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Patent Searching and Data


Title:
DRILLING TOOL AND METHOD FOR PRODUCING A BORE IN THE GROUND
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/103919
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drilling tool and a method for producing a bore in the ground, in which method ground material is carried away by a removal device on the underside of a main body of the drilling tool, flushing air is supplied by a feeding device into the bore, which is filled with drilling fluid, in the area of the removal device and ground material carried away by means of the flushing air is transported away through a discharge line. According to the invention, the ground material is transported to a receiving area in an upper section of the main body. A collecting hood is provided above the receiving area, which closes off the receiving area at the top, forming an air collecting space in which air collects. An outlet valve by means of which air is discharged from the air collecting space is arranged on the collecting hood.

Inventors:
BAUER SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/076019
Publication Date:
June 14, 2018
Filing Date:
October 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
BAUER MASCHINEN GMBH (DE)
International Classes:
E21B21/16; E21B3/00; E21B7/00; E21B21/00
Foreign References:
US4526242A1985-07-02
GB735969A1955-08-31
US3901332A1975-08-26
EP2886789A12015-06-24
CA2356570A12003-03-05
EP2592214A12013-05-15
DE202015102848U12015-06-30
Attorney, Agent or Firm:
WUNDERLICH, Rainer et al. (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Drehbohrwerkzeug zum Erstellen einer Bohrung im Boden mit

einem Grundkörper (12),

einer an einer Unterseite des Grundkörpers (12) angeordneten Abtragseinrichtung (20) zum Abtragen von Bodenmaterial,

einer Zuführeinrichtung (30) zum Zuführen von Spülluft in den Bereich der Abtragseinrichtung (20) und

einer Abführleitung (25) zum Abführen von abgetragenem Bodenmaterial und Bohrsuspension, welche mittels der Spülluft abförderbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass in einem oberen Abschnitt des Grundkörpers (12) ein Aufnahmebereich (18) zum Aufnehmen des abgetragenen Bodenmaterials von der Abführleitung (25) vorgesehen ist,

dass oberhalb des Aufnahmebereichs (18) eine Auffanghaube (50) angeordnet ist, welche einen Luftsammeiraum (52) oberhalb des Aufnahmebereichs (18) nach oben abschließt, und

dass an der Auffanghaube (50) ein Ablassventil (60) angeordnet ist, welches zum gezielten Abführen von Luft aus dem Luftsammeiraum (52) ausgebildet ist.

2. Drehbohrwerkzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Ablassventil (60) mit einer Abluftleitung (62) verbunden ist, mit welcher Luft aus der Bohrung zur Bodenoberfläche abführbar ist.

3. Drehbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Steuereinrichtung zum gesteuerten Betätigen des Ablassventils (60) vorgesehen ist.

4. Drehbohrwerkzeug nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinrichtung einen Sensor aufweist, welcher bei Erreichen eines vorgegebenen Füllstandniveaus in der Auffanghaube (50) die Steuereinrichtung zum Öffnen des Ablassventils (60) betätigt.

5. Drehbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Zuführleitung (32) für Spülluft vorgesehen ist, welche von außerhalb des Bohrlochs zu der Unterseite des Grundkörpers (12) mit der Abtragseinrichtung (20) führt.

6. Drehbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abtragseinrichtung (20) mindestens einen drehbar gelagerten Rollenmeißel und/oder mindestens einen feststehenden Rundschaftmeißel und/oder mindestens einen feststehenden Abtragszahn aufweist.

7. Drehbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abtragseinrichtung (20) axial bewegbare Hämmer (22) aufweist.

8. Drehbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Verbindungseinrichtung (42) zum Verbinden des Drehbohrwerkzeugs (10) mit einem Bohrantriebsmittel oberhalb der Auffanghaube (50) angeordnet ist.

9. Drehbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Drehbohrwerkzeug (10) ein Kernbohrer ist, welcher zur Erzeugung eines Bohrkerns und zur Aufnahme des Bohrkerns im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers (12) ausgebildet ist.

