FI103430B - A drill device and method for drilling a hole into a variety of different soil types - Google Patents

A drill device and method for drilling a hole into a variety of different soil types Download PDF

Info

Publication number
FI103430B
FI103430B FI944640A FI944640A FI103430B FI 103430 B FI103430 B FI 103430B FI 944640 A FI944640 A FI 944640A FI 944640 A FI944640 A FI 944640A FI 103430 B FI103430 B FI 103430B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
blade
drilling
soil
hole
rock
Prior art date
Application number
FI944640A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI944640A0 (en
FI103430B1 (en
FI944640A (en
Inventor
Valto Ilomaeki
Original Assignee
Valto Ilomaeki
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 Valto Ilomaeki filed Critical Valto Ilomaeki
Priority to FI944640A priority Critical patent/FI103430B1/en
Publication of FI944640A0 publication Critical patent/FI944640A0/en
Priority to PCT/FI1995/000549 priority patent/WO1996011323A1/en
Priority to KR1019970702202A priority patent/KR970706442A/en
Priority to EP95934147A priority patent/EP0784731A1/en
Publication of FI944640A publication Critical patent/FI944640A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI103430B publication Critical patent/FI103430B/en
Publication of FI103430B1 publication Critical patent/FI103430B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/36Percussion drill bits
    • E21B10/38Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

103450103450

PORALAITE JA MENETELMÄ REIÄN PORAAMISEKSI USEAAN ERILAATUISEEN MAAPERÄÄNDRILLING DEVICE AND METHOD FOR DRILLING A HOLE IN SEVERAL DIFFERENT SOILS

Keksintö kohdistuu poralaitteeseen, jolla porataan reikää sekä kallioon tai kiviä sisältävään maaperään että pehmeään saveen. Reikää tehtäessä pehmeä maa-aines pakotetaan syrjään ja kivet sekä kallio porataan pois.The invention relates to a drilling device for drilling holes both in rock or rocky soil and in soft clay. When making a hole, soft soil is forced aside and the rocks and rock are drilled.

Ennestään tunnetaan erilaisia tuurnia, joita pakotetaan tuur-navarren välityksellä maaperään. Tuurna syrjäyttää edetessään maa-aineksen reiän sivulle. Tuurna korvataan yleensä putkella, joka työnnetään tuurnan tilalle ja jätetään reikään. Tällainen tuurna etenee pakottamalla vain suotuisassa maaperässä.Various stings are known in the prior art which are forced into the soil via a stubble. As it advances, the stall will displace the soil to the side of the hole. The mandrel is usually replaced by a tube that is inserted into the mandrel and left in the hole. Such a sting proceeds by forcing only in favorable soil.

Pehmeään maaperään on tehty reikiä myös poraamalla, esim. pyörittäen siipi- tai ruuviterää, jonka läpi tai jonka kuljettamana pehmeä maa-aines isona massavirtana on helposti siirtynyt taaksepäin ja johdettu pois riästä.Holes in soft soil have also been drilled, e.g., by rotating a blade or screw blade through which soft soil, as a large mass flow, is easily moved backward and deflated.

Em. poralaitteet ovat tiettyyn maaperän laatuun sopivia pora-laitteita, eikä niillä juurikaan voi tehdä reikiä muunlaiseen maaperään.Em. drill rigs are drill rigs that are suited to a specific soil quality and can hardly make holes in other types of soil.

Keksinnön mukainen poralaite ja menetelmä soveltuu yllättä- västi kaikille esiintyville maalaaduille ja keksinnölle on '···' ominaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.Surprisingly, the drill device and method according to the invention are applicable to all kinds of paints present and the invention is characterized by what is stated in the claims.

• · · 1 • · · · - » · · · • · · · • · · 1• · · 1 • · · - »· · · · · · · 1

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää, että samalla te- 4 M 4 ^ ·.· · : : : rällä voidaan porata reikä kaikkiin maalaatuihin. Maaperän laatua ei tarvitse tutkia eikä poralaitteita tai terää tar- .:. vitse vaihtaa maaperän laadun muuttuessa. Kun terä on iskevä • · ...: ja pyörivä ja varustettu työstävillä elimillä, se pystyy po- • · · · raamaan kalliota ja kiviä. Edelleen terän kartiomainen muoto aikaansaa pehmeässä maaperässä maa-aineksen sulloutumisen *· 1 terän ulkopuolelle, jolloin sitä ei tarvitse poistaa reiästä.The most important advantage of the invention can be seen that with the same 4 M 4 ^ ·. · ·:: Drill hole for all types of paint can be drilled. Soil quality does not need to be studied and no drill rigs or blades are required. joke to change as soil quality changes. When the blade is striking • · ... and rotating and equipped with workable elements, it is capable of drilling rock and stones. Further, the conical shape of the blade causes soil to sink to the outside of the blade * · 1 in soft soils without having to be removed from the hole.

