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Vorrichtung zum Nachbearbeiten von Bohrlöchern Die Erfindung bezieht
sich auf unter der Erdoberfläche zu verwendende Vorrichtungen zur Vornahme von Arbeiten
in Bohrlöchern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum
Erweitern von vorzugsweise verrohrten Bohrlöchern in Erdreich od. dgl., die aus
einem am unteren Ende eines aus Rohren zusammengesetzten Bohrstranges befestigten
Bohrkopf mit einer zentralen Bohrung besteht. Der Bohrkopf soll dabei hydraulisch
über seine äußere Umfangsfläche hinaus ausstellbare Fräsköpfe od. dgl. besitzen.
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Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, mit denen man einzelne Arbeitsgänge
durchführen kann, nicht jedoch verschiedene hintereinander. Will man beispielsweise
ein Bohrloch mit einem Zementstopfen verschließen, sind drei verschiedene Arbeitsgänge
mit drei getrennten Werkzeugen bzw. Bohrköpfen erforderlich. Zunächst fräst man
die Auskleidung der Bohrung über die gewünschte Länge weg. Daraufhin zieht man die
Fräsvorrichtung aus dem Bohrloch heraus und führt eine zweite Vorrichtung in das
Loch ein, um den vorbearbeiteten Abschnitt zu erweitern. Dieses Erweitern ist gewöhnlich
deshalb erforderlich, weil um die weggefräste Bohrlochauskleidung herum noch eine
Zementschicht stehenbleibt, die von den Fräsem der ersten Vorrichtung nicht entfernt
werden kann.
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Nachdem das Bohrloch genügend erweitert worden ist, kann der Zementstopfen
eingesetzt werden, welcher einen im Bohrloch ausgerichteten Richtkeil tragen soll.
Dieser Zementstopfen wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß man in die Bohrung,
nachdem sämtliche Werkzeuge aus ihr herausgezogen wurden, einen Rohrstrang absenkt
und durch ihn eine Zementtrübe pumpt. Dann zieht man den Rohrstrang zurück und wartet,
bis sich der Zementstopfen abgesetzt hat und hart geworden ist, um den Richtkeil
einführen und ausrichten zu können.
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Das Einführen von drei verschiedenen Werkzeugen in ein Bohrloch zum
Herstellen eines Bohrlochverschlusses ist äußerst unwirtschaftlich, besonders bei
tiefen Bohrlöchern und solchen, die sich im Boden eines Sees oder des Meeres befinden,
da die Zwischenzeiten sehr hoch werden. Außerdem lassen sich mit den bekannten Werkzeugen
keine sehr guten Zementstopfen herstellen; vielmehr ist es öfters notwendig, den
eingesetzten Stopfen wieder herauszufräsen und einen neuen einzusetzen, um einen
ausreichend guten Stopfen zu erhalten.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Nachteile der
bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und die Möglichkeit zu schaffen, die langen
Zwischenzeiten zu verringern und Zementstopfen einsetzen zu können, die mit Sicherheit
die gewünschte Güte aufweisen.
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Ein Zweck der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht in der Erweiterung
von Bohrlöchern und im Einbringen eines Abschlußstopfens aus abbindefähigem Werkstoff
in das erweiterte Bohrloch, wobei sämtliche Arbeitsgänge bei einem einzigen Einsatz
der Vorrichtung im Bohrloch durchgeführt werden, wodurch ein besserer Abschlußstopfen
bei beträchtlichen Ersparnissen an Zeit und Kosten erzielt wird.
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Ein weiterer Zweck der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin,
die Verrohrung eines Bohrloches durch Fräs- oder Schneidvorgänge zu entfernen, um
das Bohrloch über eine vorherbestimmte Länge zu öffnen und einen abbindefähigem
Werkstoff in den geöffneten Teil einzubringen, und zwar bei einem einzigen Einsatz
des Gerätes im Bohrloch. Hierbei kann auch der geöffnete Teil durch hydraulische
Mittel erweitert werden, oder man kann die freigelegte Wandung des Bohrloches nachbehandeln,
und zwar ohne die Vorrichtung zwischenzeitlich zu entfernen.
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Man kann auch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in ein Bohrloch
senken, um darin eine gewünschte Länge der Verrohrung zu entfernen und gleichzeitig
einen Flüssigkeitsstrahl gegen die Bohrlochwandung zu richten.
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Der Erfindungsgegenstand weist zahlreiche weitere Vorteile auf und
dient noch weiteren Zwecken, die
deutlicher aus der Beschreibung
verschiedener Ausführungsformen und Verfahren gemäß der Erfindung ersichtlich werden.
Diese Ausführungsformen und Verfahren werden nachstehend beschrieben, wobei auf
die Zeichnung Bezug genommen wird. In den Zeichnungen stellen Fig. 1 und 1 a zusammen
einen Längsschnitt durch eine in eine Verrohrung eingesetzte Vorrichtung gemäß der
Erfindung dar, wobei die Teile ihre Anfangslage für das Absenken der Vorrichtung
in das Bohrloch einnehmen, und zwar zeigt Fig. 1 a die Fortsetzung der Darstellung
in Fig. 1 nach unten, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig.
l a, Fig. 3 und 3 a Schnitte ähnlich wie in Fig. 1 und 1. a, wobei die Teile
der Vorrichtung in ihrer ausgeschwenkten Lage gezeigt sind und Fig. 3 a die Fortsetzung
der Fig. 3 nach unten bildet, Fig. 4 einen Längsschnitt, in dem Teile der in Fig.
1 bis 3 a gezeigtem. Vorrichtung in Seitenansicht gezeigt sind, und zwar in. einem
Zustand, in dem Flüssigkeitsstrahlen gegen die Bohrlochwandung gerichtet werden,
Fig.5 einen Schnitt entsprechend der Fig.4, in dem die Vorrichtung beim Absetzen
eines abbindefähigen Werkstoffs im Bohrloch gezeigt wird, Fig. 6 einen Längsschnitt,
in dem Teile in Seitenansicht gezeigt werden, einer abgewandelten Ausführung der
Vorrichtung, Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung der Vorrichtung,
Fig. 8 die Verbindung eines Längsschnittes mit einer Seitenansicht einer weiteren
Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung, und zwar in dem Zustand, in dem
ein Abschnitt der Verrohrung abgefräst wird, und Fig. 9 eine teilweise in Längsrichtung
geschnittene Seitenansicht der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung in vergrößertem Maßstab,
und zwar in dem Zustand, in dem Flüssigkeitsstrahlen gegen die Wandung des Bohrloches
gesandt werden.
