DE3718480C2 - Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device - Google Patents

Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device

Info

Publication number
DE3718480C2
DE3718480C2 DE3718480A DE3718480A DE3718480C2 DE 3718480 C2 DE3718480 C2 DE 3718480C2 DE 3718480 A DE3718480 A DE 3718480A DE 3718480 A DE3718480 A DE 3718480A DE 3718480 C2 DE3718480 C2 DE 3718480C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drilling
outer tube
channel
rod
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3718480A
Other languages
German (de)
Other versions
DE3718480C1 (en
Inventor
Johann Dipl Ing Haberer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority to DE3718480A priority Critical patent/DE3718480C2/en
Priority to AT88106156T priority patent/ATE62293T1/en
Priority to DE8888106156T priority patent/DE3862239D1/en
Priority to EP88106156A priority patent/EP0293584B1/en
Publication of DE3718480C1 publication Critical patent/DE3718480C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3718480C2 publication Critical patent/DE3718480C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/26Placing by using several means simultaneously
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • E02D5/385Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds with removal of the outer mould-pipes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/46Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/62Compacting the soil at the footing or in or along a casing by forcing cement or like material through tubes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/002Drilling with diversely driven shafts extending into the borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

A drilling device as well as a high-pressure injection method which can be carried out with the use of this drilling device for producing injection bodies in the ground are described. The drilling device comprises a rod (3) provided with a drill head. At its end, the rod (3) is provided with a drill bit (4) as well as at least one injection nozzle (12) for discharging injection suspension. The rod (3) is surrounded by an outer tube (1) which is provided with a further drill head (2) as well as with a feed channel (7) for flushing medium. Rod (3) and outer tube (1) can be operated independently of one another with regard to direction of rotation, rotary speed and drilling advance. After the final depth is reached, the rod (3) is moved into a position in which the injection nozzle (12) is in front of the outer-tube drill bit (2). During the subsequent withdrawal and injection, the outer tube (1) is retracted at the same time as the rod (3). Excess injection suspension can escape to the top in the annular space (16) between the outer tube (1) and the rod (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung für ein Hoch­ druck-Injektions-Verfahren mit einem ersten Bohrantrieb und mit einem Kanalgestänge, welches mindestens eine Injektionsdüse zum Austritt einer Hochdruck-Suspension und an ihrem Ende einen Bohrkopf aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Bohrverfahren unter Verwendung dieser Bohrvorrichtung. Derartige Bohrvorrichtungen sind aus dem Firmenprospekt der Firma Bauer Spezialtiefbau GmbH "Hochdruck-Injektion HDI-System-Bauer Schrobenhausen", 1986, und des Prospektes der Firma GKN Keller GmbH "Soilcrete Jet Grouting", 1985, bekannt.The invention relates to a drilling device for a high pressure injection process with a first drill drive and with a channel rod, which has at least one injection nozzle for the discharge of a high pressure suspension and on has a drill head at its end. The invention relates also a drilling method using this drilling device. Such drilling devices are from the company brochure the company Bauer Spezialtiefbau GmbH "high pressure injection HDI-System-Bauer Schrobenhausen ", 1986, and the brochure from the company GKN Keller GmbH "Soilcrete Jet Grouting", 1985, known.

Hochdruck-Injektions-Verfahren werden im Tiefbau zu Herstellung von Stütz- und Dichtwänden im Erdreich, Unterfangungskörpern oder plattenförmigen Körpern für Sohldichtungen verwendet. Hierbei wird vornehmlich unter Außenspülung eine an einem Gestänge angebrachte Bohrkrone eingebracht. Nach Erreichen der Endteufe wird über eine im unteren Teil des Bohrgestänges befindliche, horizontal ausgerichtete Düse unter Hochdruck eine Betonit-Zement-Suspension in das Erdreich injiziert. Durch Drehen des Bohrgestänges ist es beim Zurückziehen möglich, säulenförmige Injektionskörper herzustellen, deren Größe und Festigkeit durch die Wahl von Ziehgeschwindigkeit, Pumpdruck und Düsendurchmesser festgelegt wird. Durch Verbindung von mehreren Säulen erhält man die wand- und plattenförmigen Injektionskörper.High pressure injection processes are used in civil engineering of supporting and sealing walls in the ground, underpinning bodies or plate-shaped bodies for base seals used. This is primarily a with external rinsing drill bit attached to a rod. After reaching the final depth is via a in the lower part of the drill pipe horizontal nozzle located below High pressure a concrete cement suspension in the  Soil injected. By turning the drill pipe it is possible when withdrawing, columnar injection body manufacture, their size and strength by the choice of Drawing speed, pump pressure and nozzle diameter set becomes. By connecting several columns you get the wall- and plate-shaped injection bodies.