: Näin tapahtuu automaattisesti terän edetessä. Pehmeään maape- ‘ . . rään poraaminen tapahtuu yleensä nopeasti ja poistettavaa massaa tulee runsaasti. Kun massa pääosiltaan sullotaan reiän ulkopuolelle, ei reiän kautta tule juurikaan poistettavaa 2 103430 massaa. Poraustoiminta tapahtuu jatkuvana ilman teränvaihto-viiveitä, mikä tekee tällaisen yleisporalaitteen käytön edulliseksi .: This happens automatically as the blade advances. For soft soil. . boring is usually quick and there is plenty of material to remove. When the bulk of the pulp is rolled out of the hole, there is virtually no removal of the 2 103430 pulp through the hole. The drilling operation is continuous without any blade change delays, which makes the use of such a universal drill device advantageous.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossaIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which

Kuvio 1 esittää erästä poralaitteen kärkeä leikattuna.Figure 1 is a sectional view of a drill bit tip.

Kuvio 2 esittää terää edestä katsottuna.Figure 2 is a front view of the blade.

Kuvio 3 esittää erään toisen poralaitteen kärkeä leikattuna. Kuvio 4 esittää terää edestä katsottuna.Figure 3 is a sectional view of the tip of another drill device. Figure 4 is a front view of the blade.

Kuvio 5 esittää terää leikattuna linjalta B - B.Figure 5 shows the blade in section from B to B.

Kuviossa 1 on poralaitteen kärkiosa, jossa on iskukone 1, joka iskee teräasetelmaa 2,3. Iskukoneen välityksellä myös pyöritetään teräasetelmaa. Teräasetelmaan kuuluu sisempi terä 2 ja sen ympärillä oleva rengasterä 3. Sisempi terä 2 voidaan vetää ulos reiästä iskukoneen kanssa kesken porauksen. Ulompi terä 3 on reikään vedettävän suojaputken 4 varassa pyörimisen ja pienen pituusliikkeen sallivalla liitoksella. Ulkoterä vetää suojaputkea 4 reikään porauksen aikana.Figure 1 shows a tip portion of a drill device having an impact machine 1 which strikes the blade assembly 2.3. The blade assembly is also rotated through the impact machine. The blade assembly includes an inner blade 2 and a ring blade 3 around it. The inner blade 2 can be pulled out of the hole with the impact machine in the middle of drilling. The outer blade 3 is supported by a guard tube 4 to be pulled into the hole by a connection allowing rotation and small length movement. The outer blade pulls the guard tube into 4 holes during drilling.

Iskukoneelta tulee paineellinen väliaine, joka useimmiten on : paineilma kanavaa 8 pitkin terän läpi terän eteen. Tämä ilma : johdetaan takaisin terän läpi kanavista 6, jolloin ilmavirta •I'· ; vie mukanaan poraus jätettä. Kun porataan kalliota, hakkaa te- ··« ·:· rään kiinnitetyt nastat 5 kalliota, irroittavat siitä siruja, • M · • « · · ··· joista muodostuu poraus jäte, joka ilman mukana johdetaan teränThe impactor produces a pressurized medium, which is most often: Compressed air through duct 8 through the blade in front of the blade. This air: is led back through the blade from the ducts 6, whereby the air flow • I '·; takes with you drilling waste. When drilling a rock, you cut the rock 5 pins attached to the blade, removing the chips from it;

