DE19620401A1 - Lenkbare Bohrvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine lenkbare Bohrvor­ richtung, mit der sich Erdbohrungen wahlweise sowohl gerade aus als auch längs einer Kurvenbahn herstellen lassen.

Derartige Bohrvorrichtungen bestehen aus einem drehend und/oder schlagend oder vibrierend angetriebenen Bohr­ gestänge mit einem Bohrkopf sehr unterschiedlicher Gestaltung. Das Bohrgestänge ist üblicherweise auf einem schienengeführten, mit einem Linearantrieb verbundenen Schlitten gelagert und besitzt einen Dreh- oder einen Drehschlagantrieb, mit dem sich das Ge­ stänge in Rotation versetzen und gegebenenfalls auch in das Erdreich eintreiben läßt.

Zum Richtungsbohren in weichen Böden gibt es verschie­ dene Verfahren und Vorrichtungen, bei denen sich zu­ meist an einem drehbar gelagerten Bohrgestänge ein mit einer schräg zur Gestängeachse verlaufenden Lenkfläche versehener Bohrkopf befindet. Solche Bohrköpfe können nach der europäischen Offenlegungsschrift 0 195 559 auch mit Schneidstrahldüsen versehen sein. Bei rotie­ rendem Gestänge, d. h. beim Geradeausbohren bauen so­ wohl der Lenkkopf als auch die Schneidstrahlen das Erdreich ab, sofern es hinreichend abbaufähig ist. Dies ist bei festen Böden und insbesondere in Felsfor­ mationen nicht der Fall, weil dann die Schneidstrahlen ihr Abbauvermögen verlieren und die Lenkfläche wir­ kungslos bleibt.

Um bei dem bekannten Gerät ein Kurvenbohren einzulei­ ten, wird die Bohrkopfrotation unterbrochen und der unter einer Vortriebskraft stehende Bohrkopf entspre­ chend der Lenkflächenneigung in bezug auf die Gestän­ geachse zu der der Lenkfläche gegenüberliegenden Seite abgelenkt. Sobald die vorgesehene Kurvenbahn durchfah­ ren ist, wird der Bohrkopf wieder in Rotation versetzt und damit die Lenkwirkung der Schrägfläche neutrali­ siert. Dies geschieht kurzfristig auch dann, wenn sich eine Korrektur der Kurvenbahn als notwendig erweist.

Mit dem Schneidstrahl-Bohren ist zudem der Nachteil verbunden, daß es infolge des hohen Flüssigkeitsdrucks leicht zu Freispülungen und demzufolge zu Erdreichein­ brüchen kommen kann.

Auf diese Weise muß der Bohrkopf im Verlauf einer (längeren) Kurve im allgemeinen mehrfach bezüglich seiner Winkelstellung positioniert werden. Es sind daher stets mehrere Winkelschritte des während einer Kurvenfahrt ansonsten nicht rotierenden Gestänges erforderlich. Auf diese Weise entsteht eine Zick-zack- oder korkenzieherförmige Erdbohrung, aber keine exakte Kurvenbahn.

Die jeweilige Winkelstellung der Schrägfläche des Bohrkopfes hängt von der Krümmungsrichtung der zu erstellenden Erdbohrung ab, jedoch befindet sich die Schrägfläche stets auf der Innenseite der Kurvenbahn, wo sie gleichsam die Wirkung eines Drehpunkts entfal­ tet, während die ihr gegenüberliegende Seite beim mechanischen Vortreiben des Gestänges bzw. des Bohr­ kopfs durch Schieben und/oder Schlagen - ohne Rotati­ on - als sich im Erdreich wie an einer Leitplanke ent­ langgleitende Schulter oder Gleitschuh wirkt. Das vor dem Bohrkopf befindliche Erdreich wird während des rotationsfreien Kurvenbohrens vom Bohrkopf seitlich verdrängt und/oder mit Hilfe eines scharfen Flüssig­ keitsstrahls mehr oder minder abgebaut. Das ist aber nur bei nicht allzu festen und hindernisfreien Böden möglich, die sich auch verdrängen lassen.

