DE3440727A1

DE3440727A1 - Drilling tool

Info

Publication number: DE3440727A1
Application number: DE19843440727
Authority: DE
Inventors: Helmut 8000 München Etschel
Original assignee: E & M Bohr GmbH
Current assignee: E & M Bohr GmbH
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-07

Abstract

A drilling tool, in particular for making pile bores, has a drilling bucket, on the bottom side of which a cutting device and a pilot drill are arranged. Lying inside the drilling bucket is a tube which is concentric to the drilling bucket and defines an annular space for supporting liquid or the like to pass through. In one embodiment, the annular space is provided with web surfaces which, running approximately in a radial direction to the axis of the drilling bucket, are fastened between the drilling bucket and the tube.

Description

Bohrwerkzeug Drilling tool

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drilling tool according to the preamble of Claim 1.

Ein Bohrwerkzeug, insbesondere zur Durchführung von Pfahlbohrungen;besteht aus einem Bohreimer, an dessen unterer Stirnfläche eine weitgehend in Radialrichtung zur Mittelachse verlaufende Schneideinrichtung und auf der Mittelachse liegend ein Pilotbohrer vorgesehen sind. Die untere Stirnfläche des Bohrwerkzeuges ist durch die Ausbildung eines Drehbodens und durch die Halterungen für die Schneideinrichtungen und den Pilotbohrer abgeschlossen mit Ausnahme einer Öffnung, die zur Aufnahme des Bohrmaterials dient und während bzw. nach dem Bohrvorgang durch das Bohrmaterial verschlossen ist, so daß insbesondere bei der Entfernung des Bohrwerkzeugs aus dem Standrohr bzw. dem Bohrloch infolge der unterhalb des Bohrwerkzeuges befindlichen Stützflüssigkeit ein Unterdruck entstehen kann, der die Entfernung des Bohrwerkzeuges erschwert. Während des Bohrvorganges selbst ist eine nachträgliche Zuführung bzw. Ergänzung von Stützflüssigkeit in das Bohrloch unterhalb des Bohrwerkzeuges praktisch unmöglich, so daß zu diesem Zweck das gesamte Bohrwerkzeug aus dem Bohrloch bzw. dem Standrohr zu entfernen ist.A drilling tool, in particular for carrying out pile drilling; consists from a drilling bucket, on the lower face of which one largely in the radial direction cutting device extending to the central axis and lying on the central axis Pilot drills are provided. The lower face of the drilling tool is through the formation of a rotating base and the brackets for the cutting devices and the pilot drill completed with the exception of an opening designed to receive the Drilling material is used and during or after the drilling process the drilling material is closed, so that in particular when removing the drilling tool from the standpipe or the borehole as a result of the located below the drilling tool Support fluid can create a negative pressure, which the removal of the drilling tool difficult. During the drilling process itself, a subsequent supply or Supplementing support fluid in the borehole underneath the drilling tool is practical impossible, so that for this purpose the entire drilling tool from the borehole or removed from the standpipe.

Der Ereindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug der eingangs genannten Arzt derart auszubilden, daß eine leichte Entfernung des Bohrwerkzeuges unter Vermeidung von Unterdruck sowie eine ständige Nachfüllung von Stützflüssigkeit in das Bohrloch möglich wird.The Erektion is based on the task of a drilling tool of the initially to train said doctor in such a way that an easy removal of the drilling tool while avoiding negative pressure and constant refilling of support fluid becomes possible in the borehole.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the patent claim 1 solved.

Weitere Ausgestaltungen des Bohrwerkzeuges ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the drilling tool emerge from the subclaims.