< · · · I<· · · I

läpi taakse ja ulos reiästä. Kun porataan pehmeätä maata, ku- • i i » * ten savea, se ei kulkeudu ilman mukana kanavista 6 kuin osaksi SS' , vaan sulloutuu kartiomaisen terän johdosta reiän sivuille • · · · · · !..* ··” osittain tiivistyenkin. Kun terä iskee sekä myös pyörii ajau- « i · · · ·. * tuu massa helposti terän sivulle.through the back and out of the hole. When drilling soft ground, such as clay, • it does not pass through the channels 6 as part of the SS ', but due to the conical blade, it drops to the sides of the hole, even when partly sealed. When the blade strikes and also rotates the drive «i · · · ·. * easily puts pulp to the side of the blade.

t · : Kun pehmeätä maata poratessa tulee vastaan isompi kivi tai ·_ kallio, pehmeän maan syrjäytyminen lakkaa ja terä alkaa iske- : ’· : mällä porata kiviainesta ja paineilma kuljettaa sen pois ka- *, .* navia 6 pitkin.t ·: When drilling on soft ground, a larger stone or rock is encountered, soft ground ceases to exist and the blade begins to blow: ”·: drilling the rock material and transporting it through the channel 6 through compressed air.

Kuviossa 2 on terä edestä, jossa myös kanavat 7 ja 8 näkyvät.Figure 2 shows a front blade showing also channels 7 and 8.

3 1034303, 103430

Kuviossa 3 on eräs suoritusmuoto teräasetelmasta, jossa kar-tiokulma t>4 on pienempi, alle 90° ja kanavia 12 terän läpi lähtee jokaiselta porraspinnalta. Teränastoja 5 varten pitää olla otsapinta eteenpäin, eikä pinta saa poiketa kovin paljon poraussuuntaa vasten kohtisuorasta pinnasta. Teränastat eivät kestä, jos ne iskevät vinosti kiveen. Porrastettu kartiomai-suuskin soveltuu pehmeän maa-aineksen syrjäyttämiseen.Fig. 3 shows an embodiment of a blade assembly with a taper angle t> 4, less than 90 °, and channels 12 through the blade leaving each step surface. For the blade pins 5, there must be a front face and the surface must not deviate too much from the surface perpendicular to the drilling direction. The blade studs will not endure if they strike the stone at an angle. The stepped conical ski is also suitable for displacing soft soil.

Kuvioissa 4 ja 5 esitetään tarkemmin terän läpi johtavien kanavien 12 sijainti. Terän pinnalle on lisäksi jyrsitty keskiöstä poispäin suunnattuja uria 14. Näillä on tarkoituksena pehmeätä maata porattaessa jauhaa terän edessä olevaa maata kun terä pyörii ja näin saada maa irtonaisemmaksi. Irtonainen maa siirtyy helpommin terän edestä sivulle. Toisaalta terän läpi johtavat reiät ovat kooltaan sen verran pienet, että pehmeään maahan nopeasti edettäessä, maa-aines ei pysty poistumaan reikien 12 kautta vaan syrjäytyy helpommin sivulle.Figures 4 and 5 show in greater detail the location of the passages 12 passing through the blade. Further, grooves 14 which are directed away from the center are milled on the blade surface. These are intended to grind the ground in front of the blade when the blade is rotating to soften the ground. Loose soil moves more easily from front to side. On the other hand, the holes passing through the blade are of such a small size that, when rapidly advancing to soft ground, the soil cannot escape through the holes 12 but is more easily displaced to the side.

Terän kartiokulma voi olla myös alle 701. Kartion ei tarvitse olla koko terän mitalla samaa astelukua, vaan kartiokkuus voi portaittain muuttua terän kärjestä lähtien.The taper angle of the blade may also be less than 701. The taper need not be of the same order of magnitude over the entire length of the blade;

• < ΐ « ' ' ··· ‘.i.‘ ·:· ·:1 ·:· ··· v · : ; · . 1i’. · · · ......• <ΐ «'' ··· '.i.' ·: · ·: 1 ·: · ··· v ·:; ·. 1i '. · · · ......

..

