DE728403C

DE728403C - Einrichtung zum Freispuelen des Bohrgeraetes

Info

Publication number: DE728403C
Application number: DEG102603D
Authority: DE
Inventors: Otto Kiele
Original assignee: Gebhardt & Koenig Deutsche Sch
Current assignee: Gebhardt & Koenig Deutsche Sch
Priority date: 1940-11-27
Filing date: 1940-11-27
Publication date: 1942-11-26

Description

Einrichtung zum Freispülen des Bohrgerätes Bekannt ist die Herstellung von Bohrlöchern durch Rotationsmaschinen mit Spülung, bei welchen die Spülung entweder im Bohrgestänge von oben nach unten geführt wird und durch Öffnungen im Bohrer austritt oder aber im Bohrloch selbst zwischen Bohrlochwandäng und Bohrgestänge herunterströmt, durch die Öffnungen im Bohrer eintritt und als sogenannte umgekehrte Spülung im Bohrgestänge hochsteigt und zutage tritt.
Auch Doppelkernrohre sind bekannt. Diese bestehen aus einem äußeren Kernrohr mit der Bohrkrone und dem inneren Kernrohr, welches. nicht an der Drehung teilnimmt und somit den sich bildenden Kern aufnehmen kann, ohne daß dieser zerrieben wird. Die Spülung wird hierbei zwischen äußerem und innerem Kernrohr .geführt, wobei der gewonnene Kern nicht mit der Spülung in Berührung kommt.
Man hat schon ein Gerät in der Tiefbohrtechnik vorgeschlagen, bestehend aus einem Verbindungsstück zwischen Bohrgestänge und Bohrer (drill collar), welches dazu dienen soll, beim sogenannten Freispülen von abgebrochenen oder versandeten Bohrwerkzeugen eine Verbindung zwischen Fangrohren und Bohrgerät herzustellen. Hierbei ist dieses Verbindungsstück mit Durchlaßkanälen und öffnungen versehen, um dem, außerhalb,des Bohrgestänges zwischen Bohrgestänge und Fang rohren geführten Spülstrom einen Durchlaß zum Freispülen des Bohrgeräts zu ermöglichen.
Bekannt sind ferner Verfahren zur Verfestigung von Bodenschichten oder zum Füllen und Abdichten von Hohlräumen in Mauerwerk oder Böden, die von starker Flüssigkeitsströmung durchflossen werden, dadurch, daß .in die zu füllenden Hohlräume gleichzeitig, aber bis zum Eintreffen in die zu füllende Stelle getrennt, Chemikallösungen, Bitumen oder Asphaltemulsionen mit bindenden Stoffen, wie Zement, ein.gepreßt werden. Für die getrennte Einführung der Chemikallösungen u. dgl. ist vorgeschlagen worden, Rammrohre so zu konstruieren, daß die zum Austritt der einzupressenden Stoffe dienenden Öffnungen in zwei oder mehr voneinander getrennte Gruppen unterteilt werden, zu denen gesonderte Zuleitungen führen. Diese Einrichtungen haben sich in ;der Praxis nicht bewährt, da Rammrohre, wenn sie auf härtere und größere Steine aufstoßen, leicht von der gegebenen Richtung abweichen und sich dabei verbiegen. Doppelrohre sind deshalb als Rammrohre ungeeignet, da aas innere Rohr, wenn es mit dem äußeren Rohr verbogen ist, sich nicht mehr ausbauen läßt. Das Einrammen von Preßrohren ist außerdem nur bis zu verhältnismäßig geringen Tiefen möglich, wenn es sich um Böden finit größeren Kiesstücken oder um sehr fest gelagerten Sand handelt. Schon die starke Reibungszunalinie bei wachsender Tiefe verhindert :ein tief:°s Einrammen solcher Preßrohre.
Das Verfahren nach der Erfindung besteht nun darin, daß Bohrlöcher finit Rotationsmaschinen und Spülung in Bodenschichten, Beton, Mauerwerk o. dgl. hergestellt werden, bei welchen innerhalb des Bohrgestänges ein zweites Spülgestänge vorhanden ist, wodurch zwei voneinander getrennte Spülwege geschaffen sind. Im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren, bei welchem innerhalb des Bohrgestänges nur ein einfacher Spülstrom geleitet wird, der am Bohrer, Krone o. dgl. aus- bzw. eintritt, bleiben bei der vorliegenden Erfindung die Spülströme beide innerhalb des Bohrgestänges von; inander getrennt, treten in verschiedenen Höhenlagen aus und können sich somit beim Verlassen des Bohr- oder Spülgestänges nicht unmittelbar miteinander vermischen.
Die Erfindung ermöglicht es, den Spülströmen verschiedene \Terw:ndungszwecke zu eben. So kann man z. B. ein im Bohrloch festgefahrenes Bohrzeug leichter freispül.en und hierbei, wenn erforderlich, auch zwei verschiedene Spülströme sogar verschiedener Zusammenstellung verwenden. Das oben bereits erwähnte bekannte Verfahren, bei welchem zwar ein zweiter Spülstrom \'er@veri-Jung findet, der aber nur zum bequemeren Freispülen und Fangen des Bohrgeräts, jedoch nicht zuni Bohren selbst dient und wobei ;fier Spülstrom außerhalb des Bohrgestänges durch Fangrohre geführt wird, ist auch beim Fangen des Bohrgeräts dem vorliegsnden Verfahren unterlegen, weil seine Arbeitsweise durch das besonders erforderlich werdende Einbauen der Fangrohre zeitraubender und kostspieliger ist, als wenn man wie bei dein vorliegenden Verfahren #len zweiten Spülstrom innerhalb des Bohrgestänges von vornherein zur Verfügung hat und zu jeder Zei: -einschalten kann. Auch können die Beiden Spülströme mit verschiedenem Druck einr- werden, was bei wechselnden Bodenschichten o,rler z. B. beim Cbergan- von Beton oder Mauerwerk auf lockeren Bodens s chichten von Vorteil ist.