Obwohl derartige Hochdruck-Injektions-Verfahren, die auch als HDI-Verfahren bezeichnet werden, in den meisten Fällen erfolgreich eingesetzt werden, kann die relativ schlechte Zielgenauigkeit der Bohrungen als nachteilig bezeichnet wer­ den.Although such high pressure injection procedures that too referred to as the HDI process, in most cases can be used successfully, the relatively bad Target accuracy of the holes as disadvantageous who the.

Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 29 24 393 ein Überlagerungsbohrgerät bekannt, welches jedoch nicht für ein Hochdruck-Injektions-Verfahren konzipiert ist und welches daher keine Injektionsdüse oberhalb des Bohrkopfes aufweist.Furthermore, from German patent specification 29 24 393 Overlay drill known, but not for a high pressure injection process is designed and which therefore has no injection nozzle above the drill head having.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrvorrichtung für ein Hochdruck-Injektions-Bohrverfahren sowie ein Bohrverfahren unter Verwendung dieser Bohrvorrichtung anzugegen, bei welchem die Zielgenauigkeit verbessert und auf einfache Weise ein Spülmedium zugeführt werden kann.The invention has for its object a Drilling device for a high pressure injection drilling process and a drilling method using this drilling device present at which the accuracy improves and in a simple manner a flushing medium can be supplied.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsgemäß mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die im Anspruch 6 beschriebenen Verfahrensschritte gelöst.This object is achieved in accordance with the device in claim 1 mentioned features solved. In terms of procedure, the Task by the method steps described in claim 6 solved.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred developments of the invention are in the subclaims described.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß das Abbohren des Kanalgestänges durch die Bohrhilfe des Außenrohres erleichtert wird. Die Führung des Außenrohres gewährleistet ein zielgenaues Abteufen. Insbesondere bei horizontalem Vortrieb kann einem Abweichen des Kanalgestänges von der vorgegebenen Vortriebsvorrichtung wirksam begegnet werden.The invention has the advantage that the drilling of the channel rod facilitated by the drilling aid of the outer tube becomes. The guidance of the outer tube ensures a precise  Sinking. Especially when driving horizontally can a deviation of the channel rod from the predetermined Propulsion device can be effectively countered.

Der Ringraum zwischen dem Außenrohr und dem Kanalgestänge hat den Vorteil, daß über diesen Zwischenraum überschüssige Injektions-Suspension ungehindert nach oben entweichen kann. Somit wird vermieden, daß unkontrolliert austretende Injektions-Suspension Hebungen im Boden verursacht. Außerdem besteht keine Gefahr von Verstopfungen, die ansonsten bei einem Einfallen der Bohrlochwand auftreten könnten. Da der Abstand zwischen dem Außenrohr und dem Kanalgestänge vorher wählbar ist, kann durch entsprechende Wahl des Außenrohrdurchmessers eine optimale Anpassung an den Bohrgrund vorgenommen werden. Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bohrverfahrens besteht darin, daß der Vortrieb des Kanalgestänges und des Außenrohres unabhängig voneinander sind und mit unterschiedlicher Drehrichtung, Drehzahl und/oder unterschiedlichem Vortrieb bewegt und abgeteuft werden.The annular space between the outer tube and the channel rod has the advantage that excess space over this space Injection suspension can escape upwards unhindered can. This prevents uncontrolled escaping Injection suspension caused uplifts in the ground. There is also no risk of constipation that otherwise occur when the borehole wall collapses could. Since the distance between the outer tube and the Channel linkage can be selected beforehand by appropriate Optimal adjustment to the choice of the outer tube diameter the bottom of the drill can be made. A preferred training of the drilling method according to the invention consists in that the propulsion of the channel rod and the outer tube is independent are different from each other and with different directions of rotation, Speed and / or different propulsion moves and be sunk.

Durch diese Maßnahmen ist eine optimale Anpassung an die jeweilige Geologie sowohl beim Abbohren als auch beim Ziehen durchführbar. Der Bohrfortschritt des Außenrohres und des Kanalgestänges kann unabhängig voneinander gewählt werden.Through these measures, an optimal adaptation to the respective geology both when drilling and when drilling Pulling feasible. The drilling progress of the outer tube and the channel rod can be selected independently of one another become.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. In the following the invention based on one in the drawing illustrated embodiment further described.  

