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CN114514359B - 用于在土壤中制造竖直的钻孔的钻头和方法 - Google Patents

用于在土壤中制造竖直的钻孔的钻头和方法 Download PDF

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CN114514359B
CN114514359B CN202080062032.8A CN202080062032A CN114514359B CN 114514359 B CN114514359 B CN 114514359B CN 202080062032 A CN202080062032 A CN 202080062032A CN 114514359 B CN114514359 B CN 114514359B
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Abstract

本发明涉及一种用于在土壤中制造基本上竖直的钻孔的钻头和方法,钻头具有:主体;设置在主体上的钻孔工具;移运装置,移运装置能经由输送管路与用于抽吸输送介质的抽吸单元连接,移运装置在工作面上在钻孔工具的区域中具有设置在主体上的开口区域。开口区域的至少一个开口与作为移运装置的组成部分的抽吸箱连接,抽吸箱在与开口相对置的端部上具有用于与输送管路连接的连接开口;设置有至少一个元件,元件在抽吸箱的区域中对已松动的土壤施加加速度,被钻孔工具松动的土壤能通过加速度运动到开口区域中和/或通过开口运动到抽吸箱中,在开口中和/或在抽吸箱中,已松动的土壤被输送介质携卷并且能够由抽吸单元经由输送管路移运。

Description

用于在土壤中制造竖直的钻孔的钻头和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在土壤中制造基本上竖直的钻孔的钻头和方法,所述钻头和方法特别是用于制造井道,所述钻头具有:主体,所述主体能够与钻孔设备的旋转驱动装置连接;设置在所述主体上的钻孔工具,所述钻孔工具用于使在钻孔的工作面上的土壤松动;移运装置,所述移运装置将在工作面上的已松动的土壤运走,所述移运装置能够经由输送管路与用于抽吸输送介质的抽吸单元连接,其中,所述移运装置在工作面上在钻孔工具的区域中具有设置在主体上的开口区域,所述开口区域具有至少一个开口。
背景技术
这样的钻头例如由US4646853A、EP2597249B1、US3384191A、US4195700A和US4200160A已知。
US4646853A公开一种用于掘进井道的装置和方法。为了松动土壤,设置有能围绕竖直轴线旋转的切割轮。为了移运已松动的土壤,设置有具有挖斗的机械的输送装置。
EP2597249B1示出一种用于在土壤中向下掘进竖直的钻孔的钻孔设备,所述钻孔设备具有在工作面上旋转的钻头。设置有具有开口的抽吸装置,该开口在外部设置在钻头的指向工作面的端部上并且与钻头一起旋转。在此,将已松动的土壤从钻眼运走。
US3384191A示出一种具有滚轮刀具的钻头,所述钻头同样具有用于运走已松动的土壤的抽吸装置。为此设置有引导板,所述引导板设置在抽吸装置的开口的区域中并且在钻头旋转时收集已松动的土壤并且将所述已松动的土壤输送给开口。在开口后设置有倾斜的通道,该通道通入到设置在中心的移运管路中。
US4195700同样公开一种具有滚轮刀具的钻头,该钻头具有径向开口,在该径向开口的内端部上设置有移运管路。所述开口实施成缝隙,在该缝隙后设置有锥形成型的管,所述管朝向移运管路变宽。
US4200160A公开一种具有用于运走已松动的土壤的抽吸装置的钻头。所述抽吸装置设置有缝隙状的径向开口,该径向开口通入到圆柱形的空间中。从该空间中伸出通道,所述通道通入到废水管路中。
