EP2539531A2 - Verfahren und vorrichtung zur richtungsgesteuerten bohrung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur richtungsgesteuerten bohrung

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Publication number
EP2539531A2
EP2539531A2 EP11726684A EP11726684A EP2539531A2 EP 2539531 A2 EP2539531 A2 EP 2539531A2 EP 11726684 A EP11726684 A EP 11726684A EP 11726684 A EP11726684 A EP 11726684A EP 2539531 A2 EP2539531 A2 EP 2539531A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill head
drill
drill string
length
head
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.)
Withdrawn
Application number
EP11726684A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rüdiger KÖGLER
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.)
Plum Heinz
Original Assignee
Plum Heinz
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 Plum Heinz filed Critical Plum Heinz
Publication of EP2539531A2 publication Critical patent/EP2539531A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling

Definitions

  • the invention relates to a method for directional drilling in which a drill head with subsequent drill string is driven through soil or rock, and a device for directional drilling in soil or rock, comprising a controllable drill head.
  • GMS Magnetic Steering System
  • This system uses the length drilled at the time of measurement, the direction (azimuth) and inclination (inclination) to determine the position of the drill bit in the ground.
  • a three-dimensional traverse can be calculated and displayed from the starting point to the current measuring point, with the azimuth values for the horizontal position and the
  • the major disadvantage of the described azimuth measurement consists in the fact that the magnetic field lines are distorted in interference fields and the magnetometers thereby often give incorrect or inaccurate values.
  • the inclinometers are completely unaffected by magnetic influences, which is why the accuracy of the vertical position determination is usually much higher than that of the horizontal position.
  • a method and a device of the type mentioned are from the
  • an optical lane is formed, which is the entire drill string of a usually in a starting pit
  • Driving machine passes through into the drill head into it.
  • the measurement technology is complex and also expands the field due to the optical lane.
  • gyro compasses are used to determine the optical lane
  • a gyro compass may be used for certain drilling procedures, e.g. when using a rotary hammer, be too sensitive.
  • a device and a method for controlling the position of a self-propelled drilling tool are known in which a rotating magnet is provided on the drill head.
  • the time-varying magnetic field is detected on the earth's surface by means of a detector device.
  • the height position and the lateral position of the drill head can be determined.
  • the position information can be used to control the drill head.
  • a position determination of a drill head by means of magnetic fields is technically complex and also prone to magnetic interference fields.
  • the HDD method Horizontal Directional Drilling
  • Drill head is arranged.
  • the location of the drill head is effected by means of a receiver located on the earth's surface. This causes an increasing inaccuracy with increasing depth of the bore.
  • Bohrstrangwandung for example, from right and left fighters and / or the vertex and bottom of the drill string, a curvature of the drill string and from it the spatial position of the drill head can be determined. From this, specifications for the control of the drill head can be determined.
  • the position and spatial position and thus the current direction of advance of the drill head can by means of the aforementioned measuring methods, eg iteratively, with high accuracy.
  • the measurement is also completely independent of interference fields of all kinds, especially of magnetic interference fields.
  • a boring head suitable for the inventive method as well as for the inventive device is known from EP 1 621 722 A2, in which an outer steering tube, e.g. can be brought by means of bellows body with respect to an inner guide tube in angular position.
  • an outer steering tube e.g. can be brought by means of bellows body with respect to an inner guide tube in angular position.
  • other drill head constructions may be suitable.
  • the determination of the length changes can advantageously be effected by means of at least two tape measures, which are guided along the drill string in different areas of its wall and substantially parallel to its central longitudinal axis.
  • the drill string is thus curved.
  • Such changes in length come z. B. by compression, elastic strains or inserted tubes through
  • the measuring tapes can be guided along the fighters of a drill string driven into the earth or the rock.
  • the fighters are the ones in
  • Propulsion direction right and left walls of the tube, while the top wall vertices and the bottom wall are referred to as the sole. If the drill string curves to the right or left, the lengths of the fighters change differently. The length of the inner fighter shortens, z. B. due to a compression of the material, while the length of the outer fighter, z. B. by elastic stretching of the material or angulation of the tubes is increased. From the difference of the lengths and the known diameter of the drill string can be the curvature and thus determine the current direction of the drill head and calculate from this the position of the drill head in the plane of the fighters.
  • a curvature in the plane perpendicular to the fighters can be determined by means of two measuring tapes, which are guided over vertex and sole of the drill string. Due to the reading accuracy in the mm range, a correspondingly high accuracy in the determination of the position of the drill head can be achieved.
  • curvatures can be determined in all directions.
  • the method according to the invention can be used for any bore directions from horizontal to vertical and for a wide variety of bore types.
  • the method is also suitable for the trenchless laying of pipes, e.g. of supply or sewer pipes.
  • the inventive method is very insensitive and is particularly suitable for drilling using a Imlochhammers whose percussion piston generates considerable shocks. Since no measurement technique has to be used within the entire drill string, the entire space can there be otherwise, e.g. in the drill string, in particular for ground transportation, e.g. by means of a screw, and be used in the tunneling machine for the machine technology. In addition, curved holes can be made with this measurement technique other than when using the optical path.
  • the values obtained by the measuring tape can be stored in a control unit for the
  • Drilling head automatically read or entered by a person.
  • the control unit can also directly on the basis of
  • a drill string is usually composed of several drill string shots, for example pipe shots.
  • the drill string shots and the drill head can be used to protect and also accurately guide the tape measure with a tape sleeve be provided.
  • the reading of the measuring tapes can also be automated by persons or with suitable reading devices, z. B. digital, done.
  • the inventive method can also be carried out with alternative measuring systems, in particular can be provided for the
  • inventive method at least one inclinometer, i. use a tilt sensor, or an alternative sensor and the length changes by means of suitable band-shaped transmission means on the inclinometer or the
  • Drill head sleeves can be attached to the tubular body of the drill head, in which the ropes are arranged and guided as possible with little friction.