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein Bohrloch während des Abbohrens einer Bohrvorrichtung Fig. 1 shows schematically a longitudinal section through a borehole while drilling a drilling device

Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch das Bohrloch ge­ mäß Fig. 1 während des Ziehens der Bohrvorrichtung, und Fig. 2 shows schematically a longitudinal section through the borehole ge according to Fig. 1 while pulling the drilling device, and

Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die Bohrvorrichtung. Fig. 3 shows schematically a longitudinal section through the drilling device.

In Fig. 1 ist ein Bohrwerkzeug und das dazugehörige Ge­ stänge während einer Bohrphase veranschaulicht. Das Bohr­ werkzeug besteht aus einem doppelwandigen Außenrohr 1 mit einer endseitigen Bohrkrone 2. Im Inneren des Außenrohres 1 ist koaxial ein separates, unabhängiges Kanalgestänge 3 mit einem Bohrkopf 4 angeordnet. Aus Gründen einer übersicht­ lichen Darstellung ist nicht gezeigt, daß sowohl das Außen­ rohr 1 als auch das Kanalgestänge 3 jeweils mit einem separaten Bohrantrieb versehen sind, die oberhalb des Erd­ reichs beispielsweise auf einer Lafette montiert sein können.In Fig. 1, a drilling tool and the associated Ge rods is illustrated during a drilling phase. The drilling tool consists of a double-walled outer tube 1 with an end bit 2 . A separate, independent channel linkage 3 with a drill head 4 is arranged coaxially in the interior of the outer tube 1 . For the sake of a clear representation, it is not shown that both the outer tube 1 and the channel linkage 3 are each provided with a separate drill drive, which can be mounted above the earth, for example, on a carriage.

Während der in der Fig. 1 gezeigten Bohrphase wird das Außenrohr 1 und das Gestänge 3 gleichzeitig abgebohrt, wo­ bei die Drehrichtungen gegenphasig sein können, wie die Drehrichtungspfeile 6 andeuten. Ebenso ist es möglich, auf­ grund der beiden unabhängigen Bohrantriebe unterschiedliche Drehzahlen vorzusehen. Die Wahl der Drehrichtungen und der Drehzahlen wird in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Erdreichs 5 im Hinblick auf einen optimalen Vortrieb ge­ wählt. Durch einen Zuführkanal 7, der zwischen der Außen­ wand 8 und der Innenwand 9 des Außenrohres gebildet ist, wird ein Spülmedium, beispielsweise Bentonit-Suspension, als Bohrhilfe für das Außenrohr eingeleitet. Die dazu er­ forderlichen Pumpeinrichtungen und Vorratsbehälter sind an der Erdoberfläche installiert. Das Spülmedium gelangt im Bereich der Bohrkrone 2 über Austrittsöffnungen 10, die über den Umfang des Außenrohres 1 verteilt sind, in das von der Bohrkrone 2 beaufschlagte Erdreich. Das austretende Spülmedium ist in der Figur mit dem Bezugszeichen 11 verse­ hen. Der Bohrgrund wird ferner mit Hilfe des Bohrkopfes 4 bearbeitet. Auch der Bohrkopf 4 ist mit Austrittsöffnungen (nicht dargestellt) für weiteres Spülmedium versehen, wel­ ches im Inneren des Kanalgestänges 3 zugeführt wird. Es entfaltet seine Wirkung im Bereich 13 vor dem Bohrkopf 4.During the drilling phase shown in FIG. 1, the outer tube 1 and the rod 3 are drilled simultaneously, where the directions of rotation can be in opposite phases, as the arrows 6 indicate. It is also possible to provide different speeds due to the two independent drilling drives. The choice of the directions of rotation and the speeds is selected depending on the properties of the soil 5 with a view to optimal propulsion. Through a feed channel 7 , which is formed between the outer wall 8 and the inner wall 9 of the outer tube, a flushing medium, for example bentonite suspension, is introduced as a drilling aid for the outer tube. The necessary pumping equipment and storage tanks are installed on the surface of the earth. The flushing medium passes in the region of the drill bit 2 through outlet openings 10, which are distributed over the circumference of the outer tube 1 into which is acted upon by the drill bit 2 soil. The emerging flushing medium is hen in the figure with the reference numeral 11 verses. The bottom of the drill is further processed using the drill head 4 . The drill head 4 is provided with outlet openings (not shown) for further flushing medium, which is supplied in the interior of the channel rod 3 . It acts in the area 13 in front of the drill head 4 .

