DE2343079C2

DE2343079C2 - Device for the substantially horizontal piercing of a dam or the like.

Info

Publication number: DE2343079C2
Application number: DE2343079A
Authority: DE
Inventors: Florian Ing. Kapfenberg Hasewend
Original assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN AT NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH DE
Current assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN AT NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH DE
Priority date: 1972-10-02
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1982-10-28
Also published as: AT321206B; FR2201374A1; DE2343079A1; BE805347A; FR2201374B1; IT996228B; US3905431A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren eines Dammes oder dgl., mit einem aus miteinander verschraubbaren Rohrschüssen und einem Auswurf für das gelöste Gestein bestehenden Bohrstrang, an dessen dem Auswurf abgewandten Ende wechselweise ein Vor- und ein Aufbohrkopf anschraubbar sind.The invention relates to a device for a substantially horizontal piercing Dam or the like., With a pipe sections that can be screwed together and an ejection for the dissolved rock existing drill string, at the end facing away from the ejection alternately a fore and a boring head can be screwed on.

Beim Durchbohren eines Dammes, in welchem sich auch größere Gesteinsstücke befinden können, ist es insbesondere bei der Herstellung von Bohrlöchern mit verhältnismäßig großem Durchmesser von hoher Bedeutung, daß der Damm als solcher weder durch die mechanische Beanspruchung, welche durch das Bohren bedingt sein kann, strukturell geändert und geschwächt wird, noch daß durch Spülwasser Feinkorn des den Damm bildenden Materials ausgeschwemmt wird, so daß unerwünschte Lockerstellen entstehen.When drilling through a dam, in which larger pieces of rock can also be found, it is especially in the production of boreholes with a relatively large diameter of high Meaning that the dam as such is not affected by the mechanical stress caused by the drilling can be conditional, structurally changed and weakened, nor that fine grain of the den through rinsing water Dam-forming material is flushed out, so that undesirable looseness occurs.

Es sind bereits eine Reihe von Vorrichtungen zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren eines Dammes bekannt geworden, die jedoch die o. a. Forderungen nicht voll erfüllen können.There are already a number of devices for the substantially horizontal piercing of a dam became known, but the o. a. Cannot fully meet requirements.

Aus den US-PS 28 39 271 und US-PS 34 43 649 sowie aus der Zeitschrift »Baumaschinen und Bautechnik« (1972, Heft 8, Seiten 325 und 326) sind Vorrichtungen bekannt, die es gestatten, in weichem Material wie Lehm, Erdreich u. dgl. ein Loch durch drehendes Bohren mit einem Vorbohrkopf in einer Richtung vorzubohren und sodann erneut durch drehendes Bohren in entgegengesetzter Richtung mit einem einen größeren Außendurchmesser als der Vorbohrkopf aufweisenden Aufbohrkopf aufzubohrea Sind in dem zu durchbohrenden Material größere Gesteinsstücke angeordnet, so besteht die Gefahr, daß die Bohrvorrichtung abgelenkt wird, wodurch die Bohrung nicht an der erwünschten Stelle zu erhalten ist Weiters werden größere Gesteinsstücke nicht zerkleinert, sondern unter Umständen lediglich aus ihrer ursprünglichen Stelle herausbewegt, wodurch entweder, wenn das Gesteinsstück entfernt wird, größere Hohlstellen entstehen oder es zu unerwünschten Krafteinwirkungen im Damm kommt, wodurch beispielsweise eine auf dem Damm befindliche Straße örtlich zerstört werden kann.
Aus der DE-AS 12 35 241 ist eine Vorrichtung zum Erweiterungsbohren bekannt, wobei mehrere parallele Tieflochbohrhämmer zum Aufweiten eines verhältnismäßig kleinen Bohrloches auf einen größeren Durchmesser vorgesehen sind. Das im wesentlichen vertikale bohrloch, welches durch die schlagend und drehend arbeitenden Hämmer erzeugt wird, kann jedoch nur im harten Gestein oder gewachsenen Boden realisiert werden, da sonst das erzeugte Bohrloch sofort in sich zusammenbrechen würde.
Aus der DE-PS 12 98 066 ist eine Vorrichtung zum Überlagerungsbohren bekannt, die ein Außen- und ein Innenbohrgestänge aufweist, wobei die Innenbohrkrone durch einen ein Teilstück des Innenbohrgestänges bildenden Tieflochhammer betätigt wird. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch nur ab einer gewissen Durchmessergröße geeignet, die durch den kleinsten Durchmesser eines Tieflochhammers bestimmt ist, wobei gleichzeitig die Entfernung des Bohrkleins auf Grund der Anwesenheit des Tieflochhammers sich außerordentlich schwierig gcsia'iiet.From US-PS 28 39 271 and US-PS 34 43 649 and from the magazine "Baumaschinen und Bautechnik" (1972, issue 8, pages 325 and 326) devices are known that allow it to work in soft material such as clay, soil and the like to pre-drill a hole by rotating drilling with a pre-drilling head in one direction and then drilling out again by rotating drilling in the opposite direction with a drilling head having a larger outer diameter than the pre-drilling head that the drilling device is deflected, whereby the bore is not to be obtained at the desired location.Furthermore, larger pieces of rock are not crushed, but may only be moved out of their original position, which either creates larger voids when the piece of rock is removed or closes it unwanted forces acting in the dam, causing, for example, a the road located on the dam can be destroyed locally.
From DE-AS 12 35 241 a device for expansion drilling is known, wherein several parallel deep hole hammers are provided for expanding a relatively small borehole to a larger diameter. The essentially vertical borehole, which is created by the hitting and rotating hammers, can only be realized in hard rock or ingrown soil, since otherwise the borehole created would collapse immediately.
From DE-PS 12 98 066 a device for overlay drilling is known which has an outer and an inner drill rod, the inner drill bit being actuated by a downhole hammer forming a section of the inner drill rod. However, such a device is only suitable from a certain diameter size, which is determined by the smallest diameter of a downhole hammer, at the same time the removal of the cuttings being extremely difficult due to the presence of the downhole hammer.

