[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer unterirdischen Rohrleitung
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Ein solches Verfahren ist aus dem Tiefbau bekannt. Zur Verbindung von vertikalen
Schächten wird mit einem Bagger eine Grube ausgehoben, in der die Rohrleitung verlegt
wird. Danach wird die Grube mit dem zuvor entnommenen Erdreich verschlossen. Dieses
Verfahren wird z.B. angewandt, wenn eine beschädigte Rohrleitung einer Kanalisation
ausgetauscht werden muss. Als nachteilig bei diesem Verfahren erweist sich der große
Aufwand, der zum Aushub der Grube betrieben werden muss. Darüber hinaus kann der Aushub
problematisch sein, wenn dazu beispielsweise eine Straße gesperrt werden muss.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Vergleich zum Stand
der Technik einfacheres Verfahren zur Bildung der unterirdischen Rohrleitung zu schaffen.
[0004] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass von einem Hohlraum im Boden
aus eine Bohrung mit horizontaler Richtungskomponente unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs,
das einen hohlen Bohrerschaft umfasst, in den Boden eingebracht wird, der Bohrerschaft
nach Einbringung des Bohrwerkzeugs im Boden verbleibt und die Rohrleitung durch den
Bohrerschaft gebildet wird.
[0005] Die Bildung der Rohrleitung durch den hohlen Bohrerschaft aus dem Hohlraum heraus
eröffnet die Möglichkeit, die Bohrung und Verlegung der Rohrleitung in einem einzigen
Verfahrensschritt durchzuführen. Da sich die Bohrung und Verlegung gänzlich unterirdisch
durchführen lässt, muss kein Material von der Erdoberfläche abgetragen werden und
es müssen dafür keine Vorkehrungen getroffen werden. Die Bohrung kann als Sacklochbohrung
oder als Verbindungsbohrung zwischen zwei Hohlräumen, vorzugsweise zwei Schächten,
ausgebildet werden.
[0006] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Bohrerschaft
aus mindestens zwei rohrförmigen, an ihren Enden miteinander verbindbaren Segmenten
gebildet. Zum Aufbau des Bohrerschafts werden sukzessive zusätzliche Segmente an ein
von einer Bohrkrone abgewandtes Ende des Bohrerschafts angebracht, um den Bohrerschaft
zu verlängern. Auf diese Weise lassen sich Rohrleitungen bilden, deren Längen ein
Vielfaches des Durchmessers des Hohlraums betragen können. Vorteilhaft können die
Arbeiten auch aus engen Schächten heraus durchgeführt werden.
Zweckmäßigerweise sind die Segmente zu Ihrer Verbindung an Ihren Enden mit Gewinden
versehen, wobei die Segmente vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass die Außenflächen
jeweilig benachbarter Segmente bündig miteinander abschließen. Vorzugsweise sind die
Gewinde in einer derartigen Richtung vorgesehen, dass die Segmente durch das beim
Bohren aufgebrachte Drehmoment miteinander verschraubt werden. Zum Zusammensetzen
des Bohrerschafts müssen die Segmente dann zwar ineinander geschraubt werden, nicht
notwendig aber ist, sie fest miteinander verschrauben oder sie in der verschraubten
Position gesondert zu fixieren.
[0007] In einer Ausgestaltung der Erfindung wird aus dem Boden herausgetrenntes Bodenmaterial,
welches sich beim Bohren in dem Bohrerschaft anordnet, mittels einer Spülflüssigkeit
aus dem Bohrerschaft ausgespült.
[0008] Zweckmäßigerweise wird die Spülflüssigkeit entlang der Außenseite des Bohrerschafts
bewegt. Zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts und dem Erdreich bildet sich durch
die entlang der Außenseite des Bohrerschafts strömende Spülflüssigkeit ein Schmierfilm,
der beim Bohren zwischen der Bohrerschaftaußenfläche und dem Boden auftretende Reibkräfte
reduziert, sodass zum Einbringen der Bohrung in den Boden, der insbesondere durch
Erdboden, Gestein, Beton und/oder Kombinationen davon gebildet sein kann, lediglich
ein vergleichsweise geringes Drehmoment notwendig ist. Außerdem erweist sich als vorteilhaft,
dass durch die Spülflüssigkeit Bodenmaterial im Bereich der Bohrkrone aufgelockert
wird und das Bohren dadurch erleichtert wird. Ferner wird durch die Ausbildung des
Schmierfilms vermieden, dass sich der Bohrerschaft in der Bohrung festsetzt.
