EP0792995A1 - Method for guiding of an earth drilling device - Google Patents

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EP0792995A1
EP0792995A1 EP97101672A EP97101672A EP0792995A1 EP 0792995 A1 EP0792995 A1 EP 0792995A1 EP 97101672 A EP97101672 A EP 97101672A EP 97101672 A EP97101672 A EP 97101672A EP 0792995 A1 EP0792995 A1 EP 0792995A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill
steering
drill head
head
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97101672A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Franz-Josef Püttmann
Alfons Hesse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tracto Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Tracto Technik GmbH and Co KG
Tracto Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tracto Technik GmbH and Co KG, Tracto Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen KG filed Critical Tracto Technik GmbH and Co KG
Publication of EP0792995A1 publication Critical patent/EP0792995A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/065—Deflecting the direction of boreholes using oriented fluid jets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/064—Deflecting the direction of boreholes specially adapted drill bits therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/068—Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor

Definitions

  • the invention relates to a method for steering an earth drilling device, in particular a drill string rotating and pushing in the ground and optionally striking with a drill head.
  • the drilling head has an inclined surface which causes the device to deflect when the rotation of the drilling head is interrupted.
  • a transmitter for example powered by batteries, is arranged in the drill head and is provided with measuring devices that make it possible to measure the depth of the drill head and where it is located in the ground how the inclination of the drill head and how the roll of the drill head with respect to its axis, ie the angular position of the inclined surface with respect to the longitudinal axis.
  • the temperature of the drill head can also be determined.
  • the measured data is transmitted from the transmitter located in the drill head to a receiver on the surface of the earth and displayed there. From there, the data is sent wirelessly to the operator at a turning and feed unit and is also displayed there.
  • a steering maneuver can be triggered on the basis of this data, for example by interrupting the rotation of the drill pipe in a certain angular position of the inclined surface, which corresponds to the position in which the change in direction is to take place. In this position, the drill pipe with the drill head is then only moved translationally (pushed or struck), so that a lateral force is generated by the inclined surface, which causes a steering movement.
  • FIG. 1 shows how a steering maneuver proceeds in a conventional manner if, for example, the drill pipe is to be guided along a bend in the road with, for example, a 60 m curve radius.
  • a straight bore 1 is to be continued from a point 2 with a predefined curve radius.
  • position 2 the rotation of the drill pipe is interrupted due to a control signal, so that the drill head is deflected in the desired direction during a distance 3, but this deflection corresponds to the maximum possible deflection by the inclined surface on the drill head, so that in a position 4 by a control signal, the rotation of the drill pipe must be resumed, so that now a distance 1 is traversed with a straight bore.
  • the effect of the inclined surface on the drill head neutralized. For this reason, after a certain way, it is necessary again to interrupt the rotation of the drill pipe and to initiate a deflection of the drill pipe again.
  • the invention is based on the problem of creating a method and a device for steering a device which rotates and pushes in the ground and, if appropriate, strikes, with which the disadvantages of the known steering method can be avoided and which permit continuous steering.
  • the solution to this problem is based on the idea that the steering drive, for example of an inclined surface head, should not be allowed to continue for a certain period of time, as in the known methods, but should be reduced to small steering steps or steering impulses. In this way, a steering movement with a rotating steering head, for example an inclined surface head, is possible.
  • one or more direction-changing steering pulses can then always be directed to a rotating one Drill head are brought into effect if the angular position of the drill head with respect to its axis corresponds to the position in which the change in direction is to take place.
  • steering impulses shock or thrust impulses or fluid impulses are suitable if steering nozzles are arranged on the drill head, one or more fluid impulses always being brought into effect when the direction of action of the nozzles corresponds to the position in which the change in direction is to take place.
  • Impact pulses are also suitable as steering impulses if steering elements are arranged on the drill head, one or more impact impulses always being brought into effect on the steering elements when the angular position of the steering elements corresponds to the change in direction.
  • Steering can also be carried out by means of liquid pulses if a drill pipe driven in rotation, pushing and possibly striking is driven with a drill head and liquid nozzles arranged thereon in such a way that if necessary, those from the liquid nozzles escaping liquid jets are always interrupted in regions when the angular position of the drill head with respect to its axis corresponds to the position in which the change in direction is to take place.
  • the individual possibilities of the method according to the invention have in common that the rotation of the drill pipe no longer has to be interrupted for a steering process, so that the thrust by the rotating and feed unit or the blows of an impact device which may be present have a better effect and no static friction can occur . Furthermore, the drill head can no longer get stuck in the bore.
  • the steering process is significantly simplified since, without interrupting the rotation of the drill pipe or the drill head, continuous steering is possible without having to work in steering phases.
  • the course of the bore is continuous even in curves, since in the method according to the invention, if the steering process is effected by means of a striking device, only a few millimeters are pushed in each impact cycle, whereas in the known steering method, several centimeters always have to be advanced without rotating the drill head.
  • the drilling capacity is increased because the rotation of the device or the drilling head does not have to be interrupted when steering.
  • a device for steering a rotating and pushing in the ground by means of a rotating and feed unit as well as, if applicable, a propelled device can have control elements for the percussion device in order to always exert a steering impulse on the steering element, or if the drill pipe is also driven in a percussive manner, interrupt the impact pulses when the angular position of the steering element corresponds to the position in which the change of direction is to take place.
  • the impact device it is possible to have the impact device act directly on the drill head or indirectly via a drill pipe on the drill head.
  • the steering element on the drill head can consist of an inclined surface or of a steering element emerging laterally from the drill head due to impact.
  • the impact device can act directly or indirectly on the steering element via a drill rod, which should produce active forces directed perpendicular to the drill axis in order to deflect the drill head into a curved path.
  • an impact device acting directly on the drill head or the steering element in the drill head this can consist of a pneumatically or hydraulically driven ram boring machine.
  • the drill string can also be designed as a double pipe string, so that the outer drill string can be used for the rotary and feed drive and the inner drill string for transmitting the impact impulses.
  • control elements for the liquid outlet can be provided if the liquid nozzles are arranged asymmetrically on the drill head are, trigger one or more liquid impulses, or, if the liquid nozzles are arranged symmetrically on the drill head, interrupt the liquid outlet from the nozzles in certain areas if the angular position of the drill head corresponds to the position in which the change in direction is to take place.
  • the liquid nozzles can be arranged on one side of the drill head, in particular they can be arranged in the case of an eccentrically acting drill head with an inclined surface on the side of the drill head facing away from the inclined surface.
  • the liquid nozzles can be controlled optionally via controllable valves.
  • the valves can be arranged outside the drill pipe in the area of the turning and feed unit. however, then require multiple fluid lines from the valves to the fluid nozzles. Therefore, the valves in the drill head should be arranged in the vicinity of the liquid nozzles and a collecting line should be led to these valves, and the valves should be controlled via control lines guided through the drill pipe or controlled via the measuring device in the drill head.
  • an earth hole made with the known steering method consists of a straight part 1, which merges into a curved part 3 when in position 2 a control signal is given to a rotating and feeding unit to rotate to interrupt the drill pipe.
  • position 4 the rotation of the drill pipe starts again, so that a straight piece of bore 1 follows again.
  • straight and curved sections of the track always alternate. The smallest theoretically achievable radius is reached when the rotation of the drill pipe is interrupted for a long time, so that a hole with the radius of the bend piece is created.
  • the course of the curve of an earth borehole produced according to the method according to the invention is continuous, for example when a straight borehole 1 in position 2 changes into a curved course 5 which runs with a constant radius until a control signal in position 4 ends the steering process and ends then a straight bore 1 connects again.
  • the curved bore 5 is made while maintaining the rotation of the drill string or the drill head, so that the difficulties associated with the conventional steering method do not occur. Due to the continuous steering process, the method according to the invention is thus much more gentle on the boom.
  • an earth hole is to be drilled in the ground 6 by means of a drill pipe 7 consisting of individual pipes.
  • a drill head 8 At the end of the drill pipe 7 there is a drill head 8 with an inclined surface 9, which is preferably connected to the drill pipe 7 in a rotationally fixed manner.
  • a transmitter 10 is arranged in the drill head 8 and transmits data wirelessly to a receiver 11, which is based on the depth of the drill head below the surface, the location of the drill head 8 in the ground, its inclination, the angular position of the steering surface 9 with respect to the longitudinal axis of the drill head 8 and possibly refer to the temperature at the drill head 8.
  • the radio connection between the transmitter 10 and the receiver 11 is indicated by the dashed line 23.
  • Another radio link 24 transmits the aforementioned data from the receiver 11 to a display device 12 in the vicinity of a striking rotary and feed unit 15 arranged at the start 14.
  • This rotary and feed unit 15 has a rotary drive 16 for the drill pipe 7, which acts on the drill pipe 7 Impact mechanism 17 and a feed drive 18.
  • the drill pipe 7 is coupled to the rotary and feed unit via a drill pipe connection 19.
  • a cable connection leads from the display device 12 to a switch box 13 with an operating panel, by means of which it is possible to control the rotary drive 16, the striking mechanism 17 and the feed drive 18 via a cable connection 21, 22.
  • the device shown in Fig. 2 can be steered in two different ways. If the drill string 7 is driven through the soil 6 in a rotating and pushing manner, a straight bore is created. The deflection of the off-center drilling head 8, which is possible due to the steering surface 9 on the drilling head, is neutralized by the constant rotation of the drill pipe 7. A steering movement can be carried out if the striking mechanism 17 is always activated when the steering surface 9 is in an angular position with respect to the axis of the drill pipe 7, which corresponds to the required direction of deflection.
  • Steering can also be carried out with the device shown in FIG. 2 in such a way that the drill pipe 7 is not only continuously rotating and pushing, but also struck through the soil 6, with the steering surface 9 on the drill head 8 in the critical angular position the impact pulses generated by the striking mechanism 17 are interrupted, since in this case there is also a brief distraction in the desired direction.
  • the device shown in FIG. 3 consists of a rotary and feed unit 25 with a rotary drive 26 and a feed drive 27.
  • the drilling head with the steering surface 9 is directly attached to a striking device 28, preferably in the form of a pneumatically or hydraulically driven ram boring machine, and this impact device 28 is rotatably connected to the drill pipe 7.
  • the transmitter 10 which is connected via a radio link 23 to the receiver 11, of which a radio link 24 is the recorded one Transmits data to the display device 12.
  • the display device 12 is connected via a cable 20 to a switch box 29, which also has a control panel. Cables 21, 22 run from the control box 29 to the rotary drive 26 and to the feed drive 27.
  • an energy supply line 30 is led from the control box 29 through the rotary drive 26 and the drill pipe 7 to the striking device 28.
  • the energy supply line 30 can consist of a hydraulic hose if the striking device 28 consists of a hydraulically operated striking device.
  • a control line 31 runs parallel to the energy supply line 30 and can be used to activate and switch off the impact device 28 in the manner described.
  • the drill head 8 can be steered in the same manner as was described with regard to the embodiment shown in FIG. 2.
  • a drill head 32 shown in FIG. 4 has at its front end a drill bit 33 which is particularly suitable for crushing rock.
  • Liquid nozzles 34 on the drill head 32 serve to improve the soil degradation of the drill head during the drilling process and the steering process, to remove the removed material and to cool the drill head.
  • a steering element 35 is arranged, which can be moved with a wedge surface 37 on a wedge surface 36 of the drill head 32 so that a lateral Projection 39 emerges from the drill head 32.
  • the steering element 35 is connected to an inner rod 38 guided in the drill rod 7.
  • This inner linkage 38 is acted upon in the area of the rotating and feed unit 15 by the striking mechanism 17 and / or a feed drive when a steering process is to be triggered.
  • the steering element 35 temporarily emerges laterally from the drilling head 32 (shown in dashed lines) and in this way produces a steering impulse, similarly to what is caused by the steering surface 9 on the drilling head 8 in FIGS. 2 and 3.
  • the laterally emerging steering projection 39 is only effective in the angular position of the drill head 32 in which a steering movement is to take place. Conversely, it is also possible to retract a steering projection located outside in a certain angular position.
  • an impact device can also act on the drill head 32 in order to improve the degradation effect of the drill bit 33; it is also possible to arrange a striking device directly on the drilling head 32, or to arrange a ram boring machine in the area of the drilling head 32 for actuating the steering element 35 and the striking mechanism 17 on the rotating and feed unit 15 in FIG. 2 for striking the drilling bit 33 via the Use drill pipe 7.
  • an angle sensor 40 is shown, which is designed in the manner of a clock face for a clear representation of the angular position of the steering elements. If a trigger 48 on the angle transmitter 40 is set to the desired angular position (time), the in 2 to 4 described impact devices only driven in this angular position and cause a corresponding steering movement.
  • a rotating and pushing driven drill head 42 has an inclined surface 43 and liquid nozzles 44 arranged on the side of the drill head 42 facing away from the inclined surface 43. These liquid nozzles 44 are supplied with a liquid under high pressure via a liquid line 45 . If the hydraulic fluid is always supplied when a steering pulse is required, or if the supply is interrupted for a short time in a certain angular position of the drill head 42, this results in a steering pulse with which the radius of the bore can be adjusted.
  • the embodiment according to FIG. 7 differs from that according to FIG. 6 only in the liquid nozzles 48 which are not arranged at right angles but rather at an angle with respect to the longitudinal axis of the drill head 46, of which a liquid nozzle is arranged on the inclined surface 47.
  • the drill head 49 shown in FIG. 8 is provided with a centrally acting drill bit 50, and a row of steering nozzles 51 is arranged in the drill bit 50 and in the lateral surface of the drill head 49.
  • a steering pulse is generated either by applying liquid to the nozzles 51 in a specific angular position of the drill head 49 or by interrupting the supply of liquid in a specific one Angular position causes when the liquid nozzles 51 are continuously exposed to liquid.
  • liquid nozzles 54 are distributed uniformly on the circumference of a drill head 52 with a conical tip 53.
  • Several liquid nozzles 54 aligned in the longitudinal direction of the drill head 52 are each connected to a remote-controlled valve 56 via a line 55.
  • a manifold 57 leads to a rotary and feed unit.
  • Each of the remote-controlled valves 56 is connected via a control line (not shown) to the control device of the rotary and feed unit, so that a row of liquid nozzles 54 can be controlled in the sense of a liquid application or an interruption of the liquid application when a steering movement should be triggered.
  • there are steering impulses not only as in the embodiments according to FIGS. 1 to 8 with one revolution or less of the drill pipe, but a steering impulse can be triggered each time a number of liquid nozzles 54 assume the correct angular position. In this way, a particularly sensitive steering of the drill pipe is possible.
  • both nozzles can be arranged on the drill head which are constantly acted upon by liquid, which are thus neutral with regard to the steering behavior, and additional nozzles can cause the liquid impulse for steering.
  • the nozzles can be supplied with liquid via different pipes, eg the neutral nozzles via an outer drill pipe and the steering nozzles via an inner drill pipe.
  • the pressure pulse can also be caused in that a remote-controlled, pulse-like cross-sectional narrowing of the liquid nozzles is brought about.
  • Electromagnetic switching valves are used to actuate the striking tool 17 on the rotary and feed unit 15 or the ram boring machine 28 and to act on the liquid nozzles.
  • a mechanically driven cam trigger which is connected to the drill pipe connection 19 in the rotating and feed unit 15 or 25.
  • Such a cam trigger can actuate a switch for the striking mechanism 17 or the striking device 28 at a predetermined angular position.
  • a cam trigger can also be attached to the front of the drill head if the striking mechanism is located at the front of the drill pipe. Since there is a certain delay between the time of measuring the angular position of the drill head and the effect of the steering pulse, it is advantageous if the control is set up so that the pulse transit time is taken into account.
  • the angular position of the drill head is not determined by a transmitter 10, but is recorded by an encoder on the drill pipe connection 19.
  • the torsion of the drill pipe 7, which results from the rotational resistance of the drill head and the friction of the drill pipe 7 in the bore are taken into account with a corresponding length of the drill pipe 7.

