EP4004341A2 - Drill head for creating a borehole in the ground - Google Patents

Drill head for creating a borehole in the ground

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Publication number
EP4004341A2
EP4004341A2 EP20744020.7A EP20744020A EP4004341A2 EP 4004341 A2 EP4004341 A2 EP 4004341A2 EP 20744020 A EP20744020 A EP 20744020A EP 4004341 A2 EP4004341 A2 EP 4004341A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
drill head
head according
suction box
drilling
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.)
Pending
Application number
EP20744020.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Boris JUNG
Tobias GERHARDT
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.)
Herrenknecht AG
Original Assignee
Herrenknecht AG
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 Herrenknecht AG filed Critical Herrenknecht AG
Publication of EP4004341A2 publication Critical patent/EP4004341A2/en
Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/16Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using gaseous fluids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/18Roller bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
    • E21B10/34Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools of roller-cutter type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/60Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/62Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D1/00Sinking shafts
    • E21D1/03Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws
    • E21D1/06Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws with shaft-boring cutters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/13Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms using hydraulic or pneumatic conveying means

Definitions

  • the invention relates to a drill head for creating a substantially vertical bore in the ground, with a body that can be connected to a rotary drive of a drilling device, with drilling tools arranged on the body for loosening the soil on a face of the bore, with a suction system for removing the loosened soil on the face, which can be connected to a pump, the suction having an opening area arranged on the body with at least one opening in the area of the drilling tools on the face.
  • Such a drill head is known, for example, from DE 19626591 C1, EP 2597249 B1, US 3384191 A, US 4195700 A, US 4200160 A, and WO 2016142910 A1.
  • DE 19626591 C1 shows a drill head for drilling vertical bores in the ground while discharging the loosened soil by the air lifting process.
  • the drill head has drilling tools on its underside and a suction system for removing the loosened soil.
  • the suction device has a suction opening designed as a radially extending channel.
  • the channel itself is connected to a suction pipe.
  • the loosened soil in connection with the flushing liquid is sucked off the face via the suction pipe.
  • Directional nozzles are provided for support, which are directed into the channel through which compressed air or liquid is discharged in order to support suction.
  • EP 2597249 B1 also shows a drilling device for drilling vertical bores in the ground with a drill head that rotates on a face.
  • An extraction system is provided which has an opening which is arranged on the outside of the end of the drill head facing the face and rotates with the drill head. In the process, loosened soil is removed from the borehole.
  • US 3384191 A shows a drill head with roller bits, which also has a suction system for removing the loosened soil.
  • a guide plate is provided that is arranged in the area of the opening of the suction and collects the loosened soil when the drill head rotates and feeds it to the opening.
  • US 4195700 A also discloses a drill head with roller bits, which has a radial opening at the inner end of which a discharge line is provided.
  • the opening is designed as a slot, behind which a conically shaped tube is provided that widens towards the discharge line.
  • US 4200160 A discloses a drill head with a suction system for removing the loosened soil.
  • the suction provides a slot-shaped radial opening which opens into a cylindrical space. A channel emerges from this, which leads into the sewer.
  • WO 2016142910 A1 likewise discloses a drill head with roller bits, which has a radial opening with a border that protrudes beyond the underside of the drill head towards the face. Behind the opening, a conically shaped space is provided which extends over the entire underside of the drill head. A discharge line is provided at its rear end
  • the object of the invention is to simplify the suction in the aforementioned drill heads and at the same time to improve their performance.
  • the object according to the invention is achieved according to a first solution according to the invention in that the opening area has an elongate extent, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box which has a connection opening for a connection to the pump at an end opposite the opening, that the soil loosened by the drilling tools in the opening area can be sucked through the opening of the pump into the suction box in a flow direction, that the suction box tapers in width from the opening towards the connection opening, and / or that the height of the suction box is from the Opening enlarged towards the connection opening.
  • the width of the suction box is preferably the length of the opening, particularly preferably radial.
  • the height of the suction box is preferably the transverse extent of the opening, particularly preferably transverse to radial.
  • Another teaching of the invention provides that behind the opening at least one deflection area is provided, preferably in front of the entry into the suction box, in which the flow direction of the loosened soil can be deflected.
  • the material to be conveyed away can be fed to the conveying system in a particularly simple manner, liquefied, for example, before the opening, and then conveyed away.
  • a further teaching of the invention provides that at least one tool for loosening the bottom, preferably in the form of a toothed strip, is provided in the opening area.
  • the rock / soil on the face can be loosened directly in the opening area.
  • the material dissolved in this way can be suctioned off particularly well.
  • This can advantageously take place or be supported by dispensing liquid to liquefy the loosened / conveyed soil / rock, for example by at least one liquid jet.
  • the at least one tool can be moved to change the distance between the tool and the face, preferably via at least one hydraulic cylinder, and / or that the at least one tool can be pivoted relative to the opening area, preferably via at least one hydraulic cylinder. This makes it possible to influence the penetration depth into the face in a simple manner. This can be done, for example, depending on the strength of the soil / rock to be loosened.
  • a further teaching of the invention provides that at least one tool for picking up the floor, preferably in the form of a bar, is provided in the opening area. This allows rock / soil to be picked up on the face directly in the opening area. The material dissolved in this way can be suctioned off particularly well. This can advantageously take place or be supported by dispensing liquid to liquefy the dissolved / extracted soil / rock, for example by means of at least one liquid jet. It is also advantageous that the at least one tool can be moved to change the distance between the tool and the face, preferably over at least one hydraulic cylinder and / or that the at least one tool can be pivoted relative to the opening area, preferably via at least one hydraulic cylinder.
  • a further teaching of the invention provides that the distance between the opening area and the working face can be adjusted. It is advantageous that the distance is adjusted by moving the suction box vertically and / or by pivoting the suction box around a pivot point, a drive, preferably a hydraulic cylinder or a spring mechanism, being provided for the movement or for the pivoting. In this way, the amount of extracted material can be influenced directly in a simple manner.
  • the opening area is provided with at least one cleaning tool, preferably at least one movable element and / or at least one nozzle for dispensing a jet of liquid.
  • at least one cleaning tool preferably at least one movable element and / or at least one nozzle for dispensing a jet of liquid.
  • closures in the opening area can either be eliminated or prevented.
  • the liquid jet emitted through the at least one nozzle can also be used to liquefy the dissolved / conveyed material.
  • a further teaching of the invention provides that the suction box has a nozzle that is preferably directed from the opening towards the connection opening. This improves the transport of material within the suction box in a simple manner. Furthermore, the liquefaction of the dissolved material is improved, so that an improved discharge can take place.
  • suction box is provided interchangeably in the drill head. This allows the drill head to be easily adapted to different geological conditions. A reversal of the direction of rotation is also possible.
  • a classification element is provided in the opening area.
  • This can be, for example, a grid, metal dividers which divide the opening area into several openings, or several openings. This makes it possible in a simple way to limit the grain size of the sucked-in material.
  • the suction box is arranged essentially horizontally. This has a positive effect on the material transport in the suction box, for example the material liquefaction and the material uptake.
  • the suction box is arranged essentially vertically.
  • the material transport is positively influenced by the direct inflow.
  • this Suction is positively influenced because less material accumulates in the area of the opening.
  • this design is easier to implement in the drill head.
  • an inclined arrangement between horizontal and vertical is also possible.
  • the opening area extends essentially radially outward, as seen from the center point. It is advantageous that the opening is designed like a slot.
  • a further teaching of the invention provides that the clear cross-section of the opening along the opening area changes, preferably enlarged, when viewed radially outward. In this way, the material uptake, the location of the material uptake and the uptake quantity can be influenced in a simple manner.
  • connection opening of the suction box is arranged offset with respect to the opening area with respect to a perpendicular perpendicular to the opening area, preferably outwards.
  • the suction box is constructed asymmetrically.
  • the suction strength or the flow profile in the suction box or in the opening area can be influenced in a simple manner, so that the amount of material sucked in can be influenced. For example, by moving it outwards, the flow in the radially outer area of the suction box can be increased in order to be able to better suck off the larger amount of material that occurs there.
  • connection opening of the suction box is arranged pivoted with respect to the opening area relative to a perpendicular perpendicular to the opening area.
  • the suction strength or the flow profile in the suction box or in the opening area can be influenced in a simple manner, so that the amount of material sucked in can be influenced. For example, by tilting the connection opening inwards, the flow in the radially outer area of the suction box can be increased in order to be able to better suck off the larger amount of material that occurs there.
  • nozzles are provided in the opening area, which are preferably directed into the opening area and / or into the opening.
  • the dissolved / conveyed material in the opening area can be liquefied in a simple manner in such a way that it is sucked into the interior of the suction box.
  • the suction is dimensioned in such a way that the opening area remains essentially free of loosened / conveyed soil / rock. For this, sufficient liquid must be conveyed through the suction box and the conveying line and the dissolved / conveyed material must be liquefied in sufficient quantities.
  • a further teaching of the invention provides that in the area of the opening on the outer edge of the face extending towards the face is provided. In this way, a flow short circuit from the rear of the drill head towards the opening can be avoided in a simple manner.
  • Another teaching of the invention provides that, viewed in the direction of rotation of the drill head, at least two nozzles are provided in front of the opening on the underside of the drill head for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the working face. Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area.
  • a medium preferably air or a liquid
  • so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area.
  • material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that backflow, for example of accelerated material, can be prevented in the direction of rotation.
  • the loosened soil can also be detached from the face and / or the loosened soil can be accelerated so that it can be more easily sucked into the opening.
  • Another teaching of the invention provides that behind the opening on the underside of the drill head, seen in the direction of rotation of the drill head, at least two nozzles are provided for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the face. Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area. This allows the loosened soil to be detached from the face and / or to accelerate the loosened soil in a simple manner, so that it can be more easily sucked into the opening. Furthermore, it has surprisingly been shown that material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that an escape, for example of accelerated material against the direction of rotation, can be prevented. Furthermore, the proportion of loosened soil which is not sucked in and which is then worked again by the drilling tools of the drilling head can be reduced.
  • a medium preferably air or a liquid
  • a further teaching of the invention provides that the direction of the jet corresponds to a vector which, starting from the nozzle, has a directional component to the face and / or a directional component to the opening.
  • a further teaching of the invention provides that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil against the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil.
  • a further teaching of the invention provides that the jets of the at least two nozzles cause a blocking effect against moving the loosened soil in the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil.
  • nozzles which are arranged in front of the opening in the direction of rotation, have a smaller directional component to the opening and / or have a greater distance from the opening than the nozzles arranged behind the opening. This increases the advantages mentioned above.
  • the beam strikes a baffle, which causes a change in the direction of movement of the loosened soil, and that the baffle is arranged as a straight or curved element on the underside of the drill head, and that the arrangement is diagonal or is at least partially circumscribed. This facilitates the distribution of the material.
  • At least one nozzle preferably at least two nozzles, are provided tangentially aligned on the underside of the drill head. In this way, the loosened soil can be diverted in a simple manner from the outer area, which structurally cannot easily be passed over with the suction opening, into areas in which suction takes place. This is preferably also supported with a combination of the aforementioned guide plates.
  • radially adjustable edge cutting tools are provided.
  • the object of the invention is achieved according to a second inventive solution in that at least two nozzles are provided in front of the opening on the underside of the drill head for delivering a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the face, as seen in the direction of rotation of the drill head .
  • a medium preferably air or a liquid
  • so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area.
  • Another teaching of the invention provides that behind the opening on the underside of the drill head, seen in the direction of rotation of the drill head, at least two nozzles are provided for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the face. Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area. This allows the loosened soil to be detached from the face and / or to accelerate the loosened soil in a simple manner, so that it can be more easily sucked into the opening. Furthermore, it has surprisingly been shown that material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that an escape, for example of accelerated material against the direction of rotation, can be prevented. Furthermore, the proportion of loosened soil which is not sucked in and which is then worked again by the drilling tools of the drilling head can be reduced.
