DE60215873T2 - Drilling tool with high pressure liquid jet device - Google Patents

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Abstract

The tool comprises a body (40) with a lower end (42) provided with several mechanical cutting parts (44) and with nozzles (46) for creating a pressurized fluid jet for breaking up the ground. It has an upper end (48) provided with connections (50) to a drilling string and a pressurized fluid supply. A valve (56) gives the pressurized fluid jet a temporary non-symmetrical distribution relative to the tool longitudinal axis.

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Anordnung zum Bohren mit einem Hochdruckflüssigkeitsstrahl zum Gegenstand, die eine abgelenkte Bohrung möglich macht.The The present invention has an arrangement for drilling with a high pressure liquid jet to the object that makes a deflected hole possible.

Die sog. „jet grouting"-Technik besteht in der Herstellung von Betonsäulen im Boden durch Verwendung einer Flüssigkeit, die mit hohem Druck zur Zerstörung des Bodens eingeleitet wird. Dieser Zerstörungsvorgang wird mit einer mechanischen Bohrung erzeugt, die die Achse der auf diese Weise erhaltenen Säule erstellt. Die Position und insbesondere die Vertikalität dieser Säulen sind sehr wichtig für die Qualität des fertigen Bauwerks, insbesondere wenn dieses eine Abdichtungsfunktion aufweisen muss. Beispielsweise, um eine gute Kontinuität eines aus der Übereinanderanordnung von Säulen resultierenden Gerüsts oder Fundaments zu erhalten, muss man die Achsen aller das Bauwerk bildenden Säulen sehr präzise positionieren. Zur Korrektur von Fehlern in der Positionierung und insbesondere in der Vertikalität verwendet man Techniken einer Bohrung, die so ausgerichtet ist, dass sie die Abweichungen der Bohrachse während der Erstellung korrigiert.The so-called "jet grouting "technology consists in the production of concrete pillars in the soil by use a liquid, those with high pressure for destruction of the soil. This destruction process is with a generated mechanical bore, which is the axis of this way obtained column created. The position and especially the verticality of this columns are very important for the quality of the finished structure, especially if this is a sealing function must have. For example, to ensure a good continuity of one the superposition of columns resulting framework or to get foundation, you have the axes of all the building forming columns very precise position. To correct errors in positioning and especially in verticality you use techniques of drilling that is aligned that it corrects the deviations of the drilling axis during the creation.

Die gelenkte Bohrtechnik wird in zwei Systemen angewendet: einerseits die Erfassung der Bohrstellung und andererseits die Möglichkeit, diese Bohrung in die gewünschte Richtung umzulenken, um den Fehler in der Vertikalität oder allgemeiner den Richtungsfehler zu korrigieren.The Controlled drilling technology is used in two systems: on the one hand the detection of the drilling position and on the other hand the possibility this hole in the desired Direction to redirect the error in the verticality or more generally to correct the directional error.

Die Techniken, die gängigerweise in harten Böden verwendet werden, d.h., im Wesentlichen auf dem Gebiet der Erdölbohrung basieren auf drei Prinzipien:

  • – die Einführung eines Bogenstücks in die Gerätanlage;
  • – die Verwendung von gesteuerten Deflektoren, die eine seitliche Wirkung auf das Gerät erzeugen; und
  • – der Wechsel des Geräteeintrittwinkels, indem man beispielsweise dessen Achse neigt.
The techniques that are commonly used in hard soils, ie, essentially in the field of oil drilling, are based on three principles:
  • - the introduction of a curved piece in the equipment;
  • - the use of controlled deflectors, which produce a lateral effect on the device; and
  • - The change of the device entry angle, for example by tilting the axis.

Diese drei Techniken stehen im Zusammenhang mit der kontinuierlichen Rotation des Bohrgeräts, das entweder durch einen Motor im Boden oder direkt durch den Bohrkopf über den Stangenzug angetrieben wird. Das Bohrgerät ist allein mit mechanischen Schneidelementen ausgestattet. Das In-Rotation-Bringen einer Bohrflüssigkeit oder eines -schlamms hat allein zum Ziel, die mechanischen Schneidelemente zu schmieren und das Hochbringen der abgetragenen Bodentrümmer zu ermöglichen.These Three techniques are related to continuous rotation the drill, either through a motor in the ground or directly through the drill head over the Stangenzug is driven. The drill is alone with mechanical Equipped cutting elements. The in-rotation of a drilling fluid or sludge alone has the goal of mechanical cutting elements to lubricate and the bringing up of the removed ground debris to enable.

