EP0522446B1 - Method for controlling the direction of an earth drilling apparatus and device for making bore holes - Google Patents
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- EP0522446B1 EP0522446B1 EP92111212A EP92111212A EP0522446B1 EP 0522446 B1 EP0522446 B1 EP 0522446B1 EP 92111212 A EP92111212 A EP 92111212A EP 92111212 A EP92111212 A EP 92111212A EP 0522446 B1 EP0522446 B1 EP 0522446B1
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Definitions
- the invention relates to a method for directional controls of an earth drilling device according to the preamble of claim 1 or claim 2 and an earth drilling device for performing an aforementioned method.
- this drill head For straight running, however, this drill head must be tapered, as is the case with the device described above rotated continuously.
- a disadvantage of this solution is that the mechanism required to rotate the head does not withstand the harsh operating conditions for long. This would apply in particular to so-called ram boring machines, in which the dynamic hammer blows required to move the earth boring machine are so hard that the elements for guiding and rotating the head would be worn out in a short time.
- an earth drill is known, in the drill head of which nozzles are formed for the discharge of a drilling fluid.
- the liquid discharge through the nozzle can be controlled. Since the drill head must be rotated to penetrate the ground, it must be stopped to change the drilling direction. After the drill head has stopped, the floor is washed away at the desired location by activating certain nozzles. When the drill is put back into operation, it penetrates the flushed cavity and thus deviates from the previous drilling direction in the desired direction. A change of direction during the advance is not possible.
- An earth drill according to US Pat. No. 3,746,108 also has the same disadvantage. It differs from the solution known from US Pat. No. 3,365,007 in that the jet nozzles are arranged asymmetrically on the drill head and cannot be controlled selectively. To be able to change the drilling direction, the drill head must be stopped again and aligned so that the nozzles point in the desired direction. After flushing out a lateral cavity, drilling can then be resumed.
- US-A-4 930 586 which corresponds to the combination of features in the preambles of claim 1 and claim 2, describes an earth boring device with a drill pipe which has a rounded nose at its propulsion end. A nozzle opening is arranged in this nose, through which an essentially axially directed jet of drilling fluid emerges. The drilling is made solely by this drilling fluid. Furthermore, four nozzles are arranged in the drill pipe just behind the rounded nose so that their axes are perpendicular to the axis of the drill pipe and perpendicular to each other. Drilling fluid for controlling the head end of the drill pipe can escape through these nozzles. The dispensing of the liquid is controlled by solenoid valves. The information about the position of the drill head and the control nozzles is determined with the help of roll and tilt sensors which are arranged in the drill head. The drill head is controlled by the recoil of the drilling fluid emerging from the respective nozzle.
- the invention has for its object to provide a method of the type mentioned and an earth drill for its implementation, in which the direction of advance of the earth drill can be changed as desired even in inhomogeneous and solid soils without the head of the earth drill being rotatable about its axis got to.
- the directional control of the earth drilling device is thus effected in that the pressure fluid for each nozzle is controlled individually with regard to the pressure and / or amount of the pressure fluid.
- further jet nozzles are arranged in the tubular housing, which - viewed in the longitudinal direction of the earth boring device - are in alignment with at least one jet nozzle of the head and are each pressurized with hydraulic fluid in the same way as the jet nozzles in alignment with them Head.
- the base is loosened up by the pressure fluid for a change of direction not only in the area of the head but also in the area of the housing.
- the soil is loosened to a greater length, so that the earth drill can be deflected over a shorter tunneling section, i.e. curves with smaller radii can be achieved for the path of the earth drilling rig.
- the ram boring machine can be driven through the nozzles during the discharge of the pressure fluid. This achieves a high rate of advance.
- the pressure of the pressure fluid at the nozzles pointing in the desired direction of deflection can vary between approximately 20 and 250 bar, depending on the type of floor.
- a hydraulic fluid can be used that has thixotropic or lubricant properties.
- An earth boring device for performing a method of the type described above is specified in claim 6.
- the respective jet angle of the nozzle is adjustable.
- the nozzles are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis of the earth drilling device.
- the device is guaranteed to run straight, provided the soil is reasonably homogeneous.
- the head of the earth drilling device can be designed in a conventional manner.
- the head can be conical in shape and have grooves distributed symmetrically with respect to the axis, in which the nozzles are arranged, over the conical surface.
- the head can also be stepped and also have longitudinal grooves distributed symmetrically with respect to the axis, in which the nozzles are in turn arranged.
- the stepped head has better smashing properties.
- control valves for controlling the hydraulic fluid supply to the individual nozzles can either be provided in the earth drilling machine itself or on the hydraulic fluid source.
- the latter embodiment has the advantage that the control lines for controlling the valves are short and do not have to be pulled along with the earth drilling machine.
- the earth drilling device can be pressed into the ground in a manner known per se via a rod engaging at its end remote from the head, wherein a vibration damper can be installed between the earth drilling device and the rod to protect it from damage from blows from the ramming device.
- the head of the earth drilling machine can be in it is known to provide a transmitter which emits suitable position signals.
- FIG. 1 generally 10 denotes an earth boring device, with the help of which a tube 14 is to be produced in the soil 12, in which cable or hoses can then subsequently be laid.
- the earth drilling device 10 which will be described in more detail later with reference to FIG. 3, is a ram drilling device which is driven through the soil 12 by the impacts of a percussion piston which is axially movable in the cylindrical housing of the earth drilling device 10.
- the percussion piston is driven by compressed air, which is supplied from a compressed air source 18 via a hollow rod 16.
- the linkage 16 also serves to exert a further driving force on the earth drilling device 10.
- the pits 22 and 24 shown in the drawing serve as a connecting pit or start and entry pit for the earth drilling machine 10 and the linkage 16.
- nozzles are arranged on the head of the earth boring machine, generally designated 28, through which liquid is directed in a specific direction at a pressure between 20 and 250 bar, which is also via the linkage 16 or is supplied via its own pressure lines, can be sprayed into the soil, as indicated in Figure 1 by arrows 30 on the head 28 of the earth drilling machine.
- the pressure is loosened or washed away by the pressure fluid jet, so that it presents the earth drilling device 10 with less resistance in this area.
- the earth boring machine 10 is deflected when it propels into the area of lower resistance.
- the ram boring machine shown schematically in FIG. 3 in a section containing the axis comprises a housing, generally designated 32, with a cylindrical section 34 and a conical head 36. At its end remote from the head, the housing 32 is closed by a closing part 38, which extends into the cylindrical section 34 is screwed in.
- a percussion piston 40 is guided axially displaceably in the housing 32.