  • a medium preferably air or a liquid
  • a further teaching of the invention provides that the direction of the jet corresponds to a vector which, starting from the nozzle, has a directional component to the face and / or a directional component to the opening.
  • nozzles which are arranged in front of the opening in the direction of rotation, have a smaller directional component to the opening and / or have a greater distance from the opening than the nozzles arranged behind the opening. This increases the advantages mentioned above.
  • a further teaching of the invention provides that the opening area has an elongated extension, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which has a connection opening at an end opposite the opening for a connection to the pump, that of the Drilling tools loosened soil in the opening area through the opening of the pump into the suction box can be sucked in a direction of flow that the suction box tapers in width from the opening to the connection opening, and that the height of the suction box increases from the opening to the connection opening.
  • the beam strikes a baffle, which causes a change in the direction of movement of the loosened soil, and that the baffle is arranged as a straight or curved element on the underside of the drill head, and that the arrangement is diagonal or is at least partially circumscribed. This facilitates the distribution of the material.
  • at least one nozzle preferably at least two nozzles, which are oriented in opposite directions, are provided in the center of the underside of the drill head. It has been shown that the loosened soil can hereby be easily removed from the center, which in terms of design cannot be traversed with the suction opening.
  • At least one nozzle preferably at least two nozzles, are provided tangentially aligned on the underside of the drill head.
  • the loosened soil can be diverted in a simple manner from the outer area, which structurally cannot easily be passed over with the suction opening, into areas in which suction takes place. This is preferably also supported with a combination of the aforementioned guide plates.
  • a further teaching of the invention provides that the opening area has an elongated extension, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which has a connection opening for a connection to the pump at an end opposite the opening, that of the Drilling tools loosened soil in the opening area through the opening of the pump into the suction box can be sucked in a direction of flow that the suction box tapers in width from the opening to the connection opening, and that the height of the suction box increases from the opening to the connection opening.
  • Figure 1 is a three-dimensional view of the underside of the drill head according to the invention of the first embodiment
  • Figure 2 is a side view of Figure 1
  • Figure 3 is a plan view of the underside of Figure 1,
  • Figure 5 is a three-dimensional view of a first embodiment of an inventive
  • Figure 6 is a front view of Figure 5
  • FIG. 7 shows a bottom view of FIG. 5
  • FIG. 8 shows a three-dimensional representation of the view from FIG. 7,
  • FIG. 10 is a view similar to FIG. 9 with the cleaning element retracted
  • FIG. 11 shows a front view of FIG. 5 that is spatially tilted downward.
  • FIG. 12 shows a three-dimensional view of the underside of the drill head according to the invention of the second embodiment
  • FIG. 13 a side view of FIG. 12,
  • FIG. 14 a top view of the underside of FIG. 12,
  • FIG. 15 is a plan view of the top of FIG. 12,
  • Figure 16 is a plan view of a second embodiment of an inventive
  • FIG. 17 shows a bottom view of FIG. 16,
  • FIG. 18 shows a partially sectioned side view of FIG. 16 along A-A
  • FIG. 19 an enlarged detail of FIG. 18.
  • Figure 20 is a plan view of the underside of the drill head according to the invention of the third
  • FIG. 21 a plan view of the top of FIG. 12,
  • FIG. 22 FIG. 20 with illustrated material conveying areas
  • FIG. 23a FIG. 20 with the medium jets for material transport emitted by nozzles shown
  • FIG. 23b shows an enlarged partial section of FIG. 23a
  • FIG. 24 shows a sectional view through an intake area according to the invention
  • FIG. 25 shows a side view of a third embodiment of an inventive
  • FIG. 26 shows a first sectional view of FIG. 25 in the direction of the width of the suction box
  • FIG. 27 shows a three-dimensional view of FIG. 25,
  • FIG. 28 a plan view of FIG. 25,
  • FIG. 29 a second sectional view of FIG. 25, transverse to FIG. 26,
  • FIG. 30 shows an enlarged partial section of FIG. 20 with an extended one
  • FIG. 31 shows the edge cutting tool from FIG. 30 in the retracted state
  • FIG. 32 shows the edge cutting tool of FIG. 30 in an emergency state.
  • FIG. 1 to Figure 4 show a three-dimensional representation of a drill head 10 according to the invention in a first embodiment.
  • the drill head 10 has a body 11, on which drilling tools 12 are arranged on its underside 13.
  • the drill head 10 On its upper side 14, the drill head 10 has a connection 15 for a drive (not shown) of a drilling device (not shown).
  • the drive not shown, is provided, for example, directly in the drilling device, which is arranged, for example, in a casing pipe (not shown) or in a pile (not shown).
  • Another non-exclusive alternative can also be a top drive provided on a casing pipe or on a pile, to which the drill head 10 is connected via a rod.
  • Further variants of drives, drilling devices and arrangements in a borehole / pile are also possible.
  • the drill head can also be used in conjunction with a shaft drilling machine.
  • the body 11 can have edge cutting tools 17 on its circumference 16 which can be folded out and which is shown in an extended manner in FIG. Furthermore, wear elements 18 are provided on the circumference 16 on the body 11 by way of example.
  • the drilling tools 12 can be, for example, disc chisels 12a, shaving chisels 12b, or roller chisels 12c.
  • the selection of the drilling tools 12 takes place depending on the soil / rock to be loosened for creating the bore.
  • Disk chisels 12a and shaving chisels 12c are shown here.
  • a centering drill 19 is also provided here, which enables the drill head 10 to be centered.
  • the body 11 has a suction box 20 in a first embodiment on its underside 13.
  • the suction box 20 is shown in detail in FIGS. 5 to 11.
  • the opening 23 of the first embodiment of the suction box 20 has a classification element 24 which divides the opening 23 into opening sections 23a.
  • the classifying element 24 determines the grain size of the loosened soil / rock that can enter the interior 25 of the suction box 20.
  • the interior 25 is formed by a cover 26 as the top and a bottom 27 as the bottom, which are designed here as an embodiment plan. Other forms of lid and base are also possible. Furthermore, the suction box 20 has side walls 28 which here extend from the front 21 along the shape of the cover and the base.
  • the lid 26 Due to the shape of the lid 26, the bottom 27 and the side walls 28, for example and preferably a funnel is formed due to the fact that the width BB of the interior 25 is reduced by the curved shape of the side walls 28, whereby the flow speed of the announced mixture is increased dissolved soil / rock and carrier medium increased with decreasing width BB.
  • an opening 29 is provided, at which a connection 30 is provided for a delivery line 31, which is connected to a pump (not shown) in the drilling operation in order to remove the loosened soil / rock or the mixture To be conveyed and loosened soil / rock.
  • the height HH of the interior 25 of the suction box 20 starting from the front side 21 to the opening 29 on the back of the suction box 20 can be varied, in particular increased, to avoid blockages to counteract the interior 25 by loosened soil / rock.
  • the suction box 20, shown here symmetrically, asymmetrically, for example by arranging the opening 29 laterally offset (not shown). It is particularly useful here if the opening 29 extends towards the circumference 16 of the body 11 is arranged offset in order to adapt the flow profile in the areas in which more soil / rock is loosened during the rotation in the direction of rotation A and enters the interior 25 of the suction box 20 through the opening 23, for example to adjust the flow speed to increase specifically in areas of the interior 25.
  • connection 30 of the conveying line 31, as shown for example in FIG. 5, opens at an incline, collapsing into the interior space 25.
  • Sliding elements 32 are arranged on the underside of the bottom 27, which allow the suction box 20 to slide on the face or at a defined distance from it during drilling or rotating in the direction of rotation A.
  • the opening area 22 has in the area of the opening 23, which extends along the front side 21, soil loosening tools 33, here for example a paring knife.
  • soil loosening tools 33 make it possible to loosen or pick up soil / rock in the area of the front side 21 of the suction box 20 and to feed it to the opening 23, in which the removal then takes place.
  • baffles can also be provided (not shown) to feed the dissolved material, which is not directly sucked in by the flow in flow direction B, to the opening area 22 and then to suck it through the openings 23 into the interior 25.
  • nozzles 34 are arranged on the front side 21 (see, for example, FIG. 9), which emit a jet into the interior 25 in the direction E from a carrier medium, for example a liquid or air, which in the direction B of the opening 29 are directed so that material that is located in the interior 25 is moved in the direction B to the opening 29. Furthermore, accumulations of dissolved material can also be dissolved by the jets emitted by the nozzles 34. If a liquid is released, it can also be used, for example or as an alternative, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area 22 and thus to ensure better removal.
  • the conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but rather the opening area 22 remains essentially free.
  • a cleaning element 35 is provided in the opening area 22.
  • the cleaning element 35 has rods 36 which are guided in passages 37 so that when the Rods 36 are moved in cleaning direction C, the rods engage in the opening sections 23a of the openings 23 or in the classifying elements 24 provided there and remove stuck material from these and thus make the opening 23 passable again.
  • the cleaning element 35 is then moved out of the opening sections 23a again counter to the direction of arrow C.
  • nozzles 38 can also be provided which emit jets of liquid for cleaning in the cleaning direction D, as shown by way of example in FIG.
  • a liquid can also be used, for example or alternatively, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area and thus to ensure better removal.
  • the conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but the opening area 22 remains essentially free.
  • FIG 12 to Figure 15 show a three-dimensional representation of a drill head 10 according to the invention in a second embodiment.
  • the drill head 10 has a body 11 on which 13 drilling tools 12 are arranged on its underside.
  • the drill head 10 has a connection 15 for a drive (not shown) of a drilling device (not shown).
  • the drive not shown, is provided, for example, directly in the drilling device, which is arranged, for example, in a casing pipe (not shown) or in a pile (not shown).
  • Another non-exclusive alternative can also be a top drive provided on a casing pipe or on a pile, to which the drill head 10 is connected via a rod.
  • Further variants of drives, drilling devices and arrangements in a borehole / pile are also possible.
  • the drill head can also be used in conjunction with a shaft drilling machine.
  • the body 11 can have edge cutting tools 17 on its periphery 16 which can be folded out and which is shown in FIG. Furthermore, wear elements 18 are provided on the circumference 16 on the body 11 by way of example.
  • the drilling tools 12 can be, for example, disc chisels 12a, shaving chisels 12b, or roller chisels 12c.
  • the selection of the drilling tools 12 takes place depending on the soil / rock to be loosened for creating the bore.
  • Roller chisels 12c and picking chisels 12b are shown here In the center of the underside 13, for example, a centering drill 19 is also provided here, which enables the drill head 10 to be centered.
  • the body 11 has a suction box 40 in a second embodiment on its underside 13.
  • the suction box 40 is shown in detail in FIGS. 16 to 19.
  • 18 shows a sectional view according to A-A from FIG. 16.
  • FIG. 19 shows an enlarged view of the circled area from FIG. 18.
  • the suction box 40 has an opening area 42 which has at least one opening 43.
  • the opening 43 of the second embodiment of the suction box 40 can have a classification element (not shown here) that divides the opening 43 into opening sections 43a.
  • the grain size of the loosened soil / rock that can enter the interior 45 of the suction box 20 is determined by the classification element.
  • the interior 45 is formed by a cover 46 as the top and a bottom 47 as the bottom, which are designed here as an embodiment flat. Other forms of lid and base are also possible. Furthermore, the suction box 40 has side walls 48 which here extend from the front side 41 along the shape of the cover and the base.
  • a funnel is formed, for example and preferably, due to the fact that the width BB of the interior space 45 is reduced by the curved shape of the side walls 48, which increases the flow speed of the announced mixture dissolved soil / rock and carrier medium increased with decreasing width BB.
