DK152929B - Maskine til fremstilling af huller i jorden - Google Patents

Description

DK 152929B

Opfindelsen har generelt relation til bygningsteknik og vedrører nærmere bestemt en maskine til fremstilling af huller i jorden og af den i krav l*s indledning angivne art.

5 Maskinen kan finde anvendelse til fremstilling af huller i jorden i forbindelse med lægning af underjordiske kommunikationsledninger uden rendegravning.

Erfaringerne med anvendelse af selvkørende 10 slagboremaskiner til fremstilling af huller i jorden har vist, at maskinerne er meget effektive og lette at betjene. Det har også vist sig, at en pålidelig og nøjagtig hulfremstilling er stærkt afhængig af egenskaberne af den jordbund, gennem hvilken hullet bo-15 res. Hvis boret støder på en ikke-homogen jordbund eller en jordbund med hulrum, indesluttede klippestykker eller rester fra byggearbejder, kan maskinens hus blive udsat for bøjning med deraf følgende krum-liniet bevægelsesbane for maskinen, og derfor kan det 20 være vanskeligt og måske endog umuligt at fremstille retliniede huller. Høje bøjningsbelastninger på maskinens hus kan også bevirke havari på grund af at hammeren sætter sig fast i huset.

Fra S.U. opfindercertifikat nr. 658 224 kendes 25 der en maskine til fremstilling af huller i jorden, omfattende en borestang, et cylindrisk kalibreringsafsnit, et tilspidset frontafsnit og en afribbet konisk muffe indskudt mellem kalibrerings- og frontafsnittet. Frontafsnittet er adskilt fra den koniske 30 muffe ved hjælp af et cylindrisk afsnit,. Arrangementet af maskinen med to i aksial afstand liggende, tilspidsede flader er lige så fordelagtigt som ét tilspidset afsnit med en maksimumdiameter lig med maksimumdiameteren af den koniske muffe med ribberne.

35 Med andre ord kan maskinen betragtes som en maskine med et enkelt tilspidset eller konisk afsnit, som i

. DK 152929 B

2 tilfælde af et møde mellem frontafsnittet og en hindring vil have tendens til at afvige fra sin retlini-ede, fremadgående bane og derved frembringe et krumt hul.

5 Fra U.S.A. patentskrift nr. 4 144 941 kendes en anden maskine til fremstilling af huller i jorden.

Denne maskine omfatter et cylindrisk hus, som indeholder en hammer, der kan afgive slagenergi til et frontafsnit af huset, samt en luftfordeler. Husets 10 frontafsnit har større diameter end resten af huset.

Denne kendte maskine er karakteristisk ved et relativt lille kontaktareal mellem husets vægge og jorden, hvilket resulterer i en reduktion af de kræfter, som optager husets rekyl under hammerens accele-15 ration. Dette fører til en aftagende borehastighed og kan endog standse husets bevægelse, navnlig hvis jordbunden er fugtig eller ikke-kompakt. Ydermere medvirker den fortykkede del af huset til at reducere forholdet mellem slagenergien og arealet af det frem-20 stillede hul, hvilket i sidste instans nedsætter bo-rehastigheden.

Den fortykkede del af husets frontsektion forøger husets totale masse, hvilket bevirker en mindre effektiv overføring af slageffekten til jorden, og 25 dette fører også til en lavere borehastighed.

Endvidere vil den korte længde af den fortykkede husdel, som er i kontakt med jorden, ikke være i stand til at sikre retningsstabilitet under maskinens fremadgående bevægelse, navnlig hvis det fortykkede 30 koniske afsnit af huset møder en hindring, eksempelvis en stor sten.

Fra U.S.A. patentskrift nr. 4 132 277 kendes der endnu en maskine til fremstilling af huller i jorden og omfattende et cylindrisk hus, en i huset 3

DK 152929B

indbygget hammer indrettet til at afgive slagenergi til et frontafsnit af huset, samt en luftfordeler.

Denne maskine har et relativt tyndvægget hus, hvilket er gunstigt på den måde, at husets relativt 5 lille masse sikrer et maksimum af slageffekt og en maksimal nyttevirkning af slagenergiens overføring til den omgivende jord.