Man kann von der drehenden Bohrarbeit ohne weiteres zu einer Imprägnierung der zu durchbohrenden Massen mit Dichtungs- oder Verfestigungsmitteln übergehen, ohne d.aß es nötig ist, das Bohrzeug vorher zu ziehen und besondere Einpreßrohre einzubauen oder einzurammen.

Letzteres ist besonders wichtig, wein, die

I Beschaffenheit der zu :durchbohrenden ,Massen

sich ändert. Wenn z. B. nach dem Durch-

bohren einer festen und homogenen Schicht

rier Bohrer in lockeres Gefüge kommt, so ist

es möglich, ohne weiteres die Bohrarbeit ein-

zustellen und zunächst eine Imprägnierung

der lockeren Massen finit verfestigenden und

dichtenden Stoffen vorzunehmen.

Durch die voneinander getrennten Spül-

leitungen können entweder Spülströme glei-

cher Beschaffenheit oder aber voneinander

verschieden geartete Flüssigkeiten, Suspen-

sionen oder auch Gase zu j e-ler Zeit, ohne dal:'j

andere Rohre besonders eingebaut zu werden

brauchen, geleitet werden. Hierdurch ist inati

in der Lage, z. B. durch eine höher mündende

Spülleitung reines Wasser oder Wasser finit

Zusätzen aus Salz, Ton, Schwerspat usw.

zu pressen, während durch eine tiefer mün-

dende Spülleitung zum Beispiel Zement-

suspensionen, Chemikallösungen, Bitumeu-

einulsionen o. dgl. gepreßt werden können.

Auch kann man den Vorgang umdrehen

und Wasser finit oder ohne Zusätze aus den

Öffnungen der tieferen Spülleitung pressen,

während man dichtende und verfestigende

Stoffe aus den Üffnungen dir höher liegenden

Spülleitung austreten läßt. Auf diese Weise

hat-man es in der Hand, nach Belieben und zu

jeder Zeit, ohne daß die eigentliche Bohrarbeit

unterbrochen zu werden braucht, die zweck-

mäßigsten Lösungen, Suspensionen oder Gase

in die dazu geeigneten Schichten der zu durch-

bohrenden Massen eintreten zu lassen od.r

für das Freispülen von festgewarderern Bolir-

zeug die jeweils den örtlichen Verhältnissen

angepaßten Flüssigkeiten u. dgl. aus den obe-

ren oder aus den unteren räumlich vonein- i

irden getrennten Austrittsöffnungen treten zu

lassen. Kommt es darauf an, eine Schicht von grölerer Stärke, z. B. eine mehrere Meter mächtige Sand- oder Kiesschicht mit Befestigungs-oder Dichtungsstoffen, zu imprägnieren, so ist man bei Anwendung dieses Verfahrens in der Lage, zunächst die Schicht in ihrer ganzen Mächtigkeit zu durchbohren. und dann unter ständigem Zurückziehen des Bolirgestürges entweder durch einen Spülstroh oder durch zwei voneinander getrennte Spülströme eine Imprägnierung der durchbohrten Massen vorzunehmen.