In abgedeckten Böden werden andere Techniken einer abgelenkten Bohrung verwendet. Sie basieren auf dem Einsenken einer geneigten Palette, mit der das Gerät ausgestattet ist, wobei dieses Einsenken manchmal noch von einem Bohrflüssigkeitsstrahl begleitet ist. Zur Durchführung der Ablenkung muss die Rotation des Stangenzuges, an dessen Ende das Gerät befestigt ist, angehalten werden, und nach der Ausrichtung wird das Gerät einige Zentimeter tief in den Boden gesenkt, bevor es seine Rotation wieder aufnimmt. Diese Vorgehensweise wird mehrere Male wiederholt, bis man eine signifikante Ablenkung erhält, die den Richtungsfehler korrigieren kann. Um normal zu bohren, wird das Gerät in eine fortlaufende Rotation gebracht.In covered floors Other deflected bore techniques are used. she are based on the sinking of an inclined pallet with which the Device equipped This sinking is sometimes still from a drilling fluid jet is accompanied. To carry out the distraction must be the rotation of the rod train, at the end the device is attached, stopped, and after the alignment becomes the device lowered a few inches deep into the ground before it returns to its rotation receives. This procedure is repeated several times until you get a significant distraction that the directional error can correct. To drill normally, the device is in a continuous Rotation brought.

Im Falle der Bohrungen, die für die Errichtung von Säulen durch „jet grouting" verwendet werden, finden diese obligatorisch in Terrains statt, die durch einen Hochdruckstrahl zerstört werden können, d.h., relativ lockere Böden.in the Case of drilling for the erection of columns through "jet grouting " These are mandatory in terrains held by destroyed a high-pressure jet can be that is, relatively loose soils.

Eine Bohrtechnik, die in wenig kohärenten, aufgeschwemmten Böden verwendet wird, besteht darin, den Boden durch einen Hochdruckflüssigkeitsstrahl, der zum Vorderteil der Geräts hin gelenkt wird, zu zerstören. Diese Technik nennt man das Einspülen. Sie wird häufig in sandigen, wenig kompakten Böden verwendet. Der Nachteil dieses Bohrprinzips besteht darin, dass es nicht mehr funktioniert, sobald es auf ein etwas härteres Hindernis trifft.A Drilling technique, which in less coherent, bloated Floors used is, the soil by a high-pressure liquid jet, the front of the device is directed to destroy. This technique is called flushing. She is often in sandy, less compact soils used. The disadvantage of this drilling principle is that It stops working as soon as it hits a harder obstacle meets.

Ein Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Bohren im Boden durch Injektion von Hochdruckflüssigkeit bereitzustellen, bei der in bestimmten Bohrungsphasen eine gesteuerte Bohrung durchgeführt werden kann, um einen Fehler in der Bohrrichtung zu korrigieren. Der am nächsten kommende Stand der Technik wird durch jedes der Dokumente US-A-3488765, GB-A-2284837, US-A-4637479, US-A-3599733 dargestellt.One The invention relates to an arrangement for drilling in the soil by injection of high pressure liquid to provide a controlled drilling is performed in certain well phases may be to correct an error in the drilling direction. The am next coming Prior art is described by each of the documents US-A-3488765, GB-A-2284837, US-A-4637479, US-A-3599733.

Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst die Anordnung zum Bohren im Boden durch Injektion von Hochdruckflüssigkeit:

  • – mehrere miteinander verbundene Bohrstangen mit Mitteln, die eine Leitung für eine Hochdruckflüssigkeit bilden, wobei die Stangen einen Stangenzug bilden;
  • – einen Bohrkopf zum Steuern des Inbetriebsetzens der Rotation in die eine und in die andere Richtung und der vertikalen Translation des Stangenzugs;
  • – ein am unteren Ende des Stangenzugs befestigtes Bohrgerät, wobei das Gerät einen Körper mit einer Längsachse, die die Achse der Stangenzuges verlängert, ein unteres Ende, das mit n Schneidelementen (n > 1) und Mitteln, um einen Hochdruckstrahl zur Bodenlockerung auszubilden, ausgestattet ist, Verbindungsmittel, die eine Leitung mit den Mitteln zur Strahlerzeugung bilden, und Mittel, um dem Strahl eine mittlere Verteilung zu geben, die bezüglich der Längsachse des Geräts nicht symmetrisch ist, aufweist; und
  • – Mittel zum Speisen der eine Leitung ausbildenden Mittel unter einem so ausreichenden Druck, dass der produzierte Strahl effektiv eine Lockerung des Bodens herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ablenkungsphasen die Rotation des Stangenzuges so gesteuert werden kann, dass man eine Rotation erhält, die zwischen einer Richtung und einer anderen mit einem Winkel alterniert, der wenigstens 360/n Grad und kleiner als 360 Grad ist.
In order to achieve this goal, the arrangement for drilling in the ground by injection of high-pressure liquid comprises:
  • - a plurality of interconnected drill rods with means forming a conduit for a high pressure fluid, the rods forming a rod train;
  • A drill head for controlling the start-up of the rotation in one and the other direction and the vertical translation of the rod pull;
  • A drill fixed to the lower end of the rod pull, the apparatus comprising a body having a longitudinal axis extending the axis of the rod pull, a lower end provided with n cutting elements (n> 1) and means for forming a high pressure jet for soil loosening , connecting means forming a conduit with the means for generating the beam, and means for making the beam a mean Ver to divide, which is not symmetrical with respect to the longitudinal axis of the device has; and
  • Means for feeding the conduit forming means under a pressure sufficient to cause the produced jet to effectively loosen the soil, characterized in that during the deflection phases the rotation of the rod can be controlled to obtain a rotation between one direction and another at an angle that is at least 360 / n degrees and less than 360 degrees.

Im vorliegenden Text muss man unter Mitteln zur Erzeugung eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls Mittel verstehen, die es ermöglichen, am unteren Ende des Bohrgeräts einen Austritt für die Hochdruckflüssigkeit zu bilden, die effektiv in einem einzigen Strahl oder in mehreren Strahlen bestehen kann.in the The present text must be under means for generating a high-pressure liquid jet means understand that make it possible at the bottom of the drill an exit for the high pressure liquid to form effectively in a single beam or in multiple Radiation can exist.

Außerdem, da das Bohrgerät durch eine kontinuierliche oder alternierende Rotationsbewegung um seine Längsachse, durch eine mittlere, bezüglich der Längsachse nicht symmetrische Verteilung angetrieben werden kann, versteht man nicht nur die Verteilung des Strahls im statischen Zustand (ohne Rotation), sondern auch im dynamischen Zustand, d.h., alle Positionen des Strahls oder der Strahlen in einem Rotationsintervall des Geräts um seine Achse.in addition, there the drill by a continuous or alternating rotational movement its longitudinal axis, through a middle, with respect to longitudinal axis not symmetrical distribution can be driven, understands not only the distribution of the beam in the static state (without Rotation), but also in the dynamic state, that is, all positions of the beam or beams at a rotation interval of the device around its Axis.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Gerät dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls q Injektionsdüsen umfassen, die symmetrisch bezüglich der Längsachse des Geräts verteilt sind, und dass es Mittel zur zeitweisen Steuerung der Unterbrechung der Speisung von einigen der Düsen aufweist, derart dass die r gespeisten Düsen eine Verteilung aufweisen, die nicht symmetrisch bezüglich der Längsachse des Geräts ist.According to one first embodiment is the device characterized in that the means for generating a high pressure liquid jet q injection nozzles which are symmetrical with respect to longitudinal axis of the device and that there are means of temporary control of the interruption of the Feeding from some of the nozzles such that the nozzles fed with a distribution have which are not symmetrical with respect to the longitudinal axis of the device is.