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Die in Fig. 1 bis 5 einschließlich veranschaulichte Vorrichtung A
ist besonders für das Entfernen eines Teils der Verrohrung D eines Bohrloches über
eine gewünschte Länge durch Schneid- oder Fräsvorgänge sowie für das Anspritzen
der freigelegten Bohrlochswandung zum Zwecke der Nachbearbeitung oder der Erweiterung
desselben, oder auch für das Absetzen von abbindefähigem Werkstoff im Bohrloch,
oder für eine Verbindung der zuletzt erwähnten Arbeitsgänge entworfen. Die Vorrichtung
A ist am unteren Ende eines Bohrstranges B befestigt, der bis zum oberen Ende des
Bohrloches reicht und mittels dessen die Vorrichtung durch die Bohrlochauskleidung
D bis zu einer Stelle gesenkt wird, wo mit dem Fräsen der Auskleidung begonnen werden
soll, und wo auch andere Arbeitsgänge durchgeführt werden sollen, ohne die Vorrichtung
aus dem Bohrloch zu entfernen.
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Die Vorrichtung A umfaßt einen umlaufenden Bohrkopf H, dessen oberer
Teil aus einem Dorn 10 besteht, dessen oberer Ansatz 11 in das untere Ende des Bohrgestängestranges
B eingeschraubt ist (Fig. 3). Dieser Dorn ist mit -einem Bohrerschaft 12 ausgestattet,
der mittels Feder und Nut gleitend im Hauptkörper 13 des Bohrkopfes geführt ist.
Die Außenfläche 14 des unteren Teils des Bohrerschaftes ist nicht zylindrisch und
wird in einer entsprechenden nichtzylindrischen Ausnehmung 15 im Hauptkörper 13
des Bohrkopfes teleskopartig geführt. Die Außenfläche 14 des Bohrerschaftes und
die Ausnehmung 15 können Sechskantquerschnitte aufweisen, um zu ermöglichen, daß
der Schaft 12 gegenüber dem Körper 13 in Längsrichtung bewegt werden kann, wobei
er stets in der Lage bleibt, eine Drehbewegung auf den Körper 13 zu übertragen.
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Der Dorn 10 kann innerhalb eines begrenzten Bereichs in Längsrichtung
in dem Körper 13 bewegt werden, wobei die Abwärtsbewegung durch das Zusammenwirken
des unteren Endes 16 des Bohrerschaftes 12 mit einer nach innen vorspringenden Schulter
17 des Körpers 13 begrenzt wird, und seine Aufwärtsbewegung durch das Zusammenwirken
einer nach außen vorspringenden Schulter bzw. eines Kolbenteils 18 des Bohrerschaftes
mit einem Zylinderkopf 19 begrenzt ist, der am Körper 13 befestigt ist. Das obere
Ende des Zylinderkopfes ist mit einem Flansch 20 versehen, der mit einer Schulter
21 des Körpers 13 zusammenwirkt, wobei der Flansch durch Sprengringe 22 an einer
Aufwärtsbewegung über den Körper 13 gehindert wird, die in eine Nut 23 des Körpers
13 eingesetzt sind und sich gegen den Flansch 20 abstützen. Eine Ringführung
24 ist mittels eines Sprengringes 25 oberhalb der Sprengringe 22 lösbar mit dem
Körper 13 verbunden.
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Der Körper 13 ist mit einer Mehrzahl von ausschwenkbaren Teilen versehen,
die an ihm befestigt sind. Es sind dies zunächst die Schneidenhalter 26, die in
Nuten 27 schwenkbar um die Schamierstifte 28 gelagert sind, die in geeigneter Weise
am Bohrkörper befestigt sind. Jeder der Schneidenhalter 26 hängt jeweils an einem
Schamierstift 28 und trägt am unteren Ende ein Kratze bzw. ein Fräsmesser 29, das
in geeigneter Weise an dem Halter 26 befestigt sein kann, beispielsweise durch eine
Schweißung 29 a.
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Die Schneid'enhalter 26 und die Schneiden 29 sind bestrebt, eine zurückgezogene
Stellung einzunehmen, und zwar praktisch vollkommen innerhalb der Umrisse des Hauptkörpers
13 des Bohrkopfes. Diese Schneidenhalter und Schneiden lassen sich nach außen schwenken,
um die Verrohrung D abzutrennen und dieselbe wegzufräsen, indem sie an der oberen
Stirnseite E des darunterliegenden Futterrohres angreifen. Um dieses Ausschwenken
zu bewerkstelligen, ist jeder Schneidenhalter an seinem inneren Teil unterhalb des
Scharnierstiftes 28 mit einer schrägen Fläche 30 versehen, die nach unten und innen
verläuft. Jeder der schrägliegenden Flächen 30 endet in einer Anschlagfläche 31,
die an einem Anschlag 32 des Schneidenhalters vorgesehen ist. Die Schwenkung nach
außen wird dadurch bewirkt, daß eine Bewegung in Längsrichtung des Dornes 10 gegenüber
dem Körper 13 hervorgerufen wird, wodurch eine Relativbewegung in Längsrichtung
zwischen den Schneidenhaltern 26 und dem rohrförmigen Teil 33 des Domes 10 hervorgerufen
wird.
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Der rohrförmige Teil 33 ist mit einem Teil 34 versehen, der
in einer Führungsbuchse 35 gleitend gelagert ist, die in einer Brücke 36 angebracht
ist, die am Körper befestigt ist und sich über die Schlitze 27 des Bohrkörpers erstreckt.
Diese Führungsbuchse ist unterhalb der Anschläge 32 der Schneidenhalter 26 angeordnet.
Der rohrförmige Teil 33 ragt um ein
wesentliches Stück von der Führungsbuchse
35 nach unten und wird in einem Kopfstück 100 geführt, an dem er in geeigneter Weise
befestigt wird, z. B. durch Schweißung oder Lötung, indem dieses Kopfstück in Längsrichtung
im Körper 13 und an einer Mehrzahl von längeren Schlitzen 101 im unteren Teil des
Körpers gleitend geführt ist. Das Kopfstück 100 erstreckt sich unterhalb der Schlitze
27 und ist in einer Bohrung 102 im unteren Teil des Bohrkörpers 13 gleitend gelagert,
wobei der Durchtritt von Flüssigkeit zwischen dem Kopfstück und dem unteren Teil
des Bohrkörpers durch einen geeigneten elastischen Dichtungsring 103 verhindert
wird, der in den Bohrkörper eingelegt ist und gleitend und dichtend mit dem Umfang
des Kopfstückes 100 in Berührung steht.
