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WO2014005166A2 - Verfahren und vorrichtung zum ausbilden von bohrlöchern und festlegen einer verankerung in dem bohrloch - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ausbilden von bohrlöchern und festlegen einer verankerung in dem bohrloch Download PDF

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Publication number
WO2014005166A2
WO2014005166A2 PCT/AT2013/000115 AT2013000115W WO2014005166A2 WO 2014005166 A2 WO2014005166 A2 WO 2014005166A2 AT 2013000115 W AT2013000115 W AT 2013000115W WO 2014005166 A2 WO2014005166 A2 WO 2014005166A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
beginner
pipe
tube
anchoring element
borehole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2013/000115
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014005166A3 (de
Inventor
Karl BÖHM
Walter Karpellus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dywidag Systems International GmbH
Original Assignee
Dywidag Systems International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dywidag Systems International GmbH filed Critical Dywidag Systems International GmbH
Priority to ATA9240/2013A priority Critical patent/AT526264A5/de
Priority to DE112013003397.6T priority patent/DE112013003397B4/de
Publication of WO2014005166A2 publication Critical patent/WO2014005166A2/de
Publication of WO2014005166A3 publication Critical patent/WO2014005166A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/008—Anchoring or tensioning means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts

Definitions

  • the present invention relates to a method for rotating and / or punching holes in soil, soil or rock material and defining an anchorage in the wellbore, wherein a wellbore is formed by a drill bit supported on a drill string, and a drill string surrounding, arranged on a remote from a mining surface back of the drill bit novice tube is introduced simultaneously with the drill bit in the hole, wherein a longitudinal slot exhibiting anchoring element is expanded after completion of the borehole by retracting against Bohrvortriebsplatz, and a device for rotating and / or burring holes in earth, soil or rock material and defining an anchorage in the wellbore formed by a drill bit supported on a drill string, a back side surrounding the drill string and facing away from a disassembly surface Rider tube arranged arranged drill bit and a longitudinal slot exhibiting, sleeve-shaped anchoring element is provided.
  • Methods and apparatus for drilling holes in soil, soil or rock have long been known in a variety of constructions, as have corresponding methods and apparatus for
  • the trainees to be formed after completion of a bore anchoring here can take place by opposite to Bohrdrtriebsplatz in the soil or rock material to be introduced wedge-shaped spreading, the anchoring is in this case carried out by retraction of the drill string opposite the drilling propulsion direction, in which retraction spreads these spreading elements be penetrated by the pulling movement to a certain depth in the surrounding soil or rock material.
  • Such anchoring is described, for example, in WO 2006 / 125242A1, in which the wedge-shaped spreading elements oriented counter to the direction of drilling advance into the wall of the borehole after completion of the borehole by retracting the drill string and subjecting the wedge-shaped elements to loading by a loading element or run-on the wedge-shaped elements are widened to a stop and penetrate into the borehole wall.
  • a disadvantage of such devices is the fact that the expansion elements are arranged as well as the expansion device directly to a drill pipe, which drill pipe towards the borehole has no possibility of protection against penetrating rock, so that in the worst case by laying the Aufsp Schwarzvoroplasty by breaking rock material the device may possibly even be ineffective.
  • a completely different way of forming an anchoring is given by so-called dragged tubular anchoring elements, as described for example in DE-PS 312 08 09, which either have a deviating from a circular outer contour, which outer contour are widened so far by introducing an expander can until the outer periphery of the anchoring element comes into contact with the borehole wall.
  • a disadvantage of this known anchoring device is that, in particular when a slot or recess is present in the anchoring element.
  • the collapsing rock or soil material penetrate into the interior of the anchoring element and can lead to damage or a laying of the cross section between the drill string and the anchoring element, so that either the drilling progress, such as the introduction of flushing fluid, which for cooling the drill head is required by such an intrusion of the rock material is hindered, or that after forming an anchor such anchoring can not be solved, it should turn out that the chosen location for the formation of anchorage due to unfavorable soil or rock conditions for a sufficient hold of the set anchor is not suitable.
  • anchors are often formed from penetrating into the surrounding rock material devices and in particular when the surrounding rock material is loose or "less solid rock or earth material", the anchorage formed can not absorb a sufficient load and in the worst case can be torn out again.
  • the present invention now aims to provide a method and a device with which (which) it is possible to avoid the disadvantages of the prior art and in particular a simple and insensitive to disturbances or damage method or apparatus to provide with which (which) it is possible to safely and reliably form a mechanically acted anchorage in all soil, earth or rock formations, especially in less solid, loose or brittle rock or in the presence of water veins, and which anchoring is widened and anchored especially in the deepest borehole.
  • the method according to the invention is essentially characterized in that a region of the beginner tube which has a larger diameter than an adjacent region of the beginner tube is arranged in a sleeve-shaped anchoring element arranged at an area of smaller diameter of the beginner tube. element is withdrawn.
  • Such a reversible fixing is particularly advantageous in so-called face chest anchors, which can be solved with the method according to the invention after the respective catch of the working face or of the borehole deepest and in turn can be set again in the advancing direction by a driving section.
  • drill string is understood to mean all elements that are usable for inserting a drill bit into a borehole, such as drill string, anchor, combinations of drill string and adapters for releasably securing the linkage to a drill bit and the like
  • the method according to the invention is preferably developed in such a way that the at least one anchoring element is widened by retracting against the drilling advancing direction and sliding the anchoring element onto a frustoconical sliding surface of the beginner tube.
  • the anchoring element is widened on a frustoconical sliding surface of the beginner tube, on the one hand a successive and uniform expansion of the anchoring element is achieved, during which always a wedge-shaped positive connection between the anchoring element and the mountains is maintained and thus simultaneously a successive increase of the radially outward acting force on the mountains, so that it can already be checked during the retraction of the beginner tube, if or when the required test load for a secure fit of the anchor is achieved and thus any useless position of the anchor, ie too little or too tight clamping of the anchor is withheld until its ripping off with certainty.
  • the method is performed so that the beginner tube is pulled by retracting the drill string in the anchoring element.
  • retraction of the novelty tube with the drill string and drill bit connected to the drill string is done immediately after completion of the drilling operation.
  • Such a procedure is not only extremely simple, but also makes it possible to make the drilling and anchoring process reversible, ie, should it prove in the course of checking the test load of the anchor that it is too low, for example, due to a less solid or loose mountain area, in which the anchor is set, the anchoring element can be pushed back into its original position by simply continuing drilling, where it in turn adapts to the smaller diameter of the beginner tube due to its resilient training, so that the drilling process can be continued without obstruction. After completion of the renewed drilling operation, a new expansion of the anchoring element can be made.
  • an additional anchoring can be achieved by widening the drill bit by widening an end region of the beginner tube adjoining the drill bit in the direction of the borehole wall. If, after completion of the drilling operation, the drill string is retracted together with the drill bit and the beginner tube, the anchoring element is successively slid over the larger diameter portion of the beginner tube and, after reaching the maximum tension travel, i. if the entire anchoring element has been slid over a larger diameter portion of the beginner tube, additional anchorage can be achieved by maintaining the force directed toward the borehole mouth until the uppermost boring-hole-side edge of the beginner tube protrudes toward the borehole wall and Thus, a further anchoring or another stop on the borehole wall is formed.
  • the invention according to a preferred development is designed so that the at least one anchoring element slides over an O-ring on the frustoconical sliding surface of the beginner's tube, or as this also corresponds to a preferred development of the present invention, that the at least one anchoring element slides over an open ball bearing cage on the frusto-conical sliding surface of the beginner tube.
  • the material choice of the anchoring element can be changed in such a process management that, for example, a (slotted) plastic sleeve, which in addition to economic benefits and advantages in terms of the weight of the element to be introduced, the easy moldability and Like., Is applied.
  • the device is developed such that an O-ring is arranged on the region of the frustoconical sliding surface facing the borehole mouth, or according to another preferred variant an open ball-bearing cage is arranged on the region of the frustoconical sliding surface facing the borehole mouth.
  • the anchoring element can be formed as a plastic sleeve in this case, since the radial forces can be so completely absorbed by the beginner tube that a non-destructive sliding of the anchoring element on the beginner element can be ensured.
  • the method is performed so that the beginner tube is pulled into the anchoring element by a pulling element engaging on a tension member fixed inside the beginner tube, in particular a strand anchor, into the anchoring element Drill was solved, any suitable for the particular purpose anchoring element can be used, such as by a strand anchor or the like., And with this the anchorage are formed.
  • any suitable for the particular purpose anchoring element can be used, such as by a strand anchor or the like., And with this the anchorage are formed.
  • such a process control will only be used if renewed drilling or further drilling due to insufficiently good anchoring is at least precluded.
  • the method can be performed so that the beginner tube is retracted by a releasably secured to a drillhole deep end facing away from the beginner tube tension member.