  • the sleeves are guided at one end of the pipe in at least one arc into the tube interior, wherein a small area remains free between the two sleeves in the middle.
  • the ropes in the sleeves are connected in the free area between the two sleeves with a rocker mounted on the drill head, on which in turn at least one inclinometer is mounted. If the drill head is now e.g. subjected to a horizontal curvature, the rocker is changed in its inclination by the movement of the cables, depending on the orientation of the curvature to the left or right.
  • the mounted on the rocker inclinometer is thereby also inclined, and the change in the angle of inclination can be converted into the corresponding change in length of the fighters.
  • the original length of the fighters the curvature of the pipe section.
  • a corresponding device can be mounted for the analog determination of vertical curvatures in the vertical direction. Together with the drilled length can now with the known calculation method, the spatial position of the drill head in the ground to be determined.
  • a possible in practice rolling of the drill head can over another
  • Inclinometer be established, which is firmly connected to the pipe wall and thus directly measures the torsions of the pipe.
  • the proportion of horizontal and vertical curvature can then be determined from the two above-described calculation methods and then the absolutely resulting horizontal and vertical position of the drill head can be calculated.
  • the change in length of the two fighters i.e., the movement of the ropes in the sleeves
  • the change in length of the two fighters may also be made directly via available displacement transducers in the industry (e.g., linear transducers or pull-tab transducers).
  • the determination of the roll is carried out in this case continue at least one attached to the drill head
  • FIG. 1 shows schematically the essential areas of a straight boring head
  • FIG. 2 shows schematically the essential areas of a curved boring head
  • Fig. 6 shows schematically the use of displacement sensors.
  • FIG. 7 shows a side view of a drill string emanating from a starting pit
  • Fig. 1 1 in an oblique side view of a pipe end with tape measure.
  • FIGS. 1 to 6 show a first exemplary embodiment of the method according to the invention and the device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a straight drill head 1 in side view, top view and in section, in which the relevant areas for the present invention vertex 2, fighters 3 and 4 sole
  • the length L 0 denotes the length of the tubular body of the drill head 1 in the axial direction, the diameter D the personally micer of the drill head. 1
  • FIG. 2 shows, by way of example, a drill head 1 curved in a plane in a side view, top view and section, in which the areas apex 2, fighter 3 and sole 4 relevant for the present invention have again been designated.
  • the length L 0 again denotes the length of the tubular body in the axial direction (which corresponds to that of the straight tubular body).
  • FIG. 3 two rockers 10 are shown in detail, one for the horizontal plane and one for the vertical plane. Shown are each sleeves 12 with therein ropes 13. The fixedly attached to the drill head 1 sleeves 12 are connected to each other via a rocker bearing 8. At this rocker bearing 8 each rocker arm 9 is rotatably mounted in the pivot point 1 1. On the rocker bearing 8 there is an inclinometer 7 (or 17) responsible for measuring the roll, while an inclinometer 6 (or 16) fastened on the rocker arm 9 measures the horizontal (or vertical) angle change.
  • the ropes 13 are connected by means of a cable attachment 14 with each other and with the rocker arm 9.
  • a possible embodiment for a screw 18 for adjusting the position of the rocker arm 9 is shown by way of example.
  • the sleeves 12 are provided at one end with a thread 19 in which an adjusting screw 18 can be moved, to which in turn the rope in question 13 is attached.
  • the cable 13 can be moved axially in the sleeve 12.
  • the cable attachment 14 is moved to the rocker arm 9 and accordingly deflected the rocker arm on the pivot point 1 1 and thus in turn can the inclinometer 6 (or 16) are adjusted.
  • Fig. 5 the usable devices in a straight drill head 1 and in a one-dimensional (in the example horizontally) curved drill head 1 are shown.
  • Movement is transmitted to the rocker 10 and the inclinometer 6 located thereon.
  • FIG. 6 shows the principle use of displacement transducers 15 instead of inclinometers 6 and 7 for determining the changes in length of vertex 2, fighter 3 and sole 4.
  • a transducer 15 for determining the Length change of vertex 2, fighter 3 and sole 4 is provided.
  • the connection of the cables 13 with the displacement sensors 15 can in turn be carried out by a respective cable attachment 14.
  • the adjustment of the displacement transducer 15 can be carried out analogously to that in the use of inclinometers 6 and 7 via screws 18.
  • a calibration of the two inclinometers 6 and 16 is carried out before the start of drilling by initially aligning the straight drill head 1 exactly in the drilling direction and exactly (similar to the calibration procedure in the case of the MGS). Then the drill head 1 is rotated about its axis so far that the intended vertex. 2
  • the bending radii R 0 move in practice eg steel pipes with a
  • the length of the left-hand fighter L L in this example is 3002.5 mm and that of the right-hand fighter L R is 2997.5 mm.
  • the rocker 10 would be deflected by the amount of 2.5 mm.
  • this curvature would thus trigger an angular change of the inclinometer 6 of about 5.7 °.
  • a sensitivity of the commercially available inclinometer ⁇ 0.1 ° this is a very strong signal.
  • a radius of curvature Ro 1 .000 m, the length of the left fighter L L would extend to 3000.75 mm and that of the right fighter L R to 2999.25 mm.
  • the rocker 10 would be deflected in this example by the amount of 0.75 mm. Again, assuming that the partial lengths of the rocker arm 9 are on both sides of the fulcrum 1 1 each 25 mm long, this curvature would thus trigger an angular change of the inclinometer 6 of about 1, 7 °.
  • the maximum possible bending radius Ro still recognizable by such a device is approximately 17,189 m.
  • the accuracy of commercial odometer is approximately in the range of 0.1 mm and thus allows these devices similar applications as the inclinometers.
