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WO1999002815A1 - Vorrichtung und verfahren zum herstellen von bohrlochverzweigungen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum herstellen von bohrlochverzweigungen Download PDF

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WO1999002815A1
WO1999002815A1 PCT/EP1998/004274 EP9804274W WO9902815A1 WO 1999002815 A1 WO1999002815 A1 WO 1999002815A1 EP 9804274 W EP9804274 W EP 9804274W WO 9902815 A1 WO9902815 A1 WO 9902815A1
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WO
WIPO (PCT)
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pilot
drill head
head
drilling
drill
Prior art date
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Application number
PCT/EP1998/004274
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English (en)
French (fr)
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WO1999002815A8 (de
Inventor
Hans-Joachim Bayer
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.)
FlowTex Technologie GmbH and Co KG
Original Assignee
FlowTex Technologie GmbH and Co 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.)
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Publication date
Application filed by FlowTex Technologie GmbH and Co KG filed Critical FlowTex Technologie GmbH and Co KG
Priority to EP98940193A priority Critical patent/EP0993540B1/de
Priority to US09/462,608 priority patent/US6325164B1/en
Publication of WO1999002815A1 publication Critical patent/WO1999002815A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/06—Cutting windows, e.g. directional window cutters for whipstock operations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B41/0035—Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches
    • E21B41/0042—Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches characterised by sealing the junction between a lateral and a main bore
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/061—Deflecting the direction of boreholes the tool shaft advancing relative to a guide, e.g. a curved tube or a whipstock
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK 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 OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18—Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets

Definitions

  • the invention relates to a drilling device and a method for producing borehole branches in loose rock.
  • the use of the Whipstock technology is carried out using an orientable, high-precision Whipstock and a drilling system with a screw motor and at least two articulation points or screw motors made of titanium without articulation points and stabilizers in the drill pipe.
  • a screw motor and at least two articulation points or screw motors made of titanium without articulation points and stabilizers in the drill pipe.
  • In the area of the branch there must be a solid borehole wall, which must be cemented if necessary and is often also stabilized by the insertion of a branch fitting.
  • the invention is therefore based on the object of developing a device and a method for producing borehole branches which can be carried out in loose rock.
  • the object of the invention is achieved by a drilling device with the features of claim 1 and a method for producing borehole branches with the features of claim 8.
  • the invention is based on the idea of designing a fully course-controlled pilot drill head with a drill rod attached to it so that it has an opening on the circumference and a deflection part in the interior of the pilot drill head. Furthermore, outlet openings for a stiffening drilling suspension are provided on the pilot drilling head. Inside the drill pipe of the pilot drill head, an inner drill head can be moved in the longitudinal direction and can be deflected out of the path of the pilot drill head by the deflecting part. By conveying a sliding and stiffening drilling suspension out of the outlet openings in the pilot drill head, the loose rock surrounding the pilot hole is locally solidified in order to stabilize the branching point.
  • the pilot drilling can follow the desired route of the main supply lines and the inner drilling head can create the holes for the house connection lines after being deflected from the path of the pilot drilling head.
  • the inner drilling head is fully controlled by the course. This has the advantage that the desired installation path can be created in the case of complex route routing or that the connection lines can be drilled precisely when laying house connection lines to buildings which are at a greater distance from the network line route.
  • the opening in the pilot drill head is through a slidable, e.g. rotatable cover element lockable.
  • a cover element prevents rock from entering and wedging into the opening during the advance of the pilot drilling head or possibly during the subsequent conveying out of a stiffening drilling suspension from the drilling head nozzles which penetrate into the pilot drilling head and a strongly solidified structure in the Can form inside the pilot drill head.
  • the deflecting part in the pilot drilling head and the opening assigned to the deflecting part are selectively rotatable in the longitudinal axis of the pilot drilling head. This has the advantage that any directions of the branching hole can be made relative to the longitudinal axis of the pilot drill head.
  • the side nozzles there are additional side nozzles on the circumference of the drill head, the side nozzles being activated remotely.
  • This has the advantage that the stiffening drilling suspension can be conveyed specifically into the loose rock surrounding the pilot hole and, moreover, the drilling suspension only emerges when the pilot drilling head is in the area of a planned branching point.
  • Another advantage is that the liquid emerging from the drill head nozzles at the front end of the drill head can be selected in such a way that the surrounding structure is loosened and therefore allows the pilot drill head to be propelled quickly, while the stiffening drilling suspension is selected only with a view to the desired consolidation of loose rock and only emerges from the side nozzles on the circumference of the drill head when required.
  • the deflecting part preferably has an inclined surface with a channel-shaped configuration.
  • the provision of an inclined surface which can also be curved in the form of a drive-on ramp, allows the inner drill head and inner drill pipe to be deflected easily from the path of the existing pilot drill head.
  • the additional provision of channels provides lateral guidance for the inner drill head and also the inner drill pipe after the inner drill head has branched off.
  • the internal drilling head has a plurality of articulation points which enable a narrow drilling radius.
  • the inner drill head can be advanced to a target area and a secondary line can be attached to the rod of the inner drill head, whereupon the rod is pulled back into the vicinity of the pilot hole.
  • This step of the method is advantageous in that not only are the bores required for the production of connecting lines created, but the retraction of the rod of the inner drilling head is simultaneously used to pull in the desired secondary line.
  • the method preferably additionally comprises the step of drawing a main line into the pilot bore and producing pipe branches by boring the main line in sections and connecting the secondary line to the main line.
  • the secondary line is preferably connected to the main line by fitting a pipe socket over the secondary line and tightly attaching the pipe secondary socket to the secondary line and to the main line.
  • a pipe robot is used to produce the pipe branches.
  • This pipe robot can (physically) record the position of the secondary lines, drill out the main line in the area of the secondary lines in sections and connect the secondary lines to the main lines in a suitable manner, whereby the above-mentioned fitting of pipe sockets over the secondary lines can be used. If the preferred method of fitting a pipe socket over a secondary line is used, there is the possibility that the pipe socket and the secondary and main lines are welded together by local heating and finally those parts of the pipe socket that protrude into the main line from Pipe robot removed, e.g. be milled off.
