DE1483874A1 - Device for drill bits for drilling in the ground or rock - Google Patents
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Description
Vorrichtung für Bohrer zum Bohren in Erdreich oder GesteinDevice for drill bits for drilling in the ground or rock
Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung für Bohrer zum Bohren in Erdreich oder Gestein, wobei der Schaft oder das Bohrgestänge, welches mit einem Bohrkopf versehen ist, von einem Rohr umgeben ist, dessen Außendurchmesser etwas kleiner als der wirksame Durchmesser des Bohrkopfes ist.The invention "relates to a device for drills for drilling in soil or rock, the shaft or the drill pipe, which is provided with a drill head, of a tube is surrounded, the outer diameter of which is slightly smaller than the effective diameter of the drill head.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art sind kompliziert, schwer und teuer. Weiters sind sie mit dem Nachteil behaftet, daß das Rohr nicht oder nur unter großen Schwierigkeiten aus dem Bohrloch zurückgezogen werden kann5 dies wird aber in allen Fällen angewendet, wenn es erwünscht ist die Bohrkrone und die Bohrgestänge im Bohrloch zurückzulassen.Known devices of this type are complicated, heavy and expensive. Furthermore, they have the disadvantage that the pipe cannot be withdrawn from the borehole or only with great difficulty5 but this is done in used in all cases when it is desired to leave the drill bit and drill pipe in the borehole.
Die Erfindung, deren Zweck es ist, diese Nachteile zu vermeiden, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr, das an seinem hinteren oder äußeren Ende eine Einlaß- Öffnung für ein Spülmedium und an seinem vorderen oder inneren Ende, das ist das dem Bohrkopf benachbart liegende Ende, eine oder mehrere Auslaßöffnungen für das Spülmedium besitzt, weder an dem Bohrgestänge noch an dem Bohrkopf befestigt ist oder mit diesen treibend verbunden ist, sondern mehr oder weniger passiv das Absinken oder die im wesentlichen fortaeiustiteiide Bewegung d<|s Bohrers begleitet» wobei Jed» sealagtade oder dreheM* SfirkUÄg auf den Bokt3s;ö#£ The invention, the purpose of which is to avoid these disadvantages, is essentially characterized in that the tube, which at its rear or outer end has an inlet opening for a flushing medium and at its front or inner end, that is the drill head adjacent end, has one or more outlet openings for the flushing medium, is neither attached to the drill rod nor to the drill head or is drivingly connected to them, but more or less passively accompanies the sinking or the essentially fortaeiustiteiide movement of the drill » where Jed »sealagtade or turnM * SfirkUÄg on the books; ö # £
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in an sich bekannter Weise vom Bohrgestänge und nicht vom Rohr ausgeübt wird.is exercised in a manner known per se from the drill pipe and not from the pipe.
Die freie Anbringung des Rohres erlaubt außerdem, daß das Rohr dünne Wände besitzt und leicht ist, wodurch Material eingespart wird und das Rohr leicht zu handhaben ist.The free attachment of the tube also allows the Pipe has thin walls and is light, which saves material and the pipe is easy to handle.
Das Verfahren, ein Spülmedium in den Raum zwischen dem Bohrgestänge und dem es umgebenden Rohr hineinzupressen, hat ' zur Folge, daß kein wie auch immer gearteter Durchgang für das Spülmedium im Bohrgestänge notig ist und es folglich fc möglich ist Bohrgestänge ohne Spülmediumdurchgang zu verwenden. Diese Gestänge kosten kaum die Hälfte wie Gestänge mit Spülmediumdurchgang. Das bedeutet eine beträchtliche Kosteneinsparung.The procedure, a flushing medium in the space between the drill pipe and to press it into the pipe surrounding it, has the consequence that there is no passage whatsoever for the flushing medium in the drill pipe is necessary and it is consequently fc possible to use drill rods without flushing medium passage. These rods hardly cost half as much as rods with flushing medium passage. That means a considerable one Cost saving.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsformen als nicht beschränkte Beispiele darstellen, im einzelnen näher erklärt werden.The invention is based on the drawings, the embodiments as non-limiting examples, are explained in detail.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Merkmale der zu schützenden Erfindung ergeben sich auch aus den nachfolgenden Ausführungsformen, wie beschrieben und/oder dargestellt; diese Einzelmerkmale sind - ebenso wie die bereits vorge- W nannten Merkmale - auch gemeinsam (in Kombination) erfindungswesentlich. Further advantageous and expedient features of the invention to be protected also result from the following embodiments, as described and / or illustrated; these individual features are - as well as the higher starting W called features - also shared essential to the invention (in combination).
