DE736435C

DE736435C - Drilling method

Info

Publication number: DE736435C
Application number: DEK156084D
Authority: DE
Original assignee: JOHANN KELLER FA
Current assignee: JOHANN KELLER FA
Priority date: 1939-11-28
Filing date: 1939-11-28
Publication date: 1943-06-16

Description

Bohrverfahren -Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bohrverfahren, bei denen die Arbeit des Lösens der Bodenschichten unterstützt wird durch die Lösung erleichternde mechanische Einwirkung auf die zu durchböhrenden Bodenschichten, und zwar unter Zuhilfenahme einer in das Bohrloch eingeführten, an der Böhrlochsohle wirkenden schwingungserzeugenden Vorrichtung, die z. B. in der Bautechnik zur Baugrundverfestigung allgemein bekannt ist.Drilling methods - The present invention relates to drilling methods, in which the work of loosening the soil layers is supported by the solution facilitating mechanical action on the soil layers to be pierced, and although with the help of one introduced into the borehole at the bottom of the Böhrloch acting vibration generating device which z. B. in civil engineering for soil consolidation is well known.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß,die Lösung des Bodens durch ein mit dem zur Lostrennung geeigneten Gerät, wie Kronen, Meißeln, Schneiden oder sonstigen Schürfwerkzeugen°versehenes Rüttelgerät, vorgenommen wird, während die Förderung mit bekannten Hilfsmitteln, wie Pumpen, Schöpfgefäßen, z. B. Schlammlöffeln, oder mittels bekannter Maßnahmen, wie durch Wasserspülung, erfolgt.The method of the present invention consists essentially in that, the solution of the soil by means of a device suitable for separation, such as crowns, chisels, cutters or other scraping tools ° provided vibrating device, is carried out while the pumping is carried out with known aids such as pumps, Scoops, e.g. B. mud spoons, or by means of known measures, such as by Water rinse.

Im allgemeinen werden bisher größere Kräfte, die für die Lösungsarbeit erforderlich sind, z. B. beim stoßenden Moder drehenden Bohren, von den außeihalb des Bohrloches oder in bestimmter Entfernung von der Bohrlochsohle aufgestellten Kraftquelle mittels Seilen und Gestängen auf die Werkzeuge übertragen.In general, so far greater forces have been used for the solution work are required, e.g. B. in the thrusting mold rotating drilling, from the outside of the borehole or at a certain distance from the bottom of the borehole Transfer the power source to the tools by means of ropes and rods.

Hierdurch werden besondere Anlagen, wie Bohrapparate, Biohrtürme und ähnliche Aufbauten, erforderlich, die, abgesehen von den Anlagekosten, der besonderen Erstellungs-. arbeit bedürfen und häufig nur unter besonderen Schwierigkeiten angelegt werden können. Weiterhin ist aber auch der Wirkungsgrad verhältnismäßig beschränkt, da bei stoßendem Bohren eine Einwirkung auf die Bodenschichten nur im Moment des Aufschlages durch gewaltsames Absprengen oder Abteilen erfolgt, in der übrigen Zeit aber Kräfte für Hebearbeit u. dgl. verbraucht werden müssen. Man hat in Rücksicht hierauf, ins;be-, sondere auf die durch die erforderlichen Gestänge, Seilzüge u. a., auftretenden übertragungsverluste bereits vorgeschlagen, den Antrieb unmittelbar auf die Bohrlochsohle zu verlegen, beispielsweise indem -man Druckwasser auf der Bohrlochsohle in mechanische Arbeit umsetzte oder mittels Druckluft betriebene Geräte verwendet. In der Praxis haben sich jedoch diese Maßnahmen nicht durchsetzen können, und zwar in der Hauptsache wegen des schlechten Wirkungsgrades und der Schwierigkeiten zur Erzielung einwandfreier Dichtungen.This makes special systems such as drilling rigs, bio ear towers and Similar structures are required, which, apart from the investment costs, are special Creation. require work and are often only applied with particular difficulty can be. Furthermore, the efficiency is also relatively limited, since with abutting drilling an action on the soil layers only at the moment of Impact occurs through violent detonation or compartmentalization, in the remaining time but forces have to be used for lifting work and the like. One has to be considerate then, in particular, on the necessary rods, cables, etc. a., occurring transmission losses already proposed, the drive immediately to be laid on the bottom of the borehole, for example by placing pressurized water on the Bottom of the borehole converted into mechanical work or devices operated by means of compressed air used. In practice, however, these measures have not been able to prevail, mainly because of the poor efficiency and the difficulties in obtaining perfect seals.

