DE2845878A1 - DRILLING DEVICE FOR GROUND HOLES - Google Patents
DRILLING DEVICE FOR GROUND HOLESInfo
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Description
3353 Bad Gandersheim, 20. 0^t.3353 Bad Gandersheim, 20. 0 ^ t.
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Telefon: (05362)2842Telephone: (05362) 2842
Salzgitter Maschinen und Anlagen Aktiengesellschaft Gesuch vom 20, üki. hs/äSalzgitter Maschinen und Anlagen Aktiengesellschaft application dated 20, üki. hs / ä
Salzgitter,Maschinen und Anlagen Aktiengesellschaft Windmühlenbergstraße 20 bis 22Salzgitter, Maschinen und Anlagen Aktiengesellschaft Windmühlenbergstrasse 20 to 22
3320 Salzgitter 513320 Salzgitter 51
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohreinrichtung für Erdbährungen mit einer Vorrichtung für den Vorschub der das Bohrgestänge bildenden teleskopierbaren Mitnehmer stangen mit einem Drehantrieb für das Bohrwerkzeug und einer außerhalb des Bohrlochs angeordneten Führung für das Bohrgestänge.The invention relates to a drilling device for earth burrs with a device for the advance the telescopic driver forming the drill pipe rods with a rotary drive for the drilling tool and a guide for the drill string arranged outside the borehole.
Bei bekannten Bohreinrichtungen dieser Art ist es üblich, für die das Bohrgestänge bildenden teleskopierbaren Mitnehmer stangen, die sogenannten Teleskopkellystangen, einen am Mast verfahrbaren Drehantrieb oder bei stehender, mit den Mitnehmerstangen kuppelbarer Drehvorrichtung einen gesonderten Vorschub für die Mitnehmerstangen vorzusehen. Dabei wird stets das gesamte Mitnehmergestänge gedreht. Drehantrieb und Vorschubeinrichtung für die Mitnehmerstangen befinden sich außerhalb desIn known drilling devices of this type, it is customary for the telescopic ones that form the drill pipe Driving rods, the so-called telescopic kelly rods, a rotary drive that can be moved on the mast or at standing rotating device that can be coupled to the driver rods, a separate feed for the driver rods to be provided. The entire driver linkage is always rotated. Rotary drive and feed device for the driving rods are located outside the
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Bohrlochs, und die Mitnehmerstangen übertragen die Dreh- und Vorschubbewegung zum Bohrwerkzeug. Der erforderliche Andruck wird entweder durch eine Verriegelung der Mitnehmerstangen untereinander oder durch ReibungsSchluß zwischen den Mitnehmerstangen zum Bohrwerkzeug übertragen. Dies bedingt verschiedene Nachteile: Durch die Verriegelung der Mitnehmerstangen untereinander entsteht ein erheblicher zusätzlicher Zeitaufwand, der die Bohrarbeiten verlangsamt und damit verteuert. Wird Reibungs-Schluß angewandt, so ist nicht mit ausreichender Sicherheit gewährleistet, daß dieser ReibungsSchluß aufrechterhalten bleibt, er kann durch Bedienungsfehler aufgehoben werden, wodurch ebenfalls der Bohrbetrieb empfindlich gestört wird. Die bekannten Konstruktionen sind ferner aufwendig, da in jedem Fall neben dem eigentlichen Vorschubantrieb zur Betätigung der Mitnehmerstangen eine Winde an dem als Führung dienenden Mast notwendig ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Bohreinrichtungen ist darin zu sehen, daß dem Bohrwerkzeug, insbesondere den Kernbohrschappen, kein definierter Spülstrom zur Bohrlochsohle zugeführt werden konnte, wodurch die Bohrarbeiten undefinierbar wurden und die Bohrwerkzeuge sehr heiß aus dem Bohrloch gezogen werden. Zur Einführung des Saug- oder Lufthebebohrens mußten daher die bekann-Borehole, and the driving rods transmit the rotary and feed movement to the drilling tool. The required pressure is achieved either by locking the drive rods Transferred to each other or by frictional connection between the driving rods to the drilling tool. This causes various disadvantages: The locking of the drive rods with one another results a considerable additional expenditure of time, which slows down the drilling work and thus makes it more expensive. Will frictional conclusion applied, it is not guaranteed with sufficient certainty that this frictional connection will be maintained remains, it can be canceled by operating errors, which also makes the drilling operation sensitive is disturbed. The known constructions are also complex, since in each case in addition to the actual Feed drive to actuate the drive rods a winch on the mast serving as a guide is necessary. Another disadvantage of the known drilling devices can be seen in the fact that the drilling tool, in particular the core drilling templates, no defined flushing flow to the Borehole bottom could be fed, making the drilling work indefinable and the drilling tools drawn out of the borehole very hot. For the introduction of suction or airlift drilling, the known
