DE102011120572A1

DE102011120572A1 - Drilling device for impact or rotary impact drilling with connecting sleeve

Info

Publication number: DE102011120572A1
Application number: DE102011120572A
Authority: DE
Inventors: Dr. Brennsteiner Ernst
Original assignee: Minova International Ltd
Current assignee: Minova International Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-08-02
Also published as: WO2012101433A2; TW201241298A; EP2668341A2; WO2012101433A3; TWI591251B

Abstract

Zum Herstellen von Bohrlöchern 2 im kombinierten Bohr- und Setzverfahren wird der später im Bohrloch 2 verbleibende Rohrspieß 4 über die Verbindungsmuffe 6 in das Bohrloch 2 eingetrieben. Die Verbindungsmuffe 6 ist als kombinierter Schiebe-, Schlag- und Auswurfadapter 10 ausgebildet, sorgt also sowohl für den Vortrieb des Bohrspießes wie der Übertragung der Kraft der Bohrmaschine auf die Bohrstange 5 und damit die Bohrkrone 3. Die Bohrkrone 3 ist auf der Bohrstange 5 bzw. deren vorderes Ende 37 über eine Axialfixierung 55 vor unbeabsichtigtem Ablösen gesichert.In order to produce boreholes 2 in the combined drilling and setting process, the pipe spike 4 that will later remain in borehole 2 is driven into borehole 2 via connecting sleeve 6. The connecting sleeve 6 is designed as a combined sliding, impact and ejection adapter 10, thus ensures both the propulsion of the drill spit and the transmission of the power of the drill to the drill rod 5 and thus the drill bit 3. The drill bit 3 is on the drill rod 5 or the front end 37 of which is secured against inadvertent detachment by means of an axial fixation 55.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das kombinierte Bohr- und Setzverfahren von im hergestellten Bohrloch verbleibenden Rohrspießen oder rohrartigen Ankern, die zur vorauseilenden Gebirgssicherung zum Beispiel im Tunnelbau dienen, mit einer die lösbare Bohrkrone tragenden Bohrstange, dem die Bohrstange umhüllenden Rohrspieß und einer Verbindungsmuffe, über die die Bohrstange mit dem Einsteckende des Bohrhammers zu verbinden ist.The invention relates to a device for the combined drilling and setting of remaining in the well produced spear or tubular anchors that serve for leading mountain safety, for example, in tunneling, with a releasable drill bit boring bar, the boring bar enclosing pipe spit and a coupling sleeve over the drill rod is to be connected to the insertion end of the hammer drill.

Beim Herstellen eines Bohrloches vor allem in lockeren Gebirgsbereichen und einer nachträglichen Festlegung einer Verankerung in dem Bohrloch ist es aus der WO 98/21439 und der WO 98/58132 bekannt, während des Herstellens des Bohrloches zum Beispiel mit einer Schlag- oder Drehschlagbohrmaschine ein Hüllrohr in das Bohrloch so einzubringen, dass nach der Fertigstellung des Bohrloches ein Teil der Bohrkrone gemeinsam mit dem Bohrgestänge aus dem Bohrloch entfernt werden kann, während das Hüllrohr selbst im Bohrloch verbleibt. Anschließend wird dann ein Mörtel oder ein Mehrkomponentenkleber in dieses Hüllrohr eingebracht, sodass dieses zusammen mit dem aushärtbarem Material als Anker im Bohrloch dienen kann. Aus der EP 1 381 756 B2 ist es bekannt, ein Hüllrohr zu verwenden, das einen durchgehenden oder zumindest weitgehend durchgehenden Längsschlitz aufweist und mit Vorspannung eingebracht wird, sodass es nach Abschluss der Bohrarbeiten und dem Entfernen der Bohrstange unter Verbleib der Bohrkrone im Bohrloch durch Aufspreizen eine gewisse Sicherung des Gebirges erbringt. Dabei sind das Hüllrohr und die Bohrkrone oder die Spitze des Bohrgestänges so miteinander verbunden, dass ein Miteinziehen des Hüllrohres in das Bohrloch bei der Bohrarbeit möglich wird. Aufgrund des Längsschlitzes wird das beim Herstellen des Bohrloches freigesetzte Bohrklein zunächst nicht gezielt an einem Punkt aus dem Bohrloch ausgetragen, sodass es nur mit Mühe aufgefangen und abgeführt werden kann. Im ungünstigsten Fall setzt es sich im Mantelbereich um das Hüllrohr fest, sodass in diesem Bereich später der Mörtel oder das Verfestigungsmaterial nicht eingebracht werden kann. Von daher ist dieser „Spreizanker” in der Regel nicht zusammen mit einer mehrere Funktionen erfüllenden Verbindungsmuffe einsetzbar. Darüber hinaus kann das Bohrklein bei einem rundum geschlossenen Rohrspieß beim Bohren nur austreten, wenn beim Schlagbohren ein Schlitz zwischen Verbindungsmuffe und Rohrspieß kurzzeitig verbleibt. Von daher funktioniert dieses System eben nur mit einem geschlitzten Rohrspieß. Schließlich ist ein gezieltes Lösen der Bohrkrone nach Abschluss der Bohrarbeiten schwierig bzw. unmöglich, weil sich die Bohrkrone zu sehr auf dem entsprechenden Konusende der Bohrstange festgesetzt hat. Schließlich ist das Miteintreiben des Hüllrohres bei der Herstellung des Bohrloches schwierig.When producing a well, especially in loose mountain areas and a subsequent determination of an anchorage in the well, it is from the WO 98/21439 and the WO 98/58132 it is known, during the production of the well, for example, with a percussion or rotary impact drill to introduce a cladding tube into the well so that after completion of the well, a part of the drill bit can be removed together with the drill string from the well, while the cladding itself in the well remains. Subsequently, a mortar or a multi-component adhesive is then introduced into this cladding tube, so that it can serve as an anchor in the borehole together with the curable material. From the EP 1 381 756 B2 It is known to use a cladding tube having a continuous or at least substantially continuous longitudinal slot and is introduced with bias so that it provides some assurance of the mountains after completion of the drilling and removal of the boring bar with the drill bit in the borehole by spreading. In this case, the cladding tube and the drill bit or the tip of the drill pipe are connected to each other so that a Miteinziehen of the cladding tube is possible in the wellbore during drilling. Due to the longitudinal slot, the cuttings released during the production of the borehole are initially not discharged at a specific point from the borehole so that they can only be collected and removed with difficulty. In the worst case, it settles in the mantle area around the cladding tube, so that later in this area the mortar or the solidification material can not be introduced. Therefore, this "expansion anchor" is usually not used together with a multi-function fulfilling connection sleeve. In addition, the drill cuttings can only emerge during drilling when the pipe spigot is completely closed when a slot between coupling sleeve and pipe spike remains briefly during impact drilling. Therefore, this system works just with a slotted pipe spit. Finally, a targeted loosening of the drill bit after completion of drilling is difficult or impossible because the drill bit has set too much on the corresponding cone end of the drill rod. Finally, co-driving of the cladding tube during the production of the wellbore is difficult.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Arbeiten mit dem kombinierten Bohr- und Setzverfahren mit im Bohrloch verbleibenden Rohrspießen effektiver, sicherer und wirtschaftlicher zu machen.The invention is therefore based on the object to make working with the combined drilling and setting process with remaining in the hole spit more effective, safer and more economical.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Verbindungsmuffe als kombinierter Schiebe-, Schlag- und Auswurfadapter ausgebildet ist, der bohrlochseitig einen mit dem rundum geschlossenen Rohr des Rohrspießes verbundenen Ringraum aufweist, der seinerseits mit die Muffenwandung durchdringenden radialen Queröffnungen versehen ist, sowie über eine stirnseitige Schiebe- und Schlagfläche für den Rohrspieß verfügend ausgeführt ist.The object is achieved according to the invention in that the coupling sleeve is designed as a combined sliding, impact and ejection adapter, the borehole side has a connected to the tube closed around the tube spit annulus, which in turn is provided with the sleeve wall penetrating radial transverse openings, and is designed to have a frontal sliding and striking surface for the pipe spit.

