FI129581B - Menetelmä ja poralaite maaputken asentamiseksi maaperään - Google Patents

Menetelmä ja poralaite maaputken asentamiseksi maaperään Download PDF

Info

Publication number
FI129581B
FI129581B FI20185354A FI20185354A FI129581B FI 129581 B FI129581 B FI 129581B FI 20185354 A FI20185354 A FI 20185354A FI 20185354 A FI20185354 A FI 20185354A FI 129581 B FI129581 B FI 129581B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
channel
flushing
drilling
rinsing
blade
Prior art date
Application number
FI20185354A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
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
Application filed by Pirkan Laatupalvelu Oy filed Critical Pirkan Laatupalvelu Oy
Application granted granted Critical
Publication of FI129581B publication Critical patent/FI129581B/fi

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
    • 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
    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • 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
    • E21B10/40Percussion drill bits with leading portion
    • 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
    • E21B10/60Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • 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
    • E21B10/64Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe
    • 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
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
    • 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
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • E21B4/14Fluid operated hammers
    • 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
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • E21B7/208Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes using down-hole drives

Landscapes

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

Abstract

Keksintö koskee menetelmää maaputken asentamiseksi maaperään, jossa menetelmässä käytetään nestekäyttöistä poralaitetta (100), johon poralaitteeseen (100) kuuluu ainakin pilottiterä (6) ja virtauskanava (9) huuhtelunesteen johtamiseksi pilottiterälle (6) ja ensimmäinen huuhtelukanava (10) porausjätteen huuhtelemiseksi, jossa menetelmässä maaputken asennus tapahtuu seuraavina vaiheina - porataan maaperään (18) porareikä (22) - vedetään maaputkea (1) pilottiterän (6) perässä, - huuhdellaan porareikää (22), - johdetaan syntyvä porausjäte huuhtelunesteen kanssa taaksepäin, - irrotetaan pilottiterä (6) maaputkesta (1), - jätetään sanottu maaputki (1) porareikään ja vedetään pilottiterä (6) pois. - järjestetään pilottiterään (6) pilottiterän (6) poraussuunnassa läpäisevä toinen huuhtelukanava (12) käsittäen etuosan (12.1) ja takaosan (12.2) huuhtelunesteen johtamiseksi vaihtoehtoisesti joko pilottiterän (6) taakse tai eteen, - järjestetään ensimmäinen huuhtelukanava (10) yhdistymään suoraan toiseen huuhtelukanavaan (12), - johdetaan 90 – 100 % virtauskanavan (9) kautta johdetusta huuhtelunesteestä ensimmäiseen huuhtelukanavaan (10) porareiän (22) ylihuuhtelun välttämiseksi - johdetaan huuhteluneste ja porausjäte poraussuunnassa pilottiterän (6) etupuolelle tai takapuolelle toisen huuhtelukanavan (12) etuosassa (12.1) ja takaosassa (12.2) vaikuttavien paineiden perusteella. Keksinnön kohteena on myös vastaava poralaite.

Description

MENETELMÄ JA PORALAITE MAAPUTKEN ASENTAMISEKSI MAAPERÄÄN Keksinnön kohteena on menetelmä maaputken asentamiseksi maaperään, jossa menetelmässä käytetään nestekäyttöistä poralaitetta, johon poralaitteeseen kuuluu ainakin pilottiterä ja virtauskanava huuhtelunesteen johtamiseksi pilottiterälle ja ensimmäinen huuhtelukanava porausjätteen huuhtelemiseksi, jossa menetelmässä - järjestetään pilottiterään pilottiterän poraussuunnassa läpäisevä toinen huuhtelukanava huuhtelunesteen johtamiseksi vaihtoehtoisesti joko pilottiterän taakse tai eteen, toisen huuhtelukanavan käsittäessä pilottiterän eteen vievän etuosan ja taakse vievän takaosan, - järjestetään ensimmäinen huuhtelukanava yhdistymään suoraan toiseen huuhtelukanavaan huuhtelunesteen ohjaamiseksi ensimmäisestä huuhtelukanavasta toiseen huuhtelukanavaan porausjätteen huuhtelemiseksi, jossa menetelmässä maaputken asennus tapahtuu seuraavina vaiheina - porataan maaperään porareikä poralaitetta käyttäen, - vedetään suojaputkena toimivaa maaputkea porauksen aikana pilottiterän perässä, - huuhdellaan porareikää nestemäisen huuhtelunesteen avulla, - johdetaan poralaitteen edessä syntyvä porausjäte huuhte- = 25 lunesteen kanssa taaksepäin, 5 - irrotetaan pilottiterä maaputkesta, = - jätetään maaputki porareikään ja vedetään pilottiterä pois > porareiästä, E jossa poralaitteen tekemän porareiän halkaisija on suurempi kuin 3 30 maaputken halkaisija. o Keksinnön kohteena on myös poralaite maaputken asentamiseksi N maaperään.
Tekniikan tasosta tunnetaan menetelmiä, jossa huuhtelujärjes- telmällä pakotetaan huuhteluaine maaperään paineellisena, jolloin maaperään kohdistuu pahimmillaan nestekäyttöisen iskulaitteen eli uppovasaran koko työpaine aiheuttaen vahinkoa maaperässä oleville rakenteille kuten vanhoille paaluille tai seinärakenteille.
Edelleen poralaitteen tukkeutuessa esimer- kiksi silttipitoisissa maaperissä ei uppovasaraa ole edes mahdollista käynnistää, koska paineväliaine ei pysty purkau- tumaan terän paineväliaineen pakopuolelle terän tukkeutuneen huuhtelukanavan kautta, jolloin tarvittavaa paine-eroa (työ- paine-pakopaine) ei pääse syntymään.
Nestekäyttöisiä uppovasaroita käytetään paineilmakäyttöisien uppovasaroiden sijaan poralaitteissa ylihuuhteluun liittyvien ongelmien välttämiseksi.
Tekniikan tasosta tunnetaan suomalainen patenttihakemus FI 20130297, jossa on esitetty paineilmakäyt- töinen poralaite.