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ausführungsform einesFig. 1 is a partially sectioned embodiment of a
Bohrers nach der Erfindung und Pig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform des Bohrkopfes desBohrers according to the invention and Pig. 2 shows a modified embodiment of the drill head of
vorliegenden Bohrgestänges.present drill pipe.
Die zwei Bohrstangen 1 sind durch eine Kupplungshülse 2 miteinander verbunden; die untere ist an ihrem unteren Ende fest mit dem Bohrkopf oder der Krone verbunden. Die BohrstangenThe two drill rods 1 are connected to one another by a coupling sleeve 2; the lower one is fixed at its lower end connected to the drill head or the crown. The boring bars
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"besitzen keinen Spülmediumdurchgang und sind von zwei Rohren 4, die durch ein Verbindungsstück 5 miteinander verbunden sind, umgeben."have no flushing medium passage and are from two pipes 4, which are connected to one another by a connector 5 are surrounded.
Δη der oberen Bohrstange 1 ist eine Distanzhülse 7 stramm aufgepaßt und durch ein Schäkel 6 befestigt. Eine Hülse 9, die mit einem Rohransatz 10, der als Einlaß für das Spülmedium dient, versehen ist, ist gegen die Distanzhülse 7 durch einen Dichtring 8 abgedichtet. Die Hülse 9 ist an ihrem, unteren Ende stramm mit einem hohlen Zapfen 11, der einen unteren zylindrischen Teil 12 besitzt, der in das obere Ende des oberen Rohres 4 eingeführt ist, verbunden. Ein Flansch 13 des hohlen Zapfens 11 legt die Stellung des hohlen Zapfens 11 im Rohr 4 fest.Δη of the upper drill rod 1 is a spacer sleeve 7 tight paid attention and fastened by a shackle 6. A sleeve 9 with a pipe socket 10, which acts as an inlet for the flushing medium serves, is provided, is sealed against the spacer sleeve 7 by a sealing ring 8. The sleeve 9 is on their, lower end tight with a hollow pin 11, the a lower cylindrical part 12 which is inserted into the upper end of the upper tube 4, connected. A flange 13 of the hollow pin 11 defines the position of the hollow pin 11 in the tube 4.
Zufolge der dichtenden Verbindungen zwischen den Teilen 7, 8, 9, 11, 12 und 4 wird ein durch den Rohransatz 10 eingeführtes oder eingepreßtes Spülmedium gezwungen, zwischen der Bohrstange 1 und dem Rohr 4 hinunterzuströmen. In Fig. 1 besteht der Auslaß aus dem Rohr 4 aus äußeren Kanälen 15» die in einem zylindrischen Teil 14, der im unteren Ende des Rohres 4 sitzt, versenkt sind und das Spülmedium zum schlagenden Teil des Bohrkopfes uder der Krone 5 leiten. Hier nimmt das iipülmedium das losgearDeitete Material oder den sogenannten Bohrkleinschlag auf und trägt sie zur Erdoberfläche hinauf, der Verlauf des Spülmediums durch die gesamte Bohrvorrich- " tung ist in Fig. 1 durch Pfeile veranschaulicht.As a result of the sealing connections between the parts 7, 8, 9, 11, 12 and 4, a pipe socket 10 is inserted or forced flushing medium to flow down between the drill rod 1 and the pipe 4. In Fig. 1 there is the outlet from the tube 4 from outer channels 15 »the in a cylindrical part 14, which sits in the lower end of the tube 4, are sunk and the flushing medium to the beating Guide part of the drill head uder the crown 5. Here takes that iipülmedium picks up the loosened material or the so-called drill cuttings and carries them up to the surface of the earth, the course of the flushing medium through the entire drilling device is illustrated in FIG. 1 by arrows.
