DE1945400A1 - Equipment for the sinking of wells when driving tunnels, tunnels or similar structures - Google Patents

Equipment for the sinking of wells when driving tunnels, tunnels or similar structures

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Description

Arbeitsgerät für das Abteu£en von Brunnen beim Vortrieb von Tunnels, Stollen oder ähnlichen Bauwerken Jejenstand der Erfindung ist ein Arbeitsgerät, mit welchem beim Vortrieb von Tunnels, Stollen oder ähnlichen Bauwerken aus der Tunnel- oder Stollenröhre heraus von deren Sohle aus Brunnen abgeteuSt werden können.Equipment for sinking wells when driving tunnels, Tunnels or similar structures Each of the invention is a tool with which when driving tunnels, galleries or similar structures from the Tunnel or tunnel tubes from the bottom of which can be dumped from wells.

Beim bau von Tunnels oder Stollen, deren Sohle unter dem Grundwasserspiegel liegt und bei denen das arundwasser mit Hilfe von Brunnen abgesenkt werden soll, ist es besonders vorteilhaft, Brunnen von der Tunnel- oder Stollensohle aus abzuteufen. Dadurch entstehen, im Gegensatz zur allgemein üblichen Bohrung der Brunnen von der Geländeoberfläche aus, keine Störungen an dieser, insbesondere nicht im Verkehrsraurn, soweit Tunnels oder Stollen unter Verkehrsstraßengebaut werden.When building tunnels or tunnels, their bottom is below the water table and where the round water is to be lowered with the help of wells, it is particularly advantageous to sink wells from the bottom of the tunnel or gallery. This creates, in contrast to the commonly used drilling, the wells of the Terrain surface, no disturbances on this, especially not in the traffic area, as far as tunnels or galleries are built under traffic roads.

Außerdem wird bei der Tunnelbohrung aus der Tunnel- oder Stollenröhre heraus von vornherein die Tiefe zwischen Geländeoberfläche und Tunnelsohle an Bohrtiefe eingespart.In addition, when the tunnel is bored, the tunnel or gallery tube is used from the outset the depth between the surface of the terrain and the tunnel floor at drilling depth saved.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, das3 bei der Brunnenbohrung aus der Tunnelröhre heraus diese unmittelbar in der Tunnelachse erfolgt und nicht, wie dies bei der Bohrung von der Geländeoberfläche aus unvermeidbar ist, seitwärts -vom Tunnel erfolgen muß.Another advantage is that the3 can be used when drilling a well the tunnel tube out this takes place directly in the tunnel axis and not how this is unavoidable when drilling from the surface of the ground, sideways -from Tunnel must be done.

Den geschilderten Vorteilen steht nachteilig gegenüber, dai3 in Tunnels oder Stollen der Arbeitsraum beengt ist. Daher sind im allgemeinen Bohrfortschritt und Bohrleistung bei der Brunnenbohrung unter Tage geringer als bei der Brunnenbohrung von der Geländeoberfläche aus.The disadvantages outlined here are that in tunnels or tunnel the working space is cramped. Therefore, drilling is generally progressing and drilling performance when drilling wells underground is lower than when drilling wells from the terrain surface.

Um die Bohrung von Brunnen aus der -funnel- oder Stollenröhre heraus wirtschaftlicher zu gestalten, sind Bohrvorrichtungen bekannt, bei welchen Bohrsäulen im Tunnel eingespannt werden, an denen Bihrköpfe, Bohrgespänge und Bohrwerkzeuge geführt werden. Sie besitzen eigene elektrische, iiydraulische oder pneumatische Antriebsaggregate.To drill wells out of the tunnel or tunnel To make more economical, drilling devices are known in which drilling columns are clamped in the tunnel on which drill heads, drill chucks and drilling tools be guided. You have your own electrical, hydraulic or pneumatic Drive units.