Paineilman käyttö kuitenkin aiheuttaa helposti porareiän ylihuuhtelun tuoden liikaa maaperää pois porareiästä.
Lisäksi paineilman käyttö voi aiheuttaa vaaraa huuhdellessaan porajätettä kovalla paineella ylöspäin.
Tekniikan tasosta tunnetaan myös julkaisu US 2015/0330151 A1, jossa on esitetty nestetoiminen poralaite.
Tässä ratkaisussa co huuhtelukanavaa pitkin pilottiterän eteen johdettava huuhte- > 25 luneste johdetaan pilottiterän edestä suoraan avarrinterän ja x pilottiterän välistä pilottiterään kiinnitetyn maaputken sisään. e Tukkeutumistilanteessa huuhtelujäte tukkii tämän pilottiterän ja = avarrinterän välisen kanavan estäen huuhtelunesteen virtauksen 3 sekä edellä mainittua kanavaa että pilottiterän eteen tulevaa e 30 huuhtelukanavaa pitkin, jolloin poralaitteeseen ei synny = tarvittavaa paine-eroa iskulaitteen eli uppovasaran käynnis- N tämiseksi.
Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason mene- telmiä parempi ja yksinkertaisempi menetelmä porareiän muo- dostamiseksi nestehuuhtelua käyttävää poraa käyttäen, jonka menetelmän avulla maaperään kohdistuvaa painetta voidaan rajoittaa poralaitteen eteen suuntautuvan huuhtelukanavan tukkeutuessa ja mahdollistaa edullisesti myös tukkeutuneen poralaitteen käynnistäminen.
Taman keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada tekniikan tason poralaitteita parempi ja yksinkertaisempi nestehuuhtelua käyttävä poralaite porareiän muodostamiseksi, jonka poralaitteen avulla maaperään kohdistuvaa painetta voidaan rajoittaa poralaitteen eteen johtavan huuhtelukanavan tukkeutuessa ja mahdollistaa edulli- sesti myös tukkeutuneen poralaitteen käynnistäminen.
Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patent-
tivaatimuksesta 5. Tämä tarkoitus voidaan saavuttaa menetelmällä maaputken asentamiseksi maaperään, jossa menetelmässä käytetään neste- käyttöistä poralaitetta, johon poralaitteeseen kuuluu ainakin pilottiterä ja virtauskanava huuhtelunesteen johtamiseksi pilottiterälle ja ensimmäinen huuhtelukanava porausjätteen huuhtelemiseksi.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä järjestetään — pilottiterään pilottiterän poraussuunnassa läpäisevä toinen O 25 huuhtelukanava huuhtelunesteen johtamiseksi vaihtoehtoisesti s joko pilottiterän taakse tai eteen, toisen huuhtelukanavan e käsittäessä pilottiterän eteen vievän etuosan ja taakse vievän z takaosan sekä järjestetään ensimmäinen huuhtelukanava yhdis- 3 tymään suoraan toiseen huuhtelukanavaan huuhtelunesteen e 30 ohjaamiseksi ensimmäisestä huuhtelukanavasta toiseen huuhte- = lukanavaan porausjätteen huuhtelemiseksi.
Menetelmässä maa- N putken asennus tapahtuu seuraavina vaiheina, joissa porataan maaperään porareikä poralaitetta käyttäen, jossa poralaitteen tekemän porareiän halkaisija on suurempi kuin maaputken halkaisija, vedetään suojaputkena toimivaa maaputkea porauksen aikana pilottiterän perässä ja huuhdellaan porareikää neste-
mäisen huuhtelunesteen avulla.
Menetelmässä johdetaan 90 - 100
% virtauskanavan kautta johdetusta huuhtelunesteestä ensim-
mäiseen huuhtelukanavaan porareiän ylihuuhtelun välttämiseksi ja valinnaisesti johdetaan huuhteluneste ja porausjäte poraus-
suunnassa pilottiterän etupuolelle toisen huuhtelukanavan etuosaa pitkin porattaessa pohjaveden pinnan yläpuolella toisen huuhtelukanavan etuosassa vaikuttavan paineen ollessa pienempi kuin takaosassa vaikuttava, maaputken sisällä olevan huuhte-
lunesteen aiheuttama paine.
Menetelmässä johdetaan huuhteluneste ja porausjäte poraussuunnassa pilottiterän takapuolelle maaputken sisään toisen huuhtelukanavan takaosaa pitkin toisen huuhtelukanavan etuosassa pohjaveden pinnan alapuolella porattaessa vaikuttavan pohjaveden aiheuttaman hydrostaattisen paineen ylittäessä toisen huuhtelukanavan takaosassa vaikut-
tavan, maaputken sisällä olevan huuhtelunesteen aiheuttaman paineen, johdetaan huuhteluneste ja porausjäte poraussuunnassa pilottiterän takapuolelle maaputken sisään toisen huuhteluka-
navan takaosaa pitkin toisen huuhtelukanavan etuosassa vai-
kuttavan paineen ylittäessä toisen huuhtelukanavan takaosassa vaikuttavan, maaputken sisällä olevan huuhtelunesteen aiheut-
taman paineen porattaessa pohjaveden pinnan yläpuolella tai
— alapuolella.
Näin menetelmässä johdetaan poralaitteen edessä
O 25 syntyvä porausjäte huuhtelunesteen kanssa taaksepäin.
Lisäksi s menetelmässä irrotetaan pilottiterä maaputkesta, jätetään e maaputki porareikään ja vedetään pilottiterä pois porareiästä. x a
< Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on, että porattaessa e 30 porareikää maaperään, joka helposti tukkii poralaitteen, voidaan
= poralaitteen maaperään aiheuttama paine rajoittaa ohjaamalla
N huuhteluneste poralaitteen terän yhteydessä vaikuttavien paineiden mukaan pienimmän paineen alueelle.
Tämä saadaan aikaan siten, että huuhteluneste ja porausjäte ohjataan toisen huuhtelukanavan etuosassa ja takaosassa vaikuttavien paineta- sojen suhteen alempaan painetasoon.
