EP1491716B1 - Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung im Boden und Nassbohrwerkzeug - Google Patents

Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung im Boden und Nassbohrwerkzeug Download PDF

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EP1491716B1
EP1491716B1 EP04012798A EP04012798A EP1491716B1 EP 1491716 B1 EP1491716 B1 EP 1491716B1 EP 04012798 A EP04012798 A EP 04012798A EP 04012798 A EP04012798 A EP 04012798A EP 1491716 B1 EP1491716 B1 EP 1491716B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boring tool
wet
dome
boring
fluid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04012798A
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English (en)
French (fr)
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EP1491716A2 (de
EP1491716A3 (de
Inventor
Erwin Emil Dipl.-Ing. Stötzer
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.)
Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Publication date
Application filed by Bauer Maschinen GmbH filed Critical Bauer Maschinen GmbH
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Publication of EP1491716A3 publication Critical patent/EP1491716A3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/002—Down-hole drilling fluid separation systems

Definitions

  • the invention relates to a wet drilling tool according to the preamble of claim 1, a drilling rig according to the preamble of claim 7 and a method for drilling down a bore in the ground according to the preamble of claim 8.
  • wet drilling involves more construction site equipment and limited mobility of the drilling rig, wherever possible, the dry boring method is applied to crawlers by means of a drill.
  • this method has its limitations in the presence of particularly harsh geologies. Compared to wet drilling, the drilling performance decreases and the wear of the drilling tool increases considerably.
  • DE 197 02 533 A1 a drilling device is known.
  • the drill bit is rinsed free with either air or a rinsing liquid.
  • DE 197 02 533 A1 teaches to feed the drill bit via a line a flushing fluid from a reservoir arranged outside the borehole.
  • a fluid flow is generated by means of a peristaltic pump.
  • Such a known device requires a comparatively complex arrangement of lines, pumps and fluid reservoirs inside and outside the borehole.
  • the known drilling device has a core drill pipe, in which a lower chamber and an upper chamber are formed one above the other, which communicate with each other via a valve device.
  • the valve device is designed so that a fluid passage from the upper chamber into the lower chamber is possible, a reverse fluid passage, however, is blocked.
  • This known drilling tool has a drill pipe, on the bottom side cutting blades are arranged.
  • an axially displaceable conveying vessel is provided, can be promoted with the processed soil material to the surface.
  • the conveying vessel has on the bottom side valve flaps, via which soil material, optionally together with rinsing water, can get into the conveying vessel and is retained therein.
  • a weighted piston element is provided in the delivery vessel in order to generate a flow in the delivery vessel.
  • the object of the invention is to provide a method for sinking a hole in the ground, a wet drilling tool and a drilling rig, which allow a simplified and particularly reliable performing a wet drilling process.
  • the object is achieved by a method for drilling down a bore having the features of claim 8, a wet drilling tool having the features of claim 1 and a drilling rig having the features of claim 7.
  • Preferred embodiments of the invention are set forth in the respective dependent claims.
  • the wet drilling tool has a pump device through which fluid from the filling area is caused to flow, which conveys accumulating cuttings into the collecting container.
  • a basic idea of the invention is to produce the fluid flow in the borehole required for a wet drilling process by the boring tool itself.
  • the wet drilling tool is provided with an independent pump device which sucks in the fluid located in the borehole or causes it to flow in such a way that the ablation region is surrounded and the resulting cuttings are conveyed into the collecting container on the boring tool.
  • the pumping energy is given by a rotary and / or lifting movement of the drill string transmitted to the drilling tool.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is that the fluid flow is generated by a change in volume of a working space arranged in the filling area, wherein in particular the working space is at least partially enclosed by the wet drilling tool. As a result of this volume change, a targeted displacement flow of the fluid in the borehole is generated in a given working space.
  • the working space between the wet drilling tool and on the wet drilling tool pending soil material, in particular a core is formed.
  • a TeleskcpgestCode for example, a telescopic Kelly rod or a lifting cylinder, used on the drill pipe
  • the change in volume in the working space is caused by a lifting movement of the wet drilling tool in the borehole.
  • the change in volume in the working space is caused by a rotational movement of the drill pipe arranged on the wet drilling tool relative to the wet drilling tool.
  • a corresponding threaded device can be displaced by a rotational movement, which is preferably opposite to the rotation in drilling operation, a kind of displacement piston.
  • the drilling method according to the invention can not only be pure wet drilling. Rather, it is an embodiment of the invention that for producing the wellbore in the ground is first drilled in a dry boring method by means of a dry boring tool and especially when reaching higher hardness rock, the dry boring tool is removed from the wellbore, the borehole then at least partially filled with a fluid and the drilling is continued with the wet drilling tool in a wet drilling process.
  • the wet drilling tool can also be designed and used as a dry drilling tool, whereby a wet drilling operation is set only after the liquid has been introduced into the borehole.
  • a separate dry drilling tool and a separate wet drilling tool are used. It is provided that the dry boring machine and the wet drilling tool are driven by the same drill pipe to which the dry boring tool and the wet drilling tool are interchangeably mounted. Upon reaching a hard rock layer so the dry drill with the drill string is pulled out of the hole and replaced by a wet drill.
  • a pumping device is provided, through which fluid from a filling region of a borehole is displaceable into a flow through which accumulating cuttings can be conveyed into the collecting container.
  • the wet drilling tool according to the invention is used for the above-described wet drilling method, resulting in the advantages set out above.
  • a jacket tube is provided on the underside of a drill bit, in particular as a removal device, and on the top side a cover with at least one passage device for the passage of a fluid are arranged, wherein the cover and the jacket tube enclose an interior space.
  • the passage device is designed by a valve member so that it only allows a directed into the interior fluid passage. When changing the direction of the fluid flow, however, the valve body closes automatically.
  • such an arrangement according to the invention allows the formation of a fluid circulation in which fluid from an outside of the wet drilling tool enters the interior, down in the interior of the Nassbohrwerkmaschines to the drill bit, flows around them, and then outside of the Nassbohrtechnikmaschines upwards flows. Due to this cyclic flow, cuttings accumulating on the drill bit can be removed and transported from there in an upward direction to the collecting container.
  • the valve member ensures that there is no fluid flow from the drill bit in Abtrags Scheme into the interior and thus enriches no cuttings in the interior.
  • a pumping action which maintains the circulating fluid flow, can be generated solely by a rotation of the wet drilling tool in the drilling operation and / or a lifting movement of the wet drilling tool.