2^ ten Bohreinrichtungen vollständig umgerüstet werden, was einen großen Aufwand mit sich bringt, da insbesondere der Drehantrieb vom Betrieb mit der Mitnehmer stange auf den Spülkopf umgerüstet werden muß. Bei den Bohrvorgängen war es also nur möglich, grundsätzlich zwischen dem Trockendrehbohren und dem Spülbohren zu entscheiden. 2 ^ th drilling devices are completely converted, which involves a great deal of effort, since in particular the rotary drive rod from the operation with the driver must be converted to the flushing head. In terms of drilling operations, it was only possible to decide between dry rotary drilling and flush drilling.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohreinrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, deren Aufbau und Funktion derart vereinfacht wird, daß einerseits mit wesentlich geringerem Aufwand und sicherer übertragung des Andrucks der Vorschub der Mitnehmer-The invention is based on the object of creating a drilling device of the type specified at the beginning, the structure and function of which is simplified in such a way that, on the one hand, with significantly less effort and more reliably transmission of the pressure of the feed of the driver
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stangen einschließlich des Bohrwerkzeugs gewährleistet wird und andererseits auf besonders einfache und zeitsparende Weise mit der Bohreinrichtung sowohl das Trockendrehbohren als auch das Spülbohren ausgeführt werden können. Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß die äußere Mitnehmerstange mit Hilfe eines sich über die Länge der Mitnehmerstange erstreckenden Vorschubgliedes von einem in oder an der Führung angeordneten Vorschubantrieb verfahrbar ist, und diese sowie die nachfolgenden Mitnehmerstangen mit Ausnahme der innersten Mitnehmerstange jeweils ein endloses flexibles, sich über ihre Länge erstreckendes Vorschubglied aufweisen, an das einerseits die Führung bzw. die vorhergehende außenliegende Mitnehmerstange und andererseits die jeweils nachfolgende innere Mitnehmerstange angeschlossen sind, und daß die innerste Mitnehmerstange an ihrem unteren Ende den Drehantrieb trägt, an den das Bohrwerkzeug angeschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, daß der Vorschub für die Mitnehmerstangen und das Bohrwerkzeug eine Doppelfunktion erfüllt, da er neben dem eigentlichen Vorschub in Bohrrichtung auch die rückwärtige Ziehbewegung für das Mitnehmergestänge übernimmt, also die Funktion der bei den bekanntenBöhreinrichtungen erforderlichen Winde, die hier ganz entfällt. Der Drehantrieb fährt mit der innersten Mitnehmerstange in das Bohrloch. Es nehmen daher die Mitnehmerstangen an der Drehbewegung nicht teil, sondern übertragen lediglich das Reaktionsmoment auf die Führung, also auf das außerhalb des Bohrlochs angeordnete Bohrgerät. Es entfallen daher besondere Verriegelungen, und es wird der Andruck sicher übertragen. Insgesamt werden daher der konstruktive Aufbau vereinfacht, und es wird der Bohrbetrieb ebenfalls vereinfacht und vor allem beschleunigt.rods including the drilling tool is guaranteed and, on the other hand, particularly simple and time-saving Way, both dry rotary drilling and flush drilling can be carried out with the drilling device can. This is mainly achieved according to the invention in that the outer drive rod with the help of a over the length of the driving rod extending feed member of a arranged in or on the guide Feed drive is movable, and this and the following drive rods with the exception of the innermost drive rods each have an endless, flexible feed member extending over their length, on the one hand the guide or the preceding external drive rod and on the other hand each subsequent inner drive rod are connected, and that the innermost drive rod at its lower End carries the rotary drive to which the drilling tool is connected. This ensures that the feed fulfills a double function for the driving rods and the drilling tool, since it is in addition to the actual feed in the drilling direction also takes over the backward pulling movement for the driver linkage, i.e. the function the winch required in the known drilling devices, which is completely omitted here. The rotary drive moves with the innermost driver rod in the borehole. The drive rods therefore take part in the rotary movement not part, but only transfer the reaction torque to the guide, i.e. to the outside of the borehole arranged drilling rig. There are therefore no special locks, and the pressure is safely transmitted. Overall, therefore, the structural design is simplified, and the drilling operation is also simplified and above all accelerated.