Soweit hierbei alle Einzelteile der Bohrausrüstung yetrennt eingefahren werden, ist ihr Au£bau umständlich und zeitraubend. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind bohreinrichtungen bekannt, bei welchen alle Einzelelemente, wie Bohrsäule mit Bohrkopf, Bohrwerkzeuge und Antriebsaggregat auf eine Fahrwerk montiert sind, welches schienengebunden oder schienenlos sein kann. iese Bohrvorrichtungen werden geschlossen vor Ort gefahren und in Bohrstellung gebracht.Insofar as all individual parts of the drilling equipment are retracted separately their construction is cumbersome and time-consuming. To avoid these disadvantages, drilling devices are known in which all individual elements, such as drilling column with Drilling head, drilling tools and drive unit are mounted on a chassis, which can be rail-bound or rail-less. These drilling devices are closed driven on site and brought into drilling position.

Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß das Falirzeug bei der Enge des Tunnels oder Stollens selbst einen gewissen Platz beansprucht und damit den Arbeitsraum weiter einengt.The disadvantage here is that the folding equipment is tight of the tunnel or adit itself takes up a certain amount of space and thus the Narrowing workspace further.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Bohrgerät zu schaffen, welches bei Tunnels oder Stollen, die unter Verwendung eines Vortriebsschildes auf gefahren werden, in einfacher Weise im Vortriebsschild eingehängt werden können und die zu ihren Antrieb die zum Vortrieb des Schildes. vorhandene hydraulische Anlage mitbenützen, so daß sowohl auf ein eigenes Fahrwerk als auch auf ein eigenes Antriebsystem verzichtet werden kann.The aim of the invention is therefore to provide a drilling device which in the case of tunnels or tunnels that were opened using a propulsion shield are, can be hung in a simple manner in the jacking shield and to their drive to propel the shield. use existing hydraulic system, so that both its own chassis and its own drive system are dispensed with can be.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung eryibt sich, wenn iln Vortriebsschild ein Abbau- und Tübbingversetzgerät vorhanden ist, und das Bohrgerät mit diesem kombiniert wird.A particularly advantageous application of the invention is obtained when There is a excavation and segment moving device in the jacking shield, and the drilling device is combined with this.

Figur 1 stellt einen Querschnitt durch den Vortriebsschild mit eingezogenem Bohrgerät dar.Figure 1 shows a cross section through the propulsion shield with retracted Drill rig.

Figur 2 stellt einen Längsschnitt durch den Vortriebsschild mit dem Abbau- und Tübbingversetzgerät und dem von diesem getragenen Bohrgerät beim Einbau eines Bohrrohres dar.Figure 2 shows a longitudinal section through the shield with the Dismantling and segment moving device and the drilling device carried by this during installation of a drill pipe.

Figur 3 stellt einen Querschnit durch den Vortriebsschild mit dem ausgefahrenen Bohrgerät dar.Figure 3 shows a cross section through the shield with the extended drilling rig.

igur a stellt einen Längsschnitt aurcii den Vortriebsschild mit dem Abbau- und Tübbingversetzgerät und dem von dies ein getragenem Bohrgerät nach dem Niederbringen eines Bohrrohres dar.igur a represents a longitudinal section of the propulsion shield with the aurcii Dismantling and segment relocating device and the drilling device carried by this after the Bringing down a drill pipe.

Das Bohrgerat besteht erfindungsgemäß aus einem Bohrrahmen (2), einem Bohrschlitten (3), einem Bohrkopf (4) und dem dazugehörigen Dohrwerkzeug (5).According to the invention, the drilling device consists of a drilling frame (2), a Drilling slide (3), a drilling head (4) and the associated drilling tool (5).

Zum Einhängen des gesamten Bohrgerätes (1) in das Abbau- und Tübbingversetzgerät (6) sind am Bohrrahmen (2) seitwärts Haltevorrichtungen (7) angebracht.For hanging the entire drilling device (1) into the dismantling and segment moving device (6) holding devices (7) are attached to the side of the drilling frame (2).