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Das Kopfstück ist mit einem axialen Durchtrittskanal 104 versehen,
der mit der Bohrung 46 im rohrförmigen Teil 33 und mit einer Mehrzahl von in Abständen
am Umfang angeordneten seitlichen Durchtrittsöffnungen 105 in Verbindung steht,
die in den Kanal 104 münden. In jeder der Durchtrittsöffnungen 105 ist eine Düse
106 befestigt, z. B. durch Anschweißen am Kopfstück 100, und zwar sind die Düsen
radial zum Kopfstück gerichtet und mit den unteren Schlitzen 101 ausgerichtet, in
die sie hineinragen, so daß eine Flüssigkeit, die durch den Kanal 104 des Kopfstückes
gepumpt wird, durch die Düsen 106 und die Schlitze 101 ausströmt und gegen die Auskleidung
D des Bohrloches oder gegen die freigelegte Bohrlochswandung C gespritzt wird.
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Oberhalb der Führungsbuchse 35 und unterhalb der Scharnierstifte 28
ist in den Ausnehmungen des Schneidenhalters am Dorn ein Bund 38 angeordnet, dessen
Außenfläche 39 mit den schrägen Flächen 30 und den Anschlagflächen 31 zusammenwirken
können. Der Bund 38 kann mit dem rohrförmigen Teil 33 aus einem Stück bestehen,
wobei das obere Ende des letzteren in einer Bohrung 40 geführt wird, die
im unteren Teil 14 des Bohrerschaftes 12 vorgesehen ist. Ein erweitertes Kopfstück
41 des rohrförmigen Teils 33 steht mit der Schulter 42 des Bohrerschaftes in Berührung,
wobei der rohrförmige Teil mittels geeigneten Sprengringes 43 in dieser Lage gehalten
wird, der in eine Innennut 44 in. der Bohrung des Bohrerschaftes eingesetzt ist
und an der unteren Ringfläche des Kopfstückes 41. anliegt.
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Bohrschlamm und andere Flüssigkeit können durch die axiale Bohrung
45 und den Bohrerschaft 12 in den axialen Durchtrittskanal 46 fließen, der durch
die gesamte Länge des rohrförmigen Teils 33 verläuft und weiter in den Durchtrittskana1104
im Kopfteil und dann durch die Düsen 106 und die unteren Schlitze 101 in das umgebende
Bohrloch abfließen. Ein Durchtreten von Flüssigkeit am Umfang des rohrförmigen Teils
33 wird durch einen geeigneten Dichtungsring 47, beispielsweise durch einen Gummiring
von kreisförmigem Querschnitt, verhindert, der in einer Ringnut 48 im Bohrerschaft
eingesetzt ist und sich an die Außenfläche des Kopfteils 41 anlegt (Fig. 3).
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Wenn der Bohrkörper 13 des Bohrwerkzeuges relativ zu dem rohrförmigen
Dorn 10 angehoben wird, werden die schrägen Flächen 30 der Schneidenhalter 26 aufwärts
an dem Bund 38 des rohrförmigen Teils 33 entlangbewegt. Während einer derartigen
Aufwärtsbewegung werden die Schneidenhalter 26 und die an diesen befestigten Schneiden
um die Scharnierstifte 28 geschwenkt und nach außen gespreizt. Die Aufwärtsbewegung
des Körpers 13 gegenüber dem rohrförmigen Dorn 10 kann fortgesetzt werden, bis die
Schneiden 29 ihre äußere Endlage erreicht haben, die durch das Zusammenwirken der
Schultern 49 an den Schneidenhaltern 26 mit den Gegenschultern 50 bestimmt wird,
die in Bohrkörper an entgegengesetzten Seiten der Schlitze 27 vorgesehen sind. Wenn
dieses Zusammenwirken stattfindet, tritt das untere Ende 16 des Bohrerschaftes 12
des rohrförmigen Dornes mit der Schulter 17 des Körpers in Berührung, und der Bund
38 am rohrförmigen Teil 33 steht hinter den Anschlägen 32 an den Schneidenhaltern
26 mit den Anschlägen in Berührung (Fig. 3).
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Es ist zu beachten, daß die Flächen 31 der Anschläge 32 der Schneidenhalter
26 und die Gegenflächen 39 am Bund 38 des rohrförmigen Teils im wesentlichen parallel
zur Achse des Bohrkopfes liegen, um zu verhindern, daß durch Gegenkräfte die Schneiden
nach innen gedrückt werden. Bei der praktischen Ausführung ist zu empfehlen, die
zusammenwirkenden Anschlagflächen 39, 31 nach unten leicht gegen die Werkzeugachse
geneigt anzuordnen, um ein Lösen des Bundes 38 von dem Schneidenhalter 26 zu erleichtern,
wenn letzterer und die Schneiden 29 wieder in ihre Ausgangsstellung geschwenkt werden.
Die Relativbewegung in Längsrichtung zwischen dem rohrförmigen Dorn 10 und dem Bohrkörper
13 wird hydraulisch mittels der in den Zeichnungen dargestellten besonderen Vorrichtung
hervorgerufen. Der erweiterte kolbenartige Teil 18 des Bohrerschaftes 12 wird in
einer Aussenkung 51 im oberen Teil des Bohrkörpers geführt. Dieser obere Teil stellt
einen Zylinder 52 dar, dessen Innenwandung sich von der unteren Schulter 54, die
den Boden der Aussenkung 51 bildet, bis zum Zylinderkopf 19 erstreckt.
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Ein abgegrenzter Hubraum 55 wird zwischen dem Kolbenteil 18 des Schaftes,
der Umfangsfläche des Schaftes oberhalb des Kolbenteils und der Zylinderwandung
53 gebildet. Ein Dichtungsring 56 kann in einer Kolbenringnut 57 vorgesehen werden,
die im Kolbenteil 18 eingearbeitet ist, so daß der Dichtungsring sich gleitend und
abdichtend an die Innenwand 53 des Zylinders 52 anlegt. Dadurch wird verhindert,
daß Flüssigkeit zwischen dem Kolben und der Zylinderwand nach unten hindurchtreten
kann. In gleicher Weise wird die Flüssigkeit am Austreten aus dem Hubraum 55 in
Aufwärtsrichtung durch einen Dichtungsring 58 verhindert, der in einer Innennut
59 des Zylinderkopfes 19 angeordnet ist und abdichtend und gleitend mit der Umfangsfläche
des Schaftes 12 oberhalb des Kolbenteils 18 in Berührung steht, sowie durch einen
außenliegenden Dichtungsring 60, der in einer Außennut des Kopfteils 19 angeordnet
ist und diesen gegen die Zylinderwandung 53 abdichtet.