Es ist außerdem eine Anordnung bekanntgeworden, die aus einer Antriebsvorrichtung für stoßend wirkende Werkzeuge besteht, bei welcher ein in einem Gehäuse auf und ab gehendes ventilartiges Gebilde ein in @eiuer besonderen Führung nach außen gleiteAUs Werkzeug stoßweise bewegen soll. Die Arbeitsbewegung des Werkzeuges ist durch die Energie einer Flüssigkeit, wie Wasser, oder durch Preßluft, Gas o. dgl. bewirkt.It has also become known an arrangement that consists of a drive device for impact tools, in which one in a housing on and outgoing valve-like structure a sliding outward in @eiuer special leadership Should move the tool intermittently. The working movement of the tool is through the Energy of a liquid, such as water, or by compressed air, gas or the like. Caused.

Es handelt sich bei dieser bekannten Vorrichtung also um ein schlagendes Arbeiten und um Zuführung mechanischer Arbeitsenergie von Terrainoberkante aus. Ein Hauptnachteil ist zunächst in dem schlechten Wirkungsgrad dieser Ausführungsform zu sehen, der durch die Antriebselemente Flüssigkeit oder Gas bedingt ist, die über Tage mittels Pumpen auf hohen Druck gebracht werden müssen und von dort über lange 'Zuführungsleitungen unter großen Druckver",e.sten zur Bohrvorrichtung auf der fiohrlochsoh:t, transportiert werden. Ferner bestehen A':dichtungsschwierigkeiten bei der Zuführungs_eitung des Antriebsmittels, die unter hohen Drücken steht. Die schlagende oder stoßende .'.#.rbeitsweise schließt außerdem einen schlechten Nutzeffekt in sich ein, weil der Bohrmeißel nur einen Bruchteil eines Arbeitshubes leistet und die übrige Zeit- zum Hochheben und Wiederfallenlassen des Bohrwerkzeuges notwendig ist.This known device is therefore a striking one Working and supplying mechanical energy from the top of the terrain. A major disadvantage is first of all the poor efficiency of this embodiment to see the liquid or gas caused by the drive elements, which is about Days have to be brought to high pressure by means of pumps and from there over a long period of time 'Supply lines under great pressure', e.sten to the drilling device on the fiohrlochsoh: t, be transported. Furthermore, there are A ': sealing difficulties in the supply line of the drive means, which is under high pressures. The hitting or thrusting . '. #. working method also implies poor efficiency because the drill bit makes only a fraction of a working stroke and the rest of the time is necessary for lifting and dropping the drilling tool.

Die 'Zuführungsrohre für das Arbeitselement, die zum Aufhängen der Bohrvorrichtung dienen, müssen mit Rücksicht auf die hohen Drücke sowie auf die Möglichkeit dimensioniert werden, daß Meißelschläge in klüftigem Gebirge vom Gestänge aufgefangen werden müssen. Durch das Auftreten hoher Beanspruchungen des Gestänges oder der Zuführungsrohre sind erhöhte Gefahren für kostspielige Fangarbeiten gegeben.The 'supply pipes for the work element, which are used for hanging the Serving drilling device, must take into account the high pressures as well as the Possibility to be dimensioned that chisel blows in fissured mountains from the rods must be caught. Due to the occurrence of high stresses on the linkage or the supply pipes there are increased risks for costly fishing work.

Schließlich hat man auch schon Elektromotoren benutzt, um über der Bohrlochsohle elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln, ohne dabei an übertragungsmittel mit längeren Wegen gebunden zu sein.After all, electric motors have also been used to drive over the The bottom of the borehole can convert electrical energy into mechanical energy without doing so to be bound to means of transmission with longer distances.