Vorzugsweise wird die Spülflüssigkeit entlang der Außenseite des Bohrerschafts bis
zu einer Bohrkrone, die an einem Ende des Bohrerschafts angeordnet ist, und durch
die Bohrkrone hindurch in das Innere des Bohrerschafts bewegt. Bodenmaterial, das
sich beim Bohren im Innern des Bohrerschafts ansammelt und durch einen Bohrkern und/oder
durch beim Bohren zerkleinertes Material gebildet ist, wird entgegen der Bohrrichtung
aus dem Bohrerschaft bewegt und an dem Ende des Bohrerschafts, der in dem genannten
Hohlraum angeordnet ist, aus dem Bohrerschaft entnommen.
[0009] Zwar wäre es auch möglich, die Spülflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung, d.h.
zunächst innerhalb des Bohrerschaftes durch die Bohrkrone hindurchzuführen und dann
auf der Außenseite des Bohrerschafts zu bewegen. Dies hat sich gegenüber der vorgenannten
Variante allerdings als nachteilig erwiesen, da dann größere Mengen des zerkleinerten
Materials entlang der Außenseite des Bohrerschafts zu bewegen sind und den Bohrvorgang
stören können.
[0010] In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innendurchmesser
der Bohrkrone kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrerschafts, um zwischen
der Außenfläche des Bohrkerns und der Innenfläche des Bohrerschafts in Axialrichtung
des Bohrerschafts gesehen einen Spalt zu bilden. Dadurch wird ein Raum gebildet, durch
den die Spülflüssigkeit ablaufen kann, und darüber hinaus vermieden, dass sich der
Bohrkern in dem Bohrerschaft festsetzt. Zweckmäßigerweise weist der Spalt eine Breite
≤ 10 mm, bevorzugt ≤ 5 mm, auf. Abhängig vom Bodenmaterial kann auch eine Breite ≤
3 mm ausreichend sein.
Ergänzend oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Außendurchmesser der
Bohrkrone größer ist als der Außendurchmesser des Bohrerschafts, um zwischen der Außenfläche
des Bohrerschafts und der Innenwand der Bohrung in Axialrichtung des Bohrerschafts
gesehen einen Spalt zu bilden, der den Bohrerschaft vorzugsweise vollständig umgibt.
Der Spalt dient zum einen zur Zuführung der Spülflüssigkeit, zum anderen bildet sich
in ihm der genannte Schmierfilm aus. Auch dieser Spalt weist zweckmäßigerweise eine
Breite ≤ 10 mm, vorzugsweise ≤ 5 mm, auf. Auch hier kann je nach Bodenmaterial eine
Breite ≤ 3 mm ausreichend sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als die Spülflüssigkeit eine, vorzugsweise
aufquellende, insbesondere Bentonit aufweisende, Flüssigkeit, verwendet. Vorteilhaft
kann die Spülflüssigkeit, wenn sie aufquillt, nach Abschluss der Bohrung den zwischen
Bohrerschaft und Innenwand der Bohrung gebildeten Raum und/oder im Boden vorhandene
Hohlräume verschließen und dadurch die unterirdische Rohrleitung stabilisieren.
