DE2456579C3 - Selbstfahrende Versenkmaschine zum Niederbringen von Gesteinsbohrungen - Google Patents
Selbstfahrende Versenkmaschine zum Niederbringen von GesteinsbohrungenInfo
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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
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/18—Anchoring or feeding in the borehole
-
- 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
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
- E21B4/145—Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine sclbstfahrende, schlagend arbeitende Versenkmaschine zum Niederbringen
von Bohrungen im Gestein, enthaltend einen Rumpf, ein Schlagwerk, das im Rumpf angeordnet ist
und ein hin- und hergehendes Schlagorgan aufweist, welches direkt oder indirekt Schläge auf ein gesteinszerstörendes
Organ ausübt, wobei die Maschine in '' Richtung zur Bohrlochsohle hin vorwärts beweglich ist.
einen Druckmittelzuführschlauch, ein System zum Spülen der Bohrlochsohle und zum Austragen des
Bohrkleins aus dem Bohrloch und eine Bremsvorrichtung aufweist, durch die eine Verschiebung der 5(l
Maschine in Richtung von der Bohrlochsohle weg beim Rückhub des Schlagorgans verhindert und eine
Bewegung der Maschine zur Bohrlochsohle hin beim Arbeitshub des Schlagorgans möglich ist.
Eine selbstfahrende Versenkmaschine dieser Gattung Γ)">
ist beispielsweise aus dem UdSSR-Urheberschein 474 bekannt. Aus den FR-PS 15 98 139 und
54 032 und den US-PS 5 56 718 und 33 76 942 sind Bohrmaschinen mit rotierenden Werkzeugen bekannt,
die expandierbare Elemente aufweisen, welche eine Wl
Eigendrehung der Bohrmaschine aufgrund der Reaktionskräfte beim Antrieb des rotierenden Bohrwerkzeuges
verhindern sollen. Weiterhin sind aus der DE-PS 24 198 Verfahren und Gerät zur Herstellung unterirdischer
Kanäle bekannt, bei denen Vorschubbewegung h>
und Kanalwandaufweitung und Verdichtung durch das abwechselnde Auf- und Auspumpen von Mantelräumcri
sowie der abwechselnden Verankerung zweier ineinanderschiebbarer spindelförmiger Druckkörper erfolgen.
Dabei kann ein weiterer Druckraum, dessen Außenwand auch aus einer Membran bestehend elastisch ist,
verwendet werden, wobei die Membran auf der Außenseite durch Metallplatten armiert sein kann und
die für den Tunnel ausschlaggebende Form von runder,
ovaler oder beliebig anderer Gestaltung aufweisen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Bremsvorrichtung für Maschinen der eingangs
erwähnten Gattung anzugeben,die sicherden Rückstoß des Gehäuses bei der Beschleunigung des Schlagorgans
aufzunehmen in der Lage ist, es aber dem Gehäuse beim Schlag ermöglicht, dem Schlagkörper zu folgen und
trotz einer sicheren Haftung des Gehäuses bei beschleunigung des Schlagorgans den Transport von
Bohrklein von der Bohrsohle weg durch die Bohrung nicht behindert
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Bremsvorrichtung von einem röhrchenförmigen, expandierbaren
Federungselement gebildet ist, das einstückig mit dem DruckmiUeuuführschiäuch ausgebildet und an
dem hinteren Teil des Rumpfes befestigt ist sowie auf seiner Oberfläche Vorspränge aufweist, zwischen denen
Durchgangskanäle zum Transport des Bohrkleins von der Bohrlochsohle zur Erdoberfläche hin freigehalten
sind.
Auf diese Weise wird eine sichere Halterung der Versenkmaschine im Bohrloch ermöglicht, die die
Versenkmaschine bei der Beschleunigung des Schlagorgans sicher zurückhält, ihr aber beim Schlag dem
Schlagorgan zu folgen ermöglicht und gleichzeitig den Transport des Bohrkleins von der Bohrlochsohle zur
Erdoberfläche nicht verhindert.
Vorteilhaft weist der Innenraum des Federungselements einen ovalen Querschnitt auf. Dies gestattet es,
mit einfacher Ausbildung nach zwei Seiten erhöhte Abstützkräfte zu erzeugen und an den kurzen Seiten des
Ovals Freiräume für den Transport des Bohrkleins vorzusehen.
Auf den Vorsprüngen des Federungselementes sind vorzugsweise Platten aus einem gegen Abrieb beständigen
Material angebracht, wodurch die Lebensdauer des Federungselementes verlängert und die Betriebssicherheit
der Maschine insgesamt erhöht werden kann.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine selbstfahrende, schlagend arbeitende Versenkmaschine zum Niederbringen von Bohrungen
im Gestein nach der Erfindung in Längsansicht mil Teilschnitt,
7 i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 11-11 in F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie Ill-Ill in F i g. I.
Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. I,
F i g. 5 die Baugruppe »A« von F i g. 1 mit expandiertem Federungselement.
Die in F i g. 1 bis 5 gezeigte selbstfahrende schlagend arbeitende Versenkmaschine zürn Niederbringen von
Bohrungen im Gestein weist einen Rumpf 1 auf. in dem ein Schlagwerk 2 Platz findet. Das Sghlagorgan 3 dieses
Schlagwerkes teilt über den Vorderteil 3 des Rumpfes I einem auf diesem Rumpf aufgesetzten gesteinszerstörenden
Organ 5 Stoßimpulse mit (die Stoßimpulse können auch unmittelbar dem gcsteins/crstörcnden
Organ erteilt werden).
Im Oberteil 6 der Verseilmaschine lsi eine
Bremsvorrichtung zur Verhinderung der Bewegung der
in Beirieb befindlichen Versenkmaschine in Richtung von der Bohrsohle weg angeordnet, die in Form eines
röhrenförmigen expandierbaren Federungselements 7, z. B. aus Gummi, ausgebildet ist. An der Außenfläche
dieses Elements sind Metallplatten 8 zur Erhöhung der Beständigkeit der Bremsvorrichtung gegen Abrieb
montiert, wobei öffnungen 9 zum Durchtritt des Bohrkleins von der Bohrlochsohle zur Erdoberfläche
vorgesehen sind.
Der Durchgangsquerschnitt des Innenraumes 10 des
Federungselements 7 ist oval. Eine solche Ausführung des Durchgangsquerschnitts bietet die Möglichkeit, eine
hohe Haftkraft des Federungselements an der Bohrlochwand zu erzielen.
Der Innenraum 10 des Federungselements 7 ist mit einer Luftleitung 11, über welche die Druckluftzufuhr zu
der Versenkmaschine und zu dec Bohrlochsohle zum Austragen des Bohrkleins aus dem Bohrloch erfolgt,
ständig verbunden.
Zur Verminderung der Bohrlochabweichung sind am Rumpf 1 Führungen 12 und 13 vorhanden.
Durch das Schlagwerk 2 verläuft ein Ruhr 14, das in j i
der Luftleitung 11 in Verbindung steht. Übt-τ dieses
Rohr und einen damit verbundenen, im Vorderteil 4 des Rmpfes 1 ausgebildeten Kanal 15 findet eine vom
Betrieb der Maschine unabhängige Druckluftzufuhr zur Bohrschle zu deren Durchblasen statt.
Zum Austragen des Bohrkleins aus dem Bohrloch sind in dem gesteinszerstörenden Organ 5 öffnungen 16, ein
Kanal 17 zwischen Maschinenrumpf 1 und Bohrlochwand und ein Kanal 18 zwischen Luftleitung 11 und
Bohrlochwand vorgesehen.
In Ruhestellung der Versenkmaschine besteht zwischen
dem röhrchenförmigen Federungselement 7 und der Bohrlochwand ein Zwischenraum 19. Die Haftung
des Elements 7 an der Bohrlochwand erfolgt über Vorsprünge 20.
Die selbstfahrende Versenkmaschine kann reversier- und nichtreversierbar angetrieben sein. Eine nichtreversierbare
Versenkmaschine kann beispielsweise mit Hilfe von am Mascninenrumpf 1 befestigten Seilen aus dem
Bohrloch herausgezogen werden.
Die in F i g. 1 bis 5 dargestellte selbsifahrende
schlagend arbeitende Versenkmaschine zum Niederbringen von Bohrungen arbeitet wie folgt:
Als Ausgangsstellung wird die Stellung der Versenkmaschine in Fig. 1, 2 angenommen, in der die
Bremsvorrichtung zur Verhinderung einer Bewegung der Versenkmaschine in Riciilung von der Bohrlochsohle
weg sich im Bohrloch oder in einem Startrohr mit Zwischenraum 19 befindet.
Bei Zufuhr von Druckluft zu der Luftleitung 11 strömt
diese durch den Innenraum 10 des röhrenförmigen Federungselements 7. Da der Durchgangsquerschnitt
des Elements 7 oval ausgebildet ist, wird der auf die an den ovalen Oberflächen des Federungselements 7 mit
größerem Krümmungshalbmesser befindlichen Vorsprünge 20 einwirkende Preßluftdruck höher sein, und
die Vorsprünge werden an die Bohrlochwände mit einer Kraft angedrückt, die größer als die Kraft ist, die bei
rundem Durchgangsquerschnitt des Elements vorhanden wäre.
Die Andruckkraft der Vorsprünge an der Bohrlochwand wird rechnerisch festgelegt. Sie sollte der Größe
der Rückstoßkraft der Versenkmaschine entsprechen und darf nicht geringer als die Rückstoßkraft der
Versenkmaschine sein, um eine Bewegung der in Betrieb befindlichen Versenkmaschine von der Bohrlochsohle
weg verhindern zu können.