  • a process management can be hinged to the beginner tube a separate tension member, for example by means of a screw or a bayonet lock and the beginner tube regardless of the drill pipe and the drill bit to be withdrawn.
  • Such a process control is also complementary to the two aforementioned types of retraction feasible, such a process management has the further effect that the beginner tube subsequently provided on the tension member, for example, with a thin-walled cladding, equipped with openings drainage pipe or the like Direction to the borehole mouth can be extended.
  • the inventive method is developed so that the larger diameter portion of the beginner tube is introduced substantially into contact with the borehole in the wellbore and that the cuttings formed during the drilling process by a is conveyed away between the beginner tube and the drill string formed annular space.
  • the present invention is further developed such that the first tube having a plurality, in particular at least two regions of larger diameter, is withdrawn into a corresponding number of anchoring elements arranged on areas of smaller diameter.
  • a secure anchoring in embankments with loose rock material succeeds.
  • the invention further aims at a device for carrying out the method according to the invention, with which a simultaneously structurally simple and suitable for any soil or rock conditions anchoring can be formed, the anchorage is only mechanically activated and deactivated.
  • the device according to the invention is characterized in that at least one longitudinal slot exhibiting, sleeve-shaped anchoring element is disposed in a region with respect to adjacent areas of the beginner tube smaller diameter, and that the sleeve-shaped anchoring element in a retracted position of the beginner tube over a range larger Diameter is expandable.
  • the at least one sleeve-shaped anchoring element having a longitudinal slot in a region with a smaller diameter compared to an adjacent region of the beginner's tube, it is possible, on the one hand, to provide an outer contour of the beginner's tube which essentially has a constant outside diameter and thus can be introduced substantially frictionless in a borehole formed by a drill bit and further in that the sleeve-shaped anchoring element is arranged in a retracted position, in particular a position in which the beginner tube is pulled towards the borehole mouth, over a region of larger diameter, is simultaneously one secure anchoring by the expansion of the sleeve-shaped anchoring element to the area of the beginner tube, which has a larger diameter formed.
  • the friction between the anchoring element and the mountain is always greater than that between the beginner's tube and the anchoring element when the beginner's tube moves in the direction of the borehole mouth, which is why the beginner's tube is pulled into the anchoring element with a steadily increasing resistance and, at the same time, anchoring getting stronger or stronger.
  • a rohrf- örmiges element which alternately has areas of larger and smaller diameter and the wall thickness is sufficient to destroy a sleeve-shaped anchoring element destructively despite the prevailing large friction resistances.
  • the expansion element provided with an anchoring element can be referred to as a "mechanically activatable dead man", which is made of either metal or plastic.
  • the invention is further developed such that the sleeve-shaped anchoring element is designed as a resilient clamping element.
  • the anchoring element is formed so that it has in its unloaded state, ie before drilling in the anchoring element provided with a larger outer diameter of the drill bit and that when drilling into the borehole by reducing the width of the longitudinal slot on the diameter of the borehole is reduced and thus biased.
  • the anchoring element is designed so that it is formed closed at its end remote from the wellbore bottom end.
  • the anchoring element and in particular the resilient clamping sleeve is formed closed at its end remote from the wellbore deep end, it is possible to hold the anchoring element in particular during Bohrvortriebs in position to unintentional wedging by possibly between the beginner tube and the accumulated cuttings with security avoid.
  • the device is designed such that in the region of smaller diameter of the beginner tube a driver, in particular designed as a stop ring driver is arranged.
  • a driver By providing a driver it is ensured that an unintentional widening of the anchoring member, in particular a displacement of the same in the direction of the borehole mouth during the drilling progress is prevented.
  • the device In order to ensure easy sliding of the anchoring element on the beginner tube and in particular to ensure a sufficient positive connection between the anchoring element and the beginner tube, the device is designed in such a way that the beginner tube is formed on its side facing the anchoring element with a frusto-conical sliding surface.
  • the device of the present invention In order to ensure a smooth functioning of the device of the present invention, it is preferably developed so that in the region of concern of the borehole deepest end portion of the beginner tube on the drill bit at least one passage opening for a flow of degraded material in between the beginner tube and the drill string formed annular space is provided.
  • a passage opening between the drill bit and the upper end region of the beginner tube it is ensured that the drill cuttings formed during drilling are introduced into the annular space formed between the seed tube and the drill pipe, and thus, in particular, the anchoring elements arranged on the borehole wall contaminated as much as possible to ensure smooth operation, and in particular sliding, on the beginner's pipe.
  • the apparatus of the invention is preferably developed so that in the drill bit in the area the passage opening for the introduction of degraded material is provided in the direction of the annular space directed flushing opening for introducing flushing fluid.
  • flushing fluid not only a liquid such as water, but also air can be used, which in particular the unintentional formation of drilling mud in the borehole can be held back and thus contamination of the anchoring element and the cooperating beginner tube is certainly withheld.
  • the invention is preferably developed in such a way that the beginner pipe is provided with a fixing device, in particular a thread, at its end region facing away from the working face.
  • a fixing device in particular a thread
  • any further tubular elements e.g. a drainage pipe equipped with openings or a perforated pipe, which may optionally be formed of plastic, a thin-walled cladding tube or a correspondingly thick-walled pipe, which is suitable for example for the transmission of Einbring receivedn be articulated.
  • the device is designed so that the beginner tube is formed with a plurality of regions of smaller diameter and that in each region of smaller diameter, an anchoring element is arranged.
  • an anchoring element is arranged.
  • a plurality of beginner tubes is arranged one behind the other, in which case any number of anchoring elements can be introduced into a borehole.
  • the device is designed such that a holding element for the beginner tube is arranged on the drill bit.
  • a holding element for the beginner tube is arranged on the drill bit.
  • Such a driver is able to feed a beginner tube into the borehole while the drill bit is rotating and / or hammering, without turning the beginner tube and / or without transferring the striking motion to the beginner tube.
  • it is thus possible to withstand damage or excessive loading of the beginner's tube or an optionally connected cladding tube.
  • the beginner tube can be designed such that a tension transmission element is provided in its interior.
  • a tension transmission element is provided in its interior.
  • FIG. 2 shows a device according to the invention with only one anchoring element in a tensioned state in good mountains
  • FIG. 3 shows the device according to FIG. 1 in a tensioned state
  • FIG. 4 shows the device of FIG. 1 in the state in which the maximum tensioning distance has been reached.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the device of Fig. 1,
  • Fig. 6 is a partial view of the beginner tube according to the invention with a slip facilitating element
  • Fig. 7 shows another variant of the device of Fig. 6 with a slip facilitating element.
  • a drilling apparatus 1 in which a drill bit 2 a beginner tube 3 is articulated, as well as inside the beginner tube 3, a drill string 4 is provided, via which drill string 4, the force is applied to introduce the device 1.
  • the beginner tube 3 is in this case formed with areas of different diameters, wherein a region of larger diameter 5 is formed in an area adjacent to the drill bit 2, which region is not visible in FIG. 1 via a frustum-shaped sliding surface 6 in a region of smaller diameter 7 , passes over.
  • An anchoring element 9 having a longitudinal slot 8 is applied to the area of smaller diameter 7, wherein the anchoring element 9 is designed as a restorable clamping element, which resilient clamping element has a larger outside diameter than the expected drilling diameter before drilling in the device 1 and by drilling is biased into a trainee wellbore.
  • a driver 10 which driver 10 is intended to prevent unintentional displacement of the anchoring element 9 in the direction of the borehole mouth.
  • the beginner tube 3 has a fixing device 1 1 in or at its inner diameter, which fastening device 1 is intended for connection to, for example, a cladding tube or a different kind of tube. teten piping 12 is formed.
  • the fixing device 1 1, which is not visible in FIG. 1, is preferably designed as a thread.
  • FIG. 2 in which the reference numerals used in Fig. 1 are maintained, a device analogous to Fig. 1 is shown, in which only one anchoring element 9 is provided on a beginner tube 3, wherein the situation shown in FIG Completion of a borehole and after retraction of the drill pipe 4, the beginner pipe 3 and the drill bit 2 shows, and wherein the situation shown in Fig. 2 shows an anchoring situation in solid rock.
  • the drill bit 2 is retracted relative to the bore hole deepest 15 by a distance a at which distance a the anchoring element 9 is pushed over the frustoconical sliding surface 6 of the beginner tube 3.
  • FIG. 2 The variant of the device according to the invention shown in FIG. 2 is a variant for anchoring in "stable rock or mountains", ie a hard rock having few voids. In such a case, a retraction by a small distance a is sufficient to achieve a reliable anchoring and at the same time the desired test load.
  • FIG. 3 shows the embodiment according to FIG. 1 or FIG. 2, in which the anchoring element 9 is pushed almost completely over the region of larger diameter 5 of the beginner tube 3.