Diese Verfahrensweise versagt jedoch in Felsformatio­ nen, weil sich der Bohrkopf beim Kurvenbohren nicht dreht und der Vortrieb ausschließlich durch Schub geschieht. Harte Böden und Felsformationen erfordern daher Bohrvorrichtungen mit unabhängig von einer Bohr­ kopfrotation angetriebenen Abbauwerkzeugen, die beim Kurvenbohren, d. h. bei nicht rotierendem Bohrkopf, einen mechanischen Erdreichabbau erlauben.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-Patent­ schrift 3 878 903 bekannt; diese Vorrichtung besitzt ein Einstrang-Gestänge mit einem die Abbauwerkzeuge antreibenden Mud-Motor. Dieser Motor wird mit einer durch das rohrförmige Gestänge zugeführten Flüssigkeit angetrieben, die normalerweise aus dem Bohrkopf in das Erdreich austritt und dann verloren ist.

Es sind auch Bohrsysteme bekannt, bei denen die An­ triebsflüssigkeit zurückgeführt und wiederverwendet wird. In jedem Falle sind im Hinblick auf eine hohe Drehzahl und ein entsprechend großes Drehmoment am Abbauwerkzeug aber große Flüssigkeitsmengen erforder­ lich, die bereitgestellt, umgepumpt, zurückgeführt und wieder aufbereitet oder entsorgt werden müssen.

Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß aufgrund der Platzverhältnisse im Bohrkopf die Motorgröße und damit die Antriebsleistung begrenzt ist. Hinzu kommt, daß bei Schäden am Mud-Motor das ganze Bohrgestänge zurückgefahren werden muß, um den Motor ausbauen bzw. reparieren zu können. Das ist bei Bohrlängen bis über 200 m mit einem hohen Zeitaufwand verbunden und führt zu entsprechend langen Arbeitsun­ terbrechungen.

Des weiteren beschreibt die europäische Offenlegungs­ schrift 0 247 767 einen mit einem Dreh/Schub-Gestänge verbundenen Bohrkopf mit einer Schrägfläche, der ein Geradeausbohren erlaubt, solange der Bohrkopf gleich­ mäßig rotiert, und ohne Rotation ein Kurvenbohren durch seitliches Verdrängen des vor dem Bohrkopf be­ findlichen Erdreichs.

Hierbei handelt es sich jedoch um ein reines Verdrän­ gungsverfahren, das für feste und felsige Bodenforma­ tionen überhaupt nicht geeignet ist und zudem infolge der seitlichen Bodenverdrängung im Umfeld der Erdboh­ rung zu Schäden an Fremdleitungen oder an der Erdober­ fläche, beispielsweise an Straßendecken führen kann. Demgemäß ist beim Bohren mit derartigen Vorrichtungen stets ein ausreichender Sicherheitsabstand erforder­ lich.

Die bekannten lenkbaren Bohrvorrichtungen mit über ein Innengestänge angetriebenem Abbauwerkzeug stimmen kon­ struktiv darin überein, daß das Werkzeug als Stirn­ werkzeug ausgebildet ist und eine Drehachse besitzt, die sich entweder parallel oder in einem mehr oder weniger spitzen Winkel zur Rotationsachse des Gestän­ ges erstreckt und der Krümmungsradius beim Kurvenboh­ ren daher ein für allemal festgelegt ist; er wird stets von der Exzentrizität bzw. der Neigung der Werk­ zeugdrehachse in bezug auf die Rotationsachse des Gestänges bestimmt. Ein Kurvenbohren mit beliebigem Krümmungsradius erfordert daher eine Korrektur der jeweiligen Winkelstellung der Exzentrizität und ergibt daher zwangsläufig eine zick-zack-förmig oder korken­ zieherförmig verlaufende Erdbohrung, da während einer Kurvenfahrt üblicherweise mehrere korrigierende Ände­ rungen der Winkelstellung der Exzentrizität erforder­ lich sind.

Das wirkt sich beim späteren Aufweiten der Pilotboh­ rung mit Hilfe eines Aufweitkopfes und/oder beim Ein­ ziehen einer Rohrleitung in die Pilotbohrung außeror­ dentlich nachteilig aus, weil die Erdbohrung gerade in dem besonders kritischen Kurvenbereich unregelmäßig verläuft und eine ungleichmäßige Wandung besitzt, die dem Aufweitkopf und/oder dem Einziehrohr einen hohen Gleitwiderstand entgegensetzt. Das erfordert einen erhöhten technischen Aufwand beim Aufweiten und Ein­ ziehen. Hinzu kommt die Instabilität einer solchen Erdkanalwandung, die mit der Gefahr von Einbrüchen verbunden ist, die Schwierigkeiten beim Aufweiten und Rohreinziehen erhöht und insbesondere die Gefahr von Rohrbeschädigungen beim Einziehen mit sich bringt.

