetallschneiden, ein Rotary-Meißel, ein Rollenmeißel, eine Diamantkrone od. dgl., wird hierdurch exzentrisch unterhalb des vorderen Endes des Futterrohres herausgedrückt und wandert während des Bohrvorganges um die Längsachse des Futterrohres, so daß ein Bohrloch hergestellt wird, das einen Durchmesser erhält, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Futterrohres.In a further embodiment of the invention, the guide projections are displaceable engaging in the guide bushes and the drill pipe with drilling tool laterally formed dodging from the central axis of the casing tube. The drilling tool, z. B. a normal hammer drill bit with inserted carbide cutting edges, a rotary chisel, a roller chisel, a diamond crown or the like, is hereby eccentrically below of the front end of the casing and migrates during the drilling process around the longitudinal axis of the casing so that a borehole is made, the one Receives diameter that is slightly larger than the outer diameter of the casing.

Bei einer Ausführung der Erfindung weist der Führungsvorsprung an dem Bohrgestänge einen nicht kreisförmigen Querschnitt und die Führungsbuchse eine dem Querschnitt des Führungsvorsprunges angepaßte, eine Drehung des Führungsvorsprunges in der Führungsbuchse ausschließende, axial gerichtete Durchgangsöffnung auf, und die Führungsbuchse ist mit einer äußeren zylindrischen, gegen die innere Mantelfläche des nicht drehbaren Futterrohres drehbar anliegenden Lager- bzw. Tragflächen versehen.In one embodiment of the invention, the guide projection has the drill pipe a non-circular cross-section and the guide bush a the cross section of the guide projection adapted, a rotation of the guide projection in the guide bush excluding, axially directed through opening, and the guide bushing has an outer cylindrical against the inner lateral surface of the non-rotatable liner provided rotatably adjacent bearing or bearing surfaces.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung sind der Querschnitt des Führungsvorsprunges an dem Bohrgestänge und die axial gerichtete, den Führungsvorsprung aufnehmende Durchgangsöffnung in der Führungsbuchse zylindrisch ausgebildet, der Führungsvorsprung ist drehbar in der Durchgangsöffnung aufgenommen, und die Führungsbuchse ist mit einer sich dicht an der inneren Mantelfläche des nicht drehbaren Futterrohres anschmiegenden Außenfläche versehen.In another embodiment of the invention, the cross section of the Guide projection on the drill pipe and the axially directed, the guide projection receiving through hole in the guide bushing cylindrical, the The guide projection is rotatably received in the through opening, and the guide bushing is with a close to the inner surface of the non-rotating casing fitted outer surface.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Futterrohr sich drehend ausgebildet und an seinem an dem Bohrwerkzeug angrenzenden Ende mit einem eine Seitenöffnung bildenden Ausschnitt versehen, und die Exzenterführung ist durch einen an der inneren Mantelfläche des Futterrohres, der Seitenöffnung gegenüberliegend, das Bohrwerkzeug seitwärts etwas aus der Seitenöffnung herausdrückenden Führungsvorsprung gebildet.In another embodiment of the invention, the casing is itself designed to rotate and at its end adjacent to the drilling tool with a provided a side opening forming cutout, and the eccentric guide is through one on the inner surface of the casing, opposite the side opening, The guide projection pushing the drilling tool sideways slightly out of the side opening educated.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist innerhalb des Futterrohres ein die Führungsbuchsen in einer dem Bohrwerkzeug benachbart liegenden Führungsposition haltendes, als ringförmige Schulter ausgebildetes Auflager angeordnet.In a further embodiment of the invention is within the casing the guide bushes in a guide position adjacent to the drilling tool holding, designed as an annular shoulder support arranged.

