FI126918B - Method for drilling a hole and a drill - Google Patents

Method for drilling a hole and a drill Download PDF

Info

Publication number
FI126918B
FI126918B FI20130297A FI20130297A FI126918B FI 126918 B FI126918 B FI 126918B FI 20130297 A FI20130297 A FI 20130297A FI 20130297 A FI20130297 A FI 20130297A FI 126918 B FI126918 B FI 126918B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
blade
drilling
channel
flow
drill
Prior art date
Application number
FI20130297A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20130297A (en
Inventor
Juhani Välisalo
Original Assignee
Pirkan Laatupalvelu Oy
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=53051660&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI126918(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Pirkan Laatupalvelu Oy filed Critical Pirkan Laatupalvelu Oy
Priority to FI20130297A priority Critical patent/FI126918B/en
Publication of FI20130297A publication Critical patent/FI20130297A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI126918B publication Critical patent/FI126918B/en

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/28—Placing of hollow pipes or mould pipes by means arranged inside the piles or pipes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids

Landscapes

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

Description

MENETELMÄ REIÄN PORAAMISEKSI JA PORALAITEHOLE DRILL METHOD AND DRILL DEVICE

Keksintö kohdistuu porausmenetelmään ja menetelmää toteuttavaan poralaitteeseen reiän poraamiseksi maaperään, jolloin poralaite käsittää yhden tai useampiosaisen terän, terälle iskuliikkeen antavan iskulaitteen, iskulaitteelle johdetun paineellisen työilmavirtauksen, sekä iskulaitteelta mainitulle terälle kanavaa pitkin johdetun huuhteluilmavirtauksen sekä suojaputken, jota vedetään porauksen yhteydessä reikään suojaputken etuosan ja terän rungon välisen sovitelman välityksellä, jossa huuh-telukanavaan liittyvien paluukanavien yhteinen poikkipinta-ala on suurempi kuin huuhtelukanavasta terälle suunnattujen virtauskanavien yhteinen poikkipinta-ala.The invention relates to a drilling method and a drilling device implementing the method for drilling a hole in a soil, wherein the drilling device comprises a single or multi-part blade, an impact stroke wherein the common cross-sectional area of the return channels associated with the flush channel is greater than the common cross-sectional area of flow channels directed from the flush channel to the blade.

Ilmalla toimivien iskevien sekä samalla reikää putkittavien uppoporauslaitteiden ongelmana on ollut huuhtelun järjestäminen siten että ilman paineiskut eivät pääse aiheuttamaan haittaa maaperässä oleville vanhoille paaluille tai siellä oleville muille rakenteille. Edelleen paineilman aiheuttamat haitat ovat esimerkiksi sellaisia että ne huuhtelevat liikaa materiaalia poratusta reiästä aiheuttaen siten vaarallista painumaa tai jopa täydellistä luhistumista.The problem with airborne percussive drilling and submersible drilling equipment has been to arrange rinsing so that air piles do not cause damage to old piles in the soil or other structures there. Further, the drawbacks of compressed air are, for example, such that they flush too much material from the drilled hole, causing a dangerous fall or even a complete collapse.

Keksintö tarkoituksena on eliminoida edellä kuvatut ongelmat. Aikaisemmin tunnettuja menetelmiä ovat muun muassa Atlas Copco Elemex jossa ilma ohjataan ensin terän omia rakenteita kohden siten että ilman rikkovaa voimaa rajoitetaan. Menetelmä kuitenkin perustuu porattavan materiaalin eli maan aiheuttamaan vasta-paineeseen eli silloin kun maan vasapaine on riittävän suuri alkaa se pakottaa ilmaa terän läpi ja asennettavan putkielementin sisään. Edelleen tunnettuja järjestelmiä ovat esimerkiksi Bulroc Stable-X joka pyrkii ohjaamaan ilmaa asennettavan putkielementin sisään.The object of the invention is to eliminate the problems described above. Previously known methods include the Atlas Copco Elemex, in which the air is first directed towards the blade's own structures so that the breaking force is limited. However, the method is based on the back pressure of the material to be drilled, i.e. the ground, ie when the ground pressure of the ground is high enough it begins to force air through the blade and into the pipe element to be installed. Further known systems are, for example, Bulroc Stable-X, which aims to direct air into the pipe element to be installed.