Abstract

This novel method steers equipment forming a borehole, especially in near-horizontal drilling. At intervals, steering impulses are exerted. Also claimed is a steerable drilling unit. This has a drill string (7) connected to a drilling head (8). There is a steering element (9) at the drilling head. Here there is also an impact unit, or a rotation- and feed device. Controls release impacts continuously onto the steering element, or when the drill string is also impact-driven the impact impulse is interrupted if the angular position of the steering element corresponds the required alteration of direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lenken eines Erdbohrgeräts, insbesondere eines im Erdreich drehend und schiebend sowie gegebenenfalls schlagend bewegten Bohrgestänges mit einem Bohrkopf.The invention relates to a method for steering an earth drilling device, in particular a drill string rotating and pushing in the ground and optionally striking with a drill head.

Bei einem bekannten Verfahren zum Lenken eines Bohrgerätes weist der Bohrkopf eine Schrägfläche auf, die ein Ablenken des Geräts bewirkt, wenn die Drehung des Bohrkopfes unterbrochen wird.In a known method for steering a drilling device, the drilling head has an inclined surface which causes the device to deflect when the rotation of the drilling head is interrupted.

Um die Lage des Bohrkopfes im Erdreich orten zu können, ist im Bohrkopf ein beispielsweise über Batterien mit Energie versorgter Sender angeordnet, der mit Meßeinrichtungen versehen ist, die es ermöglichen zu messen, in welcher Tiefe sich der Bohrkopf befindet, wo er sich im Erdreich befindet, wie die Neigung des Bohrkopfes und wie die Verrollung des Bohrkopfes bezüglich seiner Achse, d.h. die Winkellage der Schrägfläche bezüglich der Längsachse ist. Zusätzlich kann auch noch die Temperatur des Bohrkopfes festgestellt werden.In order to be able to locate the position of the drill head in the ground, a transmitter, for example powered by batteries, is arranged in the drill head and is provided with measuring devices that make it possible to measure the depth of the drill head and where it is located in the ground how the inclination of the drill head and how the roll of the drill head with respect to its axis, ie the angular position of the inclined surface with respect to the longitudinal axis. In addition, the temperature of the drill head can also be determined.