Eine derartige Verbindungsmuffe sorgt zunächst einmal dafür, dass das beim Herstellen des Bohrloches entstehende Bohrklein sicher und gezielt abgeführt wird und dort die Bohrapparatur verlässt, wo das Bohrklein nicht stört bzw. gezielt weitergeleitet werden kann. Darüber hinaus verfügt die Verbindungsmuffe bzw. der entsprechende Adapter über eine Schiebe- und Schlagfläche, über die der Rohrspieß gleichmäßig und bohrfortschrittsmäßig in das Bohrloch mit hineingetrieben wird. Schließlich verfügt die Verbindungsmuffe wie an sich bekannt über entsprechende Flächen, über die die vom Drehbohrhammer ausgehenden Schläge gleichmäßig auf die Bohrstange übertragen werden, sodass mit dem Drehen der Bohrstange und der Bohrkrone ein gleichmäßiges Abbohren der Bohrlöcher sichergestellt werden kann. Dabei ist die Verbindungsmuffe bzw. der Adapter mit Führungsflächen ausgerüstet, die dafür sorgen, dass der Rohrspieß, den man trotz des fehlenden Längsschlitzes auch als Hüllrohr bezeichnen kann, achsparallel zur Bohrstange in das Bohrloch hineingeführt wird. Dies ist möglich, weil der Rohrspieß seinen „Antrieb” über die Verbindungsmuffe erhält, sodass der Rohrspieß sowieso entsprechend weit in die Verbindungsmuffe hineinschiebbar sein muss.Such a connection sleeve first of all ensures that the cuttings created during the production of the borehole are safely and specifically discharged and leave the drilling apparatus where the cuttings do not interfere or can be forwarded in a targeted manner. In addition, the coupling sleeve or the corresponding adapter has a sliding and striking surface over which the pipe spike is driven evenly and with drilling progress into the borehole. Finally, as is known per se, the coupling sleeve has corresponding surfaces by means of which the strokes emanating from the rotary drill hammer are uniformly transmitted to the drill rod, so that a uniform drilling out of the drill holes can be ensured by turning the drill rod and the drill bit. The connecting sleeve or the adapter is equipped with guide surfaces, which ensure that the pipe spike, which can be described as a cladding tube despite the lack of longitudinal slot, is guided axially parallel to the boring bar in the borehole. This is possible because the pipe spike receives its "drive" via the connecting sleeve, so that the pipe spike anyway has to be pushed into the connecting sleeve correspondingly far.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungsmuffe eine Führung für den Rohrspieß aufweisend ausgebildet ist. Weiter vorne ist erläutert, dass der Rohrspieß entsprechend weit in die Verbindungsmuffe hineingeschoben werden kann, wo die Schulter oder der Anschlag vorhanden ist, über den die Schläge von der Verbindungsmuffe auf den Rohrspieß übertragen werden. Die vorliegende Erfindung geht aber weiter, indem eine gezielte Führung für den Rohrspieß an bzw. in der Verbindungsmuffe vorgesehen werden soll. Damit wird zum Ausdruck gebracht, dass nichts dem Zufall überlassen bleibt, sondern dass vielmehr immer und in jeder Situation eine genaue Führung des Rohrspießes gewährleistet werden soll.After an expedient embodiment of the invention it is provided that the coupling sleeve is formed having a guide for the pipe spike. It is explained further in the preceding that the pipe spike can be inserted correspondingly far into the connecting sleeve, where the shoulder or the stop is present, via which the bumps are transmitted from the connecting sleeve to the pipe spike. The present invention continues, however, by providing a targeted guidance for the pipe spike on or in the connecting sleeve. This expresses that nothing is left to chance, but that rather always and in every situation an accurate guidance of the pipe spike is to be ensured.

Ergänzend lehrt die Erfindung hierzu, dass die Verbindungsmuffe eine zylindrische oder kombiniert zylindrisch-konische, eine ausreichend freie axiale Bewegung zulassende Führung auf der Außenseite aufweist. Damit ist klargestellt, dass die Verbindungsmuffe bzw. das Ende der Muffe in den Rohrspieß einführbar ausgebildet ist, wobei die Länge den Zweckmäßigkeiten entsprechend wählbar ist. Durch Anpassung dieses Endes der Verbindungsmuffe einerseits und das aufnehmende Ende des Rohrspießes andererseits wird erreicht, dass die Schläge genau übertragen werden und der Rohrspieß beim Herstellen des Bohrloches gezielt geführt wird.In addition, the invention teaches that the connecting sleeve has a cylindrical or combined cylindrical-conical, a sufficient free axial movement permitting guide on the outside. This makes it clear that the connecting sleeve or the end of the sleeve is formed insertable into the pipe spike, the length of the expediencies is selected accordingly. By adapting this end of the coupling sleeve on the one hand and the receiving end of the pipe spike on the other hand it is achieved that the blows are accurately transferred and the pipe spike is guided in the production of the well.

Eine weitere Optimierung ist gemäß der Erfindung dadurch möglich, dass die Verbindungsmuffe eine zylindrische oder kombiniert zylindrisch-konische Führung auf der Innenseite aufweist. Es versteht sich, dass hierbei auch wiederum eine ausreichend freie axiale Bewegung möglich sein soll, wobei diese zylindrisch-konische Führung, durch das Ineinandergreifen von Verbindungsmuffe und Rohrspieß absolut sicher arbeitet.Further optimization according to the invention is possible in that the connecting sleeve has a cylindrical or combined cylindrical-conical guide on the inside. It is understood that in this case, in turn, a sufficiently free axial movement should be possible, this cylindrical-conical guide, works absolutely safe by the intermeshing of coupling sleeve and pipe spike.

Weiter vorne ist erläutert, dass in der Verbindungsmuffe ein Ringraum vorhanden ist, der sicherstellt, dass das Bohrklein über die Queröffnungen dann im Bereich der Verbindungsmuffe ausgetragen wird. Das Bohrklein kommt dabei aus dem Ringkanal zwischen der Bohrstange und dem Rohrspieß, wobei dieser ja erfindungsgemäß geschlossen ist, sodass das gesamte Bohrklein sicher bis zur Verbindungsmuffe geführt wird, was dazu führt, dass der Raum zwischen Rohrspieß und Bohrlochwandung weitgehend von Bohrklein frei bleibt, sodass später sicher Verfestigungsmaterial, Mörtel oder Zweikomponentenkleber einzubringen sind. Um all dies über die gesamte Bohrarbeit sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, dass der Ringraum in der Verbindungsmuffe die Fortsetzung des zwischen Innenwand des Rohrspießes und Außenwand der Bohrstange bestehenden Ringkanals bildend ausgeführt ist, wobei deren Querschnitt geometrisch ähnlich, gleich oder annähernd gleich und auch annähernd gleich groß ist. Es kann damit nicht zu einem Rückstau kommen, was ansonsten immer die Gefahr beinhaltet, dass sich das Bohrklein entwässert, im Ringkanal festsetzt und dann zu Verstopfern führt. Schon die Beschreibung der erfindungsgemäßen Lehre macht deutlich, dass über die Anordnung und die Bemaßung von Ringraum und Ringkanal ein gleichmäßiges Abführen des Bohrkleins sichergestellt ist. Vorteilhaft ist dabei auch, dass das Spülwasser bzw. die Spülflüssigkeit über den Innenkanal in der Bohrstange bis zum Bohrlochtiefsten gepresst wird, um dann gezielt in den Ringkanal hinein zu fließen und dann durch diesen hinaus in die Verbindungsmuffe.It is explained further on in the drawing that an annular space is present in the connecting sleeve, which ensures that the cuttings are then discharged via the transverse openings in the area of the connecting sleeve. The drill cuttings comes from the annular channel between the drill rod and the pipe spit, which yes is closed according to the invention, so that the entire drill cuttings is safely guided to the coupling sleeve, which means that the space between pipe spike and borehole wall remains largely free of cuttings, so later solidifying material, mortar or two-component adhesive are sure to be introduced. To ensure all this over the entire drilling work, the invention provides that the annular space in the coupling sleeve is made the continuation of existing between the inner wall of the pipe spike and outer wall of the drill rod annular channel, wherein the cross section geometrically similar, equal or approximately equal and approximate is the same size. It can not come to a backlog, which otherwise always involves the risk that the cuttings drained, stuck in the annular channel and then leads to Verstopfern. Even the description of the teaching according to the invention makes it clear that a uniform discharge of the cuttings is ensured by the arrangement and the dimensioning of annulus and annular channel. It is also advantageous that the rinsing water or the rinsing liquid is pressed through the inner channel in the boring bar to the borehole deepest, and then selectively flow into the annular channel and then through this out into the coupling sleeve.

Nach der vorhergehenden Beschreibung wird das Bohrklein aus dem Ringkanal in den Ringraum und von dort in die Queröffnungen geführt. Diese Strömungsrichtung berücksichtigend ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Queröffnungen in der Muffenwandung als Langlöcher ausgebildet sind. Diese Langlöcher sorgen dann dafür, dass das ankommende Wasser-Bohrklein-Gemisch ohne Beeinträchtigung aus der Verbindungsmuffe „herausfließen” kann.After the above description, the cuttings from the annular channel in the annulus and from there into the transverse openings. Considering this direction of flow, the invention provides that the transverse openings in the sleeve wall are designed as oblong holes. These slots then ensure that the incoming water-cuttings mixture without interference from the coupling sleeve "can flow out".