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Diese Erfindung ermöglicht ferner in weiterer und einfacher Ausgestaltung, dem Bohrwerkzeug, z.B. den Kernschappen und den Rollenmeißeln, einen Spülstrom zuzuführen, ohne die sonst so aufwendige Umrüstung durchzuführen, also die Arbeiten in der Bohrlochsohle zu definieren und in möglichst einfacher Weise vom Trockendrehbohren auf das Spülbohren überzugehen. Dies wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß zwischen dem Drehantrieb und dem Bohrwerkzeug ein Spülkopf eingeschaltet ist, dessen nichtdrehender, den Zuführungsschlauch für das Spülmittel oder das Antriebsmedium für den Spülmittelumlauf tragender Teil mit dem nichtdrehenden Teil des Drehantriebs lösbar verbunden ist und dessen drehender, an das Bohrwerkzeug angeschlossener Teil dem Bohrwerkzeug das Spülmittel bzw. dem Spülmittelfördersystem das Antriebsmedium zuführt. Hierdurch wird es möglich, einen Spülstrom ins Bohrloch zu bringen, ohne die gesamte Bohreinrichtung umzurüsten. Vielmehr kann mit geringstmöglichem Zeitaufwand vom Trockendrehbohren zum Spülbohren umgerüstet werden, wobei der Zeitaufwand im wesentlichen nicht größer ist als beim Wechseln eines Werkzeugs. Dies wird dadurch erreicht, daß das vorhandene Bohr- oder Mitnehmergestänge weiter benutzt werden kann, während bei den bekannten Bohreinrichtungen stets eine Umrüstung des gesamten Bohrgestänges erforderlich ist und ein Wechsel praktisch nur im eigentlichen Spülsystem ausgeführt werden konnte.This invention also enables, in a further and simple embodiment, the drilling tool, e.g. and the roller bits to feed a flushing flow without having to carry out the otherwise time-consuming conversion, So to define the work in the bottom of the borehole and in the simplest possible way from dry rotary drilling to move on to flush drilling. In a further embodiment of the invention, this is primarily due to this achieved that a flushing head is switched on between the rotary drive and the drilling tool, its non-rotating, the supply hose for the detergent or the drive medium for the detergent circulation carrying part with the non-rotating part of the Rotary drive is releasably connected and its rotating part connected to the drilling tool is the drilling tool the detergent or the detergent delivery system the Drive medium supplies. This makes it possible to bring a flushing flow into the borehole without the entire Retrofitting drilling equipment. Rather, it is possible to move from dry rotary drilling to flush drilling with the least possible expenditure of time be converted, the time required is essentially no greater than when changing one Tool. This is achieved in that the existing drill or driver rods continue to be used can be, while with the known drilling devices always a retrofitting of the entire drill string is required and a change could practically only be carried out in the actual flushing system.
Eine besonders zweckmäßige Gestaltung des den Drehantrieb, den Spülkopf und das Bohrwerkzeug umfassenden Teils der Bohreinrichtung wird in weiterer Ausführung der Erfindung dadurch erreicht, daß der drehende Teil des Spülkopfes einerseits mit dem Bohrwerkzeug fest verbunden und andererseits über eine lösbare Anschlußkupplung mit dem drehenden Teil des Drehantriebs verbunden ist. Hierdurch wird eine Baueinheit aus SpülkopfA particularly useful design of the rotary drive, the flushing head and the drilling tool Part of the drilling device is achieved in a further embodiment of the invention in that the rotating part of the flushing head on the one hand firmly connected to the drilling tool and on the other hand via a detachable connection coupling is connected to the rotating part of the rotary drive. This creates a unit consisting of a flushing head
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und Bohrwerkzeug geschaffen, die über die Anschlußkupplung schnell und einfach mit dem drehenden Teil des Drehantriebs verbunden werden kann, so daß ein schneller Wechsel der Bohrsysteme einschließlich des Spülkopfes ermöglicht wird. Als Anschlußkupplung kann das übliche, bei Bohrgestängen mithilfe eines Bolzens befestigte Anschlußstück verwendet werden.and drilling tool created over the connecting coupling can be quickly and easily connected to the rotating part of the rotary drive, so that a faster Change of the drilling systems including the flushing head is made possible. The usual, in the case of drill rods, a connector attached with a bolt can be used.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further features, details and advantages of the invention emerge from the claims and the following Description of several exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische und in den Abmessungen des Mitnehmergestänges und des Bohrlochs übertrieben dargestellte Ansicht der gesamten Bohr einrichtung ohne Spülkopf, Fig. 1 is a schematic and shown exaggerated in the dimensions of the drive rod and the borehole View of the entire drilling device without flushing head,