  • a drawn part made of metal is in each case attached to the front end of the secondary lines in the drawing-in direction and the position of the secondary lines is detected by locating the drawn part by means of a metal detector.
  • Fig. 1 is a schematic view of a possible course of the pilot bore and three exemplary branch bores;
  • Fig. 2 is a schematic view of a drill head partially broken away with a branching inner drill head
  • FIG 3 is a schematic view of a pipe robot in a main line, illustrating the connection of secondary lines to the main line;
  • 4a to 4c illustrate the sequence of connecting a main line to a secondary line.
  • a pilot drill head 14 which is described in more detail below and which is designed to be directionally controllable and thus can create a fully progress-controlled network line route 16.
  • the pilot bore 12 is carried out from the surface through a small entry opening (not shown) into the ground, with a drill carriage device for Application that is known to the specialist circles in the context of Flowtex technology.
  • the pilot bore 12 can of course also be created from a starting pit. While the drill head 14 is being advanced along the planned network line 16, the exact position of the pilot drill head 14 can be detected from the surface using a locating device. The position of the drill head can also be transferred from the drill head through the drill pipe to the drill.
  • house connection lines In the area of the laying of power lines in the street area, house connection lines must be created at the same time, which are created by driving branch holes 18 out of the power line road 16.
  • house connection lines can be water lines, power lines or lines for natural gas distribution, but primarily they are telecommunication lines.
  • the branch bores 18 lead to the desired customers 20 or further distribution devices, which are distant from the course of the network line 16 and thus can be reached through the branch bores 18 from the pilot bore 12. Since the laying of power lines in the road area is generally an area with loose rock 22, local hardening areas 26 are formed when the borehole branches 24 are produced, in order to solidify the soil structure in the area of the junction.
  • the branch holes are also carried out using a fully course-controlled drilling method, so that, on the one hand, special needs with regard to the course of the branch holes can be taken into account and, on the other hand, a possibly necessary direction correction as part of locating an internal drilling head can be made and the inner drilling head can be fed precisely to the customer 20.
  • the pilot bore 12 preferably ends in a target pit, from which a main line (not shown) is drawn into the pilot bore 12 after the pilot bore has been completed and the branch bores 18 have been drilled, while the pilot drill head is being withdrawn.
  • secondary lines (not shown) can also be drawn into the branch bores 18 in the immediate vicinity of the pilot bore 12 during the “reverse gear” of the rod of the inner drilling head.
  • the retracted secondary lines can be tightly connected to the retracted main line as part of a final actuation sequence.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a pilot drilling head with a branching internal drilling head.
  • the pilot boring head 14 permits the production of fully course-controlled bores and for this purpose has a control surface 28 which, by rotating the pilot boring head 14 about its longitudinal axis 54, allows the pilot boring head 14 to be deflected, narrow radii of curvature being able to be achieved.
  • On the head end 30 of the pilot drill head 14 are forward and / or rearward drill head nozzles 32, from which one or more cutting jets 34 emerge under high pressure in order to loosen the surrounding rock and to allow the drill head to advance.
  • outlet openings 36 are provided on the drilling head 14 for a stiffening drilling suspension.
  • the outlet openings 36 are located on the lateral surface of the essentially cylindrical pilot drill head and are preferably designed as nozzles in order to allow the injection of stiffening drilling suspensions into the area 26 surrounding the pilot bore 12 (see FIG. 1).
  • the outlet openings or outlet nozzles 36 can be remotely controlled, ie activated by the operating personnel are so that the stiffening drilling suspension is promoted only in the immediate area of the branching points from the pilot drill head 14.
  • the outlet openings can be opened and closed, for example, by remotely operated solenoid valves; alternatively, the opening folder could also be transmitted through the drilling suspension via an abrupt pulse.
  • the pilot drill head 14 which is connected by a thread 38 to the drill string 40 of the pilot drill head, there is an opening 42 from which an inner drill head 44 can emerge.
  • the inner drill head 44 and the associated drill pipe have a smaller outer diameter than the inner diameter of the pilot drill head 14 as well as the inner diameter of the drill pipe 40, so that the inner drill head 44 and the drill pipe 46 of the inner drill head attached thereto can pass through the drill pipe 40 and the pilot drill head 14.
  • the inner drilling head 44 has articulation points 48 so that it can branch off from the longitudinal axis of the pilot drilling head 14 in the region of the deflection described later in a narrow curve radius.
  • a deflecting part 50 which has an inclined surface 52, which can either represent a straight line in the view shown in FIG. 2, ie the inclination of the inclined surface 52 to the longitudinal axis 54 of the pilot drilling head 14 is constant, or else one can have a curved course.
  • an inclined surface 52 which can either represent a straight line in the view shown in FIG. 2, ie the inclination of the inclined surface 52 to the longitudinal axis 54 of the pilot drilling head 14 is constant, or else one can have a curved course.
  • the opening 42 as well as the deflection part 50 arranged below the opening can preferably be rotated about the longitudinal axis 54 of the pilot drill head, so that any branch direction in the complete 360 degree range around the longitudinal axis 54 of the pilot drill head can be achieved.
  • the opening 42 is preferably closed by a suitable cover element, such as a window, the window being able to be moved into an open position if necessary by moving it in the longitudinal direction of the drill head or by rotating it about the longitudinal axis 54 of the pilot drill head Inner drill head 44 can emerge from the pilot drill head 14.
  • the window serves to prevent the penetration of rock during the advance of the pilot drilling head 14, but also to prevent the penetration of the stiffening drilling suspension into the interior of the pilot drilling head.
  • the inner drill head 44 is also suitable for producing a fully course-controlled branch bore and has a control surface 56 and drill head nozzles 58 at the head end of the inner drill head, through which cutting jets 60 can exit.
  • Stiffening agents can be, for example: non-swellable clays, binders based on cement or lime, ground oil shale, waxes, resins or chemical injectables with a setting or adhesive effect.
  • the opening 42 is uncovered in the pilot boring head by a possibly arranged over the opening Exit window is moved to an opening position.
  • the opening 42 as well as the deflecting part 50 are arranged in the desired direction by rotating them about the longitudinal axis 54 of the pilot drilling head.