发明内容
本发明的任务是,在前面提及的钻头中简化抽吸装置并且同时改善所述抽吸装置的效率。
所述任务在钻头方面通过如下方式来解决:所述开口区域的所述至少一个开口与作为移运装置的组成部分的抽吸箱连接,所述抽吸箱在与所述开口相对置的端部上具有用于与输送管路连接的连接开口;设置有至少一个元件,所述元件在抽吸箱的区域中对已松动的土壤施加加速度,被钻孔工具松动的土壤能通过所述加速度运动到开口区域中和/或通过开口运动到抽吸箱中,其中,在开口区域中、优选在开口中和/或在抽吸箱中,已松动的土壤被输送介质携卷并且能够由抽吸单元经由输送管路移运。
由此,以出乎意料地简单的方式实现:特别是在不能毫无问题地被抽吸的较重的迟钝的成分的情况下,移运已松动的土壤,同时显著提高抽吸功率。
本发明的另一个教导规定,所述至少一个元件是至少一个喷嘴,所述喷嘴设置为指向开口区域中,所述喷嘴排出运输介质的至少一个射束以实现加速度。
本发明的另一个教导规定,在所述开口后、优选在到所述抽吸箱中的入口前设置有至少一个转向区域,在所述转向区域中,已松动的土壤的流动方向可转向。由此,待移运的材料能够特别简单地被输送给移运装置并且随后被移运。
本发明的另一个教导规定,在所述开口区域中设置有至少一个工具,所述工具用于松动土壤,所述工具优选是以齿条的形式的工具,和/或所述工具用于接纳已松动的土壤。由此能够直接在开口区域中在工作面上对岩石/土壤进行松动/接纳。这样经松动/接纳的材料能够特别好地被输送给抽吸装置。
此外有利的是,所述至少一个工具能够运动、优选经由至少一个液压缸运动以改变工具与工作面的距离,和/或所述至少一个工具能够相对于开口区域枢转、优选经由至少一个液压缸枢转。
本发明的另一个教导规定,所述开口区域与所述工作面的距离是可调节的。在此有利的是,对所述距离的调节经由抽吸箱的竖直运动和/或经由抽吸箱围绕转动点的枢转来实现,其中,为了所述运动或为了所述枢转而设置有驱动装置、优选液压缸或弹性机构。由此能够直接以简单的方式影响被抽吸的材料的量。
本发明的另一个教导规定,所述开口区域设置有清洁工具,所述清洁工具优选是至少一个可运动的元件和/或至少一个用于排出介质、例如气体(空气)或液体(水、膨润土冲洗液)的喷嘴。由此能够消除或防止在开口区域中的封堵。
本发明的另一个教导规定,设置有至少一个冲洗喷嘴,利用所述冲洗喷嘴能够将被至少一个钻孔工具松动的土壤运输到在工作面上的区域中,在以钻头钻孔时,抽吸箱移动经过所述区域。由此以简单的方式改善向抽吸箱的材料运输。
本发明的另一个教导规定,所述抽吸箱可更换地设置在钻头中。由此,钻头能够以简单的方式匹配于不同的地质条件。此外,也能够反转转动方向。
本发明的另一个教导规定,在所述开口区域中设置有分类元件。在此例如可以涉及栅格、将开口区域划分成多个开口的分离板、亦或多个开口。由此能够以简单的方式实现对所抽吸的材料的颗粒尺寸限制。
本发明的另一个教导规定,所述抽吸箱基本上水平地设置。由此有利地影响在抽吸箱中的材料运输和材料接纳。
本发明的另一个教导规定,所述开口区域从中心点观察基本上径向向外延伸。在此有利的是,开口实施成长形的或缝隙状的。本发明的另一个教导规定,沿着开口区域径向向外观察,所述开口的净横截面改变、优选增大。由此能够以简单的方式影响材料接纳、材料接纳的位置以及接纳量。
此外,在此有利的是,所述抽吸箱的连接开口关于开口区域相对于开口区域的中垂线错位地设置、优选向外错位地设置。由此,抽吸箱不对称地构建。这能够以简单的方式影响在抽吸箱中或在开口区域中的抽吸强度或流动轮廓,从而能够影响所抽吸的材料量。那么,例如通过向外移动能够提高在抽吸箱的沿径向观察在外部的区域中的流动,以便能够更好地抽吸在那里堆积的较多的材料量。