Nach weiteren kennzeichnenden Merkmalen der Erfindung besteht das Bohrgestänge aus mehreren mittels Kupplungshülsen miteinander verbundenen Bohrstangen, und die Durchgangsöffnungen der Führungsbuchsen sind so bemessen, daß die Kupplungshülsen in axialer Richtung durch sie hindurchführbar sind. Die Führungsvorsprünge des Bohrgestänges sind am Anschlußstück für das Bohrwerkzeug angeordnet und an jedem Stirnende mit einer Schrägfläche versehen. An dem dem Bohrwerkzeug entgegengesetzt liegenden Ende des Bohrgestänges ist ein das Gesteinsbohrgerät mit der Bohrmaschine verbindendes Hauptanschlußstück angeordnet, das mit koaxialen Endflächen zur übertragung der Schlagenergie auf das Bohrgestänge und das Futterrohr und mit einem Gewindeteil zur Übertragung einer Dreh-, Vorschub-und Rückzugskraft auf das Bohrgestänge versehen ist. Findet die Erfindung an einem sich mit der Bohrstange drehenden Futterrohr Anwendung, so ist die Bohrstange an ihrem dem Bohrwerkzeug entgegengesetzt liegenden Ende mit einem Bund und einem nicht kreisförmigen Abschnitt versehen, um diesen nicht kreisförmigen Abschnitt herum eine relativ zu diesem Abschnitt nicht drehbare Buchse in das Ende des Futterrohres eingesetzt und mit diesem drehfest verbunden, wobei die Buchse mit einem sich an der Innenwand des Futterrohres anlegenden zylindrischen Teil und mit einem sich an dem zylindrischen Teil anschließenden Bund versehen ist, an diesem Bund eine sich auf die ringförmige Endfläche des Futterrohres auflegende, Axialdruck übertragende ringförmige Endfläche und ein in eine Randausnehmung des Futterrohres eingreifender, Buchse und Futterrohr drehfest miteinander verbindender nasenförmiger Ansatz angeordnet sind.According to further characterizing features of the invention, there is Drill rods from several drill rods connected to one another by means of coupling sleeves, and the through openings of the guide bushings are dimensioned so that the coupling sleeves can be passed through them in the axial direction. The guide protrusions of the drill pipe are arranged on the connection piece for the drilling tool and at each end with provided with an inclined surface. At the end opposite the drilling tool of the drill string is a connecting the rock drilling device with the drilling machine Main connector arranged with coaxial end faces for the transmission of the Impact energy on the drill pipe and casing and with a threaded part to transmit a rotating, advancing and retracting force to the drill rod is. Finds the invention on a casing rotating with the drill rod Application, the boring bar is opposite to the boring tool End with a collar and a non-circular section around it non-circular section around a non-rotatable relative to this section Bushing inserted into the end of the casing pipe and connected to it in a rotationally fixed manner, the bushing having a cylindrical one resting against the inner wall of the casing Part and is provided with a collar adjoining the cylindrical part, at this collar a resting on the annular end face of the casing pipe, Axial pressure-transmitting annular end face and a recess in the edge of the Liner engaging, bush and liner non-rotatably connected to one another nose-shaped approach are arranged.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch den oberen Teil des Gesteinsbohrgerätes mit dem Hauptanschlußstück und einer Einrichtung zur Zuführung eines Spülmittels, F i g. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß F i g. 1 entlang der Linie II-11, F i g. 3 einen Axialschnitt durch den unteren Teil des Gesteinsbohrgerätes mit den Führungsmitteln und dem Bohrwerkzeug in Arbeitsstellung, F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß F i g. 3 in der Ebene der Linie IV-IV, F i g. 5 einen der F i g. 3 entsprechenden Axialschnitt mit dem Bohrwerkzeug in zurückgezogener Stellung, F i g. 6 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß F i g. 5 in der Ebene der Linie VI-VI, F i g. 7 einen der F i g. 3 entsprechenden Axialschnitt mit einer abgewandelten Ausführung der Führungsmittel, wobei sich diese und das Bohrwerkzeug in Arbeitsstellung befinden, F i g. 8 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß F i g. 7 in der Ebene der Linie VIII-VIII, F i g. 9 einen der F i g. 8 entsprechenden Axialschnitt mit dem Bohrwerkzeug in zurückgezogener Stellung, F i g. 10 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß F i g. 9 in der Ebene der Linie X-X, F i g. 11 eine Seitenansicht des unteren Endes des Gesteinsbohrgerätes mit einer weiteren abgewandelten Ausführung der Führungsmittel, mit dem Bohrwerkzeug in Arbeitsstellung, F i g. 12 einen Axialschnitt durch das obere Ende des Gesteinsbohrgerätes gemäß F i g. 11, F i g. 13 einen Querschnitt durch die Anordnung in der Ebene der Linie XIII-XIII in F i g. 12, F i g. 14 eine Ansicht von unten (Linie XIV-XIV) auf das Gesteinsbohrgerät gemäß F i g. 11 und F i g. 15 eine Seitenansicht des Gesteinsbohrgerätes entsprechend F i g. 11, mit dem Bohrwerkzeug in zurückgezogener Stellung.Details of the invention emerge from the description of several in the drawings illustrated embodiments. It shows F i g. 1 an axial section through the top of the rock drill with the main connector and one Device for supplying a detergent, FIG. 2 shows a cross section through the Arrangement according to FIG. 1 along the line II-11, FIG. 3 an axial section through the lower part of the rock drilling machine with the guide means and the drilling tool in working position, F i g. 4 shows, on an enlarged scale, a cross-section through the Arrangement according to FIG. 3 in the plane of the line IV-IV, F i g. 5 one of the F i g. 3 corresponding axial section with the drilling tool in the retracted position, F i g. 6 shows, on an enlarged scale, a cross section through the arrangement according to FIG G. 5 in the plane of the line VI-VI, F i g. 7 one of the F i g. 3 corresponding axial section with a modified version of the guide means, this and that The drilling tool is in the working position, FIG. 8 on an enlarged scale Cross section through the arrangement according to FIG. 7 in the plane of the line VIII-VIII, F i g. 9 one of the FIGS. 8 corresponding axial section with the drilling tool in withdrawn position, FIG. 10 shows a cross-section through on an enlarged scale the arrangement according to FIG. 9 in the plane of the line X-X, F i g. 11 is a side view the lower end of the rock drill with another modified version the guide means, with the drilling tool in working position, F i g. 12 an axial section through the upper end of the rock drill according to FIG. 11, fig. 13 a cross section by the arrangement in the plane of the line XIII-XIII in F i g. 12, fig. 14 a View from below (line XIV-XIV) of the rock drilling device according to FIG. 11 and F. i g. 15 is a side view of the rock drilling device according to FIG. 11, with the Drilling tool in retracted position.