Huuhteluneste jakautuu ensimmäisen huuhtelukanavan jälkeen terän ulkopuolella vai- kuttavan painetason mukaan toisen huuhtelukanavan etuosaan ja 5 takaosaan täyttäen maaputken sisätilaa.
Pilottiterän ulkopuo- linen paine nousee pohjaveden pinnan alapuolella samassa suhteessa kuin maaputken sisällä olevan huuhtelunesteen paine, kun huuhteluneste pääsee painumaan maaperään esimerkiksi porattaessa moreeni- ja sekamaaperää.
Jos huuhteluneste ei pääse leviämään maaperään, paine pilottiterän ulkopuolella kasvaa, jolloin ensimmäistä huuhtelukanavaa pitkin tuleva huuhte- lunesteen virtaus kääntyy matalamman paineen tilaan eli toisen huuhtelukanavan takaosaan ja sitä kautta maaputken sisään.
Näin voidaan välttää maaperän ylihuuhtelu tilanteissa, joissa huuhteluneste ei pääse tunkeutumaan vaivatta maaperään.
Toisen huuhtelukanavan etuosa tukkeutuessa huuhteluneste kääntyy toisen huuhtelukanavan takaosaan.
Toisaalta porattaessa pohjaveden pinnan yläpuolella maaputken sisällä olevan nesteen hydro- staattinen paine on suurempi kuin huuhtelunesteen syöttöpaine, jolloin maaputken sisään ei kulkeudu huuhtelunestettä merkit- tävästi toisen huuhtelukanavan etuosan ollessa avoimena ja pohjaveden pinnan yläpuolella.
Huuhteluneste ohjautuu toiseen huuhtelukanavaan pääasiallisesti vain ensimmäisen huuhteluka- — navan ollessa tukkeutunut tai jos maaperä ei vastaanota syötettyä O 25 huuhtelunestettä. 3 e Edullisesti menetelmässä järjestetään ensimmäinen huuhteluka- z nava yhdistymään kohtisuoraan toiseen huuhtelukanavaan huuh- 3 telunesteen jakamiseksi paineen mukaan toisessa huuhtelukana- e 30 vassa vallitsevan painetason mukaan joko etuosaan tai takaosaan. = Tällöin ensimmäistä huuhtelukanavaa pitkin kulkeva huuhte- N lunesteen virtaus törmää kohtisuorasti toiseen huuhtelukanavaan, jolloin ainoastaan toisen huuhtelukanavan etuosassa ja taka-
osassa vaikuttavat painetasot määräävät, mihin suuntaan huuhtelunesteen virtaus kääntyy. Erään vaihtoehtoisen sovellusmuodon mukaan menetelmässä järjestetään pilottiterään virtauskanavan jatkeeksi neljäs huuhtelukanava huuhtelunesteen osavirtauksen ohjaamiseksi poraussuunnassa cpilottiterän eteen pilottiterän puhtaana pitämiseksi, joka osavirtaus on 1 - 5 % koko huuhtelunesteen virtauksesta virtauskanavasta. Tällaisella pienellä osavir- tauksella ei ole kuitenkaan tekniikan tasosta tunnettujen ratkaisujen suurien eteenpäin johdettujen huuhtelukanavien porausjätettä huuhtelevaa vaikutusta, vaan ainoastaan pilot- titerää puhdistava vaikutus.
Keksinnön mukaisella menetelmällä eliminoidaan riskit maaperässä olevien rakenteiden vahinkojen vaurioitumisesta rajoittamalla maaperään kohdistuvaa huuhtelunesteen painetta. Samalla pilottiterän sisällä virtauskanavasta ensimmäisen huuhteluka- navan kautta pilottiterän takapuolelle maaputken sisään ulottuva toinen huuhtelukanava on aina avoimena, sillä porauksessa syntyvä porausjäte ei pääse kulkeutumaan toiseen huuhtelukanavaan ensimmäisessä huuhtelukanavassa ja maaputken sisällä vaikuttavan ylipaineen vaikutuksesta. Toisaalta, jos pilottiterä on reilusti — pohjaveden pinnan alapuolella, tällöin pohjaveden aiheuttama O 25 hydrostaattinen paine ajaa porausjätteen toista huuhtelukanavaa s pitkin maaputken sisään pitäen toisen huuhtelukanavan puhtaana. e Porattaessa pohjaveden pinnan yläpuolella maaputken sisällä z olevan nesteen hydrostaattinen paine on suurempi kuin huuhte- 3 lunesteen syöttöpaine, jolloin maaputken sisään ei kulkeudu e 30 huuhtelunestettä merkittävästi toisen huuhtelukanavan eteenpäin = suuntautuvan osa ollessa avoimena ja pohjaveden pinnan ylä- N puolella.
Edullisesti menetelmässä käytetään huuhteluaineena poralaitteen iskuliikkeen aikaansaamiseksi käytettävää nestettä. Keksinnön toinen etu on se, että nestekäyttöinen iskulaite eli uppovasara on mahdollista käynnistää, vaikka pilottiterän eteen johtava toisen huuhtelukanavan pilottiterän eteen suunnattu osa olisi kokonaan tukkeutunut, koska riittävä määrä uppovasaralta poistuvasta huuhtelunesteestä ohjautuu putken sisään niin sanotulle vapaalle paluupuolelle toisen huuhtelukanavan taaksepäin suunnattua osaa pitkin, jotta iskulaitteen iskuliike saadaan käynnistettyä. Tällöin iskulaitteen luonnollinen värinä aukaisee pilottiterän ensimmäisessä huuhtelukanavassa olevat tukkeutumat. Edullisesti menetelmässä käytetään porauksessa pilottiterää, johon kuuluu lukitusvälineet pilottiterän lukitsemiseksi irrotettavasti maaputkeen porauksen ajaksi sekä irrottamiseksi kääntämällä ja pois vetämiseksi porareiästä porauksen jälkeen, jossa lukitusvälineet tiivistävät pilottiterän ja maaputken välin estäen huuhtelunesteen pääsyn pilottiterän ja lukitus- välineiden välistä maaputken sisään. Näin pilottiterää voidaan käyttää useita kertoja. Samalla lukitusvälineiden tiivistävän vaikutuksen avulla saadaan varmistettua, että porausjätettä ei kulkeudu putken ja pilottiterän välistä putken sisään. O 25 Menetelmässä voidaan rajoittaa maaperään kohdistuva paine toisen s huuhtelukanavan ja virtauskanavan halkaisijoiden keskinäisen e suhteen mitoituksen avulla enintään 20 bar, edullisesti enintään z 15 bar absoluuttiseen paineeseen. Tällöin maaperään kohdistuva 3 paine on niin pieni, ettei se pääse vahingoittamaan maaperässä e 30 jo valmiiksi olevia rakenteita kuten paaluja tai rakenteita. 00
R Edullisesti siirretään huuhteluaineen avulla porausjäte porasta taaksepäin kokonaan maaputken ulkopuolella mikäli poraus tapahtuu pintaveden tason yläpuolella.