- the percussion piston 40 has a blind bore 42 into which a control tube 44 engages, which is screwed to the closure part 38 and via one of these penetrating bore 46 is connected to the linkage 16 serving as a compressed air supply line.
- the blind bore 42 is connected via radially directed channels 48 to an annular space 50, which is formed by a reduced-diameter section of the percussion piston 40 between the latter and the housing wall surrounding it.
- This annular space 50 is connected via longitudinal grooves 52 in the front area of the percussion piston 40 to the interior of the housing 32 lying in front of the percussion piston 40.
- the ram boring machine described so far and known per se works as follows: When compressed air is supplied via the linkage 16, the bore 46 and the control tube 44, the percussion piston 40 is accelerated forward (to the left in FIG. 3). Shortly before the percussion piston 40 with its end face 54 reaches the impact surface 56 on the head 36, the radial bores 48 come into contact with the front end of the control tube 44, so that compressed air through the radial bores 48, the annular space 50 and the longitudinal grooves 52 into the cavity can get in front of the percussion piston 40. The compressed air reaches the front end face 54 of the percussion piston at the moment of impact and pushes the percussion piston 40 back again. Before the percussion piston 40 would strike the closure piece 38, the compressed air, as shown in FIG.
- Nozzle openings 62 are formed on the head 36, each of which is connected to pressure fluid line 66 via channels 64 which run within the housing wall and the closure piece 38 and which are connected to the closure piece 38. Pressure channels are supplied via channels 64 and lines 66 from a pressure fluid source 68, which is shown schematically in FIG. 1, which emerges from the nozzle openings 62 with a sharp jet.
- the supply to the individual nozzles is controlled via control valves 70 which are schematically indicated in FIG. 3 and which are arranged in the pressure fluid source 68 in the present example. With these control valves 70, the amount and / or the pressure of the pressure fluid supplied to the individual nozzle openings 62 can be adjusted individually in order to achieve the above-described directional control of the earth drilling device 10.
- nozzle openings 71 are provided in the cylindrical section 34 of the housing 32.
- the nozzles 71 are each — in relation to the longitudinal axis of the earth drilling device 10 — in alignment with the nozzles 62, as shown in FIG. 3. Through them, liquid can be pressed between the cylindrical section 34 and the surrounding earth, on the one hand to facilitate the sliding of the earth drilling device in the ground.
- the ground can be loosened over a longer distance, so that the change of direction is possible within a shorter distance.
- FIGs 4 to 7 show two known heads of earth drilling equipment, on which jet nozzles are now arranged according to the invention.
- the heads are shown individually, but can be made in one piece the cylindrical portion of the housing 32, as shown in Figure 3.
- FIGS. 4 and 5 show a conical displacement head with longitudinal grooves 72, in which jet nozzles 74 are arranged, which, in contrast to the nozzle openings 62 in FIG. 3, direct the pressure fluid jet obliquely forward at a predetermined angle a (FIG. 6).
- the grooves 72 and the nozzles 74 are distributed symmetrically about the axis of the head at equal angular distances.
- Figure 7 shows a stepped head which has better shattering properties for use in hard and stony soil.
- This head also has longitudinal grooves 72, in which, as an example, two jet nozzles 74 are arranged one behind the other, the radiation angle of which can be selected to be the same or different, so as to increase the control options.
- the nozzles can be connected in a longitudinal groove 72 to a common or else to separate hydraulic fluid lines.
- FIGS. 9 and 10 each show a nozzle body 74 which is designed in the form of a slotted screw which can be screwed into the respective nozzle opening 62 and through which a nozzle channel 75 runs.
- the nozzle channel 75 is axially directed, whereas in the embodiment according to FIG. 10 the nozzle channel forms an angle with the screw axis.
- the jet angle of the nozzles can be adjusted by entering nozzle bodies with differently designed nozzle channels. In the case of an obliquely directed nozzle channel, the jet direction can also be changed by rotating the nozzle body.
- FIG. 8 shows a vibration damper, generally designated 76, which is inserted between the closure part 38 and the linkage 16 in order to prevent its being damaged by the ram impacts of the ram boring machine.
- the vibration damper comprises a cylindrical housing 78, which is screwed at one end into the closure part 38 and serves to guide a piston 80 connected to the linkage 16, a damping spring 82 being provided between the end surface of the housing 78 facing the closure part 38 and the piston 80 is arranged.
- a ram boring machine has been described as a particularly preferred exemplary embodiment.
- the control with the aid of nozzles arranged on the head of a ram boring machine and pressure fluid jets emerging through the nozzles can also be used with a static earth boring machine, as is shown schematically in FIG.
- This earth drilling machine is driven not by the ramming impacts of a percussion piston but by the feed pressure introduced via the linkage. Otherwise, however, the statements made regarding the ram boring machine described above also apply in the same way to such a static earth boring machine.
- Both types of devices have the advantage over the previously known solutions that the control of the nozzles for the purpose of changing the direction can take place during the advance of the device.
- a transmitter 84 shown schematically in FIG. 3, can be arranged in the head 36 of the earth drilling device, which enables a correct position determination of the earth drilling device.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Richtungssteuerungen eines Erdbohrgerätes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 sowie ein Erdbohrgerät zur Durchführung eines vorstehend genannten Verfahrens.The invention relates to a method for directional controls of an earth drilling device according to the preamble of claim 1 or claim 2 and an earth drilling device for performing an aforementioned method.
