DE1918856A1

DE1918856A1 - DISPLACEMENT DRILL HEAD

Info

Publication number: DE1918856A1
Application number: DE19691918856
Authority: DE
Inventors: Andre Willaert
Original assignee: France Atlas SA
Current assignee: France Atlas SA
Priority date: 1968-04-12
Filing date: 1969-04-14
Publication date: 1969-10-30
Also published as: DE1918856B2; BE713609A; DE1918856C3

Description

Verd.rängXungsbohreinrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verdrängungsbohreinrichtung zur Herstellung von Bohrungen größeren Durchmessers, insbesondere in körnigem Erdreich, beispielsweise zum Einsetzen von Unterwasserpumpen, zur Erzeugung von Drainierungspfählen oder zur Erstellung von Betonpfeilern, bestehend aus einem, an einem Gestägerohr befestigten Bohrkopf, der in seinem unteren Bereich in etwa kegelförmig ausgebildet und mit seitlich hervorstehenden, spiralförmig angeordneten Gewindeflanken versehen ist. Displacement Drilling Apparatus The present invention relates to on a displacement drilling device for the production of holes with larger diameters, especially in granular soil, for example to use underwater pumps, for the creation of drainage piles or for the creation of concrete pillars, consisting from a drill head attached to a drill pipe in its lower area approximately conical and with laterally protruding, spirally arranged Thread flanks is provided.

Für die Herstellung von Bohrungen in körnigem Erdeich werden in manchen diällen Verdrängungsbohrer verwendet, durch welche das innerhalb der Bohrung befindliche Erdreich nicht nXh oben entnommen, sondern seitlich verdrängt wird. Dadurch ergibt sich naturgemäß eine relativ große Kostenersparnis, da das im allemeinen diskontinuierlich erfolgende Entnehmen von Erdreich endallt. Some diallen displacement drill used, through which the inside the bore Soil is not removed from above, but displaced to the side. This results in Naturally, there is a relatively large saving in costs, since it is, on the whole, discontinuous subsequent removal of soil endallt.

Die bisher bekannten Verdrängungsbohreinrichtungen dieser Art hatten jedoch den Nachteil, daß abgesehen von einem relativ hohen Verschleiß der für die Betätigung eines derartigen Verdrängungsbohrkopfes notwendige Kraftaufwand relativ hoch ist, so daß äußerst leistungsstarke Antriebsaggregate verwendet werden müssen.The previously known displacement drilling devices of this type had However, the disadvantage that apart from a relatively high wear for the Actuation of such a displacement boring head relative effort required is high, so that extremely powerful drive units must be used.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verdrängirngsbohreinrichtung zur herstellung von Sohrungen größeren Durchmessers zu schaffen, bei welcher bei relativ geringem Verschleiß wesentlich kleinere Antriebsaggregate für den Antrieb der Verdrängungsbohreinrichtung eingesetzt werden können. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a positive displacement drilling device for the production of pipes with larger diameters, in which at relatively little wear and tear, much smaller drive units for the drive the displacement drilling device can be used.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Bohrkopf Winkelbereiche aufweist, in welchen der entlang der Gewinde gänge im allgemeinen zunehmende Durchmesser des Gewindekerns abnimmt. According to the invention this is achieved in that the drill head has angular ranges has, in which the threads along the threads generally increasing diameter of the thread core decreases.

Vorzugsweise ist der Verdrängungsbohrkopf derart ausgebildet, daß der Durchmesser des Gewindekerns entlang der Gewindegänge des Bohrkopfes an manchen Stellen sprunghaft abnimmt. The displacement drill head is preferably designed such that the diameter of the thread core along the threads of the drill head on some Places decreases by leaps and bounds.

Um eine weitere Verringerung des benötigten Kraftaufwandes zu erreichen, scheint es zweckmäßig, wenn der Bohrkopf Öffnungen aufweist, durch welche Wasser zugeführt ist. To achieve a further reduction in the effort required, it seems appropriate if the drill head has openings through which water is fed.

Zu diesem Zweck ist der Bohrkopf vorzugsweise derart ausgebildet, d-afs am oberen Bereich des Gewindekerns ein entlang der Gewindegänge verlaufender Einschnitt vorgeseilen ist, und daß die Öffnungen in diesen Einschnitt münden.For this purpose, the drill head is preferably designed in such a way that d-afs on the upper area of the thread core one running along the threads Incision is ripped, and that the openings open into this incision.