Des weiteren beschreibt die europäische Offenlegungs­ schrift 0 674 093 eine lenkbare Bohrvorrichtung mit einem exzentrisch angeordneten Bohrkopf. Dieser Bohr­ kopf wird über ein in einem Außenrohr angeordnetes Innengestänge angetrieben. Das Außenrohr ist mit einem Drehantrieb verbunden und besitzt am vorderen Ende einen aufgesetzten Gleitschuh, der den Bohrkopf bei einer Unterbrechung der Rotation des Außenrohrs zur Seite, d. h. in eine Kurvenbahn drückt. Mit dem Gleit­ schuh ist jedoch der Nachteil einer ungleichmäßigen Wandung der Erdbohrung verbunden, die zu Schwierigkei­ ten beim Einbringen eines Produktrohrs in die Erdboh­ rung und auch zum Einbrechen des Erdreichs führen kann.

Im allgemeinen sind bei den bekannten Bohrvorrichtun­ gen die angetriebenen Werkzeuge in erster Linie für das Kurvenbohren konstruiert; ein im wesentlichen exaktes Geradeausbohren ist daher in den meisten Fäl­ len nicht möglich, so daß auch beim Geradeausbohren von Zeit zu Zeit Richtungskorrekturen erforderlich sind. Demzufolge ergibt sich beim Geradeausbohren ein mehr oder minder ausgeprägter zickzackförmiger Verlauf der Erdbohrung, der beim Einbringen eines Produkt­ rohrs, beispielsweise als Nachziehrohr, zu großen Schwierigkeiten führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine sanfte und das Gestän­ ge sowie den Bohrkopf schonende Richtungsänderung erlaubt und im Kurvenbereich eine gleichmäßige Krüm­ mung und einen weitestgehend glattwandigen Erdkanal auch beim Geradeausbohren ergibt.

Die Lösung dieses Problems basiert auf dem Gedanken einer dynamischen Steuerung des Kurvenbohrens mit Hilfe der Abbauleistung mindestens eines am Kopf des Bohrgestänges angeordneten mit eigenem Antrieb verse­ henen Lenk- und Abbauwerkzeugs.

Dies ermöglicht eine Bohrvorrichtung mit einem Mehrstranggestänge mit einem Innengestänge, einem vorzugsweise drehbaren Außengestänge und mindestens einem vom Innengestänge angetriebenen Lenk- und Abbau­ werkzeug, dessen Drehachse sich in einem stumpfen Winkel von beispielsweise 90° zur Gestängeachse bzw. der Rotationsachse des Gestänges erstreckt, sowie einem Linearantrieb für das Bohrgestänge. Das Anbau­ werkzeug kann sich vor oder auch neben dem Gestänge befinden, oder es sind - vorzugsweise mit gemeinsamer Drehachse - zwei insbesondere gleichartige Werkzeuge beiderseits des Gestängekopfes angeordnet.

Das Mehrstranggestänge kann aus konzentrischen Rohren, gegebenenfalls mit einer zentrischen Gestängewelle für das Lenk- und Abbauwerkzeug bestehen. Wieviele der einzelnen Stränge bis zu dem Drehantrieb für das Ge­ stänge verlaufen, hängt vom Einzelfall ab. Entschei­ dend ist alleine, daß sich die Abbauleistung des Lenk- und Abbauwerkzeugs unabhängig von dem Drehantrieb des Gestänges dosieren läßt.