Die gemessenen Daten werden von dem im Bohrkopf angeordneten Sender zu einem Empfänger an der Erdoberfläche übertragen und dort angezeigt. Von dort werden die Daten drahtlos zur Bedienungsperson an einer Dreh- und Vorschubeinheit gesendet und dort ebenfalls angezeigt. Anhand dieser Daten läßt sich ein Lenkmanöver auslösen, indem beispielsweise die Drehung des Bohrgestänges in einer bestimmten Winkellage der Schrägfläche unterbrochen wird, die der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll. In dieser Lage wird dann das Bohrgestänge mit dem Bohrkopf nur noch translatorisch bewegt (geschoben oder geschlagen), so daß durch die Schrägfläche eine Seitenkraft erzeugt wird, die eine Lenkbewegung bewirkt.The measured data is transmitted from the transmitter located in the drill head to a receiver on the surface of the earth and displayed there. From there, the data is sent wirelessly to the operator at a turning and feed unit and is also displayed there. A steering maneuver can be triggered on the basis of this data, for example by interrupting the rotation of the drill pipe in a certain angular position of the inclined surface, which corresponds to the position in which the change in direction is to take place. In this position, the drill pipe with the drill head is then only moved translationally (pushed or struck), so that a lateral force is generated by the inclined surface, which causes a steering movement.

In Fig. 1 ist dargestellt, wie ein Lenkmanöver in herkömmlicher Weise abläuft, wenn z.B. das Bohrgestänge entlang einer Straßenbiegung mit beispielsweise 60 m Kurvenradius geführt werden soll. Eine gerade verlaufende Bohrung 1 soll von einem Punkt 2 ab, mit einem vorgegebenen Kurvenradius weitergeführt werden. In der Position 2 wird aufgrund eines Steuersignals die Drehung des Bohrgestänges unterbrochen, so daß der Bohrkopf während einer Strecke 3 in die gewünschte Richtung abgelenkt wird, jedoch entspricht diese Ablenkung der maximal möglichen Ablenkung durch die Schrägfläche am Bohrkopf, so daß in einer Position 4 durch ein Steuersignal die Drehung des Bohrgestänges wieder aufgenommen werden muß, so daß nunmehr wieder eine Strecke 1 mit einer gerade verlaufenden Bohrung durchlaufen wird. Durch ein Drehen des Bohrgestänges bzw. des Bohrkopfes wird nämlich die Wirkung der Schrägfläche am Bohrkopf neutralisiert. Aus diesem Grunde ist es nach einem gewissen Weg erneut erforderlich, das Drehen des Bohrgestänges zu unterbrechen und wieder eine Ablenkung des Bohrgestänges einzuleiten.1 shows how a steering maneuver proceeds in a conventional manner if, for example, the drill pipe is to be guided along a bend in the road with, for example, a 60 m curve radius. A straight bore 1 is to be continued from a point 2 with a predefined curve radius. In position 2, the rotation of the drill pipe is interrupted due to a control signal, so that the drill head is deflected in the desired direction during a distance 3, but this deflection corresponds to the maximum possible deflection by the inclined surface on the drill head, so that in a position 4 by a control signal, the rotation of the drill pipe must be resumed, so that now a distance 1 is traversed with a straight bore. By turning the drill pipe or the drill head, the effect of the inclined surface on the drill head neutralized. For this reason, after a certain way, it is necessary again to interrupt the rotation of the drill pipe and to initiate a deflection of the drill pipe again.

Infolge dieses phasenweisen Stillsetzens des Bohrgestänges ergibt sich ein zickzackförmiger Verlauf der Bohrung, der das Bohrgestänge stark beansprucht, da es der Zickzacklinie folgen muß. Hinzu kommt, daß sich der Bohrkopf bei längeren Lenkbewegungen, während derer das Bohrgestänge nicht gedreht wird, im Erdreich festfressen kann, so daß sich das Gestänge bei Beendigung der Lenkbewegung nur noch unter erhöhtem Drehmoment wieder in Drehung versetzen läßt, wodurch sehr große Spitzenbelastungen auf das Bohrgestänge kommen.As a result of this phased shutdown of the drill pipe, there is a zigzag-shaped course of the bore, which places a heavy load on the drill pipe, since it must follow the zigzag line. In addition, the drill head can seize in the ground during longer steering movements, during which the drill pipe is not rotated, so that the rod can only be rotated again at the end of the steering movement with increased torque, which means very high peak loads on it Drill rods are coming.

Hieran ändert sich auch nichts, wenn auf das Bohrgestänge zusätzlich zum statischen Schub, der mittels einer Dreh- und Vorschubeinheit aufgebracht wird, noch dynamische Schläge von einem Schlagwerk aufgebracht werden, das beispielsweise über das Bohrgestänge auf den Bohrkopf wirkt, oder direkt am Bohrkopf angeordnet ist, so daß ein Vorschub mit Lenkbewegungen auch in harten, dichten Böden möglich ist.Nothing changes here if, in addition to the static thrust, which is applied by means of a rotating and feed unit, dynamic strikes are applied to the drill string by an impact mechanism, which acts on the drill head via the drill string, for example, or is arranged directly on the drill head , so that a feed with steering movements is possible even in hard, dense soils.

Um den Bodenabbau am Bohrkopf zu verbessern, ist es des weiteren bekannt, dem Bohrkopf über das Bohrgestänge, das in diesem Fall rohrförmig ist, eine Flüssigkeit, insbesondere eine Bentonitsuspension zuzuführen. Diese Flüssigkeit tritt aus Düsen am Bohrkopf aus und dient in Gestalt eines Schneidstrahles zum Lösen des Erdreichs und/oder auch nur zum besseren Abfördern des abgebauten Erdreichs sowie zum Kühlen des Bohrkopfs und der Ortungs- und Sendeeinrichtung.In order to improve the soil degradation on the drill head, it is also known to supply the drill head with a liquid, in particular a bentonite suspension, via the drill pipe, which in this case is tubular. This liquid emerges from nozzles on the drill head and is used in the form of a cutting jet to loosen the soil and / or only to better remove the mined Soil as well as for cooling the drill head and the locating and transmitting device.

Statt die Sendermeßdaten drahtlos zu einem Empfänger an der Erdoberfläche zu übertragen und von dort zur Bedienungsperson an der Dreh- und Vorschubeinheit weiterzuleiten, ist es auch bekannt, die Meßdaten vom Meßsystem im Bohrkopf, der auch die Energieversorgung des Meßsystems enthalten kann, über ein durch das Bohrgestänge laufendes Kabel zur Dreh- und Vorschubeinheit zu übertragen und dort anzuzeigen. Diese Übertragungstechnik mittels eines Kabels wird insbesondere dann eingesetzt, wenn die Erdoberfläche im Bereich der Bohrtrasse nicht begehbar ist.Instead of transmitting the transmitter measurement data wirelessly to a receiver on the surface of the earth and forwarding it from there to the operator at the turning and feed unit, it is also known to transmit the measurement data from the measurement system in the drill head, which can also contain the energy supply to the measurement system, through a Transfer the drill pipe running cable to the rotating and feed unit and display it there. This transmission technology using a cable is used in particular when the surface of the earth in the area of the drilling route is not accessible.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lenken eines im Boden drehend und schiebend sowie gegebenenfalls schlagend angetriebenen Geräts zu schaffen, mit denen sich die Nachteile des bekannten Lenkverfahrens vermeiden lassen und die ein kontinuierliches Lenken erlauben.The invention is based on the problem of creating a method and a device for steering a device which rotates and pushes in the ground and, if appropriate, strikes, with which the disadvantages of the known steering method can be avoided and which permit continuous steering.

Die Lösung dieses Problems basiert auf dem Gedanken, den Lenkvortrieb beispielsweise eines Schrägflächenkopfes nicht, wie bei den bekannten Verfahren eine bestimmte Zeitspanne andauern zu lassen, sondern auf kleine Lenkschritte bzw. Lenkimpulse zu verkürzen. Auf diese Weise ist eine Lenkbewegung bei rotierendem Lenkkopf, beispielsweise einem Schrägflächenkopf möglich.The solution to this problem is based on the idea that the steering drive, for example of an inclined surface head, should not be allowed to continue for a certain period of time, as in the known methods, but should be reduced to small steering steps or steering impulses. In this way, a steering movement with a rotating steering head, for example an inclined surface head, is possible.

Erfindungsgemäß können ein oder mehrere richtungsändernde Lenkimpulse stets dann auf einen sich drehenden Bohrkopf zur Wirkung gebracht werden, wenn die Winkellage des Bohrkopfes bezüglich seiner Achse der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll. Als Lenkimpulse eignen sich Schlag- oder Schubimpulse oder Flüssigkeitsimpulse, wenn am Bohrkopf Lenkdüsen angeordnet sind, wobei ein oder mehrere Flüssigkeitsimpulse stets dann zur Wirkung gebracht werden, wenn die Wirkrichtung der Düsen der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll.According to the invention, one or more direction-changing steering pulses can then always be directed to a rotating one Drill head are brought into effect if the angular position of the drill head with respect to its axis corresponds to the position in which the change in direction is to take place. As steering impulses, shock or thrust impulses or fluid impulses are suitable if steering nozzles are arranged on the drill head, one or more fluid impulses always being brought into effect when the direction of action of the nozzles corresponds to the position in which the change in direction is to take place.

Als Lenkimpulse eignen sich auch Schlagimpulse, wenn am Bohrkopf Lenkelemente angeordnet sind, wobei ein oder mehrere Schlagimpulse stets dann auf die Lenkelemente zur Wirkung gebracht werden, wenn die Winkellage der Lenkelemente der Lage entspricht in der Richtungsänderung erfolgen soll.Impact pulses are also suitable as steering impulses if steering elements are arranged on the drill head, one or more impact impulses always being brought into effect on the steering elements when the angular position of the steering elements corresponds to the change in direction.

