FI111408B

FI111408B - Method and device for lowering drilling

Info

Publication number: FI111408B
Application number: FI982386A
Authority: FI
Inventors: Juhani Vaelisalo
Original assignee: Numa Tool Co
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2003-07-15
Also published as: FI982386A; EP1127477A4; EP1127477A1; FI982386A0; WO2000026576A1; AU1326300A

Description

111408111408

Menetelmä ja laite uppoporauksessaMethod and device for submersible drilling

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään putkea asentavassa uppoporauksessa. Keksintö kohdis-5 tuu lisäksi patenttivaatimuksen 14 johdanto-osan mukaiseen uppopo-rauslaitteeseen putkea asentavaa porausta varten. Keksintö kohdistuu myös patenttivaatimuksen 19 johdanto-osan mukaiseen poranterään putkea asentavaa uppoporauslaitetta varten.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 in pipe-laying submersible drilling. The invention further relates to a submersible drilling device according to the preamble of claim 14 for pipe-laying drilling. The invention also relates to a drill bit according to the preamble of claim 19 for a submersible drilling device.

10 Ns. puikittavassa porauksessa käytetään iskuvasaran avulla iskuliik-keeseen saatettua poranterää, joka tekee reikää maahan. Poranterän ja iskuvasaran perässä on poratanko, jota syötetään reikään. Iskuvasaran ja poratangon ympärillä oleva ulkoputki jää valmiiseen reikään, ja poranterä vedetään poratankojen avulla putken sisällä pois porauksen 15 päätyttyä. Uppoporauksessa iskuvasara on sijoitettuna valmistettavaan reikään. Iskuvasaran iskuliikkeen aikaansaamiseksi käytettävä paine-väliaine, tyypillisesti ilma, johdetaan iskuvasaralle poratangon sisällä, joka poratanko on sijoittuneena putken sisälle.10 The so-called punching drill uses a drill bit driven by an impact hammer to make a hole in the ground. Behind the drill bit and the hammer is a drill rod which is fed into the hole. The outer tube around the impact hammer and the drill rod remains in the finished hole, and the drill bit is pulled out by the drill rods inside the tube at the end of the drilling 15. In a submersible drill, the hammer is located in the hole to be made. The pressure medium used to effect the stroke of the impact hammer, typically air, is supplied to the impact hammer inside the drill rod, which is located inside the pipe.

20 Ongelmana kuvatussa uppoporausmenetelmässä on porausjätteen poisto. Huuhteluväliaineena on yleisesti käytetty ilmaa, jota johdetaan poranterän läpi porauskohtaan ja siitä takaisinpäin porauksen aloitus-kohtaan putken sisällä, kuten esimerkiksi US-patentin 5 590 726 mukaisessa putkea asentavassa uppoporauslaitteessa on esitetty. Tunne-25 tusti uppoporauslaitteissa huuhteluväliaineen muodostaa iskuvasaralta saatava ilma, joka on paineväliaineena syötetty iskuvasaralle ja käytön jälkeen johdettu iskuvasarasta poranterän läpi porauskohtaan ja edelleen oleellisesti paineettomana takaisinpäin putkea sivuten, tässä tapauksessa pääosin putken sisäpuolella.The problem with the submersible drilling method described is the removal of drilling waste. As a rinse aid medium, air is routed through the drill bit to the drilling point and back to the drilling start point inside the pipe, as shown, for example, in a pipe-laying submersible drilling device according to U.S. Patent No. 5,590,726. Feelingly, in a submersible drilling apparatus, the flushing medium is formed by air from a percussion hammer, which is supplied as a pressurized medium to the percussion hammer and subsequently guided from the percussion hammer through the drill bit to the drill site and still substantially unpressurely backwardly.