Tekniikan tasosta tunnetaan myös julkaisu EP 204677 A2, jossa on esitetty poralaite reiän poraamiseksi maaperään käsittäen teräpään, iskulaitteen, iskulaitteelta tulevan kanavan ja maaputken. Teräpäähän kuuluu kanava, josta tulevasta paineil-mavirtauksesta suurin osa ohjataan takaisinpäin venttiilin kuristusvaikutuksella .EP 204677 A2 is also known in the art, which discloses a drill device for drilling a hole in the ground, comprising a blade head, a percussion device, a perforator channel and a ground tube. The blade head includes a channel from which most of the compressed air flow is directed backwards by the throttle action of the valve.

Keksinnön mukaista huuhtelujärjestelmää voidaan käyttää kaikenlaisissa putkittavissa porausjärjestelmissä käytetään niissä sitten rengasmaisia "Elemex" tyyppisiä avartimia tai sitten kääntyviä tai työntyviä avarrinelementtejä, kuten esimeriksi Bulroc Stable-X tai Numa "Super Jaws".The flushing system according to the invention can be used in all types of tubular drilling systems whether they use annular "Elemex" type openers or pivoting or projecting latching elements such as Bulroc Stable-X or Numa "Super Jaws".

Keksinnön mukaisella huuhtelujärjestelmällä toimiva maata ja kalliota poraavan järjestelmän huuhtelu putkielementin sisällä toimii jo ilman maasta syntyvää vastapainetta. Keksinnölle on tunnusomaista, että huuhtelukanavaan liittyvien paluukanavien yhteinen poikkipinta-ala on suurempi kuin huuhtelukanavasta terälle suunnattujen virtauskanavien yhteinen poikkipinta-ala.The flushing system of the earth and rock drilling system operating with the flushing system according to the invention operates within the pipe element even without back pressure generated from the ground. The invention is characterized in that the common cross-sectional area of the return channels associated with the flushing channel is larger than the common cross-sectional area of the flow channels directed from the flushing channel to the blade.

Keksinnölle on edelleen tunnusomaista että poistokanava on muodostettu taaksepäin (suunta 2) laajenevaksi, joten se ei pyri pakottamaan huuhteluilman virtausta poraus-suuntaan (suunta 6), jonka maan muodostama vastapaineen on voitettava huuhtelun mahdollistamiseksi kuten tavanomaisilla porausjärjestelmillä Elemex ja Stable-X. Koska poistokanava on muodostettu taaksepäin laajenevaksi, ei vahingollisia ilmanpurkauksia maaperään ole mahdollista tapahtua. Edelleen järjestelmä poistaa ainoastaan materiaalin joka tunkeutuu poistokanavan suljetulle alueelle ja eliminoi täten ylihuuhtelemisilmiön jota mammutoinniksikin kutsutaan. Näin ollen keksinnön mukaisella järjestelmällä on mahdollista porata suuria paaluja hyvin lähelle mahdollisesti vahingoittuvia kohteita koska paineiskuja ei ole mahdollista tapahtua eikä järjestelmä ylihuuhtele porareikää.The invention is further characterized in that the exhaust duct is designed rearward (direction 2) to expand, so that it does not seek to force the flushing air flow in the drilling direction (direction 6), which must be overcome to enable flushing as conventional Elemex and Stable-X drilling systems. Because the drainage channel is designed to expand backwards, it is not possible for harmful air discharges to occur in the soil. Further, the system only removes material that penetrates into the closed area of the exhaust duct, thus eliminating the phenomenon of overflushing, also called mammoth mutation. Thus, with the system of the invention, it is possible to drill large piles very close to potentially damaging objects because it is not possible for pressure strikes to occur and the system to over-flush the drill hole.