本发明的另一个教导规定,所述抽吸箱的连接开口关于开口区域相对于开口区域的中垂线枢转地设置。这能够以简单的方式影响在抽吸箱中或在开口区域中的抽吸强度或流动轮廓,从而能够影响所抽吸的材料量。那么,例如通过向内倾斜连接开口能够提高在抽吸箱的沿径向观察在外部的区域中的流动,以便能够更好地抽吸在那里堆积的较多的材料量。
本发明的另一个教导规定,所述抽吸箱在内部空间中具有至少一个喷嘴。由此,能够以简单的方式改善已松动的土壤/岩石的运动,以便被输送介质以简单的方式携卷。
本发明的另一个教导规定,所述输送介质和/或所述运输介质是液态的或气态的介质、优选水、膨润土悬浮液或空气。在此,一种特别优选的组合是,所述输送介质是空气并且所述运输介质是空气或液体、优选水。在钻头没有涌进水/不应涌进水/不能涌进水并且因此不考虑基于液体的输送时,使用这种组合。已经证明为出乎意料的是,已松动的土壤/已松动的岩石能通过所排出的射束良好地运输/激活,并且已松动的土壤/已松动的岩石能够以有利的方式被输送给由空气组成的输送流并且被移运。
本发明的另一个教导规定,所述至少一个元件是被驱动的至少一个旋转元件,所述旋转元件具有设置在所述旋转元件上的至少一个冲击元件,其中,所述至少一个冲击元件通过旋转运动经由接触引起已松动的土壤的加速度。
在此有利的是,所述冲击元件能够在冲击圆上运动,所述冲击圆围绕所述旋转元件同心地设置。
本发明的另一个教导规定,所述至少一个冲击元件可运动地设置、优选经由关节设置在所述至少一个旋转元件上。
本发明的另一个教导规定,所述至少一个冲击元件是锤、叶片(Schwert)、绳索、链、刷拂元件或刀具。
本发明的另一个教导规定,所述至少一个旋转元件的旋转是转速可调节的。
本发明的另一个教导规定,所述至少一个冲击元件引起已松动的土壤的破碎。
本发明的另一个教导规定,所述抽吸箱水平地、倾斜地和/或竖直地设置。
此外,根据本发明的任务通过一种用于以钻头、特别是以之前描述的钻头在土壤中制造基本上竖直的钻孔、特别是以便制造井道的方法来解决,其中,将所述钻头与钻孔设备的旋转驱动装置连接,其中,所述钻头具有主体,在所述主体上设置有钻孔工具,利用所述钻孔工具在钻孔时使在钻孔的工作面上的土壤松动并且将所述土壤破碎成能被移运的尺寸,其中,利用移运装置将已松动并且已破碎的土壤从工作面运走,所述移运装置经由输送管路与用于抽吸输送介质的抽吸单元连接,其中,所述移运装置具有抽吸箱,所述抽吸箱在工作面上在钻孔工具的区域中具有带有至少一个开口的开口区域,所述方法具有如下步骤:
·将加速度引入到位于开口区域的区域中的已松动的土壤中,并且
·由输送介质携卷已松动的土壤并且由抽吸单元经由输送管路进行移运。
本发明的另一个教导规定,通过所引入的加速度使已松动的土壤通过开口运动到抽吸箱中。
本发明的另一个教导规定,所述携卷在抽吸箱中和/或在开口区域中、优选在开口前进行。
本发明的另一个教导规定,通过从喷嘴排出运输介质的射束来实现所述加速度,所述喷嘴指向作为移运装置的组成部分的抽吸箱的开口区域中。
本发明的另一个教导规定,通过所述运输介质来实现已松动的土壤的运动。
备选地或补充地,此外规定,通过被驱动的至少一个旋转元件来实现所述加速度,所述旋转元件具有设置在所述旋转元件上的至少一个冲击元件,其中,所述至少一个冲击元件通过旋转运动经由接触引起已松动的土壤的加速度。
本发明的另一个教导规定,通过所述冲击元件来实现已松动的土壤的运动。
在此有利地,如上所描述的,所述输送介质和/或所述运输介质是液态的或气态的介质,优选水、膨润土悬浮液或空气。
术语土壤和岩石在本申请中同义地使用。相同的内容适用于已松动的土壤和钻屑。
附图说明
下面借助各实施例结合附图更详细地阐述本发明。图中:
图中:
图1示出第一实施方式的根据本发明的钻头的下侧的立体视图,
图2示出本发明的第一实施方式的针对图1的示意性局部简图,
图3以俯视图示出针对图2的示意性部分剖视图,
图4示出备选的根据本发明的钻头形状的示意图,
图5示出针对图1的示意性的立体的部分视图,