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Durch ein oder mehrere seitliche Einlaßöffnungen 62, die eine Verbindung
zwischen der axialen Bohrung 45 des Schaftes und dem Zylinderraum 55 herstellen,
kann Druckflüssigkeit aus dem Bohrrohrstrang B und der Bohrung 45 des rohrförmigen
Dornes in den Hubraum 55 geleitet werden. Der Flüssigkeitsdruck entsteht bei dem
in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch,
daß
der Gesamtquerschnitt der Düsen 106 wesentlich kleiner als der Querschnitt
der axialen Bohrung 45 des rohrförmigen Teils des Dornes ist bzw. dadurch, daß der
axiale Durchtrittskanal46 durch den rohrförmigen Teil 33 des Domes einen
kleineren Durchmesser aufweist als die axiale Bohrung 45. Infolgedessen wird durch
das Durchpumpen von Bohrschlamm oder anderen Flüssigkeiten durch das Gerät ein Staudruck
in der Bohrung 45 erzeugt, der auf die Flüssigkeit im Hubraum 55 übertragen wird
und auf den Zylinderkopf 19 einwirkt, so daß der Bohrkörper 13 gegenüber dem rohrförmigen
Dorn 10 aufwärts bewegt wird und das Ausschwenken der Schneidenhalter 26 mit den
Schneiden 29 bis in ihre äußere Endstellung in der vorstehend beschriebenen Weise
bewirkt. Bei dieser Aufwärtsbewegung gegenüber dem Dom werden die unteren Schlitze
101 des Bohrkörpers an den Düsen 106 entlang nach oben bewegt. Die Länge der Schlitze
101 ist jedoch hinreichend, daß die durch die Düsen ausströmende Flüssigkeit dauernd
ungehindert durch die Schlitze nach außen entweichen kann.
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Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, sind je zwei diametral einander
gegenüberliegende Schneidenhalter 26 und Schneiden 29 vorgesehen, die somit einen
Winkel von 180° einschließen. Es wird jedoch empfohlen, je drei Schneidenhalter
und Schneiden vorzusehen, die jeweils einen Winkel von 120° einschließen, um einen
ruhigen Gang des umlaufenden ausgeschwenkten Bohrkopfes zu gewährleisten. Der Einfachheit
halber sind in den Fig. 1, l a, 3, 3 a, 4 und 5 je zwei Schneidenhalter und
Schneiden dargestellt. Unabhängig von der Anzahl von Schneiden 29, die verwendet
wird, können die Strahldüsen 106 in jeder geeigneten Anzahl in Abständen am Umfang
angeordnet werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind drei Düsen 106 vorgesehen, die
in Winkelabständen von etwa 120° angeordnet sind, und zwar so, daß jede Düse Flüssigkeit
durch den ihr zugeordneten Schlitz 101 austreten lassen kann.
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Bei der Anwendung des Gerätes A wird es in das Bohrloch eingeführt,
wobei die Sehneidenhalter 26 mit den Schneiden 29 in ihrer zurückgezogenen Anfangslage
verbleiben, wie sie in Fig. 1 und 1 a dargestellt ist. Nachdem das Gerät bis zu
der gewünschten Stelle im Bohrloch abgesenkt worden ist, an der die Bohrlochauskleidung
abgetrennt werden soll, werden die Pumpen (nicht dargestellt) über Tage eingeschaltet,
um Flüssigkeit mit einer ausreichenden Geschwindigkeit durch das Bohrrohr B in ;
die Durchtrittskanäle 45, 46, 104 des Dornes und durch die Düsen 106 zu pumpen,
wobei im Durchtrittskanal 45, in den Durchtrittsöffnungen 62 und im Hubraum 55 des
Zylinders ein Staudruck erzeugt wird, der auf den Zylinderkopf 19 einwirkt und den
; Bohrkörper 13, die Schneidenhalter 26 und die Schneiden 29 gegenüber dem Dorn
10 nach oben drückt. Während dieser Aufwärtsbewegung treten die schrägen
Flächen 30 mit dem Bund 38 des Dornes in Berührung, wodurch die Schneiden nach außen
gegen die Wandung des Bohrloches D gedrückt werden. Das Bohrgestänge B und
das Gerät A werden mit angemessener Geschwindigkeit in Drehung versetzt,
während die Flüssigkeit durch das Gerät gepumpt wird, und die Außenkanten der Schneiden
29 wirken auf die Verrohrung ein und fräsen dieselbe allmählich durch, wie es beispielsweise
in der USA.-Patentschrift 2 922 627 beschrieben ist. Während dieses Arbeitsganges
wird das Gerät an der gleichen Stelle in bezug auf die Längsrichtung der Bohrlochauskleidung
gehalten.Während die Auskleidung abgefräst wird, werden der Bohrkörper 13 und die
Schneidenhalter 26 mit den Schneiden 29 infolge des auf den Körper 13 wirkenden
hydraulischen Druckes fortlaufend weiter angehoben, bis die äußeren Kanten der Schneiden
die Auskleidung vollständig abgetrennt haben. Daraufhin wird die Umdrehung des Bohrgestänges
B und des Gerätes A fortgesetzt, so daß die Fräskanten der Schneiden 29 mit dem
Abtragen der Auskleidung fortfahren und in das umgebende Erdreich eindringen, bis
die Schneiden ihre äußere Endstellung erreicht haben, die durch das Zusammenwirken
der Anschläge 49, 50 und des unteren Endes 16 des Schaftteils 12 des Dornes mit
der Schulter 17 des Bohrkörpers bestimmt wird. Bei dieser Stellung der einzelnen
Teile liegt der Anschlag 32 des Schneidenhalters 26 an dem Bund 38 des rohrförmigen
Teils 33 an, um eine unbeabsichtigte teilweise Zurückziehung der Schneiden aus ihrer
Endstellung auszuschließen.
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Es wird nunmehr ein angemessener Druck nach unten auf den Bohrrohrstrang
B ausgeübt, der durch den Schaft 12 auf die Schulter 17 des Bohrkörpers und vom
Bohrkörper 13 auf die Anschläge 50, 49 und unmittelbar auf die Schneidenhalter 26
und die Schneiden 29 übertragen wird, wobei letztere gegen die nach oben weisende
Stirnfläche des abgetrennten Endes E der Bohrlochverrohrung gedrückt werden. Durch
die übertragung des Bohrdruckes auf das Gerät bei seinem Umlauf mit angemessener
Geschwindigkeit wirken die Schneiden auf das abgetrennte Ende E der Verrohrung ein
und fräsen dieses ab. Während des Fräsvorganges wird Spülflüssigkeit durch das Bohrgestänge
B und durch den Bohrschaft gepumpt, tritt durch die Düsen 106 aus, die sie in das
Bohrloch um das Gerät ausspritzen, und trägt die Frässpäne nach über Tage durch
den das Gerät und das Bohrrohr B umgebenden Ringraum aus.