Für das Verlegen von Kabeln und Schläuchen im Boden werden in Vorgärten, unter Straßen, Eisenbahnen, Flüssen und befestigten Flächen kleine Tunnel im Durchmesserbereich von ca. 45 bis 200 mm benötigt, die vielfach mittels Stoß- oder Schlagbohrgeräten hergestellt werden. Die Verdrängungsköpfe herkömmlicher Geräte dieser Art können zwar durch spezielle Kopfformen gute Verdrängungs- und Zertrümmerungseigenschaften aufweisen. Sie sind in ihrer Vorschubrichtung jedoch nicht steuerbar, so daß bei einfachen Geräten dieser Art keine Möglichkeit besteht, diese Geräte um die Kurve zu steuern oder Kursabweichungen der Geräte zu korrigieren.For laying cables and hoses in the ground, small tunnels in the diameter range of approx. 45 to 200 mm are required in front gardens, under streets, railways, rivers and paved surfaces, which are often manufactured using impact or impact drills. The displacement heads of conventional devices of this type can have good displacement and shattering properties due to special head shapes. However, they cannot be controlled in their feed direction, so that with simple devices of this type there is no possibility of controlling these devices around the curve or correcting course deviations of the devices.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurden bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen. So ist es aus der DE-A-39 11 467 bekannt, an der Stirnseite eines Erdbohrgerätes eine Abschrägung vorzusehen. Diese Abschrägung drückt den Kopf des Gerätes beim Eindringen in den Boden nach einer Seite weg. Um den Geradeauslauf zu erreichen, muß ein solcher Kopf kontinuierlich um seine Längsachse gedreht werden. Dabei drückt die Abschrägung während der Vorwärtsbewegung des Gerätes im Wechsel nach oben, rechts, unten und links, so daß sich das Gerät bei einer gleichförmigen Drehung des Kopfes im Ergebnis geradeaus bewegt. Ein Kopf mit solch einer Abschrägung hat allerdings nicht mehr die notwendigen Zertrümmerungs- und Verdrängungseigenschaften, um auch in inhomogenen und festen Bodenarten die Vorwärtsbewegung zu ermöglichen.Various solutions have already been proposed to overcome this disadvantage. It is known from DE-A-39 11 467 to provide a bevel on the end face of an earth drilling device. This bevel pushes the head of the device away from one side when penetrating the floor. In order to achieve straight running, such a head must be rotated continuously around its longitudinal axis. The bevel presses alternately up, right, down and left during the forward movement of the device, so that the device moves straight when the head is rotated uniformly. However, a head with such a bevel no longer has the necessary smashing and displacement properties to enable forward movement even in inhomogeneous and solid soil types.
Um in bestimmten bindigen und sandigen Bodenarten den Spitzenwiderstand an dem Gerätekopf zu verringen und die Vorwärtsbewegung des Gerätes zu erleichtern, wurde bereits vorgeschlagen, den Boden unmittelbar vor dem Gerätekopf durch einen starken Flüssigkeitsstrahl aufzulockern oder völlig wegzuschwemmen. So ist aus der US-A-4 674 579 ein Erdbohrgerät mit einem Bohrkopf bekannt, der vorne asymmetrisch ist und einen einseitigen schräg zur Geräteachse gerichteten Austritt für einen Flüssigkeitsstrahl aufweist. Da der Boden im Bereich des Flüssigkeitsstrahles aufgeweicht oder weggeschwemmt wird, setzt das Erdreich dem Erdbohrgerät in diesem Bereich den geringsten Widerstand entgegen. Bei seinem Vortrieb wird das Erdbohrgerät daher in die Richtung des Flüssigkeitsstrahles ausgelenkt. Damit läßt sich die Vorschubrichtung des Gerätes beeinflussen. Zum Geradeauslauf muß dieser Bohrkopf jedoch ebenso wie bei dem oben beschriebenen Gerät mit abgeschrägtem Kopf kontinuierlich gedreht werden. Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch, daß der zur Drehung des Kopfes erforderliche Mechanismus den rauen Betriebsbedingungen nicht lange standhält. Dies würde insbesondere für sogenannte Rammbohrgeräte gelten, bei denen die zur Fortbewegung des Erdbohrgerätes notwendigen dynamischen Hammerschläge so hart sind, daß die Elemente zum Führen und Drehen des Kopfes in kurzer Zeit verschlissen wären.In order to reduce the peak resistance on the device head in certain cohesive and sandy soil types and to facilitate the forward movement of the device, it has already been proposed to loosen the soil directly in front of the device head by a strong liquid jet or to completely wash it away. From US-A-4 674 579 an earth drilling device with a drilling head is known which is asymmetrical at the front and has an outlet for a liquid jet which is inclined on one side at an angle to the device axis. Since the soil in the area of the liquid jet is softened or washed away, the earth provides the least resistance to the earth drilling rig in this area. The earth drilling machine is therefore deflected in the direction of the liquid jet during its advance. This allows you to influence the feed direction of the device. For straight running, however, this drill head must be tapered, as is the case with the device described above rotated continuously. A disadvantage of this solution, however, is that the mechanism required to rotate the head does not withstand the harsh operating conditions for long. This would apply in particular to so-called ram boring machines, in which the dynamic hammer blows required to move the earth boring machine are so hard that the elements for guiding and rotating the head would be worn out in a short time.
Die selben Nachteile weist ein aus der US-A-4 714 118 bekanntes Erdbohrgerät mit symmetrischem Kopf auf, an dem mehrere asymmetrisch angeordnete Strahldüsen vorgesehen sind. Diese Düsen sind entweder alle offen oder alle geschlossen. Zum Geradeauslauf muß wieder der Bohrkopf gedreht werden.The same disadvantages have an earth drilling machine with a symmetrical head, known from US-A-4,714,118, on which several asymmetrically arranged jet nozzles are provided. These nozzles are either all open or all closed. The drill head must be turned again to run straight.
Aus der US-A-3 365 007 ist ein Erdbohrer bekannt, in dessen Bohrkopf Düsen für den Austritt einer Bohrflüssigkeit ausgebildet sind. Der Flüssigkeitsaustritt durch die Düse kann gesteuert werden. Da der Bohrkopf zum Eindringen in den Boden gedreht werden muß, muß er zum Ändern der Bohrrichtung angehalten werden. Nach dem Anhalten des Bohrkopfes wird durch Ansteuerung bestimmter Düsen der Boden an der gewünschten Stelle weggeschwemmt. Wird der Bohrer wieder in Betrieb genommen, dringt er in den ausgespülten Hohlraum ein und weicht somit von der vorherigen Bohrrichtung in die gewünschte Richtung ab. Eine Richtungsänderung während des Vortriebes ist dabei aber nicht möglich.From US-A-3 365 007 an earth drill is known, in the drill head of which nozzles are formed for the discharge of a drilling fluid. The liquid discharge through the nozzle can be controlled. Since the drill head must be rotated to penetrate the ground, it must be stopped to change the drilling direction. After the drill head has stopped, the floor is washed away at the desired location by activating certain nozzles. When the drill is put back into operation, it penetrates the flushed cavity and thus deviates from the previous drilling direction in the desired direction. A change of direction during the advance is not possible.
Den gleichen Nachteil hat auch ein Erdbohrer gemäß der US-A-3 746 108. Er unterscheidet sich von der aus der US-A-3 365 007 bekannten Lösung dadurch, daß die Strahldüsen an dem Bohrkopf asymmetrisch angeordnet und nicht wahlweise ansteuerbar sind. Um die Bohrrichtung ändern zu können, muß wieder der Bohrkopf angehalten und so ausgerichtet werden, daß die Düsen in die gewünschte Richtung weisen. Nach dem Ausspülen eines seitlichen Hohlraumes kann dann der Bohrbetrieb wieder aufgenommen werden.An earth drill according to US Pat. No. 3,746,108 also has the same disadvantage. It differs from the solution known from US Pat. No. 3,365,007 in that the jet nozzles are arranged asymmetrically on the drill head and cannot be controlled selectively. To be able to change the drilling direction, the drill head must be stopped again and aligned so that the nozzles point in the desired direction. After flushing out a lateral cavity, drilling can then be resumed.
