AT8854U1 - Ankerbohr- und -setzeinrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einer Ankerbohr- und -setzeinrichtung mit einer Bohrstange (1), einer teleskopierbaren Abstützeinrichtung (3) an der Firste, einem Bohrmotor (7) und an der Abstützeinrichtung (3) festgelegten Klemmbacken (11, 12) zum Klemmen der Bohrstange (1) beim Anbringen von Bohrstangenverlängerungen, ist eine zylindrische Dichthülse (9) vorgesehen, welche an der der Abstützeinrichtung (3) zugewandten Stirnseite ein den Rand der Dichthülse (9) übergreifendes Dichtungselement (14) trägt und an der der Abstützeinrichtung (3) abgewandten Stirnseite ein von der Bohrstange (1) durchsetztes Dichtelement (21) trägt, welches den Zylinderraum (24) der Dichthülse (9) in Richtung der Achse der Bohrstange (1) abdichtet. Zwischen den beiden Dichtungselementen (14, 21) ist am Mantel (13) der Dichthülse (9) ein Kanal für die Ableitung (25) von Bohrklein sowie ggf. Bohrflüssigkeit angeschlossen.

Description

2 AT 008 854 U1

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerbohr- und -setzeinrichtung mit einer Bohrstange, einer teleskopierbaren Abstützeinrichtung an der Firste, einem Bohrmotor und an der Abstützeinrichtung festgelegten Klemmbacken zum Klemmen der Bohrstange beim Anbringen von Bohrstangenverlängerungen. 5

Ankerbohr- und -setzeinrichtungen der eingangs genannten Art werden im Untertagebereich eingesetzt und umfassen zwei ineinander verschiebbare Schlitteneinheiten sowie einen Bohrmotor. Derartige Ankerbohr- und -setzeinrichtungen sind mit einer teleskopierbaren Abstützeinrichtung ausgebildet, wobei am vorderen Ende eine Platte bzw. Kappe angeordnet ist, um das io Bohrgerät gegen die Firste zu verspannen und eine Auflage für die Montage von Verzugselementen, und beispielsweise sogenannten W-Straps, zu bilden. Eine derartige Bohrlafette ist beispielsweise in der US-A 6,105,684 dargestellt.

In der Abstützplatte bzw. dem Kappenelement einer derartigen Ankerbohr- und -setzeinrichtung 15 sind hydraulisch verschiebbare Klemmbacken für das Klemmen der Bohrstange vorgesehen, um die Bohrstange beim Einsetzen von Bohrstangenverlängerungen in ihrer jeweiligen Position zu halten und ein Herausfallen der Bohrstange aus der bereits hergestellten Bohrung zu verhindern. 20 Insbesondere beim Bohren in der Firste muss der Raum unterhalb der Ankerbohr- und -setzeinrichtung gesondert, gegen herabfallendes Bohrklein geschützt werden. Bei Nassbohrung bzw. bei Verwendung von Spülflüssigkeiten beim Bohren ist gleichfalls ein entsprechender Schutz erforderlich. Die GB-PS 773,892 zeigt und beschreibt in diesem Zusammenhang eine gesonderte Einrichtung, welche über eine Zahnstange in eine entsprechende Position nahe der 25 Firste gebracht werden kann und zwischen Firste und Sohle verspannt werden kann. Diese gesonderte Einrichtung muss in geeigneter Weise mit der Bohrstange verbunden werden und der jeweiligen Orientierung der Bohrstange entsprechend positioniert werden. Eine derartige Einrichtung setzt somit eine zusätzliche Konstruktion und einen geeigneten Manipulator voraus, um die korrekte Position jeweils zu gewährleisten, wobei ein einfacher Anbau ebenso wie eine 30 einfache Entfernung dieser zusätzlichen Einrichtung ohne umfangreiche Montagearbeiten nicht ohne weiteres gelingt.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Ankerbohr- und -setzeinrichtung der eingangs genannten Art mit einem einfach bauenden Nachrüstbauteil auszubilden, mit welchem ohne zusätzliche 35 Maßnahme an der Lafette die Möglichkeit geschaffen wird Bohrklein vollständig abzuleiten und gleichzeitig eine Bohrstangenführung mit leicht auswechselbaren Verschleißteilen geschaffen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ausbildung der Ankerbohr- und -40 setzeinrichtung im Wesentlichen darin, dass eine zylindrische Dichthülse vorgesehen ist, welche an der der Abstützeinrichtung zugewandten Stirnseite ein den Rand der Dichthülse übergreifendes Dichtungselement trägt und an der der Abstützeinrichtung abgewandten Stirnseite ein von der Bohrstange durchsetztes Dichtelement trägt, welches den Zylinderraum der Dichthülse in Richtung der Achse der Bohrstange abdichtet und dass zwischen den beiden Dich-45 tungselementen am Mantel der Dichthülse ein Kanal für die Ableitung von Bohrklein sowie ggf. Bohrflüssigkeit angeschlossen ist. Dadurch, dass eine einfache zylindrische Dichthülse vorgesehen ist, welche mit ihrer der Abstützeinrichtung bzw. der Abstützplatte zugewandten Stirnseite dichtend an die Abstützeinrichtung angepresst werden kann, wofür ein den Rand der Dichthülse übergreifendes Dichtungselement vorgesehen ist, wird ein einfacher Bauteil geschaffen, so welcher unmittelbar ohne zusätzliche Maßnahmen eingesetzt werden kann, wobei für die Festlegung die bereits vorhandenen Klemmbacken zum Klemmen der Bohrstange beim Anbringen von Bohrstangenverlängerungen eingesetzt werden können. Dadurch, dass der Zylinderraum der Dichthülse in Richtung der Achse der Bohrstange entsprechend abgedichtet wird und zwischen den beiden Dichtungselementen am Mantel der Dichthülse ein Kanal für die Ableitung 55 von Bohrklein sowie ggf. für Bohrflüssigkeit angeschlossen ist, wird der Raum unterhalb der 3 AT 008 854 U1