« · < I I«· <I I

, , · • · · • · · · I t • ·,,, · • · · · · · I t • ·

Claims (6)

103430103430 1. Menetelmä reiän tai tunnelin poraamiseksi useaan erilaatuiseen maaperään, kuten kallioon, kiviä sisältävään maaperään tai saveen, käyttäen samaa iskevää ja pyörivää terää tai teräasetelmaa (2,3),(9,10), jonka terän otsapinnat tai niille asennetut porauselimet (5) ovat tarkoitetut työstämään kalliota ainoastaan iskemällä, tunnettu siitä, että kartio-maisen terän kärkikulma on alle 90° ja terän kartiomaisen muodon avulla syrjäytetään olennainen osa pehmeästä maasta porattavan reiän ulkopuolelle teräasetelman samalla iskiessä ja pyöriessä ja terän otsapinnassa sijaitsevien poraavien elimien (5) avulla porataan vastaantulevat kivet, kallio yms. pääasiassa terän läpi taaksepäin poistettavaksi porausjätteeksi.A method of drilling a hole or tunnel into a plurality of different types of soil, such as rock, rocky soil or clay, using the same impact and rotating blade or blade assembly (2,3), (9,10), with blade head surfaces or drilling members mounted thereon (5) are designed only to stroke rock, characterized in that the tapered blade has an apex angle of less than 90 ° and the conical shape of the blade displaces a substantial portion of the soft ground outside the drill hole while striking and rotating and rocks, rock, etc., mainly to be drilled as back drilling through the blade. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että huuhteluaine johdetaan terän tai teräasetelman eteen poraamisen sekä maa-aineksen syrjäyttämisen aikana.Method according to Claim 1, characterized in that the rinse aid is introduced in front of the blade or blade assembly during drilling and displacement of soil. 3. Poralaite reiän tai tunnelin poraamiseksi useaan erilaatuiseen maaperään, kuten kallioon, kiviä sisältävään maaperään tai saveen, samaa iskevää ja pyörivää terää tai terä-asetelmaa (2,3),(9,10) käyttäen, jolloin mainitun terän etupinnassa on ainoastaan iskemällä tapahtuvaan työstöön tarkoi- : : tettuja porauselimiä (5), tunnettu siitä, että terä on kartiomainen eteenpäin kartion kärkikulman ollessa alle 90° ja että terä on porrasmaisesti kartio käsittäen tasopinto- «•ti ··· ja työstäville elimille (5). • · · • « ·3. A drill device for drilling a hole or tunnel in several different types of soil, such as rock, rocky soil or clay, using the same impact and rotating blade or blade assembly (2,3), (9,10), the front face of said blade being drilling means (5) for machining, characterized in that the blade is conical forward with a cone tip angle of less than 90 ° and that the blade is tapered conically comprising planar surface and working members (5). • · · • «· 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen poralaite tunnettu » · · siitä, että tasopinnoilta johtaa huuhteluainekanavat (12,13), • · * · · (6) terän läpi taaksepäin. • · »· · · » · «· · « · · « · · · · .*:*:* 5. Patenttivaatimuksen 3 ja 4 mukainen poralaite t u n - V" n e t t u siitä, että terän pinnalla on taakse johtavia uria (14).A drill device according to claim 3, characterized in that the rinsing channels (12,13) are led from the planar surfaces backward through the blade. The drill device according to claims 3 and 4, characterized in that the blade surface has grooves (14) to the rear. . 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-5 mukainen pora-: laite tunnettu siitä, että terän kartiokulma on alle 70°. 103430Drilling device according to one of the preceding claims 3 to 5, characterized in that the taper angle of the blade is less than 70 °. 103430
FI944640A 1994-10-05 1994-10-05 Drilling unit and method for drilling a hole in several different soils FI103430B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI944640A FI103430B1 (en) 1994-10-05 1994-10-05 Drilling unit and method for drilling a hole in several different soils
PCT/FI1995/000549 WO1996011323A1 (en) 1994-10-05 1995-10-05 A drilling apparatus and method to drill a hole in different kinds of soil
KR1019970702202A KR970706442A (en) 1994-10-05 1995-10-05 A DRILLING APPARATUS AND METHOD TO DRILL A HOLE IN DIFFERENT KINDS OF SOIL
EP95934147A EP0784731A1 (en) 1994-10-05 1995-10-05 A drilling apparatus and method to drill a hole in different kinds of soil

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI944640A FI103430B1 (en) 1994-10-05 1994-10-05 Drilling unit and method for drilling a hole in several different soils
FI944640 1994-10-05

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI944640A0 FI944640A0 (en) 1994-10-05
FI944640A FI944640A (en) 1996-04-06
FI103430B true FI103430B (en) 1999-06-30
FI103430B1 FI103430B1 (en) 1999-06-30