Maskinen er også kendetegnet ved, at husets længde er tilstrækkelig stor til at medføre større 10 nøjagtighed i maskinens fremadgående bevægelsesbane.

Det langstrakte hus med de tynde vægge er imidlertid meget udsat for bøjning, når det bevæger sig gennem uensartet jordbund eller jordbund med hulrum eller klippeindeslutninger, hvilket kan bringe 15 maskinen til at afvige fra den indstillede kurs.

Endvidere kan en kraftig bøjning af huset føre til driftsstandsning på grund af at hammeren sætter sig fast.

Nærværende opfindelse tager sigte på at angive 20 en maskine til fremstilling af huller i jorden, hvilken maskines hus er modificeret på en sådan måde, at der opnås en større stivhed af huset og en reduktion af de bøjningskræfter, som jorden udøver på huset, hvilket igen sikrer større nøjagtighed af det frem-25 stillede hul og forebygger driftsstandsninger.

Med henblik herpå angår opfindelsen en maskine til fremstilling af huller i jorden, omfattende et cylindrisk hus, en i huset indbygget hammer indrettet til at afgive slagenergi til et frontafsnit af huset, 30 samt en luftfordeler, og maskinen er ejendommelig ved, at der på den udvendige overflade af husets frontafsnit er langsgående fremspring og fordybninger, og at diameteren af husets cylindriske afsnit er større end diameteren af en cirkel, der er indskrevet 4

DK 152929B

i bunden af fordybningerne, og mindre end diameteren af en cirkel, der er omskrevet om toppen af fremspringene.

Det er hensigtsmæssigt, at tværsnitsarealet af 5 husets cylindriske afsnit er tilnærmelsesvis lig med tværsnitsarealet af det afsnit af huset, hvori fordybningerne og fremspringene findes.

Fortrinsvis er den del af huset, hvor fordybningerne og fremspringene findes, udført som et afta-10 geligt frontelement.

En maskine ifølge den foreliggende opfindelse udmærker sig ved enkel opbygning og pålidelig funktion.

Arrangementet af de langsgående fordybninger 15 og fremspring på husets frontafsnit gør det muligt at forøge husets stivhed uden at forøge dets masse, hvilket er gunstigt ved at forbedre nøjagtigheden af de borede huller og forebygge driftsstop, samtidig med at en uændret slagenergi kan overføres gennem hu-20 set til jordmasserne.

Den konstruktive udformning af huset ifølge opfindelsen er også fordelagtig på grund af de reducerede tværkræfter, som de gennemtrængte jordmasser udøver på huset, fordi fremspringenes frontflader 25 dels bryder de hindringer, som maskinen møder under sin fremadgående bevægelse, dels trykker disse hindringer bort fra væggene af husets agterende, således at hullet sluttelig kalibreres ved, at jord fra fordybningerne tvinges over i de riller, som fremsprin-30 gene danner i jordbunden.

I en maskine ifølge opfindelsen er huset i stand til at opretholde den nødvendige friktionskraft mellem huset og jordbunden, hvilket hindrer huset i at glide i jorden, når det påvirkes af rekylkræfter 5

DK 152929B

ne, som opstår under hammerens acceleration, og derved opretholdes den nødvendige fremdrivningshastig-hed.

Når tværsnitsarealet af husets cylindriske af-5 snit er tilnærmelsesvis lig med tværsnitsarealet af huset på det sted, hvor fordybningerne og fremspringene findes, opnår man en større pålidelighed af maskinen uden at reducere dens arbejdshastighed, fordi volumenet af den deformerede jordmasse og diameteren 10 af hullet opretholdes.

Anvendelsen af et udskifteligt frontelement på husets forreste ende gør det muligt at variere geometrien af husets frontende uden at ændre resten af huset. En udskiftning af front element et kan også være 15 nødvendig, når fremspringene bliver slidt.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere med henvisning til den skematiske tegning, som illustrerer to foretrukne udførelsesformer, og hvor fig. 1 er et sidebillede, delvis i længdesnit, 20 gennem en maskine ifølge opfindelsen, fig. 2 et tværsnit efter linien II-II i fig.

