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Title:
METHOD AND DEVICE FOR BORING HOLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/046330
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for boring holes (3) in the ground or in rock, especially by means of percussive boring or rotary percussive boring. A borehole (3) is formed by a cutter (1) mounted on a boring rod (2), by means of a percussive and/or rotary movement, and a column tube or jacket tube (10) is introduced into the borehole (3). Extracted material and/or especially washing or cooling fluid, which is introduced into the region of the cutter (1) by means of the boring rod (2), is introduced, via at least one admission (12), into a defined annular chamber (13) between the outer circumference of the boring rod (2) and the inner circumference of the jacket tube (10), and is extracted from the borehole (3). According to the invention, during or after the production of the borehole (3), the supply of washing or cooling fluid to the cutter (1) is interrupted; the admission (12) for introducing extracted material and/or washing or cooling fluid into the annular chamber (13) between the boring rod (2) and the jacket tube (10) is closed, especially sealed in a fluid-tight manner; and the end of the column or jacket tube (10) protruding out of the borehole is fixed to the wall of the borehole (16), and is sealed in a fluid-tight manner in relation to said wall, thus reliably preventing water from escaping, especially under high pressure, from the borehole (3), and preventing elements from escaping from the boring device.

Inventors:
MOCIVNIK JOSEF (AT)
Application Number:
PCT/AT2002/000330
Publication Date:
June 05, 2003
Filing Date:
November 26, 2002
Export Citation:
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Assignee:
TECHMO ENTW & VERTRIEBS GMBH (AT)
MOCIVNIK JOSEF (AT)
International Classes:
E21B21/10; E21B21/12; E21B33/10; (IPC1-7): E21B7/20; E21B21/12
Domestic Patent References:
WO2000057019A12000-09-28
WO2000011302A12000-03-02
Foreign References:
DE19831009A12000-01-13
DE3905106A11990-08-23
Attorney, Agent or Firm:
Miksovsky, Alexander (Währinger Strasse 3, Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlagoder Dreh schlagbohren, von Löchern (3) in Bodenoder Gesteinsmate rial, wobei durch eine an einem Bohrgestänge (2) gelagerte Bohrkrone (1) durch eine schlagende und/oder drehende Bewe gung ein Bohrloch (3) gebildet wird und ein Mantelbzw. Hüllrohr (10) in das Bohrloch (3) eingebracht wird, wobei über wenigstens eine Zufuhröffnung (12) abgebautes Material und/oder insbesondere durch das Bohrgestänge (2) in den Be reich der Bohrkrone (1) eingebrachtes Spülbzw. Kühlfluid in einen zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges (2) und dem Innenumfang des Hüllrohrs (10) definierten Ringraum (13) eingebracht und aus dem Bohrloch (3) ausgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei bzw. nach Fertigstellung des Bohrloches (3) die Zufuhr von Spülbzw. Kühlfluid in die Bohrkrone (1) unterbrochen wird, daß die Zufuhröffnung (12) für das Einbringen von abgebautem Material und/oder Spülbzw. Kühlfluid in den Ringraum (13) zwischen dem Bohrgestänge (2) und dem Hüllrohr (10) unterbrochen, insbe sondere fluiddicht abgedichtet wird und daß das Mantel bzw. Hüllrohr (10) an seinem aus dem Bohrloch (3) ragenden Ende gegenüber der Bohrlochwand (16) festgelegt und fluid dicht abgedichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Hüllrohr (16) vorgesehene Zufuhröffnung (12) für ein Einbringen von Material in den Ringraum (13) zwischen dem Bohrgestänge (2) und dem Hüllrohr (10) durch ein Verschie ben der Bohrkrone (1) entgegen der Bohrrichtung über wenig stens ein an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone (1) abgewandten Ende vorgesehenes Abdichtelement (8,23) abge dichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Hüllrohr (10) im Bereich der Abdichtung an dem aus dem Bohrloch (3) vorragenden Ende zur Verhinderung einer Entfernung entgegen der Bohrrichtung aus dem Bohrloch (3) gesichert, insbesondere verkeilt bzw. verklemmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgestänge (2) nach Fertigstel lung der Bohrung in an sich bekannter Weise von der Bohr krone (1) getrennt wird und aus dem Hüllrohr (10) ausge bracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entfernen der Bohrgestänges (2) in an sich bekann ter Weise das Bohrloch (3), insbesondere das Mantelbzw. Hüllrohr (10), mit einem aushärtenden Material verfüllt wird.
6. Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlagoder Dreh schlagbohren, von Löchern (3) in Bodenoder Gesteinsmate rial, wobei eine an einem Bohrgestänge (2) gelagerte, Bohr krone (1) durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch (3) ausbildet und ein das Bohrgestänge (2) um gebendes Mantelbzw. Hüllrohr (10) in das Bohrloch (3) einbringbar ist, wobei insbesondere durch das Innere des Bohrgestänges (2) ein Spülbzw. Kühlfluid in den Bereich der Abbaufläche der Bohrkrone (1) einbringbar und abgebau tes Material und/oder das Spülbzw. Kühlfluid über wenig stens eine Zufuhröffnung (12) in einen Ringraum (13) zwi schen dem Bohrgestänge (2) und dem Hüllrohr (10) einbring bar und aus dem Bohrloch (3) ausbringbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß in der Zufuhrleitung (6) für das Spül bzw. Kühlfluid in die Bohrkrone (1) als auch im Bereich der wenigstens einen Zufuhröffnung (12) in den Ringraum (13) zwischen dem Bohrgestänge (2) und dem Hüllrohr (10) wenig stens ein Abdichtelement (8,23) vorgesehen ist und daß das Hüllrohr (10) an dem aus dem Bohrloch (3) ragenden Ende (14) an dem umgebenden Bodenoder Gesteinsmaterial (16) über eine Festlegungsund/oder Abdichteinrichtung (15,17) festgelegt und fluiddicht abgedichtet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (6) für das Spülbzw. Kühlfluid zu der Bohrkrone (1) ein entgegen der Zufuhrrichtung (9) des Spül bzw. Kühlfluids schließendes Rückschlagventil (8) vorge sehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß an dem von der Abbaufläche (4) der Bohrkrone (1) abgewandten Ende der Bohrkrone wenigstens ein Abdichtele ment (23) vorgesehen ist, welches nach Fertigstellung des Bohrloches (3) insbesondere durch eine Bewegung der Bohr krone (1) entgegen der Bohrrichtung (9) die im Hüllrohr (10) ausgebildete Zufuhröffnung (12) in den Ringraum (13) zwischen dem Bohrgestänge (2) und dem Hüllrohr (10) abdich tet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtelement (23) an einem an die Innenabmessungen des Hüllrohrs (10) angepaßten Fortsatz (24) der Bohrkrone (1) gebildet ist, welcher mit zusätzlichen Dichtelementen (25), insbesondere Dichtringen, ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Festlegungsund/oder Abdicht einrichtung (15,17) zur Festlegung und Abdichtung des Hüllrohrs (10) an dem aus dem Bohrloch (3) ragenden Ende (14) wenigstens ein Sicherungsbzw. Klemmelement (18) vor gesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsbzw. Klemmelement (18) von einem das Hüllrohr (10) umgebenden Ringelement gebildet ist, welches an seiner Außenfläche eine sich konisch verjüngende Ober fläche (19) aufweist und mit einer komplementären, sich ko nisch verjüngenden Innenfläche (20) des Festlegungselements (15) bei einer Bewegung des Hüllrohrs (10) entgegen der Bohrrichtung (9) zusammenwirkt und eine Bewegung des Hüll rohrs (10) entgegen der Bohrrichtung (9) verhindert.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgestänge (2) von der Bohrkrone (1) in an sich bekannter Weise lösbar und aus dem Bohrloch (3) entfernbar ist.
Description:
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BOHREN VON LÖCHERN Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlag-oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden-oder Gesteinsmaterial, wobei durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schla- gende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch gebildet wird und ein Mantel-bzw. Hüllrohr in das Bohrloch eingebracht wird, wobei über wenigstens eine Zufuhröffnung abgebautes Material und/oder insbesondere durch das Bohrgestänge in den Bereich der Bohrkrone eingebrachtes Spül-bzw. Kühl- fluid in einen zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges und dem Innenumfang des Hüllrohrs definierten Ringraum ein- gebracht und aus dem Bohrloch ausgebracht wird. Die Erfin- dung bezieht sich weiters auf eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag-oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden-oder Gesteinsmaterial, wobei eine an einem Bohrge- stänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch ausbildet und ein das Bohr- gestänge umgebendes Mantel-bzw. Hüllrohr in das Bohrloch einbringbar ist, wobei insbesondere durch das Innere des Bohrgestänges ein Spül-bzw. Kühlfluid in den Bereich der Abbaufläche der Bohrkrone einbringbar und abgebautes Mate- rial und/oder das Spül-bzw. Kühlfluid über wenigstens eine Zufuhröffnung in einen Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr einbringbar und aus dem Bohrloch ausbring- bar ist.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der AT-B 390 303, der WO 98/21439 oder der WO 01/63085 bekannt, wobei bei diesen bekannten Ausbil- dungen abgebautes Material und/oder eingebrachtes Spül- bzw. Kühlfluid im wesentlichen über einen zwischen dem