  • the height HH of the interior 45 of the suction box 40 changes starting from the front side 41 towards the opening 49 on the rear side of the suction box 40. In the second embodiment, it increases in order to counteract blockages of the interior 45 by loosened soil / rock. Other height variations are also possible in order to generate certain flow profiles in the interior 45. This also applies to the suction box 20 of the first embodiment.
  • an opening 49 is provided, at which a connection 40 is provided for a delivery line 41 which is connected to a pump (not shown) in the drilling operation in order to remove the loosened soil / rock or the mixture To be conveyed and loosened soil / rock.
  • the suction box 40 shown symmetrically here To be carried out asymmetrically, for example by arranging the opening 49 laterally offset.
  • the opening 49 is offset towards the circumference 16 of the body 11, so that in the areas in which more soil / rock is loosened during the rotation in the direction of rotation F and through the opening 43 into the interior 45 of the Suction box 40 occurs to specifically increase the flow rate.
  • connection 40 of the delivery line 41 opens at an incline, collapsing into the interior 45.
  • a deflection element 60 Upstream of the opening 43 is a deflection element 60 which is movably arranged via stop points 61 with the suction box 40, for example on its side walls 48. This is preferably a rotary movement in the direction of rotation G around the stop points 61.
  • At least one actuator 62 for example a hydraulic cylinder, is provided for moving the deflection element 60. This is connected, for example, to a first stop 63 arranged on the deflection element 60 and to a second stop 64 arranged on the cover 46, so that the pivoting movement can be carried out when the actuator 62 is actuated.
  • the deflection element 60 can then be interlaced in the direction of rotation G.
  • At least one soil release tool 65 is arranged at the end of the deflection element 60 opposite the first stop 63.
  • the deflection element 60 can have nozzles 66 which, for example, emit a jet in direction E from a carrier medium, for example a liquid or air, into the interior space 45.
  • a carrier medium for example a liquid or air
  • material that is located in the interior 45 can be moved in the direction B to the opening 49.
  • a liquid it can also be used, for example or as an alternative, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area 22 and thus to ensure better removal.
  • the conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but the opening area 22 remains essentially free.
  • a sliding element 52 arranged on a base 55 is provided on the bottom 47.
  • an opening gap 67 depending on the degree of pivoting of the deflection element 60.
  • the size of this gap determines, for example, the amount of material taken up in loosened soil / rock.
  • the Opening gap 67 can also be classified in order to prevent the entry of certain grain sizes in loosened soil / rock.
  • a nozzle 68 can be arranged on the base 55 which, as a cleaning element, emits a jet of a carrier medium, for example a liquid or air, in the cleaning direction D in order to remove jammed material from the opening gap 67. If a liquid is released, it can also be used, for example or as an alternative, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area 22 and thus to ensure better removal.
  • the conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but the opening area 22 remains essentially free.
  • a stop element 69 is shown, for example, in Figure 19, which is connected to an actuator, not shown, via which the entire suction box 40 can be moved relative to the body 11 in order to bring the entire suction box 40 closer to the working face or from it, for example remove, whereby, for example, the penetration depth into the face and / or the amount of dissolved material can be influenced.
  • the opening 23 of the suction box 20 of the first embodiment thus faces directly the direction of rotation A, whereas the opening 43 of the suction box 40 of the second embodiment is not reached directly.
  • the dissolved material which passes through the opening gap 67 must first be deflected in the flow direction by the deflection element 60 and fed to the opening 43. Liquefaction can also take place here accordingly.
  • the soil release tools 65 of the second embodiment are thus pulled over the working face, while the soil release tools 33 of the first embodiment are pushed over the working face.
  • FIG 20 to Figure 23b show a three-dimensional representation of a drill head 10 according to the invention.
  • the drill head 10 has a body 11, on which drilling tools 12 are arranged on its underside 13.
  • the drill head 10 has a connection 15 for a drive (not shown) of a drilling device (not shown).
  • the drive, not shown is provided, for example, directly in the drilling device, which is arranged, for example, in a casing pipe (not shown) or in a pile (not shown).
  • Another non-exclusive alternative can also be a top drive provided on a casing pipe or on a pile, to which the drill head 10 is connected via a rod.
  • Further variants of drives, drilling devices and arrangements in one Borehole / pile are also possible.
  • the drill head can also be used in conjunction with a shaft drilling machine.
  • the body 11 can have edge cutting tools 17 on its circumference 16 which can be folded out and which is shown extended in FIG.
  • the individual states of the edge tool 17 are shown in FIGS. 29 to 31.
  • wear elements 18 are provided on the circumference 16 on the body 11 by way of example.
  • the drilling tools 12 can be, for example, disc chisels 12a, shaving chisels 12b, or roller chisels 12c. The selection of the drilling tools 12 takes place depending on the soil / rock to be loosened for creating the bore. Disk chisels 12a are shown here.
  • a centering drilling tool 19 is provided with a row of disks 12a, which also enable the drilling head 10 to be centered.
  • the body 11 has a suction box 70 in a third embodiment.
  • the suction box 70 is shown in detail in FIGS. 24 to 29. It has an opening area 72 which has at least one opening 73.
  • the opening 73 of the third embodiment of the suction box 70 has a classifying element 74 which divides the opening 73 into opening sections 73a.
  • the classification element 74 determines the grain size of the loosened soil / rock that can enter the interior 75 of the suction box 70.
  • the interior 75 is formed by a cover 76 as the upper side and the opening 73 as the lower side, as well as side walls 78 and a rear wall 77.
  • the cover 76, the rear wall 77 and the side walls 78 for example and preferably a funnel is formed due to the fact that the width BB of the interior space 75 (see FIG. 26) is determined by the shape and arrangement of the cover 76 and the rear wall 77 which decreases in size, whereby the flow speed of the popular mixture of dissolved soil / rock and carrier medium increases with decreasing width BB.
  • an opening 79 is provided, at which a connection 71 for a delivery line (not shown) is provided, which is connected to a pump (not shown) in the drilling operation in order to remove the loosened soil / rock or the mixture of the pumped medium and the dissolved soil / rock.
  • the height HH of the interior space 75 of the suction box 70 increases starting from the opening area 72 towards the opening 79 on the upper side of the suction box 70 in order to counteract blockages of the interior space 75 by loosened soil / rock.
  • a nozzle bar 81 in the direction of rotation was provided in front of the opening area 72 and a second nozzle bar 80 in the direction of rotation was provided behind the opening area 72 on the underside 13 of the drill head 10.
  • the nozzle strips 81, 82 have a multiplicity of nozzles 82, 83 arranged in a row. These nozzles 82, 83 each emit a jet AA, DD M of a flushing medium, preferably a liquid jet or a compressed air jet.
  • the nozzles 82 of the nozzle bar 80 and the nozzles 83 of the nozzle bar 81 are arranged in such a way that they are aligned with the face and towards the opening area 72.
  • the nozzles 82 are arranged at an angle ⁇ with respect to the perpendicular on the underside 13 of the drill head 10 and the nozzles 83 are arranged at an angle ⁇ with respect to the perpendicular on the underside 13 of the drill head 10.
  • angle ⁇ and angle ⁇ differ from one another.
  • Angle ⁇ is particularly preferably smaller than angle ⁇ .
  • the rays AA hit the face (not shown) and cause a vortex or activation of the loosened soil so that it can be better sucked into the opening 73. Furthermore, a blocking effect is created by the rays AA, so that loosened soil, if possible, cannot leave the area CC between the ray AA and the ray DD against the direction of rotation A.
  • the locking effect is improved, the larger the angle ⁇ , ⁇ is up to the perpendicular to the face.
  • the solving / accelerating effect of the loosened soil improves up to an optimally determined angle ⁇ , ⁇ , when the angle ⁇ , ⁇ becomes smaller.
  • the beam DD which is directed more straight onto the face compared to the beam AA, essentially has a blocking effect so that material or loosened soil that was activated by the beam AA and thus accelerated in the direction of rotation does not enter the area CC in the direction of rotation A can leave.
  • a flow ring 84 is preferably provided on the outer circumference of the underside 13 of the drill head 10.
  • the flow ring 84 extends from the underside 13 towards the face. It is preferred here as one on the circumference 16 of the drill head 10 provided sheet realized.
  • the flow ring 84 has the effect that the suction through the opening 73 does not take place in the form of a short circuit from the edge region of the bore.
  • openings 85 are preferably provided here on the right and left on the short side of the opening 73, which are connected to a line (not shown) via which liquid is supplied to the suction area.
  • the preferred, targeted supply in the suction area prevents, in particular, cross flows from occurring below the drill head 10 in the mining area, which would result in uncontrolled material transport. In addition to wear and tear, such uncontrolled material transport also leads to repeated driving over of already loosened soil with the drilling tools 12.
  • a centralization is preferably provided on the underside 13 of the drill head 10.
  • This centralization consists of guide plates and nozzles with which loosened soil is fed in certain areas to the area of the working face over which the opening area 72 of the suction box 70 passes.
  • guide plates 86 of different lengths and angles of incidence are provided directly behind drilling tools 12 arranged in certain sections.
  • the guide plates 86 extend from the underside 13 of the drill head 10 towards the face. They are arranged diagonally so that the loosened material or the loosened soil can be moved efficiently from the outer regions of the underside 13 of the drill head 10 to the suction region 73.
  • This material transport is brought about by nozzles 87 which are each provided on the outside of the underside 13 of the drill head 10 in a housing 88.
  • the nozzles 87 emit a tangential jet EE of a flushing medium (liquid or air) which strikes the respective guide plate 87.
  • the jet EE is then deflected in the flow direction HH parallel to the guide plate 87.
  • the material that is loosened by the drilling tools 12 in front of the respective guide plate 86 is then transported by these flushing medium flow in the direction of HH.
  • the edge cutting tools 17 also have guide plate 89, which are also arranged diagonally in such a way that material can be transported along the guide plate 89 from the outside through the production of the drill head 10 to the inner area of the underside 13 of the drill head 10.
  • nozzles 90 are provided in a housing 91, which direct a jet FF of a flushing medium (liquid or air) onto the guide plate 89, so that the flow direction of the jet FF is changed on the guide plate 89 so that it is parallel to the guide plate 89 in the direction HH runs.
  • a peeling chisel 12b is preferably provided, which cuts and straightens the borehole wall.
  • a nozzle 92 is provided which emits a jet (not shown) of a flushing and cooling medium (liquid or air). The jet is directed along the peeling chisel 12b towards the face area.
  • the dissolved material that is washed away here is then captured by the guide plate 89 and likewise transported away from the nozzle 90 in the flow direction HH in combination, preferably with the jet FF.
  • the centering tool 19 which is preferably designed as a row of disks 12a
  • a housing 94 which parallel a jet GG of a flushing medium (liquid or air) in flow direction I. to the row of disks 12a, so that the dissolved material that is dissolved from the respective disks 12a is conveyed away from the center by the beams GG.
  • baffles 95 are provided, which are designed in a circumferential and curved manner on the underside 13 of the drill head 10 in an area of the face over which the opening area 73 of the suction box 70 passes.
  • the underside 13 of the drill head is divided into different material conveying sections J to M by the guide plates and nozzles.
  • the guide plates 89 in connection with the nozzles 90 in the area of the edge cutting tools 17 produce an outer conveying area J, which is shown in FIG.
  • the soil, which is loosened by the drilling tools 12 located in these areas, is conveyed away by the guide plates 89 in the direction of flow HH into the areas K1 to K4 to L located concentrically further inward.
  • the areas K1 to K4 are preferably of different sizes because the respective associated guide plates 86 are preferably designed to have different lengths.
  • FIGS. 30-32 the states of motion of the edge cutting tool 17 are shown. They have a base body 96 which can be moved in the direction of arrow N.
  • an actuator 97 is provided, which here is preferably designed as a hydraulic cylinder.