Die US-A-4 930 586, die der Merkmalskombination im Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 entspricht, beschreibt ein Erdbohrgerät mit einem Bohrgestänge, das an seinem Vortriebsende eine abgerundete Nase hat. In dieser Nase ist eine Düsenöffnung angeordnet, durch die ein im wesentlichen axial gerichteter Strahl einer Bohrflüssigkeit austritt. Die Bohrung wird allein durch diese Bohrflüssigkeit erzeugt. Ferner sind in dem Bohrgestänge kurz hinter der abgerundeten Nase vier Düsen so angeordnet, daß ihre Achsen senkrecht zur Achse des Bohrgestänges und senkrecht zueinander gerichtet sind. Durch diese Düsen kann Bohrflüssigkeit zur Steuerung des Kopfendes des Bohrgestänges austreten. Die Abgabe der Flüssigkeit wird durch Magnetventile gesteuert. Die Information über die Lage des Bohrkopfes und der Steuerdüsen wird mit Hilfe von Roll- und Neigungssensoren ermittelt, die im Bohrkopf angeordnet sind. Die Steuerung des Bohrkopfes erfolgt durch den Rückstoß der aus der jeweiligen Düse austretenden Bohrflüssigkeit.US-A-4 930 586, which corresponds to the combination of features in the preambles of claim 1 and claim 2, describes an earth boring device with a drill pipe which has a rounded nose at its propulsion end. A nozzle opening is arranged in this nose, through which an essentially axially directed jet of drilling fluid emerges. The drilling is made solely by this drilling fluid. Furthermore, four nozzles are arranged in the drill pipe just behind the rounded nose so that their axes are perpendicular to the axis of the drill pipe and perpendicular to each other. Drilling fluid for controlling the head end of the drill pipe can escape through these nozzles. The dispensing of the liquid is controlled by solenoid valves. The information about the position of the drill head and the control nozzles is determined with the help of roll and tilt sensors which are arranged in the drill head. The drill head is controlled by the recoil of the drilling fluid emerging from the respective nozzle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie ein Erdbohrgerät zu seiner Durchführung anzugeben, bei dem die Vortriebsrichtung des Erdbohrgerätes auch in inhomogenen und festen Böden beliebig geändert werden kann, ohne daß hierzu der Kopf des Erdbohrgerätes um seine Achse drehbar sein muß.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned and an earth drill for its implementation, in which the direction of advance of the earth drill can be changed as desired even in inhomogeneous and solid soils without the head of the earth drill being rotatable about its axis got to.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a method of the type mentioned by the features specified in the characterizing part of claim 1 or in the characterizing part of claim 2.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also die Richtungssteuerung des Erdbohrgerätes dadurch bewirkt, daß die Druckflüssigkeit zu jeder Düse bezüglich Druck und/oder Menge der Druckflüssigkeit individuell gesteuert wird. Durch die Auswahl der mit Druckflüssigkeit beaufschlagten Strahldüsen und/oder die Wahl des Drukkes läßt sich der Grad der Auflockerung des Erdreiches in einem bestimmten Winkelbereich um den Kopf des Erdbohrgerätes herum so durchführen, daß durch diese Auflockerung eine große oder kleine Richtungsänderung des Erdbohrgerätes ausgelöst werden kann, da in dem aufgelockerten Erdreich der dem Kopf des Erdbohrgerätes entgegengesetzte Widerstand verringert wird und der Verdrängungskopf des Erdbohrgerätes zwangsläufig nach der Seite des geringeren Widerstandes ausweicht.In the solution according to the invention, the directional control of the earth drilling device is thus effected in that the pressure fluid for each nozzle is controlled individually with regard to the pressure and / or amount of the pressure fluid. Through the selection of the jet nozzles pressurized with hydraulic fluid and / or the choice of pressure, the degree of loosening of the soil can be carried out in a certain angular range around the head of the earth drilling machine in such a way that a large or small change in direction of the Earth drilling device can be triggered, since in the loosened soil the resistance opposite the head of the earth drilling device is reduced and the displacement head of the earth drilling device inevitably dodges to the side of the lower resistance.
Vorzugsweise sind in dem rohrförmigen Gehäuse weitere Strahldüsen angeordnet, die - in Längsrichtung des Erdbohrgerätes - betrachtet, jeweils in Flucht mit mindestens einer Strahldüse des Kopfes liegen und die jeweils in der gleichen Weise mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden wie die mit ihnen jeweils in Flucht liegenden Strahldüsen des Kopfes. Damit erfolgt das Auflokkern des Bodens durch die Druckflüssigkeit für eine Richtungsänderung nicht nur im Bereich des Kopfes sondern auch im Bereich des Gehäuses. Der Boden wird gleichzeitig auf einer größeren Länge aufgelockert, so daß eine Ablenkung des Erdbohrgerätes auf einer kürzeren Vortriebsstrecke möglich ist, d.h. es können Kurven mit kleineren Radien für die Bahn des Erdbohrgerätes erzielt werden.Preferably, further jet nozzles are arranged in the tubular housing, which - viewed in the longitudinal direction of the earth boring device - are in alignment with at least one jet nozzle of the head and are each pressurized with hydraulic fluid in the same way as the jet nozzles in alignment with them Head. Thus, the base is loosened up by the pressure fluid for a change of direction not only in the area of the head but also in the area of the housing. At the same time, the soil is loosened to a greater length, so that the earth drill can be deflected over a shorter tunneling section, i.e. curves with smaller radii can be achieved for the path of the earth drilling rig.
Da bei dem erfindungsgemäßen Rammbohrgerät der Kopf nicht gedreht zu werden braucht, kann das Rammbohrgerät während des Austrittes der Druckflüssigkeit durch die Düsen vorgetrieben werden. Damit erreicht man eine hohe Vortriebsgeschwindigkeit.Since the head does not need to be rotated in the ram boring machine according to the invention, the ram boring machine can be driven through the nozzles during the discharge of the pressure fluid. This achieves a high rate of advance.