In der Fig. 1 ist eine Konfiguration dargestellt, bei wel­ cher das Außenrohr 1 dem Kanalgestänge 3 vorauseilt. In Abhängigkeit von der jeweiligen Geologie kann es aber glei­ chermaßen zweckmäßig sein, das Kanalgestänge 3 vor dem Außenrohr 1 oder auf gleicher Höhe des Außenrohrs 1 zu führen.In Fig. 1, a configuration is shown, in which cher the outer tube 1 leads the channel linkage 3 . Depending on the geology, it may be equally appropriate to guide the channel linkage 3 in front of the outer tube 1 or at the same height as the outer tube 1 .

Im unteren Bereich weist das Gestänge 3 mindestens eine Injektionsdüse 12 auf, die im wesentlichen horizontal aus­ gerichtet ist. Sie ist im Inneren des Kanalgestänges 3 über eine Zuleitung (nicht dargestellt) mit einer Hoch­ druckpumpe an der Erdoberfläche verbunden, über welche eine Hochdruck-Suspension eingeleitet wird, wie die nachfolgende Beschreibung erläutert.In the lower region, the linkage 3 has at least one injection nozzle 12 , which is directed essentially horizontally. It is connected in the interior of the channel linkage 3 via a feed line (not shown) to a high-pressure pump on the surface of the earth, via which a high-pressure suspension is introduced, as the following description explains.

Nach Erreichen der Endteufe wird das Gestänge 3 in eine Stellung gebracht, in welcher die Injektionsdüse 12 oder gegebenenfalls mehrere derartiger Injektionsdüsen vor der Bohrkrone 2 stehen. Diese Stellung veranschaulicht Fig. 2. Anschließend wird die Hochdruck-Suspension 14 in das Erdreich 5 injiziert, wobei durch Drehen und Ziehen des Bohrgestänges 3 ein zylinderförmiger Injektionskörper 15 erzeugt wird.After reaching the final depth, the rod 3 is brought into a position in which the injection nozzle 12 or, if appropriate, a plurality of such injection nozzles are in front of the drill bit 2 . This position is illustrated in FIG. 2. The high-pressure suspension 14 is then injected into the soil 5 , a cylindrical injection body 15 being produced by rotating and pulling the drill pipe 3 .

Gleichzeitig mit dem Kanalgestänge 3 wird auch das Außenrohr 1 zurückgezogen. Überschüssige Injektions-Suspension, die nicht mehr in das Erdreich 5 eindringen kann, tritt über eine Ringraum 16 zwischen dem Außenrohr 1 und dem Kanal­ gestänge 3 nach oben an die Erdoberfläche aus.At the same time as the duct linkage 3 , the outer tube 1 is also withdrawn. Excess injection suspension, which can no longer penetrate into the soil 5 , emerges via an annular space 16 between the outer tube 1 and the channel rod 3 upwards to the surface of the earth.

In Fig. 3 ist das Außenrohr 1 und das Kanalgestänge 3 teil­ weise im Längsschnitt entlang der Längsmittellinie 17 darge­ stellt. Es wird ersichtlich, daß das Kanalgestänge 3 aus zwei koaxialen Rohren besteht, wobei das äußere Kanalrohr mit dem Bezugszeichen 18, das innere Kanalrohr mit dem Bezugszei­ chen 20 versehen sind. Über das innere Kanalrohr 20 wird die Suspension an die Injektionsdüse 12 geleitet.In Fig. 3, the outer tube 1 and the channel linkage 3 is partially in longitudinal section along the longitudinal center line 17 Darge. It can be seen that the channel linkage 3 consists of two coaxial tubes, the outer sewer pipe with the reference numeral 18 , the inner sewer pipe with the reference number 20 are provided. The suspension is passed to the injection nozzle 12 via the inner sewer pipe 20 .

Eine Spülleitung 21, die durch den Rohrraum zwischen dem äußeren Kanalrohr 18 und dem inneren Kanalrohr 20 gebildet wird, dient zur Versorgung mit dem weiteren Spülmedium für das bevorzugt Wasser verwendet wird.A flushing line 21 , which is formed by the tube space between the outer sewer pipe 18 and the inner sewer pipe 20 , is used to supply the further flushing medium for which water is preferably used.