Edullisesti menetelmässä käytettävä huuhteluneste on vettä. Vesi ei aiheuta maaperään imeytyessään ongelmia ja on siten vaaraton ja edullinen käyttää.
Erään sovellusmuodon mukaan menetelmässä johdetaan 100 % virtauskanavan kautta johdetusta huuhtelunesteestä ensimmäiseen huuhtelukanavaan porareiän ylihuuhtelun välttämiseksi. Tällöin suoraan pilottiterän kärkeen ei kulkeudu suoraan virtauskana- vasta huuhtelunestettä, joka voisi laajentaa porareikää. Huuhtelunestettä syötetään virtauskanavaa pitkin terälle jatkuvasti täydellä paineella. Näin painetasoa ei tarvitse säätää porauksen aikana ja menetelmä on siten helppo käyttää.
Keksinnön mukaisen nestekäyttöisen poralaitteen tarkoitus voidaan saavuttaa poralaitteella porareiän poraamiseksi maaperään, johon poralaitteeseen kuuluu terä, terälle isku- liikkeen antavan iskulaite, iskulaitteelle johdettu paineellinen huuhtelunestevirtaus sekä virtauskanava huuhtelunestevirtauksen johtamiseksi iskulaitteelta mainitulle terälle huuhtelua varten. Terään kuuluu pilottiterä maaperän poraamiseksi sovitettuna toimimaan terän kärkenä ja liitosvälineet sovitettuna irro- — tettavasti pilottiterän ympärille terän perässä vedettävän O 25 maaputken kiinnittämiseksi pilottiterään irrotettavasti, jossa s liitosvälineet on sovitettu kiinnitettäväksi pilottiterään e tiiviisti estäen huuhtelunesteen pääsyn maaputken sisään z liitosvälineiden ja maaputken välistä. Lisäksi terään kuuluu 3 avarrinosa lukittuna pilottiterän ympärille virtauskanavan e 30 suunnassa liitosvälineiden jälkeen terän poraussuunnassa = porareiän halkaisijan kasvattamiseksi, ensimmäinen huuhtelu- N kanava muodostettuna pilottiterään virtauskanavasta ja toinen huuhtelukanava muodostettuna pilottiterään käsittäen etuosan sovitettuna ulottumaan poraussuunnassa pilottiterän kärkeen ja takaosan ulottuen maaputken sisään etuosan ja takaosan muo- dostaessa suoran yhteyden pilottiterän lävitse.
Ensimmäinen huuhtelukanava on sovitettu yhtymään suoraan toiseen huuhte- lukanavaan 90 — 100 % virtauskanavan huuhtelunesteen johtamiseksi poraussuunnassa pilottiterän etu- tai takapuolelle porausjätteen huuhtelemiseksi etuosassa ja takaosassa vaikuttavista paineista riippuen porareiän ylihuuhtelua välttäen.
Pilottiterä on irrotettavissa liitosvälineistä terän vetämiseksi pois pora- reiästä pilottiterään kiinnitetyn maaputken jäädessä pora- reikään.
Keksinnön mukaisella %poralaitteella maaperään kohdistuvaa painetta voidaan rajoittaa sekä pilottiterän poraussuunnassa sekä etu- että takapuolelle ulottuvan toisen huuhtelukanavan avulla samalla rajoittamatta kuitenkaan iskulaitteen käytössä olevaa painetta.
Virtauskanavaa pitkin syötetään terälle koko ajan huuhtelunestettä täydellä paineella, sillä paineen noustessa pilottiterän ulkopuolella tai toisen huuhtelukanavan etuosassa huuhteluneste saadaan ohjattua toisen huuhtelukanavan takaosan kautta maaputken sisään maahan kohdistuvan paineen kasvamatta liiaksi.
Toisin sanottuna ensimmäisestä huuhtelu- kanavasta toiseen huuhtelukanavaan purkautuva huuhteluneste pääsee vapaasti valitsemaan purkautumiskanavansa vallitsevan — painetason mukaan sinne missä pienempi paine vaikuttaa.
Oikealla O 25 mitoituksella maaputken sisällä vaikuttava paine on aina s sellainen, että huuhteluneste pääsee purkautumaan sinne ennen e kuin maaperän ylihuuhtelua tapahtuu. x a < Erään sovellusmuodon mukaan ensimmäinen huuhtelukanava on e 30 yhdistetty toiseen huuhtelukanavaan suorassa kulmassa.
Kohti- = suoran ensimmäisen huuhtelukanavan ja toisen huuhtelukanavan N kohtauskulman ansiosta huuhteluneste voi tasavertaisesti valita joko toisen huuhtelukanavan etuosa tai takaosan niissä vai-
kuttavan painetason mukaan virtausdynamiikan sotkematta tilannetta. Erään toisen sovellusmuodon mukaan poralaitteeseen kuuluu ainakin kaksi ensimmäistä huuhtelukanavaa, joista ainakin yksi on sovitettu on yhtymään virtauskanavaan 30 - 60° kulmassa suhteessa huuhtelunesteen virtaussuuntaan virtauskanavassa ja ainakin yksi on sovitettu on yhtymään virtauskanavaan 120 - 150° kulmassa suhteessa huuhtelunesteen virtaussuuntaan virtauska- navassa. Tällaisessa poralaitteessa virtauskanavassa kulkeva huuhteluneste pääsee kulkemaan sulavammin virtaussuunnan kanssa samansuuntaiseen ensimmäiseen huuhtelukanavaa ja sitä kautta toisen huuhtelukanavan etuosaan ja huuhtelunesteen virtaus- suunnalle vastakkaista ensimmäistä huuhtelukanavaa toisen huuhtelukanavan takaosaan. Näin huuhtelunesteen virtausnopeus Pysyy suurempana, mikä estää maaputken sisään päätyvän hiekan ja roskien jumittumista. Näin voidaan pienentää hiekan aiheuttamaa virtausvastusta maaputkessa, kun hiekka ei pääse pakkautumaan maaputken pohjalle.