Umgekehrt ist es auch möglich, bei einem drehend, schiebend und schlagend angetriebenen Bohrgestänge mit einem Lenkelemente aufweisenden Bohrkopf, dessen Lage von außen überwacht wird, eine Richtungsänderung dadurch zu bewirken, daß die auf den Bohrkopf wirkenden Schlagimpulse stets dann unterbrochen werden, wenn die Winkellage des Bohrkopfes bezüglich seiner Achse der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll.Conversely, it is also possible to bring about a change in direction in a rotating, pushing and striking driven drill pipe with a steering head having drilling elements, the position of which is monitored from the outside, in that the impact pulses acting on the drilling head are always interrupted when the angular position of the The axis of the drill head corresponds to the position in which the change of direction is to take place.

Ein Lenken läßt sich auch mittels Flüssigkeitsimpulsen durchführen, wenn ein im Boden drehend, schiebend und gegebenenfalls schlagend angetriebenes Bohrgestänge mit einem Bohrkopf und daran angeordneten Flüssigkeitsdüsen so angesteuert wird, daß bei Bedarf die aus den Flüssigkeitsdüsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen stets dann bereichsweise unterbrochen werden, wenn die Winkellage des Bohrkopfes bezüglich seiner Achse der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll.Steering can also be carried out by means of liquid pulses if a drill pipe driven in rotation, pushing and possibly striking is driven with a drill head and liquid nozzles arranged thereon in such a way that if necessary, those from the liquid nozzles escaping liquid jets are always interrupted in regions when the angular position of the drill head with respect to its axis corresponds to the position in which the change in direction is to take place.

Die einzelnen Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens haben gemeinsam, daß die Drehung des Bohrgestänges für einen Lenkvorgang nicht mehr unterbrochen werden muß, so daß der Schub durch die Dreh- und Vorschubeinheit bzw. die Schläge einer gegebenenfalls vorhandenen Schlagvorrichtung besser zur Wirkung kommen und keine Haftreibung auftreten kann. Des weiteren kann sich der Bohrkopf in der Bohrung auch nicht mehr festsetzen.The individual possibilities of the method according to the invention have in common that the rotation of the drill pipe no longer has to be interrupted for a steering process, so that the thrust by the rotating and feed unit or the blows of an impact device which may be present have a better effect and no static friction can occur . Furthermore, the drill head can no longer get stuck in the bore.

Der Lenkvorgang wird wesentlich vereinfacht, da ohne die Drehung des Bohrgestänges oder des Bohrkopfes zu unterbrechen, ein kontinuierliches Lenken möglich ist, ohne in Lenkphasen arbeiten zu müssen. Hierdurch ist der Bohrungsverlauf auch in Kurven kontinuierlich, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, falls der Lenkvorgang mittels einer Schlagvorrichtung bewirkt wird, nur wenige Millimeter bei jedem Schlagzyklus geschoben werden, während bei dem bekannten Lenkverfahren stets mehrere Zentimeter ohne Drehung des Bohrkopfes vorgeschoben werden müssen.The steering process is significantly simplified since, without interrupting the rotation of the drill pipe or the drill head, continuous steering is possible without having to work in steering phases. As a result, the course of the bore is continuous even in curves, since in the method according to the invention, if the steering process is effected by means of a striking device, only a few millimeters are pushed in each impact cycle, whereas in the known steering method, several centimeters always have to be advanced without rotating the drill head.

Des weiteren wird die Bohrleistung erhöht, da die Rotation des Gerätes bzw. des Bohrkopfes beim Lenken nicht unterbrochen zu werden braucht.Furthermore, the drilling capacity is increased because the rotation of the device or the drilling head does not have to be interrupted when steering.

Eine Vorrichtung zum Lenken eines im Erdreich mittels einer Dreh- und Vorschubeinheit drehend und schiebend sowie gegebenenfalls auch schlagend vorgetriebenen Gerätes kann erfindungsgemäß ein Lenkelement am Bohrkopf, eine Schlagvorrichtung am Bohrkopf oder an der Dreh- und Vorschubeinheit, Steuerelemente für die Schlagvorrichtung aufweisen, um stets dann einen Lenkimpuls auf das Lenkelement auszuüben, oder wenn das Bohrgestänge auch schlagend angetrieben ist, die Schlagimpulse zu unterbrechen, wenn die Winkellage des Lenkelementes der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es sowohl möglich, die Schlagvorrichtung direkt auf den Bohrkopf oder indirekt über ein Bohrgestänge auf den Bohrkopf wirken zu lassen.A device for steering a rotating and pushing in the ground by means of a rotating and feed unit as well as, if applicable, a propelled device, according to the invention a steering element on the drilling head, a percussion device on the drilling head or on the turning and feed unit, can have control elements for the percussion device in order to always exert a steering impulse on the steering element, or if the drill pipe is also driven in a percussive manner, interrupt the impact pulses when the angular position of the steering element corresponds to the position in which the change of direction is to take place. In the device according to the invention it is possible to have the impact device act directly on the drill head or indirectly via a drill pipe on the drill head.

Das Lenkelement am Bohrkopf kann aus einer Schrägfläche oder aus einem durch Schlagwirkung seitlich aus dem Bohrkopf austretendes Lenkelement bestehen. Die Schlagvorrichtung kann direkt oder indirekt über ein Bohrgestänge auf das Lenkelement wirken, das senkrecht zur Bohrachse gerichtete Wirkkräfte hervorrufen sollte, um den Bohrkopf in eine Kurvenbahn abzulenken.The steering element on the drill head can consist of an inclined surface or of a steering element emerging laterally from the drill head due to impact. The impact device can act directly or indirectly on the steering element via a drill rod, which should produce active forces directed perpendicular to the drill axis in order to deflect the drill head into a curved path.

Bei Verwendung einer direkt auf den Bohrkopf oder das Lenkelement im Bohrkopf wirkenden Schlagvorrichtung kann diese aus einem pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Rammbohrgerät bestehen.If an impact device acting directly on the drill head or the steering element in the drill head is used, this can consist of a pneumatically or hydraulically driven ram boring machine.

Bei Verwendung einer indirekt über das Bohrgestänge auf den Bohrkopf oder das Lenkelement im Bohrkopf wirkenden Schlagvorrichtung kann diese in die Dreh- und Vorschubeinheit integriert sein. Die Baugröße des Schlaggerätes ist dann ohne Bedeutung, was bei sehr geringen Abmessungen des Bohrkopfes wichtig ist. Ebenfalls kann das Bohrgestänge als Doppelrohrgestänge ausgebildet sein, so daß sich das äußere Bohrgestänge für den Dreh- und Vorschubantrieb und das innere Bohrgestänge zur Übertragung der Schlagimpulse verwenden läßt.If an impact device acting indirectly via the drill rod on the drill head or the steering element in the drill head is used, this can be integrated in the rotating and feed unit. The size of the impact device is then irrelevant, which is very small Dimensions of the drill head is important. The drill string can also be designed as a double pipe string, so that the outer drill string can be used for the rotary and feed drive and the inner drill string for transmitting the impact impulses.

Bei einer Vorrichtung zum Lenken eines im Boden mittels einer Dreh- und Vorschubeinheit drehend und schiebend sowie gegebenenfalls mittels einer Schlagvorrichtung schlagend angetriebenen Bohrgestänges mit einem mit dem Bohrgestänge drehfest verbundenen Bohrkopf und Flüssigkeitsdüsen am Bohrkopf können Steuerelemente für den Flüssigkeitsaustritt, wenn die Flüssigkeitsdüsen unsymmetrisch am Bohrkopf angeordnet sind, eine oder mehrere Flüssigkeitsimpulse auslösen, oder dann, wenn die Flüssigkeitsdüsen symmetrisch am Bohrkopf angeordnet sind, den Flüssigkeitsaustritt aus den Düsen bereichsweise unterbrechen, wenn die Winkellage des Bohrkopfes der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll.In the case of a device for steering a drill rod rotating and pushing in the ground by means of a rotating and feed unit and, if appropriate, strikingly driven by means of a striking device with a drill head connected in a rotationally fixed manner to the drill pipe and liquid nozzles on the drill head, control elements for the liquid outlet can be provided if the liquid nozzles are arranged asymmetrically on the drill head are, trigger one or more liquid impulses, or, if the liquid nozzles are arranged symmetrically on the drill head, interrupt the liquid outlet from the nozzles in certain areas if the angular position of the drill head corresponds to the position in which the change in direction is to take place.

Bei unsymmetrischer Anordnung können die Flüssigkeitsdüsen einseitig am Bohrkopf angeordnet sein, insbesondere können sie bei einem außermittig wirkenden Bohrkopf mit einer Schrägfläche an der der Schrägfläche abgewandten Seite des Bohrkopfes angeordnet sein.In the case of an asymmetrical arrangement, the liquid nozzles can be arranged on one side of the drill head, in particular they can be arranged in the case of an eccentrically acting drill head with an inclined surface on the side of the drill head facing away from the inclined surface.