Das Bohrgerät (1) wird als Ganzes mit einem Stollenhunt liegend eingefahren.The drilling rig (1) is retracted as a whole with a tunnel hunt lying down.

Der Schwenkarm (8) des Abbau- und $Tübbingversetzgerätes (6) greift unter die an Soilrralmen (2) angebrachten Haltevorrichtungen (7) und hebt mit ihrer Hilfe das gesamte Bohrgerat (1) vom Stollenhunt ab. Während das Bohrgerät (1) von Ablau- und Tübbingversetzgerät (6) angenoben wird, wird es sickcrzeitig aufgerichtet und in die senkrechte Arbeitssteltung gebracht.The swivel arm (8) of the dismantling and segment transfer device (6) engages under the holding devices (7) attached to soil arms (2) and lifts with them Help remove the entire drill (1) from the Stollenhunt. While the drill (1) of If the drainage and segment displacing device (6) is lifted, it is erected at the right time and brought into the vertical working position.

Der Bohrrahmen (2) ist so ausgebildet, daß er in seiner senkrechten Arbeitsstellung an der Schildfirste anliegt und gegen diese gespannt wird. Durch einfache Anschlagvorrichtungen am Schildmantel wird der Bohrrahmen (2) in seiner senkrechten Arbeitsstellung festgehalten.The drilling frame (2) is designed so that it is in its vertical Working position rests against the shield ridge and is tensioned against it. By The drilling frame (2) is in its vertical working position held.

Der Bolirschlitten (3) gleitet im Bohrrahmen (2) aufwärts und abwärts. Diese Längsbewegung bewirkt ein hydraulischer Arbeitszylinder (9), welcher einerseits am oberen Riegel des Bohrrahmens (2) und andererseits am ziegel des Bohrschlittens (3) befestigt ist.The bolir slide (3) slides up and down in the drilling frame (2). This longitudinal movement is caused by a hydraulic working cylinder (9), which on the one hand on the upper latch of the drilling frame (2) and on the other hand on the tile of the drilling slide (3) is attached.

Im Bohrschlitten (3) gleitet nun ebenfalls mit einem gewissen Längsspiel der Bohrkopf (4). Der Bohrkopf (4) kann elektrisch, pneumatisch oder vorzugsweise hydraulisch angetrieben werden.The drilling slide (3) now also slides with a certain longitudinal play the drill head (4). The drill head (4) can be electrical, pneumatic or preferably be hydraulically driven.

Am Bohrkopf (4), ist in üblicher Weise das Bohrwerkzeug (5), z.B. eine Bohrschnecke auswechselbar befestigt. Der Bohrschlitten (3) hat an seinem unteren Ende eine ringförmige Platte (10), an welcher ein Führungsrohr (11) befestigt ist, welches über das Bohrrohr (12) greift.The drilling tool (5), e.g. an auger fastened interchangeably. The drilling slide (3) has on its lower End of an annular plate (10) to which a guide tube (11) is attached, which engages over the drill pipe (12).

Der Bohrvorgang geht folgendermaßen vor sich: Der Bohrschlitten (3) wird zunächst mit Hilfe des hydraulischen Arbeitszylinders (9) in seine obere Endlage angehoben.The drilling process proceeds as follows: The drilling slide (3) is first in its upper end position with the help of the hydraulic working cylinder (9) raised.

Mit dem Bohrschlitten (3) zusammen wird gleichzeitig der Bohrkopf (4) angehoben.Together with the drilling slide (3), the drilling head is at the same time (4) raised.