[0011] Zweckmäßigerweise wird in dem genannten Hohlraum, von dem aus die Bohrung vorgenommen
wird, insbesondere an einer Innenwand des Hohlraums, eine Dichtungseinrichtung angeordnet,
die einen in der Bohrung angeordneten Abschnitt Außenfläche des Bohrerschafts gegen
den Hohlraum, insbesondere den zwischen der Bohrerschaftaußenfläche und einer Bohrungsinnenwand
gebildeten Spalt, abdichtet. Die Dichtungseinrichtung weist vorzugsweise einen Befestigungsring
zur Befestigung der Dichtungseinrichtung in dem Hohlraum, einen Dichtungsring, der
zur Auflage auf der Außenfläche des Bohrerschafts vorgesehen ist und ggf. einen Klemmring
auf, mittels dessen der Dichtungsring an dem Befestigungsring gehalten wird. Der Dichtungsring
wird zweckmäßigerweise mit seiner Innenseite dichtend auf der Außenseite des Bohrerschafts
aufgelegt, so dass der ringförmige Spalt von dem Dichtungsring vollständig überdeckt
wird. Vorteilhaft lässt sich bei Bohrung und Verlegung unterhalb des Grundwasserspiegels
durch die Dichtungseinrichtung vermeiden, dass Grundwasser durch den Spalt in den
Hohlraum eindringt.
[0012] In einer Ausführungsform der Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Spüleinrichtung auf, mittels derer sich die Spülflüssigkeit in die Bohrung, insbesondere
den zwischen der Bohrerschaftaußenfläche und der Innenwand der Bohrung gebildeten
Spalt einbringen lässt. Eine solche Spüleinrichtung kann zur Regelung einer Spülmitteldurchflussmenge,
einer Spülmittelströmungsgeschwindigkeit und/oder eines Drucks, mit dem das Spülmittel
in die Bohrung eingebracht wird, eingerichtet sein. Ferner kann die Spüleinrichtung
mit einer Messeinrichtung ausgestattet sein, die die Differenz zwischen der Menge
an eingebrachter Spülflüssigkeit und der Menge an Spülflüssigkeit, die aus dem Bohrerschaft
ausgespült wird, bestimmt. Durch eine solche Messung kann Information über eine Beschaffenheit
des Bodens, insbesondere über die Porosität des Bodens oder ggf. vorhandene Hohlräume,
gewonnen werden.
[0013] In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Einrichtung zum Halten, Bewegen und Führen des Bohrwerkzeugs, die vorzugsweise zur
Anordnung in dem Hohlraum vorgesehen ist. Eine Einrichtung zur Steuerung und/oder
Regelung der Bohrung kann, insbesondere um sie außerhalb des Hohlraums, z.B. auf der
Erdoberfläche neben dem Hohlraum, anordnen zu können, räumlich von der Bewegung-,
Haltungs- und Führungseinrichtung getrennt sein.
[0014] In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Spritzeinrichtung
versehen, mittels derer sich ein flüssiges, aushärtbares Stützmaterial, vorzugsweise
Beton, in Bohrrichtung gesehen vor dem Bohrerschaft und der Bohrkrone in den Boden
einbringen lässt. Die Spritzeinrichtung weist vorzugsweise eine Lanze auf, durch die
hindurch das flüssige Stützmaterial in den Boden eingebracht werden kann und die derart
in den Boden eingeschoben wird, dass ihr Ende, durch das hindurch das Stützmaterial
austritt, in Bohrrichtung gesehen vor dem Bohrkopf angeordnet ist.
[0015] Mittels des Stützmaterials kann poröser oder instabiler Boden, in welchem die Rohrleitung
gebildet werden soll, verfestigt werden. Dadurch kann zum einen sichergestellt werden,
dass die Rohrleitung in einer gewünschten Richtung verlegt werden kann, zum anderen
lässt sich die Rohrleitung durch das Stützmaterial besser im Boden abstützen. In einer
Ausführungsform der Erfindung wird das Stützmaterial gleichzeitig mit der Bohrung
eingebracht, wobei zweckmäßigerweise Stützmaterial verwendet wird, dass derart schnell
aushärtet, dass schon verhältnismäßig kurze Zeit, vorzugsweise höchstens 5 min, nach
dem Spritzen in das verfestigte Stützmaterial gebohrt werden kann. Als das Stützmaterial
eignet sich z.B. schnellhärtender Beton oder ein Duroplast, beispielsweise ein Gießharz.