3030

Erityisenä ongelmana edellä kuvatuissa menetelmissä on kuitenkin se, että ilman syöttö maahan on ongelmallista, mikäli maa koostuu ainakin osaksi suhteellisen pehmeästä maa-aineksesta, kuten savesta ja/tai so-rasta/moreenista. Esimerkiksi monilla alueilla Suomessa alueet, joille 35 rakennetaan tai on rakennettu, käsittävät pinnalla n. 10-40 metriä paksun savikerroksen, sen alla karkeampaa ainesta, kuten soraa ja/tai moreenia, ja sen alla lopuksi kovan kallion. Porausjätteen huuhtelemiseksi porauskohtaan johdettu ilma pyrkii luomaan pehmeään maa-ainekseen 2 111408 taskuja ja onkalolta, jotka heikentävät huomattavasti esimerkiksi paalutuksissa paaluiksi jäävien putkien koheesiota ympäröivään maahan tai uudelleenpaalutuksissa myös vanhojen paalujen kannatuskykyä. Tämän johdosta ilman käyttöä ollaan kieltämässä monissa kaupungeissa 5 maaporauksessa.However, a particular problem with the methods described above is that the supply of air to the ground is problematic if the soil consists at least in part of a relatively soft soil such as clay and / or mica / till. For example, in many areas in Finland, the areas on which the 35 will or will be built comprise a 10 to 40 meter thick clay layer, with coarser material such as gravel and / or moraine beneath it, and finally a hard rock. Air flushed to the drilling site for flushing drilling waste tends to create 2,111,408 pockets in and out of the cavity, which significantly weaken the cohesion of the pipes that remain as piles in the surrounding ground or, when re-piling, the bearing capacity of old piles. As a result, many cities are banning the use of land without drilling 5.

Keksinnön tarkoituksena on esittää menetelmä ja laite, jolla voidaan välttää em. epäkohdat. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on 10 esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 14 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle porante-rälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 19 tunnusmerkkiosassa.The object of the invention is to provide a method and a device for avoiding the above drawbacks. To accomplish this purpose, the method according to the invention is essentially characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1. The device according to the invention is essentially characterized by what is stated in the characterizing part of claim 14. The drill bit according to the invention is essentially characterized by what is stated in the characterizing part of claim 19.

1515

Keksinnön eräänä tärkeänä periaatteena on se, että porausjätteen huuhteluun porauskohdasta tarkoitettu huuhteluväliaine tuodaan poran-terän iskuliikkeen aiheuttavasta paineväliaineesta erillään maahan jäävän putken sisällä olevaa poratankoa pitkin ja johdetaan poranterän lä-20 pi, minkä jälkeen se huuhtoo porausjätteen pois porauskohdasta ja palaa pääasiassa maahan jäävän putken ulkopuolelta reiässä takaisin porauksen alkukohtaan. Huuhteluaineena käytetään porausmutaa tai vastaavaa juoksevaa, vettä viskoosimpaa ainetta. Porausmutana voidaan käyttää esimerkiksi bentoniittisaven ja veden sekoitusta sopivassa 25 suhteessa. Keksintö soveltuu erityisen hyvin poraukseen ominaisuuk-siensa ja ympäristöystävällisyytensä takia. Eräissä tapauksissa huuhteluaineena käytetään myös vettä.An important principle of the invention is that the flushing medium for flushing the drilling waste from the borehole is introduced separately from the pressure medium that causes the drill bit impact, through a drill bar inside the submerged tube, in the hole back to the start of the drill. The rinse aid is drilling mud or a similar fluid, viscous water. For example, mixing bentonite clay and water in suitable proportions can be used as drilling mud. The invention is particularly well suited for drilling due to its properties and environmental friendliness. In some cases, water is also used as a rinse aid.

Keksinnön eräänä tärkeänä periaatteena on lisäksi se, että iskuvasaran 30 paineväliaineena käytetään ilmaa, mutta käytön jälkeen se johdetaan iskuvasarasta sopivimmin poranterälle ja edelleen pääosin putken sisäpuolelle, jolloin se ei joudu porauskohtaan tai maaperään. Ilma soveltuu paineväliaineeksi erityisesti ympäristöystävällisyytensä vuoksi ja lisäksi ei tarvita erillistä järjestelmää käytetyn ilman talteenottamiseksi ja puh-35 distamiseksi, jolloin ilma voidaan johtaa ympäristöön porauksen alkupäässä. Ilman sijasta voidaan eräissä tapauksissa käyttää myös paineistettua vettä tai hydraulinestettä, mikäli laitteisto ja poraus soveltuvat kyseisten paineväliaineiden käytölle.An important principle of the invention is furthermore that air is used as the pressure medium for the hammer 30, but after use it is preferably guided from the hammer to the drill bit and further mainly to the inside of the pipe so that it does not reach the drill point or soil. Air is suitable as a pressure medium, particularly for its environmental friendliness, and furthermore, there is no need for a separate system for recovering and purifying used air, whereby air can be introduced into the environment at the beginning of the drilling. In some cases, pressurized water or hydraulic fluid may be used instead of air, provided that the equipment and drilling are suitable for the use of such pressurized media.