Die in den F i g. 1 bis 10 dargestellte Gesteinsbohreinrichtung enthält ein Hauptanschlußstück 1, das in üblicher Weise, z. B. mittels eines sogenannten Leynerschaftes, mit dem Werkzeugfutter einer nicht dargestellten Gesteinsbohrmaschine verbunden und von dieser angetrieben wird, wobei die Gesteinsbohrmaschine eine Drehbohrmaschine oder eine Schlagbohrmaschine sein kann. Die Dreh- und/oder Schlagenergie wird durch das Hauptanschlußstück auf eine einteilige Bohrstange oder einen Bohrstrang übertragen. Bei dem Ausführungsbeispiel F i g. 1 bis 10 ist ein Bohrstrang dargestellt, der aus einer Anzahl von Bohrstangen 2 und einem Anschlußstück 4 für den Meißel 5 zusammengesetzt ist. Diese Einzelteile sind mittels Kupplungshülsen 3 verbunden. Das untere Ende des Anschlußstückes 4 trägt den Meißel 5, der entsprechend den Arbeitsbedingungen ein Schlagbohrmeißel mit eingesetzten Hartmetallschneiden, ein Rotarymeißel, einen Rollenmeißel, eine Diamantkrone od. dgl. sein kann. Der Bohrstangenstrang mit dem Meißel wird von einem aus einer Reihe von Rohren gebildeten Futterrohrstrang getragen, wobei die Rohre unmittelbar, wie in der Zeichnung dargestellt, oder mittels Kupplungshülsen miteinander verschraubt oder in anderer Weise miteinander verbunden sind. Das vorderste Rohr 7 ist besonders ausgebildet und weist an seinem Innenmantel bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 bis 6 eine Lager- bzw. Tragfläche 8 für eine Führungsbuchse 9 und ein als ringförmige Schulter 10 ausgebildetes Auflager auf, das ein Entweichen der Führungsbuchse 9 durch die untere Öffnung der Rohre 6,7 verhindert. Die Führungsbuchse 9 ist mit einer zu ihrer Längsachse exzentrisch liegenden Durchgangsöffnung versehen, deren Umfang teilweise zylindrisch und teilweise mehreckig ausgebildet ist und z. B., wie in F i g. 4 und 6 dargestellt, aus einem halbkreisförmigen Öffnungsteil 11 und der Hälfte eines daran ansetzenden sechseckigen öffnungsteiles 12 besteht. Das Anschlußstück 4 trägt einen exzentrischen Führungsvorsprung 13, welcher derDurchgangsöffnung 11,12 angepaßt ist, so daß er axial durch diese bewegt werden kann, aber an einer Drehung in der Führungsbuchse 9 gehindert ist. Das Anschlußstück 4 ist mit einem Kanal 14 für ein Spülmittel versehen, der mit dem Kanal 15 in den Bohrstangen 2 und dem Kanal 16 im Meißel verbunden ist. Die Führungsbuchse 9 kann an ihrem Umfang eine oder mehrere Ausnehmungen 17 aufweisen, welche in Längsrichtung verlaufende Durchlässe für einen Spülmittelstrom vom Raum 18 zwischen dem Bohrstangenstrang 2, 4 und den Rohren 6, 7 in Richtung zum Meißel 5 hin oder umgekehrt bilden. Der Außendurchmesser der Führungsbuchse 9 ist um so viel kleiner als der Innendurchmesser der Rohre 6, 7, so daß die Führungsbuchse 9 zusammen mit dem Bohrstangenstrang und dem Meißel durch das Rohrgehäuse zurückgezogen werden kann. Das Anschlußstück 4 ist so bemessen und der Führungsvorsprung 13 so am Anschlußstück angeordnet, daß der Meißel und der Bohrstangenstrang durch die Rohre 6, 7 abwärts bewegt werden können, wobei sich der Meißel im wesentlichen auf der Längsachse der Rohre bewegt und während dieser Bewegung die Führungsbuchse 9 im wesentlichen, wie in F i g. 5 ersichtlich, den unteren Teil 19 des Anschlußstückes 4 umgibt. Bei dieser relativen Lage der verschiedenen Teile zueinander kann der Bohrstangenstrang 2, 4 einschließlich der Führungsbuchse 9 und des Meißels 5 so weit abwärts durch die Rohre 6, 7 bewegt werden, bis die Führungsbuchse 9 an der Schulter 10 im vordersten Rohr 7 anstößt. Der Bohrstangenstrang wird dann um so viel weiter vorgeschoben, bis der Führungsvorsprung 13 in die Durchgangsöffnung Il, 12 der Führungsbuchse 9 eintritt und der Meißel 5 vor dem Ende 20 der Rohre 6, 7, wie F i g. 3 zeigt, zu liegen kommt. Wenn der Führungsvorsprung 13 in die Durchgangsöffnung 11, 12 der Führungsbuchse 9 eingetreten ist, ist das Anschlußstück 4 gezwungen, eine exzentrische oder zur Längsachse der Rohre 6, 7 seitlich versetzte Stellung einzunehmen, so daß der Meißel 5 vor und leicht außerhalb der Verlängerung der Mantellinie des Rohres 7, wie in F i g. 3 dargestellt, arbeitet. In dieser Stellung wird der Meißel 5 ein Bohrloch 21 herstellen, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser der Rohre 6,7. Die Führungsbuchse 9 ist zweckmäßigerweise mit einer sich über einen Teil des Umfanges erstreckenden oberen Verlängerung 24, 39 versehen, welche das Anschlußstück 4 in die Führungsbuchse in die in F i g. 5 dargestellte Lage hinführt. Der Führungsvorsprung 13 besitzt vorteilhafterweise an jedem Stirnende eine Schrägfläche 22, 23, die das Eingleiten des Führungsvorsprunges in die Führungsbuchse 9 unterstützt. Die