Weist der Bohrkopf gleichmäßig auf dem Bohrkopf angeordnete Flüssigkeitsdüsen auf, lassen sich über steuerbare Ventile die Flüssigkeitsdüsen wahlweise ansteuern. Die Ventile können außerhalb des Bohrgestänges im Bereich der Dreh- und Vorschubeinheit angeordnet sein, erfordern dann jedoch mehrere Flüssigkeitsleitungen von den Ventilen zu den Flüssigkeitsdüsen. Daher sollten die Ventile im Bohrkopf in der Nähe der Flüssigkeitsdüsen angeordnet und zu diesen Ventilen eine Sammelleitung geführt sein und die Ventile über durch das Bohrgestänge geführte Steuerleitungen angesteuert werden oder über die Meßeinrichtung im Bohrkopf angesteuert werden.If the drill head has liquid nozzles evenly arranged on the drill head, the liquid nozzles can be controlled optionally via controllable valves. The valves can be arranged outside the drill pipe in the area of the turning and feed unit. however, then require multiple fluid lines from the valves to the fluid nozzles. Therefore, the valves in the drill head should be arranged in the vicinity of the liquid nozzles and a collecting line should be led to these valves, and the valves should be controlled via control lines guided through the drill pipe or controlled via the measuring device in the drill head.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1
eine Darstellung des Verlaufs einer Erdbohrung bei einem herkömmlichen und parallel dazu bei einem erfindungsgemäßen Lenken,
Fig. 2
eine Vorrichtung zum Herstellen einer Erdbohrung mit Hilfe eines an einem Gestänge angeordneten Bohrkopfes,
Fig. 3
eine Vorrichtung zum Herstellen einer Erdbohrung mit Hilfe eines an einem Bohrgestänge angeordneten Schlag- oder Impulsschubgerätes,
Fig. 4
eine Schnittdarstellung eines Bohrkopfes,
Fig. 5
einen Winkelgeber zum Steuern der Winkellage beim Lenken des Bohrgestänges,
Fig. 6
einen außermittig wirkenden Bohrkopf mit Lenkdüsen,
Fig. 7
einen Bohrkopf mit einer Schrägflächendüse,
Fig. 8
einen zentrisch wirkenden Bohrkopf mit außermittig wirkenden Lenkdüsen,
Fig. 9
einen Bohrkopf mit gleichmäßig verteilten Lenkdüsen.
The invention is explained below with reference to several exemplary embodiments shown in the drawing. The drawing shows:
Fig. 1
a representation of the course of an earth hole in a conventional and parallel to a steering according to the invention,
Fig. 2
a device for producing an earth borehole with the aid of a drill head arranged on a rod,
Fig. 3
a device for producing an earth borehole with the aid of a percussion or pulse thruster arranged on a drill pipe,
Fig. 4
2 shows a sectional illustration of a drill head,
Fig. 5
an angle encoder for controlling the angular position when steering the drill pipe,
Fig. 6
an off-center drilling head with steering nozzles,
Fig. 7
a drill head with an inclined surface nozzle,
Fig. 8
a centrally acting drilling head with off-center steering nozzles,
Fig. 9
a drill head with evenly distributed steering nozzles.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht eine mit dem bekannten Lenkverfahren hergestellte Erdbohrung aus einem gerade verlaufenden Teil 1, der in einen gebogen verlaufenden Teil 3 übergeht, wenn in der Position 2 ein Steuersignal auf eine Dreh- und Vorschubeinheit gegeben wird, um die Rotation des Bohrgestänges zu unterbrechen. In der Position 4 beginnt die Rotation des Bohrgestänges erneut, so daß sich wieder ein gerade verlaufendes Bohrungsstück 1 anschließt. Um einen Bogen mit einem vorgebbaren Radius zu bohren, folgen abwechselnd stets gerade und gebogene Streckenteile aufeinander. Der kleinste theoretisch erreichbare Radius wird erreicht, wenn die Drehung des Bohrgestänges für eine längere Zeit unterbrochen wird, so daß eine Bohrung mit dem Radius des Bogenstückes erstellt wird.As can be seen from Fig. 1, an earth hole made with the known steering method consists of a straight part 1, which merges into a curved part 3 when in position 2 a control signal is given to a rotating and feeding unit to rotate to interrupt the drill pipe. In position 4, the rotation of the drill pipe starts again, so that a straight piece of bore 1 follows again. In order to drill an arc with a predeterminable radius, straight and curved sections of the track always alternate. The smallest theoretically achievable radius is reached when the rotation of the drill pipe is interrupted for a long time, so that a hole with the radius of the bend piece is created.

Bei einer Kurvenfahrt ohne Rotation des Bohrkopfes treten große Schwierigkeiten auf, da sich dann das Bohrgestänge und das Gerät nur schiebend durch das Erdreich bewegen und erhebliche Reibungskräfte auftreten. Diese Schwierigkeiten werden auch nicht behoben, wenn das Bohrgestänge zusätzlich schlagend beaufschlagt ist, vielmehr kann sich der nicht rotierende Bohrkopf im Erdreich festfressen, so daß eine Wiederaufnahme der Drehbewegung kaum noch möglich ist, ohne das Bohrgestänge zu beschädigen.When cornering without rotation of the drill head, great difficulties arise because the drill pipe and the device then only slide through the ground and considerable frictional forces occur. These difficulties are also not remedied if the drill pipe is additionally impacted, rather the non-rotating drill head can seize up in the ground, so that the Rotation is hardly possible without damaging the drill pipe.

Demgegenüber ist der Kurvenverlauf einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erdbohrung kontinuierlich, beispielsweise, wenn eine gerade verlaufende Bohrung 1 in der Position 2 in einen gebogenen Verlauf 5 übergeht, der mit konstantem Radius verläuft, bis ein Steuersignal in der Position 4 den Lenkvorgang beendet und sich dann wieder eine gerade verlaufende Bohrung 1 anschließt. Die gebogene Bohrung 5 wird unter Aufrechterhaltung der Drehung des Bohrgestänges bzw. des Bohrkopfes hergestellt, so daß die mit dem herkömmlichen Lenkverfahren verbundenen Schwierigkeiten nicht auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch den kontinuierlichen Lenkvorgang somit wesentlich gestängeschonender.In contrast, the course of the curve of an earth borehole produced according to the method according to the invention is continuous, for example when a straight borehole 1 in position 2 changes into a curved course 5 which runs with a constant radius until a control signal in position 4 ends the steering process and ends then a straight bore 1 connects again. The curved bore 5 is made while maintaining the rotation of the drill string or the drill head, so that the difficulties associated with the conventional steering method do not occur. Due to the continuous steering process, the method according to the invention is thus much more gentle on the boom.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, soll eine Erdbohrung im Erdreich 6 mittels eines aus Einzelrohren bestehenden Bohrgestänges 7 hergestellt werden. Am Ende des Bohrgestänges 7 befindet sich ein Bohrkopf 8 mit einer Schrägfläche 9, der mit dem Bohrgestänge 7 vorzugsweise drehfest verbunden ist. Im Bohrkopf 8 ist ein Sender 10 angeordnet, der drahtlos Daten an einen Empfänger 11 überträgt, die sich auf die Tiefe des Bohrkopfes unter der Erdoberfläche, den Ort des Bohrkopfes 8 im Erdreich, seine Neigung, die Winkellage der Lenkfläche 9 bezüglich der Längsachse des Bohrkopfes 8 und gegebenenfalls die Temperatur am Bohrkopf 8 beziehen. Die Funkverbindung zwischen dem Sender 10 und dem Empfänger 11 ist durch die gestrichelte Linie 23 angedeutet.As can be seen from FIG. 2, an earth hole is to be drilled in the ground 6 by means of a drill pipe 7 consisting of individual pipes. At the end of the drill pipe 7 there is a drill head 8 with an inclined surface 9, which is preferably connected to the drill pipe 7 in a rotationally fixed manner. A transmitter 10 is arranged in the drill head 8 and transmits data wirelessly to a receiver 11, which is based on the depth of the drill head below the surface, the location of the drill head 8 in the ground, its inclination, the angular position of the steering surface 9 with respect to the longitudinal axis of the drill head 8 and possibly refer to the temperature at the drill head 8. The radio connection between the transmitter 10 and the receiver 11 is indicated by the dashed line 23.

Eine weitere Funkverbindung 24 übermittelt die vorerwähnten Daten vom Empfänger 11 auf eine Anzeigevorrichtung 12 in der Nähe einer am Start 14 angeordneten schlagenden Dreh- und Vorschubeinheit 15. Diese Dreh- und Vorschubeinheit 15 weist einen Drehantrieb 16 für das Bohrgestänge 7, ein das Bohrgestänge 7 beaufschlagendes Schlagwerk 17 und einen Vorschubantrieb 18 auf. Das Bohrgestänge 7 ist mit der Dreh- und Vorschubeinheit über einen Bohrgestängenanschluß 19 gekuppelt.Another radio link 24 transmits the aforementioned data from the receiver 11 to a display device 12 in the vicinity of a striking rotary and feed unit 15 arranged at the start 14. This rotary and feed unit 15 has a rotary drive 16 for the drill pipe 7, which acts on the drill pipe 7 Impact mechanism 17 and a feed drive 18. The drill pipe 7 is coupled to the rotary and feed unit via a drill pipe connection 19.