  • the drill bit 2 was retracted together with the beginners tube 3 and the drill string 4 by a distance b in the direction of the borehole mouth and pushed the anchoring element 9 by the same path over the region of larger diameter 5 and the frusto-conical sliding surface 6.
  • the longitudinal slot 8 of the anchoring element is opened wide and it can be seen that it is not open only in the area in which it is still located above the area of smaller diameter 7 of the novelty tube 3.
  • Fig. 3 i. a situation in which it is a less solid or brittle, provided with large cavities mountains, it is, as can be seen also Fig. 3, favorable to choose a beginner tube 3, which at least two areas of increased diameter and two areas of reduced diameter as well as two frusto-conical sliding surfaces 6, wherein by doubling the elements of the device 1, a secure and reliable anchoring in the mountains is provided.
  • Fig. 4 the device according to Fig. 3 is shown in a situation in which the maximum tensioning travel c is achieved, without the required test load, i. the required strength of anchorage in the mountains has been achieved.
  • the drill bit 2 is in the variant shown in Fig. 4 wholly in the first of the drill bit 2 adjacent anchoring element 9 pulled in, the longitudinal slot 8 has its maximum expansion, the anchoring element 9 is completely pushed beyond the frusto-conical sliding surface 6 and the area reduced Diameter or smaller diameter 7 is completely exposed.
  • the driver 10 is separated from the anchoring element 9 both in FIG. 3 and in FIG. 4.
  • FIG. 4 In the variant shown in Fig. 4, it is necessary to achieve a sufficiently good anchoring, to the end of the beginner tube 3, for example, another beginner tube 3 ', which is schematically indicated to screw in order to bring more sleeve-shaped anchoring elements 9 and on this Way to achieve a safe and reliable anchorage.
  • Fig. 5 in which the reference numerals of Figs. 1 to 4 are retained as far as possible, a longitudinal sectional view of the device 1 according to Figs. 1 to 4 is shown, in which the device in the unloaded or unstressed state is shown. In the sectional view of FIG.
  • 5 is further indicated schematically that the beginner tube 3 is pressed around the drill bit 2, wherein a free rotation of the beginner tube must be ensured and therefore during the rotating and / or beating drilling of the well by means of the drill bit 2 and Drill pipe 4 is drawn from the drill bit 2 in the hole formed.
  • a backward flushing opening 16 is provided in the drill bit 2 which, in the region of a recess which is not recognizable in FIG. 5, is the drill bit 2 opens in the same.
  • a flushing fluid such as air, water or the like.
  • FIG. 6 part of a beginner tube 3 is shown according to the present invention, on which beginner tube 3, an O-ring 17 is disposed in a transition region between the frusto-conical sliding surface 6 and the reduced diameter portion 7 of the beginner tube 3.
  • the O-ring 17 serves in this case that, in the event of retraction of the drill bit 1 with the beginner tube 3 in the anchoring element, not shown in Fig. 6, a widening of the anchoring element 9 on the frustoconical surface 6 is facilitated.
  • FIG. 7 another variant of such a widening facilitating element is shown, wherein in Fig. 7 for expanding the anchoring element, not shown in this figure, an open ball bearing cage 18 is used.
  • the anchoring elements 9, which have a longitudinal slot 8, have a diameter larger than that of the beginner's ear 3 and the borehole diameter before drilling in the beginner's tube 3, and are thus prestressed.
  • the beginner tube 3 is introduced together with the anchoring elements 9 and the drivers 10 in the borehole, wherein the beginner tube is pulled along by the drill bit 2 or is introduced in a pressing manner according to a variant of the invention by a fixed to the drill pipe impact shoe.
  • the anchoring elements 9 are supported by a driver 10.
  • the beginner tube 3 After arranging the beginner tube 3 by drilling, the beginner tube 3 is pulled together with the drill string 4 and the drill bit 2 toward the well mouth, whereby the anchoring element 9 slides on and over the frusto-conical sliding surface 6 of the beginner tube 3 and abuts the borehole wall arrives and anchors there.
  • the beginner's tube 3 must be retracted further or less far or, if appropriate, several anchoring elements 9 arranged one behind the other are provided. Needless to say, such an anchoring device can be inserted into a well regardless of the way a hole is drilled.
  • the beginner's tube 3 can be pulled in the usual way in the well with the drill bit 2 and the drill bit 2 as lost drill bit 2 are left in the borehole together with the drill pipe 4.
  • the drill string 4 can be recovered by itself.
  • a tension member, such as a strand anchor can be connected to the beginner's tube 3 or later on the beginner's tube 3 or already a cladding tube or the like. Be fixed.

Landscapes

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Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM AUSBILDEN VON BOHRLÖCHERN UND FESTLEGEN EINER VERANKERUNG IN DEM BOHRLOCH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch, wobei durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone ein Bohrloch ausgebildet wird, sowie ein das Bohrgestänge umgebendes, an einer von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone angeordnetes Anfängerrohr gleichzeitig mit der Bohrkrone in das Bohr- loch eingebracht wird, wobei ein einen Längsschlitz aufweisendes Verankerungselement nach dem Fertigstellen des Bohrlochs durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung aufgeweitet wird, sowie eine Vorrichtung zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem durch eine an einem Bohrgestänge ge- lagerte Bohrkrone ausgebildeten Bohrloch, wobei ein das Bohrgestänge umgebendes, an der von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone angeordnetes Anfängerrohr sowie ein einen Längsschlitz aufweisendes, hülsen- förmiges Verankerungselement vorgesehen ist. Verfahren und Vorrichtungen zum Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial sind in den unterschiedlichsten Ausbildungen seit langer Zeit bekannt, ebenso wie entsprechende Verfahren und Vorrichtungen, um nach Ausbildung eines Lochs in den genannten Materialien einen Anker bzw. eine Verankerung darin festzulegen.
Die nach Fertigstellen einer Bohrung auszubildende Verankerung kann hierbei durch entgegen der Bohrvortriebsrichtung in das Boden- bzw. Gesteinsmaterial einzubringende, keilförmige Spreizelemente erfolgen, wobei die Verankerung hierbei insbesondere durch ein Zurückziehen des Bohrgestänges entgegen der Bohr- vortriebshchtung durchgeführt wird, bei welchem Zurückziehen diese Spreizelemente aufgespreizt werden und durch die Zugbewegung bis zu einer gewissen Tiefe in das umgebende Boden- bzw. Gesteinsmaterial eindringen. Eine derartige Verankerung ist beispielsweise in der WO 2006/125242A1 beschrieben, in welcher die keilförmigen, entgegen der Bohrvortriebsrichtung orientierten Spreizelemente nach Fertigstellen des Bohrlochs in die Wand des Bohrlochs durch ein Zurückziehen des Bohrgestänges und ein Beaufschlagen der keilförmigen Elemente durch ein Beaufschlagungselement bzw. ein Auflaufen der keilförmigen Elemente auf einen Anschlag aufgeweitet werden und in die Bohrlochwandung eindringen. Nachteilig bei derartigen Vorrichtungen ist die Tatsache, dass die Spreizelemente ebenso wie die Aufweitvorrichtung unmittelbar an einem Bohrgestänge angeordnet sind, welches Bohrgestänge in Richtung zur Bohrlochwandung keinerlei Möglichkeit eines Schutzes vor eindringendem Gestein aufweist, so dass im ungünstigsten Fall durch ein Verlegen der Aufspreizvorrichtung durch hereinbrechendes Gesteinsmaterial die Vorrichtung gegebenenfalls sogar unwirksam werden kann.
Eine andere Art einer Verankerungsvorrichtung, in welcher jedoch die Aufspreizelemente einen Teil eines ein Bohrgestänge umgebenden, im Wesentlichen rohr- förmigen Elements ausbilden, ist in der WO 2008/154669 beschrieben, wobei auch bei dieser Vorrichtung die Verankerung durch ein Zurückziehen des Bohrgestänges und ein Beaufschlagen des Aufspreizelements und ein Eindringen des Aufspreizelements in die Bohrlochwandung erzielt wird. Auch diese Vorrichtung ist relativ komplex und sie ist vor allem nicht dagegen gesichert, dass die Aufspreizelemente nicht während eines Bohrvortriebs beschädigt oder gar unbrauchbar werden und im Falle eines Einsatzes nicht mehr zuverlässig in die Bohrlochwandung eindringen können.