Beim Geradeausbohren mit einem Abbauwerkzeug rotiert das Bohrgestänge und hebt dabei die Wirkung der Exzen­ trizität des mit einem eigenen Antrieb versehenen Abbauwerkzeugs auf. Um ein Kurvenbohren einzuleiten, wird die Gestängerotation unterbrochen und das Abbau­ werkzeug in eine bestimmte Winkelstellung gebracht, die von der Krümmungsrichtung der vorgesehenen Kur­ venbahn bestimmt wird. Dabei befindet sich das Werk­ zeug stets auf der Innenseite der Kurvenbahn und baut dort das Erdreich ab, während das Gestänge linear vorgeschoben bzw. vorgetrieben wird. Der Krümmungsra­ dius der Kurvenbahn bemißt sich nach der Abbauge­ schwindigkeit, d. h. letztendlich nach der Umdrehungs­ geschwindigkeit des Abbauwerkzeugs; je größer die Umdrehungsgeschwindigkeit ist, desto stärker ist auch die Krümmung der Kurvenbahn. Auf diese Weise läßt sich durch die Wahl der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ab­ bauwerkzeugs der Krümmungsradius bestimmen und - falls notwendig - durch eine Geschwindigkeitsänderung wäh­ rend der Kurvenfahrt korrigieren. Dabei ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßige Krümmung und eine glattwandige Erdbohrung.

Sind am Gestängekopf zwei beispielsweise einander gegenüberliegende Werkzeuge angeordnet, dann ist ein Kurvenbohren in der zuvor beschriebenen Weise möglich, wenn das auf der Innenseite der Kurvenbahn befindliche Werkzeug eine größere Abbauleistung erbringt, als das andere Abbauwerkzeug, dessen Abbauleistung Null sein kann.

Ein ständiges Rotieren des Gestänges ist beim Gerade­ ausbohren mit zwei Werkzeugen nicht erforderlich, wenn die Abbauleistung beider Werkzeuge im wesentlichen gleich ist. Auf diese Weise neutralisieren sich die beiden Werkzeuge gegenseitig, solange auf beiden Sei­ ten des Gestänges im wesentlichen dieselben Abbaube­ dingungen herrschen. Im Falle eines Kurvenbohrens braucht lediglich die Umdrehungsgeschwindigkeit oder die Drehrichtung eines der beiden Werkzeuge geändert zu werden. Das Werkzeug mit der größeren Umdrehungsge­ schwindigkeit bildet dabei praktisch einen Drehpunkt für den Gestängevortrieb und zieht das Gestänge gleichsam in die zu seiner Seite hin gekrümmte Kurve hinein.

Die Lenkbarkeit läßt sich auch dadurch verbessern, daß die Drehachse des Werkzeugs oder der Werkzeuge im Abstand von der Drehachse des Gestänges verläuft, wodurch eine zusätzliche Exzentrizität geschaffen wird.

Der Gestängekopf kann als Werkzeug ausgebildet sein, so daß eine Geradeaus- und Kurvenbohrung mit Hilfe des vorlaufenden Gestängekopfes möglich ist.

Um das Werkzeug zu kühlen, zu schmieren und das Abför­ dern des abgebauten Erdreichs zu erleichtern, kann das Gestänge mit einem Kanal versehen sein, über den einer am Gestängekopf angeordneten Düse eine Flüssigkeit oder ein Gas zugeführt wird. Diese Düse kann sich in einer am Gestängekopf befindlichen Lenkschräge befin­ den, der gegenüber ein Abbauwerkzeug angeordnet ist und bei einer Kurvenfahrt wie eine Kufe bzw. Leit­ planke wirkt.

Als Werkzeugantrieb eignet sich insbesondere ein Ke­ gelradgetriebe, über das sich mit geringem Aufwand auch zwei einander gegenüberliegende Werkzeuge mit gleicher Winkelgeschwindigkeit antreiben lassen. Ande­ rerseits kann aber auch über ein auf der Werkzeugwelle angeordnetes Kettenrad und ein mit dem Kegelrad ge­ triebenes Kettenrad eine Antriebskette verlaufen. Diese Kette kann mit einseitig über die Peripherie des Gestänges hinaus ragenden Werkzeugen, beispielsweise mit Hartmetallzähnen, bestückt sein und wirkt dann ähnlich wie ein Kohlenhobel. Eine derartige Kette erlaubt ein besonders schnelles Abfördern des abgebau­ ten Erdreichs aus dem Bereich des Gestängekopfes, bei­ spielsweise zu Abraumöffnungen im Außengestänge.