3 1114083, 111408

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti sopivimmin po-ranterään muodostetaan kanavointi ainakin osan paineväliaineesta johtamiseksi porauskohtaan, jolloin paineväliaineen, tyypillisesti ilman 5 avulla voidaan sopivissa kohteissa avustaa porausjätteen ja huuhtelu-aineen poistumista reiästä.According to a preferred embodiment of the invention, the drill bit is preferably channeled to guide at least a portion of the pressurized medium to the drilling point, whereby the pressurized medium, typically air 5, can assist the removal of drilling debris and rinse agent at suitable locations.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti sopivimmin po-ranterään muodostetaan kanavointi ainakin osan huuhteluaineesta ja 10 samalla myös porausjätteestä johtamiseksi putken sisäpuolelle ja edelleen porauksen alkukohtaa kohti. Näin voidaan tehostaa huuhteluaineen ja porausjätteen poistumista porauskohdasta ja porauksesta.According to a preferred embodiment of the invention, preferably, a drill bit is formed for channeling at least a portion of the rinse aid and at the same time also from the drilling waste to the inside of the pipe and further towards the start of the drilling. In this way, the removal of rinse aid and drilling residue from the drilling point and drilling can be made more efficient.

Tarkasteltaessa porausta poikkileikkauksena erityisesti poratangon 15 kohdalla sijoittuu poratankoon keskeisesti putkimainen kanavointi huuhteluväliaineen syöttöä varten, sen ympärille poratankoon rengasmainen kanavointi paineväliaineen syöttöä varten, edelleen tämän ympärille poratangon ja putken väliin rengasmainen kanavointi paineväliaineen (ja eräässä tapauksessa myös huuhteluväliaineen) paluuta 20 varten, ja edelleen tämän ympärille putken ja porauksen väliin rengasmainen kanavointi huuhteluväliaineen ja porausjätteen (sekä eräässä tapauksessa myös paineväliaineen) paluuta varten.With respect to the drilling in cross-section, particularly at the drill bar 15, the drill bar is centrally tubular for channeling a rinse medium supply, around the drill bar for annular channeling for supplying pressure medium, and further for this annular ducting between the pipe and the borehole for the return of the flushing medium and the drilling waste (and in one case also the pressure medium).

Oleellista menetelmässä on vielä se, että suhteellisen pehmeässä maa-25 aineksessa, kuten savessa, sorassa tai vastaavassa, saadaan aikaan maata poraava työstö vain poranterää pyörittämällä, eli poranterään yhteydessä olevaan iskuvasaraan ei johdeta paineväliainetta. Tästä on etuna se, että voidaan välttää meluhaittoja erityisesti asutuilla alueilla. Kohdattaessa kovempi maa-aines, kuten peruskallio tai suurempi kivi, 30 vaihdetaan toiminta iskeväksi, ja pyöritystä jatketaan.It is also essential that relatively soft soil, such as clay, gravel or the like, can only be drilled by rotating the drill bit, i.e. no pressurized fluid is introduced into the percussion hammer associated with the drill bit. This has the advantage that noise can be avoided, especially in populated areas. When encountered, harder soil, such as bedrock or larger rock, is replaced by impact and rotation is continued.

Menetelmä sopii erityisesti rakennusten paalutukseen ja vanhojen rakennusten uudelleenpaalutukseen.The method is particularly suitable for piling up buildings and re-piling old buildings.

35 Keksintöä selostetaan esimerkkien avulla seuraavassa lähemmin viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa: kuva 1 esittää keksinnön menetelmää pääperiaatteena, 4 111408 kuva 2 esittää porauskohtaa keksinnössä sovellettavan erään edullisen suoritusmuodon mukaisen uppoporauslaitteen pituussuuntaisena leikkauksena, ja 5 kuva 3 esittää keksinnössä käytettäväksi soveltuvan uppoporauslaitteen eräs edullista suoritusmuotoa pituussuuntaisena leikkauksena.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 illustrates the method of the invention as a general principle, Figure 2 shows a section.