Fig. 2 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht des Bohrgestänges aus den Mitnehmerstangen mit Drehantrieb und Bohrwerkzeug zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung,FIG. 2 shows a schematic, partially sectioned view of the drill rod from the driver rods Rotary drive and drilling tool to explain the principle of the invention,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des aus Drehantrieb, Spülkopf und Doppelkernrohr als Bohrwerkzeug bestehenden Teils der Bohreinrichtung,3 shows a partially sectioned side view of the rotary drive, flushing head and double core tube as a drilling tool existing part of the drilling equipment,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des aus Drehantrieb, Spülkopf und Einfachkernrohr bestehenden Teils der Bohreinrichtung,4 shows a partially sectioned side view of the rotary drive, flushing head and single core tube Part of the drilling equipment,
Fig. 5 und 5a eine teilweise geschnittene Seitenansicht sowie eine Schnittansicht entlang der Linie A-B des den Spülkopf und einen Rollenmeißel als Bohrwerkzeug mit teilbarem Sedimentrohr bestehenden Teils der Bohreinrichtung. 5 and 5a show a partially sectioned side view and a sectional view along the line A-B of the part of the drilling device that consists of the flushing head and a roller bit as a drilling tool with a divisible sediment pipe.
Fig. 1 zeigt zunächst zur Erläuterung des Gesamtaufbaus schematisch die gesamte Bohreinrichtung. An einem Fahrzeug 1 ist in der üblichen Weise in Gestalt einesFig. 1 shows initially to explain the overall structure schematically the entire drilling equipment. On a vehicle 1 is in the usual way in the form of a
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mastartigen Gerüstes die Führung 2 für die Bohreinrichtung angeordnet, an der die weiteren Bauteile der Bohreinrichtung gehalten und geführt sind. Die Führung 2 trägt einen Vorschubantrieb 3 für das Bohrgestänge und den Drehantrieb mit dem Bohrwerkzeug, wie im folgenden noch im einzelnen erläutert wird. Mit dem Vorschubantrieb 3 verbunden und mit ihm ein- und ausfahrbar ist das Bohrgestänge, das, wie in Fig. 1 rein schematisch dargestellt ist, aus drei teleskopierbaren Mitnehmer- oder Kellystangen 4, 5» 6 besteht. Der Vorschubantrieb 3 greift an der äußersten Mitnehmerstange 4 an. Die innerste Mitnehmerstange 6 trägt an ihrem unteren Ende den Drehantrieb 7 und an diesem das Bohrwerkzeug 8. Fig. 1 zeigt die Bohreinrichtung mit vollständig in das Bohrloch 9 eingefahrenem Bohrgestänge, Drehantrieb und Bohrwerkzeug. Mast-like structure arranged the guide 2 for the drilling device, on which the other components of the drilling device are held and led. The guide 2 carries a feed drive 3 for the drill rod and the rotary drive with the drilling tool, as will be explained in detail below. Connected to the feed drive 3 and with it the drill rod can be retracted and extended, which, as shown in FIG. 1, is shown purely schematically consists of three telescopic driver or Kelly bars 4, 5 »6 consists. The feed drive 3 engages the outermost driver rod 4. The innermost drive rod 6 carries the rotary drive 7 at its lower end and the drilling tool 8 on it. FIG. 1 shows the drilling device with the drill rods, rotary drive and drilling tool fully retracted into the borehole 9.
In Fig. 2 ist schematisch das erfindungsgemäße Prinzip der Ausbildung und Anordnung des Bohrgestänges seiner Vorschubmittel sowie der Anordnung des Drehantriebs mit dem Bohrwerkzeug, jedoch ohne den im folgenden noch behandelten Spülkopf.In Fig. 2, the principle according to the invention of the design and arrangement of the drill rod is schematically its feed means and the arrangement of the rotary drive with the drilling tool, but without the following still treated rinsing head.