  • the drill head can also have a measurement space delimited by a double wall, in which the inclinometers or displacement meters are arranged in a suitable manner and into which the cables are guided. Through a separate measuring room, the remaining
  • Interior of the drill head are used elsewhere, for. B. for a screw to transport soil.
  • FIGS. 7 to 11 now show a further exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 schematically shows, in a lateral view, a tunneling machine 21 in a starting pit 22, from where a controllable boring head 26 with a drill string 23 is driven horizontally into soil 24.
  • the drill string 23 consists of several pipe sections 25.
  • Fig. 8 shows in plan view the drill head 26 and partly the subsequent
  • Pipe sections 25 each with a curvature, as they could result during the propulsion, for example, within a horizontal plane.
  • the curvature is exaggeratedly shown in FIG.
  • the right fighter 29 seen in the forward drive direction forms the outer fighter of the bend and the left fighter 30 the inner fighter.
  • the tape measures run along the fighters 29 and 30 in mounted on the pipe sections 25 protective sleeves 31 and 32nd
  • Fig. 9 shows a pipe section 25 with protective sleeves 31 and 32 in cross section.
  • Fig. 1 1 is a pipe section 25 with protective sleeve 31 and inserted tape measure 33 can be seen.
  • a coupling piece 34 At the end of the pipe is a coupling piece 34, over which a subsequent pipe section 25 is pushed.
  • the tape measure 33 is in the
  • the measuring tape 33 can then be read, for example, in the starting pit 22. The reading takes place on both sides of the pipe string on both sides and precisely in a plane perpendicular to the desired direction of advance. This measurement level can
  • Tape measures are entered automatically or through operating personnel into a control unit 28 ( Figure 7). If necessary, the direction of further advancement via the control unit 28 is automatically corrected.
  • FIG. 10 shows in cross-section a tube weft 36 with three protective sleeves 37, 38 and 39 distributed over the circumference of the tube section 36.
  • three in these Protective sleeves 37 to 39 extending may be determined any arbitrary direction of curvature and the curvature can be quantified.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur richtungsgesteuerten Bohrung, bei dem ein Bohrkopf (1, 26) mit nachfolgendem Bohrstrang (23) durch Erdreich oder Fels getrieben wird, werden durch eine Krümmung des Bohrkopfes (1, 26) und/oder des Bohrstranges (23) erzeugte Längenänderungen verschiedener Bereiche der Bohrkopfwandung und/oder der Bohrstrangwandung festgestellt. Die festgestellten Längenänderungen ermöglichen eine Richtungssteuerung des Bohrkopfes (1, 26). Die Messung der Längenänderung kann mittels mindestens zweier Maßbänder (33) erfolgen, welche vom Bohrkopf (1, 26) ausgehen und am Bohrstrang (23) entlang, z.B. in an Bohrsträngen (25) angeordneten Schutzhüllen (31, 32, 37, 38, 39), bis zu einer im Bereich einer Bohrausgangsstelle, insbesondere einer Startbaugrube (22), befindlichen Messstelle geführt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur richtungsgesteuerten Bohrung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur richtungsgesteuerten Bohrung, bei dem ein Bohrkopf mit nachfolgendem Bohrstrang durch Erdreich oder Fels getrieben wird, sowie eine Vorrichtung zur richtungsgesteuerten Bohrung in Erdreich oder Fels, umfassend einen steuerbaren Bohrkopf.
Die Kenntnis und Überwachung der Bohrachse eines Bohrkopfes ist aus verschiedenen Gründen von großer Wichtigkeit, so z.B. um ein bestimmtes Ziel im Untergrund zu erreichen. Es gibt heutzutage eine Vielzahl von Bohrverfahren und dementsprechend eine große Anzahl unterschiedlicher Vermessungssysteme. Eines dieser
Vermessungssysteme, welches vorrangig durch die vorliegende Erfindung ergänzt bzw. verbessert werden soll, ist das in der Tiefbohrtechnik bzw. der oberflächennahen Horizontalbohrtechnik unter dem Begriff„MGS" (Magnetic Steering System) bekannte Messverfahren.
Bei diesem System werden die zum Zeitpunkt der Messung abgebohrte Länge, die Richtung (Azimut) und die Neigung (Inklination) zur Bestimmung der Position des Bohrkopfes im Untergrund genutzt. Mit Hilfe dieser Angaben lässt sich im Prinzip ein dreidimensionaler Polygonzug vom Startpunkt bis zum aktuellen Messpunkt berechnen und darstellen, wobei die Azimutwerte für die horizontale Position und die
Inklinationswerte für die vertikale Position benötigt werden. Die erforderlichen
mathematischen Rechenverfahren zur Umwandlung der Messwerte in eine räumliche Position sind aus der Literatur und der Praxis bekannt und werden grundsätzlich auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung genutzt.
In der Vergangenheit haben sich bei dem beschriebenen Messverfahren häufig dann Fehler und Ungenauigkeiten eingestellt, wenn eine Bohrung im Bereich mit
magnetischen Beeinflussungen durchgeführt wurde (z.B. im Bereich von Spundwänden, magnetischen Bodenschichten oder der Bohrgarnitur selbst). Dies liegt an der Art und Weise der Azimutbestimmung. Diese erfolgt beim MGS dadurch, dass als Bezugsachse die Magnetfeldlinien der Erde genutzt werden, während zur Bestinnnnung des Neigungswinkels die Schwerkraftlinien der Erde herangezogen werden.