  • An inner drill head 44 with a connected inner drill rod 46 is then moved into the existing pilot drill rod 40 and the inner drill head is advanced to the deflection part 50.
  • the inner drill head 44 is deflected and directed against the stiffened borehole wall.
  • the internal drilling head 44 is drilled into the solidified borehole wall. After penetration of the solidified loose rock, the inner drill head is further advanced in the loose rock that surrounds the branch hole 18.
  • product pipelines preferably made of polyethylene or polypropylene
  • the product tube can be attached to the internal drilling head by providing suitable drawn parts which are attached to the front end of the product tube in the drawing-in direction and which allow the product tube to be coupled to the internal drilling head.
  • the product tube When the drawn part of the product tube, ie the secondary line to be drawn in, has come into close proximity to the pilot bore 12, the product tube is released and the inner drilling head is pulled back out of the drill string 40 of the pilot drilling head so that it can advance to the next planned branch point. The inner drill head is then pulled back into the drill string of the pilot drill head, the pilot drill head to the next Branch point opened and the propulsion stopped there again. The above-mentioned work steps are then repeated until a further product tube with the drawing head has been drawn in in the immediate vicinity of the pilot bore 12.
  • the pilot drilling head 14 When all branches planned in the area of a main route have been produced and a product pipe has been drawn into each of them, the pilot drilling head 14 is moved to its destination, i.e. to a target pit, and a product pipeline is also drawn in on the pilot drill head 14 or drill pipe 40 of the pilot drill device, while the drill pipe 40 of the pilot drill device is withdrawn in the direction of the starting point of the pilot bore.
  • main and secondary lines are drawn into the pilot hole and branch holes, the main lines and secondary lines must be connected to each other. This can be done, as shown in Fig. 3, by using a pipe robot in the main line.
  • Fig. 3 the retracted main line 62 and the secondary lines 64 are each shown, wherein at the end of the secondary lines 64 facing the main line 62 there is a drawn part 66 made of metal.
  • a pipe robot 68 which is equipped with an inspection head 70, which allows the detection of metal and thus can precisely indicate the position at which the respective drawing part 66 is located adjacent to the main line 62.
  • a milling robot 72 which is provided with a milling head 74 and in the area of the drawn parts 66 provides the main line made of polyethylene or polypropylene with an opening which represents the future binding point.
  • the metal pulling part 66 with the secondary line 64 connected to it is drawn into the main line 62 and then a flexible connecting piece 76 made of polyethylene or polypropylene is slipped over the secondary line 64.
  • the connecting piece 76 is preferably provided with internal heating wire coils, which can also be heated by applying a suitable tube robot, for example a handling robot, so that the main line is welded to the secondary line.
  • the advantage of the device according to the invention and of the method for producing borehole branches is that, on the one hand, the pilot drill head and the inner drill head each permit the production of fully course-controlled bores and, in addition, the method in the area of loose rock is possible by solidifying it in the area of the planned branching points becomes. Finally, the method allows main and secondary lines to be drawn in and the main and secondary lines to be connected to one another, so that a completely trenchless laying of network lines in the street area while building house connection lines by means of driving upwards branch holes from the Netztechnischstrasse is possible.

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Abstract

Eine Bohrvorrichtung zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen in Lockergestein umfasst einen voll verlaufsgesteuerten Pilotbohrkopf (14) mit einem daran angebrachten Bohrgestänge (40), wobei der Pilotbohrkopf (14) eine Öffnung (42) am Umfang, ein Ablenkteil (50) im Inneren des Pilotbohrkopfes (14), sowie Austrittsöffnungen (34, 36) für eine versteifend wirkende Bohrsuspension aufweist. Ein Innenbohrkopf (44) ist in Längsrichtung des Pilotbohrkopfes (14) bewegbar und durch das Ablenkteil (50) aus der Bahn (54) des Pilotbohrkopfes (14) ablenkbar. Nach dem Erstellen einer Pilotbohrung durch den voll verlaufsgesteuerten Vortrieb eines Pilotbohrkopfes wird eine versteifend wirkende Bohrsuspension aus dem Pilotbohrkopf ausgebracht und der Innenbohrkopf auf dem Ablenkteil im Pilotbohrkopf aufgefahren und somit eine abzweigende Bohrung durch das Vorrücken des Innenbohrkopfes erstellt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Bohrlochverzweicrunαen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen in Lockergestein.
Bei der Verlegung von Netzleitungen im Straßenbereich werden große Hauptleitungen beziehungsweise Netzleitungstrassen erstellt, aus denen beim gleichzeitigen Bau von Hausanschlußleitungen Nebenleitungen mit geringerem Durchmesser abzweigen.
Stand der Technik
Das Aufgraben der Straßen zum Verlegen von Hausanschlußleitungen beziehungsweise das Erstellen von Abzweiggruben im Straßenbereich führt in belebten Straßen zu erheblichen Verkehrsbehinderungen und insbesondere in hochwertigen Straßendecken zu statisch nachteiligen Eingriffen durch nachträgliche Setzungserscheinungen oder aber durch das Eindringen von Feuchtigkeit im Übergangsbereich zwischen ursprünglichem und ausgebessertem Straßenbelag mit der Gefahr, daß es zu Frostaufbruchen kommt Zudem müssen die Hausanschlüsse im Bereich der Wasserverteilung, Erdgasverteilung wie auch für die Verlegung von Stromleitungen oder Telekomleitungen jeweils unabhängig voneinander durchgeführt werden, wodurch sich die Beschädigung der Straßen wie auch die Verkehrsbehinderungen weiter verstärken.
Im Bereich der Erdölbohrtechnik entstand mit der Erschließung der Nordsee und der Nutzung teurer Bohrplattformen der Zwang, mehrere Bohrungen von einer der Bohrplattformen auszuführen. Dieses sogenannte Multilateral-Drilling wurde daher zum festen Begriff im Offshore-Bereich. Während die ersten Multilateral- Bohrungen noch benachbarte, jeweils jedoch eigene Einstiegsbohrlöcher benutzten, entstanden daraus Techniken unter Verwendung von einem einzigen Einstiegsbohrloch, von dem aus mehrere abgelenkte Bohrungen ausgeführt werden. Bei der sogenannten Whipstock-Technik werden die von der Einstiegsbohrung abgelenkten, seitlichen, horizontalen Auslenkungen verwendet, um Kohlenwasserstoff-Lagerstätten horizontal zu durchfahren.