Von der Anzeigevorrichtung 12 führt eine Kabelverbindung zu einem Schaltkasten 13 mit Bedienungspult, mittels dessen es über eine Kabelverbindung 21, 22 möglich ist, den Drehantrieb 16, das Schlagwerk 17 und den Vorschubantrieb 18 anzusteuern.A cable connection leads from the display device 12 to a switch box 13 with an operating panel, by means of which it is possible to control the rotary drive 16, the striking mechanism 17 and the feed drive 18 via a cable connection 21, 22.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung läßt sich auf zwei verschiedene Weisen lenken. Wird das Bohrgestänge 7 nur drehend und schiebend durch das Erdreich 6 getrieben, entsteht eine gerade Bohrung. Dabei wird die aufgrund der Lenkfläche 9 am Bohrkopf mögliche Ablenkung des außermittig wirkenden Bohrkopfes 8 durch die ständige Drehung des Bohrgestänges 7 neutralisiert. Eine Lenkbewegung läßt sich durchführen, wenn das Schlagwerk 17 immer dann in Tätigkeit gesetzt wird, wenn sich die Lenkfläche 9 in einer Winkellage bezogen auf die Achse des Bohrgestänges 7 befindet, die der geforderten Ablenkungsrichtung entspricht. Dies bedeutet, daß während der ununterbrochenen Rotation des Bohrgestänges 7 von Zeit zu Zeit mittels des Schlagwerkes 17 mindestens ein Schlagimpuls immer dann auf das Bohrgestänge 7 aufgebracht wird, wenn sich die Lenkfläche 9 am Bohrkopf in der für die gewünschte Richtungsänderung notwendigen Winkellage befindet. Der kleinste Radius läßt sich erzielen, wenn bei jeder Umdrehung des Bohrgestänges 7 in der kritischen Winkellage mindestens ein Schlagimpuls aufgegeben wird. Der Bogenradius wird größer, wenn nur bei jeder zweiten oder jeder dritten Umdrehung ein Schlagimpuls auf das Bohrgestänge 7 gegeben wird.The device shown in Fig. 2 can be steered in two different ways. If the drill string 7 is driven through the soil 6 in a rotating and pushing manner, a straight bore is created. The deflection of the off-center drilling head 8, which is possible due to the steering surface 9 on the drilling head, is neutralized by the constant rotation of the drill pipe 7. A steering movement can be carried out if the striking mechanism 17 is always activated when the steering surface 9 is in an angular position with respect to the axis of the drill pipe 7, which corresponds to the required direction of deflection. This means that during the continuous rotation of the drill pipe 7 from time to time by means of the striking mechanism 17 at least one impact pulse always on the Drill rod 7 is applied when the steering surface 9 on the drill head is in the angular position necessary for the desired change in direction. The smallest radius can be achieved if at least one impact pulse is applied to each rotation of the drill pipe 7 in the critical angular position. The radius of the arc becomes larger if an impact pulse is only applied to the drill pipe 7 every second or every third revolution.

Ein Lenken läßt sich mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung auch in der Weise ausführen, daß das Bohrgestänge 7 nicht nur ununterbrochen drehend und schiebend, sondern auch schlagend durch das Erdreich 6 bewegt wird, wobei in der kritischen Winkellage der Lenkfläche 9 am Bohrkopf 8 die durch das Schlagwerk 17 erzeugten Schlagimpulse unterbrochen werden, da in diesem Fall ebenfalls kurzzeitig ein Ablenken in die gewünschte Richtung eintritt.Steering can also be carried out with the device shown in FIG. 2 in such a way that the drill pipe 7 is not only continuously rotating and pushing, but also struck through the soil 6, with the steering surface 9 on the drill head 8 in the critical angular position the impact pulses generated by the striking mechanism 17 are interrupted, since in this case there is also a brief distraction in the desired direction.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung besteht aus einer Dreh- und Vorschubeinheit 25 mit einem Drehantrieb 26 und einem Vorschubantrieb 27. Der Bohrkopf mit der Lenkfläche 9 ist unmittelbar an einer Schlagvorrichtung 28, vorzugsweise in Gestalt eines pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Rammbohrgeräts, drehfest angeordnet, und diese Schlagvorrichtung 28 ist mit dem Bohrgestänge 7 drehfest verbunden.The device shown in FIG. 3 consists of a rotary and feed unit 25 with a rotary drive 26 and a feed drive 27. The drilling head with the steering surface 9 is directly attached to a striking device 28, preferably in the form of a pneumatically or hydraulically driven ram boring machine, and this impact device 28 is rotatably connected to the drill pipe 7.

Im Bohrkopf 8 befindet sich der Sender 10, der über eine Funkverbindung 23 mit dem Empfänger 11 in Verbindung steht, von dem eine Funkverbindung 24 die aufgenommenen Daten zu der Anzeigevorrichtung 12 überträgt. Die Anzeigevorrichtung 12 ist, wie bereits beschrieben, über ein Kabel 20 mit einem Schaltkasten 29, der auch ein Bedienpult aufweist, verbunden. Vom Schaltkasten 29 verlaufen Kabel 21, 22 zum Drehantrieb 26 und zum Vorschubantrieb 27. Des weiteren ist vom Schaltkasten 29 eine Energieversorgungsleitung 30 durch den Drehantrieb 26 und das Bohrgestänge 7 zur Schlagvorrichtung 28 geführt. Die Energieversorgungsleitung 30 kann aus einem Hydraulikschlauch bestehen, wenn die Schlagvorrichtung 28 aus einem hydraulisch betriebenen Schlaggerät besteht. Parallel zur Energieversorgungsleitung 30 verläuft eine Steuerleitung 31, mit der sich das Schlaggerät 28 in der beschriebenen Weise in Tätigkeit setzen und abschalten läßt.In the drill head 8 is the transmitter 10, which is connected via a radio link 23 to the receiver 11, of which a radio link 24 is the recorded one Transmits data to the display device 12. As already described, the display device 12 is connected via a cable 20 to a switch box 29, which also has a control panel. Cables 21, 22 run from the control box 29 to the rotary drive 26 and to the feed drive 27. Furthermore, an energy supply line 30 is led from the control box 29 through the rotary drive 26 and the drill pipe 7 to the striking device 28. The energy supply line 30 can consist of a hydraulic hose if the striking device 28 consists of a hydraulically operated striking device. A control line 31 runs parallel to the energy supply line 30 and can be used to activate and switch off the impact device 28 in the manner described.

Mit der in Fig. 3 beschriebenen Vorrichtung läßt sich der Bohrkopf 8 in der gleichen Weise lenken, wie dies bezüglich der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform beschrieben wurde.With the device described in FIG. 3, the drill head 8 can be steered in the same manner as was described with regard to the embodiment shown in FIG. 2.

Ein in Fig. 4 dargestellter Bohrkopf 32 weist an seinem vorderen Ende eine Bohrkrone 33 auf, die besonders zum Zertrümmern von Gestein geeignet ist. Flüssigkeitsdüsen 34 am Bohrkopf 32 dienen dazu, den Bodenabbau des Bohrkopfes während des Bohrvorganges und des Lenkvorganges zu verbessern, das abgebaute Material abzufördern und den Bohrkopf zu kühlen.A drill head 32 shown in FIG. 4 has at its front end a drill bit 33 which is particularly suitable for crushing rock. Liquid nozzles 34 on the drill head 32 serve to improve the soil degradation of the drill head during the drilling process and the steering process, to remove the removed material and to cool the drill head.

Im Bohrkopf 32 ist ein Lenkelement 35 angeordnet, das sich mit einer Keilfläche 37 auf einer Keilfläche 36 des Bohrkopfes 32 so verschieben läßt, daß ein seitlicher Vorsprung 39 aus dem Bohrkopf 32 austritt. Zu diesem Zweck ist das Lenkelement 35 mit einem im Bohrgestänge 7 geführten inneren Gestänge 38 verbunden. Dieses innere Gestänge 38 wird im Bereich der Dreh- und Vorschubeinheit 15 von dem Schlagwerk 17 und/oder einem Vorschubantrieb beaufschlagt, wenn ein Lenkvorgang ausgelöst werden soll. Infolge der Impulse tritt das Lenkelement 35 vorübergehend seitlich aus dem Bohrkopf 32 aus (gestrichelt gezeichnet) und bewirkt auf diese Weise einen Lenkimpuls, ähnlich wie dies durch die Lenkfläche 9 am Bohrkopf 8 in Fig. 2 und 3 bewirkt wird. Der seitlich austretende Lenkvorsprung 39 kommt jeweils nur in der Winkellage des Bohrkopfes 32 zur Wirkung, in der eine Lenkbewegung stattfinden soll. Umgekehrt ist es auch möglich, einen draußen befindlichen Lenkvorsprung in einer bestimmten Winkellage einzuziehen.In the drill head 32, a steering element 35 is arranged, which can be moved with a wedge surface 37 on a wedge surface 36 of the drill head 32 so that a lateral Projection 39 emerges from the drill head 32. For this purpose, the steering element 35 is connected to an inner rod 38 guided in the drill rod 7. This inner linkage 38 is acted upon in the area of the rotating and feed unit 15 by the striking mechanism 17 and / or a feed drive when a steering process is to be triggered. As a result of the impulses, the steering element 35 temporarily emerges laterally from the drilling head 32 (shown in dashed lines) and in this way produces a steering impulse, similarly to what is caused by the steering surface 9 on the drilling head 8 in FIGS. 2 and 3. The laterally emerging steering projection 39 is only effective in the angular position of the drill head 32 in which a steering movement is to take place. Conversely, it is also possible to retract a steering projection located outside in a certain angular position.