Der große Nachteil der beschriebenen Azimutmessung besteht nun darin, dass die Magnetfeldlinien in Störfeldern verzerrt werden und die Magnetometer dadurch oftmals falsche bzw. ungenaue Werte liefern. Demgegenüber sind die Inklinometer völlig unberührt von magnetischen Einflüssen, weshalb die Genauigkeit der vertikalen Positionsbestimmung in der Regel wesentlich höher ist als diejenige der horizontalen Position.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der
DE 10 1005 01 1 968 B4 bekannt, in der eine Vorrichtung zur Herstellung von
Bohrungen im Erdreich offenbart ist, bei der die Bohrrichtung mittels einer optischen Vermessung kontrolliert wird. Hierzu wird eine optische Gasse gebildet, die den gesamten Bohrstrang von einer üblicherweise in einer Startgrube stehenden
Vortriebsmaschine bis in den Bohrkopf hinein durchläuft. Die Messtechnik ist aufwändig und zudem auf Grund der optischen Gasse raumgreifend.
Alternativ zur optischen Gasse werden Kreiselkompass zur Bestimmung der
horizontalen Lage und eine Schlauchwasserwaage zur Bestimmung der vertikalen Lage eingesetzt. Ein im Bohrkopf angeordneter Kreiselkompass ist wiederum raumgreifend. Zudem kann ein Kreiselkompass für bestimmte Bohrverfahren, z.B. bei Einsatz eines Bohrhammers, zu empfindlich sein.
Aus der DE 689 09 355 T2 sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Lage eines selbstgetriebenen Bohrwerkzeuges bekannt, bei der am Bohrkopf ein rotierender Magnet vorgesehen wird. Das zeitlich sich ändernde Magnetfeld wird auf der Erdoberfläche mittels einer Detektoreinrichtung erfasst. Mittels der detektierten Signale sollen die Höhenposition und die laterale Position des Bohrkopfes ermittelt werden können. Die Positionsangaben können zur Steuerung des Bohrkopfes verwendet werden. Eine Positionsbestimmung eines Bohrkopfes mittels Magnetfeldern ist messtechnisch aufwändig und zudem anfällig gegenüber magnetischen Störfeldern. Mit dieser bekannten Einrichtung kann das HDD-Verfahren (Horizontal Directional Drilling) durchgeführt werden.
Aus der DE 10 213 769 A1 ist ein weiteres HDD-Verfahren bekannt, bei dem der Bohrkopf mittels von der Erdoberfläche ausgesandter Wellen, insbesondere
Radarwellen, geortet wird.
Aus der DE 10 2008 026 456 A1 ist ein weiteres HDD-Verfahren bekannt, das ebenfalls mit Radar zur Ortung des Bohrkopfes arbeitet, wobei jedoch der Radarsender im
Bohrkopf angeordnet ist.
Bei den beschriebenen HDD-Verfahren erfolgt die Ortung des Bohrkopfes mittels eines an der Erdoberfläche befindlichen Empfängers. Dies bedingt mit zunehmender Tiefe der Bohrung eine zunehmende Ungenauigkeit.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche mit einfacher,
störungsunanfälliger und hochgenauer Messtechnik kostengünstig eine zuverlässige richtungsgesteuerte Bohrung ermöglicht.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Durch die Feststellung von Längenänderungen verschiedener Bereiche der
Bohrstrangwandung, z.B. von rechtem und linkem Kämpfer und/oder von Scheitel und Sohle des Bohrstranges, kann eine Krümmung des Bohrstranges und daraus die Raumlage des Bohrkopfes ermittelt werden. Hieraus lassen sich Vorgaben für die Steuerung des Bohrkopfes ermitteln. Die Position und Raumlage und somit die aktuelle Vortriebsrichtung des Bohrkopfes kann mittels der vorgenannten Messverfahren, z.B. iterativ, mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Die Messung ist zudem völlig unabhängig von Störfeldern aller Art, insbesondere auch von magnetischen Störfeldern.
Ein für das erfinderische Verfahren sowie für die erfinderische Vorrichtung geeigneter Bohrkopf ist aus der EP 1 621 722 A2 bekannt, bei dem ein äußeres Lenkrohr z.B. mittels Balgkörper gegenüber einem inneren Führungsrohr in Winkelstellung gebracht werden kann. Für das erfinderische Verfahren sowie die erfinderische Vorrichtung können jedoch auch andere Bohrkopfkonstruktionen geeignet sein.
Die Feststellung der Längenänderungen kann vorteilhaft mittels mindestens zweier Maßbänder erfolgen, die entlang des Bohrstranges in unterschiedlichen Bereichen seiner Wandung und im Wesentlichen parallel zu seiner Mittellängsachse geführt werden. Dabei werden absolute Längen der Wandung von einem bestimmten
Ausgangspunkt am Bohrkopf bis zu einer definierten Stelle der Bohrung, z. B. im
Startschacht, ermittelt. Diese Messungen erlauben es festzustellen, ob die
vermessenen Wandbereiche unterschiedlichen Längenänderungen unterliegen, der Bohrstrang also gekrümmt ist. Derartige Längenänderungen kommen z. B. durch Stauchungen, elastische Dehnungen oder bei gesteckten Rohren durch
Verwinkelungen zustande.
Beispielhaft können die Maßbänder entlang der Kämpfer eines in das Erdreich oder den Fels getriebenen Bohrstranges geführt werden. Die Kämpfer sind die in
Vortriebsrichtung rechten und linken Wandungen des Rohres, während die obere Wandung Scheitel und die untere Wandung als Sohle bezeichnet werden. Krümmt sich der Bohrstrang nach rechts oder links, verändern sich die Längen der Kämpfer unterschiedlich. Die Länge des inneren Kämpfers verkürzt sich, z. B. auf Grund einer Stauchung des Materials, während die Länge des äußeren Kämpfers, z. B. durch elastische Dehnung des Materials oder Verwinkelung der Rohre, vergrößert wird. Aus der Differenz der Längen sowie des bekannten Durchmessers des Bohrstranges lässt sich dessen Krümmung und damit die aktuelle Richtung des Bohrkopfes ermitteln und hieraus die Position des Bohrkopfes in der Ebene der Kämpfer berechnen. In entsprechender Weise kann auch eine Krümmung in der zu den Kämpfern senkrechten Ebene mittels zweier Maßbänder bestimmt werden, die über Scheitel und Sohle des Bohrstranges geführt werden. Aufgrund der Ablesegenauigkeit im mm- Bereich kann eine entsprechend hohe Genauigkeit in der Bestimmung der Position des Bohrkopfes erreicht werden.