Durchgangsöffnung 11, 12 in der Führungsbuchse 9 ist so bemessen, daß sie den Durchgang einer Kupplungshülse 3 in jeder Richtung gestattet.The in the F i g. 1 to 10 rock drilling device shown includes a main connector 1, which in the usual way, for. B. by means of a so-called Leyn shank, connected to the tool chuck of a rock drilling machine, not shown, and driven by this, wherein the rock drilling machine can be a rotary drill or a hammer drill. The torsional and / or impact energy is transmitted through the main connector to a one-piece drill rod or drill string. In the embodiment F i g. 1 to 10, a drill string is shown which is composed of a number of drill rods 2 and a connection piece 4 for the bit 5. These individual parts are connected by means of coupling sleeves 3. The lower end of the connecting piece 4 carries the chisel 5, which, depending on the working conditions, can be a hammer drill bit with inserted hard metal cutting edges, a rotary chisel, a roller bit, a diamond crown or the like. The drill rod string with the bit is carried by a casing string formed from a number of pipes, the pipes being screwed to one another directly, as shown in the drawing, or by means of coupling sleeves, or connected to one another in some other way. The foremost tube 7 is specially designed and has on its inner jacket in the embodiment according to FIG. 3 to 6 have a bearing or support surface 8 for a guide bushing 9 and a support designed as an annular shoulder 10, which prevents the guide bushing 9 from escaping through the lower opening of the tubes 6, 7 . The guide bushing 9 is provided with a through opening lying eccentrically to its longitudinal axis, the circumference of which is partially cylindrical and partially polygonal and z. B., as in FIG. 4 and 6, consists of a semicircular opening part 11 and half of a hexagonal opening part 12 attached thereto. The connecting piece 4 carries an eccentric guide projection 13 which is adapted to the through opening 11, 12 so that it can be moved axially through this, but is prevented from rotating in the guide bush 9. The connector 4 is provided with a channel 14 for a flushing agent, which is connected to the channel 15 in the drill rods 2 and the channel 16 in the chisel. The guide bush 9 can have one or more recesses 17 on its circumference, which form passages running in the longitudinal direction for a flushing agent flow from the space 18 between the drill rod string 2, 4 and the tubes 6, 7 in the direction of the chisel 5 or vice versa. The outside diameter of the guide bushing 9 is so much smaller than the inside diameter of the pipes 6, 7, so that the guide bushing 9 can be withdrawn through the pipe housing together with the drill rod string and the chisel. The connection piece 4 is dimensioned and the guide projection 13 is arranged on the connection piece in such a way that the bit and the drill rod string can be moved downwards through the pipes 6, 7, the bit moving essentially on the longitudinal axis of the pipes and the guide bushing during this movement 9 essentially as in FIG. 5 can be seen, the lower part 19 of the connecting piece 4 surrounds. With this relative position of the different parts to one another, the drill rod string 2, 4 including the guide bushing 9 and the chisel 5 can be moved downward through the tubes 6, 7 until the guide bushing 9 hits the shoulder 10 in the foremost tube 7. The drill rod string is then advanced so much further until the guide projection 13 enters the through opening 11, 12 of the guide bush 9 and the chisel 5 in front of the end 20 of the tubes 6, 7, as shown in FIG. 3 shows comes to rest. When the guide projection 13 has entered the through opening 11, 12 of the guide bushing 9 , the connecting piece 4 is forced to assume an eccentric or laterally offset position to the longitudinal axis of the tubes 6, 7, so that the chisel 5 is in front of and slightly outside the extension of the surface line of the tube 7, as shown in FIG. 3 works. In this position, the chisel 5 will produce a borehole 21, the diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the pipes 6.7. The guide bushing 9 is expediently provided with an upper extension 24, 39 which extends over part of the circumference and which connects the connecting piece 4 to the guide bushing in the position shown in FIG. 5 leads to the position shown. The guide projection 13 advantageously has an inclined surface 22, 23 at each end, which supports the sliding of the guide projection into the guide bush 9. The through opening 11, 12 in the guide bushing 9 is dimensioned so that it allows the passage of a coupling sleeve 3 in each direction.

