DE4403040C2

DE4403040C2 - Expanding head for expanding a pilot hole in the loose rock area

Info

Publication number: DE4403040C2
Application number: DE4403040A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Schwarzloh
Original assignee: SCHWARZLOH HANS PETER
Current assignee: SCHWARZLOH HANS PETER
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2014-01-29
Also published as: DE4403040A1

Description

Die Erfindung betrifft einen sogenannten Aufweitkopf, wie er beim Aufweiten einer Pilotbohrung zur Herstellung von Dükern unter Einsatz einer Bohrspülung Verwendung findet.The invention relates to a so-called expanding head, as in Widening a pilot hole to produce culverts under Use of a drilling fluid is used.

Bekannt ist ein Aufweitkopf (Firmenschrift Nr. 15 vom September 1993 der "Tracto-Technik" KG, D-57356 Lennestadt;), der im we sentlichen von birnenförmiger Gestalt und mit spiralförmig an geordneten Kratzelementen besetzt ist und der unter Einleitung einer drehenden Bewegung mit seiner schlanken Seite voran in axialer Richtung verzogen wird. Dieser Erweiterungsbohrer besitzt ebenfalls Durchtrittsbohrungen für eine eingesetzte Bohrspülung und erweitert die Pilotbohrung durch Pressen, so daß das anstehen de Gebirge nahezu ausnahmslos verdichtet werden muß. Die Einlei tung von Bohrspülung erfolgt über Austrittsbohrungen im Aufweit kopf und dient dazu, ein Zusammenfallen der entstehenden horizon talen Bohrung zu vermeiden sowie als eine Art Schmiermittel zu wirken.A widening head is known (company publication No. 15 from September 1993 the "Tracto-Technik" KG, D-57356 Lennestadt;), which we of pear-shaped shape and with a spiral shape orderly scratch elements is occupied and that under introduction a spinning motion with its slender side ahead in is distorted in the axial direction. This extension drill has also through holes for an inserted drilling fluid and expands the pilot hole by pressing, so that the pending de mountains must be compressed almost without exception. The Einlei Drilling irrigation takes place via outlet holes in the expansion head and serves to collapse the emerging horizon to avoid valley drilling as well as a kind of lubricant Act.

Bekannt ist ebenfalls (DE-OS 40 21 719) eine Aufweiteinrichtung, bei der durch radial angeordnete Bohrungen in den Bereich der Schneiden Wasser und Bohrspülung eingebracht wird, um einerseits Antihaftflächen zwischen gelösten Bodenteilen und Schneideinrich tung zu schaffen und gelöste Bodenteile mittels Spülung auszutra gen und durch die somit geschaffenen hydraulischen Verhältnisse Reibungsverluste weitgehendst zu minimieren. Der zu beseitigende Querschnitt wird einerseits in Form eines runden Körpers aufge schnitten, der durch radial angeordnete und mit Schneiden besetz te Stege entsprechend der Anzahl dieser Stege radial aufge schnitten wird. Ein der Wandungsstärke der die Schneidenteile tragenden Bauteile entsprechender Querschnitt des zu beseitigen den Bodens wird durch Verpressen in die umgebende Wandung besei tigt. Dieser Vorrichtung haftet der Mangel an, daß die bodenlö senden Kräfte ausschließlich durch das in der Pilotbohrung ge führte Ziehen der Vorrichtung eingeleitet werden und eine Umset zung in eine Rotationsbewegung auf Grund der konstruktiven Eigen arten weder vorgesehen und auch nicht möglich ist. Damit sind die einzuleitenden Kräfte im Verhältnis zum Vortriebsweg als erheb lich zu bezeichnen. Die Verwendung von Bohrspülung im Zusammen hang mit Wasser dient ausschließlich dem Transport des gelösten Bohrkleins und führt dazu, daß die Bohrspülung einer ständigen Regenerierung bedarf, da sie ihren thixotropen Charakter durch die ständige Wasserzufuhr verliert und sich zunehmend im Sinne einer Klarwasserspülung wandelt.A widening device is also known (DE-OS 40 21 719), in the case of radially arranged bores in the area of Cutting water and drilling fluid is introduced to one hand Non-stick surfaces between loosened floor parts and cutting device creating and removing loosened parts of the floor by flushing gene and by the hydraulic conditions thus created To minimize friction losses as far as possible. The one to be eliminated The cross section is opened on the one hand in the form of a round body cut by the radially arranged and trimmed with cutting Te ridges radially open according to the number of these ridges will cut. One of the wall thickness of the cutting parts supporting components corresponding cross-section to eliminate the floor is insulated by pressing into the surrounding wall does. This device has the defect that the floor lo send forces only through the ge in the pilot hole led pulling of the device to be initiated and an implementation in a rotational movement due to the constructive inherent species is neither intended nor possible. With that they are forces to be introduced in relation to the tunneling path as increased to designate. The use of drilling fluid together slope with water only serves to transport the dissolved Cuttings and leads to the drilling fluid a constant Regeneration is required because of its thixotropic character the constant water supply loses and increasingly in mind a clear water rinse.