Es versteht sich, dass in dieser ersten Ausführungsform, außerhalb der Ablenkungsphasen, der Hochdruckflüssigkeitsstrahl eine symmetrische Verteilung bezüglich der Gerätachse aufweist und der Strahl zeitweise in den Ablenkungsphasen modifiziert wird, um eine Asymmetrie in der gewünschten Richtung einzufügen.It is understood that in this first embodiment, outside the deflection phases, the high-pressure liquid jet a symmetrical Distribution regarding the device axis and the beam is temporarily modified in the deflection phases to insert an asymmetry in the desired direction.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Richtungsbohrgerät dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung des Hochdruckflüssigkeitsstrahls q Hochdruckinjektionsdüsen umfassen, wobei die q Düsen nicht symmetrisch bezüglich der Längsachse des Geräts verteilt sind, und es Mittel zur gleichzeitigen Speisung der Düsen aufweist.According to one second embodiment is the directional drill characterized in that the means for generating the high pressure liquid jet q high-pressure injection nozzles include, where the q nozzles not symmetrical with respect to the longitudinal axis of the device distributed, and it has means for simultaneous feeding of the nozzles.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist der Hochdruckflüssigkeitsstrahl ständig asymmetrisch bezüglich der Körperachse des Geräts und in den Ablenkungsphasen erhält man somit die Ablenkung. Im Gegensatz dazu wird außerhalb der Umlenkungsphasen das Gerät in kontinuierliche Rotation versetzt, um die mittlere Verteilung des Hochdruckflüssigkeitsstrahls in einem Rotationsintervall des Geräts symmetrisch zu machen.at this second embodiment is the high pressure liquid jet constantly asymmetric with respect the body axis of the device and get in the distraction phases thus the distraction. In contrast, being outside the deflection phases the device set in continuous rotation to the mean distribution of the high pressure liquid jet to make symmetrical in a rotation interval of the device.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung verdeutlichen sich besser beim Lesen der folgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsformen der Erfindung, die als nicht einschränkende Beispiele gegeben sind. Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:Other Features and advantages of the invention will become more apparent in Read the following description of several embodiments of the invention given as non-limiting examples. The description refers to the attached drawings, in which:

1 eine Ansicht im Aufriss einer Anordnung zum Bohren durch einen Hochdruckstrahl ist; 1 Figure 11 is an elevational view of an arrangement for drilling through a high pressure jet;

2A eine Ansicht im Längsschnitt eines Bohrgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist; 2A a view in longitudinal section of a drill according to a first embodiment of the invention;

2B eine Vorderansicht des Geräts aus 2A ist; 2 B a front view of the device 2A is;

3A eine Vorderansicht eines Bohrgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform ist; und 3A is a front view of a drill according to a second embodiment; and

3B eine Seitenansicht des Geräts aus 3A ist, die den Ablenkungseffekt zeigt. 3B a side view of the device 3A is that shows the distraction effect.

In 1 ist eine Anordnung zum Bohren dargestellt, die eine vorzugsweise auf einer Kettenraupe 14 oder jedem anderen Fortbewegungssystem montierte Plattform 10 aufweist. Auf der Plattform 10 ist ein Führungsmast 16 angebracht, der zur Führung hinsichtlich Translation eines Supports 18 dient. Der Support 18 stützt einen Bohrkopf 20 zum Rotationsantrieb und für die Translationsbewegung eines Bohrstangenzuges 22, an dessen unterem Ende 22a das Bohrgerät 24 montiert ist. Das Bohrgerät 24 ist derart, dass es Hochdruckflüssigkeitsstrahlen erzeugen kann.In 1 an arrangement for drilling is shown, the one preferably on a chain track 14 or any other transportation system mounted platform 10 having. On the platform 10 is a guide pole 16 attached to the guide regarding translation of a support 18 serves. The support 18 supports a drill head 20 for rotational drive and for the translational movement of a drill rod pull 22 , at its lower end 22a the drill 24 is mounted. The drill 24 is such that it can generate high pressure liquid jets.