Am oberen Ende der Rohre 6,7 ist ein sogenannter Spülkopf angeordnet, welcher aus einer in axialer Richtung in das oberste Rohr 6 eingeschraubten und von einer Drehhülse 26 umgebenen Buchse 25 besteht, um ein Spülmittel von einer nicht dargestellten Spülmittelquelle durch den Anschluß 27 und den Kanal 28 in den Raum 18 zu führen. Das Hauptanschlußstück 1 ist mit einer unteren ringförmigen Endfläche 29 versehen, welche gegen die obere ringförmige Endfläche 30 der Buchse 25 anliegt, so daß durch diese eine Vortriebskraft auf die Rohre 6,7 übertragen wird und somit diese entsprechend dem Fortschreiten des Bohrloches durch die Erdschicht abwärts vorgetrieben oder gedrückt werden. Eine Drehung der Buchse 25 vom Hauptanschlußstück 1 her erfolgt nicht und, um zu verhindern, daß sich die Buchse 25 infolge der vorhandenen Reibung zwischen Hauptanschlußstück und Buchse dreht, ist eine Arretiervorrichtung vorgesehen, welche aus einer in der Drehhülse 26 gelagerten federbelasteten Sperrklinke 31 (F i g. 2) besteht, die mit Sperrzähnen 32 am Umfang der Buchse 25 zusammenwirkt. Schlagenergie und Druck können vom Hauptanschlußstück 1 her durch eine Schulter 33 an der oberen Endfläche 34 der ersten Bohrstange 2 und weiter durch Endflächen 35, 36 zum Anschlußstück 4 und durch Endflächen 37, 38 auf den Meißel 5 übertragen werden.At the upper end of the tubes 6, 7 a so-called flushing head is arranged, which consists of a bushing 25 screwed in the axial direction into the uppermost tube 6 and surrounded by a rotating sleeve 26, in order to transfer a flushing agent from a flushing agent source, not shown, through the connection 27 and the Channel 28 to lead into room 18. The main connection piece 1 is provided with a lower annular end face 29 which rests against the upper annular end face 30 of the bushing 25 so that a propulsive force is transmitted through this to the pipes 6, 7 and thus these downwards in accordance with the progression of the borehole through the earth layer be propelled or pushed. A rotation of the socket 25 from the main connection piece 1 does not take place and, in order to prevent the socket 25 from rotating as a result of the existing friction between the main connection piece and the socket, a locking device is provided which consists of a spring-loaded pawl 31 (F i g. 2), which cooperates with ratchet teeth 32 on the circumference of the socket 25. Impact energy and pressure can be transmitted from the main connection piece 1 through a shoulder 33 on the upper end surface 34 of the first drill rod 2 and further through end surfaces 35, 36 to the connection piece 4 and through end surfaces 37, 38 to the bit 5.