10 Kuvassa 1 on esitetty maaporaus, tässä tapauksessa rakennusten paalutus. Maahan jäävää putkea 2 syötetään poranterällä 1 tehtyyn poraukseen H ylhäältä porauksen alkukohdasta Ha, joka voi olla uudel-leenpaalutuksen tapauksessa rakennuksen sisällä oleva paikka, kuten kellari, tai uusissa rakennuskohteissa vapaa ulkoilma. Putkea 2 syöte-15 tään pystysuoraan maahan syöttämällä peräkkäin lyhyempiä put-kiosuuksia. Putken 2 sisällä kulkee poratanko 3, joka myös muodostuu perättäisistä osuuksista. Poratangon 3 osuuksien ja putkien 2 osuuksien syöttö ja liittäminen toisiinsa voidaan toteuttaa tunnetuin ratkaisuin.10 Figure 1 shows ground drilling, in this case piling of buildings. The pipe 2 remaining in the ground is fed into the bore H made by the drill bit 1 from the top of the drilling point Ha, which may be a place inside the building, such as a basement, or, in new buildings, free outdoor air. Pipe 2 feeds-15 into vertical ground by successively feeding shorter pipe sections. Inside the tube 2 is a drill rod 3 which also consists of successive portions. Feeding and connecting the portions of the drill rod 3 and the portions of the tubes 2 may be effected by known solutions.

20 Maan pinnalla tavallisesti porauksen alkukohdan Ha lähettyvillä olevaa toimilaitetta, joka aikaansaa poranterään 1 pyörivän liikkeen ja tarvittaessa johtaa paineväliainetta A iskuvasaraan 7 terän 1 iskuliikkeen aikaansaamiseksi, on kuvattu kaavamaisesti viitenumerolla 4. Poranterällä 1 tarkoitetaan tässä selostuksessa myös teräasetelmaa, joka voi 25 käsittää myös useita erillisiä osia, kuten karaosan ja varsinaisen iskevän osan.The actuator usually located on the surface near the drilling point Ha, which causes a rotary movement of the drill bit 1 and, if necessary, directs the pressure medium A to the percussion hammer 7 to effect the blade 1, is schematically described by reference numeral 4. parts like the spindle and the actual impacting part.

Juoksevaa, viskoosia väliainetta M eli huuhteluväliainetta M poranterän 1 etupuolella olevassa porauskohdassa Hb syntyvän porausjätteen W 30 poishuuhtomiseksi syötetään poratankoa 3 pitkin, tarkemmin sanoen keskeisesti poratangon 3 sisällä sijaitsevaa ensimmäistä kanavointia 3a pitkin, ja huuhteluväliaine M nousee porauskohdasta Hb ylöspäin tuoden mukanaan porausjätettä W. Huuhteluväliaine M nousee porauksen H ja putken 2 ulkopinnan 2a välisessä kapeassa tilassa putkea 2 sivu-35 ten ja voidellen samalla putken 2 ulkopintaa 2a. Koska huuhteluväliaine M on suhteellisen viskoosia juoksevaa ainetta, se ei tunkeudu kauemmaksi maa-ainekseen eikä muodosta onkalolta.The flowing viscous medium M, i.e. the rinsing medium M, is discharged through the drill rod 3, more specifically through the first passage 3a, and the ridge, to remove the drilling waste W 30 at the drilling point Hb in front of the drill bit 1. in the narrow space between the bore H and the outer surface 2a of the tube 2, the tube 2 is laterally flanked while lubricating the outer surface 2a of the tube 2. Because the rinse medium M is a relatively viscous fluid, it does not penetrate further into the soil and does not form in the cavity.

111408111408

Maan pinnalla on syöttöpumppu huuhteluväliaineen M paineistamiseksi riittävässä määrin. Porausta H pitkin takaisin noussut huuhteluväliaine M puhdistetaan porausjätteestä W suodattimena ja kierrätetään takaisin poratankoon 3.The ground surface is provided with a feed pump for pressurizing the flushing medium M to a sufficient degree. The flushing medium M that has risen back from the bore H is cleaned of the bore waste W as a filter and recycled back to the drill rod 3.