Die Verwendung der Whipstock-Technik wird unter Verwendung eines orientierbaren, hochpräzisen Whipstocks und eines Bohrsystems mit Schraubenmotor und mindestens zwei Gelenkstellen oder Schraubenmotoren aus Titan ohne Gelenkstellen und Stabilisatoren im Bohrgestänge durchgeführt. Im Bereich der Abzweigung muß eine feste Bohrlochwandung vorhanden sein, die gegebenenfalls zementiert sein muß und häufig auch durch das Einschieben einer Abzweigarmatur stabilisiert ist.
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren einer Bohrlochverzweigung fanden bislang nur im großen Maßstab der Ölförderung, Erdölgas- oder Erdgasförderung und entweder im Fels oder im Bereich vorbetonierter Abzweigungsstellen statt. Daher sind die bekannten Techniken nicht für das Erstellen von Bohrlochverzweigungen im Bereich von Netzleitungen im Straßenbereich anwendbar, weil hier Lockergestein vorliegt. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen zu entwickeln, die in Lockergestein durchführbar sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Bohrvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einen voll verlaufsgesteuerten Pilotbohrkopf mit einem daran angebrachten Bohrgestänge so auszubilden, daß dieser eine Öffnung am Umfang sowie ein Ablenkteil im Inneren des Pilotbohrkopfes aufweist. Des weiteren sind am Pilotbohrkopf Austrittsöffnungen für eine versteifend wirkende Bohrsuspension vorgesehen. Im Inneren des Bohrgestänges des Pilotbohrkopfes ist ein Innenbohrkopf in Längsrichtung bewegbar und durch das Ablenkteil aus der Bahn des Pilotbohrkopfes ablenkbar. Durch das Herausfördern einer gleitend und versteifend wirkenden Bohrsuspension aus den Austrittsöffnungen im Pilotbohrkopf wird das die Pilotbohrung umgebende Lockergestein lokal verfestigt, um die Verzweigungsstelle zu stabilisieren.
Durch die Verwendung eines voll verlaufsgesteuerten Vortriebs des Pilotbohrkopfes kann die Pilotbohrung dem gewünschten Trassenverlauf der Hauptversorgungsleitungen folgen und der Innenbohrkopf nach dem Ablenken aus der Bahn des Pilotbohrkopfes die Bohrungen für die Hausanschlußleitungen erstellen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet . Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Innenbohrkopf voll verlaufsgesteuert. Dies besitzt den Vorteil, daß bei komplexen Trassenführungen der gewünschte Verlegepfad erstellt werden kann oder bei der Verlegung von Hausanschlußleitungen zu Gebäuden, die in einer größeren Entfernung zur Netzleitungstrasse liegen, eine zielgenaue Bohrung der Anschlußleitungen möglich ist.
Vorzugsweise ist die Öffnung im Pilotbohrkopf durch ein verschiebbares, z.B. drehbares Abdeckelement verschließbar. Durch das Vorsehen eines derartigen Abdeckelements wird verhindert, daß während des Vortriebs des Pilotbohrkopfes Gestein in die Öffnung eintritt und sich in dieser verkeilt oder möglicherweise während des nachfolgenden Herausförderns einer versteifend wirkender Bohrsuspension aus den Bohrkopfdüsen diese in den Pilotbohrkopf eindringen und sich ein stark verfestigtes Gefüge im Inneren des Pilotbohrkopfes bilden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind das Ablenkteil im Pilotbohrkopf sowie die dem Ablenkteil zugeordnete Öffnung gezielt und in Längsachse des Pilotbohrkopfes drehbar. Dies besitzt den Vorteil, daß beliebige Richtungen der abzweigenden Bohrung relativ zur Längsachse des Pilotbohrkopfes hergestellt werden können.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befinden sich zusätzliche Seitendüsen am Umfang des Bohrkopfes, wobei die Seitendüsen ferngelenkt aktivierbar sind. Dies besitzt den Vorteil, daß die versteifend wirkende Bohrsuspension gezielt in das die Pilotbohrung umgebende Lockergestein gefördert werden kann und zudem der Austritt von Bohrsuspension nur dann stattfindet, wenn sich der Pilotbohrkopf im Bereich einer geplanten Verzweigungsstelle befindet. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die aus den Bohrkopfdüsen am vorderen Ende des Bohrkopfes austretende Flüssigkeit gezielt dahingehend ausgewählt werden kann, daß das umgebende Gefüge gelockert wird und daher einen schnellen Vortrieb des Pilotbohrkopfes gestattet, während die versteifend wirkende Bohrsuspension nur im Hinblick auf die gewünschte Verfestigung von Lockergestein ausgewählt wird und lediglich bei Bedarf aus den Seitendüsen am Umfang des Bohrkopfes austritt.
Vorzugsweise weist das Ablenkteil eine Schrägfläche mit einer rinnenförmigen Ausgestaltung auf. Das Vorsehen einer Schrägfläche, die auch in Form einer Auffahrrampe zusätzlich gekrümmt sein kann, gestattet das bequeme Ablenken des Innenbohrkopfes wie auch Innenbohrgestänges aus der Bahn des vorhandenen Pilotbohrkopfes. Das zusätzliche Vorsehen von Rinnen bietet dem Innenbohrkopf, sowie auch dem Innenbohrgestänge nach einer erfolgten Abzweigung des Innenbohrkopfes, eine seitliche Führung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Innenbohrkopf mehrere Gelenkstellen auf, die einen engen Bohrradius ermöglichen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich der Innenbohrkopf bis zu einem Zielbereich vorrücken und eine Nebenleitung am Gestänge des Innenbohrkopfes anbringen, woraufhin das Gestänge bis in die Nähe der Pilotbohrung zurückgezogen wird. Dieser Verfahrensschritt ist dahingehend von Vorteil, daß nicht nur die zum Erstellen von Anschlußleitungen erforderlichen Bohrungen geschaffen werden, sondern das Zurückziehen des Gestänges des Innenbohrkopfes gleichzeitig dazu verwendet wird, die gewünschte Nebenleitung einzuziehen.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren zusätzlich den Schritt des Einziehens einer Hauptleitung in die Pilotbohrung sowie des Hersteilens von Rohrverzweigungen durch das abschnittsweise Aufbohren der Hauptleitung und das Verbinden der Nebenleitung mit der Hauptleitung. Diese zusätzlichen Verfahrensschritte ermöglichen die vollständige Verlegung sowohl der Hauptleitung in der Netzleitungstrasse wie auch der abzweigenden Hausanschlußleitungen. Indem die Hauptleitung jeweils im Bereich der nahe der Hauptleitung angeordneten Nebenleitungen aufgebohrt wird, lassen sich die Hauptleitung sowie die im Bereich einer Aufbohrung befindliche Nebenleitung durch geeignete Maßnahmen miteinander verbinden.