10. Bohrgerät zum Erstellen einer Bohrung im Boden mit einem Mast und einem Bohrantrieb zum drehbaren Antreiben eines Drehbohrwerkzeugs (10),

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Drehbohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Erstellen einer Bohrung im Boden mit einem Drehbohrwerkzeug (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem

mit einer Abtragseinrichtung (20) an einer Unterseite eines Grundkörpers (12) des Drehbohrwerkzeuges (10) Bodenmaterial abgetragen wird, mittels einer Zuführeinrichtung (30) Spülluft in die mit Bohrsuspension gefüllte Bohrung in den Bereich der Abtragseinrichtung (20) zugeführt wird und mittels der Spülluft abgetragenes Bodenmaterial über eine Abführleitung (25) abgefördert wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass das abgetragene Bodenmaterial zu einem Aufnahmebereich (18) gefördert wird, welcher in einem oberen Abschnitt des Grundkörpers (12) angeordnet ist,

dass oberhalb des Aufnahmebereichs (18) eine Auffanghaube (50) vorgesehen ist, welche den Aufnahmebereich (18) nach oben unter Bilden eines Luftsammeiraumes (52) abschließt, in welchem sich Luft ansammelt, und dass an der Auffanghaube (50) ein Ablassventil (60) angeordnet ist, mit welchem Luft aus dem Luftsammeiraum (52) abgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Ablassventil (60) gesteuert von einer Steuereinrichtung geöffnet und geschlossen wird.

Description:
Drehbohrwerkzeug und Verfahren zum Erstellen einer Bohrung im Boden

Die Erfindung betrifft ein Drehbohrwerkzeug zum Erstellen einer Bohrung im Boden mit einem Grundkörper, einer an einer Unterseite des Grundkörpers angeordneten Abtragseinrichtung zum Abtragen von Bodenmaterial, einer Zuführeinrichtung zum Zuführen von Spülluft in den Bereich der Abtragseinrichtung und einer Abführleitung zum Abführen von abgetragenem Bodenmaterial und Bohrsuspension, welche mittels der Spülluft in den Aufnahmebereich förderbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen einer Bohrung mit einem Drehbohrwerkzeug, bei dem mit einer Abtragseinrichtung an einer Unterseite eines Grundkörpers des Drehbohrwerkzeuges Bodenmaterial abgetragen wird, mittels einer Zuführeinrichtung Spülluft in die mit Bohrsuspension gefüllte Bohrung in den Bereich der Abtragseinrichtung zugeführt wird und mittels der Spülluft abgetragenes Bodenmaterial durch eine Abführleitung abgefördert wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 1 .

Ein gattungsgemäßes Drehbohrwerkzeug ist aus der EP 2 592 214 A1 bekannt. Das abgetragene Bodenmaterial wird mittels Spülluft über eine Abführleitung aus dem Bohrloch abgefördert. Bei großen Bohrtiefen ergibt sich ein hoher Bedarf an Druckluft als Spülluft.

Ein Kernbohrwerkzeug mit inneren und äußeren Wendeln zum Erzeugen einer Spülströmung geht aus der DE 20 02015 102 848 U1 hervor.

Bei einem derartigen Drehbohrwerkzeug ist es grundsätzlich vorteilhaft, dass die Spülluft in zweifacher Weise eingesetzt werden kann. Zunächst dient die Spülluft zum Freispülen der Abtragseinrichtung, insbesondere von Rollenmeißeln beim Abtragen von Hartgestein. Für die Funktionsweise von Rollenmeißeln ist es wesentlich, dass diese unmittelbar auf den anstehenden Boden einwirken können. Gleichzeitig dient die Spülluft als ein Fördermedium, um das abgetragene Bodenmaterial nach oben zu dem Aufnahmeraum an dem Drehbohrwerkzeug zu fördern.

Bei den bekannten Drehbohrwerkzeugen und Verfahren strömt die Spülluft durch die Bohrsuspension in dem Bohrloch weiter nach oben, auch wenn sich das Bodenmaterial allmählich in den Aufnahmeraum an dem Drehbohrwerkzeug absetzt. Die nach oben strömende Luft kann Bodenmaterial aus der Bohrungswand lösen und diese destabilisieren.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Drehbohrwerkzeug und ein Verfahren zum Erstellen einer Bohrung im Boden anzugeben, mit welchen bei Einsatz von Spülluft eine Bohrung effizient hergestellt werden kann.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe zum einen durch ein Bohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Drehbohrwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass das abgetragene Bodenmaterial zu einem Aufnahmebereich gefördert wird, welcher in einem oberen Abschnitt des Grundkörpers angeordnet ist, dass oberhalb des Aufnahmebereichs eine Auffanghaube vorgesehen ist, welche einen Luftsammeiraum oberhalb des Aufnahmebereichs nach oben abschließt, und dass an der Auffanghaube ein Ablassventil angeordnet ist, welches zum gezielten Abführen von Luft aus dem Luftsammeiraum ausgebildet ist.