Edullisesti ainoastaan toinen huuhtelukanava ulottuu poraus- suunnassa pilottiterän kärkeen. Tällöin koko huuhteluneste saadaan ohjattua porausjätteen kuljettamiseen. O 25 Toinen huuhtelukanava on halkaisijaltaan yhtä suuri sekä etuosan s että takaosan osalta. Tällainen rakenne on helppo valmistaa ja e estää virtausdynamiikasta johtuvat erot etuosan ja takaosan I välillä. a
D 3 30 Vaihtoehtoisesti pilottiterään kuuluu lisäksi virtauskanavan = jatkeeksi puhdistuskanava huuhtelunesteen osavirtauksen N ohjaamiseksi poraussuunnassa pilottiterän eteen pilottiterän puhtaana pitämiseksi, joka neljäs huuhtelukanava on mitoitettu siten, että osavirtaus on enintään 10 % koko huuhtelunesteen virtauksesta virtauskanavassa.
Tällaisen erillisen puhdis- tuskanavan avulla pilottiterä saadaan pidettyä puhtaana sen jumittumisen estämiseksi.
Puhdistuskanavan poikkileikkauksen pinta-ala voi olla 1 - 10 % ensimmäisen huuhtelukanavan poikkileikkauksen pinta-alasta.
Tällöin puhdistuskanavaan menevä huuhtelunesteen tilavuusvir- taus on riittävän pieni, jotta se ei pääse ylilaajentamaan porareikää vaan ainoastaan puhdistaa pilottiterään sen jumit- tumisen estämiseksi.
Edullisesti liitosvälineet ovat maakenkä.
Maakengän avulla maaputki saadaan liitettyä avarrinosaan siten, että avarrinosa voidaan irrottaa maakengästä porauksen päätteeksi avarrinosan vetämiseksi pois porareiästä.
Edullisesti iskulaitteeseen kuuluu syöttöyhde huuhtelunesteen imemiseksi maaputken sisältä ja iskulaite on sovitettu käyttämään maaputken porauksen huuhtelunestettä iskuliikkeen aikaansaa- miseksi.
Tällöin paineen rajoittamisen lisäksi saadaan aikaan toisen huuhtelukanavan etuosan tukkeutumistilanteessa pora- laitteen käynnistyminen, kun huuhtelunestettä saadaan johdettua toisen huuhtelukanavan takaosaa pitkin maaputken sisään ja — iskulaitteelle, jonka iskut puolestaan avaavat toisen huuhte- O 25 lukanavan etuosan tukoksen. 3 e Keksinnön mukaisen poralaitteen pilottiterän halkaisija voi olla z 5 — 100 cm, edullisesti 10 - 50 cm.
Tällöin poralaite on riittävän 3 suuri porapaalujen maaputkien asennusta ajatellen.
E 30 S Ensimmäisiä huuhtelukanavia ja toisia huuhtelukanavia on N kumpaakin ainakin yksi, mutta enintään kahdeksan kappaletta terän mitoituksen mukaan.
Useamman ensimmäisen ja toisen huuhtelu-
kanavan avulla terän eteen johdettavan huuhtelunesteen määrää voidaan kasvattaa poralaitteen kokoluokan mukaan. Toisen huuhtelukanavan etuosa on halkaisijaltaan yhtä suuri kuin takaosa. Tällöin sekä etuosassa että takaosassa huuhteluneste kohtaa saman virtausvastuksen toisen huuhtelukanavan raken- teesta. Toisen huuhtelukanavan poikkileikkauksen pinta-ala on 80 - 100 % ensimmäisen huuhtelukanavan poikkileikkauksen pinta-alasta. Näin voidaan rajoittaa maaperään kohdistuvaa painetta porauksen aikana. Virtauskanavan, ensimmäisen huuhtelukanavan ja toisen huuhte- lukanavan mitoituksessa on periaatteena se, että ensimmäisen huuhtelukanavan tai -kanavien yhteenlaskettu poikkipinta-ala, kuten myös toisen huuhtelukanavan tai -kanavien yhteenlaskettu poikkipinta-ala vastaa virtauskanavan poikkipinta-alaa, jotta huuhtelunesteen virtaus ei kuristeta poralaitteessa.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä suojaputkena toimivan maaputken asentamisessa maaperään porauskalusto voidaan vetää maaputken sisältä ylös seuraavan maaputken porausta varten. — Porauskalusto on järjestetty poraamaan suurempaa reikää kuin mikä O 25 on maahan porattavan maaputken ulkohalkaisija. Porausjäte s johdetaan huuhteluaineen avulla porauskärjestä taaksepäin joko e maaputken ulkopuolella tai sisäpuolella. Keksinnön mukainen z menetelmä ja poralaite esittävät ratkaisun nestemäisen huuh- 3 teluaineen kohdalla esiintyvään ongelmaan porareiän ylihuuh- e 30 telusta. Tekniikan tason mukaisissa ilmaa huuhteluväliaineena = käyttävissä poralaitteissa vastaavaa ongelmaa ei esiinny, sillä N ilma puristuu kasaan eikä aiheuta vastaavaa painetta maaperään kuin oleellisesti kokoon puristumaton huuhteluneste. Toisaalta ilma kulkeutuu myös pohjaveden pinnan alapuolella vettä kevyempänä aina ylöspäin, ellei siihen vaikuta jokin ulkoinen voima. Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa Kuva 1 esittää leikkauskuvana ensimmäisen sovellusmuodon mukaisen poralaitteen terää, Kuva 2 esittää leikkauskuvana toisen sovellusmuodon mukaisen poralaitteen terää porareiässä, Kuva 3 esittää leikkauskuvana kolmannen sovellusmuodon mukaisen poralaitteen terää porareiässä, Kuva 4 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen sivulta päin periaatekuvana. Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukaisen poralaitteen 100 terä
16. Poralaitteessa 100 käytettävät syöttöyhteellä 26 varustettu iskulaite 24, iskulaitteelle 24 johdettu paineellinen huuhte- lunestevirtaus sekä virtauskanava 9 huuhtelunestevirtauksen johtamiseksi iskulaitteelta 24 mainitulle terälle 16 huuhtelua varten voivat olla tekniikan tason mukaisia. Kuvan 1 sovel- lusmuodossa poralaitteeseen 100 kuuluu pilottiterä 6 ja sen = kaulalla edullisesti bajonettilukituksen avulla kiinnitetty 5 25 avarrinosa 7. Avarrinosa 7 voi olla porauksen jälkeen porareikään = jätettävä rengasterä kuten kuvissa 1 ja 2 tai niin sanottu > avarrinterä, joka saadaan käännettyä asentoon, jossa se voidaan E nostaa pois porareiästä 22. Liitosvälineet 8 on kiinnitetty 3 maaputken 1 päähän siten, että ne tiivistävät maaputken 1 ja o 30 pilottiterän 6 välin, jolloin huuhtelunestettä ja porausjätettä N ei pääse kulkeutumaan maaputken 1 ja pilottiterän 6 välistä maaputken 1 sisään. Tällöin huuhteluneste ja porausjäte kulkeutuvat maaputken 1 ulkopuolella välissä d ylöspäin.