[0016] Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele und der beiliegenden,
sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen
jeweils im Schnitt:
- Fig. 1
- eine in einem Untergrund angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtung,
- Fig. 2
- ein Detail der Vorrichtung nach Fig. 1,
- Fig. 3
- ein Detail der Vorrichtung nach Fig. 1 im Bereich einer Bohrkrone der Vorrichtung,
- Fig. 4
- eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Rohrleitung, und
- Fig. 5
- ein Detail einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0017] Fig. 1 zeigt zwei in einem Erdboden 7 angeordnete vertikale Schächte 9,10, die mittels
einer bestehenden, durch eine Ablagerung 19 verstopfte Rohrleitung 18 miteinander
verbunden sind, welche beispielsweise zum Austausch von Flüssigkeiten zur Grundwasserregulierung
zwischen den beiden Schächten 9,10 vorgesehen ist.
[0018] Ausgehend vom Schacht 9 wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine sich in
horizontaler Richtung (Pfeil 43) erstreckende, aus rohrförmigen Segmenten 20-22 des
Bohrerschafts 4 gebildete unterirdische Rohrleitung 41, die zur Bildung einer neuen
Verbindung des Schacht 9 mit dem Schacht 10 vorgesehen ist, in den Erdboden 7 eingebracht.
Die fertiggestellte Rohrleitung 41 zeigt Fig. 4.
[0019] Eine in Fig. 1 dargestellte Bohrvorrichtung 2 zur Herstellung der Rohrleitung 41
weist eine Antriebseinrichtung 6 und ein Bohrwerkzeug 3 auf, das eine Bohrkrone 5
und den aus den hohlzylindrischen Segmenten 20-22 gebildeten Bohrerschaft 4 umfasst.
Die Antriebseinrichtung 6 ist dazu vorgesehen, das Bohrwerkzeug 2 in den Erdboden
7 hinein zu treiben und ein Drehmoment auf das Bohrwerkzeug 2 auszuüben.
[0020] Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind sowohl der Außendurchmesser als auch der Innendurchmesser
der Bohrkrone 5 größer als diejenigen des Bohrerschafts 4. Dadurch wird zum einen
zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts 4 und der Innenwand einer mittels des Bohrwerkzeugs
3 gebildeten Bohrung 8 ein Spalt 25 gebildet, in den die Spülflüssigkeit eingegeben
wird. Zum anderen wird erreicht, dass ein sich ggf. in dem Bohrerschaft 4 bildender
Bohrkern einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser
des Bohrerschafts 4 und dadurch vermieden, dass sich der Bohrkern in dem Bohrerschaft
4 festsetzt.
[0021] Die Bohrvorrichtung 2 umfasst ferner eine Einrichtung 11 zur Ausrichtung des Bohrerschafts
4 während des Bohrens und Mittel 13 zur Befestigung der Bohrvorrichtung 2 in dem Schacht
9, mittels derer die Bohrvorrichtung 2 an einer Innenwand 14 der Schachtwand in dem
Schacht 9 festklemmt wird. Die Befestigungsmittel 13 liegen dazu an einander gegenüberliegenden
Wandabschnitten der Innenwand 14 des Schachts 9 unter Bildung einer kraftschlüssigen
Verbindung an.
Die Bohrvorrichtung 2 weist ferner eine Antriebseinheit 15 und eine Einrichtung 16
zum Steuern und/oder Regeln der Antriebseinheit 15 und einer nachfolgend erläuterten
Spüleinrichtung 24 auf, die außerhalb des Schachts 9 angeordnet werden können. Die
Antriebseinheit 15, die vorzugsweise ein Hydraulikaggregat umfasst, erzeugt eine Kraft,
welche über eine Verbindungsleitung 17 an die Antriebseinrichtung 6 übertragen wird
und dort in das Drehmoment zum Bohren und eine Vortriebskraft des Bohrwerkzeugs 2
umgewandelt wird.
[0022] Außerdem ist die Bohrvorrichtung 2 mit einer Dichtungseinrichtung 40 versehen, durch
die die Segmente 20-22 des Bohrerschafts 4 hindurch geführt werden und die an einer
Schachtwand 14 des Schachts 9 angeordnet ist. Die Dichtungseinrichtung 40 umfasst
einen an der Schachtwand zu befestigenden Metallring 45, einen Klemmring 46 sowie
einen zwischen Klemmring 46 und Metallring 45 zu verklemmenden Dichtungsring 47, der
zur Anlage auf einer Außenseite des Bohrerschafts 4 vorgesehen ist.
