DE1608274A1

DE1608274A1 - Verfahren zum Bohren von Loechern in einem von Erdreich oder lockerem Gestein bedeckten Gebirge

Info

Publication number: DE1608274A1
Application number: DE19681608274
Authority: DE
Inventors: Ing Josef Huszar
Original assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG
Current assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG
Priority date: 1967-03-17
Filing date: 1968-03-08
Publication date: 1970-11-12
Also published as: DE1608274C3; CH481307A; GB1178643A; DE1608274B2; BE712243A; SE386709B; US3540536A; AT270537B; DE1980712U

Description

F 1318 Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft in Wien

Verfahren zum Bohren von löchern in einem von Erdreich oder lockerem Gestein bedeckten Gebirge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bohren von Löchern in einem von Erdreich oder lockerem Gestein überlagerten Gebirge mit einer für das Drehschlagbohren ausgebildeten, auf einem Bohrrohr befestigten Ringbohrkrone und einer axial auf einer Bohrstange, angeordneten und mit einem zentralen Spülkanal versehenen Schlagbohrkrone, wobei gegebenenfalls die Bohrstange und/oder das Bohrrohr in„einem die Schläge des Hammers übertragenden Kopfstück befestigt sind.

Zum Bohren von löchern in einem von lockerem Gestein überlagerten Gebirge sind Bohrgeräte bekannt, bei denen das freie Ende der Bohrstange mit einem Einsteckstummel versehen ist, der einerseits eines Kopfstückes eingeschraubt int, in dem andererseits eine Bohrstange und ein Bohrrohr eingesetzt sind. Bei dem Bohrverfahren mit diesem Gerät werden, zum Durchbohren der überlagernden Schichten, die Bohrstange und das Bohrrohr gemeinsam vorgetrieben. Nach dem Durchbohren der überlagerten Schichten wird die Bohrstange im Bohrloch in der erreichten Stellung belassen und allein mit der Bohrstange weitergebohrt. Während des Bohrens mit der Bohrstange und dem Bohrrohr wird das Spülmittel der Bohrsohle durch die zentrale Bohrung in der Bohrstange zugeführt. Das Bohrmehl wird durch den Druok des Spülmittele mitgenommen und steigt außerhalb dee 3ohrrohreβ zur Oberfläche ins Freie. Durch die Spülmittelleitung außerhalb des Bohrrohres treten mitunter durch das Festsetzen des Bohrkleine rund um den Außenmantel dee Bohrrohreβ Verstopfungen auf, die die stete Abfuhr des Bohrmehle verhindern oder erschweren, wodurch der Bohrfort- echritt ungünstig gehemmt wird·

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Um diese unkontrollierte Führung des Bohrkleins durch die lockere Gesteinsschichte zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, das Bohrklein mit dem durch die zentrale Bohrung in der Bohrstange zugeführten Spülmittel innerhalb des Bohrrohres hochzudrücken und durch eine Auewurföffnung im Kopfstück ins Freie zu leiten.

Der Gegenstand der Erfindung wird an Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Die Fig. 1 zeigt den längsschnitt durch ein Kopfstück mit einem Bohrrohr, die Fig. 2 ein Kopfstück mit einem Bohrrohr und einer Bohrstange. Die Fig. 3 zeigt die Stirnansicht der beiden Bohrkronen und die Fig. 4 die Stirnansicht der beiden Bohrkronen einer anderen Ausführung.