Vorzugsweise geschieht das Verbinden der Nebenleitung mit der Hauptleitung durch das Überstülpen eines Rohrstutzens über die Nebenleitung und das dichte Anbringen des Rohr-Nebenstutzens an der Nebenleitung und an der Hauptleitung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Rohrroboter zum Herstellen der Rohrverzweigungen eingesetzt . Dieser Rohrroboter kann die Position der Nebenleitungen (physikalisch) erfassen, die Hauptleitung im Bereich der Nebenleitungen jeweils abschnittsweise aufbohren und die Nebenleitungen in einer geeigneten Weise mit den Hauptleitungen verbinden, wobei hierbei das oben angesprochene Überstülpen von Rohrstutzen über die Nebenleitungen zum Einsatz gelangen kann. Wenn das bevorzugte Verfahren des Überstülpens eines Rohrstutzens über eine Nebenleitung zur Anwendung gelangt, so besteht die Möglichkeit, daß der Rohrstutzen sowie die Neben- und Hauptleitung durch eine lokale Erwärmung miteinander verschweißt werden und abschließend diejenigen Teile des Rohrstutzens, die in die Hauptleitung hineinragen, vom Rohrroboter entfernt, z.B. abgefräst werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Ziehteil aus Metall jeweils an dem in Einzugsrichtung vorderen Ende der Nebenleitungen angebracht und die Position der Nebenleitungen durch die Ortung des Ziehteiles mittels eines Metalldetektors erfaßt. Dies stellt eine sehr einfache Möglichkeit dar, einerseits das Einziehen der Nebenleitungen unter Verwendung eines Ziehteiles aus Metall zu erleichtern und das in unmittelbarer Nähe zur Hauptleitung angeordnete Ziehteil anschließend dazu zu verwenden, die genaue Position der Nebenleitungen festzustellen, um ein automatisiertes Verbinden der Nebenleitung mit der Hauptleitung zu ermöglichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines möglichen Verlaufs der Pilotbohrung sowie von drei beispielhaf en Abzweigbohrungen ist;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Bohrkopfes in teilweisem Aufbruch mit einem abzweigenden Innenbohrkopf darstellt;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Rohrroboters in einer Hauptleitung ist, die das Verbinden von Nebenleitungen mit der Hauptleitung verdeutlicht; und
Fig. 4a bis 4c die Abfolge des Verbindens einer Hauptleitung mit einer Nebenleitung darstellen.
In den nachfolgenden Figuren 1 bis 4c werden jeweils gleiche Bauelemente mit gleichen Referenzziffern bezeichnet.
In Fig. 1 ist der mögliche Verlauf einer Pilotbohrung sowie von Abzweigbohrungen schematisch dargestellt. In einer Pilotbohrung 12 befindet sich ein unten genauer beschriebener Pilotbohrkopf 14, der richtungssteuerbar ausgeführt ist und somit eine voll verlaufsgesteuerte Netzleitungstrasse 16 erstellen kann. Die Pilotbohrung 12 wird von der Oberfläche aus durch eine kleine Eintrittsöffnung (nicht dargestellt) in das Erdreich ausgeführt, wobei ein Bohrlafettengerät zur Anwendung gelangen kann, das im Rahmen der Flowtex-Technologie den Fachkreisen bekannt ist. Alternativ kann die Pilotbohrung 12 selbstverständlich auch von einer Startgrube aus erstellt werden. Während des Vorschubs des Bohrkopfes 14 entlang der geplanten Netzleitungstrasse 16 kann jeweils die genaue Position des Pilotbohrkopfes 14 unter Verwendung eines Ortungsgerätes von der Oberfläche aus erfaßt werden. Die Position des Bohrkopfes kann auch vom Bohrkopf durch das Bohrgestänge zum Bohrgerät übertragen werden. Im Bereich der Verlegung von Netzleitungen im Straßenbereich müssen gleichzeitig Hausanschlußleitungen erstellt werden, die durch die Auffahrung von Abzweigbohrungen 18 aus der Netzleitungstrasse 16 heraus erstellt werden. Derartige Hausanschlußleitungen können Wasserleitungen, Stromleitungen oder aber Leitungen zur Erdgasverteilung sein, vorrangig handelt es sich jedoch um Telekommunikationsleitungen.
Die Abzweigbohrungen 18 führen zu den gewünschten Abnehmern 20 oder weiteren Verteileinrichtungen, die von dem Verlauf der Netzleitungstrasse 16 entfernt sind und somit durch die Abzweigbohrungen 18 von der Pilotbohrung 12 aus erreicht werden. Da es sich bei der Verlegung von Netzleitungen im Straßenbereich in der Regel um einen Bereich mit Lockergestein 22 handelt, werden beim Herstellen der Bohrlochverzweigungen 24 lokale Verfestigungsbereiche 26 gebildet, um das Bodengefüge im Bereich der Abzweigung zu verfestigen.