  • no pumps or reservoirs arranged outside the borehole are necessary, which permits a very simple and cost-effective drilling.
  • the fluid used is preferably water. But the use of other flushing fluids and suspensions is basically possible.
  • a drill according to the invention can be used in both vertically and vertically inclined boreholes provided that the drilling tool is surrounded by liquid.
  • the passage means comprises a tubular dome.
  • a tubular dome allows to arrange inlet openings for the supply of fluid in the interior of the lid spaced.
  • the inlet openings may be arranged so that the directed into the interior fluid flow is removed in the borehole at such a location at which the contamination of the downhole fluid by cuttings is small. Due to sedimentation of the cuttings in the fluid, the contamination of the fluid generally decreases with increasing height in the borehole, so that the inlet openings are preferably arranged at a distance from the jacket tube and from the lid.
  • the tubular dome has at least one lateral inlet opening.
  • the tubular dome is arranged coaxially with the jacket tube on the cover and that a linkage connection for attaching a drill string is provided on an upper side of the dome.
  • the dome simultaneously serves both the supply of fluid and the transmission of torque from the drill pipe to the wet drilling tool. This allows a particularly inexpensive construction of the drill.
  • the valve member may be in the form of any known non-return member.
  • the valve member has a spring and / or buoyancy-actuated flap.
  • the buoyancy body may be filled with air or other medium that is lighter than the fluid. In this way, a secure closing and thus a good blocking effect of the flap can be ensured in the case of a fluid flow directed out of the interior.
  • the spring-actuated flap may be designed to spring-open at a certain fluid pressure and then automatically close again when the fluid pressure drops due to the spring bias.
  • valve member it is possible to arrange the valve member at any point in the cathedral.
  • the valve member may be provided in the inlet opening of the tubular dome. It is particularly advantageous, however, that the valve member is provided in a cross section of the dome. As a result, the valve member can be made particularly simple and safe locking.
  • the valve member is provided on an underside of the dome.
  • the valve body is particularly easy to access for installation and maintenance.
  • a valve member may be arranged in the cross section of the dome and at least one further valve member in the inlet opening. If a plurality of inlet openings are provided, a valve element is preferably provided in each inlet opening. With an arrangement of a plurality of valve bodies, a circulating fluid flow can be maintained particularly reliably.
  • the linkage connection may be advantageous for the linkage connection to have a piston element that can be moved in the dome.
  • the piston element preferably has a cross section which corresponds to an inner cross section of the dome.
  • the dome has a circular inner cross-section and also a circular one External cross section on.
  • the piston element is advantageously movable in a longitudinal direction of the dome.
  • the piston element is movable by rotation of the drill string in the dome.
  • a method of the piston element can be effected by a reversal of the direction of rotation of the drill string.
  • a drilling rotational direction of the drill pipe which is used to propel the core drill.
  • a rotation of the drill pipe in a direction opposite to the direction of rotation of the drill can then advantageously bring about a downward movement of the piston element and / or towards the interior.
  • a renewed rotation of the drill string in the drilling rotational direction first causes a reverse movement of the piston member to the starting position, before the core drill is again set in rotation.
  • valve elements both in the cross section of the dome and in the inlet openings.
  • a particularly reliable pumping action can be achieved.
  • the pumping action generated by a piston element brings the liquid flow thus generated to the removal area and causes a flushing of the drilling site and a removal of the cuttings.
  • the drill string is provided in the form of a telescopic Kelly bar.
  • the dome is suitably designed as a cylinder-like component.
  • the dome may also be advantageous for the dome to be able to be retracted and extended into the jacket tube.
  • Such extension and retraction of the dome into the jacket tube can be effected in particular by a rotation of the drill string, wherein advantageously a rotation opposite to the direction of rotation causes the retraction.
  • the valve member is fixed to the casing pipe.
  • further valve members may be provided in the inlet openings. The extension and retraction of the dome in the jacket tube is preferably effected in the axial direction of the dome.
  • a piston surface with an outer cross section is provided, which substantially corresponds to an inner cross section of the jacket tube.
  • the dome can then be provided as a piston rod with fluid supply and outlet openings.
  • the dome can turn in and out by rotation of the drill string in the casing tube.
  • a valve member is arranged on the jacket tube and advantageously also further valve members are provided.
  • the collecting container may be a cup-shaped container bounded by the lid or bottom and a tubular wall.
  • a flow of cutted fluid from the drill bit between the casing and a wall of the wellbore.
  • at least one flow channel is provided on the drill for the passage of fluid permeated with cuttings.
  • a flow channel can be formed, for example, by providing a further tube coaxially with the jacket tube. The flow channel is then formed between the jacket tube and the further tube.
  • the further tube can be made both smaller diameter and diameter larger than the jacket tube.
  • the at least one inlet opening of the tubular dome is arranged outside of the collecting container and according to the invention above. In this way it can be achieved that only such fluid enters the inlet opening, which is substantially free of cuttings.
  • a particle filter may be provided which impedes a passage of cuttings.
  • a raising and lowering of the drill for generating the lifting movement of the wet drilling tool during a drilling operation is performed time-dependent automatically or triggered by an operator. Rotation of the drill may optionally be maintained or stopped during lifting and lowering.
  • a drilling rig according to the invention is characterized in that the above-described wet drilling tool is provided as a drilling tool.
  • FIGS. 1 and 2 A first embodiment of a wet drilling tool 10 according to the invention is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the wet drilling tool 10 has a cylindrical jacket tube 15, at the lower end of which a drill bit 8 is arranged, which forms the removal region 17.
  • the drill bit 8 has five roller bits 18, which are arranged annularly in the drill bit 8.
  • the jacket tube 15 is closed by an annular lid 11.
  • a dome 20 is arranged centrally.
  • the dome 20 is cylindrical and enters on its underside through the lid 11 into an interior 3 of the wet drilling tool 10.
  • a linkage 28 is provided for a rotationally fixed connection with a drill string, not shown.
  • a collecting container 6 is arranged for receiving processed cuttings.
  • the collecting container 6 is thereby bounded by the cover 11, the dome 20 and a cylindrical continuation 16 of the jacket tube 15 and is pot-shaped with an annular cross-section.
  • a substantially rectangular inlet opening 21 is provided laterally in the dome 20, a substantially rectangular inlet opening 21 is provided.