Bohrgestänge und dem Hüllrohr definierten Ringraum ausge- bracht wird. Das Spül-bzw. Kühlfluid kann in den Bereich der Abbaufläche der Bohrkrone beispielsweise über einen entsprechenden Hohlraum im Inneren des Bohrgestänges einge- bracht werden. Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungs- formen ist insbesondere die Tatsache, daß bei einem Wasser- eintritt bei Durchführung der Bohrung, wobei gegebenenfalls das Wasser unter hohem Druck in das Bohrloch eintritt, dieses eintretende Wasser gemeinsam mit dem abgebauten Ma- terial als auch dem eingebrachten Spül-bzw. Kühlfluid ins- besondere durch den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr als auch entlang des Außenumfangs des Hüll- rohrs aus dem Bohrloch ausgebracht wird und somit eine Ge- fährdung für das Bedienungspersonal darstellen kann, wobei aufgrund eines herrschenden, hohen Drucks gegebenenfalls auch die gesamte Bohreinrichtung entgegen der Bohrrichtung aus dem Bohrloch ausgebracht werden kann.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei Eintritt von Wasser, gegebenenfalls unter hohem Druck, in das Bohrloch und insbesondere in dem Bereich der Bohrkrone eine Abdichtung dahingehend sicherge- stellt werden kann, daß der Austritt von Wasser insbeson- dere über die während des normalen Bohrvorgangs zur Verfü- gung stehenden Transportquerschnitte für abgebautes Mate- rial und Spül-bzw. Kühlfluid verhindert wird und eine si- chere Verankerung der Bohreinrichtung bzw. zumindest des Mantel-bzw. Hüllrohrs erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist das Verfahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß bei bzw. nach Fertigstellung des Bohrloches die Zufuhr von

