FI121636B - Menetelmä maaperään jäävän putkiston sijoittamiseksi maaperään - Google Patents

Description

MENETELMÄ MAAPERÄÄN JÄÄVÄN PUTKISTON SIJOITTAMISEKSI

MAAPERÄÄN

Keksintö kohdistuu menetelmä maaperään jäävän putkiston sijoittamiseksi maaperään porattuun reikään, jossa menetelmässä reiän poraus suoritetaan käyttäen peräkkäin toisiinsa liitettyjä poratankoputkia, joiden halkaisija on olennaisen lähellä poratun reiän halkaisijaa ja poratankoputket ovat porauksen aikana olennaisen tyhjät porausvälineistä ja mainitut putket on sovitettu välittämään sekä pyörimisliikettä että työntövoimaa porauskärkeen.

Ennestään tunnetaan hakemusjulkaisusta FI-20060473 yllä olevan johdannon mukainen menetelmä putkiston asentamiseksi päättyvään reikään. Tässä tunnetussa tapauksessa maaperään jäävä putki/putket työnnetään onttojen poratankojen sisällä porauskärkeen asti ja sen jälkeen vedetään poratangot pois reiästä. Porauksen suorittanut porauspää jää myös reikään tai se on eri tavoin käännettävissä poisvedon alkaessa niin, että se voi seurata po-ratankoja ulos reiästä eikä vahingoita reikään työnnettyjä putkia.

Tällä tunnetulla menetelmällä on haittana, että putkien työntäminen poratankojen sisään on vaikeata ja joskus mahdotontakin, koska yleensä tällaiset putket tulevat käyttöpaikalle kiepillä ja kun ne avataan kiepiltä ja niitä työnnetään pitkiä matkoja, esim. 100 — 200 m, poratankoputkien sisään, niin työnnettävät putket pyrkivät voimakkaasti taipumaan pora-tankojen seinämiä vasten. Syntyvä kitka haittaa ja lopulta estää putkien etenemisen. Putkia ei porauksen aikana samalla kertaa voi vetää reikään, koska porauksen aikana poratankoputket pyörivät ja poratankoputkia pitää olla helposti liitettävissä edellisten perään työntöpäässä.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ratkaistaan reikään onttojen poratankojen sisään työnnettävien putkien työnnössä esiintyneet ongelmat ja keksinnölle on tunnusomaista, että maaperään jäävä putkisto sijoitetaan reikään vetämällä putkisto paineellisen väliaineen työntämän männän avulla porauskärkeen, jolloin poratankoputkisto toimii sylinterinä mainitulle männälle ja että lopuksi poratankoputket vedetään pois reiästä ja putkisto ja mäntä jätetään reikään.

2

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on, että vesipaineen tai ilmanpaineen avulla mäntä kulkee luotettavasti poratankoputkien sisällä, koska poratankojen sisäpinnat ovat riittävän sileitä ja mäntä, joka on jätettävä reikään, voi olla hyvin kevytrakenteinen, kuten pääosin valettu metaanista lieriömäiseksi kappaleeksi, jolloin se ei tarvitse muuta tiivistettä poratankojen sisäpintaa vasten. Myös mäntä voi käsittää kumia olevan ulkoreunan tiivistystä varten ja olla muutoin metallia. Riittävä vetovoimaan mäntään saavutetaan jo muutaman barin paineella poratankojen ollessa näissä ratkaisuissa tavanomaisesti halkaisijaltaan noin 100 - 200 mm.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa Kuvio 1 esittää putkien vetoa männän avulla kohti porauskärkeä.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 ratkaisua, poratankoja vedetään pois reiästä.

Kuvio 3 esittää erästä mäntää leikattuna.

Kuvio 4 esittää erästä toista mäntää leikattuna.

Kuviossa 1 on poratankojen 1 ja porauskäijessä olevan vinosti sijaitsevan terälevyn 9 avulla maaperään porattu reikä. Poratankoja 1 pyöritetään ja työnnetään lähtöpäässä. Porauskärjen kulua ohjataan sinänsä tunnetusti suoraa linjaa pitkin pyörittämällä vakio-nopeudella poratankoja ja porauskärkeä. Etenemissuuniaan saadaan muutos pysäyttämällä tai hidastamalla pyöritystä tietyllä pyörimisen kulma-alueella, jolloin vinosti asennettu terälevy 9 ohjaa kärkeä pois suoralta linjalta. Terälevyllä 9 porataan halkaisijaltaan selvästi suurempaa reikää mikä on poratankojen 1 halkaisija. Tällä varmistetaan mm. poratankojen poisvetoa.