Die Speisung unter Druck wird durch eine Hochdruckflüssigkeitsquelle 26, vorzugsweise eine Flüssigkeit, erzeugt, die eine nicht dargestellte, im Inneren der Bohrstangen 2 angeordnete Leitung speist, wobei diese Leitung aus den Stangen selbst gebildet sein kann und mit dieser durch ein biegsames Rohr 28 und eine Drehverbindung 30 verbunden sein kann. Die Steuerung der Vertikalbewegungen des Bohrkopfs 20 ist beispielsweise durch ein Kabelsystem- 32 oder Kettensystem gewährleistet, das durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird, während das In-Rotation-Versetzen des Stangenzuges beispielsweise durch einen Motor 34 erfolgt.The pressurized feed is through a high pressure fluid source 26 , preferably a liquid, generated, not shown, inside the boring bars 2 arranged line feeds, which line may be formed from the rods themselves and with this by a flexible tube 28 and a rotary joint 30 can be connected. The control of the vertical movements of the drill head 20 is, for example, a cable system 32 or chain system, which is driven by a motor, not shown, while the in-rotation displacement of the rod train, for example by a motor 34 he follows.

Unter Bezug zunächst auf die 2A und 2B wird nun eine erste Ausführungsform des Bohrgeräts beschrieben, das die Bezugsziffer 24a trägt. Dieses Gerät weist einen Körper 40 auf, der ein unteres Ende 42 zeigt, auf dem Schneidelemente, wie 44, der klassischen Art befestigt sind. An der Unterseite 42 sind auch Düsen, wie 46, vorgesehen, die einen Hochdruckflüssigkeitsstrahl erzeugen können, der im Wesentlichen entlang der Längsachse X-X' des Gerätekörpers 40 gerichtet ist. Der Körper 40 des Geräts weist ein zweites Ende 48 auf, das mit einem Gewinde 50 zur Verbindung mit dem Stangenzug 22 ausgestattet ist. In dem Stangenzug 22 ist auch eine Leitung 52 zum Speisen mit Hochdruckflüssigkeit 52 dargestellt. Diese Leitung 52 ist mit Passagen, wie 54, verbunden, die im Gerätekörper zur Speisung der Düsen 46 angebracht sind. Wie 2A zeigt, ist die Düse 46a mit einem steuerbaren Unterbrecher 56 ausgestattet. In 2B sind vier mechanische Schneidewerkzeuge, wie 44, und vier Injektionsdüsen 46a, 46b, 46c und 46d dargestellt. Diese Düsen sind im 90°-Winkel zueinander angeordnet. Allgemeiner sind diese Düsen, deren Anzahl nicht vier sein muss, im Gesamten symmetrisch bezüglich der Achse X-X' des Geräts angeordnet.With reference first to the 2A and 2 B Now, a first embodiment of the Drill described the reference number 24a wearing. This device has a body 40 on, the lower end 42 shows on the cutting elements, such as 44 which are attached to classical style. On the bottom 42 are also nozzles, like 46 provided, which can generate a high-pressure liquid jet, substantially along the longitudinal axis XX 'of the device body 40 is directed. The body 40 of the device has a second end 48 on, with a thread 50 for connection to the rod pull 22 Is provided. In the train 22 is also a lead 52 for food with high-pressure liquid 52 shown. This line 52 is with passages, like 54 , connected in the device body for feeding the nozzles 46 are attached. As 2A shows is the nozzle 46a with a controllable breaker 56 fitted. In 2 B are four mechanical cutting tools, like 44 , and four injection nozzles 46a . 46b . 46c and 46d shown. These nozzles are arranged at 90 ° to each other. More generally, these nozzles, the number of which need not be four, are arranged symmetrically with respect to the axis XX 'of the apparatus as a whole.

Es versteht sich, dass wenn die Düsen mit Hochdruckflüssigkeit gespeist werden, die Düsen 46b, 46c und 46d ständig einen lokalisierten Flüssigkeitsstrahl erzeugen, während die Düse 46a einen solchen Strahl oder keinen Strahl erzeugt, je nach dem Stand des Unterbrechers 56. Der Unterbrecher 56 kann beispielsweise durch ein bistabiles System gesteuert werden, dessen Stand von der Anwendung eines zeitweisen Überdrucks abhängt.It is understood that when the nozzles are fed with high pressure liquid, the nozzles 46b . 46c and 46d constantly generate a localized liquid jet while the nozzle 46a generates such a beam or no beam, depending on the state of the breaker 56 , The breaker 56 can be controlled, for example, by a bistable system whose state depends on the application of a temporary overpressure.