图6示出针对图1的另一个示意性的立体的部分剖切的部分视图,
图7示出针对图1的另一个示意性的立体的部分剖切的部分视图,
图8示出与根据图1的钻头相结合的根据本发明的移运装置的第一原理简图,
图9示出与根据图1的钻头相结合的根据本发明的移运装置的第二原理简图,
图10示出在根据本发明的钻头中的抽吸箱的第一布置结构的示意性侧视图,
图11示出在根据本发明的钻头中的抽吸箱的第二布置结构的示意性侧视图,
图12示出针对图11的部分剖视图,
图13示出在具有根据本发明的钻头的钻孔设备中的处理装置的示意性侧视图,
图14示出针对本发明的第二实施方式的剖视图,
图15示出转动90°的针对图14的剖视图,以及
图16示出针对图14的备选的钻头轮廓。
具体实施方式
图1以立体示图示出在第一实施方案中的根据本发明的钻头。钻头10具有主体11,钻孔工具12在所述主体上设置在所述主体的下侧13上。钻头10在其上侧14上具有用于(未示出的)钻孔设备的(未示出的)驱动装置的(未示出的)接口。未示出的驱动装置在此例如直接设置在钻孔设备、例如井道钻孔机中。驱动装置、钻孔设备的其它变型方案和例如在钻眼/桩/外套层中的其它布置结构同样是可行的。
下侧13具有在这里例如平坦的(其它形状也是可行的)环形区段15,在所述环形区段的下侧16上设置有钻孔工具12。
从环形区段出发向外延伸有臂17、在此例如有8个臂,这些臂分别具有在这里例如平坦的侧面18。在所述侧面上可以设置有拉削工具19和磨损元件40。备选地,侧面18也可以实施成全面地围绕的。
在此,在下侧13的中心例如设置有凹部41,所述凹部例如具有平坦的面42和侧面43,在所述面和侧面上同样设置有钻孔工具12。
在这里描述的钻头形状也称为W形钻头。所述钻头的钻孔轮廓在图8和图9中示出。在此,平坦的环形区段15的宽度以及内部的侧面和外部的侧面43、18的角度以及内表面42的尺寸是可变的并且取决于开掘条件,如也在图16中示出的那样。
所述钻孔工具12可以例如是盘式刀具12a、剥离刀具或者说剥离刀12b或滚轮刀具12c或其它备选物。钻孔工具12的选择根据待松动的土壤/岩石来进行,以用于制造钻孔。
在其上侧14上,在图1中示出输送管路31的接口45。
此外,主体11在W形钻头10的下侧13上在环形区段15上具有抽吸箱20。
在图4中示出抽吸箱20的备选的布置结构。根据本发明,抽吸箱20例如在锥形或V形的钻头中位于钻眼最深处(图4中的左侧),或者抽吸箱在扁平地实施的钻头中延伸并且径向地设置(图4中的右侧)。在图4的中间示出W形钻头。除了示例性地在图4中示出的水平的抽吸箱外,以下实施方案也是可行的,在所述实施方案中,抽吸箱20处于倾斜或竖直,并且在此例如所述抽吸箱的开口23向下指向工作面100。
在第一实施方式中的抽吸箱20(如所述抽吸箱例如在图2中示出的那样)在其前侧21上具有开口区域22,所述开口区域具有至少一个开口23。抽吸箱20的第一实施方式的开口23具有分类元件24,所述分类元件将开口23分成多个开口区段23a。通过分类元件24确定已松动的土壤/岩石的颗粒尺寸,所述颗粒尺寸可以进入到抽吸箱20的内部空间25中。
内部空间25由作为上侧的盖26和作为下侧的底部27构成,作为一个实施方式,所述盖和底部在此实施为平坦的。盖和底部的其它形状也是可行的。此外,抽吸箱20具有侧壁28,这些侧壁在这里从前侧21出发沿着盖和底部的形状延伸。
由盖26、底部27和侧壁28的形状决定地形成抽吸箱20的内部空间25的形状。在这里可以存在盒状的构造结构。备选地,如果内部空间25的宽度例如由于侧壁28的弧形的形状而减小,则可以存在漏斗,由此,被抽吸的由已松动的土壤/岩石和载体介质组成的混合物的流动速度随着宽度减小而增加。
在内部空间25的背侧上设置有开口29,在该开口上设置有用于输送管路31的接口30,所述输送管路在钻孔运行中与抽吸单元/泵(未示出)连接,以便移运已松动的土壤/岩石或者移运由输送介质和已松动的土壤/岩石组成的混合物。