Eine vollständig andere Art der Ausbildung einer Verankerung ist durch sogenannte mitgezogene, rohrförmige Verankerungselemente gegeben, wie sie beispielsweise in der DE-PS 312 08 09 beschrieben sind, welche entweder eine von einer Kreisform abweichende Außenkontur aufweisen, welche Außenkontur durch Einbringen eines Aufweitelements soweit aufgeweitet werden kann, bis der Außenumfang des Verankerungselements in Anlage an die Bohrlochwandung gelangt. Nachteilig bei dieser bekannten Verankerungsvorrichtung ist, dass insbesondere dann, wenn in dem Verankerungselement ein Schlitz oder eine Ausnehmung vor- gesehen ist, das hereinbrechende Gesteins- oder Erdmaterial in das Innere des Verankerungselements eindringen und zu Beschädigungen bzw. einem Verlegen des Querschnitts zwischen dem Bohrgestänge und dem Verankerungselement führen kann, so dass entweder der Bohrfortschritt, beispielsweise das Einbringen von Spülfluid, welches zum Kühlen des Bohrkopfs erforderlich ist, durch ein derartiges Eindringen des Gesteinsmaterials behindert ist, oder aber, dass nach Ausbilden einer Verankerung eine derartige Verankerung nicht mehr gelöst werden kann, sollte es sich herausstellen, dass der für die Ausbildung der Verankerung gewählte Ort aufgrund ungünstiger Boden- oder Gesteinsverhältnisse für einen ausreichenden Halt des gesetzten Ankers nicht geeignet ist.
Ein weiterer Nachteil bekannter Verankerungen liegt darin, dass sie häufig aus in das umgebende Gesteinsmaterial eindringenden Vorrichtungen ausgebildet sind und insbesondere dann, wenn das umgebende Gesteinsmaterial lockeres bzw. "weniger festes Gesteins- oder Erdmaterial" darstellt, die gebildete Verankerung eine ausreichende Last nicht aufnehmen kann und im ungünstigsten Fall wiederum ausgerissen werden kann.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welchem (welcher) es gelingt, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere ein einfaches und gegen Störungen bzw. Beschädigungen unempfindliches Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welchem (welcher) es gelingt, eine mechanisch beaufschlagte Verankerung in sämtlichen Boden-, Erd- oder Gesteinsformationen , insbesondere in weniger festem, lockerem oder brüchigem Gestein oder bei Vorhandensein von Wasseradern, sicher und zuverlässig auszubilden, und welche Verankerung insbesondere im Bohrlochtiefsten aufgeweitet und verankert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs größeren Durchmesser aufweisender Bereich des Anfängerrohrs in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers des Anfängerrohrs angeordnetes, einen Längsschlitz aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungs- element zurückgezogen wird. Indem ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs größeren Durchmesser aufweisender Bereich des Anfängerrohrs in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers des Anfängerrohrs angeordneten, einen Längsschlitz aufweisendes Verankerungselement zurückge- zogen wird, gelingt einerseits eine besonders einfache Aufweitung des Verankerungselements durch ausschließliches Ziehen des Anfängerrohrs entgegen der Bohrvortriebsrichtung, ohne dass die Ausführung von Drehbewegungen zum Aufweiten des Verankerungselements erforderlich wäre und andererseits ist bei einer derartigen Verfahrenführung die Verankerung reversibel, d.h., sollte sich nach Setzen eines Ankers herausstellen, dass dieser nicht die vorgesehene Prüflast für ein sicheres Spannen des Ankers zur Verfügung stellt, wird, indem das Bohren, insbesondere das drehende und/oder schlagende Bohren wieder aufgenommen wird, erreicht, dass der Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs wiederum, aus dem einen Längsschlitz aufweisenden Verankerungselement her- ausgetrieben wird und auf das hülsenförmige Verankerungselement in seine ursprüngliche Lage zurückgezwungen wird, so dass ohne Beschädigung irgendwelcher Bauteile das Bohrloch weiter vertieft werden kann. Eine derartige reversible Festlegung ist insbesondere auch bei sogenannten Ortsbrustankern von Vorteil, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem jeweiligen Nach- nehmen der Ortsbrust bzw. des Bohrlochtiefsten gelöst und wiederum um einen Vortriebsabschnitt weiter in Vortriebsrichtung erneut festgelegt werden können. Durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung und aufgrund der speziellen Ausbildung des Verankerungselements als hülsenförmiges Verankerungselement, welches keinerlei nach außen gerichtete Fortsätze bzw. in das Boden-, Erd- oder Ge- Steinsmaterial eingreifende Dornen aufweist, ist es möglich, eine ausschließlich durch Ausüben eines radial nach außen gerichteten Drucks des Verankerungselements auf das umgebende Gebirge eine stabile und sichere Verankerung zu erzielen. Mit dieser Vorgangsweise ist es weiterhin möglich, Anker in jedem beliebigen Gestein zu setzen, da aufgrund der radialen Druckbeanspruchung des umgebenden Gesteins die Gefahr eines Ausbrechens des Ankers deutlich herabgesetzt ist und die gewünschte Prüflast, insbesondere mit deutlich verkürzten Ankerlängen erzielbar ist. Unter dem Begriff "Bohrgestänge" werden sämtliche Elemente, welche zum Einbringen einer Bohrkrone in ein Bohrloch verwendbar sind, wie Bohrgestänge, Anker, Kombinationen aus Bohrgestänge und Adaptern zum lösbaren Festlegen des Gestänges an einer Bohrkrone und dgl., verstanden
Um ein Verkeilen des hülsenförmigen Verankerungselements auf dem Anfängerrohr mit Sicherheit hintanzuhalten, ist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt so weitergebildet, dass das wenigstens eine Verankerungselement durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebsrichtung und ein Gleiten des Verankerungs- elements auf eine kegelstumpfförmige Gleitfläche des Anfängerrohrs aufgeweitet wird. Dadurch, dass das Verankerungselement auf einer kegelstumpfförmigen Gleitfläche des Anfängerrohrs aufgeweitet wird, wird einerseits eine sukzessive und gleichmäßige Aufweitung des Verankerungselements erzielt, während welcher immer ein keilförmiger Formschluss zwischen dem Verankerungselement und dem Gebirge aufrecht erhalten wird und somit gleichzeitig ein sukzessiver Anstieg der radial nach außen wirkenden Kraft auf das Gebirge, so dass bereits während des Zurückziehens des Anfängerrohrs überprüft werden kann, ob bzw. wann die erforderlichen Prüflast für einen sicheren Sitz des Ankers erreicht wird und somit jede unbrauchbare Position des Ankers, d.h. ein zu geringes oder zu festes Spannen des Ankers bis zu seinem Ausreißen mit Sicherheit hintangehalten wird.
Je nach beabsichtigtem Einsatzzweck der Verankerung gelingt es gemäß der vorliegenden Erfindung, das Aufweiten des Verankerungselements mittels verschiedener Verfahrensführungen zu erreichen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Verfahren so geführt, dass das Anfängerrohr durch Zurückziehen des Bohrgestänges in das Verankerungselement gezogen wird. Bei dieser Verfahrensführung wird das Zurückziehen des Anfängerrohrs mit dem Bohrgestänge und mit der mit dem Bohrgestänge verbundenen Bohrkrone unmittelbar nach Beendigung des Bohrvorgangs vorgenommen. Eine derartige Verfahrens- führung ist nicht nur extrem einfach, sondern ermöglicht es auch, den Bohrvorgang und Verankerungsvorgangs reversibel zu gestalten, d.h., sollte es sich im Zuge der Überprüfung der Prüflast des Ankers ergeben, dass diese zu niedrig ist, beispielsweise aufgrund eines weniger festen bzw. lockeren Gebirgsbereichs, in welchem der Anker gesetzt ist, kann durch einfaches Weiterbohren das Verankerungselement wieder in seine ursprüngliche Position zurückgeschoben werden, wo es sich wiederum an den kleineren Durchmesser des Anfängerrohrs aufgrund seiner rückstellfähigen Ausbildung anpasst, so dass der Bohrvorgang ohne Behinderung weitergeführt werden kann. Nach Beendigung des neuerlichen Bohrvorgangs kann ein neuerliches Aufweiten des Verankerungselements vorgenommen werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann eine zusätzliche Verankerung dadurch erzielt werden, dass beim Zurückziehen der Bohrkrone ein an die Bohrkrone anschließender Endbereich des Anfängerrohrs in Richtung zur Bohrlochwandung aufgeweitet wird. Wenn nach Beendigung des Bohrvorgangs das Bohrgestänge gemeinsam mit der Bohrkrone und dem Anfängerrohr zurückgezogen wird, wird das Verankerungselement sukzessive über den Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs geschoben und nach Erreichen des maximalen Spannwegs, d.h. wenn das gesamte Verankerungselement über einen Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs geschoben wurde, kann eine zusätzlich Verankerung dadurch erzielt werden, das die in Richtung zum Bohrlochmund gerichtete Kraft aufrecht erhalten wird, bis sich der oberste zum Bohrlochtiefsten gerichtete Rand des Anfängerrohrs in Richtung zur Bohrlochwandung ausstülpt und somit eine weitere Verankerung bzw. ein weiterer Halt an der Bohrlochwandung ausgebildet wird.