Kuviossa 1 on poraus saatettu loppuun ja maaperään jätettäväksi aiottu putkisto 3, 4 sijoitetaan poratankojen 1 sisään. Keksinnön mukaisesti putkisto 3,4 vedetään porauskärkeen asti männän 7 avulla, johtamalla vesipaine putkea 2 pitkin poratankojen 1 sisään. Mäntä 7 lähtee kulkemaan poratankojen sisällä ja vetää putket 3,4 porauskärkeen. Männän 7 etupuolella on tukilaippa 8 ja se välittää vetovoiman vetokaralle 6, joka on sovitettu koukkumaisella päällään ottamaan otteen putkia 3,4 yhdistävästä mutkakappaleesta 5. Männän 7 edessä työnnetään reikään myös supussa oleva ankkuri 15, joka liukuu eteenpäin helposti sileätä poratangon sisäpintaa pitkin.

3

Reiässä poratankojen 1 sisällä ei ole mitään porauskalustoa, joka estäisi männän 7 kulkua. Siellä ei ole maata eikä juuri vettäkään. Vettä siellä tosin voi olla, kun sitä johdettu porauksen aikana porauskärkeen, jotta maaperä pehmenisi ja helpottaisi porausta. Vesi kuitenkin pystyy helposti pakenemaan männän 7 edellä esim. poratankojen 1 ulkopuolella takaisin jopa lähtöpäähänkin. Yleensä tämä vesi kykenee imeytymään maaperään sitä mukaan kun poraus etenee.

Kuviossa 2 esitetään tilanne, missä poratankoja 1 on vedetty hieman ulos reiästä. Teräle-vy 9 on kääntynyt lähes vaakasuuntaan ja putkisto 3, 4 on jäänyt paikalleen tai se on mahdollisesti lähtenyt poratankojen 1 mukana takaisinpäin. Poratankojen ulosveto pysäytetään tähän ja vesipaineen avulla painetaan mäntää 7 taas syvemmälle reikään niin että ankkuri 15 ja mäntä tulevat ulos porauspäästä maaperään.

Kun seuraavassa vaiheessa jälleen poratankoputkien ulosveto aloitetaan, aukeaa ankkuri 15 reiässä ja pysäyttää putkiston 3, 4 liikkeen. Ankkuri on edullisesti avatussa tilassa huomattavasti laajempi kuin porattu reikä. Myös ankkuri jää aina reikään.

Kuvion 2 mukainen reikä luhistuu vähitellen ja maaperä tulee putkiin 3,4 kiinni ja ne toimivat tämän jälkeen luotettavasti esim. maalämmön talteenottoputkina. Terälevy 9 on kääntyneenä saranan 10 ympäri vetosuuntaan, jolloin se ei juuri vastusta poisvetoa.

Kuvio 3 esittää erästä metaanista valettua mäntää 7, jolloin sen rakenne on tunnetusti itse tiivistävä, ts. männän vasemmalle puolen johdettu paine myös painaa männän ulkoreunan helmaa poratankojen 1 sisäpintaa vasten.

Kuvio 4 esittää mäntää 7a, jossa runko on kovuusasteeltaan tarkoituksenmukaista kumia ja mäntä on tuettu metallisilla laipoilla 13,14 ja niitä yhdistävällä hoikilla. Mäntä 7a on siten rungoltaan riittävän tukeva vetotarkoitukseen.

Claims (6)

1. Menetelmä maaperään jäävän putkiston (3),(4) sijoittamiseksi maaperään porattuun reikään, jossa menetelmässä reiän poraus suoritetaan käyttäen peräkkäin toisiinsa liitettyjä poratankoputkia (1), joiden halkaisija on olennaisen lähellä poratun reiän halkaisijaa ja poratankoputket (l) ovat porauksen aikana olennaisen tyhjät porausvälineistä ja mainitut putket (1) on sovitettu välittämään sekä pyörimisliikettä että työntövoimaa porauskär-keen (9, 10), tunnettu siitä, että maaperään jäävä putkisto (3),(4) sijoitetaan reikään vetämällä putkisto paineellisen väliaineen työntämän männän (7) avulla porauskärkeen, jolloin poratankoputkisto (1) toimii sylinterinä mainitulle männälle (7) ja että lopuksi poratankoputket (1) vedetään pois reiästä ja putkistoja mäntä (7) jätetään reikään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putkistoa (3),(4) vetävää mäntää (7) työnnetään vesi- tai ilmanpaineen avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putkiston (3,4) jääminen reikään poratankojen ulosvetotilanteessa varmistetaan ankkurivälineellä (15), joka on yhdistetty putkiston (3, 4) vetolaitteistoon ja joka lukittuu reikään ainakin tilanteessa, että sitä vedetään poratankojen ulosvetosuunnassa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porauskärkenä käytetään porauskärkeen jäävää tai sieltä poratankojen (1) kanssa poisvedettävää porauspää-tä(9, 10).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porauspäänä käytetään vinosti Suunnattua tasomaista terälevyä (10), joka reiästä pois vedettäessä kääntyy vetosuunnassa helposti eteneväksi tasoksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mäntänä (7) käytetään lieriömäistä kappaletta, joka on ainakin ulkoreunoiltaan joustavaa materiaalia, kuten kumia tai uretaania.