DE1608274C3 - Verfahren zum Überlagerungsbohren in Erdreich oder lockerem Gestein - Google Patents
Verfahren zum Überlagerungsbohren in Erdreich oder lockerem GesteinInfo
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/18—Pipes provided with plural fluid passages
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- E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
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- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überlagerungsbohren in Erdreich oder lockerem Gestein, das
sich oberhalb von festem Gestein befindet.
Aus der US-PS 32 59 403 ist ein Verfahren der eben angeführten Art bekannt, bei dem eine Bohrstange
gemeinsam mit einem Bohrrohr bis zum Felsen und vorzugsweise in diesen ein kurzes Stück hineingebohrt
wird, worauf allein mit der Bohrstange bis zur gewünschten Bohrlochtiefe weitergebohrt wird. Wenn
beim Bohren im Erdreich durch den in der Bohrstange vorhandenen Spülkanal Spülmittel zugeführt wird, so ist
es unvermeidlich, daß zumindest ein Teil desselben zwischen Bohrrohr und Bohrlochwand gelangt und
diese in unerwünschter Weise aushöhlt.
Bei der der US-PS 20 06 829 entnehmbaren Vorrichtung wird in ein mit Schneidezähnen versehenes
Sandrohr entweder ein zum Bohren ungeeignetes Spülrohr oder ein Bohrstahl eingesetzt. Demgemäß
gestattet es diese Vorrichtung nicht, Überlagerungsbohrungen im Erdreich oder lockerem Gestein in
befriedigender Weise durchzuführen.
Durch die US-PS 32 09 827 ist eine Methode zum Unterwasserbohren bekannt, bei welcher ein Bohrrohr
umgebende, nicht gedrehte Gewichtskannen abgesenkt werden. Nach dieser Methode können keine Überlagerungsbohrungen
in Erdreich oder Gestein erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ein
Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem in einfacher und verläßlicher Weise verhindert
wird, daß zugeführtes Spülwasser zwischen Bohrrohr und Bohrlochwand gelangt und dadurch dieselbe in
unerwünschter Weise aushöhlt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch ! angeführten Merkmale gelöst.
Gegenüber den bekannten Verfahren zum Überlagerungsbohren bietet das erfindungsgemäße den beträchtlichen Vorteil, daß bei diesem Verfahren in einfacher und verläßlicher Weise verhindert wird, daß zugeführtes Spülwasser zwischen Bohrrohr und Bohrlochwand
Gegenüber den bekannten Verfahren zum Überlagerungsbohren bietet das erfindungsgemäße den beträchtlichen Vorteil, daß bei diesem Verfahren in einfacher und verläßlicher Weise verhindert wird, daß zugeführtes Spülwasser zwischen Bohrrohr und Bohrlochwand
ίο gelangt und dadurch dieselbe in unerwünschter Weise
aushöhlt.
Im folgenden wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel erläutert, das durch die Zeichnung in
schematischer Darstellung veranschaulicht wird. Die
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch ein Kopfstück mit einem Bohrrohr, die
Fig.2 ein Kopfstück mit einem Bohrrohr und einer
Bohrstange. Die
F i g. 3 zeigt die Stirnansicht der beiden verwendeten Bohrkronen und die
F i g. 3 zeigt die Stirnansicht der beiden verwendeten Bohrkronen und die
Fig.4 die Stirnansicht von zwei Bohrkronen einer
anderen Ausführung.
In der in der Zeichnung nicht dargestellten Gesteinsbohrmaschine, vorzugsweise eine Drehschlagbohrma-
schine, ist eine Bohrstange 1 eingesetzt, die an ihrem freien Ende eines Kopfstückes 3 eingeschraubt ist. In das
andere Ende des Kopfstückes 3 ist eine Innenmuffe 4 eingeschraubt, mit der ein Bohrrohr 5 verbunden ist, an
das entsprechend dem Bohrfortschritt über weitere Muffen 4 Bohrrohre 5 angesetzt werden. An dem Ende
des untersten Bohrrohres 5 ist eine Ringbohrkrone 6 befestigt. Das Kopfstück 3 besitzt seitlich eine
hinreichend große Öffnung 7.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens überträgt ein Schlagkolben der Drehschlagbohrmaschine
die Schlagenergie über die Bohrstange 1 auf einen Einsteckstummel 2, der sie an das Kopfstück 3
und von diesem über das Bohrrohr 5 an die Ringbohrkrone 6 weiterleitet. Durch diese Schläge wird
die davon betroffene Erd- oder Schotterschichte von der Ringbohrkrone 6 zerschlagen und seitwärts
verdrängt, wobei das Material der betroffenen Schichte zu einem Teil nach außen rund um das Bohrrohr
gedrückt wird, während es zum anderen Teil nach innen ausweicht, sich dort hochwölbt und durch die Auswurföffnung
im Kopfstück ins Freie gelangt.