Spül-bzw. Kühlfluid in die Bohrkrone unterbrochen wird, daß die Zufuhröffnung für das Einbringen von abgebautem Ma- terial und/oder Spül-bzw. Kühlfluid in den Ringraum zwi- schen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr unterbrochen, ins- besondere fluiddicht abgedichtet wird und daß das Mantel- bzw. Hüllrohr an seinem aus dem Bohrloch ragenden Ende an der Bohrlochwand festgelegt und gegenüber dieser fluiddicht abgedichtet wird. Dadurch, daß erfindungsgemäß sowohl die Zufuhr von Spül-bzw. Kühlfluid in die Bohrkrone unterbro- chen wird als auch die Zutritts-bzw. Zufuhröffnung in den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr unter- brochen bzw. fluiddicht abgedichtet wird, wird sicherge- stellt, daß bei Eintritt von Wasser in das Bohrloch, insbe- sondere im Bereich der Bohrkrone, dieses gegebenenfalls unter hohem Druck stehende Wasser nicht entgegen der Zufuhrrichtung für das Spül-bzw. Kühlfluid als auch in der Abtransportrichtung für das abgebaute Material und das ein- gebrachte Spül-bzw. Kühlfluid aus dem Bohrloch ausgetragen wird, so daß eine entsprechende Gefährdung des Bedienungs- personals als auch eine Beschädigung der außerhalb des Bohrloches befindlichen Zusatzeinrichtungen verhindert wird. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Mantel-bzw. Hüllrohr an seinem aus dem Bohrloch ragen- den Ende gegenüber der Bohrlochwand festgelegt und fluid- dicht abgedichtet wird, so daß auch ein Austritt von Wasser über den zwischen dem Außenumfang des Hüllrohrs und der Bohrlochinnenwand befindlichen Freiraum sicher vermieden wird. Es ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Be- reich der Bohrkrone eine zuverlässige Abdichtung des Ring- raums zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr, welcher während des Bohrvorgangs für einen Abtransport des abgebau- ten Materials verwendet wird, erzielbar ist und gleichzei- tig ein Austreten von Wasser über den Außenumfang des Hüll-

rohrs ebenfalls unterbunden wird. Weiters wird sicherge- stellt, daß nicht entgegen dem Zufuhrdruck für das Spül- bzw. Kühlfluid gegebenenfalls Wasser über die Zufuhrleitung im Bohrgestänge aus dem Bohrloch ausgebracht und in entsprechende Zufuhreinrichtungen außerhalb des Bohrloches eingebracht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die im Hüllrohr vorgesehene Zufuhröffnung für ein Ein- bringen von Material in den Ringraum zwischen dem Bohrge- stänge und dem Hüllrohr durch ein Verschieben der Bohrkrone entgegen der Bohrrichtung über wenigstens ein an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone abgewandten Ende vorgesehenes Abdichtelement abgedichtet wird. Ein derartiges Verschieben der Bohrkrone entgegen der Bohrrichtung kann vorsorglich bei erzielter, gewünschter Bohrlochlänge vorgenommen wer- den, um ein gegebenenfalls nachfolgend auftretendes Eintre- ten von Wasser in das Bohrloch und Austreten desselben si- cher vermeiden zu können. Falls während des Bohrens des Bohrloches in Material-bzw. Gesteinsschichten eingedrungen wird, in welchen Wasser insbesondere unter hohem Druck ent- halten ist, erfolgt entgegen der Krafteinleitung zur Durch- führung des Bohrvorgangs eine Verschiebung der Bohrkrone entgegen der Bohrrichtung, so daß selbsttätig ein entspre- chendes Abdichten der Zufuhröffnung in den Innenraum bzw.

Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr erziel- bar ist. Durch das erfindungsgemäß darüber hinaus vorge- sehene Unterbrechen der Zufuhr von Spül-bzw. Kühlfluid durch das Bohrgestänge als auch die Verankerung und Abdich- tung des Hüllrohrs an seinem Außenumfang an dem aus dem Bohrloch ragenden Ende wird somit im wesentlichen selbsttä- tig bzw. automatisch bei Wassereintritt unter einem ent- sprechenden Druck eine Abdichtung des Bohrloches erzielt.

