FI121511B

FI121511B - Drilling device for drilling a hole in the ground and rock or drilling a pre-drilled hole

Info

Publication number: FI121511B
Application number: FI20040586A
Authority: FI
Inventors: Hannu Paasonen; Teijo Hulkkonen
Original assignee: Hannu Paasonen; Teijo Hulkkonen
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2010-12-15
Also published as: FI20040586A; FI20040586A0

Description

PORALAITE REIÄN PORAAMISEEN MAAHAN, KALLIOON TAI ESIPORATUNDRILL DRILL FOR DRILLING IN GROUND, ROCK OR PRE-DRILLED

REIÄN AVARTAMISEENTO OPEN THE HOLE

Keksintö kohdistuu poralaitteeseen reiän poraamiseksi maahan ja kallioon tai esiporatun 5 reiän avartamiseksi, joka poralaite käsittää useita iskeviä teriä kehämuotoon sijoitettuna, jolloin ne yhdessä poraavat halkaisijaltaan suurempaa reikää ja poralaitteeseen kuuluu porauksen aikana syntyvään reikään vedettävä/työnnettävä suojaputki.The invention relates to a drill device for drilling a hole in the ground and rock or opening a pre-drilled hole 5, which comprises a plurality of percussion blades disposed in a circumferential shape, together drilling a larger diameter hole and a drill / push tube.

Ennestään tunnetaan esim. patenttijulkaisusta FI-85302 poralaite, jossa on useita iskeviä 10 teriä, joista eräät on sijoitettu poraamaan halkaisijaltaan suurempaa reikää. Kullekin terälle on oma iskulaite, joka on irrotettavissa. Porauksen aikana valmiiseen reikään sijoitetaan suojaputki porauksen edetessä. Ratkaisussa on vain iskulaitteet ja niiden mukana terät irrotettavissa ja poistettavissa reiästä. Sen sijaan muita poralaitteita ei voida poistaa ennen kuin vaakaporaus on suoritettu loppuun ja pora tullut takaisin näkyviin tehden tunnelin. Po-1S ralaitteella porataan ilman esireikää ja sen antamaa ohjausta.It is previously known, for example, from patent publication FI-85302, which has a plurality of impacting blades 10, some of which are arranged to drill a hole with a larger diameter. Each blade has its own impactor, which is removable. During drilling, a protective tube is inserted into the finished hole as the drilling progresses. The only solution is the impactor, with the blades removed and removed from the hole. Instead, other drill rigs cannot be removed until the horizontal drilling is complete and the drill has returned to view making the tunnel. The Po-1S drill is used for drilling without a pre-hole and the control it provides.

Edellä kuvatulla ratkaisulla ei kyetä poraamaan pystyreikiä maaperään eikä päättyviä vaakareikiä, niin että syntynyt reikä olisi helposti saatavissa vapaaksi poralaitteista vain suojaputken jäädessä reikään. Keksinnön mukaisella uudella poralaitteella saavutetaan täs-20 sä suhteessa olennainen parannus ja keksinnölle on tunnusomaista, että iskulaitteista on tarpeellinen määrä varustettu nivelkiinnityksellä siten kääntyvästi poralaitteen runkoputkeen tai vastaavaan tankoon nähden, että iskulaitteiden kääntyessä kiinnityksessään suoja-putken reunaan osumisen johdosta kulman A verran, siirtyvät niiden teräosat sisäänpäin suojaputken sisäpuolella kuljetettaviksi ja reiästä poisvedettäviksi.The solution described above is unable to drill vertical holes in the ground or end horizontal holes so that the resulting hole is easily accessible from the drill devices only when the protective tube remains in the hole. The new drill device according to the invention achieves a substantial improvement in this respect, and the invention is characterized in that the impact devices are pivotally provided with a pivotable attachment so as to pivot the parts of the barrel to the edge of the barrel for inward transport inside the protective tube and for removal from the hole.

2525

Keksinnön etuna on, että halkaisijaltaan suurien D yli 1 m:n pystyreikien poraaminen on mahdollista niin, että suojaputki jätetään reikään ja poralaitteet vedetään ylös reiästä. Terien kääntyminen sisään ylösvedon ajaksi tapahtuu automaattisesti ja vastaavasti porauksen aikana terät pysyvät automaattisesti oikeassa asennossa. Poralaite soveltuu myös 30 vinojen ja vaakasuuntaistenkin reikien poraamiseen.An advantage of the invention is that it is possible to drill vertical holes greater than 1 m in diameter D by leaving the protective tube in the hole and pulling the drill devices out of the hole. The blades rotate automatically during retraction and accordingly, during drilling, the blades automatically stay in the correct position. The drill is also suitable for drilling 30 oblique and horizontal holes.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa Kuvio 1 esittää erästä esireiästä ohjauksen ottavaa poralaitetta osittain leikattuna.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a partially cut-away drill device for guiding a pre-hole.