Durch den Einsatz mindestens dreier Maßbänder, die in geeigneter weise auf dem Umfang des Bohrstranges verteilt sind, lassen sich Krümmungen in allen Richtungen ermitteln.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für beliebige Bohrungsrichtungen von horizontal bis vertikal und für verschiedenste Bohrungsarten eingesetzt werden. Insbesondere eignet sich das Verfahren auch für das grabenlose Verlegen von Rohren, z.B. von Versorgungs- oder Abwasserrohren.
Da abgesehen vom Maßband keine Messgeräte oder Teile von Messvorrichtungen im oder am Bohrkopf benötigt werden, ist das erfindungsgemäße Verfahren sehr unempfindlich und eignet sich insbesondere auch für Bohrungen unter Verwendung eines Imlochhammers, dessen Schlagkolben erhebliche Erschütterungen erzeugt. Da innerhalb des gesamten Bohrstranges keine Messtechnik eingesetzt werden muss, kann dort der gesamte Raum anderweitig, z.B. im Bohrstrang insbesondere für den Bodentransport, z.B. mittels einer Schnecke, und in der Vortriebsmaschine für die Maschinentechnik genutzt werden. Zudem können mit dieser Messtechnik anders als bei Einsatz der optischen Gasse gekrümmte Bohrungen ausgeführt werden.
Die durch das Maßband erhaltenen Werte können in eine Steuereinheit für den
Bohrkopf automatisch eingelesen oder durch eine Person eingegeben werden. Durch eine erfahrene Person kann die Steuereinheit auch unmittelbar anhand der
festgestellten und mitgeteilten Längenunterschiede der Maßbänder gesteuert werden.
Ein Bohrstrang wird in der Regel aus mehreren Bohrstrangschüssen, zum Beispiel Rohrschüssen, zusammengesetzt. Die Bohrstrangschüsse und der Bohrkopf können zum Schutz und auch zum exakten Führen des Maßbandes mit einer Maßbandhülse versehen sein. Das Ablesen der Maßbänder kann mittels Personen oder mit geeigneten Ablesegeräten auch automatisiert, z. B. digital, erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch mit alternativen Messsystemen durchgeführt werden, insbesondere kann vorgesehen werden, für das
erfindungsgemäße Verfahren mindestens ein Inklinometer, d.h. einen Neigungssensor, oder einen alternativen Messaufnehmer einzusetzen und die Längenänderungen mittels geeigneter bandförmiger Übertragungsmittel auf das Inklinometer oder den
Messaufnehmer zu übertragen. Im Folgenden werden beispielhaft Seile als
Übertragungsmittel dargestellt. Es ist auch möglich, die Krümmungsmessung auf den Bohrkopf oder auf ein den Bohrkopf und einen vorderen Teil des Bohrstranges umfassendes Teilstück zu beschränken.
Z.B. im Bereich der Kämpfer und/oder im Bereich von Scheitel und Sohle des
Bohrkopfes können jeweils Hülsen am Rohrkörper des Bohrkopfes angebracht werden, in denen die Seile möglichst reibungsarm bewegbar angeordnet und geführt sind. Die Hülsen werden an einem Rohrende in jeweils mindestens einem Bogen ins Rohrinnere geführt, wobei mittig zwischen den beiden Hülsen noch ein kleiner Bereich frei bleibt.
Die in den Hülsen befindlichen Seile werden im freien Bereich zwischen den beiden Hülsen mit einer am Bohrkopf befestigten Wippe verbunden, auf der wiederum mindestens ein Inklinometer angebracht ist. Wird der Bohrkopf nun z.B. einer horizontalen Krümmung unterworfen, so wird die Wippe über die Bewegung der Seile in ihrer Neigung verändert, und zwar je nach Ausrichtung der Krümmung nach links oder rechts. Das auf der Wippe montierte Inklinometer wird dadurch ebenfalls geneigt, und die Veränderung des Neigungswinkels kann in die entsprechende Längenänderung der Kämpfer umgerechnet werden. Hiermit lässt sich dann über den bekannten seitlichen Abstand (= Durchmesser des Rohrkörpers) sowie die Ursprungslänge der Kämpfer die Krümmung des Rohrabschnitts berechnen.
Eine entsprechende Vorrichtung kann zur analogen Ermittlung vertikaler Krümmungen in vertikaler Richtung angebracht werden. Zusammen mit der abgebohrten Länge kann nunmehr mit den bekannten Rechenverfahren die räumliche Position des Bohrkopfes im Boden bestimmt werden.
Eine in der Praxis mögliche Verrollung des Bohrkopfes kann über ein weiteres
Inklinometer festgestellt werden, welches fest mit der Rohrwand verbunden ist und somit direkt die Verdrehungen des Rohres misst. Mit ebenfalls bekannten,
branchenüblichen Rechenverfahren kann dann aus den beiden oben beschriebenen Messungen jeweils der Anteil der horizontalen und vertikalen Krümmung bestimmt werden und sodann die absolut resultierende horizontale und vertikale Lage des Bohrkopfs errechnet werden.
Alternativ kann die Längenänderung der beiden Kämpfer (d.h. die Bewegung der Seile in den Hülsen) auch direkt über in der Industrie verfügbare Wegaufnehmer (z.B. lineare Wegaufnehmer oder Seilzugwegaufnehmer) erfolgen. Die Ermittlung der Verrollung erfolgt in diesem Fall weiterhin über mindestens ein am Bohrkopf befestigtes
Inklinometer.