Durch die Dichtungseinrichtung 40 wird vermieden, dass aus dem die Bohrung umgebenden
Bereich Grundwasser in den Schacht 9 eindringt. Auf diese Weise wird eine Verlegung
der Rohrleitung unterhalb des Grundwasserspiegels ermöglicht.
[0023] Die rohrförmigen Segmente 20,21 des Bohrerschafts 4 sind an ihren Enden mit Gewinden
versehen, mittels derer sie sich miteinander verschrauben lassen. Die Segmente 20-22
sind bevorzugt aus einem Edelstahl gebildet, das eine ausreichend hohe Festigkeit
zur Übertragung des Drehmoments zum Bohren und geeignete Korrosionseigenschaften aufweist.
Es versteht sich, dass die Segmente 20-22 auch aus anderen Materialien wie z.B. Aluminium,
Verbundwerkstoffen, Stahl und/oder Gusseisen gebildet sein könnten.
[0024] Fig. 3 zeigt die genannte Spüleinrichtung 24, die zur Einbringung einer aufquellenden
Spülflüssigkeit, z.B. Bentonit, in den ringförmigen Spalt 25 unter Druck vorgesehen
ist (Pfeil 26). Eine Durchflussmenge und der Druck der eingebrachten Spülflüssigkeit
wird mittels der Regelungseinrichtung 16 geregelt. Die Spülflüssigkeit strömt entlang
der Außenseite des Bohrerschafts 4 bis zur Bohrkrone 5 (Pfeil 27) und bildet dabei
einen Schmierfilm zwischen der Innenwand der Bohrung 8 und dem Bohrerschaft 4. Sie
umströmt anschließend die Bohrkrone 5 und strömt durch diese hindurch in das Innere
des Bohrerschafts 4 (Pfeil 28). Dabei wird der Erdboden 7 in einem Bereich um die
Bohrkrone 5 aufgelockert und dadurch die Bohrung erleichtert.
[0025] Durch eine im Inneren des Bohrerschafts 4 gebildete Spülflüssigkeitsströmung wird
beim Bohren zerspantes Material von der Bohrkrone 5 weg hin zum Schacht 9 transportiert
(Pfeil 29,30) und einer Sammeleinrichtung 31 zugeführt, die sich vorzugsweise außerhalb
des Schachts 9 befindet und für die eine eigene Pumpe vorgesehen sein kann. Falls
z.B. in Beton oder Gestein gebohrt wird und der Bohrkern zu stabil ist, um unter der
Wirkung der Spülflüssigkeit zu zerfallen, kann er mittels einer gesonderten Bohreinrichtung
vom Schacht 9 aus aufgebohrt und damit aufgebrochen werden oder nach Fertigstellung
der Bohrung aus der Rohrleitung 41 herausgedrückt werden.
[0026] Im Folgenden wird der Ablauf des Verfahrens erläutert, bei dem eine horizontale,
unterirdische Rohrleitung 41 in den Erdboden 7 eingebracht wird.
[0027] Zunächst wird in die Innenwand 14 des Schachts 9 eine Schachtwandbohrung vorgesehen,
durch die hindurch sich der aus dem ersten Segment 20 gebildete Bohrerschaft 4 mit
der an einem Ende des Segments 20 angeordnete Bohrkrone 5 führen lässt, und die Dichtungseinrichtung
40 an der Innenwand 14 befestigt.
[0028] Anschließend wird die Bohrvorrichtung 2 auf dem Boden des Schachts 9 positioniert
und mittels der Befestigungsmittel 13 an Wandabschnitten des Schachts 9 an der Innenwand
14 fixiert. Danach wird in die Ausrichtungseinrichtung 11 das Segment 20 eingebracht,
an welches an einem Ende die Bohrkrone 5 angebracht ist. Die der Bohrkrone 5 abgewandte
Seite des Segments 20 wird mit der Antriebseinrichtung 6 derart verbunden, dass das
den Bohrerschaft bildende Segment 20 das Drehmoment zum Bohren auf die Bohrkrone 5
übertragen kann. Danach werden die Bohrkrone 5 und das erste Segment 20 durch den
Dichtungsring 46 der Dichtungseinrichtung 40 hindurch bewegt und mit der Bohrung begonnen.