Bei größeren Bohrlochtiefen kann es nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung zweckmäßig sein, dass der Innenwand des Rohrspießes und/oder der Außenwand der Bohrstange vorzugsweise punktuell und einen ausreichend großen Restquerschnitt für den Ringkanal belassende Führungselemente zugeordnet sind. Diese Führungselemente sind zweckmäßigerweise auch über die Länge der Bohrstange bzw. des Rohrspießes anzuordnen, wenn denn wie erwähnt besonders große Bohrlochlängen hergestellt werden müssen. Ansonsten reicht es in der Regel, am Ende der Bohrstange bzw. des Rohrspießes in Richtung Bohrlochtiefstes einen Ring von derartigen Führungselementen vorzusehen. Dabei ist in der erfindungsgemäßen Lehre sichergestellt, dass es auch hier nicht zu einem Rückstau des Bohrklein-Wasser-Gemisches kommen kann, da gesagt ist, dass ein ausreichend großer Restquerschnitt auf jeden Fall verbleiben muss.For larger borehole depths, it may be expedient according to a development of the invention that the inner wall of the pipe spit and / or the outer wall of the boring bar are preferably assigned punctually and a sufficiently large residual cross-section for the annular channel leaving guide elements. These guide elements are expediently to be arranged over the length of the drill rod or the pipe spit, if because, as mentioned, particularly large borehole lengths must be made. Otherwise, it is usually sufficient to provide a ring of such guide elements at the end of the boring bar or the pipe spit in the direction of the borehole deepest. It is ensured in the teaching of the invention that it also can not come to a backwater of the cuttings-water mixture, since it is said that a sufficiently large residual cross-section must remain in any case.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere im Abstand über den Kanalquerschnitt verteilt angeordnete Führungselemente in Form von Längsrippen und axialen Längsnuten vorgesehen sind. Dies kann im Bereich der Verbindungsmuffe erfolgen, um dort die Führung des Rohrspießes zu verbessern oder gegebenenfalls auch am bohrlochseitigen Ende von Rohrspieß bzw. Bohrstange.A further advantageous embodiment of the invention provides that a plurality of spaced apart over the channel cross-section arranged guide elements are provided in the form of longitudinal ribs and axial longitudinal grooves. This can be done in the region of the connecting sleeve in order to improve there the leadership of the pipe spit or possibly also at the borehole end of pipe spear or boring bar.

Sind diese zusätzlichen Führungselemente in der Verbindungsmuffe ausgebildet, sieht die Erfindung ergänzend vor, dass die Längsnuten über die Schiebe- und Schlagfläche hinaus verlängert und dort die radialen Queröffnungen ergebend ausgebildet sind. Die Schiebe- und Schlagfläche liegt somit im Bereich der Bohrkleinführung, wobei durch die Unterbrechung durch die Längsnuten das „Sauberhalten” der Schiebe- und Schlagflächen begünstigt wird. Die Schiebe- und Schlagfläche ist somit durch diese Längsnuten in gewisser Hinsicht unterbrochen, sodass sie durch das durchströmende Wasser-Bohrklein-Gemisch quasi immer wieder gereinigt wird.If these additional guide elements are formed in the connecting sleeve, the invention additionally provides that the longitudinal grooves are extended beyond the sliding and striking surface, where they form the radial transverse openings. The sliding and striking surface is thus in the field of cuttings, whereby the interruption by the longitudinal grooves favors the "keeping clean" of the sliding and striking surfaces. The sliding and striking surface is thus interrupted by these longitudinal grooves in some respects, so that it is almost always cleaned again by the flowing water-cuttings mixture.

Das Einführen der Verbindungsmuffe in den Rohrspieß wird erleichtert und gleichzeitig eine gute Führung des Bohrkleins sichergestellt, dass die in den Ringkanal hineinreichende Außenkante der innenseitigen Führung den Bohrkleinfluss begünstigende Fasen aufweist. Der Bohrkleinfluss läuft somit nicht vor eine größere Kante, sondern wird durch die Fasen gleichmäßig über diesen Übergang weitergeführt.The insertion of the connecting sleeve in the pipe spike is facilitated and at the same time ensuring good guidance of the cuttings that the reaching into the annular channel outer edge of the inside guide the Bohrkleinfluss having favorable chamfers. The cuttings flow does not therefore run in front of a larger edge, but is continued by the chamfers evenly over this transition.

Bei verschiedenen Bohranwendungen, wie auch beim bohrtechnischen Versetzen von Rohrspießen, ist es zielführend, die Bohrkrone auf ein zylindrisches oder leicht konisches Polygon aufzustecken. Das Polygon kann dabei ein trigonales bis vielfaches Polygon sein. Bevorzugte Ausführungen sind ein hexagonales oder trigonales Polygon. Die Polygonflächen, ob abgerundete Polygonkanten oder nicht, gewährleisten die notwendige Übertragung des Drehmomentes von der Bohrstange auf die aufgesteckte Bohrkrone. Für den Bohrbetrieb ist während der reinen Bohrphase und im Normalfall keine gesonderte Sicherung der Bohrkrone erforderlich, da durch die Andruckkraft beim Bohren diese in Kontakt mit dem Gestein und der Bohrstange gehalten wird. Beim Ansteuern des Bohrlochansatzpunktes jedoch kann die Bohrkrone an Ausbauelementen wie beispielsweise Gitterbögen anstoßen und dabei leicht von der Bohrstange abgestreift werden. Auch wird eine aufgesteckte Bohrkrone beim versehentlich zu frühen Einschalten der Spülung durch den Spüldruck des Spülmediums vom Polygon der Bohrstange „abgeschossen”, das heißt sehr schnell abgeworfen. Darüber hinaus kann es zu Problemen bei modernen Tunnelbohrwagen kommen, die eine so genannte Antifestbohrautomatik aufweisen. Diese führt den Bohrhammer und mit ihm den Werkzeugstrang (Verbindungsmuffe, Bohrstange und Bohrkrone) entgegen der axialen Bohrrichtung zurück, wenn die Sensoren eine Festbohrgefahr melden. Diese Gefahr ist dann gegeben, wenn beim Bohren ein erhöhtes Drehmoment auftritt, was durchaus öfters vorkommt. Beim Zurückfahren wird jedoch eine nicht gesicherte Bohrkrone von der Stange abgestreift, bzw. vom Spüldruck abgeworfen. Beim wieder nach vorne Fahren der Bohrstange findet diese zumeist nicht mehr die abgefallene Bohrkrone und der Bohrvorgang muss für das betroffene Bohrloch beendet werden. Ein verlorenes Bohrloch, eine zusätzlich verlorene Bohrkrone und verlorene Arbeitszeit sind die Folge. Zur Vermeidung dieser Problematik und damit auch zum Erzielen effektiverer, sicherer und wirtschaftlicherer Arbeiten beim Herstellen kombinierter Bohr- und Setzbohrlöcher sieht die Erfindung vor, dass die Bohrkrone mit einem innen liegenden Mehrfach-Polygon eine Querbohrung und das vordere Ende der Bohrstange mit einem korrespondierenden außen liegenden Mehrfach-Polygon eine Ausnehmung aufweisen und dass in dem so gebildeten Hohlraum ein abscherbares Fixierelement form- und/oder kraftschlüssig angeordnet ist. Über diese besondere Ausbildung erreicht man eine sichere axiale, gezielt wieder zu lösende Verbindung zwischen Bohrkrone und Bohrstange, sodass die geschilderten Probleme nicht auftreten können, insbesondere ist somit sichergestellt, dass bei derartigen Bohrarbeiten auch wirklich die Bohrkrone vorne auf der Bohrstange sitzt und dort bleibt, bis diese Verbindung zwischen Bohrstange und Bohrkrone gezielt aufgehoben wird.In various drilling applications, as well as in the drilling technical displacement of pipe spikes, it is expedient to attach the drill bit to a cylindrical or slightly conical polygon. The polygon can be a trigonal to multiple polygon. Preferred embodiments are a hexagonal or trigonal polygon. The polygon surfaces, whether rounded polygon edges or not, ensure the necessary transfer of torque from the drill rod to the attached drill bit. For the drilling operation is during the pure drilling phase and normally no separate backup of the drill bit required because the pressure force during drilling this is held in contact with the rock and the drill rod. However, when driving the wellbore set point, the drill bit may abut expansions such as lattice arches and be easily stripped off the drill rod. Also, a plugged drill bit when accidentally too early switching on the flushing by the flushing pressure of the flushing medium from the polygon of the drill rod "shot down", that is dropped very quickly. In addition, there may be problems with modern tunnel boring trucks, which have a so-called Antifahrbohrautomatik. This leads the hammer drill and with it the tool string (connecting sleeve, drill rod and drill bit) back against the axial drilling direction when the sensors report a risk of drilling. This danger is given when drilling an increased torque occurs, which happens quite often. When returning, however, an unsecured drill bit is stripped off the rod, or dropped by flushing pressure. When the boring bar is moved forward again, it usually no longer finds the fallen drill bit and the boring process must be completed for the affected borehole. A lost borehole, an additionally lost drill bit and lost working time are the result. To avoid this problem and thus to achieve more effective, safer and more economical work when producing combined drilling and setting holes, the invention provides that the drill bit with an internal multiple polygon a transverse bore and the front end of the drill rod with a corresponding outer Multiple polygon have a recess and that in the cavity thus formed a shear-off fixing element is arranged positively and / or non-positively. About this particular training to achieve a safe axial, targeted again to be solved connection between the drill bit and drill rod, so that the problems described can not occur, in particular it is thus ensured that in such drilling really the drill bit sits on the front of the drill rod and remains there, until this connection between boring bar and drill bit is lifted in a targeted manner.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fixierelement in Form und Materialeigenschaft eine Haltekraft von mindestens 5 N und maximal 800 N, vorzugsweise 10 bis 200 N aufweisend ausgebildet ist. Je nach Gefährdung der Bohrarbeiten sollte eine untere oder obere Grenze eingehalten werden, wobei durch die Ausbildung des erwähnten abscherbaren oder zerstörbaren Fixierelementes diese Anpassung an die Gegebenheiten problemlos möglich ist. Das Fixierelement wird durch die Querbohrung hindurch bis in die Ausnehmung durchgesteckt, sodass sich dann bei der notwendigen Abscherung auch eine Ebene erreichen bzw. vorgeben lässt, die das gezielte Abscheren des Fixierelementes begünstigt bzw. genau einstellen lässt. Auf jeden Fall kann so sichergestellt werden, dass es nicht zu einem versehentlichen Abscheren bzw. Ablösen kommen kann, sodass für die vorgesehenen Bohrarbeiten immer ein komplettes Bohrgerät zur Verfügung steht.According to an expedient embodiment of the invention, it is provided that the fixing element in the form and material property, a holding force of at least 5 N and a maximum of 800 N, preferably 10 to 200 N is formed comprising. Depending on the risk of drilling a lower or upper limit should be met, with the formation of the above-mentioned shear-off or destructible fixing this adaptation to the conditions is easily possible. The fixing element is pushed through the transverse bore through into the recess, so that then reach or specify a level in the necessary shearing, which favors the targeted shearing of the fixing or can be set exactly. In any case, it can be ensured that it can not come to an accidental shearing or detachment, so that there is always a complete drill available for the intended drilling.