Liitosvälineinä 8 edullisesti käytettävä maakenkä on edullisesti hitsattu maaputken 1 päähän. Liitosvälineet 8 samoin kuin maaputki 1 eivät pyöri porattaessa. Pilottiterä 6 pyörii samoin kuten sen pyörittämä avarrinosa 7.
Huuhteluneste johdetaan kuvan 1 mukaisesti virtauskanavaa 9 ja ensimmäistä huuhtelukanavaa 10 pitkin toiseen huuhtelukanavaan 12 ja sitä kautta pilottiterän 6 ulkopinnalla terän 16 kärkeen 20 kuten myös edullisesti kolmannen huuhtelukanavan 11 avulla avarrinosan 7 sisäpinnalle. Kolmannen huuhtelukanava 11 tarkoituksena on saada huuhtelunesteen avulla avarrinosan 7 ja pilottiterän 6 välille ylipaine, jolloin porausjätettä ei pääse tähän väliin jumittamaan avarrinosaa 7. Huuhtelunesteelle on järjestetty pilottiterään 6 toinen huuhtelukanava 12 käsittäen poraussuunnassa pilottiterän 6 eteen johtavan etuosan 12.1 ja pilottiterän 6 taakse maaputken 1 sisään johtavan takaosa 12.2. 90 — 100 %:a huuhtelunesteestä johdetaan pilottiterän 6 eteen toisen huuhtelukanavan 12 etuosaa 12.1 pitkin, kun poraus tapahtuu pohjaveden pinnan yläpuolella ja toisen huuhtelukanavan 12 etuosa 12.1 on avoin. Tällöin maaputken 1 sisällä vaikuttava vesipatsaan hydrostaattinen paine on suurempi kuin paine terän 16 ulkopuolella, jolloin huuhteluneste ohjautuu toisen huuh- telukanavan 12 etuosan 12.1 kautta terän 16 etupuolelle. Sieltä = huuhteluneste huuhtele porausjätteen maaputken 1 ulkopuolella 5 25 poraussuunnassa taaksepäin. Kun poraus tapahtuu pohjaveden = pinnan alapuolella tilanteessa, jossa maaputken sisällä > vaikuttava hydrostaattinen paine on pienempi kuin terän 16 & ulkopuolella vaikuttava paine, nousee terän 16 irrottama 3 porausjäte pohjaveden mukaan toisen huuhtelukanavan 12 etuosaan o 30 12.1 ja ohjautuu huuhtelunesteen mukaan toisen huuhtelukanavan N 12 takaosaa 12.2 pitkin maaputken 1 sisään tilaan 13 pienempään paineeseen. Tällainen tilanne tapahtuu, kun maaperä vastustaa huuhtelunestettä niin paljon, että paine terän 16 ulkopuolella kasvaa. Huuhteluneste purkautuu toisen huuhtelukanavan 12 takaosaa 12.2 pitkin maaputken 1 sisään myös siinä tapauksessa, jos toisen huuhtelukanavan 12 etuosa 12.1 on tukkeutunut porausjätteestä.
Huuhtelunestettä voidaan myös johtaa liitosvälineiden 8 ja maaputken 1 sisäpuolelle osittain myös vastaavan kolmannen huuhtelukanavan 11 avulla. 90 - 100 %:a virtauskanavan 9 huuhtelunesteestä ohjataan kuitenkin ensimmäiseen huuhteluka- navaan 10 porareiän ylihuuhtelun välttämiseksi. Ensimmäisiä huuhtelukanavia 10 voi myös olla useampi. Kuvassa 1 ja 2 huuhteluneste ja porausjäte poistuvat pohjaveden pinnan yläpuolella porattaessa pääasiassa kiertämällä avarrinosan 7 siihen mahdollisesti tehtyjen kolojen, aukkojen, porauksien tai muiden järjestelyjen kautta liitosvälineiden 8 ja maaputken 1 ulkopuolelle maaputken 1 ja maaperän 18 välille porauksessa muodostuneeseen rengastilaan 28 ja sitä kautta ylös. Porattaessa selkeästi pohjaveden pinnan alapuolella porausjäte pääse toiseen huuhtelukanavaan 12 ja sitä kautta maaputken 1 sisään. Avar- rinosan muodostaman rengastilan 28 paksuus on kuvan 1 mukaisesti d. Huuhteluneste ja porausjäte poistuvat rengastilan kautta maaputken 1 ulkopuolella tai sisäpuolella ylöspäin tilanteesta riippuen. © & + 25 Kuvassa 2 on erään toisen sovellusmuodon mukaisen poralaitteen = 100 terä 16 maaperään 18 poratussa porareiässä 22. Porausjätteen > ja huuhtelunesteen, kuten esimerkiksi veden, kulkusuunnat on n. merkitty nuolilla. Koska paaluputkina käytettäviä maaputkia 3 asennetaan herkkään maaperään, on porareiän luhistuminen o 30 mahdollista ja todennäköistäkin. Keksinnön mukaisessa mene- N telmässä pyritään maaperään kohdistuva paine rajoittamaan maksimissaan tietylle tasolle esimerkiksi 10 - 20 bar, jolloin toisen huuhtelukanavan tarvittava pinta-ala lasketaan tietyllä määrällä paineellista huutelunestettä esimerkiksi vettä, jolloin kasvattamalla toisen huuhtelukanavan tai -kanavien 12 pinta-alaa voidaan maaperään ja kolmanteen huuhtelukanavaan 11 kohdistuvaa painetta tietyllä nestemäärällä vastaavasti laskea.