Die DE-PS 41 34 095 beschreibt die Anordnung mehrerer scheibenar tiger Körper, die im Sinne der Hüllkurve eines Kegels ausgebildet sind, damit eine kontinuierliche Aufweitung einer hergestellten Pilotbohrung bewirken und unter ständiger Einleitung einer Rota tionsbewegung auf einer hohlgebohrten Achswelle verschieblich be festigt sind, durch die in den scheibenartigen Körpern austreten de Bohrspülung zur intensiven Aufladung des Spülstromes beigetra gen wird und durch diese intensive Durchmischung ein leichter Transport des gelösten Bohrkleins nach über Tage erfolgt. Sehr vorteilhaft für die Energiebilanz des Prozesses ist die geringe Masse der scheibenartigen Körper und das Vorhandensein von Durch brüchen in den scheibenartigen Körpern. Nachteilig ist, daß die Möglichkeiten der abrasiven Wirkung der Bohrspülung im Lockerge birge nicht genutzt werden und eine optimale Geometrie der schei benartigen Körper nicht zum Tragen kommt. Einhergehend mit einem spezifischen Verwendungszweck angepaßten Energieeinsatz wird zwar eine Verstellmöglichkeit der Scheiben genutzt, jedoch ist hier insbesondere die Anpassung an einen spezifischen Bohrdurchmesser gefragt. Die ständige Verschmutzung des möglichen Verstellberei ches auf dem zur Führung vorgesehenen Vierkant einschließlich der notwendigen Klemmeinrichtung verhindert regelmäßig deren ständi gen Benutzung. DE-PS 41 34 095 describes the arrangement of several disc-armed body formed in the sense of the envelope of a cone are so that a continuous expansion of a manufactured Effect pilot drilling and with the constant introduction of a rota tion movement on a hollow drilled axle shaft are solidified, through which emerge in the disc-like bodies de drilling mud for intensive charging of the rinsing stream and is intensified by this intensive mixing The loosened cuttings are transported after several days. Very The low level is advantageous for the energy balance of the process Mass of the disc-like body and the presence of through breaks in the disc-like bodies. The disadvantage is that the Possibilities of the abrasive effect of the drilling fluid in the Lockerge mountains are not used and an optimal geometry of the ski benign body does not come into play. Along with one Adapted energy use is specific an adjustment option of the disks is used, however, is here especially the adaptation to a specific drilling diameter asked. The constant pollution of the possible adjustment range ches on the square provided for the guidance including the necessary clamping device regularly prevents their constant for use.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufweitkopf zu entwickeln, der auch in schwer verdrängbaren Böden bei gleichzeitiger Herab setzung der benötigten Antriebsleistung eingesetzt werden kann und damit eine weitere Herabsetzung des einzuleitenden Drehmomen tes bewirkt. Dazu sind übliche Elemente mit abrasiver Wirkung hinsichtlich ihrer Effekte in ihrer Gesamtheit weiter zu verbes sern. Gleichermaßen ist der Aufweitkopf so auszubilden, daß auch unter Bedingungen, die in erheblichem Maße die gegenseitige Ver schieblichkeit mechanischer Teile zueinander verhindern, eine hinreichende Kombinierfähigkeit für unterschiedliche Durchmesser bereiche gewährleistet ist.The object of the invention is to develop an expanding head, which also in hard-to-displace soils with simultaneous descent setting the required drive power can be used and thus a further reduction in the torque to be initiated it does. These are common elements with an abrasive effect with regard to their effects in their entirety ser. Likewise, the expanding head