Es versteht sich, dass wenn das Gerät 24a nicht zur Rotation angetrieben ist und die Düse 46a verschlossen ist, der gesamte durch die Düsen 46b, 46c und 46d erzeugte Hochdruckflüssigkeitsstrahl asymmetrisch ist und die Ablenkung der Gerätebahn im Boden ermöglichen wird. Im Gegensatz dazu, wenn die Düse 46a gespeist wird, ist der gesamte Strahl symmetrisch und keine Ablenkung findet statt.It is understood that when the device 24a not driven for rotation and the nozzle 46a is closed, the whole through the nozzles 46b . 46c and 46d produced high-pressure liquid jet is asymmetrical and will allow the deflection of the device web in the ground. In contrast, if the nozzle 46a is fed, the entire beam is symmetrical and no distraction takes place.

In der Ablenkungsphase ist es möglich, den Effekt des Hochdruckstrahls und die mechanische Wirkung der Schneidelemente 44 zu kombinieren, um die Bohrung zu erhalten. Um den Ablenkungseffekt beizubehalten, genügt es, die alternierende Rotation des Geräts um einen Winkel von beispielsweise 90° zu erzeugen, was die Asymmetrie des Strahls nicht ändert, aber die Wirkung der verschiedenen Schneidegeräts auf 360 Grad ermöglicht. Allgemeiner, wenn das Gerät n Schneidelemente 40 aufweist, durchläuft die alternierende Rotation einen Winkel von wenigstens gleich 360/n Grad und kleiner als 360 Grad, um die mittlere Asymmetrie der durch die Düsen erzeugten Strahlen zu halten. Der Motor 34 des Bohrkopfs muss ständig gesteuert werden.In the deflection phase, it is possible the effect of the high-pressure jet and the mechanical action of the cutting elements 44 combine to get the hole. In order to maintain the deflection effect, it is sufficient to produce the alternating rotation of the device by an angle of, for example, 90 °, which does not alter the asymmetry of the beam, but allows the effect of the various cutting devices to 360 degrees. More general, if the device n cutting elements 40 The alternating rotation passes through an angle of at least equal to 360 / n degrees and less than 360 degrees to maintain the average asymmetry of the jets generated by the jets. The motor 34 of the drill head must be constantly controlled.

Bei der in den 3A und 3B gezeigten Ausführungsformen umfasst das Bohrgerät mit der Bezugsziffer 24b drei Schneidelemente 60 und drei Düsen zur Injektion von Hochdruckflüssigkeit 62a, 62b und 62c. Die Injektionsdüsen 62a und 62c sind ständig verschlossen, während die Düse 62b ständig offen ist. Es wäre auch möglich, ein Gerät vorzusehen, das nur eine einzige Düse aufweist. Es versteht sich, dass daher, wenn das Bohrgerät mit Hochdruckflüssigkeit gespeist wird, der daraus resultierende gesamte Strahl, im statischen Zustand, d.h., ohne Rotation des Geräts asymmetrisch bezüglich der Achse X-X' des Bohrgeräts ist. Man kann so die Ablenkung des Geräts erzeugen, wie in 3B gezeigt. Um die Wirkung der verschiedenen Schneidelemente 60 zu ermöglichen, kann man das Gerät in eine um einen Winkel von 120° alternierende Rotationsbewegung F versetzen. In der Tat ermöglicht diese Rotation die Wirkung der Schneidelemente auf 360°, beeinträchtigt aber nicht die mittlere Asymmetrie des gesamten, durch die Düse 62b produzierten Hochdruckflüssigkeitsstrahls. Im allgemeinen, wenn das Gerät n Schneidelemente 40 umfasst, muss die alternierende Rotation einem Winkel von wenigstens gleich 360/n Grad entsprechen, um einen Schnitt auf 360 Grad zu ermöglichen. Der Winkel der alternierenden Rotation muss die Bedingung der mittleren asymmetrischen Verteilung des Hochdruckflüssigkeitsstrahls (oder der -strahlen) berücksichtigen. Dieser Winkel ist somit zwangsläufig kleiner als 360 Grad.In the in the 3A and 3B In embodiments shown, the drill includes the reference numeral 24b three cutting elements 60 and three nozzles for injecting high pressure liquid 62a . 62b and 62c , The injection nozzles 62a and 62c are constantly closed while the nozzle 62b is always open. It would also be possible to provide a device having only a single nozzle. It is understood, therefore, that when the drill is fed with high pressure liquid, the resulting total jet, in the static state, ie, without rotation of the device, is asymmetrical with respect to the axis XX 'of the drill. You can thus create the distraction of the device, as in 3B shown. To the effect of different cutting elements 60 To enable, you can put the device in an alternating by an angle of 120 ° rotational movement F. In fact, this rotation allows the action of the cutting elements to 360 °, but does not affect the average asymmetry of the whole, through the nozzle 62b produced high-pressure liquid jet. In general, if the device n cutting elements 40 The alternating rotation must correspond to an angle of at least 360 / n degrees to allow a 360 degree cut. The angle of the alternating rotation must take into account the condition of the average asymmetric distribution of the high-pressure liquid jet (s). This angle is thus necessarily smaller than 360 degrees.