Der Druck der Druckflüssigkeit an den in die gewünschte Ablenkrichtung weisenden Düsen kann dabei je nach Bodenart zwischen ca. 20 bis 250 Bar variieren. Um den Vortrieb des Erdbohrgerätes durch eine Verbesserung seiner Gleiteigenschaften zu erleichtern, kann eine Druckflüssigkeit verwendet werden, die thixotrope oder Gleitmitteleigenschaften aufweist.The pressure of the pressure fluid at the nozzles pointing in the desired direction of deflection can vary between approximately 20 and 250 bar, depending on the type of floor. In order to facilitate the advance of the earth drilling rig by improving its sliding properties, a hydraulic fluid can be used that has thixotropic or lubricant properties.
Ein Erdbohrgerät zur Durchführung eines Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art ist im Anspruch 6 angegeben. Über die Veränderung des Druckes oder der Menge der Druckflüssigkeit hinaus kann auch vorgesehen sein, daß der jeweilige Strahlwinkel der Düse verstellbar ist.An earth boring device for performing a method of the type described above is specified in claim 6. In addition to changing the pressure or the amount of pressure fluid, it can also be provided that the respective jet angle of the nozzle is adjustable.
Um gegebenenfalls einen großflächigeren Bereich des Erdreiches in einer vorgegebenen Richtung auflockern zu können, ist es zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Düsen in Längsrichtung des Erdbohrgerätes hintereinander angeordnet ist. Insbesondere dann, wenn der Strahlwinkel der Düsen veränderbar ist, ergibt sich dadurch eine große Vielfalt von Steuerungsmöglichkeiten.In order to be able to loosen up a larger area of the earth in a given direction, if necessary, it is expedient if a plurality of nozzles are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the earth drilling device. In particular when the jet angle of the nozzles can be changed, this results in a large variety of control options.
Für einen einwandfreien Geradeauslauf des Gerätes ist es zweckmäßig, wenn die Düsen symmetrisch bezüglich der Längsachse des Erdbohrgerätes angeordnet sind. Beim Absperren aller Düsen oder beim Beaufschlagen aller Düsen mit derselben Druckflüssigkeitsmenge und demselben Druck ist dann ein Geradeauslauf des Gerätes gewährleistet, sofern das Erdreich einigermaßen homogen ist.For the device to run perfectly straight, it is expedient if the nozzles are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis of the earth drilling device. When all nozzles are shut off or all nozzles are pressurized with the same amount of hydraulic fluid and the same pressure, the device is guaranteed to run straight, provided the soil is reasonably homogeneous.
Der Kopf des Erdbohrgerätes kann mit Ausnahme der Anordnung der Düsen in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. So kann der Kopf konisch geformt sein und über die Konusfläche symmetrisch bezüglich der Achse verteilte Rillen aufweisen, in denen die Düsen angeordnet sind. Im Gegensatz zu diesem reinen Verdrängungskopf kann der Kopf auch gestuft ausgeformt sein und ebenfalls symmetrisch bezüglich der Achse verteilte Längsrillen aufweisen, in denen wiederum die Düsen angeordnet sind. Der abgestufte Kopf weist bessere Zertrümmerungseigenschaften auf.With the exception of the arrangement of the nozzles, the head of the earth drilling device can be designed in a conventional manner. For example, the head can be conical in shape and have grooves distributed symmetrically with respect to the axis, in which the nozzles are arranged, over the conical surface. In contrast to this pure displacement head the head can also be stepped and also have longitudinal grooves distributed symmetrically with respect to the axis, in which the nozzles are in turn arranged. The stepped head has better smashing properties.
Zur Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Düsen sind diese zweckmäßigerweise mit in der Gehäusewand verlaufenden achsparallelen Kanälen verbunden, deren kopfferne Enden über flexible Leitungen mit der Druckflüssigkeitsquelle verbunden sind. Dadurch bleibt der Innenraum des Gehäuses des Erdbohrgerätes frei, um in diesem Raum den Schlagkolben einer Rammeinrichtung unterzubringen. Die Steuerventile zur Steuerung der Druckflüssigkeitszufuhr zu den einzelnen Düsen können entweder im Erdbohrgerät selbst oder an der Druckflüssigkeitsquelle vorgesehen sein. Die letztere Ausführungsform hat den Vorzug, daß die Steuerleitungen zur Steuerungen der Ventile kurz sind und nicht auch mit dem Erdbohrgerät mitgezogen werden müssen.To supply the hydraulic fluid to the nozzles, these are expediently connected to axially parallel channels running in the housing wall, the ends of which are connected to the hydraulic fluid source via flexible lines. As a result, the interior of the housing of the earth drilling device remains free in order to accommodate the percussion piston of a ramming device in this space. The control valves for controlling the hydraulic fluid supply to the individual nozzles can either be provided in the earth drilling machine itself or on the hydraulic fluid source. The latter embodiment has the advantage that the control lines for controlling the valves are short and do not have to be pulled along with the earth drilling machine.
Das Erdbohrgerät kann in an sich bekannter Weise über ein an seinem kopffernen Ende angreifendes Gestänge ins Erdreich gedrückt werden, wobei zwischen dem Erdbohrgerät und dem Gestänge zum Schutze desselben vor Beschädigung durch Schläge der Rammeinrichtung ein Schwingungsdämpfer eingebaut sein kann.The earth drilling device can be pressed into the ground in a manner known per se via a rod engaging at its end remote from the head, wherein a vibration damper can be installed between the earth drilling device and the rod to protect it from damage from blows from the ramming device.
Um den Einsatz des Rammbohrgerät auch unter Wasser zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn die Abluft der pneumatischen Rammeinrichtung durch eine wasserdichte Leitung nach rückwärts abgeführt wird.In order to enable the ram boring machine to be used under water, it is expedient if the exhaust air from the pneumatic ramming device is discharged backwards through a watertight line.
Um die Position und Ausrichtung des Erdbohrgerätes zu jedem Zeitpunkt einwandfrei feststellen und überwachen zu können, kann in dem Kopf des Erdbohrgerätes in an sich bekannter Weise ein Sender vorgesehen sein, der geeignete Positionssignale aussendet.In order to be able to correctly determine and monitor the position and orientation of the earth drilling machine at any time, the head of the earth drilling machine can be in it is known to provide a transmitter which emits suitable position signals.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung der Arbeitsweise und des Einsatzes eines als Rammbohrgerät ausgebildeten Erdbohrgerätes,
- Figur 2
- eine der Figur 1 entsprechende Darstellung eines statischen Erdbohrers,
- Figur 3
- einen die Achse enthaltenden Schnitt durch ein Rammbohrgerät gemäß Figur 1,
- Figur 4
- eine Seitenansicht eines konischen Kopfes des erfindungsgemäßen Erdbohrgerätes,
- Figur 5
- eine Frontansicht des in Figur 4 dargestellten Kopfes,
- Figur 6
- eine Detaildarstellung einer einzelnen Düse des in Figur 4 dargestellten Kopfes in vergrößertem Maßstab,
- Figur 7
- eine perspektivische Ansicht eines abgestuften Kopfes eines erfindungsgemäßen Erdbohrgerätes und
- Figur 8
- eine die Achse enthaltenden Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer zwischen einem Rammbohrgerät gemäß Figur 3 und einem Vortriebsgestänge und
- Figur 9 und 10
- jeweils eine schematische Schnittdarstellung einer Düse.