Die Druckluft geht ihren Weg durch das röhrchenförmige
Federungselement 7 weiter und wird im Maschinenrumpf 1 zum Schlagwerk ~. „nd parallel über
das Rohr
Rumpfes 1 der Bohrlochsohle zum Durchblasen zugeführt.
Bei Einströmen von Druckluft ins Schlagwerk 2 beginnt rfas Schlagorgan 3 sich hin- und herzubewegen
und dem Vorderteil 4 des Rumpfes 1 Schläge zu versetzen und somit dem gesteinszerstörenden Organ 5.
das am Vorderteil 4 des Rumpfes 1 montiert ist. Stoßimpulse zu erteilen. Das gesteinszentörende Organ
5 wird in die Oberfläche der Bohrlochsohle eindringen und das Gestein zerstören.
Je nach der Zunahme der Eindringliefe des gesteinszerstörenden Organs 5 ins Gestein Aird der Rumpf 1
zusammen mit dem damit verbundenen röhrenförmigen Federungselement 7 sich auf die Bohrlochsohle zu
dadurch vorwärtsbewegen, daß die Stoßkraft des Schlagorgans 3 auf das Vorderteil des Rumpfes 1 dann
größer ist als die Haftkraft des röhrenförmigen Federungselements 7 an der Bohrlochwand.
Somit bewegt sich die Versenkmaschine im Bohrloch selb.Jährend ohne Übertragung einer Antriebskraft
von einer Ober Tage befindlichen Anlage. Das Bohrklein wird mit der auf die beschriebene Weise zur
Bohrlochsohle zugeführten Druckluft durch die öffnungen
16 im gesteinszerstörenden Organ 5, die Kanäle 17. die öffnungen 9 und den Ringspalt 18 ausgetragen.
Bemerkenswert ist, daß die vorliegende Erfindung auch bei Zufuhr von Luft-WasserGcmischen und Flüssigkeit
sowie bei kombinierter Druckluft- und Elektroencrgiezufuhr
zur Versenkmaschine amvendbar ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Selbstfahrende, schlagend arbeitende Versenkmaschine
zum Niederbringen von Bohrungen im Gestein, enthaltend einen Rumpf, ein Schlagwerk,
das im Rumpf angeordnet ist und ein hin- und hergehendes Schlagorgan aufweist, welches direkt
oder indirekt Schläge auf ein gesteinszerstörendes Organ ausübt, wobei die Maschine in Richtung zur
Bohrlochsohle hin vorwärts beweglich ist, einen to Druckmittelzuführschlauch, ein System zum Spülen
der Bohrlochsohle und zum Austragen des Bohrkleins aus dem Bohrloch und eine Bremsvorrichtung
aufweist, durch die eine Verschiebung der Maschine in Richtung von der Bohrlochsohle weg beim
Rückhub des Schlagorgans verhindert und eine Bewegung der Maschine zur Bohrlochsohle hin beim
Arbeitshub des Schlagorgans möglich ist, d a durch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung
von einem röhrenförmigen, expandierbaren Federungselertient (7) gebildet ist, das einstückig mit
dem Druckmiueizuführschiauch (ί ί) ausgebildet und
an dem hinteren Teil (6) des Rumpfes (1) befestigt ist sowie auf seiner Oberfläche Vorsprünge (20)
aufweist, zwischen denen Durchgangskanäle (9) zum Transport des Bohrkleins von der Bohrlochsohle zur
Erdoberfläche hin freigehalten sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (10) des Federungselements
(7) einen ovalen Querschnitt aufweist.
3. Maschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daL; auf den Vorsprüngen (20) des Federungselements (7) platten "J) aus einem gegen
Abrieb beständigen Material angebracht sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/523,798 US3942595A (en) | 1974-11-14 | 1974-11-14 | Self-propelled percussive machine for boring holes |
Publications (3)
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DE2456579A1 DE2456579A1 (de) | 1976-08-12 |
DE2456579B2 DE2456579B2 (de) | 1979-01-25 |
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ID=24086504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2456579A Expired DE2456579C3 (de) | 1974-11-14 | 1974-11-29 | Selbstfahrende Versenkmaschine zum Niederbringen von Gesteinsbohrungen |
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Family Cites Families (2)
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- 1974-11-14 US US05/523,798 patent/US3942595A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-11-29 DE DE2456579A patent/DE2456579C3/de not_active Expired
- 1974-12-04 GB GB5248874A patent/GB1450258A/en not_active Expired
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1975
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Also Published As
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GB1450258A (en) | 1976-09-22 |
FR2298681A1 (fr) | 1976-08-20 |
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