Eine Optimierung der „Verbindung” zwischen Bohrkrone und Bohrstange ist erreichbar, wenn die Ausnehmung die Form einer Quernut, vorzugsweise einer durchgehenden oder unterbrochenen verrundeten Ringnut oder einer Bohrung aufweist, während die Querbohrung als zylindrische oder konische Radialbohrung ausgebildet ist. Dadurch ist es einfacher, die gezielte Sicherung beim Aufstecken der Bohrkrone zu erreichen, ohne dass unbedingt Querbohrung und Ausnehmung punktuell deckungsgleich sein müssen. Eine einfachere Montage ist so erreicht.An optimization of the "connection" between the drill bit and drill rod can be achieved if the recess has the shape of a transverse groove, preferably a continuous or interrupted rounded annular groove or a bore, while the transverse bore is formed as a cylindrical or conical radial bore. This makes it easier to achieve the targeted backup when attaching the drill bit, without necessarily cross-hole and recess must be pointwise congruent. A simpler installation is achieved.

Eine zweckmäßige Ausbildung des Fixierelementes sieht vor, dass es ein federnd ausgeführter Clip, vorzugsweise Kunststoffclip ist, der in eine Radialbohrung in der Bohrkrone eingeschoben oder eingeschlagen oder aus plastisch verformbarem Kunststoff oder Weichmetall, vorzugsweise in Form von Stäben oder Drähten besteht. Ein solcher Clip kann einfach montiert und in die Sicherungsposition eingebracht werden, sodass auch dadurch die Montage insgesamt erleichtert ist. Aufgrund der Formgebung als Stäbe oder Drähte lässt sich das Fixierelement auch sehr einfach einbringen und in der Position halten, die es während der Bohrarbeiten einnehmen soll. Beim Beenden der Bohrarbeiten und dem gezielten Ablösen der Bohrkrone kann dann dieser Kunststoff oder das Weichmetall so verformt bzw. abgeschert werden, dass die zeitweise Verbindung zwischen Bohrkrone und Bohrstange sicher abzulösen ist.An expedient embodiment of the fixing element provides that it is a spring-loaded clip, preferably plastic clip, which is inserted or hammered into a radial bore in the drill bit or made of plastically deformable plastic or soft metal, preferably in the form of rods or wires. Such a clip can be easily mounted and placed in the secure position, so that also the assembly is easier. Due to the shape as rods or wires, the fixing can also very easily bring and hold in the position that it should take during the drilling. When finishing the drilling and the targeted detachment of the drill bit then this plastic or soft metal can be deformed or sheared so that the temporary connection between the drill bit and drill rod is safe to replace.

Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit für das Fixierelement ist die, bei der es aus einspritz- oder einpressfähigem, flüssigem oder gelartigem oder schaumartigem Material bestehend ausgebildet ist. Ein solches Fixierelement lässt sich gut in die Bohrung bzw. Ausnehmung einbringen, dort eventuell befestigen bzw. aushärten, um dann beim notwendigen Lösen der Verbindung zwischen Bohrstange und Bohrkrone die Bohrkrone sicher freizugeben.Another training option for the fixing is the one in which it from injection or einpressfähigem, liquid or gel-like or foam-like material is formed. Such a fixing element can be well into the bore or recess bring, where appropriate, fasten or harden, then release the drill bit safely when necessary release the connection between the drill rod and drill bit.

Schließlich ist es auch möglich, das Fixierelement als elastisches, ringförmiges Element auszubilden, das in einen ringförmigen Nutenabschnitt des Mehfach-Polygons der Bohrstange und einen ringförmigen Nutenabschnitt auf der Innenwandung der Bohrkrone einlegbar ausgebildet ist. Beim Aufschieben der Bohrkrone wird dieses ringförmige Fixierelement in die Nutenabschnitte hineingeschoben und sorgt dafür, dass die beiden Teile, das heißt die Bohrstange und die Bohrkrone so lange in Verbindung bleiben, wie dies bohrtechnisch notwendig bzw. vorgesehen ist.Finally, it is also possible to form the fixing element as an elastic, annular element, which is designed to be inserted into an annular groove section of the polygonal polygon of the drill rod and an annular groove section on the inner wall of the drill bit. When sliding the drill bit of this annular fixing is pushed into the groove sections and ensures that the two parts, that is, the drill rod and the drill bit remain in communication as long as drilling technology necessary or provided.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Fixierelement ein aus aus elastischem Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Gummi bestehendes Ringelement ist, das in eine Ringnut der Bohrstange eingelegt und die darüber liegende Innenfläche eben ausgebildet ist. Auf diese Weise wird das Ringelement beim Einschieben so verformt und praktisch plattgedrückt, dass sich ein sehr guter Kraftschluss zwischen Bohrkrone und Mehrfach-Polygon bzw. Bohrstange erreichen lässt.It is particularly useful if the fixing element is made of an elastic material, preferably made of plastic or rubber ring element, which is inserted into an annular groove of the drill rod and the overlying inner surface is flat. In this way, the ring element is so deformed during insertion and practically flattened that can achieve a very good adhesion between the drill bit and multiple polygon or boring bar.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Ringnut in den Kanten des Mehrfach-Polygons das Ringelement insgesamt aufnehmend und auf den flachen Seitenflächen ganz flach oder gar nicht ausgebildet ist. Durch das Einlegen oder Einformen des Ringelementes in die an den Kanten voll erhaltenen Kanten ist sichergestellt, dass das praktisch an mehreren Stellen „fixierte” Ringelement beim Einschieben auch sicher mit in die vorgesehene Position gezogen wird, um dann den gewünschten Kraftschluss zu erzeugen. Im Bereich der flachen Seitenflächen ergibt sich die Verformung des Ringelementes, wobei aber durch die Fixierung in der Ringnut das Mitnehmen des Ringelementes sicher erreicht wird.It is particularly expedient if the annular groove in the edges of the polygon multiple the ring element receiving and on the flat side surfaces is completely flat or not formed. By inserting or molding of the ring element in the edges fully obtained at the edges ensures that the virtually "fixed" at several points ring element is also safely pulled when inserted in the intended position to then create the desired adhesion. In the area of the flat side surfaces results in the deformation of the ring element, but with the fixation in the annular groove, the entrainment of the ring element is achieved safely.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, die Ringnut von den Kanten ausgehend zur Seitenfläche hin auslaufend auszuführen, weil dann das „Mitnehmen” des Ringelementes noch besser gesichert ist, zumal man die „Länge” der Quetschzone für das Ringelement durch die Länge bzw. die besondere Ausbildung der Ringnut genau vorgeben kann. Sie ist dabei fließend, sodass auf jeden Fall nach dem Einschieben des Mehrfach-Polygons in die Bohrkronenaufnahme der Bohrkrone das Ringelement sich genau in der bremsenden Position befindet, die ein ungewolltes Abziehen der Bohrkrone sicher unterbindet.It is particularly expedient to execute the annular groove starting from the edges to the side surface expiring, because then the "takeaway" of the ring element is even better secured, especially since the "length" of the crimping zone for the ring element by the length or the special training the ring groove can specify exactly. It is fluent, so that in any case after inserting the multiple polygon in the drill bit receiving the drill bit, the ring element is exactly in the braking position, which reliably prevents unwanted removal of the drill bit.