Wie insbesondere aus dem Verlauf der Abzweigbohrung 18a ersichtlich ist, werden auch die Abzweigbohrungen unter Verwendung eines voll verlaufsgesteuerten Bohrverfahrens ausgeführt, damit zum einen speziellen Bedürfnissen bezüglich des Verlaufs der Abzweigbohrungen Rechnung getragen werden kann und zum anderen im Rahmen einer Ortung eines Innenbohrkopfes eine möglicherweise erforderliche Richtungskorrektur vorgenommen werden kann und der Innenbohrkopf zielgenau dem Abnehmer 20 zugeführt werden kann. Die Pilotbohrung 12 endet vorzugsweise in einer Zielgrube, von der aus nach dem Abschluß der Pilotbohrung sowie dem Erstellen der Abzweigbohrungen 18 eine Hauptleitung (nicht dargestellt) während des Zurückziehens des Pilotbohrkopfes in die Pilotbohrung 12 eingezogen wird. In gleicher Weise können, nachdem die Abzweigbohrungen 18 jeweils den Abnehmer 20 erreicht haben, ebenfalls während des "Rückwärtsganges" des Gestänges des Innenbohrkopfes Nebenleitungen (nicht dargestellt) in die Abzweigbohrungen 18 bis in unmittelbare Nähe zur Pilotbohrung 12 eingezogen werden. Wie später eingehend erläutert wird, lassen sich im Rahmen einer abschließenden Betätigungsabfolge die eingezogenen Nebenleitungen mit der ebenfalls eingezogenen Hauptleitung dicht verbinden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Pilotbohrkopfes mit einem abzweigenden Innenbohrkopf . Der Pilotbohrkopf 14 gestattet das Herstellen voll verlaufsgesteuerter Bohrungen und besitzt hierzu eine Steuerfläche 28, die durch eine Drehung des Pilotbohrkopfes 14 um seine Längsachse 54 eine Ablenkung des Pilotbohrkopfes 14 gestattet, wobei sich enge Kurvenradien erzielen lassen. Auf dem Kopfende 30 des Pilotbohrkopfes 14 befinden sich nach vorne und/oder auch nach hinten gerichtete Bohrkopfdüsen 32, aus denen ein oder mehrere Schneidstrahlen 34 unter hohem Druck austreten, um das umgebende Gestein zu lösen und den Vortrieb des Bohrkopfes zu ermöglichen.
Zusätzlich sind am Bohrkopf 14 Austrittsöffnungen 36 für eine versteifend wirkende Bohrsuspension vorgesehen. Die Austrittsöffnungen 36 befinden sich an der Mantelfläche des im wesentlichen zylinderförmigen Pilotbohrkopfes und sind vorzugsweise als Düsen ausgebildet, um das Injizieren von versteifend wirkenden Bohrsuspensionen in den die Pilotbohrung 12 umgebenden Bereich 26 (siehe Fig. 1) zu gestatten. Die Austrittsöffnungen beziehungsweise Austrittsdüsen 36 können ferngelenkt sein, d.h. vom Bedienungspersonal aktiviert werden, so daß die versteifend wirkende Bohrsuspension nur im unmittelbaren Bereich der Verzweigungsstellen aus dem Pilotbohrkopf 14 gefördert wird. Das Öffnen und Schließen der Austrittsöffnungen kann beispielsweise durch ferngesteuert betätigbare Magnetventile erfolgen; alternativ könnte die Öffnungsordner auch über einen stoßartigen Puls durch die Bohrsuspension übermittelt werden.
Im Pilotbohrkopf 14, der durch ein Gewinde 38 mit dem Bohrgestänge 40 des Pilotbohrkopfes verbunden ist, befindet sich eine Öffnung 42, aus der ein Innenbohrkopf 44 austreten kann. Der Innenbohrkopf 44 und das zugehörige Bohrgestänge besitzen einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Pilotbohrkopfes 14 wie auch Innendurchmesser des Bohrgestänges 40, so daß der Innenbohrkopf 44 sowie das daran befestigte Bohrgestänge 46 des Innenbohrkopfes durch das Bohrgestänge 40 sowie den Pilotbohrkopf 14 hindurchtreten können. Der Innenbohrkopf 44 besitzt Gelenkstellen 48, damit dieser im Bereich der später beschriebenen Ablenkung in einem engen Kurvenradius von der Längsachse des Pilotbohrkopfes 14 abzweigen kann.
Unterhalb der Öffnung 42 befindet sich ein Ablenkteil 50, das eine Schrägfläche 52 aufweist, die entweder in der in Fig. 2 dargestellten Ansicht eine Gerade darstellen kann, d.h. die Neigung der Schrägfläche 52 zur Längsachse 54 des Pilotbohrkopfes 14 ist konstant, oder aber auch einen gekrümmten Verlauf besitzen kann. Durch das Vorsehen einer rinnenartigen Neigung der Schrägfläche 52 des Ablenkteiles 50 nach innen (nicht dargestellt) , kann zusätzlich eine seitliche Führung des Innenbohrkopfes 44 sowie des Bohrgestänges 46 des Innenbohrkopfes erreicht werden. Die Öffnung 42 wie auch das unterhalb der Öffnung angeordnete Ablenkteil 50 sind vorzugsweise um die Längsachse 54 des Pilotbohrkopfes drehbar, so daß eine beliebige Abzweigungsrichtung im vollständigen 360-Grad-Bereich um die Längsachse 54 des Pilotbohrkopfes erzielt werden kann. Vorzugsweise ist die Öffnung 42 durch ein geeignetes Abdeckelement, wie beispielsweise ein Fenster, verschlossen, wobei das Fenster bei Bedarf durch ein Verschieben in Längsrichtung des Bohrkopfes, oder aber durch ein Drehen um die Längsachse 54 des Pilotbohrkopfes in eine OffnungsStellung verschoben werden kann, damit der Innenbohrkopf 44 aus dem Pilotbohrkopf 14 austreten kann. Das Fenster dient dazu, das Eindringen von Gestein während des Vorschubs des Pilotbohrkopfes 14, aber auch das Eindringen der versteifend wirkenden Bohrsuspension in das Innere des Pilotbohrkopfes zu verhindern.
Der Innenbohrkopf 44 ist ebenfalls dazu geeignet, eine voll verlaufsgesteuerte Abzweigbohrung zu erstellen und weist eine Steuerfläche 56 sowie Bohrkopfdüsen 58 am Kopfende des Innenbohrkopfes auf, durch die Schneidstrahlen 60 austreten können.
