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Die Erfindung betrifft ein Bohrgestänge für ein stoßend oder schlagend
arbeitendes Kernbohrgerät mit Umkehrspülung in Form eines Doppelrohres, in dessen
Ringraum die Bohrspülung nach unten gedrückt wird und dessen Enden miteinander verschraubbare
Verbindungsstücke aufweisen, in welchen Umgehungskanäle für die Bohrspülung vorgesehen
sind, die die Ringräume der einzelnen Doppelrohrlängen miteinander verbinden.
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Es sind Tiefbohrgestänge mit Doppelrohren bekannt, deren Rohrlängen
mittels von außen überschiebbarer Schraubmuffen miteinander verbunden werden können.
Die überschiebmuffen bilden an den Verbindungsstellen der einzelnen Rohrlängen Wülste.
Schlag- oder Stoßkräfte können durch die Schraubmuffen ohne Gefahr der Beschädigung
ihrer Gewindegänge nicht übertragen werden.
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Es ist ferner bekannt, Doppelrohre mit Verriegelungsvorrichtungen
nach Art von Bajonettverschlüssen zu versehen. An den Verbindungsstellen der einzelnen
Rohrlängen sind keine Mittel vorgesehen, um die Ringräume der Rohrlängen über Umgehungskanäle
miteinander zu verbinden.
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Für ein stoßend oder schlagend arbeitendes Kernbohrgerät, das mit
Umkehrspülung in Doppelrohren arbeitet, wurde ein Bohrgestänge vorgeschlagen, in
dessen Ringraum ein Spülmedium nach unten gedrückt wird, um im Innenrohr Lagerstättenproben
nach oben zu fördern. Das Bohrrohr ist aus einer Anzahl Bohrlängen zusammensetzbar,
deren Enden miteinander verschraubbare Verbindungsstücke aufweisen, in denen Umgehungskanäle
für das Spülmedium vorgesehen sind, welche die Ringräume der Doppelrohrlängen miteinander
verbinden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist auf die Schaffung eines
Bohrgestänges gerichtet, das eine große Festigkeit gegen Schlag- und Stoßkräfte
hat und Verbindungsstücke aufweist, mit deren Hilfe die einzelnen Doppelrohrlängen
einfach und schnell zusammensetzbar sind.
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Die Aufgabe der Erfindung ist dadurch gelöst, daß das untere Verbindungsstück
nur am Außenrohr befestigt ist und im radialen Abstand von seiner inneren Umfangsfläche
einen Absatz zur Aufnahme des unteren Endes eines axial eingeschobenen Innenrohres
und oberhalb dieses Absatzes am Umfang verteilte Radialbohrungen besitzt, daß das
obere Verbindungsstück ebenfalls nur am Außenrohr befestigt ist und eine dem Außendurchmesser
des Innenrohres entsprechende innere zylindrische Umfangsfläche besitzt, an oder
benachbart welcher ein Dichtring vorgesehen ist, daß die Umgehungskanäle nur im
oberen Verbindungsstück verlaufen und aus einem axialen und radialen Abschnitt bestehen,
der unterhalb des Dichtrings in den Ringraum mündet, und der axiale Abschnitt in
Radialöffnungen endet, die im verschraubten Zustand der Verbindungsstücke mit den
Radialöffnungen des unteren Verbindungsstücks korrespondieren, und mindestens die
Radialöffnungen eines der Verbindungsstücke durch eine Umfangsnut miteinander verbunden
sind.
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In vorteilhafter Weiterausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Radialöffnungen in den Gewindeabschnitten münden.
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Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt mit teilweiser Ansicht durch das obere Ende
einer Bohrrohrlänge und F i g: 2 einen entsprechenden Längsschnitt wie in F i g.
1 durch das untere Ende der Bohrrohrlänge.
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Die F i g. 1 und 2 stellen eine Bohrrohrlänge dar. Mehrere dieser
Rohrlängen setzen sich zu dem Bohrrohr 30 zusammen. Am unteren Ende des Bohrrohres
30 ist ein Verbindungsstück 49 befestigt, das einen Axialkanal besitzt, der unten
gestufte Bohrungen 50, 51 und 52 aufweist, die von einer zur anderen jeweils im
Durchmesser und in der Länge geringer werden. Der Bund 53, der das untere Ende des
Verbindungsstückes bildet, ist mit einer seitlichen Innenschulter 54 versehen, auf
der das untere Ende eines Innenrohres 130 abgestützt ist, dessen Umriß gestrichelt
dargestellt ist. Die Bohrung 51 hat eine Feinpassung für den äußeren Umfang des
Innenrohres 130, während im wesentlichen ein ringförmiger Kanal 55 zwischen der
Außenfläche des Innenrohres 130 und der Bohrung 50 des Verbindungsstücks 49 oder
der Innenfläche des Bohrrohres 30 gebildet wird.
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Die Außenfläche 56 des Verbindungsstückes 49 ist konisch und teilweise
mit einem Außengewinde versehen, wie bei 57 angedeutet ist. Das Gewinde hört kurz
vor dem unteren Ende des Verbindungsstücks auf. Eine nach unten weisende Schulter
58 liegt über dem Gewindeabschnitt und bildet eine Stoßfläche, um die Schlagkraft
auf die nächste, nicht dargestellte Bohrrohrlänge 30 zu übertragen, die unten an
das Verbindungsstück angeschlossen werden kann.