num Einsetzen von Unterwasserpumpen bzw. zur brzeugung von Drainierungspfählen oder für die Erstellung von Betonpfeilern scheint es zweckmäßig, wenn der Bohrkopf an seiner unteren Stirnfläche mit einer lösbaren Klappe versehen ist. num Use of underwater pumps or to create drainage piles or for the creation of concrete pillars, it seems appropriate if the drill head is provided with a detachable flap on its lower end face.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezung genommen wird. Es zeigen: Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht des im rahmen der erfindungsgemäßen ferdrängungshElreinrichtung verwendeten Verdrängungsbohrkopfes; Fig. 2 eine seitliche Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Bohrkopfes; Fig. 3 und 4 schematische horizontale Schnittansichten des in Fig. 1 dargestellten Bohrkopfes; und Fig. 5 eine seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Verdrängungsbohreinrichtung für die Erzeugung von Drainierungspfählen bzw. für die Erstellung von Betonpfeilern. Further details of the invention are given below with reference to a Exemplary embodiment will be explained and described in more detail, with reference to the attached Drawing Bezung is taken. They show: FIG. 1 a side sectional view the displacement drill head used in the context of the displacement drilling device according to the invention; Fig. 2 is a side view of the drill head shown in Fig. 1; Fig. 3 and 4 schematic horizontal sectional views of the drill head shown in FIG. 1; and FIG. 5 is a side view of the displacement drilling device according to the invention for the creation of drainage piles or for the construction of concrete pillars.

Im folgenden soll auf die Zeichnung - insbesondere Fig. 1 bis 4 - Bezuggenommen werden, in welcher ein im Hahmen der erfindungsgemäßen Verdrängungsbohreinrichtung verwendeter Bohrkopf dargestellt ist. In the following, the drawing - in particular Fig. 1 to 4 - Reference should be made in which a in the context of the displacement drilling device according to the invention the drill head used is shown.

Dieser Bohrkopf besteht im wesentlichen aus einer um ein iSollr angeordnetSchraube. Der Innendurchmesser der Schraube nimmt über einen bestimmten Winkel zu, nimmt dann plötzlich ein wenig ab, um darauf wieder zuzunehmen, wieder abzunehmen usw. Außerdem ist um die Schraubenfläche ein Einschnitt vorgesehen. Dieser Kanal A steht durch Öffnungen C mit dem loaum B des Bohrkopf es in Verbindung, in den durch längs des Gestängerohres vorgesehene Leitungen Wasser gepumpt werden kann. Im Bereich seines größten Durchmessers ist dieser Verdrangunsoohrer mit einer hinausragenden Schraube E versehen. beim Drehen erzeugt diese Schraube je nach Drehungsrichtung - entsprechend den fielen von fig. 3 und 4 - eine Kraft nach abwärts oder aufwärts.This drill head essentially consists of a screw arranged around an iSollr. The inside diameter of the screw increases over a certain angle, then increases suddenly a little, only to gain weight again, to lose weight again, and so on. Besides an incision is made around the screw surface. This channel A stands through Openings C with the loaum B of the drill head it communicates, in the through along the Drill pipe provided pipes water can be pumped. In the area of his The largest diameter is this displacement monitor with a protruding screw E provided. when turning, this screw generates - depending on the direction of rotation - accordingly the falls of fig. 3 and 4 - a downward or upward force.

Die erfindungsgemäße Verdrängungsbohreinrichtung arbeitet wie folgt: Auf das Gestängerohr wird beispielsweise durch das Gewicht der maschine eine abwärts gerichtete kraft ausgeübt. Der bohrer wird rechtsgedreht, so daß auch die Schraube eine abwärts gerichtete Kraft erzeugt, wodurch der Bohrkopf weiter in den Boden eindringt. Während des Eindringens wird die Erde seitlich komprimiert, darauf in die räume h expandiert, dann wieder komprimiert und wieder expandiert usw. Diese pulsierenden Druckveränderungen unterstützen das Eindringen in den Boden und bewirken, daß die dazu benötigte Arbeit relativ gering ist. Außerdem wird während des Einbohrens Wasser unter Druck in den Bohrraum ß gepumpt. Dieses Wasser gelangt durch die Öffnungen C und den kanal A unter Druck in den Raum X,wo es sich in den Boden verbreitet und zum Teil durch den erwähnten Kanal zu dem Raum oberhalb des Bohrers fließt. Dieses unter Druck stehende Wasser bildet zwischen der Erde und der komprimierenden Seite des Bohrers einen Schmierfilm. Dadurch wird die Heibung erheblich verringert, was einen geringeren Widerstand und wesentlich geringeren Verschleiß ergibt. The displacement drilling device according to the invention works as follows: For example, the weight of the machine causes a downward movement on the drill pipe directed force exercised. The drill is turned to the right, so that the screw creates a downward force causing the drill head to continue into the ground penetrates. During the penetration, the earth is compressed laterally, on it in the spaces h expanded, then compressed again and expanded again, etc. This pulsating pressure changes support the penetration into the soil and cause that the work required for this is relatively small. In addition, during drilling Water is pumped into the drilling space ß under pressure. This water gets through the openings C and channel A under pressure into space X, where it spreads into the ground and partly flows through the mentioned channel to the space above the drill. This Pressurized water forms between the earth and the compressing side a lubricating film on the drill. This significantly reduces the heat, which results in less resistance and significantly less wear.