Im folgenden sollen die Arbeitsschritte beim Herstellen von Bohrlochverzweigungen in Lockergestein erläutert werden.
Nach dem voll verlaufsgesteuerten Auffahren der Pilotbohrung wird im Bereich einer geplanten Verzweigungsstelle der Vorschub des Pilotbohrkopfes gestoppt und der Bohrlochabschnitt der Pilotbohrung verfestigt. Dies geschieht entweder durch das Herausfördern einer versteifend wirkenden Bohrsuspension aus den Bohrkopfdüsen, oder aber durch das Herausfördern der versteifend wirkenden Bohrsuspension aus den zusätzlich zuschaltbaren Seitendüsen im Bohrkopfbereich. Versteifend wirkende Mittel können beispielsweise sein: nicht quellfähige Tone, Bindemittel auf Zement- oder Kalkbasis, gemahlener Ölschiefer, Wachse, Harze oder chemische Injektivstoffe mit verfestigender oder klebender Wirkung.
Nachfolgend wird im Pilotbohrkopf die Öffnung 42 freigelegt, indem ein möglicherweise über der Öffnung angeordnetes Austrittsfenster in eine OffnungsStellung verschoben wird. Die Öffnung 42 wie auch das Ablenkteil 50 werden in der gewünschten Richtung angeordnet, indem diese um die Längsachse 54 des Pilotbohrkopfes gedreht werden.
Anschließend wird ein Innenbohrkopf 44 mit angeschlossenem Innenbohrgestänge 46 in das vorhandene Pilotbohrgestänge 40 hereingefahren und der Innenbohrkopf zum Ablenkteil 50 vorgeschoben. Durch die gezielte Lenkung des Innenbohrkopfs 44 gegen die Schrägfläche 52 des Ablenkteils 50 wird der Innenbohrkopf 44 abgelenkt und gegen die ausgesteifte Bohrlochwand gerichtet. Anschließend erfolgt das gerichtete Hineinbohren des Innenbohrkopfs 44 in die verfestigte Bohrlochwandung. Nach dem Durchdringen des verfestigten Lockergesteines erfolgt der weitere Vorschub des Innenbohrkopfes im Lockergestein, das die Abzweigbohrung 18 umgibt .
Wenn der Pilotbohrkopf die geplante Nebenstrecke, d.h. die Abzweigbohrung 18 bis zur Hausanschlußsteile 20 zurückgelegt hat, werden an dem somit erreichten Zielpunkt Produktrohrleitungen, vorzugsweise aus Polyethylen oder Polypropylen, an den Innenbohrkopf angekoppelt und anschließend das Innenbohrgestänge 46 mit dem angehängten Produktrohr bis zum Hauptbohrgestänge 40 zurückgezogen. Die Befestigung des Produktrohres am Innenbohrkopf kann durch das Vorsehen geeigneter Ziehteile geschehen, die an dem in Einzugrichtung vorderen Ende des Produktrohres befestigt sind und ein Ankoppeln des Produktrohres am Innenbohrkopf gestatten. Wenn das Ziehteil des Produktröhres, d.h. der einzuziehenden Nebenleitung, in unmittelbare Nähe zur Pilotbohrung 12 gelangt ist, wird das Produktrohr ausgeklinkt und der Innenbohrkopf wieder aus dem Bohrgestänge 40 des Pilotbohrkopfes zurückgezogen, damit dieser bis zu der nächsten geplanten Verzweigungsstelle vorrücken kann. Anschließend wird der Innenbohrkopf in das Bohrgestänge des Pilotbohrkopfes zurückgezogen, der Pilotbohrkopf zur nächsten Verzweigungsstelle aufgefahren und dort wieder der Vortrieb gestoppt. Daraufhin wiederholen sich die oben genannten Arbeitsschritte bis ein weiteres Produktrohr mit dem Ziehkopf in unmittelbarer Nähe zur Pilotbohrung 12 eingezogen worden ist.
Wenn sämtliche im Bereich einer Haupttrasse geplanten Abzweigungen hergestellt und jeweils in diese ein Produktrohr eingezogen worden ist, wird der Pilotbohrkopf 14 bis zu seinem Zielpunkt, d.h. bis zu einer Zielgrube, verfahren und am Pilotbohrkopf 14 oder aber Bohrgestänge 40 der Pilotbohrvorrichtung ebenfalls eine Produktrohrleitung eingezogen, während das Bohrgestänge 40 der Pilotbohrvorrichtung in Richtung des Startpunktes der Pilotbohrung zurückgezogen wird.
Wenn die Haupt- und Nebenleitungen jeweils in die Pilotbohrung und Abzweigbohrungen eingezogen sind, müssen die Hauptleitungen und Nebenleitungen miteinander verbunden werden. Dies kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist, durch die Verwendung eines Rohrroboters in der Hauptleitung durchgeführt werden.
In Fig. 3 sind die eingezogene Hauptleitung 62 sowie die Nebenleitungen 64 jeweils dargestellt, wobei sich an dem der Hauptleitung 62 zugewandten Ende der Nebenleitungen 64 jeweils ein Ziehteil 66 aus Metall befindet. Im Inneren der Hauptleitung 62 befindet sich ein Rohrroboter 68, der mit einem Inspektionskopf 70 ausgestattet ist, der die Detektion von Metall gestattet und somit exakt die Position angeben kann, an der sich das jeweilige Ziehteil 66 angrenzend an die Hauptleitung 62 befindet. In einem unabhängigen Verfahrensschritt oder aber mit dem Rohrroboter 68 verbunden befindet sich ein Fräsroboter 72, der mit einem Fräskopf 74 versehen ist und im Bereich der Ziehteile 66 die Hauptleitung aus Polyethylen oder Polypropylen mit einer Öffnung versieht, welche die künf ige Einbindestelle darstellt . Anschließend wird, wie in der Abfolge der Fig. 4a bis 4c dargestellt ist, das Metallziehteil 66 mit der daran verbundenen Nebenleitung 64 in die Hauptleitung 62 eingezogen und anschließend ein flexibles Verbindungsstück 76 aus Polyethylen oder Polypropylen über die Nebenleitung 64 übergestülpt. Das Verbindungsstück 76 ist vorzugsweise mit innenliegenden Heizdrahtwendeln versehen, die ebenfalls unter Verwendung eines geeigneten Rohrroboters, beispielsweise eines Handhabungsroboters, durch Stromanlegen erwärmt werden können, so daß die Hauptleitung mit der Nebenleitung verschweißt wird.