  • a flap 25 is provided, which is shown in Fig. 1 in the open state and in Fig. 2 in the closed state.
  • the flap 25 is designed as a check member such that it passes through the dome 20, in the interior 3 directed fluid flow can pass, however, blocks an oppositely directed fluid flow.
  • the flap 25 is formed as a circular plate which is articulated on one side by a hinge 26 on the dome 20. While the flap 25 completely covers the open underside of the dome 20 in the closed state, the flap 25 is tilted in the open state into the interior 3 of the wet drilling tool 10.
  • the flap 25 On the upper side, the flap 25 has a buoyancy body 24.
  • FIGS. 1 and 2 The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is suitable for generating a fluid flow for the removal of cuttings from the removal area 17 into the collecting container 6 during a lifting movement of the wet drilling tool 10 in the longitudinal direction of the jacket tube 15.
  • the interior 3 of the wet drilling tool 10 forms a working space of a pumping device.
  • An entering into the interior 3 drill core acts as a piston element, which causes a change in volume in the fluid-filled interior 3.
  • the drill core When lifting the wet drilling tool 10 in the longitudinal direction of the jacket tube 15, the drill core, not shown, is pulled out of the interior 3. Due to a resulting pressure drop in the interior 3, the flap 25 opens and fluid flows through the inlet opening 21 into the dome 20 and from there into the interior space 3. During the subsequent lowering of the wet drilling tool 10, the drill core (not shown) again enters the interior space 3, so that the fluid pressure in the interior 3 is increased. As a result, the flap 25 is closed. Fluid, which is displaced by the penetrating core from the interior 3, flows past the drill core to the drill bit 8, from where it transports cuttings along the casing tube 15 into the collecting container 6.
  • FIGS. 3 and 4 Further embodiments of wet drilling tool 10 according to the invention are shown in FIGS. 3 and 4. Components with the same function are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 and are not at this point described in more detail.
  • the exemplary embodiment in FIG. 3 differs from that described above in that the dome 20 can be moved in and out of the interior 3 of the wet drilling tool 10.
  • a threaded sleeve 36 is centrally located on the lid 11.
  • the threaded sleeve 36 has on the inside a screw thread, which corresponds to a externally formed on the dome 20 thread.
  • the retraction of the dome 20 is limited by an annular upper stop 37, the extension of the dome 20 by an annular lower stop 38.
  • the rotation of the dome 20 is generated by a drill pipe, not shown, which is rotatably connected via the linkage connection 28 with the dome.
  • a volume change of the working space arranged in the interior 3 and thus a pumping action for the fluid can be caused by a rotational movement of the drill pipe, not shown.
  • the dome 20 acts with the flap 25 arranged on the bottom side as a piston element.
  • FIG. 4 The illustrated in Fig. 4 embodiment of a Nassbohrwerkmaschines 10 according to the invention differs from that of FIG. 3, characterized in that the underside of the dome 20, an annular piston surface 31 is arranged.
  • the inner circumference of the annular piston surface 31 corresponds to the outer circumference of the cylindrical dome 20.
  • a cylindrical ring member 32 is arranged, which bears against a cylindrical inner tube 14.
  • the inner tube 14 is arranged in the interior of the jacket tube 15 and concentric to this.
  • a lower stop 38 is not provided in the embodiment shown in Fig. 4. Its function is taken over by the piston surface 31.
  • the working space is formed in the interior of the inner tube 14.
  • a Rotation of the dome 20 relative to the jacket tube 15 causes depending on the direction of rotation an upward or downward movement of the dome 20 and the piston surface 31 arranged thereon relative to the interior space 3, which results in a volume change of the working space and thus a pumping action.
  • a flow channel for a directed from the Abtrags Scheme 17 to the collecting container 6 stream of cuttings offset fluid is formed.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Nassbohrwerkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Bohranlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7 und ein Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung im Boden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Grundsätzlich wird beim Bohren, etwa von Pfahlgründungen, zwischen zwei Verfahren unterschieden - dem Trockenbohrverfahren und dem Nassbohrverfahren.
  • Da das Nassbohrverfahren mehr Aufwand bezüglich Baustelleneinrichtung und eine eingeschränkte Mobilität der Bohranlage bedeutet, wird, wo immer es möglich ist, das Trockenbohrverfahren mittels Bohrgerät auf Raupenträger angewendet. Jedoch hat dieses Verfahren beim Vorhandensein von besonders harten Geologien seine Grenzen. Im Vergleich zum Nassbohren sinkt die Bohrleistung und der Verschleiß des Bohrwerkzeugs nimmt erheblich zu.
  • Muss eine Pfahlbohrwand beispielsweise in Fels eingebunden werden, so ist der Bohrfortschritt im nicht felsigen Untergrund beim Trockenbohren sehr gut und hat im Fels nur einen kleinen Bruchteil des sonst Üblichen. Auch der Verschleiß ist sehr hoch. Eine Umrüstung auf das Nassbohrverfahren kommt in den seltensten Fällen in Betracht, weil sowohl die Ausrüstung als auch das Personal nicht auf der Baustelle vorhanden sind, um eine Nassbohranlage richtig einzusetzen.
  • Aus der DE 197 02 533 A1 ist eine Bohrvorrichtung bekannt. Die Bohrkrone wird entweder mit Luft oder einer Spülflüssigkeit freigespült. Dabei lehrt die DE 197 02 533 A1, der Bohrkrone über eine Leitung ein Spülfluid aus einem außerhalb des Bohrloches angeordneten Reservoir zuzuleiten. Eine Fluidströmung wird dabei mittels einer Schlauchpumpe erzeugt.
  • Eine derartige bekannte Vorrichtung erfordert eine vergleichsweise komplexe Anordnung von Leitungen, Pumpen und Fluidspeichern innerhalb und außerhalb des Bohrloches.
  • Eine weitere Bohrvorrichtung geht aus der US 3,430,448 hervor. Die bekannte Bohrvorrichtung weist ein Kernbohrrohr auf, in dem übereinander eine untere Kammer und eine obere Kammer ausgebildet sind, die über eine Ventileinrichtung miteinander in Verbindung stehen. Die Ventileinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass ein Fluiddurchgang von der oberen Kammer in die untere Kammer möglich ist, ein umgekehrter Fluiddurchgang hingegen gesperrt wird. Durch Auf- und Abwärtsbewegen des Kernbohrrohres kann an seiner Bohrkrone eine Flüssigkeitsströmung erzeugt werden, die gelöstes Bodenmaterial von der Bohrkrone in die obere Kammer abführt. Zum Erzeugen der Auf- und Abwärtsbewegung sowie einer Drehbewegung des Kernbohrrohres ist dieses an seinem oberen Ende mittels einer Abdeckung an seinem Bohrgestänge befestigt.