55

Kuvassa 2 on esitetty pitkittäisleikkauksena porauskohta Hb. Kuviin 1 ja 2 viitaten porauskohdassa Hb on poranterä 1, joka muodostaa maa-ainekseen D syvenevää reikää eli porausta H maa-aineksesta D riippuen pyörityksen ja huuhteluväliaineella M suoritetun huuhtelun avulla, tai 10 pyörityksen, edestakaisen iskuliikkeen ja huuhtelun avulla. Terä 1 on liitetty tunnetulla tavalla iskuvasaran 7 toiseen päähän 7a, joka iskuva-sara 7 on ensimmäisestä päästään 7b liitetty poratangon 3 etupäähän 3b. Poratangon 3 ja iskuvasaran 7 läpi on tuotu ensimmäinen kanavointi 3a, joka jatkuu poranterän 1 läpi yhtenä tai useampana kanavana 15 ja avautuu porauskohtaan Hb. Huuhteluväliaine M, jonka kulkua on kuvassa 2 osoitettu nuolilla, siirtyy porauskohdasta Hb porausjätettä W mukanaan takaisin porauksen H aloituskohtaa Ha kohti maahan D jäävän putken 2 ulkopuolella. Kuvassa 2 on esitetty vielä, kuinka keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti uppoporauslaitteessa 20 poranterän 1 ulkopuolella on vielä rengasterä 5, joka on kiinnitetty putken 2 päähän, ja joka jää maahan, kun poratanko 3, iskuvasara 7 ja poranterä 1 vedetään takaisin ylös porauksen päätyttyä.Figure 2 is a longitudinal section showing the borehole Hb. Referring to Figures 1 and 2, at the drilling point Hb there is a drill bit 1 which forms a recess in the soil D, i.e. drilling H, depending on soil D, by rotation and rinsing with rinse medium M, or 10 rotations, by reciprocating stroke and rinsing. The blade 1 is connected in a known manner to one end 7a of the hammer 7, which at its first end 7b is connected to the front end 3b of the drill rod 3. A first channeling 3a is introduced through the drill rod 3 and the impact hammer 7, which extends through the drill bit 1 in one or more channels 15 and opens at the drilling point Hb. The flushing medium M, the flow of which is indicated by arrows in Figure 2, moves from the borehole Hb with the borehole W back towards the starting point Ha of the borehole H outside the pipe 2 remaining in the ground D. Figure 2 further illustrates how, in accordance with a preferred embodiment of the invention, the submersible drilling device 20 still has an annular blade 5 attached to the end of the tube 2 outside the drill bit and remaining when the drill bar 3, impact hammer 7 and drill bit 1 are retracted.

Edelleen kuviin 1 ja 2 viitaten on esitetty myös se, miten iskuvasaraan 7 25 tuotu paineväliaine A voidaan johtaa takaisin porauksen H alkukohtaan Ha. Iskuvasaran 7 pakokanavistosta 6 on tuotu toinen kanavointi 6 po-ranterään 1, joka kanavointi 6 ensin kulkee aksiaalisuuntaisena (nuoli X) keskisen, huuhteluväliainetta M varten olevan ensimmäisen kanavoinnin 3a ympärillä ja sen jälkeen suuntautuu viistosti taaksepäin 30 avautuen vasaran 7 ja putken 2 sisäpinnan 2b väliseen tilaan, jossa se kulkee putkea 2 sivuten taaksepäin kohti porauksen H alkukohtaa Ha. Paineväliaine A kulkeutuu näin oleellisesti koko porauslaitteen pituudelta ensin vasaran 7 ja putken 2 ja myöhemmin poratangon 3 ja putken 2 välisessä tilassa ylöspäin kohti porauksen H alkukohtaa Ha. Pai-35 neväliaineena A on sopivimmin ilma, joka paineistetaan esimerkiksi porauksen alkukohdan Ha lähettyvillä olevalla kompressorilla. Selvää on, että vuotojen takia paineväliainetta A johtuu myös putken 2 ulkopuolelle 111408 ja huuhteluainetta H putken 2 sisäpuolelle. Mainittakoon, että toinen kanavointi 6 voidaan ainakin osittain järjestää myös siten, että porante-rään 1 muodostetaan kanavoinnin 6 seinämä osittain ja laitteen muuhun rakenteeseen muodostetaan loput seinämästä, jolloin poranterään 5 1 muodostettu kanava voi olla kourumainen.Further, with reference to Figures 1 and 2, it is also shown how the pressure medium A introduced into the impact hammer 7 25 can be led back to the starting point Ha of bore H. From the exhaust duct 6 of the impact hammer 7, a second channeling 6 is introduced into the bore 1, which channel 6 first extends axially (arrow X) about the first first channel 3a for the rinse medium M and then obliquely rearwardly 30 between the inner surface 2 and to the space where it passes the pipe 2, backwards towards the starting point Ha of the bore H. Thus, the pressure medium A extends substantially along the entire length of the drilling device, first in the space between the hammer 7 and the pipe 2 and later on the drill rod 3 and the pipe 2 towards the starting point Ha of the drilling H. Preferably, the Pai-35 medium A is air, which is pressurized, for example, with a compressor near the borehole Ha. It is clear that, due to leaks, the pressure medium A is also applied to the outside of the tube 2 and the rinse agent H to the inside of the tube 2. It should be noted that the second ducting 6 may also be provided at least in part by partially forming a wall of the ducting 6 in the borehole 1 and forming the remainder of the wall in the other structure of the device, whereby the channel formed in the borehole 5