Zur weiteren Sicherung zumindest des Hüllrohrs im Bohrloch wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorge- schlagen, daß das Hüllrohr im Bereich der Abdichtung an dem aus dem Bohrloch vorragenden Ende zur Verhinderung einer Entfernung entgegen der Bohrrichtung aus dem Bohrloch ge- sichert, insbesondere verkeilt bzw. verklemmt wird. Bei Auftreten von hohen Fluiddrücken ergeben sich bei entspre- chender Querschnittsfläche der Bohrkrone gegebenenfalls hohe Kräfte, welche im Sinn eines Austretens der Bohrele- mente aus dem Bohrloch wirksam werden, so daß neben der er- findungsgemäß vorgesehenen Festlegung und Abdichtung des aus dem Bohrloch ragenden Endes des Hüllrohrs eine zusätz- liche Sicherung, insbesondere durch ein Verkeilen bzw. Ver- klemmen des jeweiligen Hüllrohrendes vorgeschlagen wird.

Um wenigstens Teile der für die Durchführung der Bohrung verwendeten Elemente bergen und gegebenenfalls wiederver- wenden zu können, wird gemäß einer weiters bevorzugten Aus- führungsform vorgeschlagen, daß das Bohrgestänge nach Fer- tigstellung der Bohrung in an sich bekannter Weise von der Bohrkrone getrennt wird und aus dem Hüllrohr ausgebracht wird. Derart läßt sich im wesentlichen das Bohrgestänge über die gesamte Länge wiederverwenden, während die Bohr- krone gemeinsam mit dem Hüllrohr die Abdichtung des Bohr- loches gegenüber einem Austritt von Wasser aus dem Bohrloch zur Verfügung stellt.

Für eine entsprechende Sicherung des nach Entfernen des Bohrgestänges im Bohrloch verbleibenden Hüllrohrs als auch der Bohrkrone wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausfüh- rungsform vorgeschlagen, daß nach dem Entfernen der Bohrge- stänges in an sich bekannter Weise das Bohrloch, insbeson-

dere das Mantel-bzw. Hüllrohr, mit einem aushärtenden Ma- terial verfüllt wird.

Zur Lösung der obengenannten Aufgaben ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekenn- zeichnet, daß in der Zufuhrleitung für das Spül-bzw. Kühl- fluid in die Bohrkrone als auch im Bereich der wenigstens einen Zufuhröffnung in den Ringraum zwischen dem Bohrge- stänge und dem Hüllrohr wenigstens ein Abdichtelement vor- gesehen ist und daß das Hüllrohr an dem aus dem Bohrloch ragenden Ende an dem umgebenden Boden-oder Gesteinsmate- rial über eine Festlegungs-und/oder Abdichteinrichtung festgelegt und fluiddicht abgedichtet ist. Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, daß sowohl die Zufuhrleitung für eine Zufuhr des Spül-bzw. Kühlfluids in die Bohrkrone als auch die Zufuhröffnung für den Abtransport von abgebautem Material sowie eingebrachtem Spül-bzw. Kühlfluid entspre- chend unterbrochen und abgedichtet wird, um einen Austritt von gegebenenfalls unter hohem Druck eintretendem Wasser über die Bohrkrone als auch den während des Bohrvorgangs zur Verfügung gestellten Transportquerschnitt zu verhin- dern. Darüber hinaus ist eine entsprechende Festlegungs- und/oder Abdichteinrichtung zur Festlegung und Abdichtung des aus dem Bohrloch ragenden Endes des Hüllrohrs vorge- sehen.

Für eine besonders einfache und im wesentlichen selbsttä- tige bzw. automatische Unterbrechung der Spülmittelzufuhr als auch Abdichtung der Zufuhrleitung für das Spülfluid wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß in der Zuleitung für das Spül-bzw. Kühlfluid zu der Bohrkrone ein entgegen der Zufuhrrichtung des Spül-bzw.

Kühlfluids schließendes Rückschlagventil vorgesehen ist.

Ein derartiges Rückschlagventil läßt sich entsprechend ein- fach und kostengünstig insbesondere im Bereich der Bohr- krone unmittelbar vor dem Austritt des Spülfluids aus ent- sprechenden Durchtrittsöffnungen in der Abbaufläche der Bohrkrone anordnen und ergibt für den Fall, daß in dem Be- reich der Abbaufläche eintretendes Wasser einen höheren Druck als den Zufuhrdruck des Spülfluids aufweisen sollte, unmittelbar eine selbsttätige Unterbrechung und Abdichtung der Zuleitung für das Spülfluid.