Die Erfindung schafft ein Bohrwerkzeug, das einen inneren Ringraum aufweist, durch welchen ein Druckausgleich zwischen der Umgebung und dem Bohrloch erfolgt und der darüber hinaus die Zuführung von Stützflüssigkeit in das Bohrloch während des Bohrvorganges und während dem Vortreiben des Bohrwerkzeuges gestattet. Auf diese Weise ist eine Entfernung des Bohrwerkzeuges auch dann ohne weiteres möglich, wenn die einzige verbleibende Öffnung im Boden des Bohrwerkzeuges durch Erd- und Kiesmaterial verstopft ist, insbesondere wenn der Bohreimer mit derartigem Material aufgefüllt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug läßt sich damit der Bohrvorgang stets so lange ausführen, bis der gesamte Innenraum des Bohrwerkzeuges mit Material gefüllt ist; im Falle eines Mangels von Stützflüssigkeit kann diese über den ringförmigen Raum jederzeit in das Bohrloch eingebracht werden.The invention provides a drilling tool that has an inner annulus has, through which a pressure equalization between the environment and the borehole takes place and also the supply of support fluid into the borehole permitted during the drilling process and while advancing the drilling tool. In this way, the drilling tool can easily be removed if the only remaining opening in the bottom of the drilling tool is through earth and Gravel material is clogged, especially if the drilling bucket with such material is filled. With the drilling tool according to the invention can in order to Always carry out the drilling process until the entire interior of the drilling tool is filled with material; in the event of a lack of support fluid, this can can be introduced into the borehole at any time via the annular space.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Bohrwerkzeuges anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Bohrwerkzeuges, Fig. 2 eine Ansicht des Bohrwerkzeuges, von unten gesehen, und Fig. 3 eine Draufsicht auf das Bohrwerkzeug nach Fig. 1.The following is a preferred embodiment of the drilling tool described with reference to the drawing to explain further features. They show: Fig. 1 shows a sectional view through a preferred embodiment of a drilling tool, FIG. 2 is a view of the drilling tool, seen from below, and FIG. 3 is a plan view on the drilling tool according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist das Bohrwerkzeug in vertikaler Schnittansicht dargestellt. Vor Beginn des Bohrvorganges wird in üblicher Weise ein Standrohr 1 in den Boden eingesetzt bzw. eingerammt, welches zur anfänglichen Führung des mit 2 bezeichneten Bohrwerkzeuges dient. Das Bohrwerkzeug besteht gemäß Fig. 1 aus einem Bohreimer 3, in welchem vorzugsweise konzentrisch ein Rohr 4 angeordnet ist, wobei das Rohr 4 einen kleineren Durchmesser als der Bohreimer 3 aufweist. Dadurch wird ein mit 5 bezeichneter ringförmiger Raum an der Innenseite des Bohreimers 3 festgelegt. Das Rohr 4 ist durch hauptsächlich an seiner oberen Kante vorgesehene Stegbleche 6 gegenüber der Innenfläche des Bohreimers 3 befestigt, wobei die Steg bleche 6 gegenüber der in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 8 angedeuteten Achse radial ausgerichtet sind.In Fig. 1, the drilling tool is shown in a vertical sectional view. Before starting the drilling process, a standpipe 1 is inserted into the ground in the usual way used or rammed, which for the initial guidance of the designated 2 Drilling tool is used. According to FIG. 1, the drilling tool consists of a drilling bucket 3, in which a tube 4 is preferably arranged concentrically, the tube 4 has a smaller diameter than the drilling bucket 3. This creates a with 5 designated annular space on the inside of the drilling bucket 3 is set. The tube 4 is provided by web plates mainly provided on its upper edge 6 attached to the inner surface of the drilling bucket 3, the web plates 6 aligned radially with respect to the axis indicated by the reference numeral 8 in FIG. 1 are.

An der unteren Stirnfläche des Bohreimers 3 befindet sich in bekannter Weise eine aus mehreren Schneidzähnen bestehende Schneideinrichtung 10. Mittig und somit auf der Achse 8 ist in an sich bekannter Weise ein Pilotbohrer 11 angeordnet, der gegenüber der Schneideinrichtung 10 vorsteht und fest gegenüber einer Bodenplatte 12 angeordnet ist.At the lower end face of the drilling bucket 3 is known Way one consisting of several cutting teeth Cutting device 10. In the center and thus on the axis 8 is a pilot drill in a manner known per se 11 arranged, which protrudes from the cutting device 10 and fixed opposite a base plate 12 is arranged.