Um die auf das Anfängerrohr im Zuge der Aufweitung des Verankerungselements wirkenden Reibungskräfte so klein als möglich zu halten, ist die Erfindung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung so ausgebildet, dass das wenigstens eine Verankerungselement über einen O-Ring auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche des Anfängerrohrs gleitet, bzw. wie dies ebenfalls einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entspricht, dass das wenigstens eine Verankerungselement über einen offenen Kugellagerkäfig auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche des Anfängerrohrs gleitet.
Mit derartigen Ausbildungen gelingt es nicht nur, die Reibungskräfte so weit herabzusetzen, dass eine glatte und zuverlässige Aufweitung des Verankerungsele- ments über dem Anfängerrohr gewährleistet wird, sondern es kann bei einer derartigen Verfahrensführung zusätzlich die Materialwahl des Verankerungselements dahingehend verändert werden, dass beispielsweise eine (geschlitzte) Kunststoffhülse, welche neben ökonomischen Vorteilen auch Vorteile in Bezug auf das Gewicht des einzubringenden Elements, die einfache Formbarkeit und dgl. aufweist, angewandt wird.
Für eine Erleichterung des Gleitens des Verankerungselements auf der kegelstumpfförmigen Gleitfläche des Anfängerrohrs ist gemäß der vorliegenden Erfin- dung die Vorrichtung so weitergebildet, dass an dem dem Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche ein O-Ring angeordnet ist, bzw. gemäß einer anderen bevorzugten Variante dass an dem dem Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche ein offener Kugellagerkäfig angeordnet ist.
Mit einer derartigen Vorrichtung gelingt es nicht nur, das Gleiten bzw. Aufweiten des Verankerungselements zu erleichtern, sondern wenn ein Hilfsmittel zum Gleiten, wie ein O-Ring oder ein offenes Kugellager herangezogen wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung sogar das Verankerungselement als Kunststoffhülse ausgebildet werden, da in diesem Fall die radialen Kräfte so vollständig durch das Anfängerrohr aufgenommen werden können, dass ein zerstörungsfreies Gleiten des Verankerungselements auf dem Anfängerelement gewährleistet werden kann.
Indem, wie dies einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt wird, dass das Anfängerrohr durch ein an einem im Inneren des Anfängerrohrs festgelegtes Zugteil angreifendes Zugelement, insbesondere einen Litzenanker in das Verankerungselement gezogen wird, kann, nachdem das Bohrgestänge von der Bohrkrone gelöst wurde, ein beliebiges für den jeweiligen Einsatzzweck geeignetes Verankerungselement eingesetzt werden, wie beispielsweise durch einen Litzenanker oder dgl. , und mit diesem die Verankerung ausgebildet werden. Eine derartige Verfahrensführung wird jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung nur dann zum Einsatz gelangen, wenn ein neuerliches Bohren bzw. ein Weiterbohren aufgrund einer nicht ausreichend guten Verankerung jedenfalls ausgeschlossen ist.
Schließlich kann, wie dies einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt werden, dass das Anfängerrohr durch ein lösbar an einem dem bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich des Anfängerrohrs festgelegtes Zugglied zurückgezogen wird. Bei einer derartigen Verfahrensführung kann an das Anfängerrohr ein gesondertes Zugglied angelenkt werden, beispielsweise mittels einer Verschraubung oder eines Bajonettverschlusses und das Anfängerrohr unabhängig von dem Bohrgestänge und der Bohrkrone zurückgezogen werden. Eine derartige Verfahrensführung ist auch ergänzend zu den beiden vorgenannten Arten eines Zurückziehens ausführbar, wobei eine derartige Verfahrensführung einen weiteren Vorteil dahingehend aufweist, dass das Anfängerrohr nachträglich an dem Zugglied beispielsweise mit einem dünnwandigen Hüllrohr, einem mit Durchbrechungen ausgestatteten Drainagerohr oder dgl. versehen bzw. in Richtung zum Bohrlochmund verlängert werden kann. Um ein reibungsloses Funktionieren des Aufweitens des Verankerungselements nach Beendigung des Bohrvorgangs sicherzustellen, ist das erfindungsgemäße Verfahren so weitergebildet, dass der Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs im Wesentlichen in Anlage an der Bohrlochwandung in das Bohrloch eingebracht wird und dass das während des Bohrvorgangs gebildete Bohrklein durch einen zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge ausgebildeten Ringraum abgefördert wird.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung so weitergebildet, dass das eine Mehrzahl, insbesondere wenigstens zwei Bereiche größeren Durchmessers aufweisende Anfängerrohr in eine entsprechende Anzahl von auf Bereichen kleineren Durchmessers angeordneten Verankerungselementen zurückgezogen wird. Mit einer derartigen Verfahrensführung gelingt beispielsweise eine sichere Verankerung in lockeres Gesteinsmaterial aufweisenden Böschungen. Die Erfindung zielt weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ab, mit welcher eine gleichzeitig konstruktiv einfache und für jegliche Boden- bzw. Gesteinsverhältnisse geeignete Verankerung ausgebildet werden kann, wobei die Verankerung ausschließlich mechanisch aktivierbar und deaktivierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein einen Längsschlitz aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement in einem Bereich mit einem gegenüber benachbarten Bereichen des Anfängerrohrs kleineren Durchmesser angeordnet ist, und dass das hülsenförmige Verankerungselement in einer zurückgezogenen Position des Anfängerrohrs über einen Bereich größeren Durchmessers aufweitbar ist. Indem das wenigstens eine einen Längsschlitz aufweisende, hülsenförmige Veranke- rungselement in einem Bereich mit einem gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs kleineren Durchmesser angeordnet ist, gelingt es einerseits, eine Außenkontur des Anfängerrohrs zur Verfügung zu stellen, welche im Wesentlichen einen gleichbleibenden Außendurchmesser aufweist und somit im Wesentlichen reibungsfrei in ein durch eine Bohrkrone gebildetes Bohrloch eingebracht werden kann und indem weiterhin das hülsenförmige Verankerungselement in einer zurückgezogenen Position, insbesondere einer Position, in welcher das Anfängerrohr in Richtung zum Bohrlochmund gezogen ist, über einem Bereich größeren Durchmessers angeordnet ist, ist gleichzeitig eine sichere Verankerung durch das Aufweiten des hülsenförmigen Verankerungselements um den Bereich des Anfängerrohrs, welcher einen größeren Durchmesser aufweist, ausgebildet. Mit einer derartigen Vorrichtung wird bei Bewegung des Anfängerrohrs in Richtung zum Bohrlochmund die Reibung zwischen dem Verankerungselement und dem Gebirge immer größer als jene zwischen Anfängerrohr und Verankerungselement, weshalb das Anfängerrohr mit einem stetig größer wer- denden Widerstand in das Verankerungselement gezogen wird und gleichzeitig die Verankerung immer stärker bzw. fester wird. Als Anfängerrohr ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein rohrf- örmiges Element zu verstehen, welches abwechselnd Bereiche größeren und kleineren Durchmessers aufweist und dessen Wandstärke ausreichend ist, um ein hülsenförmiges Verankerungselement trotz der herrschenden großen Reibungs- widerstände zerstörensfrei aufzuweiten. Insbesondere kann das mit einem Verankerungselement versehene Aufweitelement als "mechanisch aktivierbarer Totmann" bezeichnet werden, welches entweder aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist. Um eine besonders sichere und insbesondere feste Verankerung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist die Erfindung dahingehend weitergebildet, dass das hülsenförmige Verankerungselement als rückstellfähiges Spannelement ausgebildet ist. Hierbei wird das Verankerungselement so ausgebildet, dass es in seinem entlasteten Zustand, d.h. vor dem Einbohren des mit dem Verankerungselement versehenen Anfängerrohrs einen größeren Außendurchmesser als die Bohrkrone aufweist und dass es beim Einbohren in das Bohrloch durch Verringerung der Breite des Längsschlitzes auf den Durchmesser des Bohrlochs verkleinert wird und somit vorgespannt wird. Mit einem derartigen vorgespannten, rückstellbaren Verankerungselement gelingt nachfolgend nicht nur eine sichere und zuverlässige Aufweitung, sondern auch die Ausübung von radial nach außen wirkenden Kräften auf das ein Bohrloch umgebende Erd- bzw. Gesteinsmaterial, wodurch eine zuverlässige Verankerung ausschließlich durch Ausbildung von mechanischen Kräften sichergestellt ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Verankerungselement so ausgebildet, dass es an seinem vom Bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich geschlossen ausgebildet ist. Indem das Verankerungselement und insbesondere die rückstellfähige Spannhülse an ihrem vom Bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich geschlossen ausgebildet ist, gelingt es, das Verankerungs- element insbesondere während des Bohrvortriebs in Position zu halten, um ein unbeabsichtigtes Verkeilen durch gegebenenfalls zwischen das Anfängerrohr und dem angesammelten Bohrklein mit Sicherheit zu vermeiden. Um ein unbeabsichtigtes Verschieben des Verankerungselements in Richtung zum Bohrlochmund mit Sicherheit hintanzuhalten, ist gemäß einer Weiterbildung die Vorrichtung so ausgebildet, dass in dem Bereich kleineren Durchmessers des Anfängerrohrs ein Mitnehmer, insbesondere ein als Anschlagring ausgebildeter Mitnehmer angeordnet ist. Durch Vorsehen eines Mitnehmers wird sichergestellt, dass ein unbeabsichtigtes Aufweiten des Verankerungsglieds, insbesondere ein Verschieben desselben in Richtung zum Bohrlochmund während des Bohrfortschritts verhindert wird. Um einfaches Gleiten des Verankerungselements auf dem Anfängerrohr zu gewährleisten und insbesondere um einen ausreichenden Formschluss zwischen Verankerungselement und dem Anfängerrohr sicherzustellen, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Vorrichtung so ausgebildet, dass das Anfängerrohr an seinem dem Verankerungselement zugewandten Bereich mit einer kegelstumpfförmigen Gleitfläche ausgebildet ist. Beim Zurückziehen des Anfängerrohrs in Richtung zum Bohrlochmund wird bei einer derartigen Vorrichtung einerseits ein glattes Aufgleiten des Verankerungselements auf dem Bereich größeren Durchmessers des Anfängerrohrs gewährleistet und andererseits ein sukzessives Ansteigen der für ein Verankern notwendigen Kraft bis eine gewünschte bzw. festgelegte Prüflast erreicht.