Wenn mit der beschriebenen Bohreinrichtung ein Bohrloch durch die das feste Gestein bedeckende lose Schicht abwärts bis zum festen Gestein selbst hergestellt ist, werden der Bohrstangenstrang 2, 4, 5 und die Führungsbuchse 9 durch die Rohre 6, 7 zurückgezogen, nachdem vorher die Buchse 25 des Spülkopfes gelöst ist. Der Bohrvorgang kann nun mit einem üblichen Bohrstangenstrang ohne Anschlußstück 4 und Führungsbuchse 9 durch die Futterrohre bis zur gewünschten Tiefe in dem Gestein fortgesetzt werden. Der Bohrvorgang kann auch ohne ein Zurückziehen des Bohrstangenstranges aus den Rohren und Abnahme des Spülkopfes fortgeführt werden. Hierzu ist es nur erforderlich, eine und weitere Bohrstangen 2 an das obere Ende des Bohrstangenstranges anzufügen, da der Führungsvorsprung 13 dem Meißel 5 abwärts aus der Führungsbuchse 9 heraus durch das Bohrloch folgt und die Kupplungshülsen 3 durch die Durchgangsöffnung 11,12 in der Führungsbuchse 9 hindurchtreten können.If with the drilling device described a borehole through the the loose layer covering the solid rock down to the solid rock itself is made, the drill rod string 2, 4, 5 and the guide bushing 9 through the tubes 6, 7 withdrawn after the socket 25 of the flushing head was previously released is. The drilling process can now be carried out with a standard drill rod string without a connector 4 and guide bushing 9 through the casing to the desired depth in the rock continued will. The drilling process can also be carried out without pulling back of the drill rod string from the pipes and removal of the flushing head can be continued. For this it is only necessary to attach one and more boring bars 2 to the upper end of the drill rod string, since the guide projection 13 of the chisel 5 downwards follows from the guide bushing 9 out through the borehole and the coupling sleeves 3 can pass through the through opening 11, 12 in the guide bushing 9.