Wie aus der Ansicht von Fig. 2 erkennbar wird, ist die untere Seite des Rohres 4 mit Ausnahme einer kreissektorförmigen Öffnung 13 durch einen Drehboden 15 und eine an den Drehboden 15 sich anschließende, die Schneideinrichtung 10 beinhaltende Platte 16 abgeschlossen. Durch die Offnung 13 wird in an sich bekannter Weise das durch die Schneideinrichtung aufgenommene Material in den Innenraum 16 des Rohres 4 durch die Form der einzelnen, nicht weiter bezeichneten Zähne der Schneideinrichtung 10 hineingeführt.As can be seen from the view of FIG. 2, the lower side is of the tube 4 with the exception of a sector-shaped opening 13 through a rotating base 15 and one adjoining the rotating base 15 and containing the cutting device 10 Plate 16 completed. Through the opening 13, the material taken up by the cutting device into the interior 16 of the pipe 4 by the shape of the individual, not further designated teeth of the cutting device 10 introduced.

Zum Entfernen des im Verlaufe der Bohrvorgänge in den Rohrinnenraum 14 eingeführten Materials weist das Bohrwerkzeug ein an der unteren Seite des Rohres 4 angebrachtes Schar-15 nier 17 auf, wodurch der Drehboden zur Offnung schwenkbar am Rohr 4 gelagert ist. Der Öffnungsmechanismus zum Ausschwenken des Drehbodens 15 ist in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 18 angedeutet und ist an sich bekannt.Beim Öffnen des Drehbodens 15 wird ersichtlicherweise auch die mit der Schneideinrichtung 10 versehene Platte um den Drehpunkt des Scharniers 17 verschwenkt. Der Drehboden 15 und die Platte 16 bedecken mit Ausnahme der öffnung 13 praktisch die gesamte kreisförmige öffnung des Rohres 4, wie Fig. 4 zeigt. Der Ringraum 5 ist dagegen durch den Drehboden 15 und die Platte 16 nichtabaeschiossen.Lediglich ein Teil der Schneideinrichtung 10 geht etwa von der Mitte (Fig. 2) des Bohrwerkzeuges bis zu der Wandung des Bohreimers 3, wodurch der gewünschte Durchmesser des Bohrloches garantiert ist.For removing the in the course of the drilling process in the pipe interior 14, the drilling tool has an on the lower side of the pipe 4 attached coulter 17, whereby the revolving floor can be pivoted to the opening is mounted on the tube 4. The opening mechanism for swiveling out the rotating base 15 is indicated in Fig. 2 by the reference numeral 18 and is known per se The revolving base 15 is obviously also opened with the cutting device 10 provided plate is pivoted about the pivot point of the hinge 17. The rotating floor 15 and the plate 16 cover practically the entire area with the exception of the opening 13 circular opening of the tube 4, as FIG. 4 shows. The annular space 5 is against it through the rotating base 15 and the plate 16 nichtabaeschiossen.Led only part of the Cutting device 10 goes approximately from the middle (Fig. 2) of the drilling tool up to the wall of the drilling bucket 3, whereby the desired diameter of the borehole is guaranteed.