- Figure 1
- 1 shows a schematic representation of the mode of operation and the use of an earth drilling device designed as a ram boring machine,
- Figure 2
- 1 shows a representation of a static earth auger,
- Figure 3
- FIG. 2 shows a section through a ram boring machine according to FIG. 1 containing the axis,
- Figure 4
- a side view of a conical head of the earth boring machine according to the invention,
- Figure 5
- 3 shows a front view of the head shown in FIG. 4,
- Figure 6
- 3 shows a detailed illustration of an individual nozzle of the head shown in FIG. 4 on an enlarged scale,
- Figure 7
- a perspective view of a stepped head of an earth drilling device according to the invention and
- Figure 8
- a section containing the axis through a vibration damper between a ram boring machine according to Figure 3 and a propulsion linkage and
- Figures 9 and 10
- each a schematic sectional view of a nozzle.
In Figur 1 ist allgemein mit 10 ein Erdbohrgerät bezeichnet, mit dessen Hilfe im Erdreich 12 eine Röhre 14 erzeugt werden soll, in der dann anschließend Kabel oder Schläuche verlegt werden können. Bei dem Erdbohrgerät 10, das später noch anhand der Figur 3 genauer beschrieben wird, handelt es sich um ein Rammbohrgerät, das durch die Schläge eines in dem zylindrischen Gehäuse des Erdbohrgerätes 10 axial beweglichen Schlagkolbens durch das Erdreich 12 getrieben wird. Der Schlagkolben wird durch Druckluft angetrieben, die über ein hohles Gestänge 16 von einer Druckluftquelle 18 her zugeführt wird. Das Gestänge 16 dient gleichzeitig dazu, eine weitere Vortriebskraft auf das Erdbohrgerät 10 auszuüben. An einem nur schematisch dargestellten Bohrschlitten 20 wird dabei das Gestänge entsprechend dem Vortrieb des Erdbohrgerätes 10 verlängert und die Vortriebskraft eingeleitet. Die in der Zeichnung dargestellten Gruben 22 und 24 dienen als Anschlußgrube bzw. Start- und Eintrittsgrube für das Erdbohrgerät 10 und das Gestänge 16.In Figure 1, generally 10 denotes an earth boring device, with the help of which a
Die soweit beschriebene Anordnung ist an sich bekannt und braucht in ihren technischen Merkmalen und in ihre Funktionsweise nicht näher beschrieben zu werden. Bei den herkömmlichen Geräten dieser Art tritt grundsätzlich das Problem auf, wie die gewünschte Vortriebsrichtung des Erdbohrgerätes 10 eingehalten oder in gewünschter Weise geändert werden kann. Zur Illustration dieses Problems wurde eine in dem Erdreich 12 liegende Rohrleitung 26 eingezeichnet, die die herzustellende Röhre 14 kreuzt und daher von dem Erdbohrgerät 10 unterfahren werden muß. Ein solches Ausweichmanöver setzt voraus, daß das Erdbohrgerät 10 entsprechend gesteuert werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt dies dadurch, daß am allgemein mit 28 bezeichneten Kopf des Erdbohrgerätes in noch zu beschreibender Weise Düsen angeordnet sind, durch die gezielt in eine bestimmte Richtung Flüssigkeit mit einem Druck zwischen 20 bis 250 bar, die ebenfalls über das Gestänge 16 oder über eigene Druckleitungen zugeführt wird, in das Erdreich gespritzt werden kann, wie dies in Figur 1 durch Pfeile 30 am Kopf 28 des Erdbohrgerätes angedeutet ist. Durch den Druckflüssigkeitsstrahl wird das Erdreich aufgelockert oder fortgespült, so daß es dem Erdbohrgerät 10 in diesem Bereich einen geringeren Widerstand entgegensetzt. Das Erdbohrgerät 10 wird bei seinem Vortrieb in den Bereich des geringeren Widerstandes abgelenkt.The arrangement described so far is known per se and its technical features and its mode of operation need not be described in more detail. In the conventional devices of this type, the problem basically arises of how the desired direction of advance of the
Die genaue Ausbildung des Erdbohrgerätes soll nun anhand der Figuren 3 bis 8 näher erläutert werden.The exact design of the earth drilling device will now be explained in more detail with reference to FIGS. 3 to 8.