Im Gegensatz kann man außerhalb der Ablenkungsphasen des Geräts diesem eine von dem Bohrkopf 20 gesteuerte, kontinuierliche Rotationsbewegung auferlegen. In der Tat nimmt im Mittel der einzige, durch die Düse 62b produzierte Strahl alle winkelmäßigen Stellungen bezüglich der Achse X-X' bei einer vollständigen Rotation ein. Man kann auch alternierende Rotationen des Geräts von mehr oder weniger als 360° erzeugen.In contrast, outside of the deflection phases of the device, one can get this from the drill head 20 impose controlled, continuous rotational motion. In fact, on average, the only one takes, through the nozzle 62b Beam produced all angular positions with respect to the axis XX 'in one complete rotation. One can also create alternating rotations of the device of more or less than 360 °.

Selbstverständlich kann die Anzahl von aktiven Düsen zur Injektion der Bohrflüssigkeit ungleich eins sein.Of course you can the number of active nozzles for injection of the drilling fluid not equal to one.

Es genügt, dass die Anzahl an aktiven Düsen und ihre winkelmäßige Anordnung bezüglich der Längsachse des Geräts bewirkt, dass die Strahlen bezüglich dieser Achse asymmetrisch sind.It enough, that the number of active nozzles and their angular arrangement in terms of the longitudinal axis of the device causes the rays with respect to this axis are asymmetric.

Claims (5)