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Nachdem die gewünschte Länge der Verrohrung abgefräst worden ist,
die beispielsweise etwa 6 bis 12 m betragen kann, wird der auf das Gerät ausgeübte
Bohrdruck unterbrochen. Es kann nunmehr ein anschließender Arbeitsgang im Bohrloch
vorgenommen werden, ohne das Gerät A aus dem Bohrloch zu entfernen. Falls es erwünscht
ist, das Bohrloch C zu erweitern, wird eine umlaufende Flüssigkeit durch das Bohrgestänge
B und durch das Gerät A
nach unten gepumpt, die durch die Düsen 106
austritt und als Flüssigkeitsstrahl gegen die Wandung M des freigelegten Bohrloches
(Fig. 4) gerichtet ist. Der Bohrgestängestrang mit dem daran befestigten Gerät wird
während dieses Pumpvorganges mit der gewünschten Geschwindigkeit in Drehung versetzt,
so daß der gesamte Umfang des Bohrloches durch die aus den Düsen 106 austretenden
Flüssigkeitsstrahlen bestrichen wird. Während des Umlaufens und des Pumpvorganges
können das Bohrrohr B und das Gerät A allmählich angehoben werden, so daß die Flüssigkeitsstrahlen
auf die gewünschte Länge der Wandung des Bohrloches oberhalb der unteren Schulter
N, die durch die Schneiden erzeugt worden ist, zur Einwirkung gebracht werden können.
Falls beispielsweise die Verrohrung über eine Länge von etwa 6 m abgetrennt worden
ist, wird der Bohrkopf über diese Strecke von etwa 6 m angehoben, so daß die Flüssigkeitsstrahlen
über die gesamte Länge des
freigelegten Bohloches M zur Einwirkung
kommen. Selbstverständlich kann das Gerät beliebig oft angehoben und gesenkt werden,
je nach der vorzunehmenden Erweiterungsarbeit des Bohrloches, die durch die mit
hoher Geschwindigkeit austretenden Flüssigkeitsstrahlen durchgeführt wird. Um eine
derart hohe Strahlgeschwindigkeit zu gewährleisten, werden am oberen Ende des Bohrloches
Pumpen verwandt, die in der Lage sind, eine verhältnismäßig große Menge von Spülflüssigkeit
durch das Bohrgestänge und das Gerät zu drücken.
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Falls es gewünscht wird, den Durchmesser des Bohrloches nur durch
die Wasserstrahlen zu vergrößern, kann nach Beendigung einer derartigen Erweiterung
die Pumpe stillgesetzt und das Gerät A durch die Bohrlochauskleidung D hindurch
entfernt werden. Dazu ist lediglich erforderlich, den rohrförmigen Dorn 10 gegenüber
dem Bohrkörper 13 und den Schneidenhaltern 26 anzuheben, wobei der Bund 38 oberhalb
der schrägen Flächen 30 angehoben wird, woraufhin die Schneidenhalter 26 mit den
Schneiden 29 in ihre Ausgangsstellung zurückfallen, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist. Das Bohrrohr mit dem Gerät kann dann durch die Verrohrung oberhalb des erweiterten
Teils M des Bohrloches gehoben werden, um das Gerät am oberen Ende des Bohrloches
zu entfernen.
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Nachdem der Abschnitt der Verrohrung abgefräst worden ist, kann die
Wandung des Bohrloches M durch Pumpen von Flüssigkeit durch das Bohrgestänge
B, das Gerät A und die Düsen 106 in der vorstehend beschriebenen Weise
gesäubert werden, indem das Gerät während des Pumpens durch das Bohrrohr in Umdrehung
versetzt und in Längsrichtung über die Fläche der freigelegten Bohrlochwandung M
geführt wird, um die Säuberung über die gewünschte Länge der Bohrung durchzuführen.
Bei der Durchführung des Waschvorganges kann eine geeignete Spülflüssigkeit verwendet
werden. Der Waschvorgang ist erwünscht, um die Wandung der Bohrung freizulegen,
und insbesondere um angesetzten Bohrschlamm von der Wandung zu entfernen, falls
ein Abschlußstopfen aus Zement im unteren Teil des freigelegten Bohrloches M eingebracht
werden soll, so daß eine anschließende Arbeit im Bohrloch durchgeführt werden kann,
beispielsweise das Setzen eines Richtkeiles (nicht dargestellt) auf den Zementstopfen
und das Bohren eines Loches, das von der ursprünglichen Bohrung C abweicht.
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Zum Absetzen eines Zementstopfens in der Bohrung wird eine angemessene
Menge von Zementbrühe S durch das Bohrgestänge B gepumpt, die durch die Bohrung
45, 46 des Dornes in den mit Düsen versehenen Kopfteil 100 fließt, worauf
sie durch die Düsen 106 gegen die Wandung der Bohrung M gespritzt wird. Falls erwünscht,
kann ein gewisser Anteil von Sand oder einem ähnlichen Werkstoff mit dem Zement
zugemischt werden, so daß der Sand gegen die Wandung der Bohrung geschleudert wird
und eventuell daran haftenden festgebackenen Bohrschlamm entfernt, wodurch eine
enge Berührung zwischen der Zementbrühe und der Wandung der Bohrung gewährleistet
wird. Während die Zementbrühe aus den Düsen 106 ausgespritzt wird, werden das Bohrgestänge
B und das Gerät A allmählich in der Bohrung hochgezogen, und gleichzeitig das Bohrgestänge
und das Gerät mit geeigneter Geschwindigkeit gedreht, um ein gleichmäßiges Abse:zen
der Zementbrühe in der Bohrung zu gewährleisten, die nach unten abfließt, um den
gesamten Querschnitt der Bohrung M zu überbrücken und sich über die gewünschte Länge
an der freigelegten Wandung des Bohrloches anzusetzen (Fig. 5). Nach der Zementbrühe
wird eine Spülflüssigkeit durch das Bohrgestänge B gepumpt. Nachdem die gesamte
Menge der Zementbrühe durch die Düsen 106
hindurchgeleitet worden ist, wird
die Spülflüssigkeit durch das Gerät A und die Düsen gedrückt, um sämtliche Durchtrittskanäle
des Gerätes und sämtliche Stellen des Bohrwerkzeuges von der Zementbrühe zu säubern,
während das Bohrwerkzeug über die in der offenen Bohrung als Abschlußstopfen abgesetzte
Zementbrühe S hinausgehoben wird. Der Pumpvo.rgang kann dann unterbrochen werden,
um das Gerät von dem Druck zu entlasten, worauf der Bohrkörper 13 sich an dem Dorn
10 herabgesenkt, wodurch die Schneiden 29 in ihre Anfangsstellung zurückgezogen
werden und es gestatten, den Bohrgestängestrang 10 heraufzuziehen und das
Gerät A durch die Verrohrung D hindurch nach über Tage zu ziehen.