Das Ringelement wird besonders gleichmäßig gequetscht bzw. verformt, wenn die Innenfläche der Bohrkronenaufnahme geringfügig aufgeraut ist. Da der Mehrfach-Polygon, d. h. also das Endstück des Rohrspießes bzw. der Bohrstange beim Herstellen des Bohrloches mit Druck auf jeden Fall zusammengepresst wird, erreicht somit das Ringelement immer die optimale Kraftschlussposition, wodurch dann auch beim Zurückziehen der Bohrstange das Abziehen der Bohrkrone oder Abschieben der Bohrkrone auf jeden Fall erreicht wird, nicht dagegen ein ungewolltes Lösen der Verbindung zwischen Bohrkrone und Bohrstange.The ring element is squeezed or deformed particularly evenly when the inner surface of the drill bit holder is slightly roughened. Since the multiple polygon, i. H. Thus, the end of the pipe spike or the boring bar is pressed together in the manufacture of the wellbore with pressure in any case, thus the ring element always reaches the optimum adhesion position, which then in withdrawing the boring bar, the removal of the drill bit or pushing the drill bit is achieved in any case , but not an unintentional release of the connection between drill bit and boring bar.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Verbindungsmuffe an dem dem Rohrspieß zugeordneten Ende eine mehrfach unterbrochene Schiebe- und Schlagfläche aufweist und damit einen Außenrand, der von den Queröffnungen unterbrochen ist. Auf diese Weise kann hier der Rohrspieß die notwendige Schlagenergie erhalten, ohne allzu weit in die Verbindungsmuffe bzw. in den kombinierten Schiebe-, Schlag- und Auswurfadapter eingeführt zu werden. Die entsprechenden Schiebe- und Schlagflächen sind praktisch direkt am Außenrand bzw. am Ende der Verbindungsmuffe ausgebildet und erfassen hier den Rohrspieß und geben die Schläge weiter, die von der Bohrmaschine ausgehen. Das Bohrklein kann problemlos über die Unterbrechungen bzw. die Querbohrungen abgeführt werden.A further embodiment provides that the connecting sleeve has at the end associated with the pipe spit a multiple interrupted sliding and striking surface and thus an outer edge which is interrupted by the transverse openings. In this way, the pipe spit can receive the necessary impact energy without being too far into the coupling sleeve or in the combined sliding, impact and ejection adapter. The corresponding sliding and striking surfaces are formed virtually directly on the outer edge or at the end of the connecting sleeve and here capture the pipe spit and pass on the blows that emanate from the drill. The drill cuttings can be easily removed via the interruptions or the cross bores.

Eine gewisse Führung wird auch bei einer solchen Ausbildung der Verbindungsmuffe bzw. deren Ende möglich, weil am Außenrand von den Schiebe- und Schlagflächen ausgehend eine schmale und von den Queröffnungen unterbrochene Führungs- und Zentrierfläche für den Rohrspieß ausgebildet ist, wobei über den über den Umfang der Verbindungsmuffe verteilt zwei bis vier Querbohrungen vorgesehen sind, sodass sich auch hier vier Schiebe- und Schlagflächen ergeben. Dies hat den Vorteil, dass auch bei dieser Ausbildung das Bohrklein sicher am entsprechenden Ende der Verbindungsmuffe ausgetragen wird, von wo es sicher und ohne den Betrieb zu beeinträchtigen abgeführt werden kann. Die entsprechende Führungs- und Zentrierfläche ist dabei auf jeden Fall wirksam und kann den Abfluss nicht behindern, weil hier die Queröffnungen den Außenrand mit den entsprechenden Führungs- und Zentrierflächen unterbrechen. Dennoch reicht dies für einen entsprechenden Betrieb, wenn auch mit verminderter Führungsfunktion für den Rohrspieß. Auch bei diesen Ausführungen, egal wie viele Querbohrungen vorgesehen sind, bleibt es bei einer ausreichenden Schiebe- und Schlagfläche.A certain amount of guidance is also possible with such a design of the connecting sleeve or its end, because at the outer edge of the sliding and striking surfaces starting a narrow and interrupted by the transverse openings guide and centering surface is formed for the pipe spike, over the over the circumference the connecting sleeve distributed two to four cross holes are provided, so that there are four sliding and striking surfaces here. This has the advantage that even in this embodiment, the cuttings are safely discharged at the corresponding end of the coupling sleeve, from where it can be safely dissipated and without affecting the operation. The corresponding guiding and centering surface is in any case effective and can not hinder the outflow, because here the transverse openings interrupt the outer edge with the corresponding guide and centering surfaces. Nevertheless, this is sufficient for a corresponding operation, albeit with reduced leadership function for the pipe spit. Even with these designs, no matter how many cross-holes are provided, it remains at a sufficient sliding and striking surface.

Sowohl bei der werter vorne beschriebenen Ausführung wie auch bei der Ausführungsform mit der eingeschränkten Führungsfunktion ist es vorteilhaft, wenn über den Umfang der Verbindungsmuffe verteilt vier Querbohrungen vorgesehen sind und dementsprechend auch vier Schiebe- und Schlagflächen bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform. Wie weiter hinten bei den Figuren gezeigt, können sowohl die Querbohrungen wie auch die verbleibenden Schiebe- und Schlagflächen gleich bemessen werden.Both in the embodiment described above as well as in the embodiment with the limited guide function, it is advantageous if the circumference of the Connecting sleeve distributed four transverse bores are provided and, accordingly, four sliding and striking surfaces in the last-described embodiment. As shown later in the figures, both the transverse bores and the remaining sliding and striking surfaces can be equally sized.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass für das kombinierte Bohr- und Setzverfahren von im hergestellten Bohrloch verbleibenden Rohrspießen bezüglich der Verbindungsmuffe und der Verbindung zwischen Bohrstange und Bohrkrone eine Lösung geschaffen ist, die sicherstellt, dass das Montageverfahren insgesamt sehr effektiv, sehr sicher und durch Vermeidung von Stillstandszeiten auch sehr wirtschaftlich ist. Die Verbindungsmuffe erhält durch ihre Ausbildung als kombinierte Schiebe-, Schlag- und Auswurfadapter eine Formgebung, die einmal beim Bohrverfahren erhebliche Vorteile bringt und darüber hinaus auch bei der notwendigen Montage. Das Bohrklein kann innerhalb des Bohrgestänges so gezielt abgeführt werden, dass es weder die Bohrarbeiten noch die Bohrarbeiter beeinträchtigt. Letztere werden auch dadurch in ihrer Arbeit abgesichert, dass die Bohrkrone so lange an der Bohrstange bleibt oder besser gesagt auf der Bohrstange bleibt, wie dies beabsichtigt ist. Erst nach Abschluss der Bohrarbeiten wird die Verbindung zwischen Bohrkrone und Bohrstange gezielt gelöst, sodass dann die Bohrstange ohne Bohrkrone aus dem Rohrspieß herausgezogen werden kann. Dieser wird anschließend dann durch Einbringen von Verfestigungsmaterial bzw. Zweikomponentenkleber zusätzlich im Bohrloch festgelegt, falls dies aufgrund der geologischen Arbeiten gewünscht und notwendig ist.The invention is characterized in particular by the fact that a solution is created for the combined drilling and setting of remaining in the well produced spear pipe with respect to the coupling sleeve and the connection between the drill rod and drill bit, which ensures that the assembly process as a whole very effective, very safe and By avoiding downtime is also very economical. The coupling sleeve receives by their training as a combined sliding, impact and ejection adapter a shape that once brings considerable benefits in drilling process and beyond also in the necessary assembly. The drill cuttings can be removed within the drill string in such a targeted manner that it does not affect either the drilling work or the drilling workers. The latter are also ensured in their work that the drill bit remains so long on the boring bar or rather remains on the boring bar, as intended. Only after completion of the drilling, the connection between the drill bit and drill rod is specifically solved, so that then the drill rod without drill bit can be pulled out of the pipe spit. This is then then determined by introducing hardening material or two-component adhesive in the borehole, if this is desired and necessary due to geological work.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of the accompanying drawings, in which a preferred embodiment is shown with the necessary details and individual parts. Show it:

1 eine Bohrvorrichtung ohne Bohrmaschine in perspektivischer Ansicht, teilweise im Schnitt, 1 a drilling device without drill in perspective view, partly in section,

1a einen Querschnitt im Bereich der Überlagerung von Rohrspieß und Bohrstange, 1a a cross section in the area of the overlay of pipe spit and boring bar,

2 eine Verbindungsmuffe mit innen liegender Führung, 2 a coupling sleeve with internal guide,

3 eine Verbindungsmuffe mit außen liegender Führung, 3 a coupling sleeve with external guide,

4 die Verbindungsmuffe nach 3 im Übergangsbereich zur Bohrstange/Rohrspieß, 4 the connecting sleeve after 3 in the transition area to the boring bar / pipe spit,

5 eine Axialsicherung vor der Verbindung von Rohrspieß und Bohrstange, 5 an axial lock before the connection of pipe spigot and boring bar,

6 die in 5 gezeigte Verbindung nach dem Aufstecken der Bohrkrone, 6 in the 5 shown connection after attaching the drill bit,

7 eine erste Ausführung der Axialsicherung, 7 a first embodiment of the axial lock,

8 eine zweite Ausführung der Axialsicherung, 8th a second embodiment of the axial lock,

9 eine dritte Ausführung der Axialsicherung, 9 a third embodiment of the axial lock,

10 eine weitere Ausführung dieser Axialsicherung, 10 another version of this axial securing,

11 eine Bohrvorrichtung mit aufgeschnittener Verbindungsmuffe und eingeschränkter Führung, 11 a drilling device with cut-open connection sleeve and restricted guidance,

12 die aufgeschnittene Verbindungsmuffe in vergrößerter Wiedergabe gemäß 11, 12 the cut connection sleeve in enlarged reproduction according to 11 .