Für eine besonders zuverlässige Abdichtung der wenigstens einen Zutritts-bzw. Zufuhröffnung in den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr für den während des Bohr- vorgangs vorzusehenden Abtransport von abgebautem Material und eingebrachtem Spül-bzw. Kühlfluid wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone abgewandten Ende der Bohrkrone wenigstens ein Abdichtelement vorgesehen ist, welches nach Fertigstellung des Bohrloches insbesondere durch eine Bewegung der Bohrkrone entgegen der Bohrrichtung die im Hüllrohr ausgebildete Zufuhröffnung in den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr abdichtet. Ein derartiges Abdichtelement läßt sich entsprechend an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone abgewandten Ende der Bohr- krone vorsehen, wobei, wie bereits oben erläutert, durch ein Zurückziehen der Bohrkrone in das Hüllrohr bei Fertig- stellung der Bohrung oder gegebenenfalls eine Bewegung der Bohrkrone durch auf die Abbaufläche wirkenden Wasserdruck entgegen der Vortriebskräfte unmittelbar und selbsttätig die wenigstens eine Zufuhröffnung in den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr unterbrochen und abgedichtet wird, so daß ein Austritt von Wasser, insbeson-

dere unter hohem Druck, über diesen Ringraum nach außen zu- verlässig verhindert wird.

In diesem Zusammenhang wird gemäß einer besonders bevorzug- ten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das Abdichtelement an einem an die Innenabmessungen des Hüllrohrs angepaßten Fortsatz der Bohrkrone gebildet ist, welcher mit zusätz- lichen Dichtelementen, insbesondere Dichtringen, ausgebil- det ist. Ein derartiger Fortsatz dient während des Bohrvor- gangs als eine Führung zum Zentrieren der Bohrkrone im Hüllrohr und kann entsprechend paßgenau in einem gegebenen- falls verstärkten, vorderen Abschnitt des Hüllrohrs aufge- nommen werden, um nach einem Zurückziehen bzw. Zurückschie- ben der Bohrkrone entgegen der Bohrrichtung im Hüllrohr eine zuverlässige Abdichtung der Zufuhröffnung in den Ring- raum zwischen dem Bohrgestänge und dem Hüllrohr zu ergeben.

Die Dichtwirkung kann hiebei neben einer paßgenauen Anord- nung der Bohrkrone bzw. des Fortsatzes der Bohrkrone im Hüllrohr durch zusätzliches Vorsehen von Dichtelementen, insbesondere Dichtringen unterstützt werden, welche insbe- sondere derart angeordnet sind, daß in der Schließposition die zusätzlichen Dichtelemente entsprechend der Positionie- rung bzw. Ausbildung der wenigstens einen Zutrittsöffnung angeordnet sind.

Wie oben bereits erwähnt, können insbesondere bei hohen Drücken große Kräfte in Abhängigkeit von der Abbaufläche bzw. Querschnittsfläche der Bohrkrone auf die Bohrkrone und insbesondere das Hüllrohr im Sinn eines Austreibens aus dem Bohrloch wirksam werden. Neben der erfindungsgemäß vorge- sehenen Festlegung und Abdichtung des aus dem Bohrloch ra- genden Endes des Hüllrohrs wird gemäß einer weiters bevor- zugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß an der Festle-

gungs-und/oder Abdichteinrichtung zur Festlegung und Ab- dichtung des Hüllrohrs an dem aus dem Bohrloch ragenden Ende wenigstens ein Sicherungs-bzw. Klemmelement vorge- sehen ist. Ein derartiges Sicherungs-bzw. Klemmelement er- laubt ein im wesentlichen ungehindertes Einbringen des Hüllrohrs während des Bohrvorgangs, während bei einer Be- aufschlagung bzw. Krafteinwirkung im Sinn eines Austreibens des Hüllrohrs aus dem Bohrloch entgegen der Bohrrichtung eine zusätzliche Klemmkraft und somit unterstützende Kraft zur Festlegung des Hüllrohrs zur Verfügung gestellt wird.