Um ein reibungsloses Funktionieren der Einrichtung der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten, ist diese bevorzugt so weitergebildet, dass im Bereich des Anliegens des zum Bohrlochtiefsten gewandten Endbereichs des Anfängerrohrs an der Bohrkrone wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Abfließen von abgebautem Material in den zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge gebildeten Ringraum vorgesehen ist. Indem eine Durchtrittsöffnung zwischen der Bohrkrone und dem oberen Endbereich des Anfängerrohrs ausgebildet ist, wird sichergestellt, dass das während des Bohrens gebildetes Bohrklein in den zwischen dem Anfän- gerrohr und dem Bohrgestänge gebildeten Ringraum eingebracht wird und somit insbesondere die an der Bohrlochwandung angeordneten Verankerungselemente so wenig wie möglich verunreinigt werden, um ein reibungsloses Funktionieren und insbesondere ein Gleiten derselben auf dem Anfängerrohr zu gewährleisten. Für eine noch sicherere Entfernung des Bohrkleins, insbesondere für einen Austrag desselben durch den Ringraum zwischen dem Anfängerrohr und dem Bohrgestänge sowie gegebenenfalls zwischen das Anfängerrohr verlängernde Hüllrohre bzw. weitere Anfängerrohrelemente zu gewährleisten, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt so weitergebildet, dass in der Bohrkrone im Bereich der Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material eine in Richtung zum Ringraum gerichtete Spülöffnung für ein Einbringen von Spülfluid vorgesehen ist. indem in dem Bereich der Durchtrittsöffnung für das Abfließen von abgebautem Material gerichtete Öffnung für das Einbringen von Spülfluid vorgesehen ist, gelingt es insbesondere den sicheren Abtransport des abgetragenen Bohrkleins durch den Ringraum zu gewährleisten, wobei als Spülfluid nicht nur eine Flüssigkeit wie Wasser, sondern auch Luft zum Einsatz gelangen kann, wodurch insbesondere die unbeabsichtigte Bildung von Bohrschlamm in dem Bohrloch hintangehalten werden kann und somit eine Verunreinigung des Verankerungselements sowie des damit zusammenwirkenden Anfängerrohrs mit Sicherheit hintangehalten ist.
Für eine vollständige Auskleidung eines gebildeten Bohrlochs bzw. gegebenenfalls auf die Anlenkung eines Bohrrohrs ist die Erfindung bevorzugt so weitergebildet, dass das Anfängerrohr an seinem von der Ortsbrust abgewandten Endbereich mit einer Festlegungsvorrichtung, insbesondere einem Gewinde versehen ist. An einem derartigen Gewinde können beliebige, weitere, rohrförmige Elemente, z.B. ein mit Durchbrechungen ausgestattetes Drainagerohr bzw. ein perforiertes Rohr, welches gegebenenfalls aus Kunststoff gebildet sein kann, ein dünnwandiges Hüllrohr oder auch ein entsprechend dickwandiges Rohr, welches beispielsweise für die Übertragung von Einbringkräften geeignet ist, angelenkt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass das Anfängerrohr mit einer Mehrzahl von Bereichen kleineren Durchmessers ausgebildet ist und dass in jedem Bereich kleineren Durchmessers ein Verankerungselement angeordnet ist. Mit einer derartigen Ausbildung gelingt es, eine Mehrzahl, insbesondere zwei Verankerungselemente auf ein und demselben Anfängerrohr festzulegen und dadurch eine höhere Kraft bzw. höhere radiale Kräfte auf das zu sichernde Erdreich bzw. Gesteinsmaterial aufzubringen und dadurch die Lastaufnahmefähigkeit der Verankerung insgesamt zu erhöhen.
Für spezielle Ausbildungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung möglich, dass eine Mehrzahl von Anfängerrohren hintereinander angeordnet wird, in welchem Fall eine beliebige Anzahl von Verankerungselementen in ein Bohrloch eingebracht werden kann. Allgemein ist es jedoch sowohl aus ökonomischen als auch technischen Überlegungen am günstigsten, das Verankerungselement so nahe dem Bohrlochtiefsten wie möglich einzubringen und festzulegen, um die Bohrlochtiefe insgesamt so gering wie möglich halten zu können.
Um ein sicheres und zuverlässiges Einbringen des Anfängerrohrs in das Bohrloch gemeinsam mit dem Bohren des Loches zu gewährleisten, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Vorrichtung so ausgebildet, dass an der Bohrkrone ein Halteelement für das Anfängerrohr angeordnet ist. Ein derartiger Mitnehmer ist in der Lage, ein Anfängerrohr in das Bohrloch einzuziehen, während die Bohrkrone drehend und/oder schlagend beaufschlagt wird, ohne das Anfängerrohr mitzudrehen und/oder ohne die schlagende Bewegung auf das Anfängerrohr zu über- tragen. Mit einer derartigen Ausbildung gelingt es somit, eine Beschädigung oder übermäßige Belastung des Anfängerrohrs bzw. eines damit gegebenenfalls verbundenen Hüllrohrs hintanzuhalten.
Für spezielle Ausbildungen von Ankern kann gemäß einer bevorzugten Weiter- bildung das Anfängerrohr so ausgebildet sein, dass in seinem Inneren ein Zugübertragungselement vorgesehen ist. Bei einer derartigen Ausbildung gelingt es beispielsweise nach Beendigung des Bohrvorgangs, das Bohrgestänge von der Bohrkrone zu lösen und statt dem Bohrgestänge einen speziellen Anker, wie beispielsweise einen Litzenanker anzulenken, mit welchem Zurückziehen des Anfängerrohrs und somit das Festlegen des Ankers vorgenommen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Zustand vor dem Verspannen der Verankerungselemente,
Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit nur einem Verankerungselement in gespanntem Zustand in gutem Gebirge,
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem gespannten Zustand,
Fig. 4 die Vorrichtung von Fig. 1 in dem Zustand, in welchem der maximale Spannweg erreicht ist,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1 ,
Fig. 6 eine Teilansicht des Anfängerrohrs gemäß der Erfindung mit einem das Gleiten erleichternden Element, und
Fig. 7 eine andere Variante der Vorrichtung von Fig. 6 mit einem das Gleiten erleichternden Elements.