must be designed so that under conditions that significantly mutual Ver prevent mechanical parts from sliding against one another sufficient combinability for different diameters areas is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem mehrere Schneid ringe, die unterschiedlichen Durchmessern entsprechen, der Größe nach so geordnet sind, daß eine gedachte Umhüllungskurve einem Kegel entspricht, der mit seiner Verjüngung in Richtung der auf zuweitenden Pilotbohrung weisend angeordnet ist und jeder der Schneidringe stirnseitig im Wechsel mit Spülungsaustrittsöffnun gen Schneidelemente aufweist, die in Bezug zu gedachten den Mit telpunkt des zylindrischen Achskörpers schneidenden radialen Li nien in einem Winkel α zwischen 1° und 15° entgegen der Schneid richtung angeordnet sind. Der Winkelbereich wird in Abhängigkeit von der Festigkeit des anstehenden Gebirges festgelegt. Recht universell läßt sich ein Aufweitkopf einsetzen, dessen Schneid elemente in einem Winkel α von 5° angeordnet sind. Die Spülungs austrittsöffnungen sind in Bezug zur Achse der zylindrischen Hohlkörper und in Bearbeitungsrichtung in einem Winkelbereich von 10° bis 30° von der Achse des zylindrischen Achskörpers nach au ßen gerichtet abweichend angeordnet. Sehr zweckmäßig hat sich de ren Anordnung in einem Winkel von 15° von der axialen Richtung abweichend erwiesen. In diesen Spülungsaustrittsöffnungen befin den sich Düsen, die über ein entsprechendes Gewinde auswechselbar in diesen befestigt sind. Jeder Schneidring verfügt über wenig stens 3 Schneidelemente, um eine möglichst gleichmäßige Kraftein leitung zu gewährleisten. Hinsichtlich ihrer wirksamen Breite sind die Schneidelemente so bemessen, daß diese Breite immer der halben Durchmesserdifferenz zweier unterschiedlicher Schneidringe entspricht. Diese Feststellung ist auf den ersten Schneidring be zogen nur insofern zutreffend, als hier als Basiswert vom Durch messer der Pilotbohrung auszugehen ist.According to the invention the object is achieved by several cutting rings that correspond to different diameters, the size are arranged in such a way that an imaginary envelope curve Corresponds to the cone with its taper towards the expanding pilot hole is arranged pointing and each of the Cutting rings on the end alternating with flushing outlet openings gene has cutting elements, which in relation to the intended with telpunkt of the cylindrical axis body intersecting radial Li nien at an angle α between 1 ° and 15 ° against the cutting direction are arranged. The angular range becomes dependent determined by the strength of the upcoming mountains. Law a widening head can be used universally, its cutting elements are arranged at an angle α of 5 °. The mud outlet openings are in relation to the axis of the cylindrical Hollow body and in the machining direction in an angular range of 10 ° to 30 ° from the axis of the cylindrical axle beam to the outside arranged in a different direction. De has been very useful Ren arrangement at an angle of 15 ° from the axial direction proven differently. In these mud outlet openings the nozzles, which can be exchanged via a corresponding thread are attached in these. Each cutting ring has little at least 3 cutting elements to ensure the most uniform possible force to ensure line. In terms of their effective width the cutting elements are dimensioned so that this width is always the half the diameter difference of two different cutting rings corresponds. This finding is on the first cutting ring only applied in so far as here as the base value of the through diameter of the pilot hole is to be assumed.