Eine besonderes zuverlässige und einfach herzustellende, zusätzliche Sicherung des Hüllrohrs läßt sich hiebei da- durch erzielen, daß das Sicherungs-bzw. Klemmelement von einem das Hüllrohr umgebenden Ringelement gebildet ist, welches an seiner Außenfläche eine sich konisch verjüngende Oberfläche aufweist und mit einer komplementären, sich ko- nisch verjüngenden Innenfläche des Festlegungselements bei einer Bewegung des Hüllrohrs entgegen der Bohrrichtung zu- sammenwirkt und eine Bewegung des Hüllrohrs entgegen der Bohrrichtung verhindert, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ent- spricht.

Zur wenigstens teilweisen Bergung bzw. Wiederverwendung von Elementen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das Bohrgestänge von der Bohrkrone in an sich bekannter Weise lösbar und aus dem Bohrloch entfernbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der beilie- genden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei- spiels näher erläutert. In dieser zeigen :

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsge- mäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Bohrvorgangs ; und Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung die erfin- dungsgemäße Vorrichtung in einem Zustand, in welchem eine Abdichtung der Bohrvorrichtung einen Austritt von Fluid unter hohem Druck aus der Bohrvorrichtung sicher verhin- dert.

Mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung wird durch eine Bohrkrone 1, welche an einem Bohrgestänge 2 ge- lagert ist, ein Bohrloch 3 hergestellt, wobei die Bohrkrone 1 an ihrer Abbaufläche 4 beispielsweise entsprechende Hart- material-bzw. Hartmetalleinsätze 5 aufweist. Über das Bohrgestänge 2 wird über eine schematisch angedeutete Zu- leitung 6 ein Spül-bzw. Kühlfluid in den Bereich der Ab- baufläche 4 der Bohrkrone 1 eingebracht, wobei in den Fig.

1 und 2 eine Austrittsöffnung 7 angedeutet ist. In der Zu- leitung 6 ist im Bereich der Bohrkrone 1 ein Rückschlagven- til 8 angeordnet, welches entgegen der mit 9 angedeuteten Zufuhrrichtung für das Spül-bzw. Kühlfluid schließt.

Das Bohrgestänge 2 wird von einem Hüllrohr 10 umgeben, wo- bei abgebautes Material und eingebrachtes Spül-bzw. Kühl- fluid entsprechend den Pfeilen 26 über Durchtritts-bzw.

Zufuhröffnungen 12 in den Ringraum 13 zwischen dem Außenum- fang des Bohrgestänges 2 und dem Innenumfang des Hüllrohrs 10 eingebracht und derart aus dem Bohrloch 3 ausgebracht wird, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, welche den Bohrzu- stand zeigt.

Das Hüllrohr 10 ist an seinem aus dem Bohrloch 3 ragenden Endbereich 14 über eine Festlegungseinrichtung 15 an dem

das Bohrloch 3 umgebenden Material 16 gesichert, wobei zu- sätzlich ein Abdichtelement 17 angedeutet ist.

Weiters wird der aus dem Bohrloch 3 ragende Endbereich 14 des Hüllrohrs 10 von einem Sicherungselement bzw. Siche- rungskeil 18 umgeben, wobei dieser Sicherungskeil 18 eine sich zum Ende des Hüllrohrs 10 verjüngende Außenoberfläche 19 aufweist, welche mit einer sich entsprechend verjüngen- den Innenkontur 20 des Festlegungselements 15 zusammen- wirkt, so daß der Bohrvorgang, welcher ebenfalls entspre- chend dem Pfeil 9 erfolgt, ungehindert durchgeführt werden kann und auch das Hüllrohr 10 entsprechend dem Bohrfort- schritt beispielsweise durch eine Zugmitnahme über das Bohrgestänge 2 in das Bohrloch 3 eingebracht werden kann, während eine Bewegung des Hüllrohrs 10 entgegen der Bohr- richtung und somit im Sinn eines Ausbringens aus dem Bohr- loch 3 sowohl über die Festlegungs-als auch Abdichtein- richtung 15 bzw. 17 als auch die zusätzliche Sicherungsein- richtung 18 verhindert wird.