Aus der US-PS 23 49 033 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher eine im wesentlichen horizontale Bohrung dadurch erreicht wird, daß ein Dorn in das Erdreich eingepreßt wird. Nachdem der Dorn das Erdreich durchdrungen hat, kann an seinem nunmehr freien Ende ein Schlauch oder Rohr befestigt werden, welcher bzw. welches sodann durch das erzeugte Loch durchgezogen werden kann. Bei einer derartigen Vorrichtung, die naturgemäß nur für sehr kleine Bohrungen geeignet ist, wird mit einer Verdrängung des Erdreichs gearbeitet, so daß bei größeren Bohrlöchern insbesondere in Nähe der Dammoberfläche es zu Aufsprengungen kommen könnte.From US-PS 23 49 033 a device is known in which a substantially horizontal Bore is achieved by pressing a mandrel into the ground. After the thorn the earth has penetrated, a hose or pipe can be attached to its now free end, which or which can then be pulled through the hole produced. With such a device, which by its nature is only suitable for very small bores, the soil is displaced, so that in the case of larger boreholes, especially in the vicinity of the dam surface, bursts occur could.

In der US-PS 29 28 468 wird eine Vorrichtung beschrieben, welche zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren von Erdreich geeignet ist und einen Auswurf für das Erdreich am einen Ende des Bohrstranges aufweist An Stelle eines Vorbohrkopfes ist an dem Bohrstrang auch ein Aufbohrkopf anschließbar, an dessen anderem Ende wiederum auch im Durchmesser größere Rohrschüsse befestigt werden können, denen ein zweiter Antrieb zuzuordnen ist. Als Antriebe für das Vortreiben der Rohrschüsse dienen hydraulische Pressen und Winden. Diese Einrichtung wird für annäherndIn US-PS 29 28 468 a device is described which for the substantially horizontal Drilling of soil is suitable and an ejection for the soil at one end of the drill string instead of a pre-drilling head, a boring head can also be connected to the drill string, to which the other end, in turn, pipe sections with a larger diameter can be attached to them second drive is to be assigned. Hydraulic presses serve as drives for the advancement of the pipe sections and winches. This facility is used for approximately