Anschließend wird ein Bohrrohr (12) auf der Tunnel- oder Stollensohle unmittelbar hinter dem Schildschwanz vor dem zuletzt eingebauten Sohltbbing (13) aufgesetzt. In das Bohrrohr (12) wird ein Bohrwerkzeug (5) z.B, eine Bohrschnecke eingebracht.A drill pipe (12) is then placed on the bottom of the tunnel or gallery immediately behind the shield tail in front of the last installed sole tread (13) put on. A drilling tool (5), e.g. an auger, is inserted into the drill pipe (12) brought in.

Der Bohrschlitten (3) samt Bohrkopf (4) wird nun soweit abgelassen, daß einerseits das Bohrwerkzeug (5) mit dem Bohrkopf (4) verbunden wird und andererseits das Führungsrohr (11), welches am unteren Ende des Bohrschlittens (3) befestigt ist, über das Bohrrohr (12) greift.The drilling slide (3) together with the drilling head (4) is now lowered so far that on the one hand the drilling tool (5) is connected to the drill head (4) and on the other hand the guide tube (11) which is attached to the lower end of the drilling slide (3) is, engages over the drill pipe (12).

Hierauf wird zunächst zwischen dem oberen Riegel des Bohrrahmens (2) und dem Riegel des Bohrschlittens (3) ein Abstandshalter z.B. in Form eines LIartiiolzkeiles (14) eingebracht.Then, first, between the upper transom of the drilling frame (2) and the bolt of the drilling slide (3) a spacer, e.g. in the form of a LIartiiolzkeiles (14) introduced.

Nunmehr wird mit hilfe des Bohrkopfes (4) das Bohrwerkzeug (5) in Drehung versetzt und gleichzeitig der Bohrschlitten (3) mit dem Bohrkopf (4) durch den hydraulischen Arbeitszylinder (9) nach unten gedrückt. Dabei stütz sich der hydraulische Arbeitszylinder (9) über den Bohrrahmen (2) auf den Vortriebsschild ab. Das Bohrwerkzeug (5) wird in das Erdreich bei gleichzeitiger Drehbewegung eingedrückt und nimmt das Bohrgut in sich auf. Wenn nun das Bohrwerkzeug (5) um die Stärke des abstandhaltenden Keiles (14) in das Erdreich gedrückt ist, wird der Keil (14) entfernt und huber den Bohrschlitten (3) das Bohrrohr (12) in das Erdreich nachgeprel3t Daran anschließend wird der Bohrschlitten (3) wieder um das Maß des abstandhaItenden Keiles (14) angehoben und das Bohrwerkzeug (5) weiter vorangetrieben. Es folgt wiederum das Nachpressen des Bohrrohres (12) mit Hilfe des Bohrschlittens (3>. Dieses Wechselspiel - Vorbohren mit dem Bohrwerkzeug (5) und Nachdrücken des Bohrrohres ( wiederholt sich so oft, bis das gesamte Bohrrohr (12) samt Bohrwerkzeug (5) voll in das Erdreich vorangetrieben ist.Now, with the help of the drill head (4), the drilling tool (5) is in Rotation offset and at the same time the drill slide (3) with the drill head (4) through the hydraulic working cylinder (9) pressed down. The hydraulic working cylinder (9) over the drilling frame (2) on the propulsion shield away. The drilling tool (5) is pressed into the ground while rotating at the same time and absorbs the cuttings. If now the drilling tool (5) by the strength of the spacing wedge (14) is pressed into the ground, the wedge (14) is removed and lift the drill pipe (12) into the ground using the drilling carriage (3) then the drilling slide (3) is again by the amount of the spacing wedge (14) raised and the drilling tool (5) advanced further. It follows again pressing the drill pipe (12) with the aid of the drill slide (3>. This Interplay - pre-drilling with the drilling tool (5) and pressing down the drill pipe (is repeated until the entire drill pipe (12) including drilling tool (5) is full is propelled into the ground.