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Eine Anzahl Seitenöffnungen 59, die im Verbindungsstück 49 nahe dem
unteren Ende der Bohrung 50 vorgesehen sind, steht mit einer Umfangsnut 60 in Verbindung,
die in der Gewindefläche 57 ausgespart ist, so daß Kanäle gebildet werden, die mit
dem Ringkanal 55 in Verbindung stehen.
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Das Verbindungsstück 49 wird mit einer Kupplungsmuffe 61 (F i g.1)
der nächsten Rohrlänge verschraubt, um das Bohrrohr 30 zu bilden, in dessen unterstem
Verbindungsstück 49 ein Meißel (nicht dargestellt) mittels einer der Muffe 61 ähnlichen
Kupplung eingeschraubt ist.
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Jede Kupplungsmuffe 61 hat eine konische Rohrgewindebohrung 62 zur
Aufnahme der Gewindefläche 57. Die Muffe hat eine Anzahl Durchlässe 63, die mit
der Nut 63 A ausgerichtet sind, welche zwischen dem Gewindeabschnitt 57 ausgespart
ist und die sich radial nach außen teilweise durch den Körper der Kupplungsmuffe
hindurch erstrecken und mit den oberen Enden der sich axial erstreckenden Kanäle
64 in Verbindung stehen, deren untere Enden bis kurz vor das untere Ende der Kupplung
reichen und wiederum mit kurzen, nach innen gerichteten Kanälen 65 verbunden sind.
Diese Kanäle münden in der gestuften Bohrung 66 am unteren Ende der Muffe.
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Die Bohrung 67 der Kupplungsmuffe 61 hat einen Durchmesser, der mit
der inneren Rohrwand 130 eine Feinpassung ergibt. Dieser Bohrungsabschnitt 67 ist
der engste Teil der Rohrkupplungsmuffe. Eine Rundnut 68 befindet sich in der Bohrungswand,
gerade über den Kanälen 65 und nimmt einen O-Ring 69 auf, der eine Mediumabdichtung
gegenüber dem oberen Teil des Rohres 130 schafft, um das obere Ende des Ringraums
55 zu schließen, so daß kein Gas bzw. keine Flüssigkeit mit Ausnahme über die Kanäle
64, 63 und 65 zwischen der konischen Bohrung 62 und dem Raum 55 strömen kann.
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Die Kupplungsmuffe 61 weist einen weiteren O-Ring 70 auf, der in einer
gerundeten Nut 71 zwischen
der vertikalen Länge der Muffe unterhalb
des unteren Endes des Gewindes sitzt, das längs der konischen Bohrung 62 vorgesehen
ist. Der Durchmesser des eingesetzten O-Ringes 70 ist so groß, daß, wenn das nicht
mit Gewinde versehene untere Ende der konischen Fläche 56 des Verbindungsstückes
49 eingesetzt ist, eine Mediumabdichtung zwischen den Teilen gebildet wird und die
Durchlässe 63 in der Nut 63 A und die ölfnungen 59 der Umfangsnut 60 in einer gemeinsamen
Querebene ausgefluchtet sind, so daß eine Mediumströmung vom Ringraum 55 in einer
Bohrrohrlänge zum entsprechenden Raum 55 in einer anschließenden Bohrrohrlänge stattfinden
kann. Schläge des Kernbohrgerätes werden durch die Schulter 58 übertragen, die auf
dem oberen Ende 72 des Kupplungsstückes 61 sitzt, so daß die ineinanderpassenden
Gewindeteile der Verbindung von den auf die Stoßschläge zurückgehenden Beanspruchungen
entlastet sind.
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Um eine Abdichtung sicherzustellen, ist eine Umfangsnut 73 für einen
O-Ring 74 benachbart der Schulter 58 des Verbindungsstücks 49 zwischen der Schulter
und dem Gewinde 57 ausgespart. Wenn die Verbindung hergestellt ist, greift der O-Ring
74 an der glatten, konischen Bohrung 75 an, die sich im oberen Ende am Kupplungsstück
61 befindet. Die Abdichtung verhindert einen Mediumverlust durch die miteinander
zusammenwirkenden Gewinde 57 und der konischen Bohrung 62.
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Wenn das Bohrrohr 30 um eine Rohrlänge in den Boden abwärts getrieben
worden ist, wird es nötig, eine neue Bohrrohrlänge anzubringen. Zu dem Zweck wird
zuerst der in den Figuren nicht dargestellte Schlaghammer gehoben, nachdem die Luftzufuhr
zum Bohrrohr abgesperrt worden ist. Die ebenfalls nicht dargestellte Schlagkappe
wird vom oberen Ende des Bohrrohres entfernt und dann eine neue, mit Innenrohr 130
fertig montierte Bohrrohrlänge angesetzt, wobei der Bodenrand auf der Schulter 54
des Flansches 52 ruht und sich ihr oberes Ende in das Kupplungsstück 61 bis zu einem
Punkt gerade unterhalb des O-Ringes 70 hinein erstreckt. Die hinzugefügte
Bohrrohrlänge wird auf herkömmliche Weise in die Sollstellung geschraubt. Dann wird
die Schlagkappe am oberen Ende des Bohrrohres befestigt. Der Hammer kann jetzt wieder
in Betrieb genommen werden, bis die neue Länge nach unten getrieben worden ist.
Jede neue Länge wird in gleicher Weise in Stellung gebracht, und der Betrieb wird
bis zur gewünschten Tiefe weitergeführt, die eventuell durch die Reibung des Bohrrohres
an den Seitenwänden des Bohrloches begrenzt wird, insbesondere dort, wo der Boden
nicht verfestigt ist.