Es ist möglich, verschiedene Messtechniken für die Ermittlung der Lage des Bohrkopfes zu kombinieren, z.B. den Einsatz von Maßbändern mit weiteren Messtechniken für die Feststellung der vertikalen Lage, z.B. einem Neigungssensor.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Figuren dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 schematisch die wesentlichen Bereiche eines geraden Bohrkopfs, Fig. 2 schematisch die wesentlichen Bereiche eines gekrümmten Bohrkopfs,
Fig. 3 eine Wippe,
Fig. 4 eine Stellschraube, Fig. 5 schematisch das erfindungsgemäße Verfahren sowie dabei einsetzbare Vorrichtungen bei einer eindimensionalen Krümmung eines Bohrkopfs,
Fig. 6 schematisch den Einsatz von Wegaufnehmern.
Fig. 7: in einer Seitenansicht einen von einer Startgrube ausgehenden Bohrstrang,
Fig. 8: einen gekrümmten Bohrstrangabschnitt,
Fig. 9: im Querschnitt einen Rohrschuss mit zwei Schutzhülsen für Maßbänder,
Fig. 10: im Querschnitt einen Rohrschuss mit drei Schutzhülsen für Maßbänder und
Fig. 1 1 : in schräger Seitenansicht ein Rohrschussende mit Maßband.
In den Fig. 1 bis 6 ist eine erste beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen geraden Bohrkopf 1 in Seitenansicht, Draufsicht und im Schnitt, bei dem die für die vorliegende Erfindung relevanten Bereiche Scheitel 2, Kämpfer 3 und Sohle 4
dargestellt sind. Ebenfalls dargestellt ist eine Bohrkrone 5 des Bohrkopfs 1 . Die Länge L0 bezeichnet die Länge des Rohrkörpers des Bohrkopfs 1 in Achsenrichtung, der Durchmesser D den Außendurchmeser des Bohrkopfs 1 .
In Fig. 2 ist beispielhaft ein in einer Ebene gekrümmter Bohrkopf 1 in Seitenansicht, Draufsicht und Schnitt dargestellt, bei dem wiederum die für die vorliegende Erfindung relevanten Bereiche Scheitel 2, Kämpfer 3 und Sohle 4 bezeichnet wurden. Die Länge L0 bezeichnet wiederum die Länge des Rohrkörpers in Achsenrichtung (die derjenigen des geraden Rohrkörpers entspricht). In Fig. 2 ist zu erkennen, dass durch den
Biegeradius Ro sowie das elastische Verhalten des Rohrmaterials die Kämpferlängen LL und LR nun anders als in Fig. 1 unterschiedlich sind. In Fig. 3 werden zwei Wippen 10 im Detail gezeigt, eine für die horizontale Ebene und eine für die vertikale Ebene. Dargestellt sind jeweils Hülsen 12 mit darin befindlichen Seilen 13. Die fest am Bohrkopf 1 angebrachten Hülsen 12 sind untereinander jeweils über ein Wippenlager 8 verbunden. An diesem Wippenlager 8 ist jeweils ein Wippenarm 9 im Drehpunkt 1 1 drehbar gelagert. Auf dem Wippenlager 8 befindet sich ein für die Messung der Verrollung zuständiges Inklinometer 7 (bzw. 17), während ein auf dem Wippenarm 9 befestigtes Inklinometer 6 (bzw. 16) die horizontale (bzw. vertikale) Winkeländerung misst. Die Seile 13 sind mittels einer Seilbefestigung 14 untereinander und mit dem Wippenarm 9 verbunden.
In Fig. 4 wird beispielhaft eine mögliche Ausführungsform für eine Stellschraube 18 zur Justierung der Stellung des Wippenarms 9 gezeigt. Dabei sind die Hülsen 12 am einen Ende mit einem Gewinde 19 versehen, in dem eine Stellschraube 18 bewegt werden kann, an der wiederum das betreffende Seil 13 befestigt ist. Durch Hereindrehen bzw. Herausdrehen der Stellschraube 18 kann das Seil 13 in der Hülse 12 axial verschoben werden. Dadurch wird auch die Seilbefestigung 14 an dem Wippenarm 9 verschoben und dementsprechend der Wippenarm über den Drehpunkt 1 1 ausgelenkt und damit wiederum kann das Inklinometer 6 (bzw. 16) justiert werden.
In Fig. 5 sind die einsetzbaren Vorrichtungen bei einem geraden Bohrkopf 1 bzw. bei einem eindimensional (im Beispiel horizontal) gekrümmten Bohrkopf 1 gezeigt.
Dargestellt sind die Hülsen 12 und (vereinfacht) die Wippe 10 (für die horizontale Ebene).
In Abhängigkeit von der Richtung der eindimensionalen Krümmung (links/rechts) werden die betroffenen Seile 13 entsprechend in den Hülsen 12 bewegt. Diese
Bewegung wird auf die Wippe 10 und das darauf befindliche Inklinometer 6 übertragen. Die Signale des Inklinometers 6 werden wie bei anderen Messverfahren über mindestens ein Energie- und Datenkabel 20 nach übertage geführt.
In Fig. 6 ist der prinzipielle Einsatz von Wegaufnehmern 15 an Stelle von Inklinometern 6 bzw. 7 zur Ermittlung der Längenänderungen von Scheitel 2, Kämpfer 3 und Sohle 4 dargestellt. Für jedes Seil 13 ist dabei ein Wegaufnehmer 15 zur Bestimmung der Längenänderung von Scheitel 2, Kämpfer 3 und Sohle 4 vorgesehen. Die Verbindung der Seile 13 mit den Wegaufnehmern 15 kann wiederum durch je eine Seilbefestigung 14 erfolgen. Die Justierung der Wegaufnehmer 15 kann analog zu derjenigen beim Einsatz von Inklinometern 6 bzw. 7 über Stellschrauben 18 erfolgen. Die Signale der Wegaufnehmer 15 werden wie bei anderen Messverfahren über mindestens ein
Energie- und Datenkabel 20 nach übertage geführt.