Kuviossa 1 esitetään keksintöä lähemmin. Poralaite käsittää rengasterän 5 ja pilottiterän 9. Suojaputki 3 on kytketty pilottiterän ulkoreunaan hitsauskengän 11 avulla. Hitsauskenkä on suojaputkea maahan vetävä olake ja sen käyttö ei välttämättä ole pakollista jos syöttölaite kykenee esimerkiksi työntämään putkea syntyneeseen reikään iskulaiteen terän perässä. Iskulaite on välittömästi pilottiterän 9 varren yhteydessä. Iskulaitteelta tulee pakoilmaa eteenpäin johtava kanava 4. Kanava 4 haarautuu pilottiterän 9 useaksi vinosti taakse suunnatuksi paluukanavaksi 1 sekä huuhteluvirtausta eteenpäin johtavaksi virtauskanavaksi 10. Keksinnössä huuhtelukanavaan 4 liittyvien paluukanavien 1 yhteinen poikkipinta-ala sovitetaan suuremmaksi kuin on huuhtelukanavasta 4 terälle 5, 9 suunnattujen virtauskanavien 10 yhteinen poikkipinta-ala. Tällä ratkaisulla kanavassa 4 tuleva virtaus saadaan jaetuksi niin, että ainakin suurin osa virtauksesta kääntyy takaisin paluukanavia 1 pitkin ja pienempi osa johdetaan porauspintaan suorittamaan pinnan huuhtelu.Figure 1 illustrates the invention in more detail. The drill device comprises a ring blade 5 and a pilot blade 9. The protective tube 3 is connected to the outer edge of the pilot blade by means of a welding shoe 11. The welding shoe is a shoulder pulling the protective tube and its use may not be mandatory if the feeder is able to, for example, insert the tube into the resulting hole after the impactor blade. The impactor is immediately connected to the pilot blade 9 shaft. The percussion device becomes an exhaust conduit 4. The conduit 4 is branched into a plurality of obliquely reversible return channel 1 of the pilot blade 9 and a flush flow forward flow channel 10. The invention has a common cross-sectional area cross-sectional area. This solution divides the incoming flow in the duct 4 so that at least most of the flow is reversed along the return ducts 1 and a smaller portion is led to the drilling surface to perform surface flushing.

Claims (4)

1. Poralaite reiän poraamiseksi maaperään, jolloin poralaite käsittää useampiosaisen terän (5),(9), johon kuuluu pilottiterä (9), terälle (5), (9) iskuliikkeen antavan isku-laitteen, iskulaitteelle johdetun paineellisen työilmavir-tauksen, sekä iskulaitteelta mainitulle terälle (5),(9) kanavaa (4) pitkin johdetun huuhteluilmavirtauksen sekä suojaputken (3), jota vedetään porauksen yhteydessä reikään suojaputken (3) etuosan ja terän (5), (9) rungon välisen sovitelman välityksellä, jossa huuhtelukanavaan (4) liittyvien paluukanavien (1) yhteinen poikkipinta-ala on suurempi kuin huuhtelukanavasta (4) terälle (5) ,(9) suunnattujen virtauskanavien (10) yhteinen poikkipinta-ala, tunnettu siitä, että terään (5) (9) kuuluu rengasterä (5) ja virtauskanavan (10) jatkeeksi sijoitettu porausjätettä taakse johtava poistokanava (7), joka on sovitettu virtaussuunnassa poikkipinta-alaltaan laajenevaksi, joka poralaite on sovitettu poistamaan ainoastaan maaperän materiaalin, joka tunkeutuu poistokanavan suljetulle alueelle pilottiterän (9) ja rengas-terän (5) välille.A drill for drilling a hole in a soil, wherein the drill comprises a multi-part blade (5), (9) comprising a pilot blade (9), a percussion device for impacting the blade (5), a pressurized working air flow to the percussion device; a flushing air flow directed to said blade (5), (9) along a duct (4) and a conduit (3) which is drawn into the bore through an arrangement between the front of the protective tube (3) and the body of the blade (5), (9) ), the common cross-sectional area of the return channels (1) is larger than the common cross-sectional area of the flow channels (10) directed from the flushing channel (4) to the blade (5), characterized in that the blade (5) (9) ) and an outlet duct (7) extending to the rear of the flow passage (10), which extends downstream in the direction of flow, the drilling device being adapted to remove only soil material which penetrates into the closed area of the outlet duct between the pilot blade (9) and the annular blade (5). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poralaite, tunnettu siitä, että paluukanava (1) on sovitettu yhdistymään poisto-kanavaan (7) poistokanavan (7) laajenevalla osalla (8).A drill device according to claim 1, characterized in that the return channel (1) is arranged to be connected to the outlet channel (7) by an expanding part (8) of the outlet channel (7). 3. Menetelmä reiän poraamiseksi maaperään, jolloin menetelmässä käytetään useampiosaista terää (5), (9), johon kuuluu pilottiterä (9), iskulaitetta, jolla synnytetään terään johdettavia iskuja, iskulaitteelle johdettua paineellista työilmavirtausta, sekä iskulaitteelta mainitulle terälle kanavaa (4) pitkin johdettua huuhteluilmavirtausta sekä suoja-putkea (3), jota vedetään porauksen yhteydessä reikään suojaputken etuosan ja terän (5), (9) rungon välisen sovitelman välityksellä, jossa huuhtelukanavaan (4) liittyvien paluukanavien (1) yhteinen poikkipinta-ala sovitetaan suuremmaksi kuin on huuhtelukanavasta (4) terälle (5),(9) suunnattujen virtauskanavien (10) yhteinen poikkipinta-ala, tunnettu siitä, että menetelmässä terään (5) (9) kuuluu edelleen rengasterä (5) ja virtauskanavan (10) jatkeeksi sijoitetaan porausjätettä taakse johtava poistokanava (7), joka sovitetaan virtaussuunnassa poikkipinta-alaltaan laajenevaksi, jossa menetelmässä poistetaan ainoastaan maaperän materiaali, joka tunkeutuu poistokanavan suljetulle alueelle pilottiterän (9) ja rengasterän (5) välille.A method of drilling a hole in the soil, comprising: a multi-part blade (5), (9) comprising a pilot blade (9), a percussion device for generating percussion to the blade, a pressurized working air flow to the percussion device; flushing air flow and a protective conduit (3) which is drawn into the bore through the arrangement between the front of the protective tube and the body of the blade (5) (9), wherein the common cross-sectional area of the 4) a common cross-sectional area of the flow channels (10) directed to the blade (5), characterized in that in the method the blade (5) (9) further comprises a ring blade (5) and an outlet channel ( 7) which is adapted to expand in cross-section in the flow direction, in which Only soil material which penetrates into the closed area of the outlet duct between the pilot blade (9) and the annular blade (5). 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paluukanava (1) sovitetaan yhdistymään poistokanavaan (7) poistokanavan (7) laajenevalla osalla (8). PATENTKRAVMethod according to Claim 3, characterized in that the return channel (1) is adapted to be connected to the outlet channel (7) by an expanding part (8) of the outlet channel (7). claim
FI20130297A 2013-10-16 2013-10-16 Method for drilling a hole and a drill FI126918B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20130297A FI126918B (en) 2013-10-16 2013-10-16 Method for drilling a hole and a drill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20130297A FI126918B (en) 2013-10-16 2013-10-16 Method for drilling a hole and a drill