Bei dem in den F i g. 7 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungsbuchse 41 mit einer zylindrischen Durchgangsöffnung 40 versehen und derart angeordnet, daß sie während des Bohrvorganges im wesentlichen ohne Drehung in dem Rohr 7 gehalten ist. Das Anschlußstück 4 ist mit einem zu seiner Längsachse exzentrisch versetzten, im Querschnitt kreisförmigen Führungsvorsprung 42 versehen, der drehbar in die zylindrische Durchgangsöffnung 40 der Führungsbuchse 41 (F i g. 8) eingreift. Die anderen Bauteile entsprechen der Ausführung nach F i g. 3 bis 6 und sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Von einer nochmaligen Beschreibung kann deshalb abgesehen werden.In the case of the FIG. 7 to 10, the guide bushing 41 is provided with a cylindrical through opening 40 and is arranged in such a way that it is held in the tube 7 essentially without rotation during the drilling process. The connecting piece 4 is provided with a guide projection 42 which is eccentrically offset to its longitudinal axis and which is circular in cross section and which engages rotatably in the cylindrical through opening 40 of the guide bush 41 (FIG. 8). The other components correspond to the design according to FIG. 3 to 6 and are provided with the same reference numbers. A repeated description can therefore be dispensed with.

Das in den F i g. 11 bis 15 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist besonders zur Herstellung verhältnismäßig kurzer Bohrlöcher, z. B. für Telefonmasten, für Pfosten von Verkehrszeichen od. dgl. geeignet. Diese Gesteinsbohreinrichtung weist ebenfalls ein Futterrohr 50 auf, das an seinem vorderen Ende mit einem sich von der Stirnfläche nach rückwärts erstreckenden Ausschnitt 51 versehen ist, so daß eine Seitenöffnung gebildet ist. Das dargestellte Rohr besteht in diesem Fall aus einem einzigen Stück, kann aber auch wieder für längere Bohrlöcher aus mehreren zusammengeschraubten oder in anderer Weise verbundenen Rohrstücken bestehen. Eine einteilige, sich durch das Rohr 50 erstreckende, z. B. im Querschnitt sechseckige Bohrstange 52 ist an ihrem vorderen Ende mit einem als Kreuzmeißel ausgebildeten Bohrkopf 53 und an ihrem hinteren Ende mit einem Bund 55 und einem sich daran anschließenden sechseckigen Schaft 54 versehen. Eine längsgeteilte Buchse 56, 57 mit einer im Querschnitt sechseckigen Durchgangsöffnung 58 und äußeren Bundteilen 59, 60 ist in das obere Ende des Rohres 50 eingesetzt und umfaßt die Bohrstange, wie die F i g. 12 und 13 zeigen, unterhalb des Bundes 59, 60. Der Buchsenteil 57 ist mit einem nasenförmigen Ansatz 61 versehen, welcher in eine entsprechende Ausnehmung 62 am oberen Ende des Rohres 50 hineinragt, so daß sich die Buchse 56, 57 nicht in dem Rohr drehen kann. Die Unterseite 63 der Bundteile 59, 60 legt sich auf die Endfläche 64 des Rohres, und der Bund 55 der Bohrstange 52 ist normalerweise fest gegen die obere Fläche 65 der Bundteile 59, 60 gepreßt. Der übergang der oberen Fläche 65 der Bundteile 59, 60 zur Durchgangsöffnung 58 ist vorzugsweise abgerundet, um den Bund 55 der Bohrstange 52 etwas aufzunehmen. Am vorderen Ende des Rohres 50 ist an dessen Innenwand ein kreiszweieckförmiger Führungsvorsprung 66, dem Ausschnitt 51 diametral gegenüberliegend, angeschweißt oder in anderer Weise befestigt. Dieser Führungsvorsprung 66 ist so bemessen, daß der Meißel 53, wenn er zum vorderen Ende des Rohres hin bewegt wird, an dem Führungsvorsprung 66 etwas nach außen über die Mantellinie des Rohres herausgleitet. Die Bohrstange 52 ist, wie die F i g. 11 zeigt, während des Bohrvorganges in Achsrichtung leicht durchgebogen, aber es wurde gefunden, daß das übliche Spiel im Bohr- bzw. Werkzeugfutter der Bohrmaschine und die Elastizität des Bohrstahles genügen, um eine solche geringe Durchbiegung zuzulassen. Eine Spülung des herzustellenden Bohrloches 67 erfolgt bei dieser Ausführung in üblicher Weise, durch z. B. Zuführung von Preßluft durch den Spülkanal 68 in der Bohrstange 52.The in the F i g. 11 to 15 illustrated embodiment of the invention is particularly useful for producing relatively short boreholes, e.g. B. for telephone poles, od for posts of traffic signs. Like. Suitable. This rock drilling device also has a casing 50 which is provided at its front end with a cutout 51 extending rearwardly from the end face, so that a side opening is formed. In this case, the pipe shown consists of a single piece, but can also consist of several pipe pieces screwed together or otherwise connected for longer boreholes. A one-piece, extending through the tube 50, e.g. B. hexagonal in cross-section drill rod 52 is provided at its front end with a drill head 53 designed as a cross chisel and at its rear end with a collar 55 and an adjoining hexagonal shaft 54 . A longitudinally split bushing 56, 57 with a hexagonal cross-section through opening 58 and outer collar portions 59, 60 is inserted into the upper end of the tube 50 and encompasses the drill rod, as shown in FIG. 12 and 13 show below the collar 59, 60. The socket part 57 is provided with a nose-shaped projection 61 which protrudes into a corresponding recess 62 at the upper end of the tube 50 so that the socket 56, 57 does not rotate in the tube can. The underside 63 of the collar portions 59,60 rests on the end surface 64 of the pipe and the collar 55 of the drill rod 52 is normally pressed firmly against the upper surface 65 of the collar portions 59,60. The transition of the upper surface 65 of the collar parts 59, 60 to the through opening 58 is preferably rounded in order to accommodate the collar 55 of the drill rod 52 somewhat. At the front end of the tube 50, a circular triangular guide projection 66, diametrically opposite the cutout 51, is welded or fastened in some other way on its inner wall. This guide projection 66 is dimensioned such that the chisel 53, when it is moved towards the front end of the pipe, slides out on the guide projection 66 somewhat outwards over the surface line of the pipe. The drill rod 52 is, as in FIG. 11 shows that it is slightly bent in the axial direction during the drilling process, but it has been found that the usual play in the drill or tool chuck of the drill and the elasticity of the drill steel are sufficient to allow such a slight deflection. A flushing of the drilled hole 67 to be made takes place in this embodiment in the usual way, by z. B. Supply of compressed air through the flushing channel 68 in the drill rod 52.