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Der abgesetzte Zement bzw. der abbindefähige Werkstoff S bindet dann
ab und erstarrt in der Bohrung, wodurch ein Zementstopfen gebildet wird. Dieser
Stopfen verbleibt in seiner Lage und kann nicht versetzt werden, besonders nicht
nach unten, da seine äußeren Ränder auf der unteren Schulter N des Erdreiches aufliegen,
die durch die Schneiden in dem Bohrloch erzeugt worden ist (Fig. 5). Tatsächlich
kann eine derartige Schulter im Erdreich eine viel größere Breite aufweisen, als
sie in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, beispielsweise dadurch, daß durch die Strahlwirkung
der durch die Düsen 106 gepumpten Flüssigkeit der Durchmesser des freigelegten Teils
M des Bohrloches noch weiter vergrößert werden kann. Demgemäß reicht die Zementschicht
in seitlicher Richtung erheblich weiter über den Innenrand der Verrohrung D hinaus,
wodurch eine Sicherung gegen ein Versetzen des Zementstopfens nach unten im Bohrloch
geschaffen wird, wie etwa unter der Wirkung eines Bohrmeißels (nicht dargestellt),
der seitlich durch einen Richtkeil (nicht dargestellt) abgelenkt wird, der in das
Bohrloch oberhalb des Zementstopfens eingesetzt ist.
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Es ist ersichtlich, daß mit dem Gerät A mehrere Arbeitsgänge im Bohrloch
bei einem einzigen Einsatz des Gerätes vorgenommen werden können. Es kann nicht
nur der Fräsvorgang durchgeführt werden, um die gewünschte Länge der Verrohrung
zu entfernen, sondern das Bohrloch kann außerdem durch die Flüssigkeitsstrahlen
erweitert werden, die aus den Düsen 106 austreten. Die Wandung des Bohrloches M
kann gesäubert werden, wie z. B. durch die Entfernung des angesetzten Bohrschlammes,
und die Zementbrühe od. dgl. kann durch die Düsen gespritzt werden, um einen widerstandsfähigen
Zementstopfen im Bohrloch zu bilden. Durch die Strahlwirkung wird eine fest mit
dem Bohrloch verbundene Zementschicht erzielt, insbesondere deshalb, weil durch
die Kraft der Flüssigkeitsstrahlen das Bestreben besteht, die Zementbrühe dadurch
zu entwässern, daß das Wasser, das mit ihr vermischt ist, in das umgebende Erdreich
getrieben wird.
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Das in Fig. 6 dargestellte Gerät kann in der gleichen Weise betätigt
werden wie das Gerät nach den Fig. 1 bis 5. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, ist
das
Gerät das gleiche, wie nach den vorgenannten Figuren, soweit die Fräsvorrichtung
H für die Verrohreng in Frage kommt. Es unterscheidet sich jedoch von dem vorstehend
beschriebenen Gerät durch die Ausbildung des Strahlungsteils K. Die Düsen
106 sind nicht in einem Kopfstück angeordnet, das an dem Dorn 10 befestigt
ist, sondern in einem Kopfteil 120 des Bohrkörpers 13 untergebracht. Somit erstreckt
sich das untere Ende des rohrförmigen Dornes 33 nach unten in einen mittleren Hohlraum
121 des Bohrkörpers unterhalb der Schlitze 27, in denen die Schneidenhalter 26 und
die Schneiden 29 beweglich angeordnet sind. Ein Durchtreten der Flüssigkeit zwischen
dem Dorn 33 und dem Bohrkörper unterhalb der Schlitze wird durch einen geeigneten
Dichtungsring 122 verhindert, der im Bohrkörper angebracht ist und gleitend und
abdichtend am Umfang des Dornes anliegt, Somit kann die Druckflüssigkeit, die von
der Dornbohrung 46 in den Hohlraum 121 des Bohrkörpers strömt, nicht nach oben aus
dem Hohlraum entweichen. Diese Druckflüssigkeit strömt vielmehr durch die radial
angeordneten Düsen 123 und gegen die Wandung des umgebenden Bohrloches bzw. gegen
die Auskleidung D desselben. Der Hohlraum 121 erstreckt sich im Bohrkörper abwärts
bis zu einer Stelle, die wesentlich unterhalb der Düsen 123 liegt, so daß eine gewisse
Menge von ruhender Flüssigkeit im unteren Teil des Hohlraumes im Bohrkörper unterhalb
der Düsen vorhanden ist, gegen die die Flüssigkeit, die von der Bohrung des Dornes
33 kommt, ausströmt, wodurch verhindert wird, daß diese austretende Flüssigkeit
die Wandung des Hohlraumes 121 angreift.
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Das in Fig. 6 dargestellte Gerät arbeitet im wesentlichen in der gleichen
Weise wie das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Gerät. Die Schneiden 29 werden
in der gleichen Weise nach außen geschwenkt, und die gewünschte Länge der Verrohrung
D wird durch den Bohrer in der gleichen Weise abgefräst. Nach dem , Fräsvorgang
wird Flüssigkeit durch das Bohrgestänge B und durch die Bohrung 46 in den
Hohlraum 121 gepumpt, von wo sie durch die radial angeordneten Düsen 123 unmittelbar
gegen die Wandung des umgebenden Bohrloches bzw. die Aus- , kleidung desselben gespritzt
wird. Zur Erweiterung des Bohrloches dienende Flüssigkeit kann durch das Gerät A
gepumpt werden, während dieses mit geeigneter Geschwindigkeit während des Spritzvorganges
in Umdrehung versetzt wird, so daß die Strahlen den gesamten Wandumfang des freigefrästen
Teils M des Bohrloches bestreichen, während das Gerät A innerhalb des Bohrloches
über die gewünschte Länge des freigefrästen Teils heraufgezogen wird, um die erforderliche
Bohrlochlänge mit dem Flüssigkeitsstrahl zu bestreichen. Spülflüssigkeit kann durch
das Gerät in gleicher Weise ausgespritzt werden wie bei der anderen Ausführung gemäß
der Erfindung, und auch abbindefähiger Werkstoff, wie Zementbrühe, kann zum Zwecke
der Herstellung eines Zementstopfens in dem Bohrloch hindurchgepumpt werden.