  • Aus der US 3,185,226 geht ein weiteres Bohrwerkzeug hervor. Dieses bekannte Bohrwerkzeug weist ein Bohrrohr auf, an dem bodenseitig Schneidklingen angeordnet sind. In dem Bohrrohr ist ein axial verschiebbares Fördergefäß vorgesehen, mit dem abgearbeitetes Bodenmaterial an die Erdoberfläche gefördert werden kann. Das Fördergefäß weist bodenseitig Ventilklappen auf, über welche Bodenmaterial, gegebenenfalls zusammen mit Spülwasser, in das Fördergefäß gelangen kann und darin zurückgehalten wird. Ferner ist im Fördergefäß ein beschwertes Kolbenelement vorgesehen, um eine Strömung im Fördergefäß zu erzeugen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung im Boden, ein Nassbohrwerkzeug und eine Bohranlage anzugeben, die ein vereinfachtes und besonders zuverlässiges Durchführen eines Nassbohrverfahrens ermöglichen.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein Nassbohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Bohranlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angeführt.
  • Beim erfindungsgemäßen Bohrverfahren weist das Nassbohrwerkzeug eine Pumpeinrichtung auf, durch welche Fluid aus dem Füllbereich in Strömung versetzt wird, welche anfallendes Bohrklein in den Auffangbehälter fördert.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, die für ein Nassbohrverfahren erforderliche Fluidströmung im Bohrloch durch das Bohrwerkzeug selbst zu erzeugen. Das Nassbohrwerkzeug ist hierzu mit einer eigenständigen Pumpeinrichtung versehen, welche im Bohrloch befindliches Fluid ansaugt bzw. so in Strömung versetzt, dass der Abtragsbereich umspült und das anfallende Bohrklein in den Auffangbehälter am Bohrwerkzeug gefördert wird. Vorzugsweise wird die Pumpenergie durch eine Dreh- und/oder Hubbewegung des Bohrgestänges zum Bohrwerkzeug übertragen.
  • Es sind also keine aufwendigen Baustelleneinrichtungen mit einer Vielzahl von Schlauchleitungen innerhalb und außerhalb des Bohrloches notwendig, um ein Nassbohrverfahren durchzuführen. Ein Nassbohren wird somit kostengünstiger und kann aufgrund der vereinfachten Handhabung auch flexibler eingesetzt werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Fluidstrom durch eine Volumenänderung eines im Füllbereich angeordneten Arbeitsraumes erzeugt wird, wobei insbesondere der Arbeitsraum zumindest teilweise vom Nassbohrwerkzeug umschlossen wird. Durch diese Volumenänderung wird also in einem vorgegebenen Arbeitsraum eine gezielte Verdrängungsströmung der Flüssigkeit im Bohrloch erzeugt.
  • Für eine besonders genaue Einstellung der Strömung ist es bevorzugt, dass der Arbeitsraum zwischen dem Nassbohrwerkzeug und am Nassbohrwerkzeug anstehendem Bodenmaterial, insbesondere einem Bohrkern, gebildet wird.
  • Wird ein Teleskcpgestänge, beispielsweise eine teleskopierbare Kellystange oder ein Hubzylinder, am Bohrgestänge eingesetzt, ist es erfindungsgemäß, dass die Volumenänderung im Arbeitsraum durch eine Hubbewegung des Nassbohrwerkzeuges im Bohrloch hervorgerufen wird.
  • Alternativ ist es nach der Erfindung möglich, dass die Volumenänderung im Arbeitsraum durch eine Drehbewegung eines am Nassbohrwerkzeug angeordneten Bohrgestänges relativ zum Nassbohrwerkzeug hervorgerufen wird. Durch eine entsprechende Gewindeeinrichtung kann so eine Art Verdrängerkolben durch eine Drehbewegung, welche vorzugsweise entgegengesetzt zur Drehung in Bohrbetrieb ist, verstellt werden.
  • Das erfindungsgemäße Bohrverfahren kann nicht nur ein reines Nassbohren sein. Vielmehr ist es eine erfindungsgemäße Ausführungsform, dass zum Herstellen des Bohrlochs im Boden zunächst in einem Trockenbohrverfahren mittels eines Trockenbohrwerkzeuges gebohrt wird und insbesondere bei Erreichen von Gestein mit einer höheren Härte das Trockenbohrwerkzeug aus dem Bohrloch entfernt wird, das Bohrloch anschließend mit einem Fluid zumindest teilweise verfüllt wird und die Bohrung mit dem Nassbohrwerkzeug in einem Nassbohrverfahren weiter vorgetrieben wird. Bei diesem Verfahren kann also stets mit dem günstigsten, von der anstehenden Bodengeologie abhängigen Bohrverfahren gearbeitet werden. Grundsätzlich kann dabei das Nassbohrwerkzeug auch als Trockenbohrwerkzeug ausgebildet und eingesetzt sein, wobei ein Nassbohrbetrieb erst nach dem Einfüllen der Flüssigkeit in das Bohrloch eingestellt wird.
  • Nach der Erfindung ist es aber besonders bevorzugt, dass ein separates Trockenbohrwerkzeug und ein separates Nassbohrwerkzeug eingesetzt werden. Dabei ist es vorgesehen, dass das Trockenbohrwerk und das Nassbohrwerkzeug durch dasselbe Bohrgestänge angetrieben werden, an das das Trockenbohrwerkzeug und das Nassbohrwerkzeug auswechselbar angebracht sind. Bei Erreichen einer harten Gesteinsschicht wird also das Trockenbohrwerkzeug mit dem Bohrgestänge aus dem Bohrloch herausgezogen und durch ein Nassbohrwerkzeug ersetzt.