Wie die Fig. 3 veranschaulicht, kann dieses weitere Spül­ medium auch zum Ausspülen des Ringraums 16 verwendet wer­ den. Zu diesem Zweck ist das äußere Kanalrohr 18 mit min­ destens einer Spüldüse 22 versehen, welche einen Flüssig­ keitsstrahl von unten nach oben lenkt. Durch diese Maßnahme wird ein kontinuierlicher Rückfluß im Ringraum 16 sicherge­ stellt und ein Verstopfen oder teilweises Verengen des Ringraums 16 verhindert.As illustrated in FIG. 3, this additional flushing medium can also be used for flushing out the annular space 16 . For this purpose, the outer sewer pipe 18 is provided with at least one rinsing nozzle 22 which directs a liquid jet from the bottom upwards. This measure ensures a continuous reflux in the annular space 16 and prevents clogging or partial narrowing of the annular space 16 .

Das austretende weitere Spülmedium fließt nach oben in Rich­ tung auf die Erdoberfläche und unterstützt den Transport des Bohrguts, das von der Bohrkrone 2 und dem Bohrkopf 4 (Fig. 1) unter dem zusätzlichen Einfluß von Spülmedium gelöst wurde. Es verhindert, daß sich dieses Bohrgut im Ringraum 16 zusammen­ setzt oder verklumpt.The escaping further flushing medium flows upwards in the direction of the earth's surface and supports the transport of the drilling material which has been released from the drill bit 2 and the drill head 4 ( FIG. 1) under the additional influence of flushing medium. It prevents this drilling material from being put together or clumping in the annular space 16 .

Grundsätzlich kann es ausreichend sein, daß eine einzige Spüldüse 22 vorhanden ist. Werden mehrere derartiger Spül­ düsen entlang des Umfangs des äußeren Kanalrohrs 18 ver­ teilt, so kann der kontinuierliche Bohrguttransport an die Erdoberfläche weiter verbessert werden. Insbesondere bei längeren Kanalgestängen 3 wird die Spülung des Ring­ raums 16 unterstützt, wenn Spüldüsen vertikal übereinander entlang des Kanalgestänges 3 angeordnet sind.In principle, it may be sufficient to have a single flushing nozzle 22 . If several such flushing nozzles are distributed along the circumference of the outer sewer pipe 18 , the continuous transport of drillings to the surface of the earth can be further improved. In particular in the case of longer duct linkages 3 , the flushing of the annular space 16 is supported if flushing nozzles are arranged vertically one above the other along the duct linkage 3 .

Da eine Verstopfung oder Verengung des Ringraums 16 nicht nur beim Abbohren eintreten kann, wird die Spüldüse 22 gleichermaßen beim Rückziehen der Bohrvorrichtung, wie es im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben ist, betätigt. In dieser Phase wird überschüssige Hochdruck-Suspension nach oben abgeführt.Since a blockage or constriction of the annular space 16 cannot only occur during drilling, the flushing nozzle 22 is actuated equally when the drilling device is withdrawn, as described in connection with FIG. 2. In this phase, excess high-pressure suspension is discharged upwards.

Claims (10)