Die Führung 2 ist als ortsfester Bauteil schematisch dargestellt, ebenso der an ihr befestigte Vorschubantrieb 3. Gemäß Fig. 2 trägt nun die äußere Mitnehmerstange 4 in der Zeichnung linksseitig ein sich über ihre gesamte Länge erstreckendes Vorschubglied 10 in Gestalt einer Vorschubkette, die in der schematisch angegebenen Weise über den Vorschubantrieb 3 läuft und von diesem angetrieben wird, um die äußere Mitnehmerstange 4 senkrecht zu verfahren. Ferner trägt die äuße-. re Mitnehmerstange 4 auf ihrer in der Zeichnung rechts liegenden Seite ein endloses flexibles Vorschubglied 11, zweckmäßig ebenfalls als Vorschubkette ausgebildet. Diese Vorschubkette 11 ist einerseits an die Führung 2 und andererseits an die nachfolgende Mitnehmerstange 5The guide 2 is shown schematically as a stationary component, as is the feed drive attached to it 3. According to FIG. 2, the outer driver rod 4 now carries a left-hand side in the drawing Over its entire length extending feed member 10 in the form of a feed chain, which in the schematic specified way runs on the feed drive 3 and is driven by this to the outer drive rod 4 to be moved vertically. Furthermore, the outer. right driver rod 4 on your right in the drawing lying side an endless flexible feed member 11, expediently also designed as a feed chain. This feed chain 11 is on the one hand on the guide 2 and on the other hand on the following driver rod 5
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derart angeschlossen, daß eine Vorschubbewegung der äußeren Mitnehmerstange 4 mithilfe des Vorschubglieds 10 zu einer entsprechenden Verfahrbewegung der nachfolgenden Mitnehmerstange 5 führt.connected in such a way that a feed movement of the outer drive rod 4 with the aid of the feed member 10 leads to a corresponding movement of the following driver rod 5.
Die Mitnehmerstange 5 trägt auf ihrer in der Zeichnung links liegenden Seite ebenfalls ein endloses fexibles Vorschubglied 12, zweckmäßig ebenfalls in Gestalt einer Vorschubkette, die einerseits am unteren Ende der vorhergehenden, also der äußeren Mitnehmerstange 4 und andererseits am oberen Ende der nachfolgenden, nämlich der innersten Mitnehmerstange 6 angeschlossen ist. Die jeweiligen Anschlüsse der flexiblen Vorschubglieder 11 und 12 erfolgen gemäß der Verfahrbewegung der Mitnehmerstangen auf jeweils gegenüberliegenden Seiten, also jeweils einmal außen und einmal innen an der Führung 2, der Mitnehmerstange 4 bzw. der Mitnehmerstange 5. Der Anschluß des flexiblen Vorschubgliedes der mittleren Mitnehmerstange 5 führt dazu, daß bei der vorstehend geschilderten Verfahrbewegung der Mitnehmerstange 5 infolge ihrer Mitnahme durch die Verfahrbewegung der Mitnehmerstange 4 auch die innerste Mitnehmerstange 6 in vertikaler Richtung verfahren wird. Zugleich erzeugt der Vorschubantrieb 3 über die geschilderten Vorschubverbindungen der Mitnehmerstangen 4, 5 und 6 den erforderlichen Vorschub und Andruck auf das Bohrwerkzeug 8 über den Drehantrieb 7, der mit in das Bohrloch einfährt. Zum Ausfahren des Bohrgestänges aus den Mitnehmer stangen 4, 5 und 6 ist lediglich die Umkehr der Vorschubrichtung erforderlich, wonach die Mitnehmerstangen selbsttätig nach oben in Fig. 2 verfahren werden.The driver rod 5 also carries an endless flexible element on its side lying on the left in the drawing Feed link 12, also expediently in the form of a feed chain, which is on the one hand at the lower end of the preceding, so the outer driver rod 4 and on the other hand at the upper end of the following, namely the innermost driver rod 6 is connected. The respective connections of the flexible feed members 11 and 12 take place according to the movement of the driving rods on opposite sides, so once on the outside and once on the inside of the guide 2, the driver rod 4 and the driver rod 5. The connection of the flexible feed member of the middle drive rod 5 leads to the fact that in the above-described movement of the driving rod 5 as a result of its entrainment by the movement the driver rod 4 and the innermost driver rod 6 is moved in the vertical direction. At the same time, the feed drive 3 generates the drive rods via the described feed connections 4, 5 and 6 the required feed and pressure on the drilling tool 8 via the rotary drive 7, which is connected to in enters the borehole. To extend the drill string from the driver rods 4, 5 and 6 is only the Reversal of the feed direction is required, after which the drive rods automatically move upwards in FIG. 2 will.