  • Beim erfindungsgemäßen Nassbohrwerkzeug ist eine Pumpeinrichtung vorgesehen, durch welche Fluid aus einem Füllbereich eines Bohrloches in eine Strömung versetzbar ist, durch welche anfallendes Bohrklein in den Auffangbehälter förderbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Nassbohrwerkzeug wird für das zuvor beschriebene Nassbohrverfahren eingesetzt, wobei sich die vorausgehend dargelegten Vorteile ergeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, dass ein Mantelrohr vorgesehen ist, an dem unterseitig eine Bohrkrone, insbesondere als eine Abtragseinrichtung, und oberseitig ein Deckel mit mindestens einer Durchgangseinrichtung für den Durchgang eines Fluides angeordnet sind, wobei der Deckel und das Mantelrohr einen Innenraum umschließen.
  • Es ist erfindungsgemäß, im Deckel eine Durchgangseinrichtung vorzusehen, die einen Fluiddurchgang aus einem außerhalb des Bohrlochs befindlichen Bereich in den Innenraum des Nassbohrwerkzeugs erlaubt. Die Durchgangseinrichtung ist dabei durch ein Ventilorgan so ausgestaltet, dass sie lediglich einen in den Innenraum gerichteten Fluiddurchgang erlaubt. Bei einem Wechsel der Richtung des Fluidstroms hingegen schließt das Ventilorgan automatisch.
  • In einem zumindest teilweise mit Fluid gefüllten Bohrloch ermöglicht eine derartig erfindungsgemäße Anordnung die Ausbildung einer Fluidzirkulation, bei der Fluid von einem außerhalb des Nassbohrwerkzeugs befindlichen Bereich in den Innenraum tritt, im Innenraum des Nassbohrwerkzeugs abwärts zur Bohrkrone strömt, diese umströmt und anschließend außerhalb des Nassbohrwerkzeugs aufwärts strömt. Aufgrund dieser zyklischen Strömung kann an der Bohrkrone anfallendes Bohrklein abgefördert und von dort in Aufwärtsrichtung zum Auffangbehälter befördert werden.
  • Das Ventilorgan stellt dabei sicher, dass keine Fluidströmung von der Bohrkrone im Abtragsbereich in den Innenraum stattfindet und sich somit kein Bohrklein im Innenraum anreichert. Eine Pumpwirkung, die den zirkulierenden Fluidstrom aufrechterhält, kann dabei allein durch eine Drehung des Nassbohrwerkzeugs im Bohrbetrieb und/oder eine Hubbewegung des Nassbohrwerkzeugs erzeugt werden. Somit sind bei einem erfindungsgemäßen Bohrer insbesondere keine außerhalb des Bohrlochs angeordneten Pumpen oder Speicher notwendig, was ein sehr einfaches und kostengünstiges Bohren erlaubt.
  • Als Fluid wird vorzugsweise Wasser verwendet. Aber auch die Verwendung anderer Spülfluide und -suspensionen ist grundsätzlich möglich. Ein erfindungsgemäßer Bohrer kann sowohl in vertikalen als auch in gegen die vertikale geneigten Bohrlöchern zum Einsatz kommen, sofern das Bohrwerkzeug von Flüssigkeit umgeben ist.
  • Grundsätzlich ist es möglich, die Durchgangseinrichtung als einfache Bohrung im Deckel auszuführen. Erfindungsgemäß vorgesehen ist es jedoch, dass die Durchgangseinrichtung einen rohrförmigen Dom aufweist. Ein solcher rohrförmiger Dom erlaubt es, Zulauföffnungen für den Zulauf von Fluid in den Innenraum vom Deckel beabstandet anzuordnen.
  • Insbesondere können die Zulauföffnungen dabei so angeordnet sein, dass der in den Innenraum gerichtete Fluidstrom im Bohrloch an einer solchen Stelle entnommen wird, an dem die Verunreinigung des im Bohrloch befindlichen Fluids durch Bohrklein gering ist. Aufgrund einer Sedimentation des Bohrkleins im Fluid nimmt die Verunreinigung des Fluides in der Regel mit zunehmender Höhe im Bohrloch ab, so dass die Zulauföffnungen bevorzugt vom Mantelrohr und vom Deckel beabstandet angeordnet werden. Erfindungsgemäß weist der rohrförmige Dom dabei mindestens eine seitliche Zulauföffnung auf.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der rohrförmige Dom koaxial zum Mantelrohr am Deckel angeordnet ist und dass an einer Oberseite des Doms eine Gestängeverbindung zum Anbringen eines Bohrgestänges vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform dient der Dom gleichzeitig sowohl dem Zulauf von Fluid als auch der Übertragung eines Drehmomentes vom Bohrgestänge an das Nassbohrwerkzeug. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Konstruktion des Bohrers.
  • Grundsätzlich kann das Ventilorgan in Form jedes bekannten Rückschlagorgans ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass das Ventilorgan eine feder- und/oder auftriebskörperbetätigte Klappe aufweist. Hierdurch wird eine besonders kostengünstige Konstruktion ermöglicht. Der Auftriebskörper kann dabei mit Luft oder einem anderen Medium, das leichter als das Fluid ist, gefüllt sein. Hierdurch kann ein sicheres Schließen und somit eine gute Sperrwirkung der Klappe bei einer aus dem Innenraum heraus gerichteten Fluidströmung gewährleistet werden.
  • Die federbetätigte Klappe kann so ausgelegt sein, dass sie sich federbelastet bei einem bestimmten Flüssigkeitsdruck öffnet und danach, bei einem Abfallen des Flüssigkeitsdrucks, aufgrund der Federvorspannung automatisch wieder schließt.
  • Grundsätzlich ist es möglich, das Ventilorgan an beliebiger Stelle im Dom anzuordnen. Insbesondere kann das Ventilorgan in der Zulauföffnung des rohrförmigen Doms vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, dass das Ventilorgan in einem Querschnitt des Domes vorgesehen ist. Hierdurch kann das Ventilorgan besonders einfach und sicher sperrend ausgeführt werden.
  • Bevorzugterweise ist das Ventilorgan dabei an einer Unterseite des Doms vorgesehen. Hier ist das Ventilorgan besonders leicht zur Montage und Wartung zugänglich. Es ist aber erfindungsgemäß auch möglich, mehrere Ventilorgane vorzusehen. Insbesondere kann dabei ein Ventilorgan im Querschnitt des Doms angeordnet sein und mindestens ein weiteres Ventilorgan in der Zulauföffnung. Sind mehrere Zulauföffnungen vorgesehen, so ist bevorzugt in jeder Zulauföffnung ein Ventilorgan vorgesehen. Mit einer Anordnung von mehreren Ventilorganen kann ein zirkulierender Fluidstrom besonders zuverlässig aufrechterhalten werden.