1. Bohrvorrichtung für Hochdruck-Injektions-Bohrverfahren, bestehend aus
  • a) einem durch einen ersten Bohrantrieb drehbaren, einen Bohrkopf (4) tragenden Kanalgestänge (3), welches oberhalb des Bohrkopfes (3) mit mindestens einer Injektionsdüse (12) zum Austritt einer Hochdruck-Suspension versehen ist,
  • b) einer im Inneren des Kanalgestänges (3) verlaufenden Leitung zur Zuleitung eines Spülmediums zu dem Bohrkopf (4),
  • c) einer innerhalb des Kanalgestänges (3) vorgesehenen, mit der Injektionsdüse (12) verbundenen Hochdruck-Suspensionsleitung,
  • d) einem das Kanalgestänge (3) zur Bildung eines Ringraumes (16) im Abstand koaxial und längsverschieblich umfassenden, mit einer Austrittsöffnungen (10) aufweisenden Bohrkrone (2) ausgestatteten und einem die Bohrkrone (2) mit Spülmedium (11) versorgenden, einen Zuführkanal (7) bildenden doppelwandigen Außenrohr (1), welches über einen separaten zweiten Bohrantrieb unabhängig von dem Kanalgestänge (3) drehbar ist.
1. Drilling device for high-pressure injection drilling processes, consisting of
  • a) a channel rod ( 3 ) rotatable by a first drill drive and carrying a drill head ( 4 ), which is provided above the drill head ( 3 ) with at least one injection nozzle ( 12 ) for the discharge of a high-pressure suspension,
  • b) a line running inside the channel rod ( 3 ) for supplying a flushing medium to the drilling head ( 4 ),
  • c) a high-pressure suspension line provided within the channel linkage ( 3 ) and connected to the injection nozzle ( 12 ),
  • d) one of the channel rods ( 3 ) to form an annular space ( 16 ) with coaxial and longitudinally displaceable spacing, equipped with an outlet openings ( 10 ) having a drill bit ( 2 ) and one supplying the drill bit ( 2 ) with flushing medium ( 11 ), a feed channel ( 7 ) forming double-walled outer tube ( 1 ) which can be rotated independently of the channel linkage ( 3 ) via a separate second drill drive.
2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Kanalgestänge (3) mindestens eine in den Ringraum (16) austretende und in Vortriebsrichtung hinter der Injektionsdüse (12) angeordnete Spüldüse (22) aufweist.2. Drilling device according to claim 1, characterized in that the channel linkage ( 3 ) has at least one in the annular space ( 16 ) emerging and arranged in the driving direction behind the injection nozzle ( 12 ) rinsing nozzle ( 22 ). 3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüldüse (22) vom bohrkopfseitigen Ende weggerichtet ist.3. Drilling device according to claim 2, characterized in that the flushing nozzle ( 22 ) is directed away from the end on the drill head side. 4. Bohrvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spüldüsen (22) über den Umfang des Kanalgestänges (3) verteilt sind.4. Drilling device according to claim 2 or 3, characterized in that a plurality of flushing nozzles ( 22 ) are distributed over the circumference of the channel rod ( 3 ). 5. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spüldüsen (22) über die Länge des Kanalgestänges (3) verteilt sind.5. Drilling device according to one of claims 2 to 4, characterized in that a plurality of flushing nozzles ( 22 ) are distributed over the length of the channel linkage ( 3 ). 6. Bohrverfahren unter Verwendung der Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) gleichzeitiges Abbohren des Kanalgestänges (3) und des Außenrohres (1),
  • b) Einleiten eines Spülmediums (11) als Bohrhilfe für das Außenrohr (1),
  • c) nach Erreichen der Endteufe Anordnen der Injektionsdüse (12) vor der Bohrkrone (2) des Außenrohres und anschließend
  • d) gleichzeitiges Zurückziehen des Außenrohres (1) und des Kanalgestänges (3) unter Injektion der Hochdruck-Suspension (14).
6. Drilling process using the drilling device according to claim 1, characterized by the following process steps:
  • a) simultaneous drilling of the channel rod ( 3 ) and the outer tube ( 1 ),
  • b) introducing a flushing medium ( 11 ) as a drilling aid for the outer tube ( 1 ),
  • c) after reaching the final depth, arrange the injection nozzle ( 12 ) in front of the drill bit ( 2 ) of the outer tube and then
  • d) simultaneous withdrawal of the outer tube ( 1 ) and the channel rod ( 3 ) with injection of the high pressure suspension ( 14 ).
7. Bohrverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (1) und das Kanalgestänge (3) mit unterschiedlicher Drehrichtung bewegt werden.7. Drilling method according to claim 6, characterized in that the outer tube ( 1 ) and the channel linkage ( 3 ) are moved with different directions of rotation. 8. Bohrverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (1) und das Kanalgestänge (3) mit unterschiedlicher Drehzahl bewegt werden.8. Drilling method according to claim 6 or 7, characterized in that the outer tube ( 1 ) and the channel linkage ( 3 ) are moved at different speeds. 9. Bohrverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (1) und das Kanalgestänge (3) mit unterschiedlichem Vortrieb abgeteuft werden.9. Drilling method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the outer tube ( 1 ) and the channel linkage ( 3 ) are sunk with different propulsion. 10. Bohrverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Abteufens und/oder Zurückziehens über eine Spüldüse (22) weiteres Spülmedium in den Ringraum (16) zur Spülung des Ringraums (16) eingeleitet wird.10. Drilling method according to one of claims 6 to 9, characterized in that further flushing medium is introduced into the annular space ( 16 ) for flushing the annular space ( 16 ) during the sinking and / or retraction via a flushing nozzle ( 22 ).
DE3718480A 1987-06-02 1987-06-02 Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device Expired - Fee Related DE3718480C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3718480A DE3718480C2 (en) 1987-06-02 1987-06-02 Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device
AT88106156T ATE62293T1 (en) 1987-06-02 1988-04-18 DRILLING DEVICE FOR A HIGH PRESSURE INJECTION DRILLING METHOD.
DE8888106156T DE3862239D1 (en) 1987-06-02 1988-04-18 DRILLING DEVICE FOR A HIGH PRESSURE INJECTION DRILLING METHOD.
EP88106156A EP0293584B1 (en) 1987-06-02 1988-04-18 Drilling device for high pressure injection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3718480A DE3718480C2 (en) 1987-06-02 1987-06-02 Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3718480C1 DE3718480C1 (en) 1988-09-22
DE3718480C2 true DE3718480C2 (en) 1994-04-14