Anordnung zum Bohren im Boden durch Injektion von Hochdruckflüssigkeit, umfassend: – mehrere miteinander verbundene Bohrstangen (22) mit Mitteln, die eine Leitung für eine Hochdruckflüssigkeit (28, 30) bilden, wobei die Stangen einen Stangenzug bilden; – einen Bohrkopf (20) zum Steuern des Inbetriebsetzens der Rotation und der vertikalen Translation des Stangenzuges; – ein am unteren Ende des Stangenzuges befestigtes Bohrwerkzeug (24), wobei das Werkzeug einen Körper (40) mit einer Längsachse, die die Achse des Stangenzuges verlängert, ein unteres Ende (42), das mit n Schneidelementen (n > 1) und Mitteln mit Düsen, um einen Hochdruckstrahl zur Bodenlockerung auszubilden, ausgestattet ist, Verbindungsmittel, die eine Leitung mit den Mitteln mit Düsen zur Strahlerzeugung bilden, und Mittel, um dem Strahl eine mittlere Verteilung zu geben, die bezüglich der Längsachse des Werkzeugs nicht symmetrisch ist, aufweist; und – Mittel zum Speisen der eine Leitung ausbildenden Mittel unter einem so ausreichenden Druck, dass der produzierte Strahl effektiv eine Lockerung des Bodens herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass während der Umlenkungsphasen die Rotation des Stangenzuges so gesteuert werden kann, dass man eine Rotation erhält, die zwischen einer Richtung und einer anderen mit einem Winkel alterniert, der wenigstens 360/n Grad beträgt und kleiner als 360 Grad ist.Arrangement for drilling in the ground by injection of high-pressure liquid, comprising: - a plurality of interconnected drill rods ( 22 ) with means which provide a line for a high-pressure liquid ( 28 . 30 ), wherein the rods form a rod train; A drill head ( 20 ) for controlling the start-up of the rotation and the vertical translation of the rod train; A drilling tool attached to the lower end of the rod pull ( 24 ), where the tool is a body ( 40 ) having a longitudinal axis that extends the axis of the rod train, a lower end ( 42 ) equipped with n cutting elements (n> 1) and means with nozzles to form a high-pressure jet for soil loosening, connecting means forming a conduit with the means with jet generating nozzles, and means for giving the jet a central distribution which is not symmetrical with respect to the longitudinal axis of the tool; and means for feeding the conduit forming means under a pressure sufficient to cause the produced jet to effectively loosen the soil, characterized in that during the deflection phases the rotation of the rod train can be controlled to obtain a rotation alternates between one direction and another at an angle which is at least 360 / n degrees and less than 360 degrees. Bohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mit Düsen zur Erzeugung eines Hochdruckflüssigkeitstrahls q Injektionsdüsen (46) umfassen, die im Gesamten symmetrisch bezüglich der Längsachse des Werkzeugs verteilt sind und dass sie Mittel (56) zur zeitweisen Steuerung der Unterbrechung der Speisung von einigen der Düsen aufweist, derart dass die r gespeisten Düsen eine Verteilung schaffen, die nicht symmetrisch bezüglich der Längsachse des Werkzeugs ist.Drilling arrangement according to claim 1, characterized in that the means with nozzles for generating a high-pressure liquid jet q injection nozzles ( 46 ) which are distributed symmetrically overall with respect to the longitudinal axis of the tool and that they have means ( 56 ) for temporarily controlling the supply of power to some of the nozzles, such that the nozzles fed provide a distribution which is not symmetrical with respect to the longitudinal axis of the tool. Bohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mit Düsen zur Erzeugung des Hochdruckflüssigkeitstrahls q Hochdruckinjektionsdüsen (62) umfassen, wobei die q Düsen im Gesamten nicht symmetrisch bezüglich der Längsachse des Werkzeugs verteilt sind und dass sie Mittel zum gleichzeitigen Speisen der Düsen aufweist.Drilling arrangement according to claim 1, characterized in that the means with nozzles for generating the high-pressure liquid jet q high-pressure injection nozzles ( 62 ), wherein the q nozzles are not distributed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the tool as a whole and that it has means for simultaneously feeding the nozzles. Anordnung zum Bohren im Boden durch Injektion von Hochdruckflüssigkeit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrwerkzeug (24a) n Schneidelemente (44) aufweist, und dass, während der Umlenkungsphasen, nur r der Düsen (r ≤ n) mit Hochdruckflüssigkeit gespeist werden.Arrangement for drilling in the ground by injection of high-pressure liquid according to claim 2, characterized in that the drilling tool ( 24a ) n cutting elements ( 44 ), and that, during the diverting phases, only r of the nozzles (r ≤ n) are fed with high pressure liquid. Anordnung zum Bohren im Boden durch Injektion von Hochdruckflüssigkeit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrwerkzeug (24a) n Schneidelemente (60) mit n ≥ q aufweist, und dass der Bohrkopf so gesteuert wird, dass er die fortlaufende Rotation in gleicher Richtung oder alternierende Rotationen von mehr oder weniger als 360 Grad des Stangenzuges während der Bohrphasen ohne Umlenkung erzeugt.Arrangement for drilling in the ground by injection of high-pressure liquid according to claim 3, characterized in that the drilling tool ( 24a ) n cutting elements ( 60 ) with n ≥ q, and that the drill head is controlled to produce the continuous rotation in the same direction or alternating rotations of more or less than 360 degrees of the rod pull during the non-deflected drilling phases.
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