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20130297A FI20130297A (en) 2015-04-17
FI126918B true FI126918B (en) 2017-08-15

Family

ID=53051660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20130297A FI126918B (en) 2013-10-16 2013-10-16 Method for drilling a hole and a drill

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI126918B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI128986B (en) 2017-03-01 2021-04-30 Robit Oyj A 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
FI20130297A (en) 2015-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2586832C2 (en) Fluid drilling head nozzle design
CN108547604A (en) A kind of brill punching press integrated apparatus and method
CN104533467A (en) High confined water and fault broken roadway supporting method
AU2016259352B2 (en) Spray nozzle for underground roof support
JP2011516760A (en) Excavation apparatus, slot excavation method and slot forming apparatus
KR101652991B1 (en) DTH drilling machine discharging rock particles effectively and, drilling methods using the same
CN110195580A (en) A kind of gas-liquid two-phase synergy coal seam anti-reflection method
FI126918B (en) Method for drilling a hole and a drill
GB2528407A (en) A junk catcher and a method of operation of same
MX2021008377A (en) Cutting assembly for a boring device.
CN208416512U (en) A kind of brill punching press integrated apparatus
CN101967994B (en) Early water detecting and releasing safety device for tunneling
WO2013062871A3 (en) Horizontal borehole mining system and method
CN205077502U (en) A blowout preventer for holing gush sand and emit water
KR20120032168A (en) Reamer for horizonal directional drilling
AU2015203560A1 (en) Breaking device
FI128450B (en) Drilling device for installing underground pipes in the ground
JP7079192B2 (en) Groundwater information acquisition method
CN103189589A (en) An attachment for percussion drill tools
CN102720429A (en) Hydraulic-driven drilling device
RU2468204C1 (en) Combined air-impact device
KR20170002442A (en) Shank adaptor with reinforced flushing slot
FI129581B (en) Method and drilling device for installing underground pipes in the ground
CN104141468B (en) Water blocking device
JP3953907B2 (en) Double pipe drilling device under pressure

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126918

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MD Opposition filed

Opponent name: ROBIT OYJ

MDU Request for invalidation filed