附加地并且在此未示出,抽吸箱20的内部空间25的高度也可从前侧21朝向在抽吸箱20的后侧上的开口29变化、特别是增大,以便阻止内部空间25由于已松动的土壤/岩石而堵塞。
此外也可行的是,将在这里对称地示出的抽吸箱20实施为非对称的,其方式为,例如将开口29侧向错位地设置(未示出)。在此,特别有意义的可以是,例如在扁平地实施的钻头中,在开口区域22的延伸尺寸实施为较长的情况下,开口29朝向主体11的外周边错位地设置,以便在如下区域中有针对性地提高流动速度,在所述区域中在钻头旋转时有更多的土壤/岩石被松动并且通过开口23进入到抽吸箱20的内部空间25中。
相同情况也可行的是,其中,输送管路31的接口30(未示出)在下落的情况下倾斜地通入到内部空间25中。
开口区域22可以在沿着前侧21延伸的开口23的区域中具有土壤松动工具和/或土壤接纳工具33、剥离刀或铲运器。通过设置这样的工具,能够有针对性地在抽吸箱20的前侧21的区域中松动和/或接纳土壤/岩石并且将其输送向抽吸箱20的开口23。
附加地或备选地,也可以在钻头10的下侧13上设置导板(未示出),所述导板将松动的材料输送向开口区域22。所述输送可以通过喷嘴、如冲洗喷嘴32来辅助。
图2和图3示出根据本发明的钻头10的局部,该钻头具有带有开口23的抽吸箱20和指向抽吸箱的喷嘴34,所述喷嘴用于排出运输介质80、优选空气或液体(例如水或膨润土冲洗液)。通过输送管路31抽吸输送介质90,所述输送管路经由开口29和接口30连接在抽吸箱20上。已松动的土壤110被运输介质射束81加速并且通过开口23运输。在那里,已松动的土壤110被输送介质90携卷。已松动的土壤110、输送介质90和运输介质80在此混合成输送流120,所述输送流然后经由输送管路移运。附加地或备选地,运输介质束81通过引入加速度而引起松动的土壤110从开口区域22中的工作面100扬起或松动,从而扬起的已松动的土壤已经在那里被输送介质90携卷并且与输送介质一起作为输送流120移运。
图5示出根据图1的W形的钻头10的臂17,所述臂具有设置在其上的作为盘12a的钻孔工具12并且具有在侧向的侧面18上和在下侧13上的侧面43上的刀具。
设置在臂17上的钻孔工具12可以从臂17的内部空间更换。
图6示出根据图1的W形的钻头10的臂17,所述臂具有抽吸箱20和与所述抽吸箱连接的输送管路31,所述抽吸箱和输送管路设置在臂17的内部。为简单起见,在图6中没有示出钻孔工具12、12a。在拉削工具19的区域内设置有冲洗喷嘴32,所述冲洗喷嘴朝向抽吸箱20的开口23的方向定向。这些冲洗喷嘴排出冲洗射束130。在此,作为冲洗介质可以优选使用与运输介质相同的介质。利用冲洗射束130将松动的钻屑11运输到开口区域22中或朝向钻眼最深处140运输。在这个区域中,然后将松动的土壤110从喷嘴34输送向冲洗箱20的开口23,如这在图7中所示的那样。
在图8和图9中例如结合根据图1的钻头10示出土壤松动的过程和对已松动的土壤的运走。在此,以钻孔工具12松动土壤并且土壤位于相应的钻孔工具的区域中。优选地,在相应的钻孔工具12的区域中设置有冲洗喷嘴32。这些冲洗喷嘴排出冲洗射束130,冲洗射束将松动的土壤110冲洗到钻眼最深处140的区域中。具有开口23的抽吸箱20在所述区域中运动。然后,经由用于排出运输介质射束81的喷嘴34在开口区域23中排出运输介质射束81,借助于所述运输介质射束将已松动的土壤加速到开口22中并且因此使所述已松动的土壤运动到冲洗箱20中以便运走,和/或在开口区域22中直接通过抽吸箱20抽走。
钻屑到抽吸箱20中的运动/加速可以附加地通过机械工具来辅助。