Während der Bohrung wird mittels der Spüleinrichtung 24 die Spülflüssigkeit in den
ringförmigen Spalt 25 eingebracht (Fig. 2). Ein Spüldruck, mit dem die Spülflüssigkeit
in den Spalt 25 eingebracht wird, wird derart mittels der Regelungseinrichtung 16
eingestellt, dass er größer ist als der Druck des Grundwassers, um das Grundwasser
von dem bearbeiteten Bereich wegzudrücken. Die Spülflüssigkeit strömt zur Ausbildung
des Schmierfilms entlang der Außenfläche des Bohrerschafts 4 und durch die Bohrkrone
5 hindurch. Sie kann ferner in Hohlräume 32, die im Erdboden 7 vorhanden sind, fließen,
um diese zu füllen (Fig. 2, Pfeil 33). Nach Rückfluss durch das Segment 20 tritt die
Spülflüssigkeit aus dem Inneren des Bohrerschafts 4 aus und wird zusammen mit dem
beim Bohren aus dem Erdboden getrennten und zerkleinerten Material in die Sammeleinrichtung
31 transportiert.
[0029] Sobald so weit gebohrt worden ist, dass sich in der Bohrvorrichtung 2 ein weiteres
Segment 21 anordnen lässt, wird die Bohrung gestoppt und das Segment 21 in die Bohrvorrichtung
2 eingesetzt und mit einem Ende mit dem der Bohrkrone 5 abgewandten Ende des Segments
20 verbunden. Das andere Ende des Segments 21 wird in der Antriebseinrichtung 6 fixiert.
Danach wird der Bohrvorgang fortgesetzt und der Bohrerschaft 6 nach Bedarf in gleicher
Weise sukzessive immer weiter verlängert.
[0030] Wenn die Bohrkrone 5 den anderen Schacht 10 erreicht, wird sie von dem Segment 20
abgenommen und das Ende des Segments 20 in dem Schacht befestigt sowie abgedichtet.
Die Dichtungseinrichtung 40 und die Bohrvorrichtung 2 werden aus dem Schacht 9 entfernt
und das letzte eingesetzte Segment 22 im Schacht 9 befestigt und das Segment 22 gegen
die Innenwand des Schachts 9 abgedichtet. Der Bohrerschaft 4 verbleibt im Erdboden
7 und bildet die unterirdische Rohrleitung 41, die nun funktionstüchtig ist.
[0031] Es wird nun auf die Fig. 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit
derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 4 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl
jeweils der Buchstabe a beigefügt ist.
[0032] Eine weitere erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 2a, die sich insbesondere für die Bildung
der unterirdischen Rohrleitung in weichen, instabilen und/oder porösen Böden eignet,
unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 bis 3 dadurch, dass durch das Innere
eines Bohrerschafts 4a eine rohrförmige Lanze 35 geführt wird, die mit einem Endabschnitt
36 durch eine Bohrkrone 5a aus dem Bohrerschaft 4a vorsteht. Die Lanze 35 ist aus
hier nicht gezeigten Segmenten gebildet, lässt sich sukzessive verlängern und im Bohrerschaft
4a hin und her bewegen, um sie bei Fortschreiten der Bohrung kontinuierlich vor der
Bohrkrone 5a anordnen zu können.
[0033] Durch eine Austrittsöffnung 37 der Lanze 35 wird im Bereich vor einer auszuführenden
Bohrung ein aushärtbares Material, z.B. schnellhärtender Beton, in den Erdboden 7a
eingespritzt, um den Bereich im Boden 7a zu stabilisieren. Sobald das Material ausgehärtet
ist, wird die Bohrung wie oben anhand der Fig. 1 - 3 beschrieben durchgeführt. Der
zuvor durch das Material stabilisierte Bereich wird nun zwar durchbohrt und das dabei
zuvor eingebrachte Material wieder entfernt, der Raum, der die Bohrung umgibt, aber
ist durch das Material stabilisiert.