  • Um eine starke Pumpwirkung auf das Fluid zu erzeugen, kann es vorteilhaft sein, dass die Gestängeverbindung ein Kolbenelement aufweist, das in dem Dom verfahrbar ist. Das Kolbenelement weist bevorzugt einen Querschnitt auf, der einem Innenquerschnitt des Doms entspricht. Bevorzugterweise weist der Dom einen kreisförmigen Innenquerschnitt und auch einen kreisförmigen Außenquerschnitt auf. Das Kolbenelement ist vorteilhafterweise in einer Längsrichtung des Domes verfahrbar.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Kolbenelement durch eine Drehung des Bohrgestänges in dem Dom verfahrbar. Insbesondere kann ein Verfahren des Kolbenelementes durch eine Drehrichtungsumkehr des Bohrgestänges bewirkt werden.
  • Hierbei kann es vorteilhaft sein, eine Bohrdrehrichtung des Bohrgestänges vorzusehen, die zum Vortreiben des Kernbohrers verwendet wird. Eine Drehung des Bohrgestänges in eine der Bohrdrehrichtung entgegengesetzten Richtung kann dann vorteilhafterweise eine Abwärts- und/oder auf den Innenraum zu gerichtete Bewegung des Kolbenelementes bewirken. Vorteilhafterweise bewirkt dann eine erneute Drehung des Bohrgestänges in der Bohrdrehrichtung zunächst eine umgekehrte Bewegung des Kolbenelementes in die Ausgangsposition zurück, bevor der Kernbohrer erneut in eine Drehung versetzt wird.
  • Bei der Verwendung eines verfahrbaren Kolbenelementes kann es von Vorteil sein, sowohl im Querschnitt des Domes als auch in den Zulauföffnungen Ventilorgane vorzusehen. Hierdurch kann eine besonders zuverlässige Pumpwirkung erreicht werden. Die durch ein Kolbenelement erzeugte Pumpwirkung bringt den damit erzeugten Flüssigkeitsstrom zu dem Abtragsbereich und bewirkt eine Spülung der Bohrstelle und einen Abtransport des Bohrkleins.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Bohrgestänge in Form einer teleskopierbaren Kellystange vorgesehen. Der Dom ist geeigneterweise als zylinderartiges Bauteil ausgelegt.
  • Zur Erzeugung einer Pumpwirkung kann es auch vorteilhaft sein, dass der Dom in das Mantelrohr ein- und ausfahrbar ist. Ein solches Ein- und Ausfahren des Domes in das Mantelrohr kann insbesondere durch eine Drehung des Bohrgestänges bewirkt werden, wobei vorteilhafterweise eine Drehung entgegen der Bohrdrehrichtung das Einfahren bewirkt. Geeigneterweise ist bei einer solchen Anordnung das Ventilorgan am Mantelrohr befestigt. Geeigneterweise können hierbei auch weitere Ventilorgane in den Zulauföffnungen vorgesehen sein. Das Ein- und Ausfahren des Doms in das Mantelrohr wird bevorzugt in Axialrichtung des Domes bewirkt.
  • Zur Erzeugung einer Pumpwirkung ist es erfindungsgemäß, dass das an der Unterseite des Domes eine Kolbenfläche mit einem Außenquerschnitt vorgesehen ist, der im Wesentlichen einem Innenquerschnitt des Mantelrohrs entspricht. Hierdurch ergibt sich ein besonders großes Pumpvolumen. Der Dom kann dann als Kolbenstange mit Fluidzufuhr und Auslauföffnungen versehen sein. Geeigneterweise kann der Dom dann wiederum durch Drehung des Bohrgestänges in das Mantelrohr ein- und ausfahrbar sein. Geeigneterweise ist dabei ein Ventilorgan am Mantelrohr angeordnet und vorteilhafterweise sind auch weitere Ventilorgane vorgesehen.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gegeben, dass oberseitig am Deckel ein Auffangbehälter für Bohrklein vorgesehen ist. Bei dem Auffangbehälter kann es sich um einen topfartigen Behälter handeln, der durch den Deckel oder Boden und einer rohrförmigen Wandung begrenzt wird.
  • Grundsätzlich ist es möglich, eine Strömung von mit Bohrklein versetztem Fluid von der Bohrkrone zwischen dem Mantelrohr und einer Wand des Bohrlochs vorzusehen. Vorteilhafterweise ist am Bohrer jedoch mindestens ein Strömungskanal zum Durchleiten von mit Bohrklein durchsetztem Fluid vorgesehen. Ein solcher Strömungskanal kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass koaxial zum Mantelrohr ein weiteres Rohr vorgesehen ist. Der Strömungskanal ist dann zwischen dem Mantelrohr und dem weiteren Rohr ausgebildet. Das weitere Rohr kann sowohl durchmesserkleiner als auch durchmessergrößer als das Mantelrohr ausgeführt werden.
  • Die mindestens eine Zulauföffnung des rohrförmigen Doms ist außerhalb des Auffangbehälters und erfindungsgemäß darüber angeordnet. Hierdurch kann erreicht werden, dass in die Zulauföffnung lediglich solches Fluid eintritt, das im Wesentlichen frei von Bohrklein ist. Geeigneterweise kann an der mindestens einen Durchgangsöffnung auch ein Partikelfilter vorgesehen sein, der einen Durchgang von Bohrklein erschwert.
  • In einer besonders geeigneten Weiterbildung der Erfindung wird ein Anheben und Herablassen des Bohrers zum Erzeugen der Hubbewegung des Nassbohrwerkzeugs während eines Bohrvorganges zeitabhängig automatisch oder von einem Bediener ausgelöst durchgeführt. Eine Drehung des Bohrers kann während des Anhebens und des Herablassens wahlweise aufrechterhalten oder gestoppt werden.
  • Eine erfindungsgemäße Bohranlage ist dadurch gekennzeichnet, dass als Bohrwerkzeug das zuvor beschriebene Nassbohrwerkzeug vorgesehen ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend weiter anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine teilweise geschnittene, schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nassbohrwerkzeugs mit geöffneter Klappe,
    Fig. 2
    eine teilweise geschnittene, schematische Seitenansicht des Nassbohrwerkzeugs aus Fig. 1 mit geschlossener Klappe,
    Fig. 3
    ein schematischer Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nassbohrwerkzeugs mit einem Dom, der in das Mantelrohr einund ausfahrbar ist, und
    Fig. 4
    ein schematischer Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nassbohrwerkzeugs mit einem ein- und ausfahrbaren Dom, an dessen Unterseite eine Kolbenfläche angeordnet ist.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nassbohrwerkzeugs 10 ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Nassbohrwerkzeug 10 weist ein zylinderförmiges Mantelrohr 15 auf, an dessen unterem Ende eine Bohrkrone 8 angeordnet ist, die den Abtragsbereich 17 bildet. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Bohrkrone 8 fünf Rollmeißel 18 auf, die ringförmig in der Bohrkrone 8 angeordnet sind.