  • FIG. 30 shows the extended position of the edge cutting tool 17, while FIG. 31 shows the retracted position.
  • FIG. 32 shows an emergency solution for recovering the drill head 10 after the drilling work has ended, in which either the base body can no longer be retracted or the actuator 97 has failed due to a malfunction.
  • a shear bolt 100 is provided which, in the normal operating state, functions as a pivot bearing for the direction of movement N for pivoting the base body 96 into the body 11 of the drill head 10. In the event of a malfunction, this shear bolt 100 is sheared off so that the base body 96 can be pivoted about the stop 101 in the direction of arrow O.
  • the stop 101 is the point of application of the actuator 97 on the base body 96.

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Abstract

The invention relates to a drill head for creating a substantially vertical borehole in the ground, comprising: a body, which can be connected to a rotational drive of a drilling device; drilling tools, which are arranged on the body, for loosening the ground at a working face of the borehole; a suctioning means for leading away the loosened ground at the working face, which suctioning means can be connected to a pump, wherein the suctioning means comprises an opening region arranged on the body and having at least one opening in the region of the drilling tools at the working face. It is advantageous that the opening region has an elongate extent, that the at least one opening of the opening region is connected to a suction box, which has, at an end opposite the opening, a connection opening for connecting to the pump, that, in the opening region, the ground loosened by the drilling tools can be sucked through the opening into the suction box in a flow direction by means of the pump, that the suction box is tapered in width from the opening toward the connection opening, and that the height of the suction box increases from the opening toward the connection opening.

Description

Bohrkopf für das Erstellen einer Bohrung im Boden Boring head for drilling a hole in the ground
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. The invention relates to a drill head for creating a substantially vertical bore in the ground, with a body that can be connected to a rotary drive of a drilling device, with drilling tools arranged on the body for loosening the soil on a face of the bore, with a suction system for removing the loosened soil on the face, which can be connected to a pump, the suction having an opening area arranged on the body with at least one opening in the area of the drilling tools on the face.
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. Such a drill head is known, for example, from DE 19626591 C1, EP 2597249 B1, US 3384191 A, US 4195700 A, US 4200160 A, and WO 2016142910 A1.
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. DE 19626591 C1 shows a drill head for drilling vertical bores in the ground while discharging the loosened soil by the air lifting process. The drill head has drilling tools on its underside and a suction system for removing the loosened soil. The suction device has a suction opening designed as a radially extending channel. The channel itself is connected to a suction pipe. The loosened soil in connection with the flushing liquid is sucked off the face via the suction pipe. Directional nozzles are provided for support, which are directed into the channel through which compressed air or liquid is discharged in order to support suction.
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. EP 2597249 B1 also shows a drilling device for drilling vertical bores in the ground with a drill head that rotates on a face. An extraction system is provided which has an opening which is arranged on the outside of the end of the drill head facing the face and rotates with the drill head. In the process, loosened soil is removed from the borehole.
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 3384191 A shows a drill head with roller bits, which also has a suction system for removing the loosened soil. For this purpose, a guide plate is provided that is arranged in the area of the opening of the suction and collects the loosened soil when the drill head rotates and feeds it to the opening. Behind the opening there is a sloping channel which opens into a centrally arranged discharge line.
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 4195700 A also discloses a drill head with roller bits, which has a radial opening at the inner end of which a discharge line is provided. The opening is designed as a slot, behind which a conically shaped tube is provided that widens towards the discharge line.
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. US 4200160 A discloses a drill head with a suction system for removing the loosened soil. The suction provides a slot-shaped radial opening which opens into a cylindrical space. A channel emerges from this, which leads into the sewer.
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 WO 2016142910 A1 likewise discloses a drill head with roller bits, which has a radial opening with a border that protrudes beyond the underside of the drill head towards the face. Behind the opening, a conically shaped space is provided which extends over the entire underside of the drill head. A discharge line is provided at its rear end
Aufgabe der Erfindung ist es, die Absaugung bei den zuvor genannten Bohrköpfen zu vereinfachen und gleichzeitig in ihrer Leistungsfähigkeit zu verbessern. The object of the invention is to simplify the suction in the aforementioned drill heads and at the same time to improve their performance.
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. The object according to the invention is achieved according to a first solution according to the invention in that the opening area has an elongate extent, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box which has a connection opening for a connection to the pump at an end opposite the opening, that the soil loosened by the drilling tools in the opening area can be sucked through the opening of the pump into the suction box in a flow direction, that the suction box tapers in width from the opening towards the connection opening, and / or that the height of the suction box is from the Opening enlarged towards the connection opening. The width of the suction box is preferably the length of the opening, particularly preferably radial. The height of the suction box is preferably the transverse extent of the opening, particularly preferably transverse to 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. This makes it possible in a surprisingly simple manner to increase the suction line significantly. At the same time, the risk of blockages in the suction area is significantly reduced in a simple way.
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. Another teaching of the invention provides that behind the opening at least one deflection area is provided, preferably in front of the entry into the suction box, in which the flow direction of the loosened soil can be deflected. As a result, the material to be conveyed away can be fed to the conveying system in a particularly simple manner, liquefied, for example, before the opening, and then conveyed away.
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. A further teaching of the invention provides that at least one tool for loosening the bottom, preferably in the form of a toothed strip, is provided in the opening area. In this way, the rock / soil on the face can be loosened directly in the opening area. The material dissolved in this way can be suctioned off particularly well. This can advantageously take place or be supported by dispensing liquid to liquefy the loosened / conveyed soil / rock, for example by at least one liquid jet. It is also advantageous that the at least one tool can be moved to change the distance between the tool and the face, preferably via at least one hydraulic cylinder, and / or that the at least one tool can be pivoted relative to the opening area, preferably via at least one hydraulic cylinder. This makes it possible to influence the penetration depth into the face in a simple manner. This can be done, for example, depending on the strength of the soil / rock to be loosened.
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. A further teaching of the invention provides that at least one tool for picking up the floor, preferably in the form of a bar, is provided in the opening area. This allows rock / soil to be picked up on the face directly in the opening area. The material dissolved in this way can be suctioned off particularly well. This can advantageously take place or be supported by dispensing liquid to liquefy the dissolved / extracted soil / rock, for example by means of at least one liquid jet. It is also advantageous that the at least one tool can be moved to change the distance between the tool and the face, preferably over at least one hydraulic cylinder and / or that the at least one tool can be pivoted relative to the opening area, preferably via at least one hydraulic cylinder.
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. A further teaching of the invention provides that the distance between the opening area and the working face can be adjusted. It is advantageous that the distance is adjusted by moving the suction box vertically and / or by pivoting the suction box around a pivot point, a drive, preferably a hydraulic cylinder or a spring mechanism, being provided for the movement or for the pivoting. In this way, the amount of extracted material can be influenced directly in a simple manner.
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. Another teaching of the invention provides that the opening area is provided with at least one cleaning tool, preferably at least one movable element and / or at least one nozzle for dispensing a jet of liquid. In this way, closures in the opening area can either be eliminated or prevented. Furthermore, the liquid jet emitted through the at least one nozzle can also be used to liquefy the dissolved / conveyed material.
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. A further teaching of the invention provides that the suction box has a nozzle that is preferably directed from the opening towards the connection opening. This improves the transport of material within the suction box in a simple manner. Furthermore, the liquefaction of the dissolved material is improved, so that an improved discharge can take place.
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. Another teaching of the invention provides that the suction box is provided interchangeably in the drill head. This allows the drill head to be easily adapted to different geological conditions. A reversal of the direction of rotation is also possible.
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. Another teaching of the invention provides that a classification element is provided in the opening area. This can be, for example, a grid, metal dividers which divide the opening area into several openings, or several openings. This makes it possible in a simple way to limit the grain size of the sucked-in material.
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. Another teaching of the invention provides that the suction box is arranged essentially horizontally. This has a positive effect on the material transport in the suction box, for example the material liquefaction and the material uptake. Alternatively, the suction box is arranged essentially vertically. As a result, the material transport is positively influenced by the direct inflow. Surprisingly, it has been shown that this Suction is positively influenced because less material accumulates in the area of the opening. Furthermore, this design is easier to implement in the drill head. Alternatively, an inclined arrangement between horizontal and vertical is also possible.
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. Another teaching of the invention provides that the opening area extends essentially radially outward, as seen from the center point. It is advantageous that the opening is designed like a slot. A further teaching of the invention provides that the clear cross-section of the opening along the opening area changes, preferably enlarged, when viewed radially outward. In this way, the material uptake, the location of the material uptake and the uptake quantity can be influenced in a simple manner.
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. It is furthermore advantageous that the connection opening of the suction box is arranged offset with respect to the opening area with respect to a perpendicular perpendicular to the opening area, preferably outwards. As a result, the suction box is constructed asymmetrically. The suction strength or the flow profile in the suction box or in the opening area can be influenced in a simple manner, so that the amount of material sucked in can be influenced. For example, by moving it outwards, the flow in the radially outer area of the suction box can be increased in order to be able to better suck off the larger amount of material that occurs there.
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. Another teaching of the invention provides that the connection opening of the suction box is arranged pivoted with respect to the opening area relative to a perpendicular perpendicular to the opening area. The suction strength or the flow profile in the suction box or in the opening area can be influenced in a simple manner, so that the amount of material sucked in can be influenced. For example, by tilting the connection opening inwards, the flow in the radially outer area of the suction box can be increased in order to be able to better suck off the larger amount of material that occurs there.
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. Another teaching of the invention provides that nozzles are provided in the opening area, which are preferably directed into the opening area and / or into the opening. As a result, the dissolved / conveyed material in the opening area can be liquefied in a simple manner in such a way that it is sucked into the interior of the suction box. It is particularly advantageous that the suction is dimensioned in such a way that the opening area remains essentially free of loosened / conveyed soil / rock. For this, sufficient liquid must be conveyed through the suction box and the conveying line and the dissolved / conveyed material must be liquefied in sufficient quantities. A further teaching of the invention provides that in the area of the opening on the outer edge of the face extending towards the face is provided. In this way, a flow short circuit from the rear of the drill head towards the opening can be avoided in a simple manner.
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. Another teaching of the invention provides that, viewed in the direction of rotation of the drill head, at least two nozzles are provided in front of the opening on the underside of the drill head for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the working face. Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area. This has surprisingly shown that material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that backflow, for example of accelerated material, can be prevented in the direction of rotation. Furthermore, the loosened soil can also be detached from the face and / or the loosened soil can be accelerated so that it can be more easily sucked into the opening.
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. Another teaching of the invention provides that behind the opening on the underside of the drill head, seen in the direction of rotation of the drill head, at least two nozzles are provided for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the face. Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area. This allows the loosened soil to be detached from the face and / or to accelerate the loosened soil in a simple manner, so that it can be more easily sucked into the opening. Furthermore, it has surprisingly been shown that material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that an escape, for example of accelerated material against the direction of rotation, can be prevented. Furthermore, the proportion of loosened soil which is not sucked in and which is then worked again by the drilling tools of the drilling head can be reduced.
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. A further teaching of the invention provides that the direction of the jet corresponds to a vector which, starting from the nozzle, has a directional component to the face and / or a directional component to the opening.
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. A further teaching of the invention provides that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil against the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil. A further teaching of the invention provides that the jets of the at least two nozzles cause a blocking effect against moving the loosened soil in the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil.
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. If rows of nozzles are provided in front of and behind the opening, it is advantageous that the nozzles, which are arranged in front of the opening in the direction of rotation, have a smaller directional component to the opening and / or have a greater distance from the opening than the nozzles arranged behind the opening. This increases the advantages mentioned above.
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. A further teaching of the invention provides that at least one nozzle for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, is provided on the underside of the drill head, and that the jet causes the loosened soil to move into an area of the working face which is crossed by the opening when the drill head rotates. In this way, a material distribution control of the loosened soil can surprisingly be effected in a simple manner, so that certain areas of the suction opening are not overloaded.