Hierauf wird der Bohrschlitten (3) mit dem Bohrkopf (4) bis zur oberen Endlage angehoben und es wird ein neues Bohrrohr (12) mit einem neuen Bohrwerkzeug (5) aufgesetzt. Dann beginnt wieder das Wechselspiel zwischen Bohren und Pressen bis- zum völligen Eindringen des Bohrfohres (12) in das Erdreich.The drill slide (3) with the drill head (4) is then up to the top End position is raised and there is a new drill pipe (12) with a new drilling tool (5) put on. Then the interplay between drilling and pressing begins again up to the complete penetration of the Bohrfohres (12) into the ground.

Auf diese Weise können theoretisch beliebig viele Bohrrohrabschnitte abgeteuft werden.In this way, theoretically any number of drill pipe sections can be made be sunk.

Ist die gewünschte Bohrtiefe erreicht, so wird das Bohrwerkzeug mit Hilfe des Bohrschlittens hochgehoben und ein Bohrwerkzeugteil nach dem deren ausgebaut.Once the desired drilling depth has been reached, the drilling tool is activated with Lifted up with the aid of the drilling slide and removed a drilling tool part after it.

Soweit das Bohrgut mit einem Bohrwerkzeug in Form einer Schnecke allein her aus gebracht werden kann, ist damit bereits der Bohrvorgang abgeschlossen.As far as the cuttings with a drilling tool in the form of a worm alone can be brought out, the drilling process is already completed.

Im allgemeinen wird jedoch das Bohrgut nicht vollständig mit einer Schnecke beseitigt werden können, da die Bohrungen meist im Grundwasserbereich durchzuführen sind. Deshalb muß das noch im Bohrrohr verbleibende, Jedoch von der Bohrschnecke bereits aufgelockerte Bohrgut mit Hilfe anderer yeeigneten Bohrwerkzeuge wie zBB einer Kiespumpe oder ähnlichem beseitigt werden.In general, however, the cuttings are not completely with a Snail can be eliminated, as the boreholes are usually carried out in the groundwater area are. Therefore, what remains in the drill pipe must come from the auger already loosened cuttings with the help of other suitable drilling tools such as B. a gravel pump or similar.

Nachdem das Bohrrohr vom Bohrgut ausgeräuimt wurde, wird ein normales Filterrkohr eingesetzt und zwischen Filterrohr und Bohrrohr in üblicher Weise Filterkies eingebracht.After the drill pipe has been reamed out by the cuttings, it becomes a normal Filter pipe inserted and filter gravel in the usual way between the filter pipe and the drill pipe brought in.

Nunmehr wird mit dem Bohrgerät (1) das Bohrrohr (12) gezogen, wobei der hydraulische Arbeitszylinder (9) über den Bohrschlitten (3) und das Führungsrohr (11) das Bohrrohr (12) hochhebt. Der Bohrrahmen (2) stützt sich dabei auf den Schwenkarm (8) des Abbau- und Tübbingversetzgerätes (6) ab.Now the drill pipe (12) is pulled with the drill (1), wherein the hydraulic working cylinder (9) over the drilling slide (3) and the guide tube (11) lifts the drill pipe (12). The drilling frame (2) is based on the Swivel arm (8) of the dismantling and segment transfer device (6).

Erforderlichenfalls kann das Bohrgerät noch nach der Schildsohle hin Abstützung finden.If necessary, the drill can still go to the shield sole Find support.

Nach Abschluß der Bohrarbeiten wird das Bohrgerät in die horizontale Lage zurückgeschwenkt und vom Abbau- und Tübbingversetzgerät auf einen bereitstehenden Stollenhunt zum Abtransport abgesetzt.After completion of the drilling work, the drilling rig is in the horizontal Position swiveled back and from the dismantling and segment transfer device to a standing one Stollenhunt set down for removal.