In Fig. 1 ist eine Bohrvorrichtung 1 gezeigt, bei welcher an einer Bohrkrone 2 ein Anfängerrohr 3 angelenkt ist, ebenso wie im Inneren des Anfängerrohrs 3 ein Bohrgestänge 4 vorgesehen ist, über welches Bohrgestänge 4 die Kraft zum Einbringen der Vorrichtung 1 aufgebracht wird. Das Anfängerrohr 3 ist hierbei mit Bereichen unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet, wobei in einem der Bohrkrone 2 benachbarten Bereich ein Bereich größeren Durchmessers 5 aus- gebildet ist, welcher über eine kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 in einem Bereich kleineren Durchmessers 7, welcher in Fig. 1 nicht ersichtlich ist, übergeht. Auf den Bereich kleineren Durchmessers 7 ist ein einen Längsschlitz 8 aufweisendes Verankerungselement 9 aufgebracht, wobei das Verankerungselement 9 als rück- stellfähiges Spannelement ausgebildet ist, welches rückstellfähige Spannelement vor dem Einbohren der Vorrichtung 1 einen größeren Außendurchmesser als den zu erwartenden Bohrdurchmesser aufweist und durch das Einbohren in ein auszubildendes Bohrloch vorgespannt wird. Am rückwärtigen Endbereich eines Verankerungselements 9 ist dieses in Anlage an einem Mitnehmer 10, welcher Mitnehmer 10 ein unbeabsichtigtes Verschieben des Verankerungselements 9 in Richtung zum Bohrlochmund verhindern soll. An seinem vom Bohrlochtiefsten abgewandten Endbereich weist das Anfängerrohr 3 in bzw. an seinem Innendurchmesser eine Festlegungsvorrichtung 1 1 auf, welche Festlegungsvorrichtung 1 für eine Verbindung mit beispielsweise einem Hüllrohr oder einer anders gear- teten Verrohrung 12 ausgebildet ist. Die in Fig. 1 nicht sichtbare Festlegungsvorrichtung 1 1 ist hierbei bevorzugt als Gewinde ausgebildet.
In Fig. 2, in welcher die in Fig. 1 verwendete Bezugszeichen beibehalten sind, ist eine zu Fig. 1 analoge Vorrichtung dargestellt, in welcher lediglich ein Verankerungselement 9 auf einem Anfängerrohr 3 vorgesehen ist, wobei die in Fig. 2 dargestellte Situation jene nach Fertigstellung eines Bohrlochs und nach Zurückziehen des Bohrgestänges 4, des Anfängerrohrs 3 und der Bohrkrone 2 zeigt, und wobei die in Fig. 2 gezeigte Situation eine Verankerungssituation in stand- festem Gestein zeigt. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Bohrkrone 2 gegenüber dem Bohrlochtiefsten 15 um einen Abstand a zurückgezogen, um welchen Abstand a das Verankerungselement 9 über die kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 des Anfängerrohrs 3 geschoben ist. Durch dieses Aufschieben des Verankerungselements 9 ist der Längsschlitz 8 des Verankerungselements 9 gegenüber der Darstellung von Fig. 1 geringfügig aufgeweitet und das Verankerungselement 9 befindet sich nicht mehr in Anschlag an dem Mitnehmer 10, sondern in reibschlüssigem Kontakt mit dem umgebenden Gebirge.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung han- delt es sich um eine Variante zur Verankerung in "standfestem Gestein bzw. Gebirge", d.h. einem harten Gebirge, welches wenige Hohlräume aufweist. In einem derartigen Fall genügt ein Zurückziehen um einen geringen Weg a, um eine zuverlässige Verankerung und gleichzeitig die angestrebte Prüflast zu erreichen. In Fig. 3 ist die Ausbildung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigt, in welcher das Verankerungselement 9 nahezu vollständig über dem Bereich größeren Durchmessers 5 des Anfängerrohrs 3 geschoben ist. Hierfür wurde die Bohrkrone 2 gemeinsam mit dem Anfängerrohr 3 und dem Bohrgestänge 4 um einen Weg b in Richtung zum Bohrlochmund zurückgezogen und das Verankerungselement 9 um denselben Weg über dem Bereich größeren Durchmessers 5 und die kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 geschoben. Eine derartige Situation tritt üblicherweise bei Vorliegen von weniger festem Gebirge auf, bei welchem der Spannweg b gegenüber dem Spannweg a bei festem Gebirge deutlich verg ößert ist und eine größere Anlagefläche des Verankerungselements 9 in einem Bohrloch erforderlich ist, um die erforderliche Prüf last bzw. die erforderliche Kraft der Verankerung zu erzielen.
Bei der Darstellung in Fig. 3 ist weiterhin der Längsschlitz 8 des Verankerungs- elements weit geöffnet und es ist ersichtlich, dass er lediglich in dem Bereich, in welchem er sich noch über dem Bereich kleineren Durchmessers 7 des Anfängerrohrs 3 befindet, nicht geöffnet ist.
Bei einer Situation, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, d.h. eine Situation, bei welcher es sich um ein weniger festes bzw. brüchiges, mit großen Hohlräumen versehenes Gebirge handelt, ist es, wie dies auch Fig. 3 zu entnehmen ist, günstig, ein Anfängerrohr 3 zu wählen, welches wenigstens zwei Bereiche vergrößerten Durchmessers und zwei Bereiche verkleinerten Durchmessers ebenso wie zwei kegelstumpfförmige Gleitflächen 6 aufweist, wobei durch die Verdoppelung der Elemente der Vorrichtung 1 eine sichere und zuverlässige Verankerung in dem Gebirge zur Verfügung gestellt wird.
In Fig. 4 ist die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in einer Situation gezeigt, in welcher der maximale Spannweg c erreicht ist, ohne dass die erforderliche Prüflast, d.h. die erforderliche Stärke der Verankerung in dem Gebirge erreicht wurde. Die Bohrkrone 2 ist bei der in Fig. 4 dargestellten Variante zur Gänze in das erste der Bohrkrone 2 benachbarte Verankerungselement 9 hineingezogen, der Längsschlitz 8 weist seine maximale Aufweitung auf, das Verankerungselement 9 ist zur Gänze über die kegelstumpfförmige Gleitfläche 6 hinausgeschoben und der Bereich verkleinerten Durchmessers bzw. kleineren Durchmessers 7 ist vollständig freigelegt. Der Mitnehmer 10 ist sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 von dem Verankerungselement 9 getrennt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante ist es für die Erzielung einer ausreichend guten Verankerung erforderlich, an das Ende des Anfängerrohrs 3 beispielsweise ein weiteres Anfängerrohr 3', welches schematisch angedeutet ist, einzuschrauben, um weitere hülsenförmige Verankerungselemente 9 einbringen zu können und auf diese Weise eine sichere und zuverlässige Verankerung zu erreichen. In Fig. 5, in welcher die Bezugszeichen der Fig. 1 bis 4 so weit als möglich beibehalten sind, ist eine Längsschnittansicht der Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 dargestellt, in welcher die Vorrichtung in dem nicht belasteten bzw. nicht gespannten Zustand gezeigt ist. In der Schnittansicht gemäß Fig. 5 ist weiterhin schematisch angedeutet, dass das Anfängerrohr 3 um die Bohrkrone 2 gepresst ist, wobei eine freie Drehbarkeit des Anfängerrohrs gewährleistet sein muss und deshalb während des drehenden und/oder schlagenden Bohrens des Bohrlochs mittels der Bohrkrone 2 und dem Bohrgestänge 4 von der Bohrkrone 2 in das gebildete Bohrloch hineingezogen wird.
Weiterhin ist mit dem Pfeil 13 angedeutet, dass das Bohrklein durch das Innere des Anfängerrohrs 3 und insbesondere durch den zwischen dem Anfängerrohr 3 und dem Bohrgestänge 4 gebildeten Ringraum 14 abgeführt wird. Um das gesamte während des Bohrfortschritts gebildete Bohrklein mit Sicherheit durch das Innere des Anfängerrohrs 3 abtransportieren zu können, ist in der Bohrkrone 2 eine nach rückwärts gerichtete Spülöffnung 16 vorgesehen, welche im Bereich einer Ausnehmung, die in Fig. 5 nicht erkenntlich ist, der Bohrkrone 2 in derselben mündet. Mit dieser Ausbildung gelingt es, ein Spülfluid, wie Luft, Wasser oder dgl. so in den Ringraum 14 einzubringen, dass sämtliches Bohrklein sicher durch den Ringraum 14 zwischen dem Bohrgestänge 4 und dem Anfängerrohr 3 ausgetragen wird und somit ein unbeabsichtigtes Verlegen durch Bohrklein der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung vermieden wird. In Fig. 6 ist Teil eines Anfängerrohrs 3 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, auf welchem Anfängerrohr 3 ein O-Ring 17 in einem Übergangsbereich zwischen der kegelstumpfförmlg ausgebildeten Gleitfläche 6 und dem Bereich verringerten Durchmessers 7 des Anfängerrohrs 3 angeordnet ist. Der O-Ring 17 dient hierbei dafür, dass im Falle eines Zurückziehens der Bohrkrone 1 mit dem Anfängerrohr 3 in das in Fig. 6 nicht dargestellte Verankerungselement ein Aufweiten des Verankerungselements 9 über die kegelstumpfförmige Fläche 6 erleichtert wird. In Fig. 7 ist eine andere Variante eines derartigen das Aufweiten erleichternden Elements gezeigt, wobei in Fig. 7 zum Aufweiten des in dieser Figur nicht dargestellten Verankerungselements ein offener Kugellagerkäfig 18 herangezogen wird. In beiden Fällen gelingt es mit einer derartigen Verfahrensführung, das Gleiten so weit zu erleichtern, das als Verankerungselement 9 sogar ein Kunststoffrohr zum Einsatz gelangen kann. Auch ein derartig ausgebildeter Anker erfordert im Vergleich zu herkömmlichen aus Stahl bzw. Metall ausgebildeten Ankern nicht nur eine erhöhte Kraft, bis dieser aus seiner Verankerungsposition ausreißt, sondern ist darüber hinaus sicher und zuverlässig herstellbar.