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. Another teaching of the invention provides that the beam strikes a baffle, which causes a change in the direction of movement of the loosened soil, and that the baffle is arranged as a straight or curved element on the underside of the drill head, and that the arrangement is diagonal or is at least partially circumscribed. This facilitates the distribution of the material.
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. Another teaching of the invention provides that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, which are oriented in opposite directions, are provided in the center of the underside of the drill head. It has been shown that the loosened soil can hereby be easily removed from the center, which in terms of design cannot be traversed with the suction opening.
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. Another teaching of the invention provides that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, are provided tangentially aligned on the underside of the drill head. In this way, the loosened soil can be diverted in a simple manner from the outer area, which structurally cannot easily be passed over with the suction opening, into areas in which suction takes place. This is preferably also supported with a combination of the aforementioned guide plates. Another teaching of the invention provides that radially adjustable edge cutting tools are provided.
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. The object of the invention is achieved according to a second inventive solution in that at least two nozzles are provided in front of the opening on the underside of the drill head for delivering a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the face, as seen in the direction of rotation of the drill head . Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area. This has surprisingly shown that material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that backflow, for example of accelerated material, can be prevented in the direction of rotation. Furthermore, the loosened soil can also be detached from the face and / or the loosened soil can be accelerated so that it can be more easily sucked into the opening.
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. Another teaching of the invention provides that behind the opening on the underside of the drill head, seen in the direction of rotation of the drill head, at least two nozzles are provided for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, which are directed towards the face. Particularly preferably, so many nozzles extend along a longitudinal extent that they produce a dense jet area. This allows the loosened soil to be detached from the face and / or to accelerate the loosened soil in a simple manner, so that it can be more easily sucked into the opening. Furthermore, it has surprisingly been shown that material can be held in a simple manner in the effective area of the opening and / or that an escape, for example of accelerated material against the direction of rotation, can be prevented. Furthermore, the proportion of loosened soil which is not sucked in and which is then worked again by the drilling tools of the drilling head can be reduced.
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. A further teaching of the invention provides that the direction of the jet corresponds to a vector which, starting from the nozzle, has a directional component to the face and / or a directional component to the opening.
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. A further teaching of the invention provides that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil against the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil. A further teaching of the invention provides that the jets of the at least two nozzles cause a blocking effect against moving the loosened soil in the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil.
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. If rows of nozzles are provided in front of and behind the opening, it is advantageous that the nozzles, which are arranged in front of the opening in the direction of rotation, have a smaller directional component to the opening and / or have a greater distance from the opening than the nozzles arranged behind the opening. This increases the advantages mentioned above.
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. A further teaching of the invention provides that the opening area has an elongated extension, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which has a connection opening at an end opposite the opening for a connection to the pump, that of the Drilling tools loosened soil in the opening area through the opening of the pump into the suction box can be sucked in a direction of flow that the suction box tapers in width from the opening to the connection opening, and that the height of the suction box increases from the opening to the connection opening.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die zweite erfindungsgemäße Lösung mit weiteren zuvor im Zusammenhang mit der ersten erfindungsgemäßen Lösung genannten Merkmalen kombiniert wird. It is also advantageous that the second solution according to the invention is combined with further features mentioned above in connection with the first solution according to the invention.
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. The object according to the invention is achieved according to a third solution according to the invention in that at least one nozzle for emitting a jet of a medium, preferably air or a liquid, is provided on the underside of the drill head, and that the jet causes a movement of the loosened soil in an area of the Causes the working face, which is crossed by the opening when the drill head rotates. In this way, a material distribution control of the loosened soil can surprisingly be effected in a simple manner, so that certain areas of the suction opening are not overloaded.
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. Another teaching of the invention provides that the beam strikes a baffle, which causes a change in the direction of movement of the loosened soil, and that the baffle is arranged as a straight or curved element on the underside of the drill head, and that the arrangement is diagonal or is at least partially circumscribed. This facilitates the distribution of the material. Another teaching of the invention provides that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, which are oriented in opposite directions, are provided in the center of the underside of the drill head. It has been shown that the loosened soil can hereby be easily removed from the center, which in terms of design cannot be traversed with the suction opening.
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. Another teaching of the invention provides that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, are provided tangentially aligned on the underside of the drill head. In this way, the loosened soil can be diverted in a simple manner from the outer area, which structurally cannot easily be passed over with the suction opening, into areas in which suction takes place. This is preferably also supported with a combination of the aforementioned guide plates.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind. Another teaching of the invention provides that radially adjustable edge cutting tools are provided.
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. A further teaching of the invention provides that the opening area has an elongated extension, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which has a connection opening for a connection to the pump at an end opposite the opening, that of the Drilling tools loosened soil in the opening area through the opening of the pump into the suction box can be sucked in a direction of flow that the suction box tapers in width from the opening to the connection opening, and that the height of the suction box increases from the opening to the connection opening.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die dritte erfindungsgemäße Lösung mit weiteren zuvor im Zusammenhang mit der ersten und/oder erfindungsgemäßen Lösung genannten Merkmalen kombiniert wird. It is also advantageous that the third solution according to the invention is combined with further features mentioned above in connection with the first and / or solution according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in conjunction with a drawing. Show:
Fig. 1 bis 1 1 Ansichten und Details zu einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrkopfes, 1 to 1 1 views and details of a first embodiment of a drill head according to the invention,
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 12 to 19 are views and details of a second embodiment of a drill head according to the invention, and 20 to 32 views and details of a third embodiment of a drill head according to the invention
Dabei zeigen die Figuren zur ersten Ausführungsform: The figures for the first embodiment show:
Figur 1 eine räumliche Ansicht der Unterseite des erfindungsgemäßen Bohrkopfs der ersten Ausführungsform, Figure 1 is a three-dimensional view of the underside of the drill head according to the invention of the first embodiment,
Figur 2 eine Seitenansicht zu Figur 1 , Figure 2 is a side view of Figure 1,
Figur 3 eine Draufsicht auf die Unterseite zu Figur 1 , Figure 3 is a plan view of the underside of Figure 1,
Figur 4 eine Draufsicht auf die Oberseite zu Figur 1 , Figure 4 is a plan view of the top of Figure 1,
Figur 5 eine räumliche Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Figure 5 is a three-dimensional view of a first embodiment of an inventive
Saugkastens, Suction box,
Figur 6 eine Frontalansicht zu Figur 5, Figure 6 is a front view of Figure 5,
Figur 7 eine Unteransicht zu Figur 5, FIG. 7 shows a bottom view of FIG. 5,
Figur 8 eine räumliche Darstellung der unter Ansicht zu Figur 7, FIG. 8 shows a three-dimensional representation of the view from FIG. 7,
Figur 9 eine teilgeschnittene Seitenansicht zu Figur 5 mit ausgefahrenem Figure 9 is a partially sectioned side view of Figure 5 with the extended
Reinigungselement, Cleaning element,
Figur 10 eine analoge Ansicht zu Figur 9 mit eingefahrenem Reinigungselement, FIG. 10 is a view similar to FIG. 9 with the cleaning element retracted,
Figur 11 eine räumlich nach unten gekippte Frontalansicht zu Figur 5. FIG. 11 shows a front view of FIG. 5 that is spatially tilted downward.
Dabei zeigen die Figuren zur zweiten Ausführungsform: The figures for the second embodiment show:
Figur 12 eine räumliche Ansicht der Unterseite des erfindungsgemäßen Bohrkopfs der zweiten Ausführungsform, FIG. 12 shows a three-dimensional view of the underside of the drill head according to the invention of the second embodiment,
Figur 13 eine Seitenansicht zu Figur 12, FIG. 13 a side view of FIG. 12,
Figur 14 eine Draufsicht auf die Unterseite zu Figur 12, FIG. 14 a top view of the underside of FIG. 12,
Figur 15 eine Draufsicht auf die Oberseite zu Figur 12, FIG. 15 is a plan view of the top of FIG. 12,
Figur 16 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Figure 16 is a plan view of a second embodiment of an inventive
Saugkastens, Suction box,
Figur 17 eine Unteransicht zu Figur 16, FIG. 17 shows a bottom view of FIG. 16,
Figur 18 eine teilgeschnittene Seitenansicht zu Figur 16 entlang A-A, und FIG. 18 shows a partially sectioned side view of FIG. 16 along A-A, and
Figur 19 ein vergrößerter Ausschnitt zu Figur 18. FIG. 19 an enlarged detail of FIG. 18.
Dabei zeigen die Figuren zur dritten Ausführungsform: The figures for the third embodiment show:
Figur 20 eine Draufsicht auf die Unterseite des erfindungsgemäßen Bohrkopfs der dritten Figure 20 is a plan view of the underside of the drill head according to the invention of the third
Ausführungsform, Embodiment,
Figur 21 eine Draufsicht auf die Oberseite zu Figur 12, FIG. 21 a plan view of the top of FIG. 12,
Figur 22 Figur 20 mit dargestellten Materialförderbereichen, Figur 23a Figur 20 mit dargestellten von von Düsen abgegebenen Mediumsstrahlen zum Materialtransport, FIG. 22 FIG. 20 with illustrated material conveying areas, FIG. 23a FIG. 20 with the medium jets for material transport emitted by nozzles shown,
Figur 23b ein vergrößerter Teilausschnitt zu Fig. 23a, FIG. 23b shows an enlarged partial section of FIG. 23a,
Figur 24 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Ansaugbereich, FIG. 24 shows a sectional view through an intake area according to the invention,
Figur 25 eine Seitenansicht auf eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen FIG. 25 shows a side view of a third embodiment of an inventive
Saugkastens, Suction box,
Figur 26 eine erste Schnittansicht zu Figur 25 in Richtung der Breite des Saugkastens, Figur 27 eine räumliche Ansicht zu Figur 25, FIG. 26 shows a first sectional view of FIG. 25 in the direction of the width of the suction box, FIG. 27 shows a three-dimensional view of FIG. 25,
Figur 28 eine Draufsicht zu Figur 25, FIG. 28 a plan view of FIG. 25,
Figur 29 ein zweite Schnittansicht zu Figur 25 quer Figur 26, FIG. 29 a second sectional view of FIG. 25, transverse to FIG. 26,
Figur 30 ein vergrößerter Teilausschnitt zu Fig. 20 mit einem ausgefahrenen FIG. 30 shows an enlarged partial section of FIG. 20 with an extended one
Randschneidwerkzeug Edge cutting tool
Figur 31 das Randschneidwerkzeug von Figur 30 in eingefahrenem Zustand, und FIG. 31 shows the edge cutting tool from FIG. 30 in the retracted state, and
Figur 32 das Randschneidwerkzeug von Figur 30 in Notfallzustand. FIG. 32 shows the edge cutting tool of FIG. 30 in an emergency state.
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. Figure 1 to Figure 4 show a three-dimensional representation of a drill head 10 according to the invention in a first embodiment. The drill head 10 has a body 11, on which drilling tools 12 are arranged on its underside 13. On its upper side 14, the drill head 10 has a connection 15 for a drive (not shown) of a drilling device (not shown). The drive, not shown, is provided, for example, directly in the drilling device, which is arranged, for example, in a casing pipe (not shown) or in a pile (not shown). Another non-exclusive alternative can also be a top drive provided on a casing pipe or on a pile, to which the drill head 10 is connected via a rod. Further variants of drives, drilling devices and arrangements in a borehole / pile are also possible. Alternatively, the drill head can also be used in conjunction with a shaft drilling machine.
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. In order, for example, to enable an undercut under a casing pipe or pile, the body 11 can have edge cutting tools 17 on its circumference 16 which can be folded out and which is shown in an extended manner in FIG. Furthermore, wear elements 18 are provided on the circumference 16 on the body 11 by way of example.