Nachdem das Bohrrohr 5 eine Rohrlänge vorgetrieben wurde, wird es vom Kopfstück 3 getrennt und im
Bohrloch in dieser Stellung belassen. Hierauf wird die Bohrstange 1 mit dem Einsteckstummel 2 und dem
Kopfstück 3 von der Drehschlagbohrmaschine gelöst und in diese eine mit einer Schlagbohrkrone versehene
Bohrstange eingesetzt und nun der im Bohrrohr verbliebene Kern unter reichlicher Spülung ausgebohrt.
Hierbei tritt das Spülmittel mit dem Bohrklein am freien Ende des Bohrrohres aus.
Nach Erreichen der von dem Bohrrohr erlangten Bohrlochtiefe wird die Bohrstange aus dem Bohrloch
gezogen und von der Drehschlagbohrmaschine gelöst.
Nun kann auf das freie, aus dem Bohrloch ragende Ende . des Bohrrohres mittels einer Muffe ein weiteres
Bohrrohr aufgeschraubt und dieses Rohr mit der in die Drehschlagbohrmaschine neuerlich eingesetzten und
mit dem Kopfstück versehenen Bohrstange verbunden und das Bohren mit dem Bohrrohr fortgesetzt werden.
Nachdem diese Rohrlänge wieder abgebohrt ist, wird das Kopfstück wieder entfernt und mit der Bohrstange
der Kern innerhalb des Bohrrohres herausgebohrt.
Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das feste Gestein erreicht wird und das Bohrloch ausschließlich mit der
Bohrstange weitergebohrt wird.
Es kann vorteilhaft sein, ein Gestänge gemäß F i g. 2 zu verwenden. Hier besitzt das Kopfstück 3 nicht nur ein
Gewinde zum Ansetzen des Bohrrohres 5 sondern auch eine zentrale Bohrung 8 mit einem Spülkanal 9, so daß
zum Ausbohren des Materials, das sich innerhalb des Bohrrohres 5 befindet, eine Schlagbohrkrone 12
verwendet werden kann, deren Bohrstange 10 in die ι ο axiale Bohrung 8 des Kopfstückes 3 eingesetzt ist und
damit innerhalb des Bohrrohres 5 zentral geführt werden kann.
Ist bei dieser Gestängeausbildung die Länge eines Bohrrohres 5 abgebohrt, dann wird das in dem Bohrloch
verbleibende Bohrrohr 5 vom Kopfstück 3 abgeschraubt, die Drehschlagbohrmaschine zurückgezogen
und das Ende der Bohrstange 10 mit der Schlagbohrkrone 12 in die zentrale Bohrung 8 des Kopfstückes 3
eingeschraubt und das Material innerhalb des Bohrrohres 5 herausgebohrt. Anschließend wird die Drehschlagbohrmaschine
wieder hochgefahren und das nächste Bohrrohr 5 angesetzt und mit diesem wieder weitergebohrt.
Auf diese Art wird gleichfalls ein stufenweises Abbohren ermöglicht.
Das aus der Schlagbohrkrone austretende Spülmittel hebt das Bohrmaterial von der Bohrsohle und drückt
dieses durch den Ringraum 13 zwischen der Bohrstange 10 und dem Bohrrohr 5 zum Kopfstück 3 und durch
dessen Auswurföffnung 7 ins Freie.
Die in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ansichten der Stirnfläche der Bohrkronen 6 und 12 zeigen den
Ringkanal 13, durch den das Bohrmaterial abgeführt wird. Die Schlagbohrkrone 12 der Fig.4 besitzt an
ihrem Umfang Ausnehmungen 14, durch die das Bohrmaterial günstiger in den Kanal 13 zwischen
Bohrrohr- und -stange geleitet werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Überlagerungsbohren in Erdreich
oder lockerem Gestein, das sich oberhalb von festem Gestein befindet, dadurch gekennzeichnet,
daß im Erdreich bzw. lockerem Gestein mittels eines mit einer Ringbohrkrone versehenen, an einem Kopfstück angeschraubten
Bohrrohres jeweils ein Kernloch gebohrt wird, daß das hierbei nach innen ausgewichene Bohrmaterial
durch eine im Kopfstück vorhandene Auswurföffnung, vorzugsweise bei gleichzeitiger Spülmittelzufuhr
in das Innere des Bohrrohres, ins Freie geleitet wird, daß das in dem Bohrloch verbleibende
Bohrrohr vom Kopfstück abgeschraubt und in dasselbe das Ende einer mit einer Schlagbohrkrone
versehenen Bohrstange eingeschraubt wird, dort sodann der im Bohrrohr befindliche Kern mittels der
Bohrstange bei gleichzeitiger starker Spülmittelzufuhr herausgebohrt wird, wobei dieser Vorgang
sooft wiederholt wird, bis das feste Gestein erreicht ist und daß hierauf in an sich bekannter Weise
mittels der gleichen Bohrstange im festen Gestein drehschlagend bis auf die gewünschte Bohrlochtiefe
weitergebohrt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei eine Bohrstange und das
Bohrrohr gemeinsam in einem Kopfstück mit einer Auswurföffnung befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß das in an sich bekannter Weise einteilig und glockenförmig ausgebildete Kopfstück (3) mit
zwei Innengewinden zur Befestigung des Bohrrohres (5) bzw. der Bohrstange (10) versehen ist.
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