Selbstverständlich kann zusätzlich auch eine Schlagvorrichtung auf den Bohrkopf 32 wirken, um die Abbauwirkung der Bohrkrone 33 zu verbessern; es ist auch möglich, direkt am Bohrkopf 32 eine Schlagvorrichtung anzuordnen, oder ein Rammbohrgerät im Bereich des Bohrkopfes 32 zum Betätigen des Lenkelements 35 anzuordnen und das Schlagwerk 17 an der Dreh- und Vorschubeinheit 15 in Fig. 2 zur schlagenden Beaufschlagung der Bohrkrone 33 über das Bohrgestänge 7 zu verwenden.Of course, an impact device can also act on the drill head 32 in order to improve the degradation effect of the drill bit 33; it is also possible to arrange a striking device directly on the drilling head 32, or to arrange a ram boring machine in the area of the drilling head 32 for actuating the steering element 35 and the striking mechanism 17 on the rotating and feed unit 15 in FIG. 2 for striking the drilling bit 33 via the Use drill pipe 7.

In Fig. 5 ist ein Winkelgeber 40 dargestellt, der zur sinnfälligen Darstellung der Winkellage der Lenkelemente in der Art eines Ziffernblatts gestaltet ist. Wird ein Auslöser 48 an dem Winkelgeber 40 auf die gewünschte Winkelstellung (Uhrzeit) eingestellt, werden die in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschriebenen Schlagvorrichtungen nur in dieser Winkelstellung angesteuert und bewirken eine entsprechende Lenkbewegung.In Fig. 5, an angle sensor 40 is shown, which is designed in the manner of a clock face for a clear representation of the angular position of the steering elements. If a trigger 48 on the angle transmitter 40 is set to the desired angular position (time), the in 2 to 4 described impact devices only driven in this angular position and cause a corresponding steering movement.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform besitzt ein drehend und schiebend angetriebener Bohrkopf 42 eine Schrägfläche 43 und auf der der Schrägfläche 43 abgewandten Seite des Bohrkopfes 42 angeordnete Flüssigkeitsdüsen 44. Diese Flüssigkeitsdüsen 44 werden über eine Flüssigkeitsleitung 45 mit einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit versorgt. Wird die Druckflüssigkeit stets dann zugeführt, wenn ein Lenkimpuls erforderlich ist, bzw. wird bei kontinuierlicher Zuführung die Zufuhr kurzzeitig in einer bestimmten Winkelstellung des Bohrkopfes 42 unterbrochen, entsteht dadurch ein Lenkimpuls, mit dem sich der Radius der Bohrung einstellen läßt.In the embodiment shown in FIG. 6, a rotating and pushing driven drill head 42 has an inclined surface 43 and liquid nozzles 44 arranged on the side of the drill head 42 facing away from the inclined surface 43. These liquid nozzles 44 are supplied with a liquid under high pressure via a liquid line 45 . If the hydraulic fluid is always supplied when a steering pulse is required, or if the supply is interrupted for a short time in a certain angular position of the drill head 42, this results in a steering pulse with which the radius of the bore can be adjusted.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 6 nur in den nicht rechtwinklig, sondern schräg bezüglich der Längsachse des Bohrkopfes 46 angeordneten Flüssigkeitsdüsen 48, wovon eine Flüssigkeitsdüse auf der Schrägfläche 47 angeordnet ist.The embodiment according to FIG. 7 differs from that according to FIG. 6 only in the liquid nozzles 48 which are not arranged at right angles but rather at an angle with respect to the longitudinal axis of the drill head 46, of which a liquid nozzle is arranged on the inclined surface 47.

Der in Fig. 8 dargestellte Bohrkopf 49 ist mit einer zentrisch wirkenden Bohrkrone 50 versehen, und eine Reihe von Lenkdüsen 51 ist in der Bohrkrone 50 und in der Mantelfläche des Bohrkopfes 49 angeordnet. Auch bei diesem Bohrkopf 49 wird ein Lenkimpuls entweder durch Beaufschlagen der Düsen 51 mit Flüssigkeit in einer bestimmten Winkelstellung des Bohrkopfes 49 oder durch Unterbrechen der Flüssigkeitszufuhr in einer bestimmten Winkelstellung bewirkt, wenn die Flüssigkeitsdüsen 51 im übrigen dauernd mit Flüssigkeit beaufschlagt werden.The drill head 49 shown in FIG. 8 is provided with a centrally acting drill bit 50, and a row of steering nozzles 51 is arranged in the drill bit 50 and in the lateral surface of the drill head 49. With this drill head 49, too, a steering pulse is generated either by applying liquid to the nozzles 51 in a specific angular position of the drill head 49 or by interrupting the supply of liquid in a specific one Angular position causes when the liquid nozzles 51 are continuously exposed to liquid.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind Flüssigkeitsdüsen 54 gleichmäßig auf dem Umfang eines Bohrkopfes 52 mit einer konischen Spitze 53 verteilt. Mehrere in Längsrichtung des Bohrkopfes 52 fluchtende Flüssigkeitsdüsen 54 sind jeweils über eine Leitung 55 mit einem ferngesteuerten Ventil 56 verbunden. Eine Sammelleitung 57 führt zu einer Dreh- und Vorschubeinheit. Jedes der ferngesteuerten Ventile 56 ist über eine nicht dargestellte Steuerleitung mit der Steuervorrichtung der Dreh- und Vorschubeinheit verbunden, so daß sich eine Reihe von Flüssigkeitsdüsen 54 immer dann im Sinne einer Beaufschlagung mit Flüssigkeit oder einer Unterbrechung der Beaufschlagung mit Flüssigkeit ansteuern läßt, wenn eine Lenkbewegung ausgelöst werden soll. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich Lenkimpulse, nicht nur wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 8 bei jeweils einer Umdrehung oder weniger des Bohrgestänges, sondern ein Lenkimpuls läßt sich jedesmal dann auslösen, wenn eine Reihe von Flüssigkeitsdüsen 54 die richtige Winkelstellung einnimmt. Auf diese Weise ist ein besonders feinfühliges Lenken des Bohrgestänges möglich.In the embodiment according to FIG. 9, liquid nozzles 54 are distributed uniformly on the circumference of a drill head 52 with a conical tip 53. Several liquid nozzles 54 aligned in the longitudinal direction of the drill head 52 are each connected to a remote-controlled valve 56 via a line 55. A manifold 57 leads to a rotary and feed unit. Each of the remote-controlled valves 56 is connected via a control line (not shown) to the control device of the rotary and feed unit, so that a row of liquid nozzles 54 can be controlled in the sense of a liquid application or an interruption of the liquid application when a steering movement should be triggered. In this embodiment there are steering impulses, not only as in the embodiments according to FIGS. 1 to 8 with one revolution or less of the drill pipe, but a steering impulse can be triggered each time a number of liquid nozzles 54 assume the correct angular position. In this way, a particularly sensitive steering of the drill pipe is possible.

Beim Lenken mittels Flüssigkeitsdüsen können am Bohrkopf sowohl Düsen angeordnet sein, die ständig mit Flüssigkeit beaufschlagt sind, die somit hinsichtlich des Lenkverhaltens neutral sind, und es können zusätzliche Düsen den Flüssigkeitsimpuls zum Lenken hervorrufen. In diesem Fall können die Düsen über unterschiedliche Rohrleitungen mit Flüssigkeit versorgt werden, z.B. die Neutraldüsen über ein äußeres Bohrgestänge und die Lenkdüsen über ein inneres Bohrgestänge. Des weiteren ist es auch möglich, die Lenkdüsen beim Geradeausbohren mit niedrigem Flüssigkeitsdruck und in der vorgegebenen Winkelstellung mit hohem Druck zu beaufschlagen. Der Druckimpuls läßt sich auch dadurch hervorrufen, daß eine ferngesteuerte, impulsartige Querschnittsverengung der Flüssigkeitsdüsen herbeigeführt wird.When steering by means of liquid nozzles, both nozzles can be arranged on the drill head which are constantly acted upon by liquid, which are thus neutral with regard to the steering behavior, and additional nozzles can cause the liquid impulse for steering. In this case, the nozzles can be supplied with liquid via different pipes, eg the neutral nozzles via an outer drill pipe and the steering nozzles via an inner drill pipe. Furthermore, it is also possible to apply low pressure to the steering nozzles when drilling straight ahead and high pressure in the predetermined angular position. The pressure pulse can also be caused in that a remote-controlled, pulse-like cross-sectional narrowing of the liquid nozzles is brought about.