Das abgetragene Bodenmaterial wird mittels der eingeleiteten Spülluft vom Bohrlochgrund abgefördert und kann sich in einem oberen Bereich des Drehbohrwerkzeuges in einem Aufnahmeraum absetzen. Bei Erreichen einer bestimmten Füllung wird das Drehbohrwerkzeug aus dem Bohrloch gezogen und an der Bodenoberfläche entleert. Anschließend kann der Bohrvorgang fortgesetzt werden. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass frei nach oben strömende Spülluft auch Bodenmaterial aus der Bohrungswandung mit nach oben reißen kann. Hierdurch kann die Bohrungswandung instabil werden. Insbesondere bei Verwendung einer Bentonitlosung bildet sich ein Bentonitfilm an der Bohrungswand aus. Dieser Bentonitfilm hat einen stabilisierenden Effekt auf die Bohrungswandung. Durch nach oben strömende Spülluft kann insbesondere dieser stabilisierende Bentonitfilm beschädigt und so die Stabilität der Bohrung insgesamt beeinträchtigt werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Drehbohrwerkzeuges wird diese Problematik umfassend gelöst. Die nach oben strömende Spülluft wird oberhalb des Aufnahmebereichs über eine Auffanghaube mit einem Luftsammeiraum aufgefangen. Somit kann die Spülluft nicht weiter nach oben entlang der Bohrlochwandung strömen.

An der Auffanghaube ist nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Ablassventil vorgesehen, mit welchem Luft zu bestimmten Zeitpunkten oder unter bestimmten Umständen gezielt aus dem Luftsammeiraum abgeführt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, dass die so gesammelte und abgeführte Luft grundsätzlich wieder verwendet und als Spülluft zurück in die Bohrung geleitet werden kann. Dieser Spülluftkreislauf ist besonders umweltfreundlich. Am Außenumfang der Auffanghaube kann eine Ringdichtung, insbesondere eine aufblasbare Ringdichtung, vorgesehen sein, um einen Spalt zur Bohrlochwand abzudichten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das Ablassventil mit einer Abluftleitung verbunden ist, mit welcher Luft aus der Bohrung zur Bodenoberfläche abführbar ist. Die Abluftleitung kann ein Schlauch oder ein Rohr sein. Hierdurch wird die aufgefangene Luft zuverlässig nach oben ohne Kontakt mit der Bohrlochwandung abgeführt.

Grundsätzlich kann das Ablassventil durch eine Bedienperson, etwa in einem Bohrgerät, betätigt werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass eine Steuereinrichtung zum gesteuerten Betätigen des Ablassventils vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung kann dabei Sensoren, etwa Füllstands- oder Drucksensoren aufweisen, um einen geeigneten Zeitpunkt oder Zustand zum Abführen von Luft zu ermitteln. Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung einen Sensor auf, welcher bei Erreichen eines vorgegebenen Füllstandniveaus in der Auffanghaube die Steuereinrichtung zum Öffnen des Ablassventils betätigt. Bei Erreichen einer vorgegebenen Bedingung kann dann ein Abführen von Luft automatisch durch die Steuereinrichtung erfolgen.

Dabei ist es nach einer Ausführungsvariante besonders zweckmäßig, dass die Steuereinrichtung einen Schwimmer aufweist, welcher an der Grenzfläche zwischen einer Bohrsuspension und einer Spülluft unter der Auffanghaube schwimmt, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen Füllstandniveaus in der Auffanghaube durch den Schwimmer die Steuereinrichtung zum Öffnen des Ablassventils betätigbar ist. Mit zunehmendem Betrieb sammelt sich immer mehr Luft unter der Auffanghaube an. Hierdurch wird der Schwimmer, welcher an der Grenzfläche zwischen der Bohrsuspension und dem Luftsammeiraum schwimmt, allmählich abgesenkt. Bei Erreichen eines unteren Schwellniveaus des Schwimmers wird die Steuereinrichtung betätigt, wobei das Ablassventil geöffnet wird. Die Öffnung des Ablassventils kann so lange erfolgen, bis der Schwimmer einen oberen Grenzwert oder ein oberes Füllstandsniveau wieder erreicht. Sodann kann mittels der Steuereinrichtung das Ablassventil wieder geschlossen werden.