Ankerbohr- und -setzeinrichtung entsprechend gesichert und kann für weitere Manipulationen bzw. Wartungsarbeiten auch während des Betriebes der Ankerbohr- und -setzeinrichtung sicher verwendet werden.

In besonders vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Ausbildung hierbei so getroffen, dass das der Abstützeinrichtung abgewandte Ende der Dichthülse einen doppelwandigen Boden trägt, in dessen Hohlraum eine zwischen zwei an den axialen Durchbrechungen für die Bohrstange dichtend anliegenden bzw. schleifenden Positionen axial verschiebliche Ringdichtung bzw. Dichtscheibe aufgenommen ist. Eine derartige Ausbildung mit einem doppelwandigen Boden erlaubt eine Dichtung in diesem auf diese Weise geschaffenen Hohlraum jeweils in dichtender Lage an einer der beiden axialen Durchbrechungen für die Bohrstange zu halten. Prinzipiell kann die hier zum Einsatz gelangende axial verschiebliche Ringdichtung bzw. Dichtscheibe klemmend an der Bohrstange gehalten sein, sodass bei einem axialen Vorschub der Bohrstange das Dichtelement in Richtung zur jeweils oberen der beiden Wände des doppelwandigen Bodens mitgenommen wird und dort dichtend die Öffnung für die Bohrstange umgreift. Bei entsprechend starrer Verbindung bzw. hohem Reibschluss zwischen der Dichtung und der Bohrstange wird die Ringdichtung bei Rotation der Bohrstange mitrotieren und schleifend die entsprechende Durchbrechung umgeben. Wenn umgekehrt der Reibschluss in axialer Richtung der Bohrstange an der Bohrstange durch entsprechende Ausgestaltung der Innenkontur der Ringdichtung eine Drehbewegung der Ringdichtung relativ zur Bohrstange erlaubt, kann das Dichtelement lediglich an den Rand der entsprechenden Durchbrechung angepresst werden, wobei die Bohrstange drehend durch das Dichtelement in axialer Richtung hindurchbewegt werden kann. Beim Zurückziehen der Bohrstange kommt jeweils die andere der beiden Wände des doppelwandigen Bodens zum Einsatz, wobei insbesondere die außen liegende Wand in besonders vorteilhafter Weise als Drehlager für die Bohrstange ausgebildet werden kann. Mit Vorteil ist die Ausbildung jedenfalls so getroffen, dass die im doppelwandigen Boden axial verschiebliche Ringdichtung an der Bohrstange axial verschiebbar und dichtend gehalten ist.