In die in der Zeichnung nicht dargestellten Gesteinsbohrmaschine, vorzugsweise eine Hammerbohrmaschine, ist eine Bohrstange 1 eingesetzt, die an ihrem freien Ende eines Kopfstückes 3 eingeschraubt ist. In das andere Ende des Kopfstückes ist eine Innenmuffe 4 eingeschraubt, mit der ein Bohrrohr 5 verbunden ist, an das entsprechend dem Bohrfortschritt über weitere Muffen 4 Bohrrohre 5 angesetzt sind. An dem Ende des untersten Bohrrohres ist eine Ringbohrkrone 6 befestigt. Das Kopfstück 3 besitzt seitlich eine hinreichend große öffnung

Beim Arbeitsvorgang gemäß der Erfindung überträgt der Schlagkolben der Gesteinsbohrmaschine die Schlagenergie über die Bohrstange 1 auf dem Einsteckstummel 2, der sie an das Kopfstück 3 und von diesem über das Bohrrohr 5 an die Singbohrkrone 6 weiterleitet. Durch diese Schläge der Bohrkrone wird die davon betroffene Erd- oder Sohottersohichte zerschlagen und vornehmlich seitwärts verdrängt, wobei das M_aterial der betroffenen Sohichte zu einem Teil nach auSen rund um den Kronenmantel gedrückt wird, während es zum anderen Teil nach innen ausweicht, sich dort hochwölbt und durch die Auswurföffnung im Kopfstück ins Freie gelangt.

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Nachdem das Bohrrohr eine Rohrlänge vorgetrieben wurde, wird es vom Kopfstück getrennt und im Bohrloch in dieser Stellung belassen. Hierauf wird die Bohrstange 1 mit dem Einsteckstummel 2 und dem Kopfstück 3 aus der Gesteinsbohrmaschine gezogen. Anschließend wird in die Gesteinsbohrmaschine eine allgemein übliche, mit einer Schlagbohrkrone versehene Bohrstange eingesetzt und nun die Schichte innerhalb des im Bohrloch befindlichen Bohrrohres unter reichlicher Spülung ausgebohrt. Hierbei tritt das Spülmittel mit dem Bohrklein am freien Ende des Bohrrohres aus.

Nach dem Erreichen der von dem Bohrrohr erlangten Bohrlochtiefe wird die Bohrstange aus dem Bohrloch ausgezogen und von der Bohrmaschine gelöst. Nun kann auf das freie, aus dem Bohrloch ragenden Ende des Bohrrohres mittels einer Muffe ein weiteres Bohrrohr aufgeschraubt und dieses Rohr mit der in die Bohrmaschine neuerlich eingesetzten und mit dem Kopfstück versehenen Bohrstange verbunden und das Bohren mit dem Bohrrohr fortgesetzt werden. Nachaem diese Rohrlänge wieder abgebohrt ist, wird das Kopfstück wieder entfernt und mit der Bohrstange der Kern innerhalb des Bohrrohres angebohrt. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das Gebirge erreicht wird und das Bohrloch ausschließlich mit der Bohrstange vorgetrieben werden kann.

Mitunter ist das Bohren mit der Bohrstange innerhalb des im Bohrloch festsitzenden Bohrrohres beschwerlich oder es besteht Gefahr, daß das Bohrrohr, oder die Bohrkrone durch diesen Bohrvorgang Schaden leidet, dann ist es vorteilhaft, ein Gestänge gemäß Fig* 2 zu verwenden, an das wechselweise ein Bohrrohr oder eine Bohrstange befestigt ist. Hierbei besitzt das Kopfstück nicht nur ein Gewinde zum Ansetzen des Bohrrohres 4,sondern auch eine zentrale Bohrung 8 mit einem Spülkanal 9, so daß zum Ausbohren des Materials, das sich innerhalb des Bohrrohres 5 befindet, das im Bohrloch steckt, eine Schlagbohrkrone 12 verwendet werden kann, deren Bohrstange 10 in die axiale Bohrung 8 des Kopfstückes 3 eingesetzt ist und damit innerhalb des Bohrrohres zentral geführt werden kann.