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. The drilling tools 12 can be, for example, disc chisels 12a, shaving chisels 12b, or roller chisels 12c. The selection of the drilling tools 12 takes place depending on the soil / rock to be loosened for creating the bore. Disk chisels 12a and shaving chisels 12c are shown here. In the center of the underside 13, for example, a centering drill 19 is also provided here, which enables the drill head 10 to be centered.
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. Furthermore, the body 11 has a suction box 20 in a first embodiment on its underside 13. The suction box 20 is shown in detail in FIGS. 5 to 11. On its front side 21 it has an opening area 22 which has at least one opening 23.
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. The opening 23 of the first embodiment of the suction box 20 has a classification element 24 which divides the opening 23 into opening sections 23a. The classifying element 24 determines the grain size of the loosened soil / rock that can enter the interior 25 of the suction box 20.
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. The interior 25 is formed by a cover 26 as the top and a bottom 27 as the bottom, which are designed here as an embodiment plan. Other forms of lid and base are also possible. Furthermore, the suction box 20 has side walls 28 which here extend from the front 21 along the shape of the cover and the base.
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. Due to the shape of the lid 26, the bottom 27 and the side walls 28, for example and preferably a funnel is formed due to the fact that the width BB of the interior 25 is reduced by the curved shape of the side walls 28, whereby the flow speed of the announced mixture is increased dissolved soil / rock and carrier medium increased with decreasing width BB.
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. At the rear of the interior space 25 an opening 29 is provided, at which a connection 30 is provided for a delivery line 31, which is connected to a pump (not shown) in the drilling operation in order to remove the loosened soil / rock or the mixture To be conveyed and loosened soil / rock.
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. In addition, and not shown here in connection with the first embodiment of the suction box 20 according to the invention, the height HH of the interior 25 of the suction box 20 starting from the front side 21 to the opening 29 on the back of the suction box 20 can be varied, in particular increased, to avoid blockages to counteract the interior 25 by loosened soil / rock.
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. Furthermore, it is also possible to make the suction box 20, shown here symmetrically, asymmetrically, for example by arranging the opening 29 laterally offset (not shown). It is particularly useful here if the opening 29 extends towards the circumference 16 of the body 11 is arranged offset in order to adapt the flow profile in the areas in which more soil / rock is loosened during the rotation in the direction of rotation A and enters the interior 25 of the suction box 20 through the opening 23, for example to adjust the flow speed to increase specifically in areas of the interior 25.
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. The same is also possible in that the connection 30 of the conveying line 31, as shown for example in FIG. 5, opens at an incline, collapsing into the interior space 25.
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. Sliding elements 32 are arranged on the underside of the bottom 27, which allow the suction box 20 to slide on the face or at a defined distance from it during drilling or rotating in the direction of rotation A.
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. The opening area 22 has in the area of the opening 23, which extends along the front side 21, soil loosening tools 33, here for example a paring knife. The soil loosening tools 33 make it possible to loosen or pick up soil / rock in the area of the front side 21 of the suction box 20 and to feed it to the opening 23, in which the removal then takes place.
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. Additionally or alternatively, baffles can also be provided (not shown) to feed the dissolved material, which is not directly sucked in by the flow in flow direction B, to the opening area 22 and then to suck it through the openings 23 into the interior 25.
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. Above the openings 23, nozzles 34 are arranged on the front side 21 (see, for example, FIG. 9), which emit a jet into the interior 25 in the direction E from a carrier medium, for example a liquid or air, which in the direction B of the opening 29 are directed so that material that is located in the interior 25 is moved in the direction B to the opening 29. Furthermore, accumulations of dissolved material can also be dissolved by the jets emitted by the nozzles 34. If a liquid is released, it can also be used, for example or as an alternative, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area 22 and thus to ensure better removal. The conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but rather the opening area 22 remains essentially free.
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. In addition, a cleaning element 35 is provided in the opening area 22. The cleaning element 35 has rods 36 which are guided in passages 37 so that when the Rods 36 are moved in cleaning direction C, the rods engage in the opening sections 23a of the openings 23 or in the classifying elements 24 provided there and remove stuck material from these and thus make the opening 23 passable again. The cleaning element 35 is then moved out of the opening sections 23a again counter to the direction of arrow C. Alternatively, for cleaning the openings or the classifying elements 24, nozzles 38 can also be provided which emit jets of liquid for cleaning in the cleaning direction D, as shown by way of example in FIG. If a liquid is dispensed, it can also be used, for example or alternatively, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area and thus to ensure better removal. The conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but the opening area 22 remains essentially free.
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. Figure 12 to Figure 15 show a three-dimensional representation of a drill head 10 according to the invention in a second embodiment. The drill head 10 has a body 11 on which 13 drilling tools 12 are arranged on its underside. On its upper side 14, the drill head 10 has a connection 15 for a drive (not shown) of a drilling device (not shown). The drive, not shown, is provided, for example, directly in the drilling device, which is arranged, for example, in a casing pipe (not shown) or in a pile (not shown). Another non-exclusive alternative can also be a top drive provided on a casing pipe or on a pile, to which the drill head 10 is connected via a rod. Further variants of drives, drilling devices and arrangements in a borehole / pile are also possible. Alternatively, the drill head can also be used in conjunction with a shaft drilling machine.
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. In order, for example, to enable an undercut under a casing pipe or pile, the body 11 can have edge cutting tools 17 on its periphery 16 which can be folded out and which is shown in FIG. Furthermore, wear elements 18 are provided on the circumference 16 on the body 11 by way of example.
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. The drilling tools 12 can be, for example, disc chisels 12a, shaving chisels 12b, or roller chisels 12c. The selection of the drilling tools 12 takes place depending on the soil / rock to be loosened for creating the bore. Roller chisels 12c and picking chisels 12b are shown here In the center of the underside 13, for example, a centering drill 19 is also provided here, which enables the drill head 10 to be centered.
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. Furthermore, the body 11 has a suction box 40 in a second embodiment on its underside 13. The suction box 40 is shown in detail in FIGS. 16 to 19. 18 shows a sectional view according to A-A from FIG. 16. FIG. 19 shows an enlarged view of the circled area from FIG. 18. In the area of its front side 41, the suction box 40 has an opening area 42 which has at least one opening 43.
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. The opening 43 of the second embodiment of the suction box 40 can have a classification element (not shown here) that divides the opening 43 into opening sections 43a. The grain size of the loosened soil / rock that can enter the interior 45 of the suction box 20 is determined by the classification element.
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. The interior 45 is formed by a cover 46 as the top and a bottom 47 as the bottom, which are designed here as an embodiment flat. Other forms of lid and base are also possible. Furthermore, the suction box 40 has side walls 48 which here extend from the front side 41 along the shape of the cover and the base.
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. Due to the shape of the cover 46, the bottom 47 and the side walls 48, a funnel is formed, for example and preferably, due to the fact that the width BB of the interior space 45 is reduced by the curved shape of the side walls 48, which increases the flow speed of the announced mixture dissolved soil / rock and carrier medium increased with decreasing width BB. In addition, the height HH of the interior 45 of the suction box 40 changes starting from the front side 41 towards the opening 49 on the rear side of the suction box 40. In the second embodiment, it increases in order to counteract blockages of the interior 45 by loosened soil / rock. Other height variations are also possible in order to generate certain flow profiles in the interior 45. This also applies to the suction box 20 of the first embodiment.
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. At the rear of the interior 45 an opening 49 is provided, at which a connection 40 is provided for a delivery line 41 which is connected to a pump (not shown) in the drilling operation in order to remove the loosened soil / rock or the mixture To be conveyed and loosened soil / rock.
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. In addition and not shown here in connection with the second embodiment of the suction box 40 according to the invention, the suction box 40 shown symmetrically here To be carried out asymmetrically, for example by arranging the opening 49 laterally offset. In this case, it is particularly useful if the opening 49 is offset towards the circumference 16 of the body 11, so that in the areas in which more soil / rock is loosened during the rotation in the direction of rotation F and through the opening 43 into the interior 45 of the Suction box 40 occurs to specifically increase the flow rate.
Gleiches ist alternativ auch möglich, in dem der Anschluss 40 der Förderleitung 41 unter einem Einfallen in den Innenraum 45 geneigt mündet. The same is alternatively also possible in that the connection 40 of the delivery line 41 opens at an incline, collapsing into the interior 45.
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. Upstream of the opening 43 is a deflection element 60 which is movably arranged via stop points 61 with the suction box 40, for example on its side walls 48. This is preferably a rotary movement in the direction of rotation G around the stop points 61. At least one actuator 62, for example a hydraulic cylinder, is provided for moving the deflection element 60. This is connected, for example, to a first stop 63 arranged on the deflection element 60 and to a second stop 64 arranged on the cover 46, so that the pivoting movement can be carried out when the actuator 62 is actuated. The deflection element 60 can then be interlaced in the direction of rotation G.
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. At least one soil release tool 65 is arranged at the end of the deflection element 60 opposite the first stop 63. Furthermore, the deflection element 60 can have nozzles 66 which, for example, emit a jet in direction E from a carrier medium, for example a liquid or air, into the interior space 45. As a result, material that is located in the interior 45 can be moved in the direction B to the opening 49. If a liquid is released, it can also be used, for example or as an alternative, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area 22 and thus to ensure better removal. The conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but the opening area 22 remains essentially free.
An dem Boden 47 ist ein an einer Basis 55 angeordnetes Gleitelement 52 vorgesehen. A sliding element 52 arranged on a base 55 is provided on the bottom 47.
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. Between the base 55 and the soil release tool 65 there is an opening gap 67 depending on the degree of pivoting of the deflection element 60. The size of this gap determines, for example, the amount of material taken up in loosened soil / rock. Furthermore, with the Opening gap 67 can also be classified in order to prevent the entry of certain grain sizes in loosened soil / rock.
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. Furthermore, a nozzle 68 can be arranged on the base 55 which, as a cleaning element, emits a jet of a carrier medium, for example a liquid or air, in the cleaning direction D in order to remove jammed material from the opening gap 67. If a liquid is released, it can also be used, for example or as an alternative, to liquefy the dissolved / conveyed material in the suction box 20 and / or opening area 22 and thus to ensure better removal. The conveying flow in the conveying line 31 and / or the liquefaction are advantageously designed in such a way that the dissolved / conveyed material does not accumulate in the opening area 22, but the opening area 22 remains essentially free.
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. Furthermore, a stop element 69 is shown, for example, in Figure 19, which is connected to an actuator, not shown, via which the entire suction box 40 can be moved relative to the body 11 in order to bring the entire suction box 40 closer to the working face or from it, for example remove, whereby, for example, the penetration depth into the face and / or the amount of dissolved material can be influenced.
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. The opening 23 of the suction box 20 of the first embodiment thus faces directly the direction of rotation A, whereas the opening 43 of the suction box 40 of the second embodiment is not reached directly. The dissolved material which passes through the opening gap 67 must first be deflected in the flow direction by the deflection element 60 and fed to the opening 43. Liquefaction can also take place here accordingly. The soil release tools 65 of the second embodiment are thus pulled over the working face, while the soil release tools 33 of the first embodiment are pushed over the working face.
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. Figure 20 to Figure 23b show a three-dimensional representation of a drill head 10 according to the invention. The drill head 10 has a body 11, on which drilling tools 12 are arranged on its underside 13. On its upper side 14, the drill head 10 has a connection 15 for a drive (not shown) of a drilling device (not shown). The drive, not shown, is provided, for example, directly in the drilling device, which is arranged, for example, in a casing pipe (not shown) or in a pile (not shown). Another non-exclusive alternative can also be a top drive provided on a casing pipe or on a pile, to which the drill head 10 is connected via a rod. Further variants of drives, drilling devices and arrangements in one Borehole / pile are also possible. Alternatively, the drill head can also be used in conjunction with a shaft drilling machine.