Kuvio 2 esittää reikää poraavaa erästä toista poralaitetta leikattuna sivulta nähtynä.Figure 2 is a side elevational view of another drilling device for drilling a hole.

22

Kuvio 3 esittää kuvion 2 poralaitetta edestä nähtynä.Figure 3 is a front view of the drill device of Figure 2.

Kuvion 1 poralaitteessa on putkimainen runko 13, jota työnnetään ja pyöritetään maan 5 pinnalta ja siihen lisätään jatkoputkia porauksen edetessä. Runkoputki 13 toimii myös porausjätteen poistoputkena. Runkoputken 13 alapäähän on kiinnitetty kahden tai sopi-vimmin neljän tangon 8 avulla esireiästä ohjauksen ottava kappale 9. Runkoputken 13 alapäähän on kiinnitetty kehäporausta suorittavia iskulaitteita 2 ja teriä 7 nivelkiinnityksellä 4 niin, että iskulaitteet kykenevät kääntymään kulman A verran. Iskulaitteen ympäri on 10 esim. sovitettu kiinnityskappale 3, joka on yhteydessä niveleen 4. Iskevien ja vapaasti pyörivien terien irrottama porausjäte kulkeutuu tankojen 8 välistä putkeen 13.The drill device of Fig. 1 has a tubular body 13 which is pushed and rotated from the surface of the ground 5, and extension tubes are added thereto as the drilling progresses. The main pipe 13 also functions as a waste pipe for drilling waste. The body 13 is secured to the lower end of the body 13 by means of two or, preferably, four rods 8, guiding the pre-hole to the lower end of the body 13 by means of circumferential drilling percussion devices 2 and blades 7 with pivot attachment 4. There is, for example, a fitting fixture 3 around the percussion device 10, which is connected to the joint 4. The drilling debris removed by the impacting and freely rotating blades is carried between the rods 8 in the pipe 13.

Iskulaitteille 2 tulee niitä käyttävä paineilma letkuja 10 pitkin kokoojakammiosta 11. Ko-koojakammioon tulee paineilma koaksiaalista jatkettavaa ulkoputkea 12 pitkin. Putkea 12 15 pyöritetään porauksen aikana yhdessä putken 13 kanssa.The impactors 2 are supplied with compressed air through hoses 10 from the collector chamber 11. The collector chamber receives compressed air through a coaxial extending outer conduit 12. The tube 12 15 is rotated during drilling together with the tube 13.

Iskulaitteen 2 kiinnityspisteen 4 ja terän 7 välille kuuluu runkoputkeen 13 kiinnitetty laippa 5, jossa on soikea aukko iskulaitteen 2 kääntymisliikettä varten. Aukon suojaputkea 1 lähimmäksi sijoittuva reuna on muotoiltu vastaanottamaan iskulaitteen nojausvoima pora-20 uksen aikana ja reuna sijoittuu siten, että terä 7 ulkonee sopivasti yli suojaputken 1 reunalinjan. Terän ympäriltä ei paineilman eikä porausjätteen haluta pääsevän mainitun aukon kautta suojaputken 1 sisälle. Tämän johdosta on aukon yli on sijoitettu liukuva tiiviste 6, joka iskulaitteen 2 kääntymisen mukana liukuu myös peittäen aina laipassa 5 olevan soikean aukon.Between the anchorage point 4 of the impactor 2 and the blade 7 includes a flange 5 attached to the body tube 13 with an oval opening for the pivoting movement of the impactor 2. The edge closest to the aperture guard tube 1 is configured to receive the impact force of the impactor during drilling, and the edge is positioned such that the blade 7 extends suitably over the edge line of the guard tube 1. It is not desired for compressed air and drilling waste to pass through said opening around the blade into the protective tube 1. As a result, a sliding seal 6 is disposed over the opening, which also slides with the pivoting of the impactor 2, always covering the oval opening in the flange 5.

2525

Poralaitetta pyöritetään porauksen aloituskohdasta, yleensä maan pinnalta pyörittämällä runkoputkea 13 ja putkea 12. Suojaputki 1 voi olla pyörimätön, jolloin sen alareunassa olevan olakkeen ja laipan 4 välillä on keskinäisen pyörimisen salliva liitos, laakerointi tai vastaava. Eräässä tapauksessa on mahdollista, että myös suojaputkea pyöritetään. Kukin 30 reiän kehää poraava terä 7 pyörii vapaasti porauksen aika iskulaitteessa oman akselinsa ympäri poralaitteen pyörittämisen johdosta.The drill device is rotated from the start of the drilling, generally by rotating the body tube 13 and tube 12 from the ground, the shield tube 1 may be non-rotatable, with a rotatable joint, bearing or the like between its lower shoulder and flange 4. In one case it is possible that the protective tube is also rotated. Each of the 30-hole peripheral drill bits 7 rotates freely in the impactor about its own axis due to rotation of the drill device.