Das Vorschubglied 10 ist bei 13 oben und bei 14 unten an der Mitnehmerstange 4 befestigt. Das flexible Vorschubglied 11 ist über geeignete Umlenkscheiben 15 oben und unten an der Mitnehmerstange 4 geführt, eben-The feed member 10 is attached to the driver rod 4 at 13 above and at 14 below. The flexible one Feed member 11 is guided over suitable deflection disks 15 at the top and bottom of the drive rod 4, even
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so über Umlenkscheiben 16 das Vorschubglied 12 der Mitnehmerstange 5. Der Anschluß zwischen Vorschubglied 11 und Führung 2 ist mit 17 bezeichnet, der Anschluß zwischen Vorschubglied 11 und Mitnehmerstange 5 mit 18, der Anschluß zwischen Mitnehmerstange 4 und Vorschubglied 12 mit 19 und der Anschluß zwischen der Mitnehmerstange 6 und dem Vorschubglied 12 mit 20. Das aus den Mitnehmerstangen 4, 5 und 6 bestehende Bohrgestänge ist nichtdrehend, der Drehantrieb 7 treibt das Bohrwerkzeug 8 im Bohrloch an.so via deflection disks 16 the feed member 12 of the drive rod 5. The connection between the feed member 11 and guide 2 is denoted by 17, the connection between Feed member 11 and drive rod 5 with 18, the connection between drive rod 4 and feed member 12 with 19 and the connection between the drive rod 6 and the feed member 12 with 20. That from the Driving rods 4, 5 and 6 existing drill rods are non-rotating, the rotary drive 7 drives the drilling tool 8 in the borehole.
In Fig. 3 bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Bei diesen Ausgestaltungen der Erfindung geht es darum, unter Ausnutzung des vorstehend beschriebenen Vorschubs für das Bohr- oder Mitnehmergestänge zu erreichen, daß auf einfache Weise ein Spülstrom auf die Bohrlochsohle gebracht werden kann, um definierte Arbeiten im Bohrloch zu ermöglichen.In Fig. 3 to 5 different embodiments of a further embodiment of the invention are shown. In these embodiments of the invention, the aim is to utilize what has been described above To achieve feed for the drill or driver linkage that a flushing flow to the simple way Borehole bottom can be brought to enable defined work in the borehole.
Das Prinzip dieser weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll anhand Fig. 3 beschrieben werden: Zwischen dem an der innersten Mitnehmerstange 6 angeordneten Drehantrieb 7 und dem Bohrwerkzeug, das bei diesem Ausführungsbeispiel als Doppelkernrohr 21 ausgebildet ist, ist ein Spülkopf 22 eingeschaltet. Der nichtdrehende Teil 22a des Spülkopfes 22 ist lösbar mit einem geeigneten, schematisch dargestellten Verbindungsgestänge 23 mit dem nichtdrehenden Teil des Drehantriebs 7 verbunden. Der am nichtdrehenden Teil 22a des Spülkopfes 22 angeschlossene Spülmittelschlauch 24 nimmt daher an der Drehbewegung des Bohrwerkzeugs nicht teil, der Spülschlauch kann also ungehindert durch das Bohrloch geführt werden. Der drehende Teil 22b des Spülkopfes 22 dagegen ist an das Bohrwerkzeug 21 angeschlossen und führt dem Bohrwerkzeug 21 das Spülmittel zu. Der Spülmittelstrom ist durch die Pfeile 25 angedeutet. Daß das Bohrwerkzeug darstellende Doppelkernrohr führt in der The principle of this further embodiment of the invention is to be described with reference to FIG. 3: A flushing head 22 is switched on between the rotary drive 7 arranged on the innermost driver rod 6 and the drilling tool, which in this embodiment is designed as a double core tube 21. The non-rotating part 22 a of the flushing head 22 is detachably connected to the non-rotating part of the rotary drive 7 by means of a suitable, schematically illustrated connecting rod 23. The flushing agent hose 24 connected to the non-rotating part 22a of the flushing head 22 therefore does not take part in the rotary movement of the drilling tool, so the flushing tube can be guided through the borehole unhindered. The rotating part 22b of the flushing head 22, on the other hand, is connected to the drilling tool 21 and supplies the flushing agent to the drilling tool 21. The flow of detergent is indicated by the arrows 25. That the drilling tool representing the double core tube leads in the
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üblichen Weise den Spülmittelstrom für die flüssigkeitsspülung. usual way the detergent flow for the liquid rinse.