Gemäß Fig. 5 ist der bohrkopf an dem Ende eines Zestangerohrs 1 angeordnet. Das Gestängerohr 1 wird in einer Hohrplattform 2 gedreht und durch auf ein Drucklager 4 wirkende hydraulische Pressen 3 ruf und nieder bewegt. According to FIG. 5, the drill head is arranged at the end of a Zestangrohr 1. The drill pipe 1 is rotated in a hoisting platform 2 and through to a thrust bearing 4 hydraulic presses 3 call and move down.

Die Bohrplattform 2 und das Gestängerohr 1 sind an einem hrangestellt 5 befestigt. Diese MerdrängungsbohreinricEItung kann zum Herstellen von Löchern in körniger Erde ohne Aus räumung von Erde verwendet werden.The drilling platform 2 and the drill pipe 1 are suspended from one 5 attached. This displacement drilling device can be used to produce holes can be used in granular soil without removing soil.

Die erfindungsgemäße Verdrängungsbohreinrichtung hat aber noch weitere Anwendungsmöglichkeiten. So kann z.b. However, the displacement drilling device according to the invention also has more Possible applications. For example

bei Absperrung des Gestängerohres 1 auf der Unterseite durch eine nicht dargestellte klappe der Bohrkopf tief in den Boden, beispielsweise in eine wasserreiche Sandbettung getrieben werden, ohne daß dabei Erde in das Innere des Bohrers gelangt. Darauf kann dann im Gestängerohr 1 eine an einer elektrischen Leitung und einer Wasserleitung angeschlossene elektrische Unterwasserpumpe heruntergelassen werden. Beim Rochdrehen werden die Klappe und die sich im Gestängerohr 1 befindliche Pumpe im Boden zurückgelassen. Diese Unterwasserpumpe kann dann je nach Belieben zur Abgabe von Wasser oder zur Erniedrigung des Grundwasserspiegels verwendet werden.when blocking the drill pipe 1 on the underside by a not shown flap the drill head deep into the ground, for example in a water-rich sand bedding can be driven without soil entering the interior of the Drill arrives. Then in the drill pipe 1 an on an electrical line and an electric submersible pump connected to a water pipe lowered will. When turning the flap, the flap and the one in the drill pipe 1 become Pump left in the ground. This underwater pump can then be used at will used to dispense water or to lower the groundwater level.

Die gleiche Verdrängungsbohreinrichtung kann ebenfalls zur Herstellung von Drainierungspfählen verwendet werden. Durch Anordnung eines Behälters 6 auf dem Gestängerohr und Füllen dieses Behälters mit Sand oder Kies werden beim Hochdrehen des Bohrkopf es diese materialien in das von dem Bohrkopf im Boden gebohrte Loch gelassen, wodurch ein Drainierungspfahl gebildet wird. The same displacement boring device can also be used to manufacture used by drainage piles. By arranging a container 6 on The drill pipe and filling this container with sand or gravel are cranked up of the drill head it feeds these materials into the hole drilled in the ground by the drill head left, thereby forming a drainage pile.

Das gleiche Verfahren kann ebenfalls zum herstellen eines mit Zementbeton (Betonit) versetzten Bohrloches verwendet werden. Auch ein Fundamentpfeiler aus beton kann in derartiger Weise hergestellt werden. Durch Anordnung einer Bewehrung im Gestängerohr kann sogar ein Eisenbetonpfeiler hergestellt werden. The same process can also be used to make one with cement concrete (Bentonite) offset boreholes can be used. Also made a foundation pillar concrete can be made in such a way. By arrangement Reinforcement in the drill pipe can even be used to create a reinforced concrete pillar.

Claims

r a t e n t a n s p r ü c h e

1. Displacement drilling device for producing larger bores Diameter especially in granular soil, for example for the insertion of Underwater pumps for the creation of drainage piles or for the creation of Concrete pillars, consisting of a drill head attached to a drill pipe, the in its lower area roughly conical and with laterally protruding, is provided spirally arranged thread flanks, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the drill head has angular ranges in which the along: the Thread turns in general as the diameter of the thread core decreases.

2. Device according to claim 1, characterized in that g; e -k e n n n z e i c h n e t that the diameter of the thread core along the threads of the drill head decreases sharply in some places.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized ü; e -k e n n z e i c h n e t that the drill head has openings (C) through which water is supplied is.

4. Device according to claim 3, d.As a result, g e k e n n -z e i c h n e t that in the upper area of the thread core a running along the thread turns Incision (A) is provided, and that the openings (C) in this incision (A) flow out.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that water passes through along the Drill pipe (2) provided Lines (D) in a provided between the drill pipe (2) and the drill head Space (C) and from there the openings (C) is fed.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that g It is not shown that the drill head has a detachable flap is provided.

L e r s e i t e