Kuvassa 2 on esitetty pilottiterän 6 puhdistukseen käytettävä puhdistuskanava 30, jonka avulla huuhtelunestettä voidaan ohjata pieniä määriä, 1 - 5 % koko virtauskanavan virtauksesta poraussuunnassa pilottiterän 6 eteen pilottiterän 6 pitämiseksi puhtaana ja toimintakuntoisena. Tämän virtauksen tarkoituksena ei ole kuitenkaan huuhdella porausjätettä muuta kuin pilottiterän 6 puhdistustarkoituksessa. Kun maaputki on porattu kallioon tai tavoitetasolle, pyöritetään pilottiterää vastakkaiseen suuntaan porauksen aikana käytettyyn suuntaan nähden. Tällöin pilottiterä 6 vapautuu bajonetti- kiinnityksen avulla liitosvälineistä 8 eli maakengästä ja voidaan nostaa ylös porareiästä. Liitosvälineet 8 ja avarrinosa 7, mikäli avarrinosa on kuvien 1 ja 2 mukainen frengasterä, jäävät porareikään 22. Mikäli avarrinosa on avarrinterä, voidaan avarrinosa myös nostaa pois porareiästä porauksen päätteeksi. Kuvassa 3 on esitetty kolmas keksinnön mukaisen poralaitteen = sovellusmuoto periaatteellisena leikkauskuvana. Kolmas sovel- 5 25 lusmuoto poikkeaa kuvien 1 ja 2 sovellusmuodoista siinä, että = tässä sovellusmuodossa ensimmäisiä huuhtelukanavia 10 on kahden > erityyppisiä, nimittäin myötäsuuntaisia ensimmäisiä huuhtelu- E kanavia 10.1 ja vastasuuntaisia ensimmäisiä huuhtelukanavia 3 10.2, jotka molemmat yhtyvät toiseen huuhtelukanavaan 12. o 30 Myötäsuuntaiset ensimmäiset huuhtelukanavat 10.1 liittyvät N toisen huuhtelukanavan 12 etuosaan 12.1 ja vastasuuntaiset ensimmäiset huuhtelukanavat 10.2 toisen huuhtelukanavan 12 takaosaan 12.2. Näin virtauskanavaa 9 pitkin kulkeva huuhte-
lunesteen virtaus pääsee kulkemaan juohevasti myötäsuuntaiseen ensimmäiseen huuhtelukanavaan 10.1 ja toisen huuhtelukanavan 12 etuosaan 12.1 virtausnopeuden pysyessä suurena. Toisaalta huuhteluneste pääsee vastasuuntaisien ensimmäisien huuhtelu- kanavien 10.2 kautta myös toisen huuhtelukanavan 12 takaosaan
12.2 suuremmalla virtausnopeudella kuin kuvan 2 sovellusmuo- dossa, jossa huuhtelunesteen virtaus törmää kohtisuoraan toisen huuhtelukanavan 12 seinään tullessaan ensimmäisestä huuhtelu- kanavasta 10. Suuremman virtausnopeuden avulla poralaitteen likaantumista voidaan estää entistä paremmin. Poralaitteen avarrinosina voidaan käyttää kaikenlaisia ren- gasteriä, joilla on mahdollista porata maaputkea suurempaa reikää. Vaihtoehtoisesti porareikään jäävälle rengasterälle ovat muun muassa avarrinterät, jotka ovat porauksen jälkeen vedet- tävissä ylös reiästä esimerkiksi kääntämällä niitä tai siir- tämällä niiden asemaa. Huuhtelunesteenä voidaan käyttää sopivan viskositeetin omaavaa nestettä, kuten vettä tai muuta nestettä. Edullisesti toisen huuhtelukanavan takaosa mitoitetaan siten, että esimerkiksi iskulaitteen käyttöpaineen ollessa 100 bar ja nestevirtauksen ollessa 500 1/min, toinen huuhtelukanava tai -kanavat aiheuttavat = nestevirtaukselle enintään 20 bar vastapaineen, jos toisen 5 25 huuhtelukanavan etuosa ja kolmas huuhtelukanava ovat tukossa. = Toisena esimerkkinä voidaan sanoa, tilanne, jossa huuhte- > lunestettä syötetään 200 l/min 30 mm halkaisijan omaavaa n. virtauskanavaa pitkin, saadaan maaperään kohdistuva maksimipaine 3 rajattua 24 bar paineeseen toisen huuhtelukanavan etuosan o 30 tukkeutuessa mikäli toisen virtauskanavan halkaisija on 9 mm. N Virtauskanavan halkaisija voi vaihdella esimerkiksi välillä 10 - 130 mm. Normaalissa tilanteessa, jossa terän huuhtelukanavat ovat avoimia, neste virtaa pääosin toisen ja kolmannen huuh-
telukanavan kautta maaputken ja maaperän väliin taaksepäin porareiässä porattaessa pohjaveden pinnan yläpuolella, sillä virtauskanavan sisällä on suurempi vastapaine johtuen maaputken sisällä olevan nesteen hydrostaattisesta paineesta. Toisaalta porattaessa pohjaveden pinnan alapuolella syvyydessä, jossa paine maaputken sisällä on pienempi kuin ulkopuolella, huuh- telunesteen virtaus kääntyy toisen huuhtelukanavan takaosaa pitkin maaputken sisään. Viitenumerolla 20 on merkitty kuvissa pilottiterän 6 kärkeä eli poralaitteen kärkeä.