图10示出将已松动的土壤引入到抽吸箱中,抽吸箱至输送管路31的开口29或接口30设置在开口区域22后。示出在借助于接纳工具33进行接纳时的机械辅助装置。经由缸体35,抽吸箱20可以围绕枢转点36枢转。喷嘴34在这里未示出。
在图11和12中示出将已松动的土壤引入到抽吸箱20中,所述抽吸箱至输送管路31的开口29或接口30设置在开口区域22前。示出在借助于接纳工具33进行接纳时的机械辅助装置。通过缸体35,抽吸箱20可以围绕枢转点36枢转。因此,抽吸箱可以沿箭头方向A枢转,从而改变与工作面100的距离36。在图12中示出喷嘴34的布置结构。在这里设置有第一喷嘴34,所述第一喷嘴指向转向工具或接纳工具33的方向。还设置有第二喷嘴34’,所述第二喷嘴指向开口29和接口30的方向。通过这两个喷嘴34、34’将已松动的土壤110输送向输送介质120并且与所述输送介质一起移运。
经由输送管路31移运的输送流由固体成分(已松动的土壤110)以及液体成分和/或气体成分的组合组成。这些成分经由输送管路31输送给处理装置200(参见图13)。在此,将所述成分彼此分离、例如借助于至少一个旋风分离器、液体分离器和/或除尘器彼此分离。将气体成分(空气)再次输送给钻孔区域(例如已经钻孔的井道)。必要时将液体成分再次输送给喷嘴32、34、34’或将所述液体成分从钻孔区域向地上移运。也以适当的手段将固体成分从钻孔区域向地上引出。
备选或补充于借助于喷嘴和运输介质将来将加速度引入到松动的土壤中,本发明的根据图14至图16的第二实施方式示出机械的加速度引入装置。为此设置有冲击装置50,所述冲击装置在抽吸箱20的区域中向内设置在钻头10中,但所述冲击装置可以在工作面100的区域中对已松动的土壤110进行加速。
在壳体57中设置有旋转元件51,在所述旋转元件上围绕地设置有多个冲击元件52,所述多个冲击元件在这里优选能经由关节53运动。冲击元件52在同心地围绕旋转元件51设置的冲击圆54上运动。旋转元件51经由驱动装置(未示出)驱动。冲击元件52在冲击区域55中撞击到已松动的土壤上,所述已松动的土壤然后沿冲击方向56被引入到抽吸箱20中或者说所述抽吸箱的开口23中。在那里的内部空间25中和/或在开口区域22中,被加速的松动的土壤然后被输送介质90携卷并且通过输送管路31与输送流120一起移运。
图15和图16示出与钻头10的侧面18、43相关的冲击装置50的不同的设置宽度。
在这里有利的是,尽可能宽地实施冲击装置50(图16下部),以便实现更好的移运功率。
在此还有利的是,与在图15中和在图16中在下方的示图相比,侧面18、43如在图16中在上方示出的那样可以实施为相对陡峭的并且相对短的,从而在某些情况下甚至可以省去侧面冲洗,所述侧面冲洗在这里是以空气流的形式或以拉削元件的形式(未示出)的侧面冲洗。
附图标记列表
10 钻头
11 主体
12 钻孔工具
12a 盘式刀具
12b 剥离刀具
12c 滚轮刀具
13 下侧
14 上侧
15 环形区段
16 下侧
17 臂
18 侧面
19 拉削工具
20 抽吸箱
21 前侧
22 开口区域
23 开口
23a 开口区段
24 分类元件
25 内部空间
26 盖
27 底部
28 侧壁
29 开口
30 接口
31 输送管路
32 冲洗喷嘴
33 土壤松动工具/土壤接纳工具
34、34’ 喷嘴
35 缸体
36 枢转点
37 距离
40 磨损元件
41 凹部
42 面
43 侧面
45 接口
50 冲击装置
51 旋转元件
52 冲击元件
53 关节
54 冲击圆
55 冲击区域
56 冲击方向
57 壳体
58 旋转方向
80 运输介质
81 运输介质射束
90 输送介质
100 工作面
110 已松动的土壤
120 输送流
130 冲洗射束
140 钻眼最深处
200 处理装置

Claims (31)