In Fig. 2 ist der Zustand dargestellt, in welchem die Bohr- krone 1 entweder entgegen der Bohrrichtung 9 in das Innere des Hüllrohrs 10 zurückgezogen wurde oder die Bohrkrone 1 beispielsweise durch einen Eintritt von Fluid, insbesondere Wasser entsprechend dem Pfeil 21 in das Innere des Bohr- lochs 3 entgegen der Bohrrichtung im Hüllrohr 10 verschoben wurde. In der in Fig. 2 dargestellten Position schließt bei einem Eintritt von Wasser unter hohem Druck in den vor der Abbaufläche der Bohrkrone 1 liegenden Raum 22 das Rück- schlagventil 8 in der Zufuhrleitung 6 für das Spül-bzw.

Kühlfluid.

Darüber hinaus sind die Zufuhröffnungen 12 in den Ringraum 13 zwischen dem Bohrgestänge 2 und dem Hüllrohr 10 durch ein Abdichtelement 23 verschlossen, welches an einem Fort- satz 24 an dem von der Abbaufläche 4 der Bohrkrone 1 abge- wandten Ende ausgebildet ist, wobei das Abdichtelement 23 nicht nur entsprechend paßgenau im Inneren des Hüllrohrs 10 geführt ist, sondern zur weiteren Unterstützung der Dicht- wirkung zusätzliche Dichtelemente 25, insbesondere Dicht- ringe aufweist. Es wird somit durch das Dichtelement 23 zu- verlässig ein Eintritt von Material als auch gegebenenfalls Wasser unter hohem Druck in das Innere des Ringraums 13 vermieden.

Dadurch, daß das Hüllrohr 10 über die Festlegungseinrich- tung 15, die Abdichteinrichtung 17 als auch den zusätz- lichen Sicherungskeil 18 an dem aus dem Bohrloch 3 ragenden Ende 14 sicher verankert und auch gegenüber dem umliegenden Material 16 abgedichtet ist, wird somit auch an dieser Stelle ein Austritt von Wasser und abgebautem Material aus dem Bohrloch 3 sicher verhindert. Darüber hinaus wird durch die Festlegungseinrichtung 15 und die Sicherungseinrichtung 18 zuverlässig sichergestellt, daß selbst bei hohen Drücken, welche beispielsweise einige zehn bar erreichen können, unter Berücksichtigung einer entsprechenden Quer- schnittsfläche der Bohrkrone 1 als auch des Gewichts der gegebenenfalls eine große Länge aufweisenden Bohrelemente ein Austreten von Bohrvorrichtungselementen aus dem Bohr- loch 3 gemeinsam mit dem Fluid unter hohem Druck vermieden werden kann. Es kann dadurch eine Gefährdung des Bedie- nungspersonals sowie eine mögliche Beschädigung von in der Zeichnung nicht näher dargestellten Zusatzeinrichtungen insbesondere zur Beaufschlagung des Bohrgestänges 2 zur Durchführung bzw. Herstellung der Bohrung vermieden werden.

Nach dem in Fig. 2 erhaltenen Zustand einer zuverlässigen Abdichtung des Bohrloches 3 gegenüber einem Austritt von Wasser kann das Bohrgestänge 2 entsprechend von der Bohr- krone bzw. dem Fortsatz 24 mit dem Dichtelement getrennt werden und für einen neuerlichen Bohrvorgang wiederverwen- det werden. Zur weiteren Sicherung der fertiggestellten Bohrung wird nachfolgend der Innenraum 13 des Hüllrohrs 10 mit einem aushärtenden Material verfüllt.