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Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführung des Gerätes ist das Werkzeug
H zum Abtrennen und Abfräsen im wesentlichen das gleiche, wie bei den anderen Ausführungen
des Gerätes, ausgenommen, daß die Düsen 106 bzw. 120 nicht im unteren Teil des Gerätes
angebracht sein müssen. Das heißt, daß der Fräserteil H des Werkzeuges
A der gleiche sein kann, wie er in der USA: Patentschrift 2 922 627 dargestellt
ist. Der mit den Düsen versehene Teil K des Gerätes ist am oberen Ende des Fräswerkzeuges
befestigt. Sodann ist der Gewindeansatz 11 des Dornes 10 in die untere Buchse
130 eines rohrförmigen Kopfteils 131 eingeschraubt, dessen oberes Ende mit
einem Gewindeansatz 132 versehen ist, der in das Bohrgestänge B eingeschraubt ist.
Der Kopfteil 131 ist mit einer axialen Bohrung 133 versehen, in die eine Mehrzahl
von am Umfang in Abständen angeordneten, radial gerichteten Durchtrittsöffnungen
134 mündet, in die Düsen 135 eingesetzt sein können, die mit der axialen Bohrung
des Kopfteils in Verbindung stehen. Diese Düsen 135 werden anfangs durch eine Ventilbuchse
136 geschlossen, die anfangs durch eine oder mehrere Schersicherungsschrauben 137
in ihrer Lage gehalten wird, die seitlich durch das Kopfstück in die Buchse eingeschraubt
sind. Im Kopfteil 131 sind geeignete Dichtungsringe 138 auf den entgegengesetzten
Seiten der Durchtrittsöffnungen 134 angeordnet, die sich abdichtend an die
Umfangsfläche der Ventilbuchse 136 anlegen.
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Im Anfang ist die Durchtrittsbohrung 133 durch die Ventilbuchse 136
offen, so daß Flüssigkeit nach unten durch das Bohrgestänge B und durch das Gerät
K in die Bohrung 45 gepumpt werden, um die Schneiden nach außen zu schwenken und
um die notwendige Flüssigkeit zum Abführen der Späne nach oben durch den das Gerät
und das Bohrgestänge umgebenden Ringraum zum oberen Ende des Bohrloches zu befördern.
Wenn die seitlichen Durchtrittsöffnungen bzw. die Düsen 135 geöffnet werden sollen,
kann eine geeignete Verschlußkugel 140 durch den Bohrrohrstrang B eingeworfen
werden, die sich auf den Ventilsitz 141 in der Ventilbuchse aufsetzt, wodurch eine
Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes im Bohrrohrstrang B sowie im Kopfteil 131 oberhalb
der Ventilbuchse 136 hervorgerufen wird, die hinreichend ist, um die Schrauben 137
abzuscheren und die Ventilbuchse nach unten zu schieben, bis diese an die untere
Schulter 142 im Kopfteil 131 zur Anlage kommt, bei welcher Stellung die Ventilbuchse
136 sich unterhalb der Durchtrittsöffnungen bzw. der Düsen 135 befindet, die nunmehr
geöffnet sind. Druckflüssigkeit kann dann durch den Bohrstrang B in die axiale Bohrung
133 des Kopfteils und durch die Düsen 135 gepumpt werden, um auf die
Wandung des Bohrloches einzuwirken.
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Bei der Anwendung des Gerätes nach Fig. 7 befindet sich die Ventilbuchse
136 zunächst in ihrer Schließlage vor den Durchtrittsöffnungen 134. Das Gerät
wird innerhalb der Auskleidung des Bohrloches bis zu der Stelle abgesenkt, wo der
Fräsvorgang stattfinden soll, worauf Druckflüssigkeit durch den Bohrrohrstrang und
durch das Gerät gepumpt wird. Durch die Querschnittsverminderung, die durch den
geringeren Durchmesser der Bohrung 46 des Dornes 33 gegenüber der Bohrung 45 bedingt
ist, wird ein Staudruck hervorgerufen, durch den der Bohrkörper 13 gegenüber dem
Dorn 10 angehoben wird, wobei er die Schneiden 29 nach außen schwenkt, während durch
das Umlaufen des Bohrgestänges und des Gerätes die Schneiden die Auskleidung des
Bohrloches abtrennen, worauf durch den Vorschub des Gerätes mit den ausgeschwenkten
Schneiden der abgetrennte Teil der Auskleidung, von der oberen Stirnfläche E ausgehend,
über die gewünschte
Länge abgefräst und gleichzeitig das Bohrloch
auf einen Durchmesser ausgeweitet wird, der größer als der Außendurchmesser der
Auskleidung ist.
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Nachdem die gewünschte Länge der Auskleidung abgefräst worden ist,
wird die Abschlußkugel 140 durch den Bohrgestängestrang B herabgelassen und gegen
den Ventilsitz 141 in der Buchse 136 gedrückt. Der Flüssigkeitsdruck steigt dann
so weit an, daß die Schrauben 137 abgeschert werden und die Ventilbuchse 136 nach
unten in ihre Öffnungsstellung für die Durchtrittsöffnungen geschoben wird, wodurch
dann das Durchpumpen von Flüssigkeit durch die Fräsvorrichtung H unterbunden wird.
Die gesamte Flüssigkeit wird dann durch die Düsen 135 gegen die Wandung des freigelegten
Bohrlochteils M gespritzt. Der Bohrgestängestrang B und das Gerät
A werden dann in Umdrehung versetzt, während die Spritzflüssigkeit an den
Düsen 135 austritt, um die gewünschten Arbeitsgänge durchzuführen, die vorstehend
in Verbindung mit den anderen Ausführungen der Vorrichtung beschrieben worden sind.
Zu diesen Arbeitsgängen gehören das Abspülen der Wandung der freigelegten Bohrung
M über die gewünschte Länge, die hydraulische Erweiterung des Bohrloches durch die
erodierende Wirkung des Flüssigkeitsstrahles auf das umgebende Erdreich sowie das
Absetzen von abbindefähigem Werkstoff durch die Düsen 135 in die erweiterte Bohrung,
wobei das Gerät A während des Umlaufens allmählich hochgezogen wird, so daß die
Zementbrühe an der Rohrlochwandung abwärts fließt bis unterhalb des unteren Endes
des Gerätes, um sich dort über den gesamten Querschnitt der Bohrung zu verteilen
und einen Zementstopfen zu bilden. Nach Beendigung der beabsichtigten Arbeitsgänge
in dem Bohrloch kann der Gestängestrang B heraufgezogen werden, um das Gerät
A durch die Auskleidung D
hindurch bis zum oberen Ende des Bohrloches
herauszuheben.