1.一种用于在土壤中制造竖直的钻孔的钻头,所述钻头具有:主体(11),所述主体能够与钻孔设备的旋转驱动装置连接;设置在所述主体(11)上的钻孔工具(12),所述钻孔工具用于使在钻孔的工作面(100)上的土壤松动;移运装置,所述移运装置用于将在工作面(100)上的已松动的土壤运走,所述移运装置能够经由输送管路(31)与用于抽吸输送介质的抽吸单元连接,所述移运装置在工作面(100)上在钻孔工具(12)的区域中具有设置在主体(11)上的开口区域(22),所述开口区域具有至少一个开口(23),所述开口区域(22)的所述至少一个开口(23)与作为移运装置的组成部分的抽吸箱(20)连接,所述抽吸箱在与所述开口(23)相对置的端部上具有用于与输送管路(31)连接的连接开口(29);并且设置有至少一个元件,所述元件在抽吸箱(20)的区域中对已松动的土壤施加加速度,被钻孔工具(12)松动的土壤(110)能通过所述加速度运动到开口区域(22)中和/或通过开口(23)运动到抽吸箱中,在开口区域(22)中和/或在抽吸箱中,已松动的土壤(110)被输送介质(90)携卷并且能够由抽吸单元经由输送管路(31)移运,其特征在于,所述开口区域(22)与所述工作面(100)的距离是可调节的,对所述距离的调节经由抽吸箱(20)的竖直运动和/或经由抽吸箱(20)围绕转动点的枢转来实现,并且为了所述运动或为了所述枢转而设置有驱动装置。
2.根据权利要求1所述的钻头,其特征在于,所述钻头是用于制造井道的钻头。
3.根据权利要求1所述的钻头,其特征在于,所述至少一个元件是至少一个喷嘴(34),所述喷嘴设置为指向开口区域(22)中,所述喷嘴排出运输介质(80)的至少一个射束(81)以实现加速度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,在所述开口区域(22)中设置有至少一个工具,所述工具用于松动土壤,和/或所述工具用于接纳已松动的土壤。
5.根据权利要求4所述的钻头,其特征在于,所述工具是以齿条的形式的工具。
6.根据权利要求4所述的钻头,其特征在于,所述至少一个工具能够运动以改变工具与工作面(100)的距离,和/或所述至少一个工具能够相对于开口区域(22)枢转。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,在所述开口(23)后设置有至少一个转向区域,在所述转向区域中,已松动的土壤(110)的流动方向可转向。
8.根据权利要求7所述的钻头,其特征在于,所述转向区域设置在到所述抽吸箱(20)中的入口前。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,所述开口区域(22)具有长形的延伸尺寸。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,设置有至少一个冲洗喷嘴(32),利用所述冲洗喷嘴能够将被至少一个钻孔工具(12)松动的土壤运输到在工作面(100)上的区域中,在以钻头(10)钻孔时,抽吸箱(20)移动经过所述区域。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,所述抽吸箱(20)在内部空间(25)中具有至少一个喷嘴(34)。
12.根据权利要求3所述的钻头,其特征在于,所述输送介质(90)和/或所述运输介质(80)是液态的或气态的介质。
13.根据权利要求12所述的钻头,其特征在于,所述输送介质(90)和/或所述运输介质(80)是水、膨润土悬浮液或空气。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,所述至少一个元件是被驱动的至少一个旋转元件(51),所述旋转元件具有设置在所述旋转元件上的至少一个冲击元件(52),所述至少一个冲击元件(52)通过旋转运动经由接触引起已松动的土壤(110)的加速度。