  • An seiner Oberseite wird das Mantelrohr 15 von einem kreisringförmigen Deckel 11 abgeschlossen. Im kreisringförmigen Deckel 11 ist mittig ein Dom 20 angeordnet. Der Dom 20 ist zylinderförmig ausgebildet und tritt an seiner Unterseite durch den Deckel 11 hindurch in einen Innenraum 3 des Nassbohrwerkzeug 10 ein. An der Oberseite des Dom 20 ist eine Gestängeverbindung 28 für eine drehfeste Verbindung mit einem nicht dargestellten Bohrgestänge vorgesehen.
  • Oberseitig am Deckel 11 ist ein Auffangbehälter 6 zur Aufnahme von abgearbeitetem Bohrklein angeordnet. Der Auffangbehälter 6 wird dabei vom Deckel 11, dem Dom 20 und einer zylindrischen Fortsetzung 16 des Mantelrohrs 15 begrenzt und ist topfartig mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildet. Seitlich im Dom 20 ist eine im Wesentlichen rechteckig ausgebildete Zulauföffnung 21 vorgesehen. Die Zulauföffnung 21, durch die Fluid in den Dom 20 und von dort in den Innenraum 3 des Nassbohrwerkzeugs 10 treten kann, ist dabei oberhalb des Auffangbehälters 6 ausgebildet.
  • An der Unterseite des Doms 20 ist eine Klappe 25 vorgesehen, die in Fig. 1 im geöffneten Zustand und in Fig. 2 im geschlossenen Zustand dargestellt ist. Die Klappe 25 ist als Rückschlagorgan so ausgelegt, dass sie einen durch den Dom 20 tretenden, in den Innenraum 3 gerichteten Fluidstrom passieren lässt, einen entgegengesetzt gerichteten Fluidstrom hingegen sperrt. Hierzu ist die Klappe 25 als eine kreisförmige Platte ausgebildet, die an einer Seite durch ein Scharnier 26 am Dom 20 angelenkt ist. Während die Klappe 25 in geschlossenem Zustand die offene Unterseite des Domes 20 vollständig abdeckt, ist die Klappe 25 in geöffnetem Zustand in den Innenraum 3 des Nassbohrwerkzeugs 10 geneigt. Oberseitig weist die Klappe 25 einen Auftriebskörper 24 auf.
  • Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist dafür geeignet, einen Fluidstrom zum Abfördern von Bohrklein aus den Abtragsbereich 17 in den Auffangbehälter 6 bei einer Hubbewegung des Nassbohrwerkzeugs 10 in Längsrichtung des Mantelrohrs 15 zu erzeugen. Der Innenraum 3 des Nassbohrwerkzeugs 10 bildet dabei einen Arbeitsraum einer Pumpeinrichtung. Ein in den Innenraum 3 eintretender Bohrkern (nicht dargestellt) wirkt als Kolbenelement, das eine Volumenänderung im fluidgefüllten Innenraum 3 hervorruft.
  • Beim Anheben des Nassbohrwerkzeugs 10 in Längsrichtung des Mantelrohrs 15 wird der nicht dargestellte Bohrkern aus dem Innenraum 3 herausgezogen. Aufgrund eines resultierenden Druckabfalls im Innenraum 3 öffnet sich dabei die Klappe 25 und Fluid strömt durch die Zulauföffnung 21 in den Dom 20 und von dort in den Innenraum 3. Beim anschließenden Absenken des Nassbohrwerkzeugs 10 tritt der nicht dargestellte Bohrkern wieder in den Innenraum 3 ein, so dass der Fluiddruck im Innenraum 3 erhöht wird. Hierdurch wird die Klappe 25 geschlossen. Fluid, das durch den eindringenden Bohrkern aus dem Innenraum 3 verdrängt wird, strömt am Bohrkern vorbei zur Bohrkrone 8, von wo es Bohrklein längs des Mantelrohrs 15 in den Auffangbehälter 6 transportiert.
  • Weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Nassbohrwerkzeuce 10 sind in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt. Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnet und werden an dieser Stelle nicht näher beschrieben. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen dadurch, dass der Dom 20 in den Innenraum 3 des Nassbohrwerkzeugs 10 ein- und ausfahrbar ist. Hierzu ist am Deckel 11 mittig eine Gewindehülse 36 angeordnet. Die Gewindehülse 36 weist innenseitig ein Schraubgewinde auf, das mit einem außenseitig am Dom 20 ausgebildeten Gewinde korrespondiert. Durch eine Drehung des Domes 20 relativ zum Deckel 11 und dem Mantelrohr 15 kann somit der Dom 20 in Längsrichtung des Mantelrohrs 15 relativ zum Deckel 11 verfahren werden. Das Einfahren des Domes 20 wird dabei durch einen kreisringförmigen oberen Anschlag 37, das Ausfahren des Domes 20 durch einen kreisringförmigen unteren Anschlag 38 begrenzt. Die Drehung des Domes 20 wird durch ein nicht dargestelltes Bohrgestänge erzeugt, das über die Gestängeverbindung 28 drehfest mit dem Dom verbunden ist.
  • Mit dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Nassbohrwerkzeuges 10 kann eine Volumenänderung des im Innenraum 3 angeordneten Arbeitsraumes und somit eine Pumpwirkung für das Fluid durch eine Drehbewegung des nicht dargestellten Bohrgestänges hervorgerufen werden. Dabei wirkt der Dom 20 mit der bodenseitig angeordneten Klappe 25 als Kolbenelement.
  • Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nassbohrwerkzeugs 10 unterscheidet sich von dem der Fig. 3 dadurch, dass unterseitig am Dom 20 eine kreisringförmige Kolbenfläche 31 angeordnet ist. Der Innenumfang der kreisringförmigen Kolbenfläche 31 entspricht dem Außenumfang des zylindrischen Domes 20. Am Außenumfang der Kolbenfläche 31 ist ein zylindrisches Ringelement 32 angeordnet, das an einem zylindrischen Innenrohr 14 anliegt. Das Innenrohr 14 ist dabei im inneren des Mantelrohrs 15 und konzentrisch zu diesem ange-ordnet. Ein unterer Anschlag 38 ist in dem in Fig. 4 gezeigtem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Dessen Funktion wird durch die Kolbenfläche 31 übernommen.
  • Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Arbeitsraum im Inneren des Innenrohrs 14 ausgebildet. Eine Drehung des Domes 20 relativ zum Mantelrohr 15 bewirkt drehrichtungsabhängig eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Domes 20 und der hieran angeordneten Kolbenfläche 31 relativ zum Innenraum 3, was eine Volumenänderung des Arbeitsraumes und somit eine Pumpwirkung zur Folge hat. Zwischen dem Innenrohr 14 und dem Mantelrohr 15 ist ein Strömungskanal für einen vom Abtragsbereich 17 zum Auffangbehälter 6 gerichteten Strom von mit Bohrklein versetztem Fluid ausgebildet.

Claims (14)

  1. Nassbohrwerkzeug (10) mit
    - einem Mantelrohr (15), an dem unterseitig eine Bohrkrone (8) und oberseitig ein Deckel (11) mit mindestens einer Durchgangseinrichtung für den Durchgang eines Fluids angeordnet sind, wobei der Deckel (11) und das Mantelrohr (15) einen Innenraum (3) umschließen,
    - einem Auffangbehälter (6) zum Aufnehmen von anfallendem Bohrklein, der oberseitig am Deckel (11) vorgesehen ist, und
    - einer Pumpeinrichtung, durch welche Fluid aus einem Füllbereich eines Bohrloches in eine Strömung versetzbar ist, durch welche anfallendes Bohrklein in den Auffangbehälter (6) förderbar ist, wobei
    - die Durchgangseinrichtung ein Ventilorgan aufweist, das einen in den Innenraum (3) gerichteten Fluidstrom durch die Durchgangseinrichtung ermöglicht und bei einem entgegengerichteten Fluidstrom die Durchgangseinrichtung sperrt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Durchgangseinrichtung einen rohrförmigen Dom (20) mit mindestens einer seitlich und oberhalb des Auffangbehälters (6) angeordneten Zulauföffnung (21) aufweist, und
    - dass der rohrförmige Dom (20) koaxial zum Mantelrohr (15) am Deckel (11) angeordnet ist, und an seiner Oberseite eine Gestängeverbindung (28) zum Anbringen eines Bohrgestänges aufweist.
  2. Nassbohrwerkzeug (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ventilorgan eine feder- und/oder auftriebskörperbetätigte Klappe (25) aufweist.
  3. Nassbohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ventilorgan in einem Querschnitt des Doms (20), insbesondere an einer Unterseite des Doms (20) vorgesehen ist.
  4. Nassbohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gestängeverbindung (28) ein Kolbenelement aufweist, das in dem Dom (20) in Axialrichtung verfahrbar ist,
    wobei das Verfahren des Domes (20) bevorzugt durch eine Drehung des Bohrgestänges erfolgt.
  5. Nassbohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dom (20) in das Mantelrohr (15) in Axialrichtung ein- und ausfahrbar ist, wobei das Ein- und Ausfahren des Domes (20) bevorzugt durch Drehung des Bohrgestänges erfolgt.
  6. Nassbohrwerkzeug (10) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Unterseite des Doms (20) eine Kolbenfläche (31) mit einem Außenquerschnitt vorgesehen ist, der im Wesentlichen einem Innenquerschnitt des Mantelrohrs (15) entspricht.
  7. Bohranlage mit
    - einem Mast,
    - einem daran verschiebbar geführten Bohrgestänge mit einem Bohrwerkzeug und einer Antriebseinrichtung, durch welche das Bohrgestänge drehbar antreibbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass das Bohrwerkzeug als ein Nassbohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
  8. Verfahren zum Niederbringen einer Bohrung im Boden, bei dem
    - ein Nassbohrwerkzeug (10) mit einem Abtragsbereich (17) zum Herstellen oder Vorantreiben eines Bohrloches verwendet wird,
    - das Bohrloch zumindest teilweise mit einem Fluid verfüllt wird, wobei im Bohrloch ein Füllbereich gebildet wird,
    - der Abtragsbereich (17) zumindest zeitweise von einem Fluidstrom umspült wird, der am Abtragsbereich (17) anfallendes Bohrklein zu einem im Bohrloch angeordneten Auffangbehälter (6) abfördert, und
    - das Nassbohrwerkzeug (10) eine Pumpeinrichtung aufweist, durch welche Fluid aus dem Füllbereich in Strömung versetzt wird, welche anfallendes Bohrklein in den Auffangbehälter (6) fördert,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Nassbohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Fluidstrom durch eine Volumenänderung eines im Füllbereich angeordneten Arbeitsraumes erzeugt wird,
    wobei insbesondere der Arbeitsraum zumindest teilweise vom Nassbohrwerkzeug (10) umschlossen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Arbeitsraum zwischen dem Nassbohrwerkzeug (10) und am Nassbohrwerkzeug (10) anstehendem Bodenmaterial, insbesondere einem Bohrkern, gebildet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Volumenänderung im Arbeitsraum durch eine Hubbewegung des Nassbohrwerkzeuges (10) im Bohrloch hervorgerufen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Volumenänderung im Arbeitsraum durch eine Drehbewegung eines am Nassbohrwerkzeug (10) angeordneten Bohrgestänges relativ zum Nassbohrwerkzeug (10) hervorgerufen wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Herstellen des Bohrlochs im Boden zunächst in einem Trockenbohrverfahren mittels eines Trockenbohrwerkzeuges gebohrt wird und insbesondere bei Erreichen von Gestein mit einer höheren Härte das Trockenbohrwerkzeug aus dem Bohrloch entfernt wird, das Bohrloch anschließend mit einem Fluid zumindest teilweise verfüllt wird und die Bohrung mit dem Nassbohrwerkzeug (10) in einem Nassbohrverfahren weiter vorgetrieben wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trockenbohrwerkzeug und das Nassbohrwerkzeug (10) durch ein Bohrgestänge angetrieben werden, an das das Trockenbohrwerkzeug und das Nassbohrwerkzeug (10) auswechselbar angebracht sind.
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