Das in Figur 3 in einem die Achse enthaltenden Schnitt schematisch dargestellte Rammbohrgerät umfaßt ein allgemein mit 32 bezeichnetes Gehäuse mit einem zylindrischen Abschnitt 34 und einem konischen Kopf 36. An seinem kopffernen Ende ist das Gehäuse 32 durch ein Abschlußteil 38 verschlossen, das in den zylindrischen Abschnitt 34 eingeschraubt ist.The ram boring machine shown schematically in FIG. 3 in a section containing the axis comprises a housing, generally designated 32, with a
In dem Gehäuse 32 ist ein Schlagkolben 40 axial verschiebbar geführt. An seinem dem Kopf 36 abgewandten Ende hat der Schlagkolben 40 eine Sackbohrung 42, in welche ein Steuerrohr 44 eingreift, das mit dem Verschlußteil 38 verschraubt ist und über eine dieses durchsetzende Bohrung 46 mit dem als Druckluftzufuhrleitung dienenden Gestänge 16 verbunden ist. Die Sackbohrung 42 ist über radial gerichtete Kanäle 48 mit einem Ringraum 50 verbunden, der durch einen durchmesserverminderten Abschnitt des Schlagkolbens 40 zwischen diesem und der ihn umgebende Gehäusewand gebildet ist. Dieser Ringraum 50 ist über Längsrillen 52 in dem vorderen Bereich des Schlagkolbens 40 mit dem vor dem Schlagkolben 40 liegenden Innenraum des Gehäuses 32 verbunden. Das so weit beschriebene und an sich bekannte Rammbohrgerät arbeitet folgendermaßen: Bei Druckluftzufuhr über das Gestänge 16, die Bohrung 46 und das Steuerrohr 44 wird der Schlagkolben 40 nach vorne (in Figur 3 nach links) beschleunigt. Kurz bevor der Schlagkolben 40 mit seiner Stirnfläche 54 die Aufschlagfläche 56 an dem Kopf 36 erreicht, treten die Radialbohrungen 48 mit dem vorderen Ende des Steuerrohrs 44 in Verbindung, so daß Druckluft durch die Radialbohrungen 48, den Ringraum 50 und die Längsrillen 52 in den Hohlraum vor dem Schlagkolben 40 gelangen kann. Die Druckluft erreicht die vordere Stirnfläche 54 des Schlagkolbens im Moment des Aufpralls und schiebt den Schlagkolben 40 wieder zurück. Bevor der Schlagkolben 40 auf dem Verschlußstück 38 aufprallen würde, kann die Druckluft, wie in Figur 3 dargestellt, aus dem vorderen Teil des Gehäusehohlraumes über die Längsrillen 52, den Ringraum 50 und die Radialbohrungen 48 sowie eine achsparallel verlaufende Abluftbohrung 58 in dem Verschlußteil 38 entweichen, die mit einem Abluftschlauch 60 verbunden ist. Die im Inneren des Steuerrohrs 44 befindliche Druckluft bremst den Schlagkolben in seiner hinteren Position weich ab, so daß er nicht auf das Verschlußstück 38 aufprallt.A
An dem Kopf 36 sind Düsenöffnungen 62 ausgebildet, die jeweils über innerhalb der Gehäusewandung und dem Verschlußstück 38 verlaufende Kanäle 64 mit Druckflüssigkeitsleitung 66 verbunden sind, die an das Verschlußstück 38 angeschlossen sind. Über die Kanäle 64 und die Leitungen 66 wird von einer Druckflüssigkeitsquelle 68 her, die in Figur 1 schematisch dargestellt ist, Druckflüssigkeit zugeführt, die aus den Düsenöffnungen 62 mit einem scharfen Strahl austritt. Die Zufuhr zu den einzelnen Düsen wird über in Figur 3 schematisch angedeutete Steuerventile 70 gesteuert, die im vorliegenden Beispiel in der Druckflüssigkeitsquelle 68 angeordnet sind. Mit diesen Steuerventilen 70 kann die Menge und/oder der Druck der den einzelnen Düsenöffnungen 62 zugeführten Druckflüssigkeit individuell eingestellt werden, um so die oben beschriebene Richtungssteuerung des Erdbohrgerätes 10 zu erreichen.
Weitere Düsenöffnungen 71 sind in dem zylindrischen Abschnitt 34 des Gehäuses 32 vorgesehen. Die Düsen 71 liegen jeweils - bezogen auf die Längsachse des Erdbohrgerätes 10 - in Flucht mit den Düsen 62, wie dies Figur 3 zeigt. Durch sie kann Flüssigkeit zwischen den zylindrischen Abschnitt 34 und das ihn umgebende Erdreich gepreßt werden, um zum einen das Gleiten des Erdbohrgerätes im Erdreich zu erleichtern. Zum anderen kann durch gezieltes Ansteuern dieser seitlichen Düsen 71 zusammen mit der jeweiligen Düse 62 am Kopf 36 der Boden auf einer größeren Strecke aufgelockert werden, so daß die Richtungsänderung innerhalb einer kürzeren Wegstrecke möglich ist.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen zwei an sich bekannte Köpfe von Erdbohrgeräten, an denen nun entsprechend der Erfindung Strahldüsen angeordnet sind. Die Köpfe sind zwar einzeln dargestellt, können aber einstückig mit dem zylindrischen Abschnitt des Gehäuses 32 ausgebildet sein, wie dies in Figur 3 dargestellt ist.Figures 4 to 7 show two known heads of earth drilling equipment, on which jet nozzles are now arranged according to the invention. The heads are shown individually, but can be made in one piece the cylindrical portion of the
Die Figuren 4 und 5 zeigen einen konischen Verdrängungskopf mit Längsrillen 72, in denen Strahldüsen 74 angeordnet sind, welche im Gegensatz zu den Düsenöffnungen 62 in Figur 3 den Druckflüssigkeitsstrahl unter einem vorgegebenen Winkel a schräg nach vorne richten (Figur 6). Wie man in Figur 5 dabei erkennt, sind die Rillen 72 und die Düsen 74 mit gleichen Winkelabständen symmetrisch um die Achse des Kopfes verteilt.FIGS. 4 and 5 show a conical displacement head with
Figur 7 zeigt einen gestuften Kopf, der bessere Zertrümmerungseigenschaften für den Einsatz in hartem und steinhaltigem Erdreich aufweist. Auch dieser Kopf weist Längsrillen 72 auf, in denen hier als Beispiel je zwei Strahldüsen 74 hintereinander angeordnet sind, deren Abstrahlwinkel gleich oder auch unterschiedlich gewählt sein kann, um so die Steuermöglichkeiten zu vergrößern. Dabei können die Düsen in einer Längsrille 72 an eine gemeinsame oder auch an getrennte Druckflüssigkeitsleitungen angeschlossen sein.Figure 7 shows a stepped head which has better shattering properties for use in hard and stony soil. This head also has
In den Figuren 9 und 10 ist jeweils ein Düsenkörper 74 dargestellt, der in Form einer in die jeweilige Düsenöffnung 62 einschraubbaren Schlitzschraube ausgebildet ist, durch die ein Düsenkanal 75 verläuft. Bei dem Düsenkörper 74 gemäß Figur 9 ist der Düsenkanal 75 axial gerichtet, wogegen bei der Ausführungsform gemäß Figur 10 der Düsenkanal einen Winkel mit der Schraubenachse bildet. Durch Eintreten von Düsenkörpern mit unterschiedlich ausgebildetem Düsenkanal kann der Strahlwinkel der Düsen eingestellt werden. Auch kann bei einem schräg gerichteten Düsenkanal durch eine Drehung des Düsenkörpers die Strahlrichtung verändert werden.FIGS. 9 and 10 each show a
Figur 8 zeigt einen allgemein mit 76 bezeichneten Schwingungsdämpfer, der zwischen das Verschlußteil 38 und das Gestänge 16 eingesetzt ist, um dessen Beschädigung durch die Rammstöße des Rammbohrgerätes zu verhindern. Der Schwingungsdämpfer umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 78, das mit seinem einen Ende in das Verschlußteil 38 eingeschraubt ist und zur Führung einer mit dem Gestänge 16 verbundenen Kolbens 80 dient, wobei zwischen der dem Verschlußteil 38 zugewandten Endfläche des Gehäuses 78 und dem Kolben 80 eine Dämpfungsfeder 82 angeordnet ist.FIG. 8 shows a vibration damper, generally designated 76, which is inserted between the
In der vorstehenden Beschreibung wurde ein Rammbohrgerät als besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Steuerung mit Hilfe von am Kopf eines Rammbohrgerätes angeordneten Düsen und durch die Düsen austretenden Druckflüssigkeitsstrahlen kann aber auch bei einem statischen Erdbohrgerät eingesetzt werden, wie es in Figur 2 schematisch dargestellt ist. Dieses Erdbohrgerät wird nicht durch Rammstöße eines Schlagkolbens sondern durch den über das Gestänge eingeleiteten Vorschubdruck vorgetrieben. Im übrigen gelten jedoch die zu dem vorstehend beschriebenen Rammbohrgerät gemachten Ausführungen in gleicher Weise auch für ein solches statisches Erdbohrgerät. Beide Arten von Geräten haben gegenüber den bisher bekannten Lösungen den Vorzug, daß die Ansteuerung der Düsen zum Zwecke der Richtungsänderung während des Vortriebes des Gerätes erfolgen kann.In the above description, a ram boring machine has been described as a particularly preferred exemplary embodiment. The control with the aid of nozzles arranged on the head of a ram boring machine and pressure fluid jets emerging through the nozzles can also be used with a static earth boring machine, as is shown schematically in FIG. This earth drilling machine is driven not by the ramming impacts of a percussion piston but by the feed pressure introduced via the linkage. Otherwise, however, the statements made regarding the ram boring machine described above also apply in the same way to such a static earth boring machine. Both types of devices have the advantage over the previously known solutions that the control of the nozzles for the purpose of changing the direction can take place during the advance of the device.