Kuvassa 3 on esitetty keksinnössä käytettäväksi soveltuvan uppopo-rauslaitteen eräs edullinen suoritusmuoto. Kuvassa on näkyvillä pora-tangon 3 etupää 3b, johon laitteen iskuvasara 7 on liitetty ensimmäi-10 sestä päästään 7b ja sen toiseen päähän 7a on liitetty poranterä 1. Is-kuvasaran 7 sisällä olevaa edestakaisin paineväliaineen A vaikutuksesta liikkuvaa mäntää on merkitty viitenumerolla 8 ja huuhteluväliai-neen M ja paineväliaineen A kanavia samoilla viitenumeroilla 3a ja 6 kuin edellä. Kuvan 3 laite on porauksessa sijoittuneena putken 2 si-15 sään, mutta kuvassa laite on esitetty ilman tätä ulkopuolista putkea 2 sekä rengasterää 5, jotka näkyvät kuvassa 2.Figure 3 shows a preferred embodiment of a submersible drilling apparatus suitable for use in the invention. The figure shows the front end 3b of the drill rod 3 to which the percussion hammer 7 of the device is connected at its first end 7b and at the other end 7a of the drill bit 1. The reciprocating piston within the Is image hammer 7 is indicated by reference numeral 8 and rinse interval. channels M and pressure medium A with the same reference numerals 3a and 6 as above. The device of Fig. 3 is located in the bore of the si-15 of the tube 2, but without the outer tube 2 and the annular blade 5 shown in Fig. 2, the device is shown.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ainakin osa pai-neväliaineesta A johdetaan porauskohtaan Hb, josta se johdetaan 20 huuhteluväliaineen M mukana takaisin porauksen H alkukohtaa Ha kohti. Tämä voidaan toteuttaa poranterään 1 muodostetun kolmannen kanavoinnin 9 avulla paineväliaineen A ainakin osittain johtamiseksi toisesta kanavoinnin 6 porauskohtaan Hb. Periaatetta on havainnollistettu kuvassa 2 nuolella 9, joka kuvaa muodostettavaa kanavointia.According to a preferred embodiment of the invention, at least part of the pressure medium A is led to the borehole Hb, from where it is led back with the rinse medium M towards the starting point Ha of the borehole H. This can be accomplished by means of a third duct 9 formed in the drill bit 1 for at least partially introducing the pressure medium A from the second bore Hb of the duct 6. The principle is illustrated in Figure 2 by arrow 9, which illustrates the channelization to be established.