Um den Aufweitkopf einem spezifischen Bohrungsdurchmesser auch unter stark korrosiv wirkenden Verhältnissen anpassen und den ge rätetechnischen Aufwand weitestgehend reduzieren zu können, ist der zylindrische Achskörper in axialer Richtung geteilt, indem jeder Schneidring auf einem Teilstück des mit einem durchgängigen Hohlraum und mit entsprechenden Gewindestücken versehenen zylin drischen Achskörpers unlösbar befestigt und durch das Aneinander reihen von mehreren der gestuften Schneidringe unterschiedlichen Durchmessers eine Anpassung der Vorrichtung an verschiedene End durchmesser möglich ist.Around the expanding head a specific bore diameter too adapt under strongly corrosive conditions and the ge to be able to reduce the expenditure on equipment as far as possible the cylindrical axle body is divided in the axial direction by each cutting ring on a section of the with a continuous Cavity and with corresponding threaded pieces zylin axially fixed and through the mutual rows of several of the stepped cutting rings different Diameter adjustment of the device to different end diameter is possible.

Die Verbindung der einzelnen Teilstücke erfolgt durch Verschrau ben, indem jeweils der der Bearbeitungsrichtung zugewandte Teil Außengewinde und das jeweils gegenüberliegende Teil Innengewinde besitzt, wie das auch bei kombinierfähigen Bohrgestängen üblich ist.The individual sections are connected by screwing ben by the part facing the machining direction Male thread and the opposite part female thread has, as is common with combinable drill pipes is.

Um den gezielten Einsatz der unter Druck im Anschlußbereich des Bohrgestänges zugeführten Bohrspülung zum Lösen des anstehenden Bodens zu ermöglichen, ist das jeweils letzte Teilstück des zy lindrischen Achskörpers durch einen lösbaren Stopfen verschlos sen, um die Kombinationsfähigkeit des Teilkörpers zu sichern. Al ternativ ist es ebenso möglich, statt eines Stopfens eine ebenso dichtende Aufnahme zu verwenden, die gleichzeitig über eine Kup plungseinrichtung zum Mitführen der in die aufgeweitete Bohrung einzuziehenden Rohrtour verfügt oder/und die Bohrspülung nicht stirnseitig, sondern durch den den letzten Achskörper verschlie ßenden Stopfen zuzuführen, auch wenn dort die einzubauende Rohr tour mitgeführt wird.To the targeted use of the pressurized in the connection area of the Drill pipe supplied drilling fluid to loosen the pending To enable soil is the last section of the zy Lindrisch axle body closed by a removable plug to ensure that the part body can be combined. Al Alternatively, it is also possible to use one instead of a plug sealing insert to use, which at the same time over a Kup Planning device for carrying the into the widened hole pipe tour to be pulled in and / or the drilling fluid does not on the face side, but closed by the last axle beam feeding plug, even if there is the pipe to be installed tour is carried.

Durch die zweckmäßige Gestaltung der die Bohrspülung einleitenden Kanäle wird nicht nur der Löseprozeß weiter effektiv gestaltet, es erfolgt vielmehr durch die gezielte Einbeziehung der durch die Düsen erhöhten abrasiven Wirkung der Bohrspülung nicht nur eine gezielte Steigerung des Arbeitsvermögens des Aufweitkopfes, son dern ebenfalls eine größtmöglichste Aufladung des Spülstromes, wobei die Bohrspülung an sich hinsichtlich ihrer Zusammensetzung im wesentlichen erhalten bleibt und nach Abtrennen des Bohr kleins ungehindert wieder verwendet werden kann. Von Vorteil ist das Herstellen eines Dükers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung insofern, als zunächst in einer Richtung mittels einer geeigneten Bohrlanze das Herstellen einer Pilotbohrung erfolgt, nach Fertig stellung derselben auf dem Rückweg der erfindungsgemäße Aufweit kopf mitgeführt, der gewünschte Enddurchmesser durch Auswahl ei ner geeigneten Kombination von entsprechend gestuften Schneidkör pern hergestellt wird, indem immer die Minimierung der Schneid kräfte gewährleistet ist und, falls ein solcher Einbau gewünscht ist, gleich die einzuziehende Rohrtour mitgeführt wird.By the appropriate design of the drilling fluid initiating Channels, not only will the release process continue to be designed effectively, Rather, it is done through the targeted inclusion of the Nozzles increased abrasive effect of drilling fluid not just one targeted increase in the working capacity of the expanding head, son also the greatest possible charging of the flushing flow, the drilling fluid per se in terms of its composition essentially remains intact and after cutting off the drill small can be used again unhindered. Is an advantage the manufacture of a culvert with the device according to the invention insofar as first in one direction by means of a suitable Drilling lance A pilot hole is made after finishing position the same on the way back the expansion according to the invention head carried, the desired final diameter by selecting egg ner suitable combination of appropriately graded cutting body pern is made by always minimizing the cutting forces is guaranteed and, if such an installation is desired is, the pipe tour to be pulled in is carried along.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment to be discribed.