Im Einsatzfall wird vor Bohrbeginn eine Kalibrierung der beiden Inklinometer 6 und 16 durchgeführt, indem der gerade Bohrkopf 1 zunächst exakt in Bohrrichtung und exakt eben ausgerichtet wird (ähnlich dem Kalibriervorgang beim MGS). Dann wird der Bohrkopf 1 soweit um seine Achse gedreht, dass der vorgesehene Scheitel 2
tatsächlich exakt nach oben zeigt (auch dieser Vorgang findet entsprechend beim MGS statt). Anschließend werden die beiden Wippen 10 der Inklinometer 6 und 16 durch die Stellschrauben 18 und die Gewinde 19 am Anfang der Hülsen 12 so eingestellt, dass beide Inklinometer 6 und 16 einen geeigneten Startwert anzeigen (z.B. 0° und 90°). Der dann an den Inklinometern 7 und 17 abgelesene Wert ist der Startwert zur
Überwachung der Verrollung des Bohrkopfs 1 während des Bohrvorgangs.
Die Biegeradien R0 bewegen sich in der Praxis z.B. bei Stahlrohren mit einem
Rohrdurchmesser D von 500 mm in einen Bereich von ca. 250 m bis ca. 1 .000 m.
Unter der Annahme, dass der betrachtete Bohrkopf 1 eine Länge L0 von 3.000 mm aufweist und beispielhaft einem Biegeradius Ro von 300 m unterworfen werden soll, würde der linke Kämpfer einem Radius RL von 300,25 m unterliegen (= R0 + D/2) und der rechte Kämpfer einem Radius von RR = 299,75 m.
Die Länge des linken Kämpfers LL beträgt in diesem Beispiel 3002,5 mm und diejenige des rechten Kämpfers LR 2997,5 mm. Damit würde die Wippe 10 um den Betrag von 2,5 mm ausgelenkt. Unter der Annahme, dass die Teillängen des Wippenarms 9 beidseitig des Drehpunkts 1 1 jeweils 25 mm lang sind, würde diese Krümmung somit eine Winkeländerung des Inklinometers 6 von ca. 5,7° auslösen. Bei einer Sensitivität der handelsüblichen Inklinometer von ±0,1 ° ist dies ein sehr starkes Signal. Mit einem Biegeradius Ro = 1 .000 m würde die Länge des linken Kämpfers LL sich auf 3000,75 mm verlängern und diejenige des rechten Kämpfers LR auf 2999,25 mm verkürzen. Damit würde die Wippe 10 in diesem Beispiel um den Betrag von 0,75 mm ausgelenkt. Wiederum unter der Annahme, dass die Teillängen des Wippenarms 9 beidseitig des Drehpunkts 1 1 jeweils 25 mm lang sind, würde diese Krümmung somit eine Winkeländerung des Inklinometers 6 von ca. 1 ,7° auslösen.
Bei einer handelsüblichen Auflösung der Inklinometer von ±0,1 ° und einem Wippenarm von 25 mm beträgt der größtmögliche, von einer solchen Vorrichtung noch erkennbare Biegeradius Ro ca. 17.189 m betragen. Durch symmetrische oder auch unsymmetrische Verlängerung oder Verkürzung der Teillängen des Wippenarms 9 lassen sich für nahezu jeden Praxisfall optimale Messbedingungen einstellen.
Die Genauigkeit handelsüblicher Wegmesser liegt etwa im Bereich von 0,1 mm und ermöglicht somit diesen Geräten ähnliche Einsatzbereiche wie bei den Inklinometern.
Als Variante zu den in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen kann der Bohrkopf auch einen durch eine Doppelwand begrenzten Messraum aufweisen, in dem die Inklinometer oder Wegmesser in geeigneter Weise angeordnet und in den die Seile hineingeführt sind. Durch einen abgetrennten Messraum kann der verbleibende
Innenraum des Bohrkopfes anderweitig genutzt werden, z. B. für eine Schnecke zum Transport von Erdreich.
Die Fig. 7 bis 1 1 zeigen nun eine weitere beispielhafte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 7 zeigt schematisch in seitlicher Ansicht eine Vortriebsmaschine 21 in einer Startgrube 22, von wo aus ein steuerbarer Bohrkopf 26 mit einem Bohrstrang 23 horizontal in Erdreich 24 eingetrieben wird. Der Bohrstrang 23 besteht aus mehreren Rohrschüssen 25. Fig. 8 zeigt in Aufsicht den Bohrkopf 26 und zum Teil die sich anschließenden
Rohrschüsse 25 jeweils mit einer Krümmung, wie sie sich während des Vortriebs, zum Beispiel innerhalb einer horizontalen Ebene, ergeben könnte. Die Krümmung ist in Fig. 8 übertrieben stark dargestellt. In der Annahme, dass es sich hierbei um eine Krümmung in der Horizontalen handelt, wirkt sich die Krümmung insbesondere im Bereich der Kämpfer der Rohrschüsse aus. Der in Vortriebsrichtung gesehen rechte Kämpfer 29 bildet den äußeren Kämpfer der Krümmung und der linke Kämpfer 30 den inneren Kämpfer. Durch die Krümmung wird der äußere Kämpfer 29 gestreckt, während der innere Kämpfer 30 gestaucht wird. Diese Längenänderungen werden mit in Fig. 8 nicht dargestellten Maßbändern festgestellt. Die Maßbänder verlaufen entlang den Kämpfern 29 und 30 in auf den Rohrschüssen 25 angebrachten Schutzhülsen 31 bzw. 32.
Fig. 9 zeigt einen Rohrschuss 25 mit Schutzhülsen 31 und 32 im Querschnitt.
In Fig. 1 1 ist ein Rohrschuss 25 mit Schutzhülse 31 und darin eingelegtem Maßband 33 zu sehen. Am Rohrschussende befindet sich ein Kopplungsstück 34, über das ein nachfolgender Rohrschuss 25 geschoben wird. Das Maßband 33 wird in die
Schutzhülse 31 dieses nachfolgenden Rohrschusses 25 eingefädelt und durchgezogen. Das Maßband 33 kann dann beispielsweise in der Startgrube 22 abgelesen werden. Das Ablesen erfolgt beidseitig des Rohrstranges an beiden Seiten und zwar exakt in einer Ebene senkrecht zur Soll-Vortriebsrichtung. Diese Mess-Ebene kann
beispielsweise zu Beginn des Bohrvorganges bei vorgegebener und der Soll- Vortriebrichtung entsprechender Vorpressrichtung durch Vermessen ermittelt und mittels geeigneter, hier nicht gezeigter Hilfsmittel, z.B. Loten, angezeigt werden. Die an den Ablesestellen abgelesenen Werte der beiden einander gegenüberliegenden
Maßbänder werden automatisch oder über bedienendes Personal in eine Steuereinheit 28 (Fig. 7) eingegeben. Soweit nötig, wird die Richtung des weiteren Vortriebs über die Steuereinheit 28 automatisch korrigiert.
Figur 10 zeigt im Querschnitt einen Rohrschuss 36 mit drei über dem Umfang des Rohrschusses 36 verteilten Schutzhülsen 37, 38 und 39. Mit drei in diesen Schutzhülsen 37 bis 39 verlaufenden Maßbändern (hier nicht dargestellt) kann jede beliebige Krümmungsrichtung ermittelt und die Krümmung quantifiziert werden.
Bezugszeichenliste
1 Bohrkopf 33 Maßband
2 Scheitel 34 Kopplungsstück
3 Kämpfer 36 Rohrschuss
4 Sohle 37 Schutzhülse
5 Bohrkrone 38 Schutzhülse
6 Inklinometer (horizontal, Krümmung) 39 Schutzhülse
7 Inklinometer (horizontal, Verrollung)
8 Wippenlager
9 Wippenarm
10 Wippe
1 1 Drehpunkt
12 Hülse
13 Seil
14 Seilbefestigung
15 Wegaufnehmer
16 Inklinometer (vertikal, Krümmung)
17 Inklinometer (vertikal, Verrollung)
18 Stellschraube
19 Gewinde
20 Energie- und Datenkabel
21 Vortriebsmaschine
22 Startgrube
23 Bohrstrang
24 Erdreich
25 Rohrschuss
26 Bohrkopf
28 Steuereinheit
29 rechter Kämpfer
30 linker Kämpfer
31 Schutzhülse
32 Schutzhülse

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur richtungsgesteuerten Bohrung Patentansprüche
1 . Verfahren zur richtungsgesteuerten Bohrung, bei dem ein Bohrkopf (1 , 26) mit nachfolgendem Bohrstrang (23) durch Erdreich oder Fels getrieben wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch eine Krümmung des Bohrkopfes (1 , 26) und/oder des Bohrstranges (23) erzeugte Längenänderungen verschiedener Bereiche der Bohrkopfwandung und/oder der Bohrstrangwandung festgestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine
Richtungssteuerung auf der Grundlage der festgestellten Längenänderungen
durchgeführt wird
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenänderungen mittels mindestens zweier Maßbänder (33) festgestellt werden, welche vom Bohrkopf (1 , 26) ausgehen und am Bohrstrang (23) entlang bis zu einer im Bereich einer Bohrausgangsstelle, insbesondere einer Startbaugrube (22), befindlichen Messstelle geführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei am Bohrstrang (23) einander gegenüberliegende Maßbänder (33) verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Maßbänder (33) verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verrollung des Bohrkopfes (1 , 26) ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenänderungen mittels Inklinometer (6, 16, 7, 17) oder Wegaufnehmer festgestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrollung mittels mindestens eines Inklinometers (6, 16, 7, 17) festgestellt wird.
9. Vorrichtung zur richtungsgesteuerten Bohrung in Erdreich oder Fels, umfassend einen steuerbaren Bohrkopf (1 , 26), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im
Bohrkopfinneren keinerlei Messtechnik zur Ermittlung der horizontalen Lage der Vortriebsrichtung vorhanden ist.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei am Bohrkopf (26) befestigbare Maßbänder zur Messung der
Krümmung des Bohrstranges (23) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare Bohrkopf (1 , 26) Mittel zur Ermittlung der vertikalen Lage der
Vortriebsrichtung aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Bohrstrangschüsse (25) an ihrer Außenseite mit Mitteln zur Führung mindestens zweier Maßbänder (33) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bohrstrangschüsse (25) für den Schutz jedes Maßbandes (33) Hülsen (31 , 32, 37, 38, 39) aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar bandförmiger Übertragungsmittel, vorzugsweise mindestens ein Seilpaar (13), entlang des Bohrkopfs (1 ) in das Bohrkopfinnere geführt und an einen Wegaufnehmer oder über einen Wippmechanismus an ein Inklinometer (6, 7, 16, 17) gekoppelt ist, wobei ein Ausgangssignal des Wegaufnehmers oder die Neigung des Inklinometers (6, 7, 16, 17) von der Krümmung des Bohrkopfes (1 , 26) abhängig ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (28) zur Steuerung des Bohrkopfes (1 , 26) eingerichtet ist, aus festgestellten Längenunterschieden automatisch Steuerbefehle zu generieren.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum automatischen Auslesen von Maßbändern (33) und zur automatischen Weitergabe der ausgelesenen Werte an die Steuereinheit (28) vorgesehen sind.
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