Eine dynamische Steuerung des Kurvenbohrens mit Hilfe der Abbauleistung mindestens eines Lenk- und Abbau­ werkzeuges ist sowohl bei rotierendem als auch bei nicht rotierendem Gestänge möglich, weil das Lenk- und Abbauwerkzeug einen von dem Drehantrieb des Gestänges unabhängigen eigenen Antrieb besitzt. Dieser Antrieb erlaubt es, beispielsweise die Drehzahl des Lenk- und Abbauwerkzeugs - vorzugsweise periodisch - zu ändern, um mit Hilfe einer gezielten, auf dem Krümmungsradius, die Länge und die Krümmungsrichtung abgestellte Dreh­ zahländerung die Abbauleistung auf einer Seite des Bohrkopfes zu erhöhen oder zu verringern, um so die Bohrkopfbewegung in die eine oder die andere Richtung, bezogen auf die Gestängeachse, zu lenken. So kann sich der Bohrkopf bei einer Erhöhung der Abbauleistung auf der einen Seite des Bohrkopfs je nach Bodenbeschaffen­ heit in Richtung der anderen Seite oder bei einer Verringerung der Abbauleistung in Richtung der Werk­ zeugseite des Bohrkopfs bewegen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Drehrich­ tung des Werkzeugs zu ändern, um so auf der einen Bohrkopfseite eine Erhöhung oder eine Verringerung der Abbauleistung und demgemäß ein Kurvenbohren in der einen oder in der anderen Richtung zu erreichen. Die gleiche Wirkung läßt sich erzielen, wenn mit Hilfe zweier einander gegenüberliegender Werkzeuge die Ab­ bauleistung auf der einen Seite des Bohrkopfs erhöht und auf der anderen Seite des Bohrkopfs verringert wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Abbau­ leistung am Bohrkopf besteht darin, das Abbauwerkzeug mehr oder minder aus einer Gestängeöffnung heraus zu­ fahren und auf diese Weise den Eingriff des Werkzeugs in das Erdreich zu verstärken oder abzuschwächen.

Da bei sämtlichen Verfahrensvarianten die Möglichkeit besteht, die Abbauleistung stufenlos zu verändern, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr fein­ fühlige Steuerung, die zu einer sehr exakten Einhal­ tung der vorgesehenen Kurvenbahn führt. Dies ist ins­ besondere dann möglich, wenn im Bohrkopf ein Sender angeordnet ist, dessen Signale über einen oberirdi­ schen Empfänger zu der Steuerung des Werkzeugs und des Drehantriebs weitergeleitet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bohrvorrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein Bohrgestänge mit einem mittig angeordne­ ten Abbauwerkzeug in einem axialen Längs­ schnitt,

Fig. 3 die Stirnansicht eines Gestänges ähnlich der Fig. 2, jedoch ergänzt um ein weiteres Abbau­ werkzeug,

Fig. 4 ein der Fig. 3 ähnliches Rohrgestänge für eine flüssigkeitsunterstützte Bohrung,

Fig. 5 ein Bohrgestänge mit voreilendem Gestängekopf und

Fig. 6 ein Bohrgestänge mit einem Abbauwerkzeug nach Art eines Kolbenhobels.

Mit der Bohrvorrichtung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Erdbohrung 1 im Erdreich 2 mittels eines aus Einzelrohren bestehenden elastischen Bohrge­ stänges 3 hergestellt. Am Ende des Bohrgestänges 3 befindet sich ein Bohrkopf 4 mit einem seitlich ange­ ordneten Abbauwerkzeug 5, der mit einem Außenrohr des Bohrgestänges 3 verbunden ist. Das Werkzeug 5 be­ schreibt beim Drehen des Gestänges einen Hüllkreis um die Gestängeachse. Im Bohrkopf 4 ist ein Sender 6 angeordnet, der drahtlos Daten an einen Empfänger 7 überträgt, die sich auf die Tiefe des Bohrkopfes 4 unter der Erdoberfläche, den Ort des Bohrkopfes 4 im Erdreich, seine Neigung, die Winkellage der Lenkfläche 5 bezüglich der Längsachse des Bohrkopfes 4 und gege­ benenfalls die Temperatur am Bohrkopf 4 beziehen. Eine Funkverbindung zwischen dem Sender 6 und einem Empfänger 7 ist durch die gestrichelte Linie 8 ange­ deutet.