Das erfindungsgemäße Drehbohrwerkzeug ist weiterhin dadurch weitergebildet, dass eine Zuführleitung für Spülluft vorgesehen ist, welche von außerhalb des Bohrlochs zu der Unterseite des Grundkörpers mit der Abtragseinrichtung führt. Insbesondere kann von außerhalb des Bohrlochs mittels eines Kompressors kontinuierlich Spülluft in das Bohrloch zu der Abtragungseinrichtung zugeführt werden. Die Zuführleitung kann dabei an der ringförmigen Abtragseinrichtung mehrere Aus- trittsöffnungen aufweisen, um so möglichst umfassend Bodenmaterial vom Bohrlochgrund abzufordern.

Grundsätzlich kann die Abtragseinrichtung in beliebiger Weise ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass die Abtragseinrichtung mindestens einen drehbar gelagerten Rollenmeißel und/oder mindestens einen feststehenden Rundschaftmeißel und/oder mindestens einen feststehenden Abtragszahn aufweist. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht zudem darin, dass mehrere drehbar gelagerte Rollenmeißel und/oder feststehende Rundschaftmeißel und/oder feststehende Abtragszähne an der Unterseite des Grundkörpers angebracht sind. Durch die Kombination verschiedener Abtragselemente kann ein besonders guter Bohrfortschritt auch bei wechselnden Bodenverhältnissen erzielt werden.

Es können auch aktive Abtragswerkzeuge vorgesehen sein, vorzugsweise axial bewegbare Hämmer zum Abarbeiten des Bodenmaterials. Durch Zuführung von Energie, etwa durch Druckluft oder einer Hydraulikflüssigkeit, üben diese eine axiale Schlagbewegung auf das anstehende, harte Bodenmaterial aus.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden des Drehbohrwerkzeugs mit einem Bohran- triebsmittel oberhalb der Auffanghaube angeordnet ist. Die Verbindungseinrichtung kann insbesondere als Kellybox ausgebildet sein, mit welcher ein Bohrgestänge, insbesondere eine Kellystange zur Übertragung eines Drehmoments und einer Vorschubkraft, lösbar und kraftschlüssig befestigt werden kann. Die Verbindungseinrichtung kann mittig an der Oberseite der Auffanghaube angeordnet sein. Das Drehbohrwerkzeug kann so an üblichen Bohrgeräten zum Einsatz kommen. Es kann ein Mittenschaft vorgesehen sein, an dessen oberen Ende die Verbindungseinrichtung zur Drehmomentübertragung befestigt ist. Vorzugsweise ist die Auffanghaube axial verstellbar an dem Mittenschaft gelagert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Drehbohrwerkzeug ein Kernbohrer ist, welcher zur Erzeugung eines Bohrkerns und zur Aufnahme des Bohrkerns im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers ausgebildet ist. Das Bodenmaterial wird hierbei zweckmäßig ringförmig von der Abtragseinrichtung abgearbeitet, welche eine ringförmige Konfiguration mit Schneidmitteln oder Abtragselementen aufweist. In besonders effizienter Art und Weise wird hierdurch im Bohrloch durch das ringförmige Abtragen von festem Bodenmaterial ein zylindrischer Bohrkern erzeugt.