Kuviossa 2 on poralaite, joka on tarkoitettu poraamaan reikää ilman esiporattua ohjaus-reikää. Iskulaite 2 ja siinä oleva terä 14 ovat rakenteeltaan kuten kuvion 1 vastaava iskulai- 3 te 2 ja terä 7. Erona on myös, että terää 14 ei ole tarkoitettu pyöriväksi oman akselinsa ympäri. Toisessa esitetyssä iskulaitteessa 2 oleva terä 15 on myös pyörimätön ja poikkeaa terästä 14 vielä ulkomuodoltaankin. Tähän terään 15 liitetyn iskulaitteen 2 kiinnitys on 5 tässä tapauksessa tehty useasta pisteestä, jolloin kiinnityksestä seuraa iskulaitteelle kääntymätön rakenne. Terällä 15 porataan vain suojaputken 1 sisäpuolelle muodostuvaa reikää. Terä 15 ei siten ulkone suojaputken 1 sisäpinnan ulkopuolelle eikä terää 15 tarvitse kääntää sisäänpäin poralaitetta vedettäessä pois suojaputkesta 1. Terän 15 eräs osuus ulottuu lähes reiän keskiöön asti, jolloin käytännössä koko reikä tulee poratuksi ja porausjäte ja 10 keskiosa poistuu putkea 13 pitkin.Figure 2 shows a drill device for drilling a hole without a pre-drilled guide hole. The impactor 2 and the blade 14 therein are of the same design as the corresponding impactor 2 and blade 7 of Figure 1, the difference being that the blade 14 is not intended to rotate about its own axis. The blade 15 in the second impactor 2 shown is also non-rotatable and still differs in appearance from the blade 14. The attachment 5 of the impactor 2 attached to this blade 15 is in this case made from a plurality of points, whereby the attachment results in a structure which is not pivotable to the impactor. Only the hole formed inside the protective tube 1 is drilled with the blade 15. Thus, the blade 15 does not protrude outside the inner surface of the guard tube 1 and the blade 15 need not be turned inward when the drill device is pulled out of the guard tube 1. A portion of the blade 15 extends nearly to the center of the hole.

Kuviossa 3 esitetään poralaitteen porauspää edestä nähtynä. Neljä terää 14 on tässä esimerkkitapauksessa kääntyvästi kiinnitetyissä iskulaitteissa 2 ja kaksi terää 15 on kiinteästi putkeen 13 kiinnitetyissä iskulaitteissa 2. Kuviossa 3 esitetään terien edullisia 15 muotoja, joilla, kuten terien lukumäärälläkään ei haluta mitenkään rajoittaa keksinnön suoja-alaa.Figure 3 is a front view of the drilling head of a drill device. In this example, four blades 14 are in pivotally mounted impactors 2 and two blades 15 are in fixed impact tube 2. Figure 3 shows preferred shapes of blades 15 which, like the number of blades, do not in any way limit the scope of the invention.

20 25 3020 25 30

Claims

A drilling device for drilling a shark into the soil and rock or for drilling a pre-drilled heel, the drilling device comprising several striking edges (7) placed in a circular shape, the common drills of its diameter larger in height and to the drilling device a protective tube ( 1) which is pulled / pushed into the tail during drilling and for each edge (7) there is arranged its own impact device (2), as well as a hammer, characterized in that a necessary amount of the impact devices is provided with a hinge attachment (4) which are so reversible in relation to the drill device frame tubes (13) or the corresponding closure that when the impact devices turn in their load (4), the winch (A) of its magnitude due to shaving at the edge of the protective tube (1), their edge portions move (14) mesh to be moved into the protective tube (1) and to be pulled out of the heel.

Drilling device according to claim 1, characterized in that a support surface (5) of the impact device (2) is arranged adjacent the edge part (7) against which the impact device is inclined as it faces in the working position.

3. Drilling device according to claim 1, characterized in that some of the impact devices (2) and the fixed edges (15) allow that the drilling device can be pulled out of the protective tube ..ΙΓ (1) without reversing their impact device (2). · · · · · · · · · ·

4. Drilling device according to claim 1, characterized in that the device (2) of the reversible fixed impact type (2) is at an open aperture angle in the drilling position. • · • · ·. · · 30

5. Drilling device according to claim 1, characterized in that the drilling device's frame pipe • · · :: (13) is adapted for use as a drainage channel for drilling waste.

A drilling device according to claim 1, characterized in that the articulation point (4) lies between the center line of the impact device (2) and the outer surface of the frame tube (13).

Drilling device according to claim 1, characterized in that the edge (15) belonging to the irreversibly fixed impact device (2) is adapted with a part of its parts to drill substantially close to the center of the heel. 5

8. Drilling device according to claim 1, characterized in that the edge (15) belonging to the irreversibly fixed impact device (2) is adapted to drill only the heel formed within the protective tube (1). 10 15 20 • · · ♦ ♦ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· 1 · · · · · · · · ·