In der zugehörigen Zeichnung zeigtIn the accompanying drawing shows

Fig. 1 die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Aufweitko pfes Fig. 1 shows the formation of a Aufweitko pfes invention

Fig. 2 den Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausge stalteten Schneidring eines erfindungsgemäßen Auf weitkopfes Fig. 2 shows the cross section through an inventive designed cutting ring of an inventive wide head

Fig. 3 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Schneidringes. Fig. 3 is a view of a cutting ring according to the invention.

Ein mit einem Hohlraum zur Zuführung der Bohrspülung versehener zylindrischer Achskörper 1 ist in axialer Richtung vom kleinsten nach dem größten Durchmesser geordnet mit Schneidringen 2 unter schiedlichen Durchmessers besetzt, die sich über Speichen 3 auf dem mit einem Hohlraum versehenen zylindrischen Achskörper 1 ab stützen. Stirnseitig weist jeder der Schneidringe 2 stirnseitig im Wechsel mit Spülungsaustrittsöffnungen 6 Schneidelemente 4 auf, die in Bezug zu den Mittelpunkt des zylindrischen Achskör pers 1 schneidenden gedachten radialen Linien in einem Winkel α von 5° entgegen der vorgesehenen Schneidrichtung angeordnet sind. Damit ist es nicht möglich, den gleichen Schneidkopf mit anderem Drehsinn einzusetzen. Der Winkelbereich wird vor Beginn der Ar beiten in Abhängigkeit von der Festigkeit des anstehenden Gebir ges festgelegt. Nach bisherigen Erfahrungen läßt sich recht uni versell ein Aufweitkopf einsetzen, dessen Schneidelemente 4 in einem Winkel α von 5° angeordnet sind, wobei im festeren Boden eine Vergrößerung des Winkels und im lockeren Boden eine Ver kleinerung empfehlenswert ist.A provided with a cavity for supplying the drilling fluid cylindrical axle body 1 is arranged in the axial direction from the smallest to the largest diameter with cutting rings 2 with different diameters, which are supported by spokes 3 on the hollow cylindrical axle body 1 from. On the end face each of the cutting rings 2 on the end face alternating with flushing outlet openings 6 cutting elements 4 which are arranged in relation to the center of the cylindrical axis body 1 intersecting imaginary radial lines at an angle α of 5 ° against the intended cutting direction. It is therefore not possible to use the same cutting head with a different direction of rotation. The angular range is determined before the start of the work depending on the strength of the upcoming mountains. According to previous experience, a widening head can be used quite universally, the cutting elements 4 of which are arranged at an angle α of 5 °, an increase in the angle in the firmer soil and a reduction in the loose soil being recommended.