Der schlagende-bohrende Teil des Bohrkopfes $ kann von einer beliebigen an sich bekannten Ausführungsform sein, vorzugsweise ist er mit üchneidsätzen aus hartem Sintermetall oder dgl. versehen.The striking-drilling part of the drill head $ can be of a be any embodiment known per se, preferably it is with cutting sets made of hard sintered metal or Like. Provided.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 leiten die Kanäle 15 das opülmedium zu einer ringförmigen Nut 16, die den wirksamen Teilen 3' des Kopfes 3 benachbart Angeordnet ist.In the embodiment according to FIG. 1, the channels 15 guide the opul medium to an annular groove 16, which is the effective Parts 3 'of the head 3 is arranged adjacent.
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Die Bohrstangen 1 benötigen keinerlei innere Spülkanäle. Da nun der Durchgang zwischen den Bohrstangen und den Rohren, durch den das Spülmedium strömt, von beträchtlichem Querschnitt ist, wird ein viel wirksameres Spülen als es mit herkömmlichen Bohrgestängen mit inneren Spülkanälen oder Löchern möglich ist erzielt. Der wirksame äußere Durchmesser der Bohrkrone 3 soll größer sein als der Außendurchmesser der Rohre 4, um dem aufwärts gerichteten Spülwasserstrom, der das Rohr 4 umgibt, einen genügend großen Strömungsquerschnitt zu geben. Nach der Erfindung sind die Rohre 4- weder am Bohrgestänge 1 noch am Bohrkopf 3, 14 befestigt oder mit diesen treibend verbunden, sondern sie folgen mehr oder weniger passiv der absinkenden Bewegung des Bohrers, wobei jede schlagende oder drehende Wirkung vom Bohrgestänge und nicht vom Rohr ausgeübt wird.The drill rods 1 do not require any internal flushing channels. There now the passage between the drill rods and the pipes, through which the flushing medium flows, of considerable cross-section flushing becomes much more effective than is the case with conventional drill pipes with internal flushing channels or Holes possible is scored. The effective outer diameter of the drill bit 3 should be greater than the outer diameter of the tubes 4 in order to give the upwardly directed flushing water flow surrounding the tube 4 a sufficiently large flow cross-section admit. According to the invention, the tubes 4- are neither attached to the drill rod 1 nor to the drill head 3, 14 or with these are drivingly connected, but they follow more or less passively the descending movement of the drill, with each hammering or rotating action is exerted by the drill pipe and not the pipe.
Vorzugsweise besitzt das Rohr 4 beträchtliches Spiel in der Längsrichtung, wodurch die Längsbewegungen des Bohrgestänges durch das Rohr nicht nennenswert gehindert werden.Preferably, the tube 4 has considerable play in the Longitudinal direction, whereby the longitudinal movements of the drill string through the pipe are not significantly hindered.