Aus vorstehender Erläuterung ist ersichtlich, daß auch während des Bohrvorganges stets eine Verbindung zwischen dem oberen Abschnitt 19 und dem unteren Abschnitt 20 des Bohrloches infolge des ringförmigen Raumes 5 gegeben ist und damit auch bei einer Auffüllung der Öffnung 13 durch das Bohrmaterial ein Druckausgleich zwischen dem Abschnitt 19 und 20 und damit ein leichtes Herausziehen des Bohrwerkzeuges aus dem Bohrloch bzw. dem Standrohr 1 gewährleistet ist. Zudem kann während des Bohrvorganges über den ringförmigen Raum 5 Stützflüssigkeit in das Bohrloch nachgefüllt werden, die zur Stabilisierung der Wände des Bohrloches dient und durch den Ringraum 5 zugeführt wird.From the above explanation it can be seen that even during the Drilling process always a connection between the upper section 19 and the lower section 20 of the borehole as a result of the annular space 5 is given and thus also when the opening 13 is filled by the drilling material a pressure equalization between the section 19 and 20 and thus easy pulling out of the drilling tool from the borehole or the standpipe 1 is guaranteed. In addition during the drilling process, support fluid can be injected into the annular space 5 the borehole is refilled to stabilize the walls of the borehole is used and is fed through the annular space 5.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Bohrwerkzeug, das eine obere, mit Durchbrüchen 21 versehene kreisförmige Platte 22 aufweist, deren Durchmesser dem Durchmesser des Rohres 4 entspricht, wodurch auch nach oben der ringförmige Raum 5 freibleibt. Auf der Platte 22 ist ein Vierkantanschluß 23 mit Aussteifungsblechen 24 vorgesehen. Der Vierkantanschluß 23 dient dem Anschluß an einen nicht gezeigten Bohrantrieb.Fig. 3 shows a plan view of the drilling tool, which has an upper, having circular plate 22 provided with openings 21, the diameter of which corresponds to the diameter of the tube 4, whereby the ring-shaped upwards Room 5 remains free. On the plate 22 is a square connector 23 with stiffening plates 24 provided. The square connection 23 is used for connection to a not shown Drill drive.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Ausbildung eines zum Bohreimer 3 weitgehend konzentrischen Rohres 4 eine Verbindung zwischen der Schneideinrichtung 10 und dem mit dem Bohrantrieb in Verbindung stehenden Teil de5 Bohrwerkzeuges gegeben ist. Dieser ringförmige Verbindung5 vermeidet ein Verschließen durch das Bohrmaterial und gewährleistet eine ständige Verbindung zum Bohrloch, wobei durch entsprechende Ausbildung des äußersten Schneidezahnes der Schneideinrichtung dazu beigetragen werden kann r PaS das Bohrmaterial nahezu ausschließlich in den Raum 14 und nicht in den ringförmigen Raum 5 eindringt. Bei der dargestellten Ausführungsform steht der Bohreimer 3 nach oben über das Rohr 4 hinaus, während an der unteren Kante zur Ermöglichung eines Herabschenkens des Drehbodens 5 mittels des Gelenkes oder Scharnieres 17 eine seitliche Aussparung 25 als Hinterschnitt des Bohreimers 3 bzw. des ringförmigen Raumes 5 ausgebildet ist.From the above description it can be seen that the training a tube 4, which is largely concentric to the drilling bucket 3, provides a connection between the cutting device 10 and the part connected to the drill drive de5 drilling tool is given. This ring-shaped connection 5 avoids closure through the drilling material and ensures a constant connection to the borehole, whereby by appropriate formation of the outermost incisor of the cutting device the drilling material can be contributed almost exclusively to the PaS Space 14 and does not penetrate into the annular space 5. In the illustrated embodiment the drilling bucket 3 stands up beyond the pipe 4, while at the lower edge to enable the rotating base 5 to be lowered by means of the joint or Hinge 17 has a lateral recess 25 as an undercut of the drilling bucket 3 or of the annular space 5 is formed.

Ein Bohrwerkzeug der vorstehend heschriebenen Art wird häufig auch als Kastenbohrer bezeichnet, wobei der Bohreimer das Mantelrohr dieses Kastenbohrers darstellt. - Leerseite -A drilling tool of the type described above is also often referred to as a box drill, the drilling bucket being the casing tube of this box drill represents. - blank page -

Claims

Claims 1. Drilling tool, in particular for pile drilling, consisting of a drilling bucket with a cutting device on its lower face and a pilot drill are arranged, characterized in that within the drilling bucket (3) a pipe (4) which is largely concentric to the drilling bucket is provided, the one annular space (5) for the flow of support fluid or the like specifies.

2. Drilling tool according to claim 1, characterized in that in the annular space (5) web plates (6) are arranged.

3. Drilling tool according to claim 2, characterized in that the web plates (6) running approximately in the radial direction to the axis of the drilling bucket (3) between the Drill bucket (3) and the pipe (4) are attached.

4. Drilling tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a known rotating base (15) can be pivoted at the lower edge of the tube (4) is hinged.

5. Drilling tool according to claim 4, characterized in that the rotating base (15). has approximately the shape and size of a sector of a circle with respect to the tube (4).