1, og fig. 3 et længdesnit gennem frontafsnittet af huset i en modificeret maskine ifølge opfindelsen med 25 et aftageligt frontelement.

Den i fig. 1 og 2 anskueliggjorte maskine til fremstilling af huller i jorden omfatter et cylindrisk hus 1, en hammer 2 indvendig i huset samt en luftfordeler 3. Huset 1 har et frontafsnit 4 med 30 langsgående fordybninger 5 og fremspring 6 med endeflader 7.

Diameteren af huset 11 s cylindriske del er større end diameteren af en cirkel, der tangerer bunden af fordybningerne 5, og mindre end diameteren af 35 en cirkel, der tangerer toppene af fremspringene 6.

6

DK 152929B

Den i huset 1 indbyggede hammer 2 er indrettet til at slå mod huset l's frontafsnit 4 i afhængighed af signaler frembragt i luftfordeleren.

Fig. 3 viser en modificeret udformning af hu-5 set l's frontafsnit 4, som har et aftageligt frontelement 8 i form af en konisk bøsning, hvis udvendige overflade har fordybninger 5 og fremspring 6.

Maskinen fungerer på følgende måde til frem-10 stilling af huller i jorden.

Under påvirkning af trykluft, som tilføres til maskinens luftfordeler 3, bevæger hammeren 2 sig frem og tilbage indvendig i huset 1, hvorved den slår mod frontafsnittet 4 eller mere præcist mod en 15 indvendig endeflade af huset, som derved drives fremad i jorden. Rekylkræfter, som optræder under hammeren 2's acceleration, og som påvirker huset 1, optages af friktionskræfter mellem huset 1's udvendige overflade og væggen af det dannede hul.

20 Under påvirkning af slagenergien bevæges huset 1 og dermed hele maskinen ind i jordmasserne, som presses radialt udefter, hvorved der opstår et hul bag maskinen.

Bevægelsen af huset l's frontafsnit 4 ind 25 i jordbunden fremkalder dannelse af fordybninger eller riller frembragt af fremspringene 6 samt ribber dannet af fordybningerne 5. Huset 1's bageste cylindriske afsnit kalibrerer huset ved at presse jorden fra huset l's fordybninger 5 ud i de riller, 30 som er dannet af fremspringene 6.

Hvis maskinen møder klippeindeslutninger, bliver disse dels brudt af fremspringene 6' s forreste endeflader 7, dels presset radialt bort fra maskinens midtlinie, hvorved huset l's cylindriske af 7

DK 152929B

snit ikke bliver påvirket af indeslutningerne og derfor heller ikke udsat for bøjningsbelastninger.

Hvis det på forhånd vides, at de jordmasser, som skal gennemtrænges, er i det væsentlige homogene 5 uden klippeindeslutninger, kan fremspringene 6 fortrinsvis have mindre højde, og i så fald kan det i fig. 3 viste frontelement 8 fjernes fra resten af huset og udskiftes med et frontelement med mindre udprægede fremspring 6.

Claims (3)

1. Maskine til fremstilling af huller i jorden, omfattende et cylindrisk hus (1), en i huset (1) indbygget hammer (2) indrettet til at afgive slagenergi til et frontafsnit (4) af huset (1), samt en 5 luftfordeler (3), kendetegnet ved, at der på en del af den udvendige overflade af husets (1) frontafsnit er langsgående fremspring (6) og fordybninger (5), og at diameteren af husets (1) cylindriske afsnit er større end diameteren af en cirkel, der 10 tangerer bunden af fordybningerne (5), og mindre end diameteren af en cirkel, der tangerer toppene af fremspringene (6).

2. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tværsnitsarealet af husets (1) cylin- 15 driske afsnit er tilnærmelsesvis lig med tværsnits-arealet af det afsnit af huset (1), hvor fordybningerne (5) og fremspringene (6) findes.

3. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den del af huset (1), som har fordyb- 20 ningerne (5) og fremspringene (6), er udformet som et aftageligt frontelement (8).