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Ist bei dieser Gestängeausbildung die länge eines Bohrrohres 5 abgebohrt, dann wird das in dem Bohrloch verbleibende Rohr vom Kopfstück 3 abgeschraubt, der Bohrhammer zurückgezogen und das Ende der Bohrstange 10 mit der Schlagbohrkrone in die zentrale Bohrung 8 des Kopfstückes 3 eingeschraubt und das Material innerhalb des Bohrrohres ausgebohrt. Anschließend wird der Bohrhammer wieder hochgefahren und das nächste Bohrrohr angesetzt und mit diesem wieder weitergebohrt. Auf diese Art wird ein stufenweises Vordringen in die Bohrlochtiefe erreicht.

Mitunter ist es zweckmäßig, während des Vorbohrens mit der Ringbohrkrone die abgebohrten Bohrstangenlängen am Kopfstück zu belassen, um durch den Spülkanal der Bohrstange Spülmittel dem Bohrloch zuzuführen. Während dieses Bohrfort-Bchrittes reicht die Schlagbohrkrone nicht bis zur Bohrsohle und bohrt daher auch nicht. Da die Bohrstange hierbei tief in den Bohrschlamm eintaucht, wird die Spülflüssigkeit unter dem Bohrschlammspiegel zugeführt und dadurch eine besonders gute Spülwirkung erzielt.

Beim Bohrnach nach diesem Verfahren kann beliebig mit der Bohrstange oder mit dem Bohrrohr vorgebohrt werden.

In besonderen Fällen ist es von Vorteil, mit der Ring- ^hrkrone und der Schlagbohrkrone gleichzeitig zu bohren. In diesem Fall ist mit dem Kopfstück 3 das Bohrrohr 5 und auch die Bohrstange 10 befestigt. Die Schlagenergie der Hammerbohrmaschine wird durch das Kopfstück auf das Bohrrohr und die Bohrstange übertragen. Nach dem Abbohren einer Stangenlänge wird an die Bohrstange und auch an das Bohrrohr je eine weitere Stangen- und Bohrrohrlänge angesetzt und anschließend mit dem Bohrrohr und der Bohrstange gleichzeitig weitergebohrt. Das aus der Schlagbohrkrone austretende Spülmittel hebt das Bohrmehl von der Bohrsohle und drückt den Bohrschlamm durch den Ringraum 13 zwischen der Bohrstange 10 und dem Bohrrohr 5 zum Kopfstück 3 und durch dessen öffnung 7 ins Freie.

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Claims

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Die Ansichten der Stirnfläche der Bohrkronen zeigen den Hingkanal 13, durch den der Bohrschlamm abgeführt wird. Die Schlabohrkrone 12 der S¹Ig. 4 besitzt an ihrem Umfang Ausnehmungen 14, durch die das Bohrklein günstiger in den Kanal 13 zwischen Bohrrohr und-stange geleitet werden kann.

1, Verfahren zum Bohren von Löchern in einem von Erreich oder lockerem Gestein überlagerten Gebirge mit einer für das Drehschlagbohren ausgebildeten, auf einem Bohrrohr befestigten Ringbohrkrone und einer axial auf einer Bohrstange angeordneten und mit einem zentralen Spülkanal versehenen Schlagbohrkrone, wobei gegebenenfalls die Bohrstange und/oder das Bohrrohr in einem die Schläge des Hammers übertragenden Kopfstück befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrklein durch das durch die zentrale Bohrung in der Bohrstange zugeführte Spülmittel innerhalb des Bohrrohres hochgedrückt und durch eine AuswurfÖffnung im Kopfstück ins Freie gleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wechselweise mit der auf der Bohrstange befestigten Schlagbohrkrone oder mit einer auf dem Bohrrohr befestigten Ringbohrkrone gebohrt wird,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vornehmlich oder ausschließlich während des Bohrens mit der Schlagbohrkrone gespült wird.
4. Gesteinbohrvorrichtung zur Durchführung des "Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstange und das Bohrrohr gemeinsam in einem . Kopfstück mit einer AuswurfÖffnung angeordnet sind.

Ge br.Böhler & Oo

Aktiengesellschaft

Patentbüro

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