Family

ID=6328901

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3718480A Expired - Fee Related DE3718480C2 (en) 1987-06-02 1987-06-02 Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device
DE8888106156T Expired - Fee Related DE3862239D1 (en) 1987-06-02 1988-04-18 DRILLING DEVICE FOR A HIGH PRESSURE INJECTION DRILLING METHOD.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8888106156T Expired - Fee Related DE3862239D1 (en) 1987-06-02 1988-04-18 DRILLING DEVICE FOR A HIGH PRESSURE INJECTION DRILLING METHOD.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0293584B1 (en)
AT (1) ATE62293T1 (en)
DE (2) DE3718480C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319800A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-25 Kleis, Simone Hollow crown for core-drilling machine, has pipe with cutting elements arranged at front side along the propulsion direction, and a central fluid supply with its outlet set within the sphere of activity of the cutting elements
DE102007023736A1 (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Producing pillar in soil using the rotary nozzle jet method involves introducing hydrogen carbonate solution unto manufacturing process of nozzle jet body
DE102006023799B4 (en) * 2006-05-20 2014-05-15 Franki Grundbau Gmbh & Co.Kg Device for producing foundation elements
CN109441425A (en) * 2018-11-20 2019-03-08 常州大学 A kind of horizontal well double-wall drill pipe system large rock-carrying ability measurement device and measuring method

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3718631A1 (en) * 1987-06-03 1988-12-22 Gkn Keller Gmbh Combined injection method as well as apparatus for producing a highly consolidated soil volume while simultaneously stabilising the adjacent soil
FR2657906A1 (en) * 1990-02-06 1991-08-09 Morillon Corvol Courbot METHOD OF MAKING MOLDED PILES IN THE SOIL, MOLDED PIGS SO OBTAINED AND IMPRESSION TUBE USED TO IMPLEMENT THIS METHOD.
DE4121394A1 (en) * 1991-06-28 1993-01-14 Klemm Bohrtech Injection method of underground mineral extraction - using drill string with injection head used as drill bit, and flushing up loosened material from deposit to top of drill string
JPH089863B2 (en) * 1991-08-14 1996-01-31 株式会社エヌ、アイ、テイ All-angle ground improvement body construction method and its equipment
DE4138356A1 (en) * 1991-11-21 1993-05-27 Gu Tiefbau Ag DRILLING DEVICE FOR DEEP CONSTRUCTION AND METHOD FOR MANUFACTURING STABILIZING SAEULES OR SIMILAR PICTURES IN EARTH
DE4323766A1 (en) * 1993-07-15 1995-01-19 Keller Grundbau Gmbh Process for applying binder suspension
ES2143356B1 (en) * 1997-01-10 2000-12-16 Codina Juan Vicente Herrero DEVICE AND PROCEDURE FOR THE REALIZATION OF FOUNDATION PILOTS IN DRILLING MACHINES.
DE10005475A1 (en) * 2000-02-08 2001-08-09 Guenter Klemm Drilling device; has inner rod, hollow outer rod and rotation device to rotate both rods, which drives drive wheel of outer rod and drive wheel of inner rod
DE102011000320A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 TERRA AG für Tiefbautechnik Drilling rig for carrying out drilling in soil, comprises drilling frame, and drive unit slidably arranged on frame, where drive unit has rod cartridge for detachably connecting with drilling pipe, and drive motor standing with cartridge
US11085244B2 (en) 2015-08-18 2021-08-10 Shandong University Anti-collapse jet grouting drill bit with bi-directional rib wings, grouting consolidation system and method
CN113356255A (en) * 2021-06-25 2021-09-07 上海涵格建设工程有限公司 Weak geological building foundation reinforcement construction method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE227376C (en) * 1900-01-01
US1853379A (en) * 1926-12-29 1932-04-12 Alexander G Rotinoff Caisson and method of and means for sinking the same
GB318387A (en) * 1928-08-31 1929-09-05 August Wolfsholz A process for sinking tubular bodies into the soil
US2494803A (en) * 1946-08-22 1950-01-17 Frost Jack Multiple passage pipe sections for oil well drills or the like
US2684229A (en) * 1951-09-06 1954-07-20 Frank S Bergstrom Apparatus for exploration drilling
US3604214A (en) * 1968-08-16 1971-09-14 Lee A Turzillo Means and method of making columnar structures in situ
JPS5217646B2 (en) * 1972-07-28 1977-05-17
DE2924393C2 (en) * 1979-06-16 1983-06-23 Brückner Grundbau GmbH, 4300 Essen Drilling device for overlay drilling
GB2154630B (en) * 1984-02-24 1986-09-17 Matsuzawa Kiko Kabushiki Kaish Construction method for foundation piling
FR2566813B1 (en) * 1984-06-29 1987-02-20 Soletanche DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING CONCRETE PILES IN THE GROUND AND PILES OBTAINED BY THIS PROCESS