Eine weitere Funkverbindung 9 übermittelt die vorer­ wähnten Daten vom Empfänger 7 auf eine Anzeigevorrich­ tung 10 in der Nähe einer am Start 11 angeordneten schlagenden Dreh- und Vorschubeinheit 12. Diese Dreh- und Vorschubeinheit 12 weist einen Drehantrieb 13 für das Bohrgestänge 3, ein das Bohrgestänge 3 beaufschla­ gendes Schlagwerk 14 und einen Vorschubantrieb 15 auf. Das Bohrgestänge 3 ist mit der Dreh- und Vorschubein­ heit über einen Bohrgestängeanschluß 16 gekuppelt.

Von der Anzeigevorrichtung 10 führt eine Kabelverbin­ dung zu einem Schaltkasten 17 mit Bedienungspult, mit­ tels dessen es über je eine Kabelverbindung 18 möglich ist, den Drehantrieb 13, das Schlagwerk 14 und den Vorschubantrieb 15 anzusteuern.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung läßt sich auf zwei verschiedene Weisen betreiben. Wird das Bohrge­ stänge 3 drehend und schiebend durch das Erdreich 2 getrieben, entsteht eine gerade Bohrung. Dabei wird die aufgrund des exzentrisch angeordneten Werkzeugs 5 am Bohrkopf mögliche Ablenkung des außermittig wirken­ den Bohrkopfes 4 durch das gleichmäßige Drehen des Bohrgestänges 3 neutralisiert.

Das Werkzeug 5 ist walzenförmig ausgebildet und am Kopf eines Gestänges 3 aus einem Außenrohr 19 und einem Innengestänge 20 angeordnet; es ist in einem Schlitz 21 des Außenrohrs 19 angeordnet und überragt den Gestängekopf geringfügig nach vorne und auf einer Seite.

Demgemäß erstreckt sich die Drehachse 22 des Werkzeugs im Abstand von der Dreh- und Längsachse 23 des Bohrge­ stänges.

Das vordere Ende des Innengestänges 20 ist in einem Bund 24 des Außenrohrs 19 gelagert und als Kegelrad 25 ausgebildete es kämmt mit einem auf einer Querwelle 26 angeordneten Kegelrad 27. Die Querwelle 26 und die Werkzeugwelle 28 sind jeweils als Kettenrad ausgebil­ det und über eine umlaufende Kette 29 antriebsmäßig miteinander verbunden.

Das Werkzeug braucht nicht in einem Schlitz des Bohr­ gestängekopfes angeordnet zu sein, sondern kann sich auch außerhalb des Außenrohrs 19 befinden. So lassen sich, wie in Fig. 3 dargestellte beispielsweise auch zwei einander gegenüberliegende Werkzeuge 5 am Gestän­ gekopf anordnen. Diese Werkzeuge können wahlweise gemeinsam oder einzeln angetrieben werden, um ein Geradeausbohren und ein Kurvenbohren zu ermöglichen.

Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung entspricht im wesentlichen der nach Fig. 2, jedoch mit einem Bohr­ kopf, der wie in Fig. 3 dargestellt, mit zwei seitli­ chen Abbauwerkzeugen 5 ausgestattet ist, die auf einer gemeinsamen Welle 28 angeordnet sind und daher diesel­ be Drehrichtung und Umlaufgeschwindigkeit besitzen. Die beiden Werkzeuge können jedoch auch von dem Innen­ gestänge direkt über je ein Kegelrad angetrieben wer­ den und sich dann in unterschiedlicher Richtung dre­ hen.

Das Außenrohr 19 ist gemäß Fig. 4 mit einer Lenk­ schräge in Gestalt einer Lenkfläche 30 versehen, in der sich eine Düse 31 befindet, die über einen Kanal 32 mit Bohrflüssigkeit oder einem Gas versorgt wird. Ahnlich aufgebaut ist der Bohrkopf nach Fig. 5; er überragt jedoch die beide seitlich angeordneten Werk­ zeuge um ein gewisses Stück und ist mit einem drehba­ ren Werkzeug 33 mit ebenfalls exzentrischer Drehachse versehen. Das Werkzeug 33 läßt sich ebenfalls vom Innengestänge antreiben, beispielsweise über ein Kegelradgetriebe.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist das Innen­ gestänge 20 exzentrisch in dem Bund 24 des Außenrohrs 19 gelagert und treibt eine über ein vorderes Rad 34 geführte, mit Werkzeugen 35 besetzte umlaufende Kette 36 an, die seitlich und vorne aus einem Schlitz 37 im Außenrohr 19 heraustritt und wie ein Kohlenhobel oder eine Grabenfräse wirkt.