Der für die Herstellung eines Dükers mit einem Durchmesser von 400 mm vorgesehene Aufweitkopf verfügt beispielhaft über drei Schneidringe 2, die mit Durchmessern von 200 mm, 300 mm und 400 mm Durchmesser ausgeführt sind, jeweils entsprechend der genann ten Reihenfolge vom ersten bis zum dritten Schneidring 2 gestuft. Damit die Schneidringe 2 einer entgegen der Bearbeitungsrichtung gerichteten Spülstromführung nicht hinderlich im Wege sind, be sitzen diese, wie andere ähnliche Konstruktionen auch, Speichen 3, um einen Durchtritt der Spülung in der genannten Richtung zu gestatten und gleichzeitig das Gewicht der Schneidringe 2 und da mit deren Massenträgheit zu verringern. Das wirkt sich günstig auf die Kinematik des Aufweitkopfes auf.The expansion head intended for the manufacture of a culvert with a diameter of 400 mm has, for example, three cutting rings 2 , which are designed with diameters of 200 mm, 300 mm and 400 mm, each in accordance with the order mentioned from the first to the third cutting ring 2 graded. So that the cutting rings 2 are not a hindrance to the processing direction directed flush flow, these sit, like other similar constructions, spokes 3 , to allow passage of the flushing in the direction mentioned and at the same time the weight of the cutting rings 2 and there with reduce their inertia. This has a favorable effect on the kinematics of the expanding head.

Die Spülungsaustrittsöffnungen 6 sind in Bezug zur Achse der zy lindrischen Achskörper 1 und in Bearbeitungsrichtung in einem Winkelbereich von 10° bis 30° von der Achse des zylindrischen Achskörpers 1 nach außen gerichtet abweichend angeordnet und durch zum Hohlraum des zylindrischen Achskörpers 1 führende Kanä le mit diesem verbunden. Sehr zweckmäßig hat sich die Anordnung der Spülungsaustrittsöffnungen 6 in einem Winkel von 15° von der axialen Richtung abweichend erwiesen. In diesen Spülungsaus trittsöffnungen 6 befinden sich Austrittsdüsen 7, die über ein entsprechendes Gewinde auswechselbar in den Spülungsaustrittsöff nungen 6 befestigt sind. Dadurch erhält die mit Druck über den Hohlraum des zylindrischen Achskörpers 1 eingeleitete Bohrspülung eine definierte Richtung, und die abrasive Wirkung der mit Druck aus den Austrittsdüsen 7 austretenden Spülung wird erhöht. Über die Befestigung der Austrittsdüsen 7 in einem Gewinde ist es mög lich, bei nicht auszuschließender Verschmutzung oder gar vorhand enem Verschleiß diese Austrittsdüsen 7 auszuwechseln.The flushing outlet openings 6 are arranged in relation to the axis of the cylindrical axle body 1 and in the machining direction in an angular range of 10 ° to 30 ° from the axis of the cylindrical axle body 1 to the outside and arranged by channels leading to the cavity of the cylindrical axle body 1 with this connected. The arrangement of the flushing outlet openings 6 at an angle of 15 ° from the axial direction has proven to be very useful. In these irrigation outlet openings 6 there are outlet nozzles 7 , which are exchangeably attached to the irrigation openings 6 via a corresponding thread. As a result, the drilling fluid introduced with pressure via the cavity of the cylindrical axle body 1 is given a defined direction, and the abrasive effect of the fluid exiting from the outlet nozzles 7 is increased. Via the attachment of the outlet nozzles 7 in a thread, it is possible, please include, replace if not exclude, pollution or even forehand enem wear these outlet nozzles. 7

Jeder Schneidring 2 verfügt über wenigstens drei Schneidelemente 4, um eine möglichst gleichmäßige Krafteinleitung in den Aufweit kopf zu gewährleisten und infolgedessen einen ruhigen Lauf zu er reichen.Each cutting ring 2 has at least three cutting elements 4 , in order to ensure the most uniform possible introduction of force into the expansion head and, as a result, to achieve a smooth run.

Um den Aufweitkopf einem spezifischen Bohrungsdurchmesser auch unter stark korrosiv wirkenden Verhältnissen anpassen und den ge rätetechnischen Aufwand weitestgehend reduzieren zu können, ist der zylindrische Achskörper 1 in axialer Richtung geteilt, indem jeder Schneidring 2 auf einem Teilstück gleicher Länge des mit einem durchgängigen Hohlraum versehenen zylindrischen Achskörpers 1 unlösbar befestigt und durch das Aneinanderreihen von mehreren der gestuften Schneidringe 2 unterschiedlichen Durchmessers eine Anpassung des Aufweitkopfes an verschiedene Durchmesser möglich ist.In order to adapt the expanding head to a specific bore diameter even under highly corrosive conditions and to be able to reduce the expenditure on equipment as far as possible, the cylindrical axle body 1 is divided in the axial direction by each cutting ring 2 on a section of the same length of the cylindrical axle body provided with a continuous cavity 1 permanently attached and by stringing together several of the stepped cutting rings 2 of different diameters, the expansion head can be adapted to different diameters.