Zusammenfassend ist das Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial somit wie folgt zusammenzufassen. Die einen Längsschlitz 8 aufweisenden Verankerungselemente 9 weisen vor dem Einbohren des Anfängerrohrs 3 einen Durchmesser auf, der größer als jener des Anfängerohrs 3 und des Bohrlochdurchmessers ist und werden somit vorgespannt. Das Anfängerrohr 3 wird gemeinsam mit den Verankerungselementen 9 und den Mitnehmern 10 in das Bohrloch eingebracht, wobei das Anfängerrohr von der Bohrkrone 2 mitgezogen wird oder gemäß einer Variante der Erfindung durch einen am Bohrgestänge fixierten Schlagschuh drückend eingebracht wird. Die Verankerungselemente 9 werden hierbei durch einen Mitnehmer 10 gestützt. Nach Anordnen des Anfängerrohrs 3 durch Einbohren wird das Anfängerrohr 3 gemeinsam mit dem Bohrgestänge 4 und der Bohrkrone 2 in Richtung zum Bohrlochmund gezogen, wodurch das Verankerungselement 9 auf der bzw. über die kegelstumpfförmige(n) Gleitfläche 6 des Anfängerrohrs 3 gleitet und in Anlage an die Bohrlochwandung gelangt und dort verankert. Je nach den vorliegenden Gebirgsverhältnissen muss hierfür das Anfängerrohr 3 weiter oder weniger weit zurückgezogen werden oder gegebenenfalls mehrere hintereinander angeordnete Verankerungselemente 9 vorgesehen werden. Es erübrigt sich festzuhalten, dass eine derartige Verankerungsvorrichtung unabhängig von der Art des Bohrens eines Lochs in ein Bohrloch eingebracht werden kann. So kann beispielsweise das Anfängerrohr 3 in üblicher Weise in das Bohrloch mit der Bohrkrone 2 mitgezogen werden und die Bohrkrone 2 als verlorene Bohrkrone 2 gemeinsam mit dem Bohrgestänge 4 im Bohrloch belassen werden. Das Bohrgestänge 4 kann für sich gesehen rückgewonnen werden. Weiterhin kann beispielsweise ein Zugglied, wie ein Litzenanker mit dem Anfängerrohr 3 verbunden werden oder an dem Anfängerrohr 3 nachträglich oder bereits vorab ein Hüllrohr oder dgl. festgelegt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Verfahren zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem Bohrloch,
5 wobei durch eine an einem Bohrgestänge (4) gelagerte Bohrkrone (2) ein Bohrloch ausgebildet wird, sowie ein das Bohrgestänge (4) umgebendes, an einer von einer Abbaufläche abgewandten Rückseite der Bohrkrone (2) angeordnetes Anfänger- roh r (3) gleichzeitig mit der Bohrkrone (2) in das Bohrloch eingebracht wird, wobei ein einen Längsschlitz (8) aufweisendes Verankerungselement (9) nach dem0 Fertigstellen des Bohrlochs durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvortriebs- richtung aufgeweitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein einen gegenüber einem benachbarten Bereich des Anfängerrohrs (3) größeren Durchmesser (5) aufweisender Bereich des Anfängerrohrs (3) in ein an einem Bereich kleineren Durchmessers (7) des Anfängerrohrs (3) angeordnetes, einen Längsschlitz (8)5 aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) zurückgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verankerungselement (9) durch ein Zurückziehen entgegen der Bohrvor- triebsrichtung und ein Gleiten des Verankerungselements (9) auf eine kegel- o stumpfförmige Gleitfläche (6) des Anfängerrohrs (3) aufgeweitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) durch Zurückziehen des Bohrgestänges (4) in das Verankerungselement (9) gezogen wird.
5
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zurückziehen der Bohrkrone (2) ein an die Bohrkrone (2) anschließender Endbereich des Anfängerrohrs (3) in Richtung zur Bohrlochwandung aufgeweitet wird. 0
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verankerungselement (9) über einen O-Ring auf die kegelstumpfförrnige Gleitfläche (6) des Anfängerrohrs gleitet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verankerungselement (9) über einen offenen Kugellagerkäfig auf die kegelstumpfförmige Gleitfläche (6) des Anfängerrohrs gleitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) durch ein an einem im Inneren des Anfängerrohrs (3) festgelegten Zugtei'i angreifendes Zugelement, insbesondere einen Litzenanker in das Verankerungselement (9) gezogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) durch ein lösbar an einem dem Bohrlochtiefsten (15) abgewandten Endbereich des Anfängerrohrs (3) festgelegten Zugglied zurückgezogen wird.
9. Verfahren nach ein einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich größeren Durchmessers (5) des Anfängerrohrs (3) im Wesentlichen in Anlage an der Bohrlochwandung in das Bohrloch eingebracht wird und dass das während des Bohrvorgangs gebildete Bohrklein durch einen zwischen dem Anfängerrohr (3) und dem Bohrgestänge (4) ausgebildeten Ringraum (14) abgefördert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Mehrzahl, insbesondere wenigstens zwei Bereiche größeren Durchmessers (5) aufweisende Anfängerrohr (3) in eine entsprechende Anzahl von auf Be- reichen kleineren Durchmessers (7) angeordneten Verankerungselementen (9) zurückgezogen wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrklein durch Einbringen von Fluid über wenigstens eine zu einem Ringraum (14) zwischen Anfängerrohr (3) und Bohrgestänge (4) gerichteten Spülöffnung (16) abgefördert wird.
12. Vorrichtung zum drehenden und/oder schlagenden Bohren von Löchern in Erd- , Boden- oder Gesteinsmaterial und Festlegen einer Verankerung in dem durch eine an einem Bohrgestänge (4) gelagerte Bohrkrone (2) ausgebildeten Bohrloch, wobei ein das Bohrgestänge (4) umgebendes, an der von einer Abbaufläche abge- wandten Rückseite der Bohrkrone (2) angeordnetes Anfängerrohr (3) sowie ein einen Längsschlitz (8) aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein einen Längsschütz (8) aufweisendes, hülsenförmiges Verankerungselement (9) in einem Bereich mit einem gegenüber benachbarten Bereichen des Anfängerrohrs (3) kleineren Durch- messer (7) angeordnet ist, und dass das hülsenförmige Verankerungselement (9) in einer zurückgezogenen Position des Anfängerrohrs (3) über einen Bereich größeren Durchmessers (5) aufweitbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verankerungselement (9) als rückstellfähiges Spannelement ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmiges Verankerungselement (9) an seinem von einem Bohrlochtiefsten (15) abgewandten Endbereich geschlossen ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich kleineren Durchmessers (7) des Anfängerrohrs (3) ein Mitnehmer (10), insbesondere ein als Anschlagring ausgebildeter Mitnehmer (10) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) an seinem dem Verankerungselement (9) zugewandten Bereich mit einer kegelstumpfförmigen Gleitfläche (6) ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einem Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche (6) ein O-Ring angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Bohrlochmund zugewandten Bereich der kegelstumpfförmigen Gleitfläche (6) ein offener Kugellagerkäfig angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Anliegens des zum Bohrlochtiefsten (15) gewandten Endbereichs des Anfängerrohrs (3) an der Bohrkrone (2) wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material in den zwischen dem Anfän- gerrohr (3) und dem Bohrgestänge (4) gebildeten Ringraum (14) vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrkrone (2) im Bereich der Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material eine in Richtung zum Ringraum (14) gerichtete Spülöffnung (16) für ein Einbringen von Spülfluid vorgesehen ist.
21 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) an seinem von dem Bohrlochtiefsten (15) abgewandten Endbereich mit einer Festlegungsvorrichtung (11 ), insbesondere einem Gewinde versehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Anfängerrohr (3) mit einer Mehrzahl von Bereichen kleineren Durchmessers (7) ausgebildet ist und dass in jedem Bereich kleineren Durchmessers (7) ein Verankerungselement (9) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet dass eine Mehrzahl von Anfängerrohren (3) aneinander anschließend angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bohrkrone (2) ein Halteelement für das Anfängerrohr (3) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anfängerrohr (3) ein Zugübertragungselement vorgesehen ist.
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