Beim Geradeausbohren dreht sich das als Werkzeugträger fungierende Außenrohr und hebt daher die richtungsge­ bende Wirkung der exzentrisch angeordneten und wirken­ den Werkzeuge 5, 33, 35, 36 auf. Im Falle eines Kurven­ bohrens wird das Werkzeug mit Hilfe des Außenrohrs in eine bestimmte Winkelstellung gebracht, in der es ver­ bleibt, bis die vorgesehene Kurve durchfahren ist oder die Kurvenbahn einer Korrektur durch eine geringfügige Änderung der Winkelstellung bedarf.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist ein Gerade­ ausbohren auch ohne ein Drehen des Außenrohrs möglich, wenn die beiden einander gegenüberliegenden Werkzeuge mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben werden. Im Falle eines Kurvenbohrens werden die beiden Werkzeuge mit unterschiedlicher Umdrehungsgeschwindig­ keit betrieben und ergibt sich eine Kurvenbahn, die zur Seite des wegen seiner höheren Umdrehungsgeschwin­ digkeit stärker abbauenden Werkzeugs gekrümmt ist. Die Werkzeuge können auch quer zur Gestängeachse oder in Richtung der Gestängeachse verschiebbar angeordnet sein, um durch eine Werkzeugverlagerung die Lenkwir­ kung zu beeinflussen.

Claims (18)

1. Bohrvorrichtung mit einem Mehrstranggestänge (3) zum Herstellen von Erdbohrungen mit

• - einem drehbaren Innengestänge (20),
• - einem Außengestänge (19),
• - mindestens einem vom Innengestänge (20) ange­ triebenen Lenk- und Abbauwerkzeug (5; 33; 35, 36) mit
• - einer in einem stumpfen Winkel zur Gestänge­ achse (23) verlaufenden Drehachse (22) sowie
• - einem Linearantrieb für das Gestänge (3; 19, 20).

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werkzeugdrehachse (22) mit Ab­ stand von der Drehachse (23) des Gestänges (3; 19, 20) angeordnet ist.

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenk- und Abbauwerkzeug (5; 33; 35, 36) in einem Schlitz (21; 37) des Außenge­ stänges (19) angeordnet ist.

4. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Außengestänges (19) je ein Lenk- und Abbauwerkzeug (5) angeordnet ist.

5. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenk- und Abbau­ werkzeug (5) gegenüber der Spitze des Außengestän­ ges (19) zurückversetzt ist.

6. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außengestängespitze als Abbau­ werkzeug (33) ausgebildet ist.

7. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (19) mit einem zu einer Düse (31) führenden Kanal (32) ver­ sehen ist.

8. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenk- und Abbau­ werkzeug (5; 33; 35, 36) über ein Kegelradgetriebe (25, 27) angetrieben wird.

9. Bohrvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über ein auf einer Werkzeugwelle (28) angeordnetes Rad (34) und ein mit dem Getrie­ be (25, 27) verbundenes Rad (26) eine Kette (29, 36) verläuft.

10. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kette (36) mit Werkzeugen (35) besetzt ist.

11. Bohrvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kette (36) in einem Längsschlitz (37) des Außengestänges (19) verläuft.

12. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der der Werk­ zeugwelle gegenüberliegenden Seite des Außenge­ stänges (19) eine Lenkschräge (30) befindet.

13. Bohrvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Lenkschräge eine mit einem Gestängekanal (32) verbundene Düse (31) angeordnet ist.

14. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gestänge (19, 20) ein Erdreichförderer angeordnet ist.

15. Verfahren zum Richtungsbohren unter Verwendung einer Bohrvorrichtung mit einem drehbaren Mehrstranggestänge und mindestens einem über das Gestänge separat angetriebenen Lenk- und Abbau­ werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rich­ tungsänderung die Abbauleistung des Lenk- und Ab­ bauwerkzeugs geändert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abbauleistung periodisch geändert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehzahl des Lenk- und Abbauwerkzeugs periodisch geändert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehrichtung des Lenk- und Abbauwerk­ zeugs geändert wird.