Um nun die einem erhöhten Verschleiß ausgesetzten Teile, wie beispielsweise die Bohrstangendurchführung, entsprechend leicht tauschen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass der doppelwandige Boden von einem in axialem Abstand vom Rand der Dichthülse festgelegten, eine axiale Bohrung für die Bohrstange tragenden Boden und einem am Rand der Dichthülse festgelegten Deckel gebildet ist, dessen Bohrung als Lager für die Bohrstange ausgebildet ist. Es wird somit dieser zusätzliche Deckel als Verschleißteil ausgebildet, welcher die Lagerung der Bohrstange ermöglicht, wobei ein derartiger Deckel in einfacher Weise beispielsweise durch Schrauben mit der Dichthülse verbunden werden kann und daher entsprechend leicht getauscht werden kann. Insgesamt lässt sich die Dichthülse durch die Klemmbacken zum Klemmen der Bohrstange in der jeweils gewünschten Position halten und dann, wenn die Klemmbacken die Dichthülse frei geben, so weit zurückziehen, dass in einer erneuten Klemmposition der Klemmbacken lediglich die Bohrstange gehalten wird und auf diese Weise Verlängerungen der Bohrstange jederzeit ohne zusätzlichen Aufwand sicher durchgeführt werden können.

Wie bereits erwähnt, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Abstützeinrichtung als gegen die Firste pressbare Kappe ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die an der Abstützvorrichtung festgelegten Klemmbacken in eine die Dichthülse freigebende und in eine die Dichthülse in dichtem Kontakt mit der Kappe haltende Position radial zur Achse der Dichthülse verschiebbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bohrlafette mit angesetzter Dichthülse und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Dichthülse im Schnitt.

In Fig. 1 ist eine Bohrstange 1 ersichtlich, deren Bohrkrone mit 2 bezeichnet ist und eine First-

Claims (5)