Family

ID=8541503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI944640A FI103430B1 (en) 1994-10-05 1994-10-05 Drilling unit and method for drilling a hole in several different soils

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0784731A1 (en)
KR (1) KR970706442A (en)
FI (1) FI103430B1 (en)
WO (1) WO1996011323A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008092994A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Sandvik Mining And Construction Oy Drilling tool
US11008812B2 (en) 2017-03-01 2021-05-18 Robit Oyj Drill bit for percussive drilling, a drill bit assembly, and a method for manufacturing such a drill bit

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19618298A1 (en) * 1996-05-07 1997-11-13 Geisert Engineering Gmbh Drilling device for impact drilling
US5921332A (en) * 1997-12-29 1999-07-13 Sandvik Ab Apparatus for facilitating removal of a casing of an overburden drilling equipment from a bore
US6454025B1 (en) 1999-03-03 2002-09-24 Vermeer Manufacturing Company Apparatus for directional boring under mixed conditions
CN1416497A (en) * 2000-03-03 2003-05-07 维米尔制造公司 Method and appts. for directional boring under mixed conditions
DE10334610B4 (en) * 2003-07-29 2006-04-20 Hilti Ag wellhead
DE112008000158T5 (en) * 2007-02-14 2010-03-25 Sandvik Intellectual Property Ab Drill bit and single pass drill
US8196677B2 (en) 2009-08-04 2012-06-12 Pioneer One, Inc. Horizontal drilling system
EP3433463B1 (en) * 2016-03-22 2020-07-01 TerraRoc Finland Oy Down-the-hole drilling device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2135053B1 (en) * 1971-05-04 1974-08-19 Petroles Cie Francaise
US3885638A (en) * 1973-10-10 1975-05-27 Sam C Skidmore Combination rotary and percussion drill bit
DE2558842A1 (en) * 1975-12-27 1977-07-07 Paul Schmidt SELF-DRIVEN PNEUMATIC RAM DRILL, IN PARTICULAR FOR EARTH DRILLS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008092994A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Sandvik Mining And Construction Oy Drilling tool
AU2008211808B2 (en) * 2007-02-01 2011-04-28 Sandvik Mining And Construction Oy Drilling tool
US11008812B2 (en) 2017-03-01 2021-05-18 Robit Oyj Drill bit for percussive drilling, a drill bit assembly, and a method for manufacturing such a drill bit

Also Published As

Publication number Publication date
FI944640A0 (en) 1994-10-05
FI103430B1 (en) 1999-06-30
FI944640A (en) 1996-04-06
EP0784731A1 (en) 1997-07-23
WO1996011323A1 (en) 1996-04-18
KR970706442A (en) 1997-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4671367A (en) Pole hole digger with percussive core drilling
FI103430B (en) A drill device and method for drilling a hole into a variety of different soil types
RU2557028C2 (en) Drill bit for hard rocks, drilling rig and percussion drilling of hard rocks
US3905431A (en) Earth boring method and apparatus
AU2005228906A1 (en) Method and device for drilling holes in the ground or in rock
US5382121A (en) Drill bit for use in concrete and asphalt
JP3479754B2 (en) Rock drilling equipment
JP2004092200A (en) Boring head for screw auger
JP3123875B2 (en) Method of forming continuous grooves
JPH01280195A (en) Bit for boring
JPS60141987A (en) Drill apparatus for drilling surface soil
JPS634196A (en) Slit forming device for base rock and concrete
JP4078265B2 (en) Drilling machine and tension material insertion method
JP3725365B2 (en) Large-diameter drilling method and drilling equipment
JP3477683B2 (en) Rock drilling equipment
JPH1150775A (en) Connecting sleeve of drilling tool for crawler drill
JPH02289788A (en) Drilling device for forming slot on base rock
JP3496857B2 (en) Rock drilling equipment
JPH0230891A (en) Method and apparatus for replacing underground buried pipe
JPS62248792A (en) Bit for drill for forming slot to base rock, etc.
JP2007255048A (en) Cutter head
JP7032152B2 (en) Bit for drilling
EP0141117A1 (en) Rock and gravel drilling method and rock-drill therefor
JP2000213269A (en) Non-work type special shank
JP2022037778A (en) Drilling bit for reinforced concrete and drilling device for reinforced concrete having the same