15.根据权利要求14所述的钻头,其特征在于,所述冲击元件(52)能够在冲击圆(54)上运动,所述冲击圆围绕所述旋转元件(51)同心地设置。
16.根据权利要求14所述的钻头,其特征在于,所述至少一个冲击元件(52)可运动地设置在所述至少一个旋转元件(51)上。
17.根据权利要求14所述的钻头,其特征在于,所述至少一个冲击元件(52)是锤、叶片、绳索、链、刷拂元件或刀具。
18.根据权利要求14所述的钻头,其特征在于,所述至少一个旋转元件(51)的旋转是转速可调节的。
19.根据权利要求14所述的钻头,其特征在于,所述至少一个冲击元件(52)引起已松动的土壤(110)的破碎。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其特征在于,所述抽吸箱(20)水平地、倾斜地或竖直地设置。
21.一种用于利用根据权利要求1至20中任一项所述的钻头(10)掘进井道的装置。
22.一种用于以根据权利要求1至20中任一项所述的钻头在土壤中制造竖直的钻孔的方法,其中,将所述钻头(10)与钻孔设备的旋转驱动装置连接,所述钻头(10)具有主体(11),在所述主体上设置有钻孔工具(12),利用所述钻孔工具在钻孔时使在钻孔的工作面(100)上的土壤松动并且将土壤破碎成能被移运的尺寸,利用移运装置将已松动并且已破碎的土壤(110)从工作面(100)运走,所述移运装置经由输送管路(31)与用于抽吸输送介质(90)的抽吸单元连接,所述移运装置具有抽吸箱(20),所述抽吸箱在工作面(100)上在钻孔工具(12)的区域中具有带有至少一个开口(23)的开口区域(22),所述方法具有如下步骤:
• 将加速度引入位于开口区域(22)的区域中的已松动的土壤(110)中,并且
• 由输送介质(90)携卷已松动的土壤(110)并且由抽吸单元经由输送管路(31)进行移运。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述方法用于制造井道。
24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,通过所引入的加速度使已松动的土壤(110)通过开口(23)运动到抽吸箱(20)中。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法,其特征在于,所述携卷在抽吸箱(20)中和/或在开口区域(22)中进行。
26.根据权利要求22至24中任一项所述的方法,其特征在于,通过从喷嘴(34)排出运输介质的射束(81)来实现所述加速度,所述喷嘴指向作为移运装置的组成部分的抽吸箱(20)的开口区域(22)中。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,通过所述运输介质(80)来实现已松动的土壤(110)的运动。
28.根据权利要求22至24中任一项所述的方法,其特征在于,通过被驱动的至少一个旋转元件(51)来实现所述加速度,所述旋转元件具有设置在所述旋转元件上的至少一个冲击元件(52),所述至少一个冲击元件(52)通过旋转运动经由接触引起已松动的土壤的加速度。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,通过所述冲击元件(52)来实现已松动的土壤(110)的运动。
30.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述输送介质和/或所述运输介质是液态的或气态的介质。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,所述输送介质和/或所述运输介质是水、膨润土悬浮液或空气。
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