1. 4 AT 008 854 U1 kappe 3 durchsetzt. Die Firstkappe 3 wird über teleskopische Stempel 4 und 5 zwischen der Sohle 6 und der Firste verspannt. Mit 7 ist schematisch ein Bohrmotor angedeutet, wobei die strichlierte Linie 8 die Achse der jeweils zu verlängernden Bohrstange bezeichnet. Mit 9 ist schematisch das in Fig. 2 vergrößert dargestellte Dichtelement bzw. die Dichthülse bezeichnet. 5 In Fig. 2 ist mit 1 wiederum das Ende der Bohrstange bezeichnet und mit 2 die Bohrkrone ersichtlich. Gegen die Firste 10 ist wiederum eine plattenförmige Firstkappe 3 entsprechend gespannt, an welcher schematisch mit 11 und 12 angedeutete Klemmbacken verschieblich festgelegt sind. Die Klemmbacken umgreifen hierbei den Mantel 13 der zylindrische Dichthülse io 9, deren der Firstkappe bzw. der Firste zugewandtes Ende eine Ringdichtung 14 trägt. Die der Firstkappe bzw. der Firste 10 abgewandte Stirnseite der Dichthülse 9 trägt einen doppelwandigen Boden, dessen innerer Boden 15 mit der Innenwand 13 der Dichthülse 9 verschweißt ist und eine Durchbrechung 16 für die Durchführung der Bohrstange 1 aufweist. Die zweite Wand dieses Bodens ist von einem anschraubbaren Deckel 17 gebildet, dessen ringförmige 15 Durchbrechung 18 für die Bohrstange 1 als Bohrstangenlager ausgebildet ist. Dieser Deckel 17 ist mittels Schrauben 19 mit einem Flansch 20 der Dichthülse 9 verbunden. In der zwischen dem Deckel 17 und der Bodenwand 15 ausgebildeten Kammer des doppelwandigen Bodens ist nun ein Dichtelement 21 angeordnet, welches an der Bohrstange 1 klem-20 mend gehalten ist. Bei Verschieben der Bohrstange in Richtung des Pfeils 22 wird dieses Dichtelement zur inneren Wand 15 mitgenommen und umgreift dort die Durchbrechung 16, wodurch ein dichtender Abschluss gewährleistet ist. Bohrklein und ggf. über eine zentrale Bohrung 23 zugeführte Spülflüssigkeit können in den Hohlraum 24 der Dichthülse eintreten und über den an den Mantel 13 angeschlossenen Kanal 25 ausgetragen werden. Bei einem Zurück-25 ziehen der Bohrstange 1 entgegen der Richtung des Pfeils 22 kann das Dichtelement 21 in die in Fig. 2 dargestellte untere Position mitgenommen werden und dichtet somit hier den Hohlraum 24 gegenüber der als Lager ausgebildeten Bohrung 18 des Deckels 17 ab. Prinzipiell kann die Dichtung durch entsprechend gleitende Kontakte gewährleistet sein, wobei es unerheblich ist, ob das Dichtelement 21 drehfest mit der Bohrstange 1, beispielsweise durch entsprechende 30 Wahl einer formschlüssigen Kontur, oder gleitend verbunden ist. Wesentlich ist nur, dass dieses Dichtelement in axialer Richtung zwischen den beiden Positionen in Anlage an die innere Wand 15 und in Anlage an den Deckel 17 hin und her bewegbar sein muss und in der jeweiligen Endlage den Hohlraum 24 in Richtung der Achse der Bohrstange 1 abdichtet. 35 Ansprüche: 1. Ankerbohr- und -setzeinrichtung mit einer Bohrstange, einer teleskopierbaren Abstützeinrichtung an der Firste, einem Bohrmotor und an der Abstützeinrichtung festgelegten 40 Klemmbacken zum Klemmen der Bohrstange beim Anbringen von Bohrstangenverlänge rungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Dichthülse (9) vorgesehen ist, welche an der der Abstützeinrichtung (3) zugewandten Stirnseite ein den Rand der Dichthülse (9) übergreifendes Dichtungselement (14) trägt und an der der Abstützeinrichtung (3) abgewandten Stirnseite ein von der Bohrstange (1) durchsetztes Dichtelement (21) trägt, 45 welches den Zylinderraum (24) der Dichthülse (9) in Richtung der Achse der Bohrstange (1) abdichtet und dass zwischen den beiden Dichtungselementen (14, 21) am Mantel (13) der Dichthülse (9) ein Kanal für die Ableitung (25) von Bohrklein sowie ggf. Bohrflüssigkeit angeschlossen ist. so 2. Ankerbohr- und -setzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Abstützeinrichtung (3) abgewandte Ende der Dichthülse (9) einen doppelwandigen Boden trägt, in dessen Hohlraum eine zwischen zwei an den axialen Durchbrechungen (16, 18) für die Bohrstange (1) dichtend anliegenden bzw. schleifenden Positionen axial verschiebliche Ringdichtung bzw. Dichtscheibe (21) aufgenommen ist. 55 5 AT 008 854 U1
2. 3. Ankerbohr- und -setzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im doppelwandigen Boden axial verschiebliche Ringdichtung (21) an der Bohrstange (1) axial verschiebbar und dichtend gehalten ist.
3. 4. Ankerbohr- und -setzeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der doppelwandige Boden von einem in axialem Abstand vom Rand der Dichthülse (9) festgelegten eine axiale Bohrung (16) für die Bohrstange (1) tragenden Boden (15) und einem am Rand der Dichthülse (21) festgelegten Deckel (17) gebildet ist, dessen Bohrung (18) als Lager für die Bohrstange (1) ausgebildet ist. 10
4. 5. Ankerbohr- und -setzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (3) als gegen die Firste pressbare Kappe ausgebildet ist.
5. 6. Ankerbohr- und -setzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich- 15 net, dass die an der Abstützvorrichtung (3) festgelegten Klemmbacken (11, 12) in eine die Dichthülse (9) freigebende und in eine die Dichthülse (9) in dichtem Kontakt mit der Kappe radial zur Achse der Dichthülse (9) verschiebbar sind. 20 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 25 30 35 40 45 50 55