Das Rohr 4 ist somit frei von direkten Einflüssen von Kräften, die auf das Bohrgestänge und den Bohrkopf und deren Bewegungen demzufolge von der Masse.des Rohres nicht wesentlich beeinflußt werden. Da nun auf das Rohr keine größeren Kräfte einwirken und es keine Kräfte auf das Bohrgestänge oder den Bohrkopf überträgt, kann das Rohr dünnwandig und somit materialsparend dimensioniert sein. Auf Grund des losen Sitzes des Rohres kann das Rohr ohne Schwierigkeiten und wenn erwünscht, ohne Zurückziehen des Bohrgestänges aus dem Bohrloch herausgezogen werden.The pipe 4 is thus free from direct influences of forces, which on the drill pipe and the drill head and their movements are therefore not essential to the mass of the pipe to be influenced. Since there are no major forces acting on the pipe and there are no forces on the drill pipe or the Drill head transmits, the pipe can be thin-walled and thus dimensioned to save material. Due to the loose fit of the pipe, the pipe can be moved without difficulty and, if desired, can be withdrawn from the borehole without retracting the drill string.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Auslassend aus dem Rohr 4 dargestellt. Dabei ist der Bohrkopf mit gebohrten Kanälen 17 versehen, die sich vom Raum zwischen dem Bohrgestänge 1 und dem Rohr 4 durch den Bohrkopf zur Vorderfläche des Bohrkopfes erstrecken, wo sie in geeigneter WeiseIn Fig. 2 is a modified embodiment of the outlet end shown from the tube 4. The drill head is provided with drilled channels 17 extending from the space between the The drill string 1 and the pipe 4 extend through the drill head to the front surface of the drill head, where they are appropriately positioned
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münden. Die Kanäle 17 in Fig. 2 sind parallel zum Rohr 4, zum Bohrgestänge 1 und zur Achse des Bohrkopfes angeordnet, jedoch sind Abänderungen von dieser Ausführungsart möglich.flow out. The channels 17 in Fig. 2 are parallel to the pipe 4, arranged to the drill rod 1 and to the axis of the drill head, however, modifications to this design are possible.
Eine dritte Ausfuhrungsform des Auslasses aus dem Rohr 4 kann einfach in einem genügenden Spiel zwischen dem zylindrischen Teil des Bohrkopfes, der in das untere Ende des Rohres 4 eingeführt ist, und der Innenwand des Rohres 4 -bestehen. Ein solches Spiel kann auch mit Kanälen 15 und/oder 1? oder in anderer Weise vorgesehenen Bohrungen kombiniert sein.A third embodiment of the outlet from the pipe 4 can simply be in a sufficient play between the cylindrical part of the drill head, which is in the lower end of the pipe 4 is inserted, and the inner wall of the tube 4 - exist. Such a game can also be played with channels 15 and / or 1? or be combined in other ways provided holes.
Der Unterschied zwischen dem Durchmesser des Bohrgestänges 1 und dem Innendurchmesser des Rohres 4 kann im wesentlichen kleiner sein als der in den Zeichnungen gezeigte Unterschied.The difference between the diameter of the drill string 1 and the inner diameter of the pipe 4 can be substantially be less than the difference shown in the drawings.
Der Bohrkopf kann durch Schlag entfernbar.sein, wenn das Rohr 4 im Bohrloch verbleiben soll, was beim Ausbetonieren mit flüssigem Mörtel vorkommt. Eine Ausführungsform mit abschlagbarem Bohrkopf ermöglicht das Herausziehen des Bohrgestänges 1 aus dem Bohrloch und das Zurücklassen des Rohres 4 im Bohrloch nach beendeter Bohrung. Das Herausziehen des Bohrgestänges wird durch die lose Anbringung des Rohres erleichtert.The drill head can be removed by impact if the pipe 4 is to remain in the borehole, which occurs when concreting with liquid mortar occurs. An embodiment with a drill head that can be knocked off enables the drill rod to be pulled out 1 out of the borehole and leaving the pipe 4 in the borehole after drilling is complete. Pulling out the drill pipe is facilitated by the loose attachment of the pipe.
Obwohl die Erfindung oben in Verbindung mit einer Bohrvorrichtung beschrieben wurde, bei der das Bohrgestänge und der Bohrkopf sowohl einer schlagenden als auch drehenden Wirkung irgendeiner Bohrmaschine unterliegen, kann die Erfindung auch in Vorrichtungen, die nur eine drehende Wirkung ausüben, verwendet werden. ■ . ..-. : --...-Although the invention has been described above in connection with a drilling device in which the drill string and the drill head are subject to both an impacting and rotating action of any drilling machine, the invention can also be used in devices which only exert a rotating action. ■. ..-. : --...-
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