Vorzugsweise wird ein Bohrkern im Inneren des Grundkörpers mittels einer Kernfangeinrichtung kraftschlüssig gehalten und im Weiteren durch Krafteinwirkung von der Bohrlochsohle abgetrennt. Der Bohrkern kann über ein separates Werkzeug oder zusammen mit dem Drehbohrwerkzeug an eine Baugrundoberfläche gefördert werden.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Bohrgerät zum Erstellen einer Bohrung im Boden mit einem Mast und einem Bohrantrieb zum drehbaren Antreiben eines Drehbohrwerkzeuges, wobei das Drehbohrwerkzeug wie oben dargelegt ausgeführt ist. Durch die Verbindung des erfindungsgemäßen Drehbohrwerkzeugs mit einem Bohrantrieb, welche an einem Mast eines Bohrgeräts angebracht ist und das Drehbohrwerkzeug drehend antreibt, können Bohrlöcher mit einem solchen Bohrgerät besonders effizient im Baugrund und in allen darin anstehenden Bodenmaterialien und grundsätzlich in allen technisch erzielbaren Tiefen erzielt werden.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die eingangs genannte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das abgetragene Bodenmaterial zu einem Aufnahmebereich gefördert wird, welcher in einem oberen Abschnitt des Grundkörpers angeordnet ist, dass oberhalb des Aufnahmebereichs eine Auffanghaube vorgesehen ist, welche den Aufnahmebereich nach oben unter Bildung eines Luftsammeiraumes abschließt, in welchen sich Luft ansammelt, und dass an der Auffanghaube ein Ablassventil angeordnet ist, mit welchem Luft aus dem Sammelraum abgeführt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden. Vorzugsweise wird das Verfahren mit dem zuvor beschriebenen Drehbohrwerkzeug ausgeführt, welches oberhalb eines Aufnahmeraumes für das abgetragene Bodenmaterial eine Auffanghaube mit einem Luftsammeiraum aufweist. Die Auffanghaube ist vorzugsweise konisch oder kalottenförmig ausgebildet, wobei an einer oberen Spitze das Ablassventil zum Abführen der Luft angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Ablassventil gesteuert von einer Steuereinrichtung geöffnet und geschlossen wird. Durch eine automatische Steuerung wird sichergestellt, dass zuverlässig Luft aus dem Drehbohrwerkzeug abgeführt wird und stets vorgegebene Schwellniveaus des Füllstandes innerhalb des Drehbohrwerkzeugs nicht über- oder unterschritten werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, welches schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Drehbohrwerkzeugs;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Drehbohrwerkzeuges von Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Drehbohrwerkzeuges der Figuren 1 und 2 mit verschiedenen Positionen der Auffanghaube.

Ein erfindungsgemäßes Drehbohrwerkzeug 10 zum Erstellen einer Bohrung im Boden wird nachfolgend in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 erläutert. Das Drehbohrwerkzeug 10 weist einen Grundkörper 12 mit einer Abtragseinrichtung 20 an der Unterseite des Grundkörpers 12 auf. Der zylindrische Grundkörper 12 ist rohr- förmig mit einer mittigen Bohrkernaufnahme 14 ausgebildet. Die Abtragseinrichtung 20 ist ringförmig mit mehreren scheibenförmigen Hämmern 22 ausgebildet. Die Hämmer 22 sind als sogenannte Lufthämmer ausgebildet, welche über Zuleitung von Druckluft axial hin und her bewegt werden, wobei zum Abtragen von hartem Bodenmaterial Schlagimpulse auf den anstehenden Boden ausgeübt werden.

Das Drehbohrwerkzeug 10 weist an einer Oberseite des Grundkörpers 12 ein mittiges Bohrgestänge 40 mit einer oberen Verbindungseinrichtung 42 auf, welche als eine sogenannte Kellybox ausgebildet ist. Diese dient zum Anschluss weiterer Bohrgestängeelemente, um von einem nicht-dargestellten Bohrgerät ein Drehmoment auf das Drehbohrwerkzeug 10 zu übertragen.

Über eine Zuführeinrichtung 30 wird von dem Bohrgerät Druckluft an den Grundkörper 12 zugeleitet. Über eine obere Zuführleitung 32 wird Druckluft in einen inneren Leitungskanal 44 in dem Bohrgestänge 40 eingespeist. Über eine Zwischenleitung 34 ist der innere Leitungskanal 44 in dem Bohrgestänge 40 mit einem Querkanal 35 in dem Grundkörper 12 leitungsverbunden. Von dem Querkanal 35 kann die Druckluft weiter durch ein Zentralrohr 36 an dem Grundkörper 12 zu einer quer verlaufenden Verteilleitung 38 und anschließend zur vertikal verlaufenden Verteilleitungen 39 geleitet werden, welche zu den Antriebseinheiten der Hämmer 22 führen. Die beim Betätigen der Hämmer 22 verbrauchte Druckluft wird zum Abfördern des abgearbeiteten Bodenmaterials in die mit Suspension gefüllte Bohrung geleitet. Das an unteren Endbereichen der Hämmer 22 austretende Druckfluid leitet das abgetragene Bodenmaterial zu Abführöffnungen 24 an der Unterseite des Grundkörpers 12. Von den Abführöffnungen 24 kann das abgetragene Bodenmaterial mit der austretenden Spülluft und angesaugte Bohrsuspension vertikal nach oben durch eine Abführleitung 25 bis zum oberen Ende des zylindrischen Grundkörpers 12 strömen. Zur Unterstützung der Strömung und eines Ansaugeffektes kann über einen oder mehrere Verbindungskanäle 26 Druckluft unmittelbar von der vertikalen Verteilleitung 39 in die vertikale Abführleitung 26 überströmen.