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Bei der in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführung gemäß der Erfindung
findet ein Fräswerkzeug R Verwendung, das an einem Bohrgestängestrang B durch eine
Bohrlochauskleidung D abgesenkt werden kann, um einen Teil T der Auskleidung abzutrennen
und abzufräsen. Das Fräswerkzeug kann jede beliebige Ausführung aufweisen, beispielsweise
die in der USA.-Patentschrift 2 855 994 dargestellte. Es besteht aus einem Körper
160, der mit einer axialen Bohrung 161 versehen ist, und endet in einer Bohrerspitze
162, der in die Auskleidung eingeführt werden kann und mit einer Mehrzahl von Schneiden
163 versehen ist, die an ihrem Umfang angeordnet sind und so bemessen sind, daß
sie an der oberen Stirnfläche der Auskleidung T angreifen können.
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Der Körper 160 ist am oberen Ende mit einem Gewindeansatz 164 versehen,
der in dem Kopfteil 1.65 des Düsenteils K eingeschraubt ist, der eine axiale Bohrung
166 aufweist und seinerseits in das untere Ende des Bohrgestängestranges B eingeschraubt
ist, der bis zum oberen Ende des Bohrloches reicht. Das Bohrgestänge wird mit geeigneter
Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt, wobei der Fräser R in geeigneter Weise belastet
wird, um durch die Schneidwirkung der Schneiden 163 die Auskleidung, nach unten
fortschreitend, abzufräsen. Die Spülflüssigkeit wird durch den Bohrgestängestrang
B und den Kopfteil 165 in die axiale Bohrung 161 des Fräswerkzeuges gepumpt und
tritt durch die Durchtrittsöffnungen 170 aus, um die Frässpäne nach oben wegzuspülen.
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Der Kopfteil 165 der Vorrichtung K ist mit radial gerichteten Durchtrittsöffnungen
171 versehen, in denen Düsen 172 befestigt werden können, beispielsweise durch Anschweißen.
Die Flüssigkeit tritt durch diese Düsen 172 ebenso aus wie durch die Durchtrittsöffnungen
170 des Fräswerkzeuges, so daß die Flüssigkeit, die durch die verhältnismäßig kleinen
Querschnitte 172 austritt, auf die freigelegte Wandung des Bohrloches M einwirken
kann, nachdem diese Freilegung der Wandung durch das Abfräsen der Auskleidung T
stattgefunden hat, und zur Durchführung einer Säuberung der Bohrlochwandung oder
einer Erweiterung des Bohrloches dienen kann, während das Gerät umläuft und die
Auskleidung abfräst (Fig. 9). Die Auskleidung C kann über die gewünschte Länge abgefräst
werden, die beispielsweise 6 bis 12 m betragen kann, worauf ein Ventilkörper 173,
beispielsweise eine Kugel, in dem Bohrgestängestrang B herabgelassen werden kann,
um sich auf einen Ventilsitz 174 zu setzen, der im Kopfteil 165 unterhalb der Düsen
172 befestigt ist, um die axiale Bohrung 166 abzusperren. Daraufhin tritt
die gesamte durch den Bohrgestängestrang gepumpte Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit
durch die Düsen 172 und wird gegen die Wandung des Bohrloches M gespritzt.
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Der Bohrrohrstrang B und das Gerät werden mit geeigneter Geschwindigkeit
in Umdrehung versetzt, um zu gewährleisten, daß die Flüssigkeitsstrahlen am ganzen
Umfang des Bohrloches zur Einwirkung kommen. Durch Heben und Senken des Gerätes
in dem frei gelegten Teil des Bohrloches kann erreicht werden, daß die Strahlen
fortschreitend auf die Wandung des Bohrloches über die gewünschte Länge einwirken,
um das Bohrloch zu erweitern, falls dies erwünscht ist. Um die Durchführung dieses
Arbeitsganges zu unterstützen, kann eine mit Schmirgel vermengte Flüssigkeit verwendet
werden. Durch eine derartige Einwirkung kann auch der an der Wandung des Bohrloches
angesetzte Bohrschlamm entfernt und nach oben durch den zwischen Bohrgestängestrang
B und der Auskleidung D befindlichen Raum zum oberen Ende des Bohrloches fortgespült
werden.
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Falls ein Zementstopfen in der freigelegten Bohrung M gebildet werden
soll, wird das Gerät bis in seine unterste Stellung abgesenkt, die durch die Anlage
der Schneiden 163 an der oberen Stirnfläche der abgetrennten Auskleidung T bestimmt
wird, worauf abbindefähiger Werkstoff durch den Bohrgestängestrang B gepumpt wird,
der durch die Düsen 172 ausströmt, während das Gerät durch das Bohrgestänge in Umdrehung
versetzt wird. Das Bohrgestänge und das Gerät werden dann allmählich im Bohrloch
nach oben gezogen, bis die erforderliche Menge an Zementbrühe im Bohrloch abgesetzt
worden ist, und zwar fließt diese Zementbrühe im Bohrloch nach unten und setzt sich
an der Schulter ab, die durch die obere Stirnfläche W der Auskleidung und die Schulterfläche
im umgebenden Erdreich gebildet wird. Durch das allmähliche Anheben des Gerätes
während des Austretens der Zementbrühe wird es ermöglicht, daß die Zementbrühe abwärts
fließt und eine Brücke über den gesamten Querschnitt des Bohrloches bildet. Nachdem
die Gesamtmenge der Zementbrühe durch die Durchtrittsöffnungen ausgestoßen worden
ist, wird das
Gerät im Bohrloch heraufgezogen und Spülflüssigkeit
durch den Bohrrohrstrang B und das Werkzeug gepumpt, um zu erreichen, daß das Werkzeug
von der Zementbrücke gesäubert wird, und die Spülflüssigkeit wird nach oben durch
den das Gerät umgebenden Ringraum zum oberen Ende des Bohrloches abgeführt. Das
Gerät kann nunmehr durch den Bohrgestängestrang durch die Bohrlochsverrohrurig heraufgezogen
und am oberen Ende des Bohrloches entfernt werden. Nach dem Abbinden und Hartwerden
des Zements ist im Bohrloch oberhalb der Auskleidung ein fester Zementstopfen geschaffen,
der an dieser Stelle verbleibt.
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Es ist hier wiederum zu beachten, daß mittels eines einzigen Einsatzes
des Gerätes in das Bohrloch ein gewünschter Abschnitt der Auskleidung T weggefräst
worden ist, die Bohrlochwandung durch die aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen
gesäubert, oder das Bohrloch erweitert worden ist, und daß Zementbrühe oder ein
ähnlicher abbindefähiger Werkstoff im Bohrloch abgesetzt worden ist, um dort einen
Stopfen zu bilden.