Nach der bis jetzt üblichen, zeitraubenden und umständlichen Arbeitsweise wurde nach dem jeweiligen Bohnenoder Einrammen einer Satzhöhe von 5o ein die Bohr- oder kaminarbeit unterbrochen, um die durchörterte Schicht mit dein betreitenden Dichtung:- oder Verfestigungsstoff zunächst zu in iprägnicrei, und danach satzweise tiefer zu gelier, wobei j edesmal von der Bohr- oder Rammarbeit auf die Preßarb-eit umgestellt werden mußte. Das neue Verfahren dagegen gestattet einen ununterbrochenen Fortgang der Bohrabeit bis zur Endtiefe. Dann kann der Bohrapparat von dem Bohrloch entfernt und bereits für das nächste Loch bereitgestellt werden, während die Einpressung der dichtenden oder verfestigenden Stoffe unter ständigem Zurückziehen des Doppelspülgestänges erfolgt. Auf diese Weise kann der Arbeitsvorgang des Bohrens von dem des Einpressens getrennt werden. Hierdurch werden Arbeitslöhne und Zeit erspart und das Bohrgerät braucht an ein und demselben Loch nicht länger zur Verfügung stehen, als die Bohrarbeit selbst tatsächlich dauert. Auch brauchen die Preßgeräte nur während des Pressens am Bohrloch zu stehen, so daß man in derselben Zeit mit der gleichen Anzahl Geräte eine erhebliche größere Anzahl Löcher fertigstellen kann, als dies bei der früher üblichen, zeitraubenden und umständlichen Arbeitsweise möglich war.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Rotationshohlgestänge i ist durch einen festen Verbindungsnippel 3, welcher als durchbohrtes Übergangsstück ausgeführt sein kann, mit dem. Bohrer -. verbunden. Der Spülstrom kann sowohl durch eine innerhalb des Bohrgestänges eingebaute Spülleitung 2 wie auch durch den Raum zwischen Bohrgestänge und Spülleitung geleitet werden. Der Spülstrom kann somit sowohl aus den Öffnungen 5 aus der Wandung des Bohrgestänges (Austritt des äußeren Spülstroms) als auch aus den Öffnungen im Bohrer ;4 austreten (Austritt 6 des inneren Spülstroms). Die Spülleitung .2 kann durch Einschrauben (durch Konusverbindung, Bajonettverschluß, Gummidichtung) o. dgl. mit dem Verbindungsstück 3 verbunden werden, so daß dann ein Spülstrom durch die Spülleitung 2 geführt wird und aus den Öffnungen am Bohrer q. austritt, während ein zweiter Spülstrom zwischen der Spülleitung 2 und dem Bohrgestänge i zu den Öffnungen 5 geleitet wird und von dem ersten Spülstrom gerennt bleibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Freispülen des Bohrgerätes bei der Herstellung von Bohrlöchern in Bddenschichten, Beton, Mauerwerk u. dgl. und/oder zum Imprägnieren der durchbohrten Massen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bohrgestänges zwei voneinander getrennte Spülstromwege vorhanden sind.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Spülwege durch einen Verbindungsnippel (3) o. dgl. erfolgt, der zwischen Bohrgestänge und Bohrer zwischengeschraubt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Bohrgestänges eingebauten Spülrohre (2) durch Aufschrauben oder auf andere geeignete Weise mit diesem Verbindungsnippel (3) verbunden sind. d..
Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülstrom zwischen Bohrgestänge und Spülrohren durch Öffnungen (5) aus dem Bohrgestänge oberhalb des Verbindungsnippels austreten kann.
5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Spülstrom durch das innere Spülrohr geleitet und unterhalb des Verbindungsnippels aus den Öffnungen (6) im Bohrer austreten kann.
6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spülwege Wasser oder eine andere für die örtlichen Verhältnisse geeignete Flüssigkeit, Suspensionen oder Gas führen. i. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiden voneinander getrennten Spülwegen die gleichen Stoffe fließen. B. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiden voneinander getrennten Spülwegen voneinander verschiedene Stoffe fließen. g. Einrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide voneinander getrennte Spülwege Zementsuspensionen, Bituineneinulsionen, Chemikallösungen o. dgl., gegebenenfalls Mischungen dieser-Stoffe, führen. io. Einrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülströme unter verschiedenen Einpreßdrükken stehen. i i. Verfahren unter Benutzung der Einrichtung nach Ansprüchen 6 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die ganze Masse bis zur äußersten Grenze, bis zu welcher eine Imprägnierung reichen soll, durchbohrt wird und dann während des Zurückziehens des Bohrgestänges entweder durch einen einzigen Spülstrom oder durch zwei voneinander getrennte Spülströme die Imgrägnierung der durchbohrten Massen erfolgt.