Der drehende Teil 22b des Spülkopfes 22 ist einerseits mit dem Bohrwerkzeug 21 an dessen oberer Seite fest verbunden und andererseits über eine lösbafe Anschlußkupplung 26 mit dem drehenden Teil des Drehantriebs 7 verbunden. Als Anschlußkupplung 26 kann ein üblicher Kupplungsteil mit Bolzenverriegelung verwendet werden, wie in Pig. 3 dargestellt ist.The rotating part 22b of the flushing head 22 is on the one hand fixed to the drilling tool 21 on its upper side and on the other hand connected to the rotating part of the rotary drive 7 via a releasable connection coupling 26. A conventional coupling part with a bolt lock can be used as the connection coupling 26, as in FIG Pig. 3 is shown.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist also aus dem Spülkopf 22 und dem Bohrwerkzeug 21 äine Baueinheit geschaffen, die auf einfache Weise mit dem Drehantrieb gekuppelt und von ihm gelöst werden kann, so daß ein Umrüsten der Bohreinrichtungen vom Trockenbohren auf das Spülbohren durch einen einfachen Wechsel erfolgen kann wie bei einem üblichen Werkzeugwechsel, also in kürzestmöglicher Zeit. Es ist also ein schneller Wechsel der Bohrsysteme möglich.As the above description shows, the flushing head 22 and the drilling tool 21 are therefore one structural unit created, which can be easily coupled with the rotary drive and released from it, so that a conversion the drilling equipment can be changed from dry drilling to flush drilling with a simple change as with a normal tool change, i.e. in the shortest possible time. So it's a quick change of the Drilling systems possible.
Fig. 4 zeigt eine der Fig. 3 ähnliche Anordnung, bei der lediglich ein anderes Bohrwerkzeug Verwendung findet. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist das Bohrwerkzeug als Einfachkernrohr 27 ausgebildet, und es wird durch die Darstellung und aufgrund der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß die erfindungsgemäße Anordnung für die unterschiedlichsten Arten des Spülmittelumlaufs im Bohrloch eingesetzt werden kann. Das Einfachkernrohr kann mit dem erfindungsgemäß eingeschalteten Spülkopf 22 für die reine Flüssigkeitsspülung wie auch für ein Pumpsystem mit Luft und Flüssigkeit eingesetzt werden. Im Fall des Pumpsystems führt der Schlauch 24 über den nichtdrehenden Teil 22a des Spülkopfes 22 die Antriebsluft zu. Steht im Bohrloch ca. 3m Spülflüssigkeit, wird durch wechs.elweisen Anschluß des Schlauches 24 an einen Kompressor und an die Atmosphäre der Flüssigkeitsspülstrom, durch die Pfeile 28 angedeutet, die Stromrichtung ändern. Zweckmäßig kann das Einfachkernrohr auf seiner Oberseite mit einem aufgesetztenFIG. 4 shows an arrangement similar to FIG. 3, at which is only used with a different drilling tool. The same parts are provided with the same reference symbols. The drilling tool is designed as a single core tube 27, and it is represented by the illustration and due to the above description clearly that the arrangement according to the invention for a wide variety of types of the flushing agent circulation can be used in the borehole. The single core tube can be switched on according to the invention Flushing head 22 used for pure liquid flushing as well as for a pumping system with air and liquid will. In the case of the pumping system, the hose 24 runs over the non-rotating part 22a of the flushing head 22 the drive air to. If there is approx. 3m of flushing liquid in the borehole, the Hose 24 to a compressor and to the atmosphere of the liquid flushing flow, indicated by the arrows 28, change the current direction. Appropriately, the single core tube can be attached to its top with a
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Sedimentrohr 29 versehen werden, um zugleich die sich aus dem Spülstrom ergebenden Sedimente mit dem Bohrwerkzeug ausfahren zu können. Der Schlauch 24 nimmt auch hier an der Drehbewegung des Bohrwerkzeugs vorteilhaft nicht teil.Sediment tube 29 are provided to simultaneously remove the sediments resulting from the flushing flow with the drilling tool to be able to extend. Here, too, the hose 24 advantageously does not take part in the rotary movement of the drilling tool.