Elektromagnetische Schaltventile dienen zum Betätigen des Schlagwerkzeugs 17 an der Dreh- und Vorschubeinheit 15 bzw. des Rammbohrgeräts 28 sowie für das Beaufschlagen der Flüssigkeitsdüsen. Es ist jedoch auch möglich, einen mechanisch angetriebenen Nockenauslöser einzusetzen, der bei der Dreh- und Vorschubeinheit 15 bzw. 25 am Bohrgestängeanschluß 19 angeschlossen ist. Ein solcher Nockenauslöser kann bei vorgegebener Winkelposition einen Schalter für das Schlagwerk 17 oder die Schlagvorrichtung 28 betätigen. Selbstverständlich kann ein solcher Nockenauslöser auch vorne am Bohrkopf angebracht sein, wenn das Schlagwerk vorne am Bohrgestänge sitzt. Da zwischen dem Zeitpunkt des Messens der Winkellage des Bohrkopfes bis zur Wirkung des Lenkimpulses eine gewisse Verzögerung eintritt, ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung so eingerichtet ist, daß die Impulslaufzeit berücksichtigt wird.Electromagnetic switching valves are used to actuate the striking tool 17 on the rotary and feed unit 15 or the ram boring machine 28 and to act on the liquid nozzles. However, it is also possible to use a mechanically driven cam trigger which is connected to the drill pipe connection 19 in the rotating and feed unit 15 or 25. Such a cam trigger can actuate a switch for the striking mechanism 17 or the striking device 28 at a predetermined angular position. Of course, such a cam trigger can also be attached to the front of the drill head if the striking mechanism is located at the front of the drill pipe. Since there is a certain delay between the time of measuring the angular position of the drill head and the effect of the steering pulse, it is advantageous if the control is set up so that the pulse transit time is taken into account.

Dies ist besonders wichtig, wenn die Winkellage des Bohrkopfes nicht durch einen Sender 10 ermittelt, sondern durch einen Geber am Bohrgestängeanschluß 19 aufgenommen wird. In diesem Fall muß die Torsion des Bohrgestänges 7, die sich aufgrund des Drehwiderstandes des Bohrkopfes und der Reibung des Bohrgestänges 7 in der Bohrung ergibt, bei entsprechender Länge des Bohrgestänges 7 berücksichtigt werden. Bei Verwendung eines Doppelrohrgestänges oder eines Einfachgestänges mit einem eingeführten Torsionsstab kann es sehr von Vorteil sein, die Winkellage direkt an der Bohrlafette vom nicht mit Torsion oder nur wenig mit Torsion beaufschlagten Bohrgestänge bzw. Torsionsstab abzunehmen. So ist es sehr einfach über eine Nockensteuerung entsprechende Impulse aufzubringen.This is particularly important if the angular position of the drill head is not determined by a transmitter 10, but is recorded by an encoder on the drill pipe connection 19. In this case, the torsion of the drill pipe 7, which results from the rotational resistance of the drill head and the friction of the drill pipe 7 in the bore, are taken into account with a corresponding length of the drill pipe 7. When using a double pipe rod or a single rod with an inserted torsion bar, it can be very advantageous to remove the angular position directly on the drill carriage from the drill rod or torsion bar that is not subjected to torsion or only slightly torsion. It is very easy to apply the appropriate impulses via a cam control.

Claims (15)

Verfahren zum Lenken eines Gerätes zum Herstellen einer Erdbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß mit zeitlichem Abstand voneinander richtungsändernde Lenkimpulse ausgeübt werden.Method for steering an apparatus for producing an earth borehole, characterized in that steering pulses which change the direction are exerted at intervals from one another. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schlag-, Schub- oder Flüssigkeitsimpulse zur Wirkung gebracht werden.Method according to claim 1, characterized in that impact, thrust or liquid impulses are brought into effect. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkimpulse durch periodisches Ab- oder Zuschalten von Flüssigkeitsdüsen erzeugt werden.A method according to claim 2, characterized in that the steering pulses are generated by periodically switching off or on liquid nozzles. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lenkelemente mit Lenkimpulsen beaufschlagt werden.Method according to claim 1, characterized in that steering elements are acted upon by steering pulses. Lenkbares Gerät zum Herstellen einer Erdbohrung mit - einem mit einem Bohrgestänge (7) verbundenen Bohrkopf (8, 32), - einem Lenkelement (9, 35) am Bohrkopf (8, 32), - einer Schlagvorrichtung (17, 28) am Bohrkopf (8, 32) oder einer Dreh- und Vorschubeinheit (15), - Steuerelementen (13, 29) für die Schlagvorrichtung (17, 28), um stets dann einen Schlagimpuls auf das Lenkelement (9, 35) auszulösen oder, wenn das Bohrgestänge (7) auch schlagend angetrieben ist, die Schlagimpulse zu unterbrechen, wenn die Winkellage des Lenkelementes (9, 35) der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll. Steerable device for making an earth hole with - a drill head (8, 32) connected to a drill pipe (7), - a steering element (9, 35) on the drill head (8, 32), - a striking device (17, 28) on the drill head (8, 32) or a turning and feed unit (15), - Control elements (13, 29) for the striking device (17, 28) to always trigger a shock pulse on the steering element (9, 35) or, if the drill pipe (7) is also driven, to interrupt the impact pulses when the Angular position of the steering element (9, 35) corresponds to the position in which the change in direction is to take place. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkelement aus einer Schrägfläche (9) am Bohrkopf (8) besteht und die Schlagvorrichtung (17, 28) direkt auf den Bohrkopf (8) oder indirekt über das Bohrgestänge (7) wirkt.Apparatus according to claim 5, characterized in that the steering element consists of an inclined surface (9) on the drill head (8) and the impact device (17, 28) acts directly on the drill head (8) or indirectly via the drill rod (7). Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein seitlich aus dem Bohrkopf (32) austretendes Lenkelement (35) und eine direkt auf das Lenkelement (35) oder indirekt über das Bohrgestänge (7, 38) wirkende Schlagvorrichtung oder Schubvorrichtung.Apparatus according to claim 5, characterized by a steering element (35) emerging laterally from the drilling head (32) and a striking device or pushing device acting directly on the steering element (35) or indirectly via the drilling rod (7, 38). Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch ein Rammbohrgerät (28) als Schlagvorrichtung.Device according to one of claims 7 to 9, characterized by a ram boring device (28) as a striking device. Gerät nach Anspruch 2,5 oder 6, gekennzeichnet durch eine in die Dreh- und Vorschubeinheit (15) integrierte Schlagvorrichtung (17).Device according to claim 2, 5 or 6, characterized by an impact device (17) integrated in the rotating and feed unit (15). Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgestänge als Doppelrohrgestänge ausgebildet ist und das äußere Bohrgestänge (7) drehend und schiebend und das innere Bohrgestänge (38) schlagend und/oder schiebend beaufschlagt ist.Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the drill pipe is designed as a double pipe pipe and the outer drill pipe (7) is rotating and pushing and the inner drill pipe (38) is struck and / or pushed. Lenkbares Gerät zum Herstellen einer Erdbohrung mit - einem Bohrkopf (42, 46, 49, 52) am Ende eines Bohrgestänges (7), - Flüssigkeitsdüsen (44, 48, 51, 54) am Bohrkopf (42, 46, 49, 52) und - Steuerelementen (13, 29, 55) für den Flüssigkeitsaustritt, um stets dann, wenn die Flüssigkeitsdüsen (44, 48, 51) unsymmetrisch am Bohrkopf (42, 46, 49) angeordnet sind, einen oder mehrere Flüssigkeitsimpulse auszulösen, oder um stets dann, wenn die Flüssigkeitsdüsen (54) symmetrisch am Bohrkopf (52) angeordnet sind, den Flüssigkeitsaustritt aus den Düsen (54) bereichsweise zu unterbrechen, wenn die Winkellage des Bohrkopfes (42, 46, 49, 52) der Lage entspricht, in der die Richtungsänderung erfolgen soll. Steerable device for making an earth hole with - a drill head (42, 46, 49, 52) at the end of a drill pipe (7), - Liquid nozzles (44, 48, 51, 54) on the drill head (42, 46, 49, 52) and - Control elements (13, 29, 55) for the liquid outlet to trigger one or more liquid pulses whenever the liquid nozzles (44, 48, 51) are arranged asymmetrically on the drill head (42, 46, 49), or always if the liquid nozzles (54) are arranged symmetrically on the drill head (52), interrupting the liquid outlet from the nozzles (54) in some areas if the angular position of the drill head (42, 46, 49, 52) corresponds to the position in which the change in direction should be done. Gerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Bohrkopf (42, 46) mit einseitig angeordneten Flüssigkeitsdüsen (44, 48).Apparatus according to claim 11, characterized by a drill head (42, 46) with liquid nozzles (44, 48) arranged on one side. Gerät nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen außermittig wirkenden Bohrkopf (42) und auf der der einer Schrägfläche (43) abgewandten Seite des Bohrkopfes (42) angeordnete Flüssigkeitsdüsen (44).Apparatus according to claim 12, characterized by an eccentrically acting drill head (42) and liquid nozzles (44) arranged on the side of the drill head (42) facing away from an inclined surface (43). Gerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Bohrkopf (53) mit gleichmäßig auf dem Umfang angeordneten Flüssigkeitsdüsen (54) und wahlweise ansteuerbaren Ventilen (55) für die Flüssigkeitsdüsen (54).Apparatus according to claim 11, characterized by a drill head (53) with liquid nozzles (54) arranged uniformly on the circumference and optionally controllable valves (55) for the liquid nozzles (54). Gerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine durch das Bohrgestänge (7) geführte Flüssigkeitsleitung (57) und an den Flüssigkeitsdüsen (54) angeordnete, wahlweise ansteuerbare Ventile (55).Device according to claim 14, characterized by a liquid line (57) guided through the drill pipe (7) and optionally controllable valves (55) arranged on the liquid nozzles (54).
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