13 ein aufgeschnittenes Endstück der Bohrkrone, also praktisch die Bohrkronenaufnahme mit eingeführtem Mehrfach-Polygon der Bohrstange und 13 a cut end of the drill bit, so practically the drill bit holder with imported multiple polygon of the drill rod and

14 eine vereinfachte Wiedergabe eines Mehrfach-Polygons mit Ringnut und Ringelement. 14 a simplified representation of a polygon with ring groove and ring element.

Bei der in 1 gezeigten Bohrvorrichtung 1 ist das herzustellende bzw. hergestellte Bohrloch 2 nur angedeutet. Im Bereich des Bohrlochtiefsten ist die Bohrkrone 3 zu sehen, die auf die Bohrstange 5 aufgesteckt und über eine Axialfixierung 55 abgesichert ist. Die Bohrstange 5 ist von dem rohrartigen Rohrspieß 4 umgeben, wobei es sich hier um ein geschossenes Rohr handelt, das bis in die Verbindungsmuffe 6 die Bohrstange 5 abdeckend geführt ist. Der Rohrspieß 4 ist zusätzlich mit dem Bezugszeichen 7 versehen, um deutlich zu machen, dass es sich hier um ein geschlossenes Rohr handelt, wobei der Ringkanal 22 zwischen der Außenwand 23 der Bohrstange 5 und der Innenwand 24 des Rohrspießes 4 das hier nicht dargestellte Bohrklein und das Wasser aufnimmt, um es dann in den Ringraum 11 der als kombinierter Schiebe-, Schlag- und Auswurfadapter 10 ausgebildeten Verbindungsmuffe 6 zu führen. Dieser Ringraum 11 ist mit Queröffnungen 14, 15 in der Muffenwandung 8 ausgerüstet, sodass das Wasser-Bohrklein-Gemisch hier austreten kann.At the in 1 shown drilling device 1 is the borehole to be made or produced 2 only hinted. In the area of the wellbore deepest is the drill bit 3 to see that on the boring bar 5 attached and via an axial fixation 55 is secured. The boring bar 5 is from the tubular pipe spit 4 surrounded, which is here a shot pipe, which extends into the coupling sleeve 6 the boring bar 5 is performed covering. The pipe spit 4 is additionally denoted by the reference numeral 7 provided to make it clear that this is a closed tube, wherein the annular channel 22 between the outer wall 23 the boring bar 5 and the inner wall 24 of the pipe spit 4 not shown here cuttings and the water absorbs, then it in the annulus 11 as a combined sliding, impact and ejection adapter 10 trained connecting sleeve 6 respectively. This annulus 11 is with transverse openings 14 . 15 in the socket wall 8th equipped so that the water-cuttings mixture can escape here.

Die Verbindungsmuffe 6 weist an diesem Ende ein Innengewinde 12 auf, das mit dem Außengewinde der Bohrstange 5 korrespondierend ausgeführt ist.The connecting sleeve 6 has an internal thread at this end 12 on that with the external thread of the boring bar 5 is executed correspondingly.

Am gegenüberliegenden Ende der Verbindungsmuffe 6 ist die Verbindung 9 zum Bohrhammer vorgesehen, hier auch in Form eines entsprechenden Innengewindes. At the opposite end of the coupling sleeve 6 is the connection 9 provided for hammer drill, here also in the form of a corresponding internal thread.

1a zeigt einen Querschnitt durch Bohrstange 5 und Rohrspieß 4, wobei deutlich wird, dass zum Heranführen der Kühlflüssigkeit in der Bohrstange 5 eine Innenbohrung 33 vorgesehen ist. Zwischen der Bohrstange 5 mit ihrer Außenwand 23 und den Rohrspieß 4 mit seiner Innenwand 24 ist ein Ringkanal 22 ausgebildet. Insbesondere im Endbereich sind Führungselemente 25, 26 angedeutet, die entweder auf der Innenwand 24 oder der Außenwand 23 angebracht sein können, um hier ein gleichmäßiges Führen des Rohrspießes 4 im Verhältnis zur Bohrstange 5 abzusichern. Diese Führungselemente 25, 26 sind so angeordnet und ausgebildet, dass ein ausreichender Restquerschnitt für den Ringkanal 22 verbleibt. 1a shows a cross section through boring bar 5 and pipe spit 4 , wherein it is clear that for bringing the cooling liquid in the boring bar 5 an inner bore 33 is provided. Between the drill rod 5 with its outer wall 23 and the pipe spit 4 with its inner wall 24 is a ring channel 22 educated. Especially in the end area are guide elements 25 . 26 indicated on either the inner wall 24 or the outer wall 23 can be attached to here a uniform guiding the pipe spit 4 in relation to the boring bar 5 secure. These guide elements 25 . 26 are arranged and designed so that a sufficient residual cross-section for the annular channel 22 remains.

Die 2 und 3 sind vergleichbar, wobei lediglich die Schlüsselflächen 50 an unterschiedlichen Positionen positioniert sind und das Ende der Verbindungsmuffe 6 zum Bohrloch hin gesehen. Bei 2 ist gezeigt, dass der hier nicht zu sehende Rohrspieß 4 in die Verbindungsmuffe 6 eingeführt werden kann, wobei dazu ein Einführungskonus 21 vorgesehen ist. Die Führung bildet sich durch die entsprechend ausgebildete Innenseite 20 der Bohrung in der Verbindungsmuffe 6, während die Außenseite 19 mit der Führung 18 wenig zu tun hat. Erkennbar sind weiter die Queröffnungen 14, 15 sowie die Schiebe- und Schlagfläche 17, die dafür zuständig ist, dass die entsprechende Schlagkraft von der Verbindungsmuffe 6 auf den Rohrspieß 4 übertragen wird. Die gleiche Schlagkraft wird dann auch über die Schlagfläche 16 weitergeleitet und zwar von der Verbindungsmuffe 6 auf die Bohrstange 5. Zwischen den beiden Innengewinden 12 bzw. 49 in Form des Einsteckgewindes für den Hammer ist eine zentrale Spülbohrung 13 ausgebildet. Über sie wird die klare Formgebung für die Schlagfläche 16 abgesichert. Mit 48 ist die kammerseitige Schlagfläche bezeichnet, über die die Schlagkräfte vom Bohrhammer auf die Verbindungsmuffe 6 übertragen werden. 51 zeigt das Gewinde auf dem Ende der Bohrstange 5 in 4.The 2 and 3 are comparable, with only the key areas 50 are positioned at different positions and the end of the coupling sleeve 6 seen towards the borehole. at 2 It is shown that the pipe spike, which can not be seen here 4 in the coupling sleeve 6 can be introduced, with an introductory cone 21 is provided. The guide is formed by the appropriately trained inside 20 the hole in the coupling sleeve 6 while the outside 19 with the leadership 18 has little to do. Visible are further the transverse openings 14 . 15 as well as the sliding and striking surface 17 , which is responsible for ensuring that the corresponding impact force of the coupling sleeve 6 on the pipe spit 4 is transmitted. The same power is then also on the clubface 16 forwarded by the coupling sleeve 6 on the boring bar 5 , Between the two internal threads 12 respectively. 49 in the form of the Einsteckgewindes for the hammer is a central Spülbohrung 13 educated. About them is the clear shape for the clubface 16 hedged. With 48 is the chamber-side face designated by the impact forces from the hammer drill on the coupling sleeve 6 be transmitted. 51 shows the thread on the end of the boring bar 5 in 4 ,

In 3 sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei hier die Führung mit dem Bezugszeichen 18' versehen ist, um deutlich zu machen, dass sie gegenüber der Darstellung in 2 variiert. Erkennbar ist, dass hier das entsprechende Ende der Verbindungsmuffe 6 in gewisser Hinsicht zungenartig ausgebildet ist, um ein Einführen in den Rohrspieß 4 zu ermöglichen. Ergänzend zeigt hierzu 4, wie dies aussieht, wenn diese Verbindung hergestellt ist. Mit 34 ist eine Stützkante bezeichnet, die die genaue Einführung und dann Position zwischen Verbindungsmuffe 6 und Rohrspieß 4 sicherstellen soll.In 3 the same parts are provided with the same reference numerals, in which case the guide with the reference numeral 18 ' is to make it clear that they are opposite to the representation in 2 varied. It can be seen that here the corresponding end of the coupling sleeve 6 in some respects tongue-like, for insertion into the pipe spit 4 to enable. In addition, this shows 4 How it looks when this connection is made. With 34 is a support edge that indicates the exact insertion and then position between coupling sleeve 6 and pipe spit 4 should ensure.