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. In order to enable, for example, an undercut under a casing pipe or pile, the body 11 can have edge cutting tools 17 on its circumference 16 which can be folded out and which is shown extended in FIG. The individual states of the edge tool 17 are shown in FIGS. 29 to 31. Furthermore, wear elements 18 are provided on the circumference 16 on the body 11 by way of example.
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. The drilling tools 12 can be, for example, disc chisels 12a, shaving chisels 12b, or roller chisels 12c. The selection of the drilling tools 12 takes place depending on the soil / rock to be loosened for creating the bore. Disk chisels 12a are shown here.
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. In the center of the underside 13, as an alternative to the one previously described, a centering drilling tool 19 is provided with a row of disks 12a, which also enable the drilling head 10 to be centered.
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. Furthermore, the body 11 has a suction box 70 in a third embodiment. The suction box 70 is shown in detail in FIGS. 24 to 29. It has an opening area 72 which has at least one opening 73.
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. The opening 73 of the third embodiment of the suction box 70 has a classifying element 74 which divides the opening 73 into opening sections 73a. The classification element 74 determines the grain size of the loosened soil / rock that can enter the interior 75 of the suction box 70.
Der Innenraum 75 wird gebildet durch einen Deckel 76 als Oberseite und die Öffnung 73 als Unterseite, sowie Seitenwänden 78 und einer Rückwand 77. The interior 75 is formed by a cover 76 as the upper side and the opening 73 as the lower side, as well as side walls 78 and a rear wall 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. Due to the shape of the cover 76, the rear wall 77 and the side walls 78, for example and preferably a funnel is formed due to the fact that the width BB of the interior space 75 (see FIG. 26) is determined by the shape and arrangement of the cover 76 and the rear wall 77 which decreases in size, whereby the flow speed of the popular mixture of dissolved soil / rock and carrier medium increases with decreasing width BB. At the rear of the interior space 75 an opening 79 is provided, at which a connection 71 for a delivery line (not shown) is provided, which is connected to a pump (not shown) in the drilling operation in order to remove the loosened soil / rock or the mixture of the pumped medium and the dissolved soil / rock.
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. In addition, the height HH of the interior space 75 of the suction box 70 increases starting from the opening area 72 towards the opening 79 on the upper side of the suction box 70 in order to counteract blockages of the interior space 75 by loosened soil / rock.
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. Parallel to the opening area 72 or to the opening 73, a nozzle bar 81 in the direction of rotation was provided in front of the opening area 72 and a second nozzle bar 80 in the direction of rotation was provided behind the opening area 72 on the underside 13 of the drill head 10. The nozzle strips 81, 82 have a multiplicity of nozzles 82, 83 arranged in a row. These nozzles 82, 83 each emit a jet AA, DD M of a flushing medium, preferably a liquid jet or a compressed air jet. The nozzles 82 of the nozzle bar 80 and the nozzles 83 of the nozzle bar 81 are arranged in such a way that they are aligned with the face and towards the opening area 72. The nozzles 82 are arranged at an angle α with respect to the perpendicular on the underside 13 of the drill head 10 and the nozzles 83 are arranged at an angle β with respect to the perpendicular on the underside 13 of the drill head 10. Preferably, angle α and angle β differ from one another. Angle β is particularly preferably smaller than angle α. The rays AA hit the face (not shown) and cause a vortex or activation of the loosened soil so that it can be better sucked into the opening 73. Furthermore, a blocking effect is created by the rays AA, so that loosened soil, if possible, cannot leave the area CC between the ray AA and the ray DD against the direction of rotation A. The locking effect is improved, the larger the angle α, β is up to the perpendicular to the face. The solving / accelerating effect of the loosened soil, on the other hand, improves up to an optimally determined angle α, β, when the angle α, β becomes smaller.
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. The beam DD, which is directed more straight onto the face compared to the beam AA, essentially has a blocking effect so that material or loosened soil that was activated by the beam AA and thus accelerated in the direction of rotation does not enter the area CC in the direction of rotation A can leave.
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. Furthermore, in the area of the suction box 70, a flow ring 84 is preferably provided on the outer circumference of the underside 13 of the drill head 10. The flow ring 84 extends from the underside 13 towards the face. It is preferred here as one on the circumference 16 of the drill head 10 provided sheet realized. The flow ring 84 has the effect that the suction through the opening 73 does not take place in the form of a short circuit from the edge region of the bore.
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. In order to fill up the sucked-in liquid below the castle head 10, openings 85 are preferably provided here on the right and left on the short side of the opening 73, which are connected to a line (not shown) via which liquid is supplied to the suction area. The preferred, targeted supply in the suction area prevents, in particular, cross flows from occurring below the drill head 10 in the mining area, which would result in uncontrolled material transport. In addition to wear and tear, such uncontrolled material transport also leads to repeated driving over of already loosened soil with the drilling tools 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. In order to bring about an optimal material transport of the loosened soil to the opening area 72 of the suction box 70, a centralization is preferably provided on the underside 13 of the drill head 10. This centralization consists of guide plates and nozzles with which loosened soil is fed in certain areas to the area of the working face over which the opening area 72 of the suction box 70 passes. This results in a simple control of the material flow, with which an optimized material distribution from the areas in which more soil is loosened on the face to the areas in which less soil is loosened by the drilling tools twelve can be achieved optimize the suction.
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. For this purpose, guide plates 86 of different lengths and angles of incidence are provided directly behind drilling tools 12 arranged in certain sections. The guide plates 86 extend from the underside 13 of the drill head 10 towards the face. They are arranged diagonally so that the loosened material or the loosened soil can be moved efficiently from the outer regions of the underside 13 of the drill head 10 to the suction region 73. This material transport is brought about by nozzles 87 which are each provided on the outside of the underside 13 of the drill head 10 in a housing 88. The nozzles 87 emit a tangential jet EE of a flushing medium (liquid or air) which strikes the respective guide plate 87. At the guide plate 87, the jet EE is then deflected in the flow direction HH parallel to the guide plate 87. The material that is loosened by the drilling tools 12 in front of the respective guide plate 86 is then transported by these flushing medium flow in the direction of HH. The edge cutting tools 17 also have guide plate 89, which are also arranged diagonally in such a way that material can be transported along the guide plate 89 from the outside through the production of the drill head 10 to the inner area of the underside 13 of the drill head 10. Again, nozzles 90 are provided in a housing 91, which direct a jet FF of a flushing medium (liquid or air) onto the guide plate 89, so that the flow direction of the jet FF is changed on the guide plate 89 so that it is parallel to the guide plate 89 in the direction HH runs. On the outside of the guide plate 89 of the edge cutting tool 17, a peeling chisel 12b is preferably provided, which cuts and straightens the borehole wall. For cooling and flushing the peeling chisel 12b, a nozzle 92 is provided which emits a jet (not shown) of a flushing and cooling medium (liquid or air). The jet is directed along the peeling chisel 12b towards the face area. The dissolved material that is washed away here is then captured by the guide plate 89 and likewise transported away from the nozzle 90 in the flow direction HH in combination, preferably with the jet FF.
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. In the area of the center, in which the centering tool 19, which is preferably designed as a row of disks 12a, is provided parallel to the row of nozzles 93 in a housing 94, which parallel a jet GG of a flushing medium (liquid or air) in flow direction I. to the row of disks 12a, so that the dissolved material that is dissolved from the respective disks 12a is conveyed away from the center by the beams GG. To limit this flow of material, baffles 95 are provided, which are designed in a circumferential and curved manner on the underside 13 of the drill head 10 in an area of the face over which the opening area 73 of the suction box 70 passes.
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. The underside 13 of the drill head is divided into different material conveying sections J to M by the guide plates and nozzles. The guide plates 89 in connection with the nozzles 90 in the area of the edge cutting tools 17 produce an outer conveying area J, which is shown in FIG. The soil, which is loosened by the drilling tools 12 located in these areas, is conveyed away by the guide plates 89 in the direction of flow HH into the areas K1 to K4 to L located concentrically further inward. The areas K1 to K4 are preferably of different sizes because the respective associated guide plates 86 are preferably designed to have different lengths. This results in a targeted material distribution in the ring area L or in an area K4 located outside it, which the suction box 70 then passes over, whereby the loosened soil is conveyed away. These areas are also shown in FIG. The center M, from which the material dissolved there is conveyed in the flow direction I against the guide plates 95 into the area L, is located within the annular area L. This results in a targeted material distribution in such a way that the main part of the conveyed material can be received by the inner part of the opening area 73, so that the material removal or the suction is thereby significantly improved.
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. In FIGS. 30-32 the states of motion of the edge cutting tool 17 are shown. They have a base body 96 which can be moved in the direction of arrow N. For this purpose, an actuator 97 is provided, which here is preferably designed as a hydraulic cylinder. FIG. 30 shows the extended position of the edge cutting tool 17, while FIG. 31 shows the retracted position. By moving a piston 98 with its piston rod in the cylinder 99, the base body 96 is drawn into or extended into the body 11 of the drill head 10. FIG. 32 shows an emergency solution for recovering the drill head 10 after the drilling work has ended, in which either the base body can no longer be retracted or the actuator 97 has failed due to a malfunction. For this purpose, a shear bolt 100 is provided which, in the normal operating state, functions as a pivot bearing for the direction of movement N for pivoting the base body 96 into the body 11 of the drill head 10. In the event of a malfunction, this shear bolt 100 is sheared off so that the base body 96 can be pivoted about the stop 101 in the direction of arrow O. The stop 101 is the point of application of the actuator 97 on the base body 96.