horizontale Seitenbohrungen von Schächten verwendet. horizontal side holes used by manholes.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum im wesentlichen horizontalen Durchbohren eines Dammes od. dgl, mit einem aus miteinander verschraubbaren Rohrschüssen und einem Auswurf für das gelöste Gestein bestehenden Bohrstrang, an dessen dem Auswurf abgewandteti Ende wechselweise ein Vorbohr- und ein Aufbohrkopf anschraubbar sind, wobei die Schneiden des Vorbohrkopfes dem Auswurf abgewandt und die des Auf- to bohrkopfes dem Auswurf zugewandt sowie an das dem Auswurf abgewandte Ende des Aufbohrkopfes zusätzlich Rohrschüsse größeren Durchmessers als dem der Rohrschüsse des Bohrstranges anschließbar sind, mit einem Antrieb für den Bohrstrang, durch den dieser in eine Richtung bewagbar ist, und mit einem zweiten, an die mit dem Aufbohrkopf verbundenen Rohrschüsse größeren Durchmessers anschließbaren Antrieb, kennzeichnet sich im wesentlichen durch, daß der Vorbohrkopf und der Aufbohrkopf als Schlagbohrkronen sowie der Antrieb für den Bohrstrang als Hammerbohrmaschine und der zweite, an die Rohrschüsse größeren Durchmessers anschließbare Antrieb als Schlagwerk ausgebildet sind, und daß an das der Hammerbohrmaschine abgewandte Ende der an den Aufbohrkopf angeschlossenen Rohrschlüsse größeren Durchmessers für das vom Aufbohrkopf gelöste Gestein ein zweiter Auswurf anschließbar istThe device according to the invention for substantially horizontal drilling through a dam or the like, with one consisting of pipe sections that can be screwed together and an ejection for the loosened rock Drill string, at the end of which facing away from the ejection, a pre-drilling head and a boring head alternate can be screwed on, the cutting edges of the pre-drilling head facing away from the ejection and those of the opening boring head facing the ejection and additionally to the end of the boring head facing away from the ejection Pipe sections of larger diameter than that of the pipe sections of the drill string can be connected, with a drive for the drill string, through which it can be moved in one direction, and with a second, on Identifies the larger diameter pipe sections connected to the boring head which can be connected to the drive essentially by the fact that the pre-drilling head and the boring head as percussion drill bits as well the drive for the drill string as a hammer drill and the second, larger on the pipe sections Diameter connectable drive are designed as a hammer mechanism, and that of the hammer drill remote end of the larger diameter pipe connections connected to the boring head for the rock loosened by the boring head can be connected to a second ejection

Die erfindungsgemäße Einrichtung vermeidet die angeführten Nachteile, wobei insbesondere die bereits ausführlich behandelten Nachteile beim Arbeiten mit Pressen bzw. mit drehendem Bohren vermieden sind.The device according to the invention avoids the disadvantages mentioned, in particular those already The disadvantages of working with presses or rotary drilling, which have been dealt with in detail, are avoided.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Hammerbohrmaschine ein eigenes Drehwerk aufweist.A particularly advantageous embodiment of the present invention is that the hammer drill has its own rotating mechanism.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung an Hand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigenThe device according to the invention is shown schematically in the drawing below Embodiments explained in it show

F i g. 1 die Vorrichtung mit einem als Schlagbohrkrone ausgebildeten Vorbohrkopf 2 in Ansicht undF i g. 1 shows the device with a pre-drill head 2 designed as a percussion drill bit in view and

Fig.2 dieselbe Vorrichtung, jedoch mit einem als Schlagbohrkrone ausgebildeten Aufbohrkopf 8, teils in Ansicht, teils im LängsschnittFig.2 the same device, but with one as Hammer drill bit trained boring head 8, partly in view, partly in longitudinal section

Der an einem Ende den Vorbohrkopf 2 tragende, aus miteinander verschraubten Rohrschüssen 1 bestehende Bohrstrang ist an einer ein eigenes Drehwerk 5 aufweisenden Hammerbohrmaschine 4 bekannter Art befestigt und wird von dieser in annähernd horizontaler Richtung,The one which carries the pre-drilling head 2 at one end and consists of pipe sections 1 screwed together Drill string is attached to a hammer drill 4 of a known type, which has its own rotating mechanism 5 and is from this in an approximately horizontal direction,