Claims (6)

PatentansprücheClaims 1.) Bohrgerät für das AbteuSen von Brunnen beim Vortrieb von Tunnels, Stollen oder ähnlichen Bauwerken aus der Tunnel-oder Stollenröhre heraus in Verbindung mit einem Vortriebsschild und gegebenenfalls mit einem Nachlaufschild und in Verbindung mit einem Abbau- und TUbbingversetzgerät, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbau- und Tübbingversetzgerät (6) zum Abheben des Bohrgerätes (1) von einem Stollenhunt, zum Aufrichten desselben und- als Träger des Bohrgerätes (1), der Vortriebsschild als Widerlager für das Bohrgerät (1) beim Einpressen des Bohrrohres (12) und des Bohrwerkzeuges (5) in das Erdreich und die hydraulischen Pumpen und Einrichtungen des Vortriebsschildes und/oder des Nachlaufschildes bzw. des Abbau- und Tübbingversetzgerätes zum Antrieb des Bohrgerätes (1) dienen.1.) Drilling rig for draining wells when driving tunnels, Tunnels or similar structures from the tunnel or gallery tube in connection with an advance shield and, if necessary, with a trailing shield and in connection with a dismantling and tubbing displacement device, characterized in that the dismantling and segment transfer device (6) for lifting the drilling device (1) from a tunnel hunt, for erecting the same and - as a carrier of the drilling device (1), the propulsion shield as an abutment for the drill (1) when pressing in the drill pipe (12) and the Drilling tool (5) in the ground and the hydraulic pumps and equipment the jacking shield and / or the trailing shield or the dismantling and segment moving device serve to drive the drill (1). 2.) Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgerät (1) aus einem Bohrrahmen (2), einem Bohrschlitten (3), einem Bohrkopf (4) und dem dazu gehörenden Bohrwerkzeug (5) besteht.2.) Drilling device according to claim 1, characterized in that the drilling device (1) from a drilling frame (2), a drilling slide (3), a drilling head (4) and the associated drilling tool (5) consists. 3.) Bohrgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrschlitten (3) in dem Bohrrahmen (2) längsverschiebbar gleitet und durch einen hydraulischen Arbeitszylinder (9) nach unten gedrückt wird, während der Bohrrahmen (2) sich gleichzeitig gegen die Firste des Vortriebsschildes abstützt.3.) Drilling device according to claim 1 and 2, characterized in that the Drilling carriage (3) in the drilling frame (2) slides longitudinally and through a hydraulic working cylinder (9) is pressed down while the drilling frame (2) is supported at the same time against the roof of the jacking shield. 4.) Bohrgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bohrschlitten (3) ein Bohrkopf (4) zum Antrieb des Bohrverkzeuges (5) längsverschiebbar gelagert ist.4.) Drilling device according to claims 1 to 3, characterized in that that in the drilling slide (3) a drilling head (4) for driving the drilling tool (5) is longitudinally displaceable is stored. 5.) Bohrgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrrohr (12) vom Bohrschlitten (3) mittels einer an ihm befestigten, ringförmigen Platte (10) und dem Führungsrohr (11) in das Erdreich gedrückt wird.5.) Drilling device according to claims 1 to 4, characterized in that that the drill pipe (12) from the drilling slide (3) by means of an annular ring-shaped one attached to it Plate (10) and the guide tube (11) is pressed into the ground. 6.) Bohrgerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrrohr (12) vom Bohrschlitten (3) mittels der an ihm befestigten, ringförmigen Platte (10) und dem Führungsrohr (11) unter Verwendung des hydraulischen Arbeitszylinders (9) aus dem Erdreich gezogen wird, wobei sich gleichzeitig der Bohrrahmen (2) auf den Schwenkarm (8) des Abbau- und Tübbingversetzgerätes (6) abstützt.6.) Drilling device according to claims 1 to 5, characterized in that that the drill pipe (12) from the drill slide (3) by means of the ring-shaped attached to it Plate (10) and the guide tube (11) using the hydraulic working cylinder (9) is pulled out of the ground, with the drilling frame (2) at the same time supports the swivel arm (8) of the dismantling and segment moving device (6).
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Cited By (2)

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