Die Querbohrungen 14, 15 in der Muffenwandung 8 sind in Richtung Führung 18' verlängert und zwar in Form einer Längsrippe 28 und einer axialen Längsnut 29. Die Außenkante 30 der entsprechenden Führung 18' weist Fasen 31, 32 auf, um eine gleichmäßige Führung des Wasser-Bohrklein-Gemisches sicherzustellen bzw. zu begünstigen.The cross holes 14 . 15 in the socket wall 8th are in the direction of leadership 18 ' extended in the form of a longitudinal rib 28 and an axial longitudinal groove 29 , The outer edge 30 the appropriate leadership 18 ' has chamfers 31 . 32 to ensure a uniform guidance of the water-cuttings mixture or favor.

Auf 4 war weiter vorne schon hingewiesen worden. Hier ist die Verbindung zwischen Rohrspieß 4 und Verbindungsmuffe 6 wiedergegeben, insbesondere das Gewinde 51. Erkennbar ist weiter eine der Querbohrungen 14, wobei deutlich wird, dass diese frei ist, während die nicht erkennbare Längsrippe 28 bzw. axiale Längsnut 29 sich innerhalb des Rohrspießes 4 befinden.On 4 had been pointed out earlier. Here is the connection between pipe spit 4 and connecting sleeve 6 reproduced, in particular the thread 51 , Recognizable is further one of the transverse bores 14 , wherein it is clear that this is free, while the unrecognizable longitudinal rib 28 or axial longitudinal groove 29 within the spit 4 are located.

Die weiteren 5 bis 10 zeigen die Verbindung zwischen Bohrkrone 3 und Bohrstange 5. 5 zeigt eine Bohrkrone 3, bevor sie auf die Bohrstange 5 aufgeschoben ist. Die Bohrkrone 3 weist dazu einen Mehrfach-Polygon 35 auf, während das vordere Ende 37 der Bohrstange 5 einen korrespondierenden Mehrfach-Polygon 38 aufweist. Dieser ist mit einer Ausnehmung 39 ausgerüstet, während die Bohrkrone 3 eine Querbohrung 36 aufweist. In diese Querbohrung 36 wird ein Fixierelement 40 eingeschoben, das in den 7 bis 9 ergänzend dargestellt ist. Das ganze bezeichnet sich als Axialfixierung 55, über die sichergestellt ist, dass die einmal auf die Bohrstange 5 aufgeschobene Bohrkrone 3 nicht versehentlich wieder davon herab geschoben werden kann. Dies ist nur mit entsprechendem Kraftaufwand möglich, wozu das Fixierelement 40 eine Haltekraft von 10 bis 200 N aufweisen soll.The others 5 to 10 show the connection between drill bit 3 and boring bar 5 , 5 shows a drill bit 3 before putting on the boring bar 5 is deferred. The drill bit 3 has a multiple polygon 35 on while the front end 37 the boring bar 5 a corresponding multiple polygon 38 having. This one is with a recess 39 equipped while the drill bit 3 a transverse bore 36 having. In this cross hole 36 becomes a fixing element 40 inserted in the 7 to 9 is shown in addition. The whole thing is called axial fixation 55 that's sure to be on the boring bar once 5 deferred drill bit 3 can not accidentally be pushed back down from it. This is possible only with a corresponding effort, including the fixing 40 a holding force of 10 to 200 N should have.

Nach 7 ist diese Axialfixierung 55 als elastisch federndes Schnappelement ausgeführt, in 8 als plastisch verformbares Element und inTo 7 is this axial fixation 55 designed as an elastically resilient snap element, in 8th as a plastically deformable element and in

9 als In-situ-Spritzelement aus aushärtbarem Gel, Schaum oder Ähnlichem. 10 schließlich zeigt eine Ausführung für eine solche Axialfixierung 55, bei der in der Bohrkrone 3 eine innen liegende Radialbohrung 42 vorgesehen ist und zwar als ringförmiger Nutenabschnitt 44, während im vorderen Ende 37 der Bohrstange 5 ein ringförmiger Nutenabschnitt 43 vorgesehen ist. in beiden liegt ein ringförmiges Fixierelement 40''. Die Innenwandung der Bohrkrone 3 ist mit dem Bezugszeichen 45 versehen, wobei hier der ringförmige Nutenabschnitt 44 angeordnet ist. 53 ist die Wasserzuführung in dem vorderen Ende 37 der Bohrstange 5, wobei diese Wasserzuführung 53 in der Bohrkrone 3 fortgeführt wird. 9 as an in-situ injection element made of hardenable gel, foam or the like. 10 Finally, shows an embodiment of such axial fixation 55 in which in the drill bit 3 an internal radial bore 42 is provided and as an annular groove section 44 while in the front end 37 the boring bar 5 an annular groove portion 43 is provided. in both lies an annular fixing element 40 '' , The inner wall of the drill bit 3 is with the reference numeral 45 provided, in which case the annular groove portion 44 is arranged. 53 is the water supply in the front end 37 the boring bar 5 , this water supply 53 in the drill bit 3 is continued.

11 zeigt eine Bohrvorrichtung 1, bei der mit einer vereinfachten Führung 18 für den Rohrspieß 4 gearbeitet wird. Der Rohrspieß 4 ist wie auch bei 1 zum Teil wiedergegeben, wobei das vordere Ende verdeutlicht, dass es sich hier um ein geschlossenes Rohr 7 handelt, was als Rohrspieß 4 zum Einsatz kommt. 5 ist die Bohrstange, die über das Fixierelement 40 mit der Bohrkrone 3 lösbar verbunden ist. Mit 14, 15 sind die Querbohrungen gekennzeichnet, durch die das Bohrklein im bzw. am vorderen Ende 61 der Verbindungsmuffe 6 austreten kann. Der Schlagrand oder das Schlagende des Rohrspießes 4 ist mit 63 bezeichnet. Dieser Schlagrand 63 stützt sich an den Schiebe- und Schlagflächen 17 bzw. 60, 60', 60'' ab, die den Außenrand 62 der Verbindungsmuffe 6 kennzeichnen. Über den Umfang der Verbindungsmuffe 6 verteilt sind vom Außenrand 62 ausgehend insgesamt vier Querbohrungen 14, 14, 15 vorgesehen, sodass das Bohrklein auch hier in einem gezielten Bereich austreten kann, ohne dass es erforderlich ist, dass vorher ein Abstand zwischen dem Schlagrand 63 des Rohrspießes 4 und dem entsprechenden Ende 61 der Verbindungsmuffe 6 entsteht. 11 shows a drilling device 1 in the case of a simplified guide 18 for the pipe spit 4 is working. The pipe spit 4 is as well as at 1 reproduced in part, the front end illustrates that this is a closed pipe 7 acts as a spit 4 is used. 5 is the boring bar over the fixing element 40 with the drill bit 3 is detachably connected. With 14 . 15 are the cross holes characterized by the cuttings in or at the front end 61 the connecting sleeve 6 can escape. The striking edge or the striking end of the pipe spike 4 is with 63 designated. This hit country 63 rests on the sliding and striking surfaces 17 respectively. 60 . 60 ' . 60 '' off, the outside edge 62 the connecting sleeve 6 mark. About the circumference of the coupling sleeve 6 are distributed from the outer edge 62 starting from a total of four transverse bores 14 . 14 . 15 provided that the drill cuttings can emerge here in a targeted area, without it being necessary that previously a distance between the Schlagrand 63 of the pipe spit 4 and the corresponding end 61 the connecting sleeve 6 arises.

12 verdeutlicht die besondere Ausbildung des Endes 61 der Verbindungsmuffe 6 und auch die Ausbildung der entsprechenden Querbohrungen 14, 14', 15. Diese Querbohrungen 14, 14', 15 unterbrechen die Schiebe- und Schlagflächen 60, 60', 60'' und auch die schmalen Führungs- und Zentrierflächen 18''. Über diese schmalen Führungs- und Zentrierflächen 18'' ist eine begrenzte aber immerhin ausreichende Führung des Rohrspießes 4 über die Verbindungsmuffe 6 möglich. 12 clarifies the special training of the end 61 the connecting sleeve 6 and also the formation of the corresponding transverse bores 14 . 14 ' . 15 , These cross holes 14 . 14 ' . 15 interrupt the sliding and striking surfaces 60 . 60 ' . 60 '' and also the narrow guiding and centering surfaces 18 '' , About these narrow guide and centering surfaces 18 '' is a limited but at least sufficient guidance of the pipe spit 4 over the connection sleeve 6 possible.