Die Verbindung der einzelnen Teilstücke erfolgt durch Verschrau ben, indem jeweils die der Bearbeitungsrichtung zugewandte Seite eines Teils des zylindrischen Achskörpers 1 Außengewinde und die jeweils gegenüberliegende Seite Innengewinde besitzt, wie das adäquat auch bei kombinierfähigen Bohrgestängen in der Regel üb lich ist.The connection of the individual sections is carried out by screwing, in that the machining direction facing side of a part of the cylindrical axle body 1 has an external thread and the opposite side has an internal thread, as is usually appropriate even with combinable drill rods.

Um den gezielten Einsatz der unter Druck im Anschlußbereich des Bohrgestänges zugeführten Bohrspülung zum Lösen des anstehenden Bodens zu ermöglichen, ist das jeweils letzte Teilstück des zy lindrischen Achskörpers 1 durch einen lösbaren Stopfen 5 ver schlossen, um die Kombinationsfähigkeit der Teilkörper zu si chern. Alternativ ist es ebenso möglich, statt eines lösbaren Stopfens 5 eine ebenso dichtende Aufnahme zu verwenden, die gleichzeitig in ihrem Außenbereich über eine zweckmäßigerweise drehbare Kupplungseinrichtung zum Mitführen der in die aufgewei tete Bohrung einzuziehenden Rohrtour verfügt, so daß diese nach Abpumpen der Bohrspülung dann bereits für andere Zwecke zur Ver fügung steht.In order to enable the targeted use of the drilling fluid supplied under pressure in the connection area of the drill pipe to loosen the soil, the last section of the cylindrical axle body 1 is closed by a releasable plug 5 to secure the combinability of the part bodies. Alternatively, it is also possible to use an equally sealing receptacle instead of a detachable stopper 5 , which at the same time has an expediently rotatable coupling device in its outer area for carrying along the pipe tour to be drawn into the borehole, so that after pumping out the drilling fluid it is already ready for use other purposes are available.

Durch die zweckmäßige Gestaltung der die Bohrspülung einleitenden Kanäle wird nicht nur der Löseprozeß weiter effektiv gestaltet, es erfolgt vielmehr durch die gezielte Einbeziehung der durch die Austrittsdüsen 7 hervorgerufenen erhöhten abrasiven Wirkung der Bohrspülung nicht nur eine gezielte Steigerung des Arbeitsvermö gens des Aufweitkopfes, indem immer eine Minimierung der Schneid kräfte bewirkt wird. Es ist vielmehr ebenfalls eine größtmöglich ste Aufladung des Spülstromes gewährleistet. Durch die in den zy lindrischen Achskörper 1 eingeleitete Rotationsbewegung wird das anstehende und dem Lockergesteinsbereich zuzuordnende Gebirge ge löst und durch den Spülstrom durch die zwischen den Speichen 3 befindlichen Ausnehmungen hindurchtretend ausgetragen. Die so aufgeladene Bohrspülung wird entgegengesetzt zur Bearbeitungs richtung abgezogen, einem Spülteich aufgegeben und nach Absetzen des ausgetragenen Bohrkleins wieder verwendet. Entsprechend dem Bohrfortschritt muß die Bohrspülung mengenmäßig ergänzt werden.Due to the appropriate design of the channels introducing the drilling fluid, not only is the dissolving process made more effective, but rather it is achieved by the targeted inclusion of the increased abrasive effect of the drilling fluid caused by the outlet nozzles 7 , not only a targeted increase in the working capacity of the expander head, always by one Minimizing the cutting forces is effected. Rather, it also ensures the greatest possible charging of the flushing stream. Due to the initiated in the zy-cylindrical axle body 1 rotational movement, the upcoming and the loose rock area to be assigned mountains ge solves and discharged through the flushing flow through the recesses located between the spokes 3 . The drilling fluid loaded in this way is removed in the opposite direction to the machining direction, placed in a rinsing pond and reused after the discharged cuttings have been deposited. In accordance with the drilling progress, the drilling fluid must be supplemented in quantity.