Fig. 5 zeigt das gleiche Bau- und Anordnungsprinzip, wie es anhand Fig. 3 beschrieben ist. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 findet als Bohrwerkzeug ein Rollenmeißel 30 mit angeschlossenem Sedimentrohr 31 Verwendung. Dieses Sedimentrohr 31 ist teil- und aufklappbar, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist. Zum Aufklappen bzw. Teilen des Sedimentrohrs 31 dient in an sich bekannter Weise ein am unteren Ende der Führung 2 (Fig. 1) angeschlossener Drehteller 32, der das Öffnungsgestänge 33 des teilbaren Sedimentrohrs 31 in gezogener Stellung des Bohrwerkzeugs beaufschlagt. Der Schlauch 24 führt bei diesem Ausführungsbeispiel über den nichtdrehenden Teil 22a des Spülkopfes 22 und danach über den drehenden Teil 22b des Spülkopfes 22 als Antriibesmedium für den Pumpbetrieb der Flüssigkeitsspülung Luft zu, die über die exzentrisch angeordnete Zuführungsleitung 34 dem Zentralrohr 35 des Sedimentrohrs 31 für den Spülmittelantrieb zugeführt wird. Der Spülmittelstrom ist durch die Pfeile 36 angedeutet.Fig. 5 shows the same construction and arrangement principle, as described with reference to FIG. 3. The same parts are again provided with the same reference numerals. In the embodiment According to FIG. 5, a roller bit 30 with an attached sediment pipe 31 is used as the drilling tool. This sediment tube 31 can be divided and opened, as indicated by the dash-dotted lines is. To open or split the sediment tube 31 is used in a manner known per se at the lower end of the Guide 2 (Fig. 1) connected turntable 32, which the opening rod 33 of the divisible sediment tube 31 in pulled Position of the drilling tool applied. The hose 24 leads in this embodiment over the non-rotating part 22a of the rinsing head 22 and then via the rotating part 22b of the rinsing head 22 as a drive medium for the pumping operation of the liquid flushing air, which is supplied via the eccentrically arranged supply line 34 is fed to the central pipe 35 of the sediment pipe 31 for the detergent drive. The detergent flow is indicated by arrows 36.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 bis 5 findet in vorteilhafter Weise der Spülmittelumlauf im Bohrloch statt, wobei das Spülmittel oder Antriebsmedium für den Spülmittelumlauf durch den feststehenden Schlauch 24 und den nichtdrehenden Teil des Spülkopfes und darauf durch den drehenden Teil des Spülkopfes dem Bohrwerkzeug in der jeweils gewünschten Weise zugeführt wird. Im Begensatz zu den bekanntenIn the described embodiments according to FIGS. 3 to 5, the detergent circulation takes place in an advantageous manner instead of in the borehole, the flushing agent or drive medium for the flushing agent circulation through the stationary Hose 24 and the non-rotating part of the flushing head and then through the rotating part of the flushing head is fed to the drilling tool in the respective desired manner. In contrast to the well-known
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Bohreinrichtungen mit Teleskopmitnehmerstangen, bei denen es nur mit größtem Aufwand möglich ist, einen Spülstrom dem Bohrwerkzeug zuzuführen, wird durch die Erfindung eine genau definierte Abfuhr des Bohrguts mit Spülung erreicht, wobei die gesamte Bohreinrichtung und deren Umrüstvorgänge wesentlich vereinfacht sind. Es kann mit der erfindungsgemäßen Bohreinrichtung auf einfache Weise je nach der Beschaffenheit des Erdreichs von der sogenannten Trockendrehbohrmethode auf die Spülbohrmethode mit exakt definierter Arbeit im Bohrloch übergegangen werden.Drilling devices with telescopic drive rods, where it is only possible with great effort to supply a flushing flow to the drilling tool, becomes a through the invention precisely defined removal of the cuttings achieved with flushing, whereby the entire drilling equipment and its conversion processes are much simplified. It can depending on the drilling device according to the invention in a simple manner depending on the nature of the soil from the so-called dry rotary drilling method to the flush drilling method with exactly defined work in the borehole.
Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Djf>l.-lng. Peter KoselPatent attorneys Dipl.-Ing. Horst Rose Djf> l.-lng. Peter Kosel
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