Die 13 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der Darstellung in 10, nur dass hier die Bohrkrone 3 teilweise im Schnitt wiedergegeben ist und zwar im Bereich der Bohrkronenaufnahme 71. Im unteren Bereich ist die Ringnut 65 zu erkennen, in die das Ringelement 67 eingelegt ist, ohne dass es durch die Innenfläche 70 der Bohrkronenaufnahme 71 belastet, d. h. also verquetscht werden kann. Beim Einschieben des Mehrfach-Polygons 38 in den Mehrfach-Polygon 35 wird dieser so fixiert, dass er auf jeden Fall seine Arbeitsposition erreicht, ohne auf der Oberfläche bzw. den Seitenflächen 68, 69 allzu sehr zu verrutschen. Mit 67' ist das Ringelement 67 in der verformten Form wiedergegeben, wobei dies auf einer der Seitenflächen 68 bzw. 69 der Fall ist.The 13 shows an embodiment similar to the representation in FIG 10 , except that here is the drill bit 3 partially reproduced in section and that in the area of Bohrkronenaufnahme 71 , In the lower area is the annular groove 65 to recognize in which the ring element 67 is inserted without passing through the inner surface 70 the drill bit holder 71 loaded, ie can be squeezed. When inserting the polygon 38 into the multiple polygon 35 this is fixed so that it reaches its working position in any case, without on the surface or the side surfaces 68 . 69 too much to slip. With 67 ' is the ring element 67 reproduced in the deformed form, this being on one of the side surfaces 68 respectively. 69 the case is.

Dies verdeutlicht 14, wo gezeigt ist, dass die Ringnut 65 über die Seitenflächen 68, 69 gesehen auslaufend ausgebildet sind, sodass sich im mittleren Bereich die Hauptzone 72 ergibt, wo auf jeden Fall das den notwendigen Kraftschluss ergebende Verformen des Ringelementes 67 sich einstellen kann. In den Kanten 66, 66' wird dagegen wie schon erwähnt das Ringelement auf jeden Fall mit in die Arbeitsposition hineingezogen.This clarifies 14 where it is shown that the annular groove 65 over the side surfaces 68 . 69 Seen running out are formed, so that in the middle region, the main zone 72 yields, where in any case the necessary adhesion resulting deformation of the ring element 67 can adjust. In the edges 66 . 66 ' In contrast, as already mentioned, the ring element is in any case drawn into the working position.

Die Bohrkrone 3 bzw. die Innenflächen 70 der Bohrkronenaufnahme 71 ist glatt, d. h. hier ist keine Nut oder eben nur die auslaufende Ringnut 65 verwirklicht. Die Innenfläche 70 der Bohrkronenaufnahme 71 kann geringfügig aufgeraut sein, um einen genauen und bleibenden Sitz des Ringelementes 67 zu gewährleisten. Im Bereich der Seitenflächen 68, 69, insbesondere der Hauptquetschzone 72 wird der elastische O-Ring bzw. das Ringelement 67 beim Aufschieben der Bohrkrone 3 auf den Mehrfach-Polygon 38 radial gequetscht, woraus eine radiale Normalkraft zwischen O-Ring bzw. Ringelement 67 und Innenfläche 70 der Bohrkronenaufnahme 71 entsteht. Diese ergibt zusammen mit dem hohen Reibbeiwert zwischen dem Gummi des Ringelementes 67 und dem Stahl der Bohrkrone 3 eine stattliche Reibungskraft, die dem unbeabsichtigten Abziehen der Bohrkrone 3 wirksam entgegensteht.The drill bit 3 or the inner surfaces 70 the drill bit holder 71 is smooth, ie here is no groove or just the expiring annular groove 65 realized. The inner surface 70 the drill bit holder 71 may be slightly roughened to a precise and permanent fit of the ring element 67 to ensure. In the area of the side surfaces 68 . 69 , in particular the main crush zone 72 becomes the elastic O-ring or the ring element 67 when pushing on the drill bit 3 on the polygon 38 radially squeezed, resulting in a radial normal force between O-ring and ring element 67 and inner surface 70 the drill bit holder 71 arises. This results, together with the high coefficient of friction between the rubber of the ring element 67 and the steel of the drill bit 3 a stately frictional force, the unintentional removal of the drill bit 3 effectively precludes.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.All mentioned features, including the drawings to be taken alone, are considered to be essential to the invention alone and in combination.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 98/21439 [0002]
WO 98/58132 [0002]
EP 1381756 B2 [0002]

Claims

Apparatus for the combined drilling and setting process of in-line wellbore ( 2 ) remaining pipe spear ( 4 ) or tubular anchors, which serve for advanced mountain protection, for example in tunneling, with a detachable drill bit ( 3 ) carrying boring bar ( 5 ), to which the boring bar ( 5 ) enveloping pipe spear ( 4 ) and a coupling sleeve ( 6 ) over which the boring bar ( 5 ) is to be connected to the insertion end of the hammer drill, characterized in that the coupling sleeve ( 6 ) as a combined sliding, impact and ejection adapter ( 10 ) is formed, the borehole one with the completely enclosed tube ( 7 ) of the pipe spit ( 4 ) connected annulus ( 11 ), which in turn with the Muffenwandung ( 8th ) penetrating radial transverse openings ( 14 . 15 ), as well as a frontal sliding and striking surface ( 17 ) for the pipe spit ( 4 ).

Device according to claim 1, characterized in that the connecting sleeve ( 6 ) a guided tour ( 18 ) for the pipe spit ( 4 ) is formed having.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the connecting sleeve ( 6 ) a cylindrical or combined cylindrical-conical, a sufficient free axial movement permitting guide ( 18 ) on the outside ( 19 ) having.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the connecting sleeve ( 6 ) a cylindrical or combined cylindrical-conical guide ( 18 ' ) on the inside ( 20 ) having.

Device according to claim 1, characterized in that the annulus ( 11 ) in the coupling sleeve ( 6 ) the continuation of the between inner wall ( 24 ) of the pipe spit ( 4 ) and outer wall ( 23 ) of the boring bar ( 5 ) existing ring channel ( 22 ) is formed, wherein the cross section is geometrically similar, equal or approximately equal and also approximately equal.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the transverse openings ( 14 . 15 ) in the sleeve wall ( 8th ) are formed as slots.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner wall ( 24 ) of the pipe spit ( 4 ) and / or the outer wall ( 23 ) of the boring bar ( 5 ) preferably punctiform and a sufficiently large residual cross section ( 27 ) for the annular channel ( 22 ) leaving guide elements ( 25 . 26 ) assigned.

Apparatus according to claim 7, characterized in that a plurality of spaced apart over the channel cross-section arranged guide elements ( 25 . 26 ) in the form of longitudinal ribs ( 28 ) and axial longitudinal grooves ( 29 ) are provided.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the longitudinal grooves ( 29 ) over the sliding and striking surface ( 17 ) and there the radial transverse openings ( 14 . 15 ) are formed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the annular channel ( 22 ) outside edge ( 30 ) of the inside leadership ( 18 ' ) the chippings favoring chippings ( 31 . 32 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drill bit ( 3 ) with an internal polygon ( 35 ) a transverse bore ( 36 ) and the front end ( 37 ) of the boring bar ( 5 ) with a corresponding external polygon ( 38 ) a recess ( 39 ) and that in the cavity thus formed a shear-off fixing element ( 40 ) is arranged positively and / or non-positively.

Device according to claim 11, characterized in that the fixing element ( 40 ) is formed in the form and material property a holding force of at least 5 N and not more than 800 N, preferably 10 to 200 N comprising.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the recess ( 39 ) has the shape of a transverse groove, preferably a continuous or interrupted rounded annular groove or a bore, while the transverse bore ( 36 ) is designed as a cylindrical or conical radial bore.

Device according to claim 11, characterized in that the fixing element ( 40 ) is a resiliently executed clip, preferably plastic clip, in a radial bore ( 42 ) in the drill bit ( 3 ) is inserted or hammered or made of plastically deformable plastic or soft metal, preferably in the form of rods or wires.

Device according to claim 11, characterized in that the fixing element ( 40 ) is formed of einspritz- or einpressfähigem, liquid or gel-like or foam-like material.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 40 ) as an elastic, annular element is formed, which in an annular groove portion ( 43 ) of the polygon ( 38 ) of the boring bar ( 5 ) and an annular groove portion ( 44 ) on the inner wall ( 45 ) of the drill bit ( 3 ) is designed insertable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing element ( 40 ) a made of elastic material, preferably made of plastic or rubber ring element ( 67 ), which is in an annular groove ( 65 ) of the boring bar ( 5 ) and the overlying inner surface ( 70 ) of the drill bit ( 3 ) is formed.

Apparatus according to claim 17, characterized in that the annular groove ( 65 ) in the edges ( 66 ) of the polygon ( 38 ) the ring element ( 67 ) in total and on the flat side surfaces ( 68 . 69 ) is completely flat or not formed.

Apparatus according to claim 17, characterized in that the annular groove ( 65 ) from the edges ( 66 ) proceeding to the side surface ( 68 . 69 ) runs out expiring.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner surface ( 70 ) of the drill bit holder ( 71 ) is roughened.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the connecting sleeve ( 6 ) on the pipe spit ( 4 ) associated end ( 61 ) a repeatedly interrupted sliding and striking surface ( 17 . 60 ) and thus has an outer edge ( 62 ), from the transverse openings ( 14 . 15 ) is interrupted.

Apparatus according to claim 21, characterized in that at the outer edge ( 62 ) of the sliding and striking surfaces ( 60 ) starting from a narrow and from the transverse openings ( 14 . 15 ) interrupted guide and centering surface ( 18 '' ) for the pipe spit ( 4 ) is formed, wherein over the circumference of the coupling sleeve ( 6 ) distributes two to four transverse bores ( 14 . 15 ) are provided.