Am oberen Ende der Abführleitungen 25 sind Krümmer 28 mit nach unten gerichteten Austrittsöffnungen vorgesehen, so dass das abgeführte Bodenmaterial nach unten gerichtet in einen zylindrischen Aufnahmebereich 18 an dem Grundkörper 12 gefördert wird. In diesem Aufnahmebereich 18 können die festen Bestandteile der abgeführten Suspension nach unten auf einen Zwischenboden 16 des Drehbohrwerkzeuges 10 sedimentieren. In umgekehrter Weise kann aus den Krümmern 28 austretende Luft nach oben entlang der Bohrachse strömen.

Nach einer Erkenntnis der Erfindung kann die frei nach oben strömende Luft zu einer Destabilisierung der Bohrungswandung der erstellten Bohrung führen. Um dem entgegenzuwirken, ist bei dem erfindungsgemäßen Drehbohrwerkzeug 10 entlang eines zylindrischen Führungsabschnitts 41 des Bohrgestänges 40 eine Auffanghaube 50 mit einer Gleithülse 51 vertikal verschiebbar und drehbar gelagert. Die Auffanghaube 50 weist einen kreisförmigen Eintrittsbereich 53 auf, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Bohrungsdurchmesser entspricht. Die Auffanghaube 50 umschließt einen Luftsammeiraum 52, in welchem nach oben strömende Luft aufgenommen wird. Ein oberer Bereich der Auffanghaube 50 ist mit einer Verjüngung 54 versehen, welche in eine Abluftleitung 62 mit einem Ablassventil 60 mündet. Die Auffanghaube 50 ist relativ zum Grundkörper 12 drehbar gelagert. Alternativ kann diese auch drehfest mit dem Grundkörper 12 verbunden sein.

Das Ablassventil 60 ist zunächst geschlossen, bis sich eine ausreichende Luftmenge in dem Luftsammeiraum 52 der Auffanghaube 50 angesammelt hat. Mittels einer nicht dargestellten Steuerung wird zu bestimmten Zeitpunkten oder bei Erreichen eines bestimmten Luftdrucks oder einer Luftmenge in der Auffanghaube 50 das Ablassventil 60 geöffnet, so dass Luft kontrolliert durch die Abluftleitung 62 aus der Bohrung nach oben ausströmen kann.

Um zuverlässig ein Entweichen von Luft um die Auffanghaube 50 herum zu verhindern, ist vorzugsweise an einem Außenumfang eines zylindrischen Abschnitts der Auffanghaube 50 eine aufblasbare Ringdichtung 58 vorgesehen. Die aufblasbare Ringdichtung 58 wird mit Druckluft über eine Zuleitung 57 versorgt, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als einfache Durchbrüche zu dem Luftsammeiraum 52 ausgebildet sind. Bei einem Druckanstieg in dem Luftsammeiraum 52 ergibt sich ein entsprechendes dichtes Aufblähen der Ringdichtung 58. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Druckluftzuleitung von außen vorgesehen sein, so dass die aufblasbare Ringdichtung 58 zu jedem beliebigen Zeitpunkt mittels einer Steuerung betätigt werden kann.

Mit der Ringdichtung 58 kann grundsätzlich der gesamte untere Bereich der Bohrung unterhalb der Auffanghaube 50 als ein Luftsammeiraum 52 dienen. Zur Vergrößerung dieses Luftsammeiraumes 52 kann die Auffanghaube 50 vertikal entlang des Führungsabschnitts 41 des Bohrgestänges 40 verstellt werden, wie anschaulich in Fig. 3 dargestellt ist. Die Verstellung kann durch eine nicht dargestellte Versteileinrichtung, etwa mittels eines Verstellzylinders, oder automatisch im Betrieb durch die aufsteigende und angesammelte Luft in der Auffanghaube 50 erfolgen.