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319800A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-25 Kleis, Simone Hollow crown for core-drilling machine, has pipe with cutting elements arranged at front side along the propulsion direction, and a central fluid supply with its outlet set within the sphere of activity of the cutting elements
DE102006023799B4 (en) * 2006-05-20 2014-05-15 Franki Grundbau Gmbh & Co.Kg Device for producing foundation elements
DE102007023736A1 (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Producing pillar in soil using the rotary nozzle jet method involves introducing hydrogen carbonate solution unto manufacturing process of nozzle jet body
DE102007023736B4 (en) * 2007-05-22 2011-01-20 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Fast setting HDI
CN109441425A (en) * 2018-11-20 2019-03-08 常州大学 A kind of horizontal well double-wall drill pipe system large rock-carrying ability measurement device and measuring method
CN109441425B (en) * 2018-11-20 2022-02-11 常州大学 Method for measuring rock carrying capacity of horizontal well double-wall drill pipe system

Also Published As

Publication number Publication date
ATE62293T1 (en) 1991-04-15
EP0293584B1 (en) 1991-04-03
DE3718480C1 (en) 1988-09-22
EP0293584A1 (en) 1988-12-07
DE3862239D1 (en) 1991-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3718480C2 (en) Drilling device for a high pressure injection drilling method and drilling method using the drilling device
DE2630027C2 (en) Method for producing tight protective walls in the ground and device for carrying out the method
EP1849919B1 (en) Drilling apparatus and method to form a pillar in the ground by drilling
DE2540590A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MAKING A BORE UNDER AN OBSTACLE ALONG AN ARC-SHAPED TRACK
EP0548588B1 (en) Device for making boreholes in the ground
DE2737330C2 (en) Process for driving and expanding a tunnel and drilling equipment for carrying out the process
EP0474070B1 (en) Method and device for the insertion of a narrow partition or subterraneous curtain in the earth
EP0522446B1 (en) Method for controlling the direction of an earth drilling apparatus and device for making bore holes
EP0509385B1 (en) Method for creating concrete bodies and cement bodies in the ground
DE3726472C2 (en)
EP0837190A2 (en) Process and device for the controlled in-ground realisation of piles and bulkheads
EP0634528B1 (en) Method for placing a binder suspension
AT413422B (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING A BOREOOL
AT393292B (en) DEVICE FOR PRODUCING FLOOR SECTIONS COMPENSATED BY ADDING BINDING OR SEALING AGENTS
AT393525B (en) METHOD FOR CUTTING A LOCAL CONCRETE PILE
DE3729561C2 (en)
EP2666911B1 (en) Method for producing a floor mortar wall in the floor
DE69002615T2 (en) METHOD FOR BUILDING CONCRETE CONSTRUCTIONS IN LOOSE MATERIAL FROM THE TERRAIN OF THE TERRAIN AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD.
DE19637991A1 (en) Injection device for pressurised cement suspension
DE4121394C2 (en)
DE3737259C1 (en) Apparatus and method for high-pressure injection
DE69304971T2 (en) Process for realizing a water-impermeable underground layer and layer produced with it
DE3034746C2 (en) Method and device for producing groundwater passages in sealing walls
DE3926787A1 (en) Pile driving and anchoring in ground - uses driven into ground, pile inserting into tube, tube removal, and anchoring substance injecting
DE2449296A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR INTRODUCING A PIPE-SHAPED STRUCTURE INTO A SOIL INFORMATION

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8305 Restricted maintenance of patent after opposition
D3 Patent maintained restricted (no unexamined application published)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee