EP4004341A2

EP4004341A2 - Bohrkopf für das erstellen einer bohrung im boden

Info

Publication number: EP4004341A2
Application number: EP20744020.7A
Authority: EP
Inventors: Boris JUNG; Tobias GERHARDT
Original assignee: Herrenknecht AG
Current assignee: Herrenknecht AG
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-06-01
Also published as: BR112022001258A2; JP7448631B2; CN114402118A; DE102019120019A1; AU2020318699A1; WO2021013838A3; WO2021013838A2; JP2022541062A; KR20220046587A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Erstellen einer im Wesentlichen vertikalen Bohrung im Boden, mit einem Körper, der mit einem Rotationsantrieb einer Bohrvorrichtung verbindbar ist, mit an dem Körper angeordneten Bohrwerkzeugen zum Lösen des Bodens an einer Ortsbrust der Bohrung, mit einer Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens an der Ortsbrust, die mit einer Pumpe verbindbar ist, wobei die Absaugung einen am Körper angeordneten Öffnungsbereich mit wenigstens einer Öffnung im Bereich der Bohrwerkzeuge an der Ortsbrust aufweist. Dabei ist vorteilhaft, dass der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert.

Description

Bohrkopf für das Erstellen einer Bohrung im Boden

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Erstellen einer im Wesentlichen vertikalen Bohrung im Boden, mit einem Körper, der mit einem Rotationsantrieb einer Bohrvorrichtung verbindbar ist, mit an dem Körper angeordneten Bohrwerkzeugen zum Lösen des Bodens an einer Ortsbrust der Bohrung, mit einer Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens an der Ortsbrust, die mit einer Pumpe verbindbar ist, wobei die Absaugung einen am Körper angeordneten Öffnungsbereich mit wenigstens einer Öffnung im Bereich der Bohrwerkzeuge an der Ortsbrust aufweist.

Ein solcher Bohrkopf ist beispielsweise aus DE 19626591 C1 , EP 2597249 B1 , US 3384191 A, US 4195700 A US 4200160 A, und WO 2016142910 A1 bekannt.

DE 19626591 C1 zeigt dabei einen Bohrkopf für das Niederbringen von vertikalen Bohrungen im Erdreich unter Austrag des gelösten Erdreichs nach dem Lufthebeverfahren. Der Bohrkopf weist dabei an seiner Unterseite Bohrwerkzeuge und eine Absaugung zum Abtransport des gelösten Erdreichs auf. Die Absaugung weist dabei eine als einen radial verlaufenden Kanal ausgebildete Ansaugöffnung auf. Der Kanal selber ist mit einem Absaugrohr verbunden. Der gelöste Boden in Verbindung mit Spülflüssigkeit wird über das Absaugrohr von der Ortsbrust abgesaugt. Zur Unterstützung sind gerichtete Düsen vorgesehen, die in den Kanal hinein gerichtet sind, durch die Druckluft oder Flüssigkeit abgegeben wird, um die Absaugung zu unterstützen.

Auch EP 2597249 B1 zeigt eine Bohrvorrichtung für das Niederbringen von vertikalen Bohrungen im Erdreich mit einem Bohrkopf, der auf einer Ortsbrust rotiert. Vorgesehen ist eine Absaugung die eine Öffnung aufweist, die an dem zur Ortsbrust weisenden Ende des Bohrkopfes außen angeordnet ist und mit dem Bohrkopf rotiert. Dabei wird gelöster Boden aus dem Bohrloch abtransportiert.

US 3384191 A zeigt einen Bohrkopf mit Rollenmeißeln, der ebenfalls eine Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens aufweist. Hierfür ist ein Führungsblech vorgesehen, dass im Bereich der Öffnung der Ansaugung angeordnet ist und den gelösten Boden bei der Rotation des Bohrkopfes sammelt und der Öffnung zuführt. Hinter der Öffnung ist ein schräger Kanal angeordnet, der in eine mittig angeordnete Abförderleitung mündet.

US 4195700 A offenbart ebenfalls einen Bohrkopf mit Rollenmeißeln, der eine radiale Öffnung aufweist, an dessen inneren Ende eine Abförderleitung vorgesehen ist. Die Öffnung ist als Schlitz ausgeführt, hinter dem ein kegelförmig ausgeformtes Rohr vorgesehen ist, dass sich zur Abförderleitung hin verbreitert.

US 4200160 A offenbart einen Bohrkopf mit einer Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens. Die Absaugung sieht eine schlitzförmige radiale Öffnung vor, die in einen zylinderförmigen Raum mündet. Aus diesem geht ein Kanal hervor, der in die Abwasserleitung führt.

WO 2016142910 A1 offenbart ebenfalls einen Bohrkopf mit Rollenmeißeln, der eine radiale Öffnung mit einer Umrandung aufweist, die hin zur Ortsbrust über die Unterseite des Bohrkopfes übersteht. Hinter der Öffnung ist ein konisch ausgeformter Raum vorgesehen, der sich über die gesamte Unterseite des Bohrkopfes erstreckt. An seinem hinteren Ende ist eine Abförderleitung vorgesehen

Aufgabe der Erfindung ist es, die Absaugung bei den zuvor genannten Bohrköpfen zu vereinfachen und gleichzeitig in ihrer Leistungsfähigkeit zu verbessern.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung dadurch, dass der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und/oder dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert. Die Breite des Saugkastens ist dabei bevorzugt die Längserstreckung der Öffnung, besonders bevorzugt radial. Die Höhe des Saugkastens ist dabei bevorzugt die Quererstreckung der Öffnung, besonders bevorzugt quer zu radial.

Hierdurch wird es auf überraschend einfache Weise möglich, die Absaugleitung deutlich zu erhöhen. Gleichzeitig wird das Risiko von Blockaden im Saugbereich auf einfache Weise deutlich reduziert.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass hinter der Öffnung wenigstens ein Umlenkbereich, bevorzugt vor dem Eintritt in den Saugkasten, vorgesehen ist, in dem die Strömungsrichtung des gelösten Bodens umlenkbar ist. Hierdurch lässt sich das abzufördernde Material besonders einfach der Abförderung zuführen, verflüssigen, beispielsweise bereits vor der Öffnung, und anschließend abfördern.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass im Öffnungsbereich wenigstens ein Werkzeug zum Lösen des Bodens, bevorzugt in Form einer Zahnleiste, vorgesehen ist. Hierdurch kann ein Lösen von Gestein/Boden an der Ortsbrust direkt im Öffnungsbereich vorgenommen werden. Das so gelöste Material lässt sich besonders gut absaugen. Dieses kann vorteilhafter Weise durch ein Abgeben von Flüssigkeit zur Verflüssigung des gelösten/geförderten Bodens/Gesteins beispielsweise durch wenigstens einen Flüssigkeitsstrahl erfolgen bzw. unterstützt werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das wenigstens eine Werkzeug zur Veränderung des Abstands des Werkzeugs zur Ortsbrust bewegbar ist, bevorzugt über wenigstens einen Hydraulikzylinder, und/oder dass das wenigstens eine Werkzeug gegenüber dem Öffnungsbereich verschwenkbar ist, bevorzugt über wenigstens einen Hydraulikzylinder. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die Eindringtiefe in die Ortsbrust hinein beeinflussen. Dieses kann beispielsweise in Abhängigkeit der Festigkeit des zu lösenden Bodens/Gesteins erfolgen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass im Öffnungsbereich wenigstens ein Werkzeug zum Aufnehmen des Bodens, bevorzugt in Form einer Leiste, vorgesehen ist. Hierdurch kann das Aufnehmen von Gestein/Boden an der Ortsbrust direkt im Öffnungsbereich vorgenommen werden. Das so gelöste Material lässt sich besonders gut absaugen. Dieses kann vorteilhafter Weise durch ein Abgeben von Flüssigkeit zur Verflüssigung des gelösten/geförderten Bodens/Gesteins beispielsweise durch wenigstens einen Flüssigkeitsstrahl erfolgen bzw. unterstützt werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das wenigstens eine Werkzeug zur Veränderung des Abstands des Werkzeugs zur Ortsbrust bewegbar ist, bevorzugt über wenigstens einen Hydraulikzylinder, und/oder dass das wenigstens eine Werkzeug gegenüber dem Öffnungsbereich verschwenkbar ist, bevorzugt über wenigstens einen Hydraulikzylinder.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Abstand des Öffnungsbereichs zur Ortsbrust verstellbar ist. Dabei ist vorteilhaft, dass das Verstellen des Abstands über ein vertikales Bewegen des Saugkastens und/oder über ein Verschwenken des Saugkastens um einen Drehpunkt erfolgt, wobei für das Bewegen oder für das Verschwenken ein Antrieb, bevorzugt ein Hydraulikzylinder oder ein Federmechanismus, vorgesehen ist. Hierdurch wird direkt auf einfache Weise die Menge des abgesaugten Materials beeinflussbar.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Öffnungsbereich wenigstens ein Reinigungswerkzeug, bevorzugt wenigstens ein bewegbares Element und/oder wenigstens eine Düse zum Abgeben eines Flüssigkeitsstrahls, vorgesehen ist. Hierdurch können Verschlüsse im Öffnungsbereich entweder beseitigt oder verhindert werden. Weiterhin kann der durch die wenigstens eine Düse abgegebene Flüssigkeitsstrahl auch zur Verflüssigung des gelösten/geförderten Materials verwendet werden.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Saugkasten eine Bedüsung aufweist, die bevorzugt von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung gerichtet ist. Hierdurch wird der Materialtransport innerhalb des Saugkastens auf einfache Weise verbessert. Weiterhin wird die Verflüssigung des gelösten Materials verbessert, so dass ein verbesserter Austrag erfolgen kann.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Saugkasten wechselbar im Bohrkopf vorgesehen ist. Hierdurch kann der Bohrkopf auf einfache Weise an unterschiedliche geologische Bedingungen angepasst werden. Weiterhin ist auch eine Umkehr der Drehrichtung möglich.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass ein Klassierungselement im Öffnungsbereich vorgesehen ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Gitter, Trennbleche, die den Öffnungsbereich in mehrere Öffnungen aufteilen, oder auch mehrere Öffnungen handeln. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich eine Korngrößenbegrenzung des Angesaugten Materials zu erreichen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Saugkasten im Wesentlichen horizontal angeordnet ist. Hierdurch werden der Materialtransport im Saugkasten, beispielsweise die Materialverflüssigung und die Materialaufnahme positiv beeinflusst. Alternativ ist der Saugkasten im Wesentlichen vertikal angeordnet. Hierdurch ist der Materialtransport durch die direkte Einströmung positiv beeinflusst. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass hierdurch das Einsaugen positiv beeinflusst wird, weil sich im Bereich der Öffnung weniger Material ansammelt. Weiterhin ist diese Bauform einfacher im Bohrkopf zu realisieren. Alternativ ist auch eine geneigte Anordnung zwischen horizontal und vertikal möglich.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass sich der Öffnungsbereich vom Mittelpunkt gesehen im Wesentlichen radial nach außen erstreckt. Dabei ist vorteilhaft, dass die Öffnung schlitzartig ausgeführt ist. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht dabei vor, dass sich der lichte Querschnitt der Öffnung entlang des Öffnungsbereichs radial nach außen gesehen verändert, bevorzugt vergrößert. Hierdurch lassen sich die Materialaufnahme, der Ort der Materialaufnahme sowie die Aufnahmemenge auf einfache Weise beeinflussen.

Weiterhin ist dabei vorteilhaft, dass die Anschlussöffnung des Saugkastens in Bezug auf den Öffnungsbereich gegenüber einer Mittelsenkrechten des Öffnungsbereichs versetzt angeordnet ist, bevorzugt nach außen. Dadurch wird der Saugkasten asymmetrisch aufgebaut. Es lässt sich auf einfache Weise die Ansaugstärke bzw. das Strömungsprofil im Saugkasten oder im Öffnungsbereich beeinflussen, so dass die angesaugte Materialmenge beeinflussbar ist. So kann beispielsweise durch ein Verschieben nach Außen die Strömung im radial gesehen äußeren Bereich des Saugkastens erhöht werden, um die dort anfallende größere Materialmenge besser absaugen zu können.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Anschlussöffnung des Saugkastens in Bezug auf den Öffnungsbereich gegenüber einer Mittelsenkrechten des Öffnungsbereichs verschwenkt angeordnet ist. Es lässt sich auf einfache Weise die Ansaugstärke bzw. das Strömungsprofil im Saugkasten oder im Öffnungsbereich beeinflussen, so dass die angesaugte Materialmenge beeinflussbar ist. So kann beispielsweise durch ein Verkippen der Anschlussöffnung nach Innen die Strömung im radial gesehen äußeren Bereich des Saugkastens erhöht werden, um die dort anfallende größere Materialmenge besser absaugen zu können.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass im Öffnungsbereich Düsen vorgesehen sind, die bevorzugt in den Öffnungsbereich und/oder in die Öffnung hinein gerichtet sind. Hierdurch kann das gelöste/geförderte Material im Öffnungsbereich auf einfache Weise so verflüssigt werden, dass ein Ansaugen in den Innenraum des Saugkastens hinein erfolgt. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Absaugung so dimensioniert ist, dass der Öffnungsbereich im Wesentlichen frei von gelöstem/geförderten Boden/Gestein bleibt. Dafür muss hinreichend Flüssigkeit durch den Saugkasten und die Förderleitung gefördert werden und die Verflüssigung des gelösten/geförderten Materials in hinreichender Menge erfolgen. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass im Bereich der Öffnung am äußeren Rand der ein sich zur Ortsbrust hin erstreckender Strömungskranz vorgesehen ist. Hiermit kann auf einfache Weise ein Strömungskurzschluss von der Rückseite des Bohrkopfes hin zu Öffnung vermieden werden.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen vor der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt Luft oder eine Flüssigkeit, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind. Besonders bevorzugt erstrecken sich entlang einer Längserstreckung so viele Düsen, dass diese einen dichten Strahlenbereich bewirken. Hierdurch hat sich überraschend gezeigt, dass Material auf einfache Weise im Wirkbereich der Öffnung gehaltenwerden kann und/oder dass ein Rückfluss beispielsweise von beschleunigtem Material in der Drehrichtung verhindert werden kann. Weiterhin kann auch ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens erfolgen, so dass dieser leichter in die Öffnung eingesaugt werden kann.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen hinter der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt Luft oder eine Flüssigkeit, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind. Besonders bevorzugt erstrecken sich entlang einer Längserstreckung so viele Düsen, dass diese einen dichten Strahlenbereich bewirken. Hierdurch kann auf einfache Weise ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens erfolgen, so dass dieser leichter in die Öffnung eingesaugt werden kann. Weiterhin hat sich überraschender Weise gezeigt, dass Material auf einfache Weise im Wirkbereich der Öffnung gehalten werden kann und/oder dass ein Austritt beispielsweise von beschleunigtem Material entgegen der Drehrichtung verhindert werden kann. Weiterhin wird der Anteil an nicht angesaugtem gelöstem Boden, der dann erneut von den Bohrwerkzeugen des Bohrkopfes bearbeitet wird, reduziert werden kann.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das die Richtung des Strahls einen Vektor entspricht, der ausgehend von der Düse eine Richtungskomponente zur Ortsbrust und/oder eine Richtungskomponente zur Öffnung aufweist.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Strahlen der wenigstens zwei Düsen ein Sperrwirkung gegen ein Bewegen des gelösten Bodens gegen die Drehrichtung des Bohrkopfes und/oder ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens bewirken. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Strahlen der wenigstens zwei Düsen ein Sperrwirkung gegen ein Bewegen des gelösten Bodens in die Drehrichtung des Bohrkopfes und/oder ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens bewirken.

Sind vor und hinter der Öffnung Düsenreihen vorgesehen, ist es vorteilhaft, dass die Düsen, die in Drehrichtung vor der Öffnung angeordnet sind, eine geringere Richtungskomponente zur Öffnung aufweisen und/oder einen größeren Abstand zur Öffnung aufweisen als die hinter der Öffnung angeordneten Düsen. Hierdurch werden die zuvor genannten Vorteile verstärkt.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens eine Düse zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt Luft oder eine Flüssigkeit, vorgesehen ist, und dass der Strahl eine Bewegung des gelösten Bodens in einen Bereich der Ortsbrust bewirkt, der bei Rotation des Bohrkopfs von der Öffnung überquert wird. Hierdurch kann überraschender Weise auf einfache Weise eine Materialverteilungssteuerung des gelösten Bodens bewirkt werden, so dass es nicht zu einer Überlastung bestimmter Bereiche der Ansaugöffnung kommt.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Strahl auf eine Leitblech auftrifft, wodurch eine Änderung der Bewegungsrichtung des gelösten Bodens bewirkt wird, und dass das Leitblech als gerades oder geschwungenes Element an der Unterseite des Bohrkopfes angeordnet ist, und dass die Anordnung diagonal oder wenigstens teilweise zirkumferrentiel ist. Hierdurch wird die Materialverteilung erleichtert.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen, die gegenläufig ausgerichtet sind, im Zentrum der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind. Es hat sich gezeigt, dass der gelöste Boden hierdurch auf einfache Weise aus dem Zentrum entfernbar, der konstruktiv nicht mit der Ansaugöffnung überfahrbar ist.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen tangential ausgerichtet an der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise der gelöste Boden aus dem äußeren Bereich, der konstruktiv nicht ohne Weiteres mit der Ansaugöffnung überfahrbar ist, in Bereich in denen eine Absaugung erfolgt, umleiten. Dieses wird bevorzugt noch mit einer Kombination der zuvor genannten Leitbleche unterstützt. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung dadurch, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen vor der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt Luft oder eine Flüssigkeit, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind. Besonders bevorzugt erstrecken sich entlang einer Längserstreckung so viele Düsen, dass diese einen dichten Strahlenbereich bewirken. Hierdurch hat sich überraschend gezeigt, dass Material auf einfache Weise im Wirkbereich der Öffnung gehaltenwerden kann und/oder dass ein Rückfluss beispielsweise von beschleunigtem Material in der Drehrichtung verhindert werden kann. Weiterhin kann auch ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens erfolgen, so dass dieser leichter in die Öffnung eingesaugt werden kann.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die zweite erfindungsgemäße Lösung mit weiteren zuvor im Zusammenhang mit der ersten erfindungsgemäßen Lösung genannten Merkmalen kombiniert wird.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Lösung dadurch, dass an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens eine Düse zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt Luft oder eine Flüssigkeit, vorgesehen ist, und dass der Strahl eine Bewegung des gelösten Bodens in einen Bereich der Ortsbrust bewirkt, der bei Rotation des Bohrkopfs von der Öffnung überquert wird. Hierdurch kann überraschender Weise auf einfache Weise eine Materialverteilungssteuerung des gelösten Bodens bewirkt werden, so dass es nicht zu einer Überlastung bestimmter Bereiche der Ansaugöffnung kommt.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Strahl auf eine Leitblech auftrifft, wodurch eine Änderung der Bewegungsrichtung des gelösten Bodens bewirkt wird, und dass das Leitblech als gerades oder geschwungenes Element an der Unterseite des Bohrkopfes angeordnet ist, und dass die Anordnung diagonal oder wenigstens teilweise zirkumferrentiel ist. Hierdurch wird die Materialverteilung erleichtert. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen, die gegenläufig ausgerichtet sind, im Zentrum der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind. Es hat sich gezeigt, dass der gelöste Boden hierdurch auf einfache Weise aus dem Zentrum entfernbar, der konstruktiv nicht mit der Ansaugöffnung überfahrbar ist.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen tangential ausgerichtet an der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise der gelöste Boden aus dem äußeren Bereich, der konstruktiv nicht ohne Weiteres mit der Ansaugöffnung überfahrbar ist, in Bereich in denen eine Absaugung erfolgt, umleiten. Dieses wird bevorzugt noch mit einer Kombination der zuvor genannten Leitbleche unterstützt.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, das der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die dritte erfindungsgemäße Lösung mit weiteren zuvor im Zusammenhang mit der ersten und/oder erfindungsgemäßen Lösung genannten Merkmalen kombiniert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 bis 1 1 Ansichten und Details zu einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrkopfes,

Fig. 12 bis 19 Ansichten und Details zu einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrkopfes, und Fig. 20 bis 32 Ansichten und Details zu einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrkopfes

Dabei zeigen die Figuren zur ersten Ausführungsform:

Figur 1 eine räumliche Ansicht der Unterseite des erfindungsgemäßen Bohrkopfs der ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine Seitenansicht zu Figur 1 ,

Figur 3 eine Draufsicht auf die Unterseite zu Figur 1 ,

Figur 4 eine Draufsicht auf die Oberseite zu Figur 1 ,

Figur 5 eine räumliche Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Saugkastens,

Figur 6 eine Frontalansicht zu Figur 5,

Figur 7 eine Unteransicht zu Figur 5,

Figur 8 eine räumliche Darstellung der unter Ansicht zu Figur 7,

Figur 9 eine teilgeschnittene Seitenansicht zu Figur 5 mit ausgefahrenem

Reinigungselement,

Figur 10 eine analoge Ansicht zu Figur 9 mit eingefahrenem Reinigungselement,

Figur 11 eine räumlich nach unten gekippte Frontalansicht zu Figur 5.

Dabei zeigen die Figuren zur zweiten Ausführungsform:

Figur 12 eine räumliche Ansicht der Unterseite des erfindungsgemäßen Bohrkopfs der zweiten Ausführungsform,

Figur 13 eine Seitenansicht zu Figur 12,

Figur 14 eine Draufsicht auf die Unterseite zu Figur 12,

Figur 15 eine Draufsicht auf die Oberseite zu Figur 12,

Figur 16 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Saugkastens,

Figur 17 eine Unteransicht zu Figur 16,

Figur 18 eine teilgeschnittene Seitenansicht zu Figur 16 entlang A-A, und

Figur 19 ein vergrößerter Ausschnitt zu Figur 18.

Dabei zeigen die Figuren zur dritten Ausführungsform:

Figur 20 eine Draufsicht auf die Unterseite des erfindungsgemäßen Bohrkopfs der dritten

Ausführungsform,

Figur 21 eine Draufsicht auf die Oberseite zu Figur 12,

Figur 22 Figur 20 mit dargestellten Materialförderbereichen, Figur 23a Figur 20 mit dargestellten von von Düsen abgegebenen Mediumsstrahlen zum Materialtransport,

Figur 23b ein vergrößerter Teilausschnitt zu Fig. 23a,

Figur 24 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Ansaugbereich,

Figur 25 eine Seitenansicht auf eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Saugkastens,

Figur 26 eine erste Schnittansicht zu Figur 25 in Richtung der Breite des Saugkastens, Figur 27 eine räumliche Ansicht zu Figur 25,

Figur 28 eine Draufsicht zu Figur 25,

Figur 29 ein zweite Schnittansicht zu Figur 25 quer Figur 26,

Figur 30 ein vergrößerter Teilausschnitt zu Fig. 20 mit einem ausgefahrenen

Randschneidwerkzeug

Figur 31 das Randschneidwerkzeug von Figur 30 in eingefahrenem Zustand, und

Figur 32 das Randschneidwerkzeug von Figur 30 in Notfallzustand.

Figur 1 bis Figur 4 zeigen in räumlicher Darstellung einen erfindungsgemäßen Bohrkopf 10 in erster Ausführung. Der Bohrkopf 10 weist einen Körper 11 auf, an dem an seiner Unterseite 13 Bohrwerkzeuge 12 angeordnet sind. An seiner Oberseite 14 weist der Bohrkopf 10 einen Anschluss 15 für einen Antrieb (nicht dargestellt) einer Bohrvorrichtung (nicht dargestellt) auf. Der nicht dargestellte Antrieb ist dabei beispielsweise direkt in der Bohrvorrichtung, die beispielsweise in einem Casingrohr (nicht dargestellt) oder in einem Pfahl (nicht dargestellt) angeordnet ist, vorgesehen. Eine weitere nicht abschließende Alternative kann auch ein auf einem Casingrohr oder auf einem Pfahl vorgesehener Topdrive sein, mit dem der Bohrkopf 10 über ein Gestänge verbunden ist. Weitere Varianten von Antrieben, Bohrvorrichtungen und Anordnungen in einem Bohrloch/Pfahl sind ebenfalls möglich. Alternativ ist auch der Einsatz des Bohrkopfes in Verbindung mit einer Schachtbohrmaschine möglich.

Um beispielsweise einen Unterschnitt unter einem Casingrohr oder Pfahl zu ermöglichen, kann der Körper 11 an seinem Umfang 16 ausklappbare Randschneidwerkzeuge 17 aufweisen, die in Figur 1 ausgefahren dargestellt ist. Weiterhin sind am Umfang 16 am Körper 1 1 beispielhaft Verschleißelemente 18 vorgesehen.

Bei den Bohrwerkzeugen 12 kann es sich beispielsweise um Diskenmeißel 12a, Schählmeißel 12b, oder Rollenmeißel 12c handeln. Die Auswahl der Bohrwerkzeuge 12 erfolgt in Abhängigkeit des zu lösenden Bodens/Gesteins zum Erstellen der Bohrung. Dargestellt sind hier Diskenmeißel 12a und Schählmeißel 12c. Im Zentrum der Unterseite 13 ist hier beispielsweise ebenfalls ein Zentrierbohrwerkzeug 19 vorgesehen, das eine Zentrierung des Bohrkopfes 10 ermöglicht.

Weiterhin weist der Körper 1 1 an seiner Unterseite 13 einen Saugkasten 20 in einer ersten Ausführungsform auf. Der Saugkasten 20 ist in den Figuren 5 bis 11 im Detail dargestellt. Er weist an seiner Vorderseite 21 einen Öffnungsbereich 22 auf, der wenigstens eine Öffnung 23 aufweist.

Die Öffnung 23 der ersten Ausführungsform des Saugkastens 20 weist ein Klassierungselement 24 auf, das die Öffnung 23 in Öffnungsabschnitte 23a unterteilt. Durch das Klassierungselement 24 wird die Korngröße des gelösten Bodens/Gesteins bestimmt, die in den Innenraum 25 des Saugkasten 20 eintreten kann.

Der Innenraum 25 wird gebildet durch einen Deckel 26 als Oberseite und einen Boden 27 als Unterseite, die hier als eine Ausführungsform plan ausgeführt sind. Andere Formen von Deckel und Boden sind ebenfalls möglich. Weiterhin weist der Saugkasten 20 Seitenwände 28 auf, die sich hier von der Vorderseite 21 aus entlang der Form des Deckels und des Bodens erstrecken.

Bedingt durch die Form des Deckels 26, des Bodens 27 und den Seitenwände 28 bildet sich beispielsweise und bevorzugt ein Trichter bedingt dadurch, dass sich die Breite BB des Innenraums 25 durch die geschwungene Form der Seitenwände 28 verkleinert, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit des angesagten Gemisches aus gelöstem Boden/Gestein und Trägermedium mit abnehmender Breite BB erhöht.

An der Rückseite des Innenraums 25 ist eine Öffnung 29 vorgesehen, an der ein Anschluss 30 für eine Förderleitung 31 vorgesehen ist, die mit einer Pumpe (nicht dargestellt) im Bohrbetrieb verbunden wird, um die Abförderung des gelösten Bodens/Gesteins bzw. des Gemisches aus Fördermedium und gelösten Boden/Gestein vorzunehmen.

Zusätzlich und hier nicht dargestellt im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugkastens 20 kann auch die Höhe HH des Innenraums 25 des Saugkasten 20 ausgehend von der Vorderseite 21 hin zur Öffnung 29 an der Rückseite des Saugkastens 20 variiert, insbesondere vergrößert, werden, um Verstopfungen des Innenraums 25 durch gelösten Boden/Gestein entgegenzuwirken.

Weiterhin ist es ebenfalls möglich, den hier symmetrisch dargestellten Saugkasten 20 asymmetrisch auszuführen, indem beispielsweise die Öffnung 29 seitlich versetzt angeordnet wird (nicht dargestellt). Hierbei ist es insbesondere sinnvoll, wenn die Öffnung 29 hin zum Umfang 16 des Körpers 1 1 versetzt angeordnet ist, um in den Bereichen, in denen bei der Rotation in Rotationsrichtung A mehr Boden/Gestein gelöst wird und durch die Öffnung 23 in den Innenraum 25 des Saugkastens 20 eintritt, das Strömungsprofil anzupassen, beispielsweise um die Strömungsgeschwindigkeit in Bereichen des Innenraums 25 gezielt zu erhöhen.

Gleiches ist auch möglich, in dem der Anschluss 30 der Förderleitung 31 , wie beispielsweise in Figur 5 dargestellt ist, unter einem Einfallen in den Innenraum 25 geneigt mündet.

Auf der Unterseite des Bodens 27 sind Gleitelemente 32 angeordnet, die es ermöglichen, dass der Saugkasten 20 während des Bohrens bzw. des Rotierens in Rotationsrichtung A auf der Ortsbrust bzw. in einem definierten Abstand zu ihr gleiten kann.

Der Öffnungsbereich 22 weist im Bereich der Öffnung 23, die sich entlang der Vorderseite 21 erstreckt, Bodenlösewerkzeuge 33, hier beispielsweise ein Schählmesser, auf. Durch die Bodenlösewerkzeuge 33 ist es möglich, gezielt Boden/Gestein im Bereich der Vorderseite 21 des Saugkastens 20 zu lösen oder aufzunehmen und der Öffnung 23 zuzuführen, in der dann die Abförderung erfolgt.

Zusätzlich oder alternativ können auch Leitbleche vorgesehen sein (nicht dargestellt), das gelöste Material, das nicht direkt von der Strömung in Strömungsrichtung B angesaugt wird, dem Öffnungsbereich 22 zuzuführen, und dann durch die Öffnungen 23 in den Innenraum 25 an zu saugen.

Oberhalb der Öffnungen 23 sind Düsen 34 an der Vorderseite 21 angeordnet (siehe beispielhaft Fig. 9), die in den Innenraum 25 hinein einen Strahl in Richtung E aus einem Trägermedium, beispielsweise eine Flüssigkeit oder Luft, abgeben, die in Richtung B der Öffnung 29 gerichtet sind, sodass Material, das sich im Innenraum 25 befindet, in Richtung B zu der Öffnung 29 bewegt wird. Weiterhin können auch durch die von den Düsen 34 abgegebenen Strahlen Ansammlungen von gelöstem Material aufgelöst werden. Wird eine Flüssigkeit abgegeben, kann diese beispielsweise oder alternativ auch verwendet werden, das gelöste/geförderte Material im Saugkasten 20 und/oder Öffnungsbereich 22 zu verflüssigen und damit eine besser Abförderung zu gewährleisten. Vorteilhafter weise sind dabei der Förderstrom in der Förderleitung 31 und/oder die Verflüssigung so ausgelegt, dass das gelöste/geförderte Material sich nicht im Öffnungsbereich 22 staut, sondern der Öffnungsbereich 22 im Wesentlichen frei bleibt.

Zusätzlich ist im Öffnungsbereich 22 ein Reinigungselement 35 vorgesehen. Das Reinigungselement 35 weist Stäbe 36 auf, die in Durchlässen 37 geführt sind, sodass, wenn die Stäbe 36 in Reinigungsrichtung C bewegt werden, die Stäbe in die Öffnungsabschnitte 23a der Öffnungen 23 bzw. in die dort vorgesehenen Klassierelemente 24 eingreifen und festgesetztes Material aus diesen entfernen und damit die Öffnung 23 wieder durchgängig machen. Anschließend wird das Reinigungselement 35 entgegen der Pfeilrichtung C wieder aus den Öffnungsabschnitten 23a hinausbewegt. Alternativ können zur Reinigung der Öffnungen bzw. des der Klassierelemente 24 auch Düsen 38 vorgesehen sein, die Flüssigkeitsstrahlen zur Reinigung in Reinigungsrichtung D abgeben, wie beispielhaft in Fig. 9 dargestellt. Wird eine Flüssigkeit abgegeben, kann diese beispielsweise oder alternativ auch verwendet werden, das gelöste/geförderte Material im Saugkasten 20 und/oder Öffnungsbereich zu verflüssigen und damit eine besser Abförderung zu gewährleisten. Vorteilhafter Weise sind dabei der Förderstrom in der Förderleitung 31 und/oder die Verflüssigung so ausgelegt, dass das gelöste/geförderte Material sich nicht im Öffnungsbereich 22 staut, sondern der Öffnungsbereich 22 im Wesentlichen frei bleibt.

Figur 12 bis Figur 15 zeigen in räumlicher Darstellung einen erfindungsgemäßen Bohrkopf 10 in zweiter Ausführung. Der Bohrkopf 10 weist einen Körper 1 1 auf, an dem an seiner Unterseite 13 Bohrwerkzeuge 12 angeordnet sind. An seiner Oberseite 14 weist der Bohrkopf 10 einen Anschluss 15 für einen Antrieb (nicht dargestellt) einer Bohrvorrichtung (nicht dargestellt) auf. Der nicht dargestellte Antrieb ist dabei beispielsweise direkt in der Bohrvorrichtung, die beispielsweise in einem Casingrohr (nicht dargestellt) oder in einem Pfahl (nicht dargestellt) angeordnet ist, vorgesehen. Eine weitere nicht abschließende Alternative kann auch ein auf einem Casingrohr oder auf einem Pfahl vorgesehener Topdrive sein, mit dem der Bohrkopf 10 über ein Gestänge verbunden ist. Weitere Varianten von Antrieben, Bohrvorrichtungen und Anordnungen in einem Bohrloch/Pfahl sind ebenfalls möglich. Alternativ ist auch der Einsatz des Bohrkopfes in Verbindung mit einer Schachtbohrmaschine möglich.

Um beispielsweise einen Unterschnitt unter einem Casingrohr oder Pfahl zu ermöglichen, kann der Körper 1 1 an seinem Umfang 16 ausklappbare Randschneidwerkzeuge 17 aufweisen, die in Figur 1 ausgefahren dargestellt ist. Weiterhin sind am Umfang 16 am Körper 1 1 beispielhaft Verschleißelemente 18 vorgesehen.

Bei den Bohrwerkzeugen 12 kann es sich beispielsweise um Diskenmeißel 12a, Schählmeißel 12b, oder Rollenmeißel 12c handeln. Die Auswahl der Bohrwerkzeuge 12 erfolgt in Abhängigkeit des zu lösenden Bodens/Gesteins zum Erstellen der Bohrung. Dargestellt sind hier Rollenmeißel 12c und Schählmeißel 12b Im Zentrum der Unterseite 13 ist hier beispielsweise ebenfalls ein Zentrierbohrwerkzeug 19 vorgesehen, das eine Zentrierung des Bohrkopfes 10 ermöglicht.

Weiterhin weist der Körper 1 1 an seiner Unterseite 13 einen Saugkasten 40 in einer zweiten Ausführungsform auf. Der Saugkasten 40 ist in den Figuren 16 bis 19 im Detail dargestellt. Figur 18 zeigt eine Schnittansicht nach A-A aus Figur 16. Figur 19 zeigt dabei eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Bereichs aus Figur 18. Der Saugkasten 40 weist im Bereich seiner Vorderseite 41 einen Öffnungsbereich 42 auf, der wenigstens eine Öffnung 43 aufweist.

Die Öffnung 43 der zweiten Ausführungsform des Saugkastens 40 kann ein Klassierungselement aufweisen (hier nicht dargestellt), dass die Öffnung 43 in Öffnungsabschnitte 43a unterteilt. Durch das Klassierungselement wird die Korngröße des gelösten Bodens/Gesteins bestimmt, die in den Innenraum 45 des Saugkasten 20 eintreten kann.

Der Innenraum 45 wird gebildet durch einen Deckel 46 als Oberseite und einen Boden 47 als Unterseite, die hier als eine Ausführungsform plan ausgeführt sind. Andere Formen von Deckel und Boden sind ebenfalls möglich. Weiterhin weist der Saugkasten 40 Seitenwände 48 auf, die sich hier von der Vorderseite 41 aus entlang der Form des Deckels und des Bodens erstrecken.

Bedingt durch die Form des Deckels 46, des Bodens 47 und den Seitenwände 48 bildet sich beispielsweise und bevorzugt ein Trichter bedingt dadurch, dass sich die Breite BB des Innenraums 45 durch die geschwungene Form der Seitenwände 48 verkleinert, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit des angesagten Gemisches aus gelöstem Boden/Gestein und Trägermedium mit abnehmender Breite BB erhöht. Zusätzlich ändert sich die Höhe HH des Innenraums 45 des Saugkasten 40 ausgehend von der Vorderseite 41 hin zur Öffnung 49 an der Rückseite des Saugkastens 40. In der zweiten Ausführungsform vergrößert sie sich, um Verstopfungen des Innenraums 45 durch gelösten Boden/Gestein entgegenzuwirken. Andere Höhenvariationen sind ebenfalls möglich, um bestimmte Strömungsprofile im Innenraum 45 zu erzeugen. Dieses gilt auch für den Saugkasten 20 der ersten Ausführungsform.

An der Rückseite des Innenraums 45 ist eine Öffnung 49 vorgesehen, an der ein Anschluss 40 für eine Förderleitung 41 vorgesehen ist, die mit einer Pumpe (nicht dargestellt) im Bohrbetrieb verbunden wird, um die Abförderung des gelösten Bodens/Gesteins bzw. des Gemisches aus Fördermedium und gelösten Boden/Gestein vorzunehmen.

Zusätzlich und hier nicht dargestellt im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugkastens 40 den hier symmetrisch dargestellten Saugkasten 40 asymmetrisch auszuführen, indem beispielsweise die Öffnung 49 seitlich versetzt angeordnet wird. Hierbei ist es insbesondere sinnvoll, wenn die Öffnung 49 hin zum Umfang 16 des Körpers 11 versetzt angeordnet ist, um in den Bereichen, in denen bei der Rotation in Rotationsrichtung F mehr Boden/Gestein gelöst wird und durch die Öffnung 43 in den Innenraum 45 des Saugkastens 40 eintritt, die Strömungsgeschwindigkeit gezielt zu erhöhen.

Gleiches ist alternativ auch möglich, in dem der Anschluss 40 der Förderleitung 41 unter einem Einfallen in den Innenraum 45 geneigt mündet.

Der Öffnung 43 vorgelagert ist ein Umlenkungselement 60, das über Anschlagpunkte 61 mit dem Saugkasten 40, beispielsweise an dessen Seitenwänden 48, beweglich angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Drehbewegung in Rotationsrichtung G um die Anschlagspunkte 61. Zur Bewegung des Umlenkungselement 60 ist wenigstens ein Aktuator 62, beispielsweise ein Hydraulikzylinder, vorgesehen. Dieser ist beispielsweise mit einem am Umlenkungselement 60 angeordneten ersten Anschlag 63 und mit einem zweiten am Deckel 46 angeordneten Anschlag 64 verbunden, sodass die Schwenkbewegung bei Betätigung des Aktuators 62 ausgeführt werden kann. Das Umlenkungselement 60 kann dann in Rotationsrichtung G verschränkt werden.

Am dem ersten Anschlag 63 gegenüberliegenden Ende des Umlenkungselements 60 ist wenigstens ein Bodenlösewerkzeug 65 angeordnet. Weiterhin kann das Umlenkungselement 60 Düsen 66 aufweisen, die beispielsweise einen Strahl in Richtung E aus einem Trägermedium, beispielsweise einer Flüssigkeit oder Luft, in den Innenraum 45 hinein abgeben. Hierdurch kann Material, das sich im Innenraum 45 befindet in Richtung B zu der Öffnung 49 bewegt werden. Wird eine Flüssigkeit abgegeben, kann diese beispielsweise oder alternativ auch verwendet werden, das gelöste/geförderte Material im Saugkasten 20 und/oder Öffnungsbereich 22 zu verflüssigen und damit eine besser Abförderung zu gewährleisten. Vorteilhafter Weise sind dabei der Förderstrom in der Förderleitung 31 und/oder die Verflüssigung so ausgelegt, dass das gelöste/geförderte Material sich nicht im Öffnungsbereich 22 staut, sondern der Öffnungsbereich 22 im Wesentlichen frei bleibt.

An dem Boden 47 ist ein an einer Basis 55 angeordnetes Gleitelement 52 vorgesehen.

Zwischen der Basis 55 und dem Bodenlösewerkzeug 65 besteht je nach Verschwenkungsgrad des Umlenkungselements 60 ein Öffnungsspalt 67. Dessen Größe bestimmt beispielsweise die aufgenommene Materialmenge an gelöstem Boden/Gestein. Weiterhin kann mit dem Öffnungsspalt 67 auch eine Klassierung erfolgen, um den Eintritt bestimmter Korngrößen an gelöstem Boden/Gestein zu unterbinden.

Weiterhin kann an der Basis 55 eine Düse 68 angeordnet sein, die als Reinigungselement einen Strahl aus einem T rägermedium, beispielsweise einer Flüssigkeit oder Luft, in Reinigungsrichtung D abgibt, um verklemmtes Material aus dem Öffnungsspalt 67 zu entfernen. Wird eine Flüssigkeit abgegeben, kann diese beispielsweise oder alternativ auch verwendet werden, das gelöste/geförderte Material im Saugkasten 20 und/oder Öffnungsbereich 22 zu verflüssigen und damit eine besser Abförderung zu gewährleisten. Vorteilhafter Weise sind dabei der Förderstrom in der Förderleitung 31 und/oder die Verflüssigung so ausgelegt, dass das gelöste/geförderte Material sich nicht im Öffnungsbereich 22 staut, sondern der Öffnungsbereich 22 im Wesentlichen frei bleibt.

Weiterhin ist beispielsweise in Figur 19 ein Anschlagselement 69 dargestellt, das mit einem nicht dargestellten Aktuator verbunden ist, über den der gesamte Saugkasten 40 gegenüber dem Körper 11 bewegbar ist, um den gesamten Saugkasten 40 beispielsweise näher an die Ortsbrust heran zu bringen oder von dieser zu entfernen, wodurch beispielsweise die Eindringtiefe in die Ortsbrust und/oder die Aufnahmemenge gelösten Materials beeinflussbar ist.

Die Öffnung 23 des Saugkastens 20 der ersten Ausführungsform ist somit direkt der Rotationsrichtung A zugewandt, wohingegen die Öffnung 43 des Saugkastens 40 der zweiten Ausführungsform nicht direkt erreicht wird. Das gelöste Material, das durch den Öffnungsspalt 67 hindurchtritt, muss erst durch das Umlenkungselement 60 in der Strömungsrichtung umgelenkt werden und der Öffnung 43 zugeführt werden. Hier kann dann entsprechend auch eine Verflüssigung erfolgen. Die Bodenlösewerkzeuge 65 der zweiten Ausführungsform werden somit über die Ortsbrust gezogen, während die Bodenlösewerkzeuge 33 der ersten Ausführungsform über die Ortsbrust geschoben werden.

Figur 20 bis Figur 23b zeigen in räumlicher Darstellung einen erfindungsgemäßen Bohrkopf 10 in dritter Ausführung. Der Bohrkopf 10 weist einen Körper 11 auf, an dem an seiner Unterseite 13 Bohrwerkzeuge 12 angeordnet sind. An seiner Oberseite 14 weist der Bohrkopf 10 einen Anschluss 15 für einen Antrieb (nicht dargestellt) einer Bohrvorrichtung (nicht dargestellt) auf. Der nicht dargestellte Antrieb ist dabei beispielsweise direkt in der Bohrvorrichtung, die beispielsweise in einem Casingrohr (nicht dargestellt) oder in einem Pfahl (nicht dargestellt) angeordnet ist, vorgesehen. Eine weitere nicht abschließende Alternative kann auch ein auf einem Casingrohr oder auf einem Pfahl vorgesehener Topdrive sein, mit dem der Bohrkopf 10 über ein Gestänge verbunden ist. Weitere Varianten von Antrieben, Bohrvorrichtungen und Anordnungen in einem Bohrloch/Pfahl sind ebenfalls möglich. Alternativ ist auch der Einsatz des Bohrkopfes in Verbindung mit einer Schachtbohrmaschine möglich.

Um beispielsweise einen Unterschnitt unter einem Casingrohr oder Pfahl zu ermöglichen, kann der Körper 1 1 an seinem Umfang 16 ausklappbare Randschneidwerkzeuge 17 aufweisen, die in Figur 20 ausgefahren dargestellt ist. Die einzelnen Zustände des Randwerkzeugs 17 sind in den Figuren 29 bis 31 gezeigt. Weiterhin sind am Umfang 16 am Körper 1 1 beispielhaft Verschleißelemente 18 vorgesehen.

Bei den Bohrwerkzeugen 12 kann es sich beispielsweise um Diskenmeißel 12a, Schählmeißel 12b, oder Rollenmeißel 12c handeln. Die Auswahl der Bohrwerkzeuge 12 erfolgt in Abhängigkeit des zu lösenden Bodens/Gesteins zum Erstellen der Bohrung. Dargestellt sind hier Diskenmeißel 12a.

Im Zentrum der Unterseite 13 ist alternativ zu dem zuvor beschriebenen ein Zentrierbohrwerkzeug 19 einen Reihe Disken 12a vorgesehen, die ebenfalls eine Zentrierung des Bohrkopfes 10 ermöglichen.

Weiterhin weist der Körper 1 1 einen Saugkasten 70 in einer dritten Ausführungsform auf. Der Saugkasten 70 ist in den Figuren 24 bis 29 im Detail dargestellt. Er weist einen Öffnungsbereich 72 auf, der wenigstens eine Öffnung 73 aufweist.

Die Öffnung 73 der dritten Ausführungsform des Saugkastens 70 weist ein Klassierungselement 74 auf, das die Öffnung 73 in Öffnungsabschnitte 73a unterteilt. Durch das Klassierungselement 74 wird die Korngröße des gelösten Bodens/Gesteins bestimmt, die in den Innenraum 75 des Saugkasten 70 eintreten kann.

Der Innenraum 75 wird gebildet durch einen Deckel 76 als Oberseite und die Öffnung 73 als Unterseite, sowie Seitenwänden 78 und einer Rückwand 77.

Bedingt durch die Form des Deckels 76, der Rückwand 77 und den Seitenwände 78 bildet sich beispielsweise und bevorzugt ein Trichter bedingt dadurch, dass sich die Breite BB des Innenraums 75 (siehe Figur 26) durch die Form und Anordnung des Deckels 76 und der Rückwand 77 der verkleinert, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit des angesagten Gemisches aus gelöstem Boden/Gestein und Trägermedium mit abnehmender Breite BB erhöht. An der Rückseite des Innenraums 75 ist eine Öffnung 79 vorgesehen, an der ein Anschluss 71 für eine Förderleitung (nicht dargestellt) vorgesehen ist, die mit einer Pumpe (nicht dargestellt) im Bohrbetrieb verbunden wird, um die Abförderung des gelösten Bodens/Gesteins bzw. des Gemisches aus Fördermedium und gelösten Boden/Gestein vorzunehmen.

Zusätzlich vergrößert sich die Höhe HH des Innenraums 75 des Saugkasten 70 ausgehend vom Öffnungsbereich 72 hin zur Öffnung 79 an der Oberseite des Saugkastens 70, um Verstopfungen des Innenraums 75 durch gelösten Boden/Gestein entgegenzuwirken.

Parallel zum Öffnungsbereich 72 bzw. zur Öffnung 73 sind an der Unterseite 13 des Bohrkopfes 10 eine Düsenleiste 81 in Drehrichtung war vor dem Öffnungsbereich 72 und eine zweite Düsenleiste 80 in Drehrichtung war hinter dem Öffnungsbereich 72 vorgesehen. Die Düsenleisten 81 ,82 weisen eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Düsen 82, 83 auf. Diese Düsen 82, 83 geben jeweils einen Strahl AA, DD M eines Spülmediums, bevorzugt einen Flüssigkeitsstrahlen oder ein Druckluftstrahl ab. Die Düsen 82 der Düsenleiste 80 und die Düsen 83 der Düsenleiste 81 sind so angeordnet, dass sie auf die Ortsbrust und hin zum Öffnungsbereich 72 ausgerichtet sind. Dabei sind die Düsen 82 in einem Winkel a gegenüber der Lotrechten auf der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 und die Düsen 83 unter dem Winkel ß gegenüber der Lotrechten auf der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 angeordnet. Bevorzugt weichen Winkel a und Winkel ß voneinander ab. Besonders bevorzugt ist Winkel ß dabei kleiner als Winkel a. Die Strahlen AA Treffen war dabei auf die Ortsbrust (nicht dargestellt) auf und bewirken ein auf Wirbeln bzw. Aktivieren des gelösten Bodens, sodass dieser in die Öffnung 73 besser eingesaugt werden kann. Weiterhin entsteht auch eine Sperrwirkung durch die Strahlen AA, sodass gelöster Boden nach Möglichkeit den Bereich CC zwischen dem Strahl AA und dem Strahl DD nicht entgegen der Rotationsrichtung A verlassen kann. Die Sperrwirkung wird verbessert, je größer der Winkel a, ß bis zur Lotrechten zur Ortsbrust ist. Die Lösungs-/Beschleunigungswirkung des gelösten Bodens hingegen verbessert sich bis zum einem optimal zu bestimmenden Winkel a, ß, wenn der Winkel a, ß kleiner wird.

Der Strahl DD, der im Vergleich zu dem Strahl AA gerader auf die Ortsbrust gerichtet ist, bewirkt im Wesentlichen eine Sperrwirkung, damit Material bzw. gelöster Boden, der vom Strahl AA aktiviert wurde und damit in Rotationsrichtung beschleunigt wurde, den Bereich CC nicht in Rotationsrichtung A verlassen kann.

Weiterhin ist im Bereich des Saugkastens 70 hier bevorzugt ein Strömungskranz 84 am äußeren Umfang der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 vorgesehen. Der Strömungskranz 84 erstreckt sich ausgehend von der Unterseite 13 hin zur Ortsbrust. Er ist hier bevorzugt als ein am Umfang 16 des Bohrkopfs 10 vorgesehenes Blech realisiert. Der Strömungskranz 84 bewirkt, dass das Ansaugen durch die Öffnung 73 nicht in Form eines Kurzschlusses aus dem Randbereich der Bohrung her erfolgt.

Um die angesaugte Flüssigkeit unterhalb des Burgkopfes 10 aufzufüllen, sind Öffnungen 85 hier bevorzugt rechts und links an der kurzen Seite der Öffnung 73 vorgesehen, die mit einer Leitung (nicht dargestellt) verbunden sind, über die Flüssigkeit dem Ansaugbereichs zugeführt wird. Durch das bevorzugte gezielte Zuführung im Ansaugbereich wird insbesondere vermieden, dass Querströmungen unterhalb des Bohrkopfs 10 im Abbaubereich entstehen, wodurch unkontrollierter Materialtransport stattfinden würde. Solch unkontrollierter Materialtransport führt neben Verschleiß auch zu mehrfachem Überfahren von bereits gelöstem Boden mit den Bohrwerkzeugen 12.

Um einen optimalen Materialtransport des gelösten Bodens zum Öffnungsbereich 72 des Saugkastens 70 zu bewirken, ist bevorzugt auf der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 bevorzugt eine Zentralisierung vorgesehen. Diese Zentralisierung besteht aus Leitblechen und Düsen, mit denen gelöster Boden in bestimmten Bereichen dem Bereich des der Ortsbrust zugeführt wird, der vom Öffnungsbereich 72 des Saugkastens 70 überfahren wird. Hierdurch wird auf einfache Weise eine Steuerung des Materialflusses bewirkt, mit dem auch eine optimierte Materialverteilung von den Bereichen, in denen mehr Boden an der Ortsbrust gelöst wird hin zu den Bereichen, in denen weniger Boden von den Bohrwerkzeugen zwölf gelöst wird, erreichbar ist, um die Absaugung zu optimieren.

Hierfür vorgesehen sind Leitbleche 86 von unterschiedlicher Länge und Einfallwinkel direkt hinter in bestimmten Abschnitten angeordneten Bohrwerkzeugen 12 vorgesehen sind. Die Leitbleche 86 erstrecken sich dabei von der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 hin zur Ortsbrust. Sie sind diagonal angeordnet, sodass das das gelöste Material bzw. der gelöste Boden von den Außenbereichen der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 hin zum Ansaugbereich 73 effizient zu bewegen. Dieser Materialtransport wird durch Düsen 87 bewirkt, die jeweils an der Außenseite der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 in einem Gehäuse 88 vorgesehen sind. Die Düsen 87 geben dabei einen tangentialen Strahl EE eines Spülmediums (Flüssigkeit oder Luft) ab, der auf das jeweilige Leitblech 87 trifft. Am Leitblech 87 wird der Strahl EE dann in Strömungsrichtung HH parallel zum Leitblech 87 umgelenkt. Das Material, das von den Bohrwerkzeugen 12 vor dem jeweiligen Leitblech 86 gelöst wird, wird dann von diesen spülen Mediums Strom in Richtung HH transportiert. Weiterhin weisen auch die Randschneidwerkzeuge 17 Leitblech 89 auf, die ebenfalls so diagonal angeordnet sind, dass Material entlang des Leitblech 89 von außen durch die Produktion des Bohrkopfs 10 hin zum inneren Bereich der Unterseite 13 des Bohrkopfs 10 transportierbar ist. Auch hier sind wiederum Düsen 90 in einem Gehäuse 91 vorgesehen, die einen Strahl FF eines Spülungsmediums (Flüssigkeit oder Luft) auf das Leitblech 89 lenken, sodass am Leitblech 89 die Strömungsrichtung des Strahls FF geändert wird, dass diese parallel zum Leitblech 89 in Richtung HH verläuft. An der Außenseite des Leitblech 89 des Randschneidwerkzeugs 17 ist bevorzugt ein Schälmeißel 12b vorgesehen, der die Bohrlochwand schneidet und begradigt. Zur Kühlung und Spülung des Schälmeißels 12b ist eine Düse 92 vorgesehen, die einen Strahl (nicht dargestellt) eines Spülungs- und Kühlmediums (Flüssigkeit oder Luft) abgibt. Der Strahl ist dabei entlang des Schälmeißels 12b hin zum Ortsbrustbereich gerichtet. Das hier weggespülte gelöste Material wird dann von dem Leitblech 89 erfasst und ebenfalls in Strömungsrichtung HH in Kombination bevorzugt mit dem Strahl FF aus der Düse 90 abtransportiert.

Im Bereich des Zentrums, in dem das Zentrierbohrwerkzeug 19, dass hier bevorzugt als eine Diskenreihe aus Disken 12a ausgeführt ist, sind parallel zur Reihe Düsen 93 in einem Gehäuse 94 vorgesehen, die einen Strahl GG eines Spülungsmediums (Flüssigkeit oder Luft) in Strömungsrichtung I parallel zur Reihe der Disken 12a abgibt, sodass das gelöste Material, das von den jeweiligen Disken 12a gelöst wird, durch die Strahlen GG aus dem Zentrum heraus abgefördert wird. Zur Begrenzung dieses Materialflusses sind Leitbleche 95 vorgesehen, die hier zirkumferrentiel und gebogen ausgeführt an der Unterseite 13 des Bohrkopfes 10 in einem Bereich der Ortsbrust angeordnet sind, der von dem Öffnungsbereich 73 des Saugkastens 70 überfahren wird.

Durch die Leitbleche und Düsen wird die Unterseite 13 des Bohrkopfs verschiedene Materialförderabschnitte J bis M aufgeteilt. Die Leitbleche 89 in Verbindung mit den Düsen 90 im Bereich der Randschneidwerkzeuge 17 bewirken einen äußeren Förderbereich J, der in Figur 22 gezeigt ist. Der Boden, der von den in diesen Bereichen liegenden Bohrwerkzeugen 12 gelöst wird, wird durch die Leitbleche 89 in Strömungsrichtung HH in die dazu konzentrisch weiter nach innen befindlichen Bereichen K1 bis K4 bis L abgefördert. Die Bereiche K1 bis K4 sind dabei bevorzugt unterschiedlich groß, weil die jeweils dazugehörigen Leitblech 86 bevorzugt in unterschiedlicher Länge ausgeführt sind. Hierdurch wird eine gezielte Materialverteilung in den Ringbereich L oder in einen außerhalb davon gelegenen Bereich K4, die dann von dem Saugkasten 70 überfahren werden, wodurch eine Abförderung des gelösten Bodens erfolgt. Diese Bereiche sind ebenfalls in Figur 22 gezeigt. Innerhalb des Ringbereichs L befindet sich das Zentrum M, aus dem das dort gelöste Material in Strömungsrichtung I gegen die Leitbleche 95 in den Bereich L hinein gefördert werden. Dabei kommt es zu einer gezielten Materialverteilung dergestalt, dass der Hauptteil des geförderten Materials vom inneren Teil des Öffnungsbereichs 73 aufgenommen werden kann, sodass der Materialabtransport bzw. die Ansaugung dadurch deutlich verbessert wird.

In den Figuren 30-32 sind die Bewegungszustände des Randschneidwerkzeug 17 gezeigt. Sie weisen dabei einen Grundkörper 96 auf, der in Pfeilrichtung N bewegbar ist. Hierfür ist ein Aktuator 97 vorgesehen, der hier bevorzugt als Hydraulikzylinder ausgeführt ist. Figur 30 zeigt die ausgefahrene Stellung des Randschneidwerkzeug 17, während Figur 31 die eingefahrene Stellung zeigt. Durch Bewegen eines Kolbens 98 mit seiner Kolbenstange im Zylinder 99 wird der Grundkörper 96 in den Körper 11 des Bohrkopfs 10 eingezogen oder ausgefahren. In Figur 32 ist eine Notfalllösung zum Bergen des Bohrkopfs 10 nach Beendigung der Bohrarbeiten gezeigt, bei dem aufgrund einer Störung entweder der Grundkörper nicht mehr einfahrbar ist oder der Aktuator 97 ausgefallen ist. Hierfür ist ein Scherbolzen 100 vorgesehen, der im normalen Betriebszustand als Drehlager für die Bewegungsrichtung N zum Einschwenken des Grundkörpers 96 in den Körper 11 des Bohrkopfs 10 fungiert. Im Störungsfall wird dieser Scherbolzen 100 abgeschoren, sodass der Grundkörper 96 um den Anschlag 101 in Pfeilrichtung O verschwenkbar ist. Bei dem Anschlag 101 handelt es sich um den Angriffspunkt des Aktuators 97 am Grundkörper 96.

Bezugszeichenliste:

10 Bohrkopf 43 Öffnung

11 Körper 45 Innenraum

12 Bohrwerkzeug 46 Deckel

12a Diskenmeißel 47 Boden

12b Schählmeißel 48 Seitenwand

12c Rollenmeißel 49 Öffnung

13 Unterseite 50 Anschluss

14 Oberseite 51 Förderleitung

15 Anschluss 52 Gleitelement

16 Umfang 53 Bodenlösewerkzeug

17 Randschneidwerkezug 54 Düse

18 Verschleißelement 55 Basis

19 Zentrierbohrwerkzeug 60 Umlenkelement

20 Saugkasten 61 Anschlagpunkt

21 Vorderseite 62 Aktuator/Hydraulikzylinder

22 Öffnungsbereich 63 erster Anschlag

23 Öffnung 64 zweiter Anschlag

23a Öffnungsabschnitt 65 Bodenlösewerkzeug

24 Klassierelement 66 Düse

25 Innenraum 67 Öffnungsspalt

26 Deckel 68 Düse

27 Boden 69 Anschlagselement

28 Seitenwand 70 Saugkasten

29 Öffnung 71 Anschluss

30 Anschluss 72 Öffnungsbereich

31 Förderleitung 73 Öffnung

32 Gleitelement 73a Öffnungsabschnitt

33 Bodenlösewerkzeug 74 Klassierelement

34 Düse 75 Innenraum

35 Reinigungselement 76 Deckel

36 Stab 77 Rückwand

37 Durchlass 78 Seitenwand

40 Saugkasten 79 Öffnung

41 Vorderseite 80 Düsenleiste Primärdüsen

42 Öffnungsbereich 81 Düsenleiste Sekundärdüsen 82 Düse E Abgaberichtung

83 Düse F Rotationsrichtung

84 Strömungskranz G Rotationsrichtung

85 Öffnung H Strömungsrichtung

86 Leitblech I Strömungsrichtung

87 Düse J Bereich

88 Gehäuse K Bereich

89 Leitblech K1-K4 Unterbereiche zu Bereich K

90 Düse L Ringbereich

91 Gehäuse M Zentrum

92 Düse N Bewegungsrichtung

93 Düse O Schwenkrichtung

94 Gehäuse

95 Leitblech a Einfallwinkel

96 Grundkörper ß Einfallwinkel

97 Aktuator

98 Kolben AA Strahl

99 Zylinder BB Breite

100 Scherbolzen CC Bereich

101 Anschlagspunkt DD Strahl

EE Strahl

A Rotationsrichtung FF Strahl

B Strömungsrichtung GG Strahl

C Reinigungsrichtung HH Höhe

D Reinigungsrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Bohrkopf zum Erstellen einer im Wesentlichen vertikalen Bohrung im Boden, mit einem Körper, der mit einem Rotationsantrieb einer Bohrvorrichtung verbindbar ist, mit an dem Körper angeordneten Bohrwerkzeugen zum Lösen des Bodens an einer Ortsbrust der Bohrung, mit einer Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens an der Ortsbrust, die mit einer Pumpe verbindbar ist, wobei die Absaugung einen am Körper angeordneten Öffnungsbereich mit wenigstens einer Öffnung im Bereich der Bohrwerkzeuge an der Ortsbrust aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert.

2. Bohrkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Öffnung wenigstens ein Umlenkbereich, bevorzugt vor dem Eintritt in den Saugkasten, vorgesehen ist, in dem die Strömungsrichtung des gelösten Bodens umlenkbar ist.

3. Bohrkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Öffnungsbereich wenigstens ein Werkzeug zum Lösen und/oder zum Aufnehmen des Bodens, bevorzugt in Form einer Zahnleiste, vorgesehen ist.

4. Bohrkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Werkzeug zur Veränderung des Abstands des Werkzeugs zur Ortsbrust bewegbar ist, und/oder dass das wenigstens eine Werkzeug gegenüber dem Öffnungsbereich verschwenkbar ist.

5. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Öffnungsbereichs zur Ortsbrust verstellbar ist.

6. Bohrkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellen des Abstands über ein vertikales Bewegen des Saugkastens und/oder über ein Verschwenken des Saugkastens um einen Drehpunkt erfolgt, wobei für das Bewegen oder für das Verschwenken ein Antrieb vorgesehen ist.

7. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsbereich ein Reinigungswerkzeug, bevorzugt wenigstens ein bewegbares Element und/oder wenigstens eine Düse zum Abgeben eines Flüssigkeitsstrahls, vorgesehen ist.

8. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten eine Bedüsung aufweist, oder dass der Saugkasten eine Bedüsung aufweist, die von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung gerichtet ist.

9. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten wechselbar im Bohrkopf vorgesehen ist.

10. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klassierungselement im Öffnungsbereich vorgesehen ist.

1 1. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten im Wesentlichen horizontal, geneigt oder vertikal angeordnet ist.

12. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Öffnungsbereich vom Mittelpunkt gesehen im Wesentlichen radial nach außen erstreckt.

13. Bohrkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung schlitzartig ausgeführt ist.

14. Bohrkopf nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der lichte Ouerschnitt der Öffnung entlang des Öffnungsbereichs radial nach außen gesehen verändert, oder dass sich der lichte Querschnitt der Öffnung entlang des Öffnungsbereichs radial nach außen gesehen vergrößert.

15. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die

Anschlussöffnung des Saugkastens in Bezug auf den Öffnungsbereich gegenüber einer

Mittel senkrechten des Öffnungsbereichs versetzt angeordnet ist.

16. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die

Mittelsenkrechten des Öffnungsbereichs verschwenkt angeordnet ist.

17. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im

Öffnungsbereich Düsen vorgesehen sind, die bevorzugt in den Öffnungsbereich und/oder in die Öffnung hinein gerichtet sind.

18. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen vor der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt eine Flüssigkeit oder Luft, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind.

19. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen hinter der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt eine Flüssigkeit oder Luft, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind.

20. Bohrkopf nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das die Richtung des Strahls einen Vektor entspricht, der ausgehend von der Düse eine Richtungskomponente zur Ortsbrust und/oder eine Richtungskomponente zur Öffnung aufweist.

21. Bohrkopf nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen der wenigstens zwei Düsen ein Sperrwirkung gegen ein Bewegen des gelösten Bodens gegen die Drehrichtung des Bohrkopfes und/oder ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens bewirken.

22. Bohrkopf nach Anspruch 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen der wenigstens zwei Düsen ein Sperrwirkung gegen ein Bewegen des gelösten Bodens in die Drehrichtung des Bohrkopfes und/oder ein Ablösen des lösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens bewirken.

23. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens eine Düse zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt eine Flüssigkeit oder Luft, vorgesehen ist, und dass der Strahl eine Bewegung des gelösten Bodens in einen Bereich der Ortsbrust bewirkt, der bei Rotation des Bohrkopfs von der Öffnung überquert wird.

24. Bohrkopf nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahl auf eine Leitblech auftrifft, wodurch eine Änderung der Bewegungsrichtung des gelösten Bodens bewirkt wird, und dass das Leitblech als gerades oder geschwungenes Element an der Unterseite des Bohrkopfes angeordnet ist, und dass die Anordnung diagonal oder wenigstens teilweise zirkumferrentiel ist.

25. Bohrkopf nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen, die gegenläufig ausgerichtet sind, im Zentrum der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind.

26. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen tangential ausgerichtet an der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind.

27. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind.

28. Bohrkopf zum Erstellen einer im Wesentlichen vertikalen Bohrung im Boden, mit einem Körper, der mit einem Rotationsantrieb einer Bohrvorrichtung verbindbar ist, mit an dem Körper angeordneten Bohrwerkzeugen zum Lösen des Bodens an einer Ortsbrust der Bohrung, mit einer Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens an der Ortsbrust, die mit einer Pumpe verbindbar ist, wobei die Absaugung einen am Körper angeordneten Öffnungsbereich mit wenigstens einer Öffnung im Bereich der Bohrwerkzeuge an der Ortsbrust aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen vor der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt eine Flüssigkeit oder Luft, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind.

29. Bohrkopf nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung des Bohrkopfes gesehen hinter der Öffnung an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens zwei Düsen zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt eine Flüssigkeit oder Luft, vorgesehen sind, die zur Ortsbrust gerichtet sind.

30. Bohrkopf nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass das die Richtung des Strahls einen Vektor entspricht, der ausgehend von der Düse eine Richtungskomponente zur Ortsbrust und/oder eine Richtungskomponente zur Öffnung aufweist.

31. Bohrkopf nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen der wenigstens zwei Düsen ein Sperrwirkung gegen ein Bewegen des gelösten Bodens gegen die Drehrichtung des Bohrkopfes und/oder ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens bewirken.

32. Bohrkopf nach Anspruch 28 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen der wenigstens zwei Düsen ein Sperrwirkung gegen ein Bewegen des gelösten Bodens in die Drehrichtung des Bohrkopfes und/oder ein Ablösen des gelösten Bodens von der Ortsbrust und/oder Beschleunigen des gelösten Bodens bewirken.

33. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert.

34. Bohrkopf nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf wenigstens eines der Merkmale der Ansprüche 2 bis 17 und/oder 23 bis 27 aufweist.

35. Bohrkopf zum Erstellen einer im Wesentlichen vertikalen Bohrung im Boden, mit einem Körper, der mit einem Rotationsantrieb einer Bohrvorrichtung verbindbar ist, mit an dem Körper angeordneten Bohrwerkzeugen zum Lösen des Bodens an einer Ortsbrust der Bohrung, mit einer Absaugung zum Abtransport des gelösten Bodens an der Ortsbrust, die mit einer Pumpe verbindbar ist, wobei die Absaugung einen am Körper angeordneten Öffnungsbereich mit wenigstens einer Öffnung im Bereich der Bohrwerkzeuge an der Ortsbrust aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Bohrkopfes wenigstens eine Düse zur Abgabe eines Strahls eines Mediums, bevorzugt Luft oder eine Flüssigkeit, vorgesehen ist, und dass der Strahl eine Bewegung des gelösten Bodens in eine Bereich der Ortsbrust bewirkt, der bei Rotation des Bohrkopfs von der Öffnung überquert wird.

36. Bohrkopf nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das der Strahl auf eine Leitblech auftrifft, wodurch eine Änderung der Bewegungsrichtung des gelösten Bodens bewirkt wird, und dass das Leitblech als gerades oder geschwungenes Element an der Unterseite des Bohrkopfes angeordnet ist, und dass die Anordnung diagonal oder wenigstens teilweise zirkumferrentiel ist.

37. Bohrkopf nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen, die gegenläufig ausgerichtet sind, im Zentrum der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind.

38. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse, bevorzugt wenigstens zwei Düsen tangential ausgerichtet an der Unterseite des Bohrkopfes vorgesehen sind.

39. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind.

40. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsbereich eine längliche Erstreckung aufweist, dass die wenigstens eine Öffnung des Öffnungsbereichs mit einem Saugkasten verbunden ist, der an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende eine Anschlussöffnung für eine Verbindung mit der Pumpe aufweist, dass der von den Bohrwerkzeugen gelöste Boden im Öffnungsbereich durch die Öffnung von der Pumpe in den Saugkasten in einer Strömungsrichtung saugbar ist, dass sich der Saugkasten von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung in der Breite verjüngt, und dass sich die Höhe des Saugkastens von der Öffnung hin zur Anschlussöffnung vergrößert.

41. Bohrkopf nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf wenigstens eines der Merkmale der Ansprüche 2 bis 17 aufweist.