Bezugszeichenliste: List of reference symbols:
10 Bohrkopf 43 Öffnung 10 drill head 43 opening
11 Körper 45 Innenraum 11 body 45 interior
12 Bohrwerkzeug 46 Deckel 12 drilling tool 46 cover
12a Diskenmeißel 47 Boden 12a disc chisel 47 soil
12b Schählmeißel 48 Seitenwand 12b Pick 48 sidewall
12c Rollenmeißel 49 Öffnung 12c roller chisel 49 opening
13 Unterseite 50 Anschluss 13 Bottom 50 connection
14 Oberseite 51 Förderleitung 14 Top 51 Delivery line
15 Anschluss 52 Gleitelement 15 Connection 52 sliding element
16 Umfang 53 Bodenlösewerkzeug 16 Scope 53 soil release tool
17 Randschneidwerkezug 54 Düse 17 Edge cutting tool 54 nozzle
18 Verschleißelement 55 Basis 18 wear element 55 base
19 Zentrierbohrwerkzeug 60 Umlenkelement 19 Centering tool 60 Deflecting element
20 Saugkasten 61 Anschlagpunkt 20 suction box 61 attachment point
21 Vorderseite 62 Aktuator/Hydraulikzylinder 21 Front 62 Actuator / hydraulic cylinder
22 Öffnungsbereich 63 erster Anschlag 22 opening area 63 first stop
23 Öffnung 64 zweiter Anschlag 23 opening 64 second stop
23a Öffnungsabschnitt 65 Bodenlösewerkzeug 23a opening section 65 soil release tool
24 Klassierelement 66 Düse 24 Classifying element 66 nozzle
25 Innenraum 67 Öffnungsspalt 25 interior 67 opening gap
26 Deckel 68 Düse 26 cover 68 nozzle
27 Boden 69 Anschlagselement 27 Bottom 69 Stop element
28 Seitenwand 70 Saugkasten 28 side wall 70 suction box
29 Öffnung 71 Anschluss 29 opening 71 connection
30 Anschluss 72 Öffnungsbereich 30 Port 72 opening area
31 Förderleitung 73 Öffnung 31 Delivery line 73 opening
32 Gleitelement 73a Öffnungsabschnitt 32 sliding member 73a opening portion
33 Bodenlösewerkzeug 74 Klassierelement 33 Soil loosening tool 74 Classifying element
34 Düse 75 Innenraum 34 Nozzle 75 interior
35 Reinigungselement 76 Deckel 35 cleaning element 76 cover
36 Stab 77 Rückwand 36 rod 77 back panel
37 Durchlass 78 Seitenwand 37 Passage 78 side wall
40 Saugkasten 79 Öffnung 40 suction box 79 opening
41 Vorderseite 80 Düsenleiste Primärdüsen 41 Front 80 Nozzle bar, primary nozzles
42 Öffnungsbereich 81 Düsenleiste Sekundärdüsen 82 Düse E Abgaberichtung 42 Opening area 81 Nozzle bar, secondary nozzles 82 Nozzle E delivery direction
83 Düse F Rotationsrichtung 83 Nozzle F direction of rotation
84 Strömungskranz G Rotationsrichtung 84 Flow ring G direction of rotation
85 Öffnung H Strömungsrichtung 85 Opening H flow direction
86 Leitblech I Strömungsrichtung86 Baffle I Direction of flow
87 Düse J Bereich 87 nozzle J area
88 Gehäuse K Bereich 88 housing K range
89 Leitblech K1-K4 Unterbereiche zu Bereich K 89 Guide plate K1-K4 sub-areas for area K
90 Düse L Ringbereich 90 nozzle L ring area
91 Gehäuse M Zentrum 91 housing M center
92 Düse N Bewegungsrichtung 92 Nozzle N direction of movement
93 Düse O Schwenkrichtung 93 Nozzle O swivel direction
94 Gehäuse 94 housing
95 Leitblech a Einfallwinkel 95 Guide plate a angle of incidence
96 Grundkörper ß Einfallwinkel 96 base body ß angle of incidence
97 Aktuator 97 actuator
98 Kolben AA Strahl 98 piston AA jet
99 Zylinder BB Breite 99 cylinder BB width
100 Scherbolzen CC Bereich 100 shear bolt CC range
101 Anschlagspunkt DD Strahl 101 Attachment point DD beam
EE Strahl EE beam
A Rotationsrichtung FF Strahl A direction of rotation FF beam
B Strömungsrichtung GG Strahl B Direction of flow GG jet
C Reinigungsrichtung HH Höhe C Cleaning direction HH height
D Reinigungsrichtung D cleaning direction

Claims

Patentansprüche Claims
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. 1. Boring head for creating a substantially vertical bore in the ground, with a body that can be connected to a rotary drive of a drilling device, with drilling tools arranged on the body for loosening the soil on a face of the borehole, with a suction system for removing the loosened soil on the face, which can be connected to a pump, wherein the suction has an opening area arranged on the body with at least one opening in the area of the drilling tools on the face, characterized in that the opening area has an elongated extension that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which at an end opposite the opening has a connection opening for connection to the pump, that the soil loosened by the drilling tools in the opening area can be sucked through the opening from the pump into the suction box in a flow direction that the Suction box from de r opening tapers in width towards the connection opening, and that the height of the suction box increases from the opening towards the connection opening.
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. 2. Drilling head according to claim 1, characterized in that behind the opening at least one deflection area, preferably in front of the entry into the suction box, is provided, in which the flow direction of the loosened soil can be deflected.
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. 3. Drill head according to claim 1 or 2, characterized in that at least one tool for loosening and / or for picking up the soil, preferably in the form of a toothed strip, is provided in the opening area.
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. 4. Boring head according to claim 3, characterized in that the at least one tool can be moved to change the distance between the tool and the working face, and / or that the at least one tool can be pivoted relative to the opening area.
5. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Öffnungsbereichs zur Ortsbrust verstellbar ist. 5. Boring head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distance between the opening area and the working face is adjustable.
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. 6. Drill head according to claim 5, characterized in that the adjustment of the distance takes place via vertical movement of the suction box and / or via pivoting of the suction box about a pivot point, a drive being provided for the movement or for the pivoting.
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. 7. Drilling head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the opening area is a cleaning tool, preferably at least one movable element and / or at least one nozzle for dispensing a liquid jet, is provided.
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. 8. Boring head according to one of claims 1 to 7, characterized in that the suction box has a nozzle, or that the suction box has a nozzle which is directed from the opening towards the connection opening.
9. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten wechselbar im Bohrkopf vorgesehen ist. 9. Drill head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the suction box is provided interchangeably in the drill head.
10. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klassierungselement im Öffnungsbereich vorgesehen ist. 10. Drilling head according to one of claims 1 to 9, characterized in that a classification element is provided in the opening area.
1 1. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten im Wesentlichen horizontal, geneigt oder vertikal angeordnet ist. 1 1. Drill head according to one of claims 1 to 10, characterized in that the suction box is arranged substantially horizontally, inclined or vertically.
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. 12. Drilling head according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the opening area extends essentially radially outward as seen from the center point.
13. Bohrkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung schlitzartig ausgeführt ist. 13. Drilling head according to claim 12, characterized in that the opening is designed like a slot.
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. 14. Drill head according to claim 12 or 13, characterized in that the clear Ou section of the opening changes along the opening area viewed radially outward, or that changes the clear cross section of the opening along the opening area is enlarged when viewed radially outward.
15. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die15. Drill head according to one of claims 1 to 14, characterized in that the
Anschlussöffnung des Saugkastens in Bezug auf den Öffnungsbereich gegenüber einerConnection opening of the suction box in relation to the opening area opposite one
Mittel senkrechten des Öffnungsbereichs versetzt angeordnet ist. Center perpendicular of the opening area is arranged offset.
16. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die16. Drill head according to one of claims 1 to 15, characterized in that the
Anschlussöffnung des Saugkastens in Bezug auf den Öffnungsbereich gegenüber einerConnection opening of the suction box in relation to the opening area opposite one
Mittelsenkrechten des Öffnungsbereichs verschwenkt angeordnet ist. Is arranged pivoted mid-perpendicular of the opening area.
17. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im17. Drill head according to one of claims 1 to 16, characterized in that im
Öffnungsbereich Düsen vorgesehen sind, die bevorzugt in den Öffnungsbereich und/oder in die Öffnung hinein gerichtet sind. Opening area nozzles are provided which are preferably directed into the opening area and / or into the opening.
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. 18. Drilling head according to one of claims 1 to 17, characterized in that seen in the direction of rotation of the drill head in front of the opening on the underside of the drill head at least two nozzles for delivering a jet of a medium, preferably a liquid or air, are provided which lead to the face are directed.
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. 19. Boring head according to one of claims 1 to 18, characterized in that seen in the direction of rotation of the drilling head behind the opening on the underside of the drilling head, at least two nozzles for delivering a jet of a medium, preferably a liquid or air, are provided which lead to the face are directed.
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. 20. Boring head according to claim 18 or 19, characterized in that the direction of the beam corresponds to a vector which, starting from the nozzle, has a directional component to the face and / or a directional component to the opening.
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. 21. Boring head according to claim 19 or 20, characterized in that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil against the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil effect.
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. 22. Drilling head according to claim 18 or 20, characterized in that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil into the The direction of rotation of the drill head and / or a detachment of the loosened soil from the face and / or acceleration of the loosened soil.
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. 23. Drilling head according to one of claims 1 to 22, characterized in that at least one nozzle for dispensing a jet of a medium, preferably a liquid or air, is provided on the underside of the drilling head, and that the jet is a movement of the loosened soil in a Causes area of the face that is crossed by the opening when the drill head rotates.
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. 24. Boring head according to claim 23, characterized in that the beam impinges on a guide plate, whereby a change in the direction of movement of the loosened soil is effected, and that the guide plate is arranged as a straight or curved element on the underside of the drill head, and that the arrangement is diagonal or at least partially circumferential.
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. 25. Drilling head according to claim 23 or 24, characterized in that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, which are oriented in opposite directions, are provided in the center of the underside of the drill head.
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. 26. Drill head according to one of claims 23 to 25, characterized in that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, are provided tangentially aligned on the underside of the drill head.
27. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind. 27. Drilling head according to one of claims 1 to 26, characterized in that radially adjustable edge cutting tools are provided.
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. 28. Boring head for creating a substantially vertical borehole in the ground, with a body that can be connected to a rotary drive of a drilling device, with drilling tools arranged on the body for loosening the soil on a face of the borehole, with suction for removing the loosened soil on the face, which can be connected to a pump, wherein the suction has an opening area arranged on the body with at least one opening in the area of the drilling tools on the face, characterized in that seen in the direction of rotation of the drill head in front of the opening on the underside of the drill head at least two nozzles for emitting a jet of a medium, preferably a liquid or air, are provided, which are directed towards the face.
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. 29. The drill head according to claim 28, characterized in that seen in the direction of rotation of the drill head behind the opening on the underside of the drill head at least two nozzles for delivery a jet of a medium, preferably a liquid or air, are provided, which are directed towards the face.
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. 30. Boring head according to claim 28 or 29, characterized in that the direction of the beam corresponds to a vector which, starting from the nozzle, has a directional component to the face and / or a directional component to the opening.
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. 31. Boring head according to claim 29 or 30, characterized in that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil against the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil effect.
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. 32. Boring head according to claim 28 or 30, characterized in that the jets of the at least two nozzles have a blocking effect against moving the loosened soil in the direction of rotation of the drill head and / or detaching the loosened soil from the face and / or accelerating the loosened soil effect.
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. 33. Drilling head according to one of claims 28 to 32, characterized in that the opening area has an elongated extension, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which at an end opposite the opening has a connection opening for a connection to the pump has that the soil loosened by the drilling tools in the opening area can be sucked through the opening of the pump into the suction box in a flow direction, that the suction box tapers in width from the opening towards the connection opening, and that the height of the suction box is from the Opening enlarged towards the connection opening.
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. 34. Drill head according to claim 33, characterized in that the drill head has at least one of the features of claims 2 to 17 and / or 23 to 27.
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. 35. Drilling head for creating a substantially vertical bore in the ground, with a body that can be connected to a rotary drive of a drilling device, with drilling tools arranged on the body for loosening the soil on a face of the borehole, with suction for removing the loosened soil on the working face, which can be connected to a pump, the suction having an opening area arranged on the body with at least one opening in the area of the drilling tools on the working face, characterized in that at least one nozzle for emitting a jet of a medium on the underside of the drilling head , preferably air or a liquid, is provided, and that the jet is a movement of the causes loosened soil in an area of the working face, which is crossed by the opening when the drill head rotates.
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. 36. The drill head according to claim 35, characterized in that the beam strikes a guide plate, whereby a change in the direction of movement of the loosened soil is effected, and that the guide plate is arranged as a straight or curved element on the underside of the drill head, and that the Arrangement is diagonal or at least partially circumferential.
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. 37. The drill head according to claim 35 or 36, characterized in that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, which are aligned in opposite directions, are provided in the center of the underside of the drill head.
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. 38. Drill head according to one of claims 35 to 37, characterized in that at least one nozzle, preferably at least two nozzles, are provided tangentially aligned on the underside of the drill head.
39. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass radial verstellbare Randschneidwerkzeuge vorgesehen sind. 39. Drill head according to one of claims 35 to 38, characterized in that radially adjustable edge cutting tools are provided.
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. 40. Drilling head according to one of claims 35 to 39, characterized in that the opening area has an elongated extension, that the at least one opening of the opening area is connected to a suction box, which at an end opposite the opening has a connection opening for connection to the pump has that the soil loosened by the drilling tools in the opening area can be sucked through the opening of the pump into the suction box in a flow direction, that the suction box tapers in width from the opening towards the connection opening, and that the height of the suction box is from the Opening enlarged towards the connection opening.
41. Bohrkopf nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf wenigstens eines der Merkmale der Ansprüche 2 bis 17 aufweist. 41. Drill head according to claim 40, characterized in that the drill head has at least one of the features of claims 2 to 17.
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