Claims

1. Expansion head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid which has cutting rings ( 2 ) of different diameters, arranged from the smallest to the largest diameter, on a hollow bored cylindrical axle body ( 1 ), which are located on the spokes ( 3 ) zy cylindrical axle support ( 1 ) and which are equipped with cutting elements ( 4 ) and up to the cavity of the cylindrical axle body pers ( 1 ) reaching flushing outlet openings ( 6 ), characterized in that the cylindrical axle body ( 1 ) accordingly the number of stepped cutting rings ( 2 ) is divided in the axial direction and the individual cylindrical axle pieces have threaded pieces for mutual connection and these cutting rings ( 2 ) with regard to their arrangement of an imaginary conical envelope curve resulting from the different diameters of the cutting rings ( 2 ) ent see are arranged in such a way that the diameter of the last cutting ring ( 2 ) corresponds to the maximum diameter of the pilot hole to be widened and each cutting ring ( 2 ) has cutting elements ( 4 ) on the end face.

2. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to claim 1, characterized in that the cutting elements ( 4 ) at an angle α between 1 ° and 15 ° to the center of the cylindrical axle body ( 1 ) intended cutting Radials are arranged differently and opposite to the cutting direction and in terms of their cutting width essentially half the diameter difference to the next smaller cutting ring ( 2 ) are measured accordingly.

3. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 2, characterized in that the individual cylindrical axle body pieces ( 1 ) in the pulling direction with an external thread and on the opposite side with an internal thread corresponding dimension are provided.

4. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flushing openings ( 6 ) in the cutting rings ( 2 ) in the processing direction located end faces in an angular range from 10 ° to 30 ° from the axis of the cylindrical axle body ( 1 ) directed outwards deviating.

5. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to claim 4, characterized in that the mud outlet openings ( 6 ) at an angle of 15 ° from the axis of the cylindrical axle body ( 1 ) are arranged differently directed outwards .

6. expander for expanding a pilot bore for producing an underwater pipeline using a drilling fluid of any of claims to 1 to 5, characterized in that in the Spülungsaus openings (6) outlet nozzles (7) are arranged.

7. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to claim 6, characterized in that the mud outlet openings ( 6 ) have Ge thread for fastening the outlet nozzles ( 7 ).

8. expanding head for expanding a pilot hole for the production of a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hollow space in the axle body is located against the train direction of the expanding head and in the last of the individual interconnected axle body pieces ( 1 ) closing plug ( 5 ) is arranged.

9. expanding head for expanding a pilot hole for the production of a culvert using a drilling fluid according to claim 8, characterized in that the plug closing the last axle body piece ( 5 ) on its outside has a Kuppelein direction for a tube to be drawn into the widened bore tour .

10. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 9, characterized in that the end faces on the cutting rings ( 2 ) arranged cutting elements ( 4 ) are evenly distributed and releasably formed.

11. Expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 10, characterized in that each of the cutting elements ( 4 ) consists of a base material of conventional strength, which is higher with high-strength, abrasive elements Stability is occupied.

12. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 11, characterized in that the size of the win angle α, in which the cutting elements ( 4 ) from the through the center of the cylindrical Axis body ( 1 ) leading imaginary Ra dials are arranged differently, is 5 °.

13. expanding head for expanding a pilot hole for producing a culvert using a drilling fluid according to one of claims 1 to 12, characterized in that the number of cutting elements ( 4 ) between three and eight per cutting ring ( 2 ) be and this in the End faces of the cutting rings ( 2 ) are arranged alternately with the flushing outlet openings ( 6 ).