unter Zugabe von Rohrschüssen 1, vorangetrieben. Hierbei durchwandert das Bohrgut den ringförmigen Vorbohrkopf 2 sowie die Rohrschüsse 1 in Richtung auf die an der Hamerbohrmaschine 4 vorgesehene Auswurfglocke 6 und wird durch deren seitlich angeordnete Öffnung7 ins Freie geleitet Sobald (wie in Fig. 1 dargestellt) der Vorbohrkopf 2 den betreffenden Damm durchbohrt hat, wird er vom Bohrstrang entfernt und durch einen einen wesentlich größeren Durchmesser als er aufweisenden ringförmigen Aufbohrkopf 8 ersetzt Hierbei sind die Schneiden 8' des Aufbohrkopfes 8 der Auswurfglocke 6 zugewandt Auf dessen der Hammerbohrmaschine 4 abgewandten Seite werden der Aufbohrkopf 8, ein zu ihm passender Rohrschuß 9 sowie eine zweite Auswurf glocke 10 miteinander verschraubt Diese wird mit einem zweiten Schlagwerk 11 lose verbunden. Hierauf erfolgt die Erweiterungsbohrung, wobei auf der einen Seite des Aufbohrkopfes 8 jeweils ein Rohrschuß t weggenommen und auf dessen anderer Seite ein gleich langer Rohrschuß 9 hinzugefügt wird Bohrstrang und Vorbohrkopf 2 bzw. Aufbohrkopf 8 werden vom Drehwerk 5 der Hammerbohrmaschine 4 gedreht Der Vorschub bzw. Rückzug des Bohrstranges wird mittels des Bohrwagens 3 durchgeführt, auf dem sich die Hammerbohrmaschine 4 befindet Wenn die vom Bohrwagen 3 ausgeübten Kräfte zur Erzielung der gewünschten Bohrleistung nicht ausreichen, so werden am zweiten Schlagwerk 11 noch zusätzlich ein (nicht dargestellter) Dreh- und Vorschubmotor angebracht. Mach Austritt des Aufbohrkopfes 8 auf der der Hammerbohrmaschine 4 zugekehrten Seite des Dammes werden Aufbohrkopf 8, Auswurfglocke 10 und Schlagwerk 11 durch ein Verbindungsstück und eine bekannte Einzieheinrichtung ersetzt Durch diese wird eine Versorgungsleitung, z. B. ein Plastikrohr, eingebracht with the addition of pipe sections 1, advanced. Here, the cuttings migrate through the ring-shaped one Pre-drilling head 2 and the pipe sections 1 in the direction of the ejection bell provided on the hammer drill 4 6 and is directed into the open air through its laterally arranged opening 7 As soon as (as shown in Fig. 1) the pre-drilling head 2 has pierced the dam in question, it is removed from the drill string and replaced by an annular boring head 8 having a significantly larger diameter than it Here, the cutting edges 8 'of the boring head 8 of the ejection bell 6 face on the hammer drill 4 facing away from the boring head 8, a pipe section 9 and matching it a second ejection bell 10 screwed together. This is loosely connected to a second hammer mechanism 11. This is followed by the expansion drilling, on one side of the boring head 8 in each case a pipe section t is removed and a pipe section 9 of the same length is added on the other side The drill string and pre-drill head 2 or boring head 8 are driven by the rotary mechanism 5 of the hammer drill 4 rotated The advance or withdrawal of the drill string is carried out by means of the drill carriage 3 on which the hammer drill 4 is when the forces exerted by the drill carriage 3 to achieve the If the desired drilling performance is not sufficient, an additional (not shown) rotary and feed motor attached. Make exit of the boring head 8 on the Hammer drill 4 facing side of the dam are boring head 8, ejection bell 10 and Impact mechanism 11 is replaced by a connecting piece and a known retraction device a supply line, e.g. B. a plastic tube introduced

Es besteht die Möglichkeit, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch größere Bohrlöcher herzustellen, wenn das betreffende Bohrloch zusätzlich mit einer einen größeren Durchmesser als der Aufbohrkopf 8 aufweisenden, vom Bohrwagen 3 wegbewegten Bohrkopf weiter aufgebohrt wird.It is possible to use the device according to the invention to produce even larger boreholes, if the borehole in question also has a larger diameter than the boring head 8 having, from the drilling carriage 3 moved away drill head is drilled further.

Gegenüber den bekannten Vorrichtungen bietet die erfindungsgemäße den Vorteil, daß es mit ihr in einfacher und rationeller Weise möglich ist, in lockerem oder festem Gestein annähernd horizontal verlaufende Bohrlöcher mit verhältnismäßig großen Durchmessern herzustellen.Compared to the known devices, the inventive offers the advantage that it is easier with her and it is possible in a rational way to run approximately horizontally in loose or solid rock Produce boreholes with relatively large diameters.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the substantially horizontal drilling of a dam od. The like, with one from pipe sections that can be screwed together and an ejection for the loosened rock Drill string, at the end of which is facing away from the ejection alternately a pre-drilling head and a boring head Can be screwed on, with the cutting edge of the pre-drilling head facing away from the ejection and the of the boring head facing the ejection and to the end of the boring head facing away from the ejection additional pipe sections larger in diameter than that of the pipe sections of the drill string can be connected, with a drive for the drill string, through which this in one direction is movable, and with a second, larger pipe sections connected to the boring head Diameter connectable drive, characterized in that the pre-drilling head (2) and the boring head (8) as percussion bits and the drive for the drill string (1) as Hammer drill (4) and the second, which can be connected to the pipe sections (9) of larger diameter Drive are designed as a hammer mechanism (11), and that facing away from the hammer drill (4) End of the larger diameter pipe sections (9) connected to the boring head (8) a second ejection (10) can be connected for the rock loosened by the boring head (8).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the hammer drill (4) has its own rotating mechanism (5).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the lengths of the between the boring head (8) and the second ejection bell (10) insertable additional pipe sections (9) are identical to those of the pipe sections (1) arranged on the other side of the boring head (8).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the second hammer mechanism (11) an additional rotary and impact motor are attached.