Je nach Bohrgeschwindigkeit und Anordnung der Lanze 35 im Verhältnis zur Bohrkrone
5a, insbesondere im Abstand zwischen der Spitze der Lanze 35 und der Bohrkrone 5a,
erfolgt das Einspritzen des Materials in den Boden 7a und die darauffolgende Bohrung
des Materials Schritt für Schritt oder kontinuierlich.
1. Verfahren zur Bildung einer unterirdischen Rohrleitung (41),
dadurch gekennzeichnet,
dass von einem Hohlraum (9) im Boden (7) aus eine Bohrung (8) mit horizontaler Richtungskomponente
unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs (3), das einen hohlen Bohrerschaft (4) umfasst,
in den Boden (7) eingebracht wird, der Bohrerschaft (4) nach Einbringung des Bohrwerkzeugs
(3) im Boden verbleibt, und die Rohrleitung (41) durch den Bohrerschaft (4) gebildet
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus dem Boden (7) herausgetrenntes Material (42), welches sich in dem Bohrerschaft
(4) anordnet, aus dem Bohrerschaft (4) ausgespült wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Spülflüssigkeit entlang der Außenseite des Bohrerschafts (4), und vorzugsweise
bis zu einer Bohrkrone (5) und durch die Bohrkrone (5) hindurch in das Innere des
Bohrerschafts (4), bewegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Bohrung zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts (4) und der inneren Mantelfläche
der Bohrung (8) ein Spalt (25) gebildet wird, der die Außenfläche vorzugsweise vollständig
umgibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Hohlraum (9), insbesondere an einer Innenwand (14) des Hohlraums (9), eine
Dichtungseinrichtung (40) zum Dichten des Bohrerschafts (4) gegen die Innenwand (14)
eingebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
das als die Spülflüssigkeit eine, vorzugsweise aufquellende, insbesondere Bentonit
aufweisende, Flüssigkeit, verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bohrerschaft (4) aus mindestens zwei hohlzylindrischen, an ihren Enden (23) miteinander
verbindbaren Segmenten (20-22) gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bohrung (8) als Verbindungsbohrung zwischen zwei Hohlräumen (9,10), vorzugsweise
zwei Schächten, oder als Sackloch ausgebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch eine Spritzeinrichtung (35), vorzugsweise eine in Richtung der Verbindungsbohrung
(8a) angeordnete Lanze, ein aushärtendes Material (38), vorzugsweise Beton, in den
Boden (7) eingebracht wird.
10. Vorrichtung zur Herstellung einer unterirdischen Rohrleitung (41),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung dazu vorgesehen ist, von einem Hohlraum (9) im Boden (7) aus eine
Bohrung (8) mit horizontaler Richtungskomponente unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs
(3), das einen hohlen Bohrerschaft (4) umfasst, in den Boden (7) einzubringen, wobei
der Bohrerschaft (4) dazu vorgesehen ist, nach Einbringung des Bohrwerkzeugs (3) im
Boden zu verbleiben, und die Rohrleitung (41) zu bilden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bohrerschaft (4) aus mindestens zwei an ihren Enden miteinander verbindbaren,
hohlzylindrischen Segmenten (20-22) gebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außendurchmesser einer Bohrkrone (5) des Bohrwerkzeugs (3) größer ist als der
Außendurchmesser des Bohrerschafts (4) und/oder der Innendurchmesser der Bohrkrone
(5) kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrerschafts (4).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Einrichtung zum Halten (12), Bewegen (6) und Führen (11) des Bohrwerkzeugs (3)
vorgesehen ist, die vorzugsweise zur Anordnung in dem Hohlraum (9) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Dichtungseinrichtung (40) zur Anordnung in dem Hohlraum (9), insbesondere an
einer Innenwand (14) des Hohlraums (9), vorgesehen ist, und die Dichtungseinrichtung
(40) vorzugsweise einen Befestigungsring, einen Klemmring und einen Dichtungsring
umfasst.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Spüleinrichtung (24) zum Einbringen der Spülflüssigkeit in einen ringförmigen
Spalt (25), der sich zwischen der Außenfläche des Bohrerschafts (4) und einer Innenwand
der Bohrung bildet, vorgesehen ist.