Diese Maßnahmen haben sich im praktischen Betrieb aber ebenfalls nicht durchsetzen können, und zwar hauptsächlich wegen der Schwierigkeit der erforderlichen Dichtung für die aus dem Elektromotor austretenden Wellen oder. Kolben.However, these measures have also not proven themselves in practical operation prevail, mainly because of the difficulty of the required Seal for the shafts emerging from the electric motor or. Pistons.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Schwingmaschinen, die in das Bohrloch eingeführt werden, wird die Lösungsarbeit erheblich erleichtert und vor allem hierbei die Schwierigkeit jeder Dichtung vermieden, da das gesamte Gerät mit dem Elektromotor und sonstigen für die Lösung gebrauchten Werkzeugen die schwingende Bewegung mitmacht.When using vibratory machines according to the invention, which are described in are introduced into the borehole, the solution work is greatly facilitated and above all, this avoids the difficulty of each seal, as the entire device with the electric motor and other tools used for the solution the vibrating Movement.

Die neuartige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann in der einfachsten Form, beispielsweise aus einem Rüttelgerät,; bestehen, das durch exzentrisch aufgehängte Schwingkörper in Schwingungen verhältnismäßig hoher Frequenzen versetzt werden kann mit für die Lösungsarbeit bekannten Werkzeugen, wie Kronen, Schneiden, Meißeln und gegebenenfalls weiteren, die Lösung unterstützenden Einrichtungen, wie Wasserzuführungen. Beispielsweise findet für das Bohren von Felsen ein Werkzeug Verwendung mit Stahlbesatz, wie sie für das sog. Rotari-Bohren gebräuchlich sind, d. h. mit besonders harten Schneidstählen,wobei der Rüttler unter Kreisbewegungen ein Bohrschneiden bewirkt.The novel device for performing the method can be found in the simplest form, for example from a vibrator; insist that through eccentrically suspended vibrating bodies in vibrations of relatively high frequencies can be moved with tools known for solving problems, such as crowns, Cutting, chiselling and, if necessary, other facilities that support the solution, like water supply. For example, find a tool for drilling rocks Use with steel trimmings, as they are used for so-called Rotari drilling, d. H. with particularly hard cutting steels, the vibrator making circular movements causes a drill cutting.

Für das Böhren in Ton, das bisher im wesentlichen unter Verwendung verhältnismäßig großer Kräfte mittels Schappen oder durch andere drehende Bohrwerkzeuge erfolgte, findet ein Schwingungskörper Verwendung mit einem Messer oder pflugscharartigen Schneidansatz, der ebenfalls eine kreisförmige Bewegung ausführt und hierdurch eine Schneidearbeit bedingt, wie sie bei dem eben genannten Verfahren erreicht wird, oder durch schnelles Hinundhergehen eine Art sägende Bewegung ausführt, wodurch eine wesentlich schnellere Lösung als durch die nur drückend wirkende Schappe gewährleistet ist. Ä Bei Sand schließlich oder sonstigen lockeren Bodenarten wird durch die Rüttelarbeit das Gefüge der Masse zerstört und ,aufgelockert, so daß die Förderungsarbeit des Bohrgutes, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Wasserspülung, erleichtert wird.For drilling in clay, so far essentially using relatively large forces by means of snaps or other rotating drilling tools occurs, a vibrating body is used with a knife or ploughshare-like Cutting attachment, which also performs a circular movement and thus a Cutting work requires, as it is achieved with the method just mentioned, or by moving quickly to and fro, performing a kind of sawing motion, whereby a much faster solution than guaranteed by the only pushing action is. Ä Finally, in the case of sand or other loose soil types, the vibration work the structure of the mass is destroyed and, loosened, so that the promotion work of the Drilled material, for example with the aid of water flushing, is facilitated.

.Im einzelnen können die Werkzeuge je nach den zu bearbeitenden Bodenarten gewählt sein bzw. entsprechend der Mitwirkung des Schwingungsgerätes ausgebildet werden. Als Schwingungskörper eignen sich sowohl solche mit waagerechtem wie mit senkrechtem Schlag..In detail, the tools can be used depending on the type of soil to be worked be selected or designed according to the cooperation of the vibration device will. Suitable vibrating bodies are those with a horizontal as well as with vertical impact.

Claims

PATrNTANSPRUCI3: drilling method in which a Vibration-generating device acting on the bottom of the B:) hole is used, characterized in that the solution of the soil by a with the for separation suitable equipment, such as crowns, chisels, cutters or other scraping tools provided vibrator, is made.