Es besteht auch die Möglichkeit, anstelle des
Verbindungsstückes Kunststoffmasse der Gestalt zu extrudieren, daß bei Abkühlung/Aushärtung ein vollständig verbindendes, lückenfreies Übergangsstück entsteht.
Nachfolgend wird, wie in Fig. 4c dargestellt ist, der in die Hauptleitung hineinragende Teil, der aus Nebenleitung 64, Verbindungsstück 76 sowie Ziehteil 66 besteht, abgetrennt und die metallischen Bestandteile mittels eines Magneten oder eines Kollektorgerätes eingesammelt. Abschließend wird das Hauptrohr innen gründlich gereinigt .
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des Verfahrens zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen liegt darin, daß einerseits der Pilotbohrkopf wie auch der Innenbohrkopf jeweils das Herstellen voll verlaufsgesteuerter Bohrungen gestatten und zudem das Verfahren im Bereich von Lockergestein möglich ist, indem dieses im Bereich der geplanten Verzweigungsstellen gezielt verfestigt wird. Schließlich gestattet das Verfahren das Einziehen von Haupt- und Nebenleitungen und das Verbinden der Haupt- und Nebenleitungen miteinander, so daß eine vollständig grabenlose Verlegung von Netzleitungen im Straßenbereich beim gleichzeitigen Bau von Hausanschlußleitungen durch Auffahrung von Abzweigungsbohrungen aus der Netzleitungstrasse heraus möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Bohrvorrichtung zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen in Lockergestein umfassend: einen voll verlaufsgesteuerten Pilotbohrkopf (14) mit einem daran angebrachten Bohrgestänge (40) , wobei der Pilotbohrkopf (14) eine Öffnung (42) am Umfang; ein Ablenkteil (50) im Inneren des Pilotbohrkopfes (14) ; und
Austrittsöffnungen (34; 36) für eine versteifend wirkende Bohrsuspension aufweist; und einen Innenbohrkopf (44) , der in Längsrichtung des Pilotbohrkopfes (14) bewegbar ist und durch das Ablenkteil (50) und durch die Öffnung (42) hindurch aus der Bahn (54) des Pilotbohrkopfes (14) ablenkbar ist.
2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Innenbohrkopf (44) voll verlaufsgesteuert ist.
3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Öffnung (42) im Pilotbohrkopf (14) durch ein verschiebbares Abdeckelement verschließbar ist.
4. Bohrvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ablenkteil (50) sowie die dem Ablenkteil zugeordnete Öffnung (42) gezielt um die Längsachse (54) des Pilotbohrkopfes (14) drehbar sind.
5. Bohrvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend: zusätzliche Seitendüsen (36) am Umfang des
Pilotbohrkopfes (14) ; wobei die Seitendüsen (36) ferngelenkt aktivierbar sind.
6. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ablenkteil (50) eine Schrägfläche (52) mit einer rinnenförmigen Ausgestaltung aufweist.
7. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Pilotbohrkopf (14) und der Innenbohrkopf (44) jeweils eine schräg verlaufende Steuerfläche (28, 56) sowie Bohrkopfdüsen (30, 58) für Bohrsuspension unter hohem Druck aufweisen.
8. Verfahren zum Herstellen von Bohrlochverzweigungen in Lockergestein umfassend die Schritte:
(a) Erstellen einer Pilotbohrung durch den voll verlaufsgesteuerten Vortrieb eines Bohrgestänges mit Pilotbohrkopf in den Bereich einer herzustellenden Bohrlochverzweigung;
(b) Ausbringen von versteifend wirkender Bohrsuspension aus dem Pilotbohrkopf;
(c) Vorrücken eines Innenbohrkopfes im Inneren des Bohrgestänges des Pilotbohrkopfes;
(d) Auffahren des Innenbohrkopfes auf ein Ablenkteil im Pilotbohrkopf ; und
(e) Erstellen einer abzweigenden Bohrung durch das Vorrücken des Innenbohrkopfes durch eine Öffnung im Pilotbohrkopf hindurch.
9. Verfahren nach Anspruch 8, weiter umfassend vor dem Schritt (d) :
Ausrichten des Ablenkteils in die gewünschte Richtung der abzuzweigenden Bohrung relativ zur Längsachse des Pilotbohrkopfes.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und/oder 9 , weiter umfassend die Schritte:
(f) Vorrücken des Innenbohrkopfes bis zu einem Zielbereich und Anbringen einer Nebenleitung am Gestänge des Innenbohrkopfes oder des Bohrkopfes; und
(g) Zurückziehen des Gestänges des Innenbohrkopfes und Einziehen der Nebenleitung bis in die Nähe der Pilotbohrung.
11. Verfahren nach Anspruch 10, zusätzlich umfassend den Schritt:
(h) Einziehen einer Hauptleitung in die Pilotbohrung; und
(i) Herstellen von Rohrverzweigungen durch das abschnittsweise Öffnen der Hauptleitung und Verbinden der Nebenleitung mit der Hauptleitung.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verbinden der Nebenleitung mit der Hauptleitung durch das Überstülpen oder vor-Ort-Extrudierens eines Rohrstutzens über die Nebenleitung und das dichte Anbringen des Rohrstutzens an der Nebenleitung und an der Hauptleitung ausgeführt wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, umfassend den Schritt:
Einbringen eines Rohrroboters zum Herstellen der Rohrverzweigungen.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, weiter umfassend:
Anbringen eines Ziehteiles aus Metall an dem in Einzugsrichtung vorderen Ende der Nebenleitung; und Erfassen der Position der Nebenleitung durch die Ortung des Ziehteiles mittels eines Metalldetektors .
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