2525

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ainakin osa huuhteluväliaineesta M, yhdessä porausjätteen W kanssa, johdetaan porauskohdasta Hb putken 2 sisäpuolelle, josta se johdetaan paineväliaineen A mukana takaisin porauksen H alkukohtaa Ha kohti. Tämä 30 voidaan toteuttaa poranterään 1 muodostetun neljännen kanavoinnin 10 avulla huuhteluväliaineen M ainakin osittain johtamiseksi poraus-kohdasta Hb putken 2 sisäpuolelle. Periaatetta on havainnollistettu kuvassa 2 nuolella 10, joka kuvaa muodostettavaa kanavointia.According to a preferred embodiment of the invention, at least part of the flushing medium M, together with the drilling waste W, is led from the borehole Hb to the inside of the pipe 2, from where it is led back with the pressure medium A towards the bore H. This 30 may be implemented by means of a fourth channel 10 formed in the drill bit 1 for at least partially guiding the flushing medium M from the drilling point Hb to the inside of the pipe 2. The principle is illustrated in Figure 2 by arrow 10, which illustrates the channelization to be established.

35 Sopivimmin ensimmäinen, toinen, kolmas ja neljäs kanavointi 3a, 6, 9, ja 10 keksinnön mukaisen toiminnan toteuttamiseksi on muodostettu ainakin osittain poranterään 1. Kanavointien kokoa vaihtelemalla 111408 voidaan vaikuttaa johdettavan väliaineen määrään. Muodostamalla kanavoinnit poranterään 1 voidaan poranterä 1 laitteeseen vaihtamalla yksinkertaisesti vaihtaa laitteen toimintaperiaatetta, jolloin muu laite iskuvasaroineen voidaan pitää oleellisesti muuttumattomana.Preferably, the first, second, third and fourth channels 3a, 6, 9, and 10 for carrying out the operation of the invention are formed at least partially in the drill bit 1. By varying the size of the channels, 111408 can influence the amount of medium to be delivered. By providing ducts for the drill bit 1, the drill bit 1 can be replaced by simply changing the operating principle of the device so that the other device, including the impact hammer, can be kept substantially unchanged.

55

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esimerkkeinä käytettyihin eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Rakenteiden tarkempi suoritusmuoto voi vaihdella ja keksintöä voidaan soveltaa ren-10 gasmaisella poranterällä toteutettujen porausmenetelmien lisäksi muissa, jotka muodostavat tilan putkea varten sen asentamiseksi poraukseen. Poranterä voi olla erillinen putkesta tai se voi olla kiinnittyneenä putkeen käyttäen hyväkseen tunnettuja tapoja keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä. Putkeen asennukseen poraukseen liittyen 15 menetelmistä mainittakoon putken työntäminen poraukseen, vetäminen aukkoon teräasetelman avulla tai vaijerien avulla vetäminen.The present invention is not limited only to some preferred embodiments used as examples above, but may be modified within the scope of the appended claims. A more specific embodiment of the structures may vary and the invention may be applied in addition to drilling methods implemented with a ring-type drill bit in others that provide space for the pipe to be installed in the drill. The drill bit may be separate from the tube or may be attached to the tube using well known techniques in the process of the invention. In connection with the pipe installation for drilling, 15 methods include pushing the pipe into the drill, pulling it into the opening by means of a blade assembly or pulling by means of cables.

Claims

111408 o Patent claimed:

A method in a pipe-laying submersible drill, wherein the pipe (2) 5 is inserted after the drill bit (1) into the drill bit (H) formed by the drill bit (1) and the drilling residue (W) generated during drilling is removed with a flushing medium through the drill bit (1) guided from the borehole (Hb) with the borehole waste (W) past the borehole (1) to the outside of the pipe (2) and further back to the starting point (Ha) of the borehole (H), characterized in that the pressure medium (A) M) separate and used in the impact hammer (7) for effecting the impact of the drill bit (1) which is inserted inside the tube (2) after the drill bit (1) is guided from the impact hammer (7) to the inside of the tube (2) and there further 15 towards the starting point (Ha) of the borehole (H) between the pipe (2) and the drill rod (3) which is arranged behind the hammer (7) and runs inside said pipe (2).

Method according to Claim 1, characterized in that the pressure medium (A) is led at least partially through the drill bit (1) to the inside of the pipe (2).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the rinse medium (M) is a drilling mud or a similar fluid.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the rinsing medium (M) is introduced into the hole (H) on the drill bit (1) inside the drill rod (3) separately from the pressure medium (A). 30

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the pressure medium (A) is air, which is supplied to the hammer (7) inside the drill rod (3) separately from the flushing medium (M).