Claims

Claims: 1. Rock drilling machine with eccentric working Drilling tool for undercutting the one or more at the same time Boring rods existing drill string carried along, from one or more tubes existing casing string for rotary or rotary percussion drilling, characterized by one of guide bushes (9, 41, 66) in the casing (6, 7 and 50) carried along and guide projections (13, 42) on the drill rod (2, 4) or directly on the drilling tool (53) existing eccentric guide of the drilling tool (5, 53).

2. Rock drilling rig according to claim 1, characterized in that the guide projections (13, 42) in Engaging longitudinally displaceably in the guide bushes (9, 41, 66) and thereby the drill rod (2, 4) with drilling tool (5, 53) laterally from the central axis of the Lining tube (6, 7) are designed to be modulating.

3. Rock drilling device according to claim 1 and 2, characterized in that the guide projection (13) on the drill rod (2, 4) a non-circular cross-section and the guide bushing (9) a dem Cross-section of the guide projection (13) adapted, one rotation of the guide projection axially directed through-opening (11, 12) excluding the guide bush has and the guide bushing (9) with an outer cylindrical, against the inner Outer surface of the non-rotatable casing (6, 7) rotatably adjacent bearing or. Wing (8) is provided (F i g. 3 to 6).

4. Rock drilling device according to claim 1 and 2, characterized in that the cross section of the guide projection (42) on the drill rod (2, 4) and the axially directed, the guide projection receiving The through opening (40) in the guide bushing (41) are cylindrical, the guide projection (42) rotatably received in the through opening (40) and the guide bushing (41) with a close to the inner surface of the not rotatable lining tube (6, 7) is provided with clinging outer surface (F i g. 7 to 10).

5. Rock drilling device according to claim 1, characterized in that the casing (50) designed to rotate and at its adjacent to the drilling tool (53) End is provided with a side opening forming cutout (51) and the Eccentric guide through one on the inner surface of the casing, the side opening opposite, push the drilling tool (53) sideways a little out of the side opening Guide projection (66) is formed.

6. Rock drilling device according to claim 2, characterized in that within the casing (6, 7) a guide bushes (9, 41) in a guide position adjacent to the drilling tool (5) and designed as an annular shoulder (10) is arranged ( Fig. 3 and 7).

7. Rock drill according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the drill rod consists of several means Coupling sleeves (3) interconnected boring bars (2, 4) and the through holes (11, 12, 40) of the guide bushes (9, 41) are dimensioned so that the coupling sleeves (3) can be passed through them in the axial direction. B.

Rock drilling device according to Claims 1 to 4, characterized in that the guide projections (13, 42) of the drill rod (2, 4) are arranged on the connection piece (4) for the drilling tool (5) and are provided with an inclined surface (22, 23) at each end are.

9. Rock drilling device according to one or more of the preceding claims, characterized in that at the end of the drill rod (2, 4) lying opposite the drilling tool, a main connection piece (1) connecting the rock drilling device to the drilling machine is arranged, which has coaxial end faces (29, 30, 33, 34) for transmitting the impact energy to the drill rods (2, 4) and the casing (6, 7) and is provided with a threaded part for the transmission of a rotating, advancing and retracting force to the drill rod (2, 4) .

10. Rock drilling device according to claim 5, characterized in that the boring rod (52) is opposite to the boring tool (53) at its lying end provided with a collar (55) and a non-circular section around this non-circular section is relative to this section non-rotatable bushing (56, 57) inserted into the end of the casing (50) and is rotatably connected to this.

11. Rock drilling device according to claim 10, characterized in that the socket (56, 57) is provided with a cylindrical part resting on the inner wall of the casing pipe (50) and with a collar (59, 60) adjoining the cylindrical part, on this collar a ring-shaped end surface (63) which rests on the annular end surface (64) of the casing pipe (50) and transmits axial pressure, and a nose-shaped projection ( 61) are arranged. Considered publications: Austrian patent specification No. 52 621.