In beiden Ausführungsbeispielen kann in dem Kopf 36 des Erdbohrgerätes ein in Figur 3 schematisch dargestellter Sender 84 angeordnet sein, der eine einwandfreie Positionsbestimmung des Erdbohrgerätes ermöglicht.In both exemplary embodiments, a
Claims (18)
- Method for the direction control of an earth drilling apparatus (10), which comprises a tubular casing (34) and a head (36) arranged coaxially thereto, in which before or during the advance of the earth drilling apparatus (10) hydraulic fluid is passed to the discharge nozzles (62, 74) constructed in the head (36) for deflecting the apparatus from its axial advance direction, characterized in that in the construction of the earth drilling apparatus as a ram drilling apparatus (10) the material positioned laterally alongside the head (36) of the apparatus (10) is loosened or removed by supplying hydraulic fluid only to the nozzle (62, 74) or nozzles (62, 74), whose jet is directed laterally of the head of the ram drilling apparatus (10) at least approximately in the desired deflection direction of said apparatus (10).
- Method for the directional control of an earth drilling apparatus (10), which comprises a tubular casing (34) and a head (36) arranged coaxially thereto, in which before or during the advance of the earth drilling apparatus (10) hydraulic fluid is passed to the discharge nozzles (62, 74) constructed in the head (36) for deflecting the apparatus from its axial advance direction, characterized in that in the construction of the earth drilling apparatus as a ram drilling apparatus (10), the material positioned laterally alongside the head (36) of the apparatus (10) is loosened or removed, in that the pressure of the hydraulic fluid on the nozzle (62, 74) or nozzles (62, 74), whose jet is directed laterally of the head (36) of the apparatus (10) at least approximately in the desired deflection direction of the ram drilling apparatus (10), is higher than the pressure of the hydraulic fluid at the other nozzles (62, 74).
- Method according to claim 1 or 2, characterized in that in the tubular casing (34) are located further discharge nozzles (71) which, considered in the longitudinal direction of the ram drilling apparatus, are in each case aligned with at least one discharge nozzle (62) of the head (36) and which are in each case supplied with hydraulic fluid in the same way as the discharge nozzles (62) of the head (36) in alignment therewith.
- Method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the pressure of the hydraulic fluid at the nozzles (62, 74) discharging in the desired deflection direction is approximately 20 to 250 bar.
- Method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the hydraulic fluid has thixotropic or lubricant characteristics.
- Earth drilling apparatus for performing a method according to one of the claims 1 to 5 with a tubular casing (34), a head (36) arranged coaxially thereto and means (40, 16) for advancing the earth drilling apparatus (10), at least three nozzles (62, 74) being located in the head (36) of the earth drilling apparatus (10) and are connectable to a hydraulic fluid source (68) and are so laterally arranged rearwardly of the head tip that the direction of the jet passing laterally out of the particular nozzles (62, 74) laterally of the earth drilling apparatus (10) forms an angle (a) with the longitudinal axis of the apparatus (10) and in which the hydraulic fluid supply to each nozzle (62, 74) is individually controllable and in which the earth drilling apparatus is constructed as a dynamic ram drilling apparatus (10) and the hydraulic fluid supply is controllable with respect to the hydraulic fluid pressure or quantity.
- Apparatus according to claim 6, characterized in that the jet angle of the nozzles (74) is adjustable.
- Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that a plurality of nozzles (74) is successively arranged in the longitudinal direction of the ram drilling apparatus (10).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 8, characterized in that further nozzles (71) are placed in the tubular casing (34) and which, considered in the longitudinal direction of the ram drilling apparatus, are in each case aligned with at least one discharge nozzle (62, 74) of the head (36).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 9, characterized in that the nozzles (74) are positioned symmetrically with respect to the longitudinal axis of the ram drilling apparatus (10).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 10, characterized in that the head (36) of the ram drilling apparatus (10) is conically constructed and has grooves (72) distributed symmetrically with respect to the axis over the conical surface and in these are located the nozzles (74).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 10, characterized in that the head (36) of the ram drilling apparatus (10) has a stepped construction and has longitudinal grooves (72) symmetrically distributed with respect to the axis and in which are located the nozzles (74).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 12, characterized in that the nozzles (62) are connected to channels (64) running in axially parallel manner in the casing wall and whose head-remote ends are connected by flexible lines (66) to the hydraulic fluid source (68).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 13, characterized in that control valves (70) for controlling the hydraulic fluid supply to the individual nozzles (62, 74) are located in the ram drilling apparatus (10).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 14, characterized in that a transmitter for determining the position of the ram drilling apparatus (10) is installed in the head (36) of said apparatus (10).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 15, characterized in that the ram drilling apparatus (10) is connected to a thrust linkage (16) by means of which an advance force can be exerted on said apparatus (10).
- Apparatus according to claim 16, characterized in that a vibration damper (76) is located between the ram drilling apparatus (10) and the linkage (16).
- Apparatus according to one of the claims 6 to 17, characterized in that the casing (34) of the ram drilling apparatus is connected to a water-tight exhaust air duct (60), which removes the compressed air necessary for driving a percussion piston (40) of the ram drilling apparatus.
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