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that part of the pressurizing medium (A) is led from the impact hammer (7) through the drill bit (1) 9 111408 to the drilling point (Hb) and further back with the rinsing medium (M). (H) per starting point (Ha).

Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that part of the flushing medium (M) is led from the drilling point (Hb) through the bore (1) to the inside of the pipe (2) and further to the pressure medium (A). back to the starting point (Ha) of the borehole (H).

Method according to Claim 6 or 7, characterized in that the pressure medium (A) is introduced inside the pipe (2) through the drill bit (1).

Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the drill bit (1) is rotated without the impact function in relatively soft soil (D), such as loose soil.

Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that, in addition to rotating, the drill bit (1) is struck when the drill bit (1) 20 hits a harder material (D), such as rock or rock.

Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that it is used in the piling of buildings, in which substantially vertical bores (H) are drilled into the ground, in which the pipes (2) remain as piles.

Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that it is used in the re-piling of buildings, in which drillings (H), which are substantially vertical, are drilled alongside old piles, in which the pipes (2) remain as piles.

Process according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the flushing medium (M) is water or a mixture of bentonite clay and water. 35 10 111408

A submersible drilling device for pipe-mounting drilling, comprising: - a drilling hammer (7) adapted for drilling inside a pipe (2), the first end (7b) of which is adapted to be connected to a drilling rod (3) inside the pipe (2); ) a drill bit (1) disposed at one end (7a), through which the first channeling (3a) extends the rinsing fluid 10 (M) to and from the drilling point (Hb) and beyond the drilling point (2) from the drilling point (Hb) Hb) with the drilling waste (W) back towards the starting point (Ha) of the drilling (H), which is firstly channeled (3a) through the impact hammer (7) and centrally extending into the corresponding rinsing agent (M) channel. (3a) for connection, characterized in that a second channeling (6) is formed in the 20th impact hammer (7), which is separate from the rinsing medium (M) and used in the impact hammer (7) for providing an insertion movement of the blade (1), substantially for guiding the impact hammer (7) inside the tube (2), between the tube (2) and the drilling rod (3), which second channeling (6) is adapted to be connected ) to the corresponding ducting (6) of the pressure medium (A) formed.

Submersible drilling device according to Claim 14, characterized in that the second channeling (6) is at least partially arranged in the drill bit (1).

Submersible drilling device according to Claim 13 or 14, characterized in that it is adapted to be connected to a drill rod (3) having a tubular first duct 35 (3a) formed in the axial direction (X) and an annular second formed around said first duct (3a). channeling (6). 11 111408

Submersible drilling device according to one of Claims 13 to 16, characterized in that a third ducting (9) is formed in the drill bit (1) to direct a portion of the pressure medium (A) from the second ducting (6) to the drilling point (Hb).

Submersible drilling device according to one of Claims 13 to 17, characterized in that a fourth ducting (10) is provided in the drill bit (1) for guiding the removal of the rinse agent and drilling waste to the inside of the pipe (2).

A drill bit for a pipe-laying submersible drilling device, the drill bit (1) comprising at least a first channeling (3a) flushing medium (M) extending through the drill bit (1), substantially to guide it to the drilling point (Hb), the channeling (3a) is adapted to be connected to the corresponding channeling (3a) of the rinse aid (M) extending centrally through the impact hammer (7) when the isch hammer (7) is fitted after the drill bit (1), characterized in that further comprising a second ducting (6) separate from the first ducting (3a), a pressure medium (A) separate from the flushing medium (M) and used in the impact hammer (7) to effect a stroke of the drill bit (1) substantially without for guiding the drill bit (1) and further between the submersible drilling device and the pipe (2) to be arranged around it, which second channeling (6) is adapted to be connected for channeling (6) the pressure medium (A) formed in the impact hammer (7).

The drill bit according to claim 19, characterized in that, in order to enhance the removal of rinse aid and drilling waste, the drill bit (1) further comprises a third duct (9) arranged to guide a portion of the pressure medium (A) to the second duct (Hb).

A drill bit according to claim 19 or 20, characterized in that the drill bit (1) further comprises a fourth duct (10) arranged to guide a portion of the rinse aid (M) from the drill point (Hb) to the pipe (2). ) inside. 13 111408