Edullisesti huuhteluaine on myös iskuliikkeen aikaansaamiseksi käytettävä neste. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää maaputkien poraamisessa porapaalujen muodostamista varten 2 -— 100 m syvyyteen, edullisesti 5 - 50 m syvyyteen saakka. Kuvassa 4 on esitetty kokonaisuutena keksinnön mukainen nestekäyttöinen poralaite 100 porareiän 22 poraamiseksi maaperään 18, johon poralaitteeseen 100 kuuluu tekniikan tason mukaisesti iskulaite eli vasara 106 porareiän 22 muodostamiseksi pyörivän ja iskevän liikkeen avulla, vasaralle pyöritysliikkeen antava pyörityslaite 102, poratanko 104 liitettynä pyöritys- = laitteen 102 ja vasaran 106 välille vasaran 106 pyörittämiseksi 5 25 poratangon 104 ja vasaran 106 käsittäessä virtauskanavan = huuhtelunestevirtauksen johtamiseksi vasaran päähän kiinni- > tettävälle pilottiterälle 6. Vasaraan voi kuulua tekniikan tason n. mukaisesti osina putkimainen ontto runko, takalaippa vasaran 3 kiinnittämiseksi poratankoon yhdistettynä rungon yläpäähän ja o 30 käsittäen virtauskanava ja sylinterimäinen mäntäkehys liitettynä N runkoon. Edelleen vasaraan voi kuulua tekniikan tason mukaisesti edestakaisesti liikkuva mäntä sovitettuna kehykseen rungon alapäähän kiinnitetyn pilottiterän iskemiseksi valitulla matkalla sekä tilavuudet männän ja mäntäkehyksen välillä männän nostamiseksi ja iskemiseksi. Lisäksi vasaraan voi kuulua tekniikan tason mukaisesti venttiiliyksikkö huuhtelunesteen jakamiseksi tilavuuksiin ja kuvassa 4 esitetty huuhtelunesteen paineistusyksikkö 108. Tekniikan tason mukaista poralaitetta on esitetty esimerkiksi julkaisussa US 2007/261869 Al, jota voitaisiin käyttää soveltuvilta osin keksinnön mukaisen poralaitteen pilottiterän yhteydessä. 00
O
N < <Q 0
I jami a <
O 0 0 00
O N

Claims (7)

PATENTTIVAATIMUKSET
1. Menetelmä maaputken asentamiseksi maaperään, jossa menetelmässä käytetään poralaitetta (100), johon poralaitteeseen (100) kuuluu ainakin pilottiterä (6) ja virtauskanava (9) huuhteluväliaineen johtamiseksi pilottiterälle (6) ja ensim- mäinen huuhtelukanava (10) porausjätteen huuhtelemiseksi, jossa menetelmässä - järjestetään pilottiterään (6) pilottiterän (6) poraus- suunnassa läpäisevä toinen huuhtelukanava (12) huuhteluväli- aineen johtamiseksi vaihtoehtoisesti joko pilottiterän (6) taakse tai eteen, toisen huuhtelukanavan (12) käsittäessä pilottiterän (6) eteen vievän etuosan (12.1) ja taakse vievän takaosan (12.2), - järjestetään sanottu ensimmäinen huuhtelukanava (10) yhdistymään sanottuun suoraan toiseen huuhtelukanavaan (12) huuhteluväliaineen ohjaamiseksi ensimmäisestä huuhtelukanavasta (10) toiseen huuhtelukanavaan (12) porausjätteen huuhtele- miseksi, jossa menetelmässä maaputken asennus tapahtuu seuraavina vaiheina - porataan maaperään (18) porareikä (22) poralaitetta (100) — käyttäen, O 25 - vedetään suojaputkena toimivaa maaputkea (1) porauksen ro aikana pilottiterän (6) perässä, 0 - johdetaan 100 % virtauskanavan (9) kautta johdetusta z huuhteluväliaineesta ensimmäiseen huuhtelukanavaan (10) 3 porareiän (22) ylihuuhtelun välttämiseksi, e 30 - johdetaan huuhteluväliaine ja porausjäte poraussuunnassa = pilottiterän (6) etupuolelle toisen huuhtelukanavan (12) etuosaa N (12.1) pitkin porareikää (22) huuhtelemiseksi huuhteluväliaineen avulla porattaessa pohjaveden pinnan yläpuolella toisen huuhtelukanavan (12) etuosassa (12.1) vaikuttavan paineen ollessa pienempi kuin takaosassa (12.2) vaikuttava, maaputken (1) sisällä olevan huuhteluväliaineen aiheuttama paine, - johdetaan huuhteluväliaine ja porausjäte poraussuunnassa pilottiterän (6) takapuolelle maaputken (1) sisään toisen huuhtelukanavan (12) takaosaa (12.2) pitkin porareikää (22) huuhtelemiseksi huuhteluväliaineen avulla toisen huuhteluka- navan (12) etuosassa (12.1) pohjaveden pinnan alapuolella porattaessa vaikuttavan pohjaveden aiheuttaman hydrostaattisen paineen ylittäessä toisen huuhtelukanavan takaosassa (12.2) vaikuttavan, maaputken (1) sisällä olevan huuhteluväliaineen aiheuttaman paineen, - johdetaan huuhteluväliaine ja porausjäte poraussuunnassa pilottiterän (6) takapuolelle maaputken (1) sisään toisen huuhtelukanavan (12) takaosaa (12.2) pitkin porareikää (22) huuhtelemiseksi huuhteluväliaineen avulla toisen huuhteluka- navan (12) etuosassa (12.1) vaikuttavan paineen ylittäessä toisen huuhtelukanavan takaosassa (12.2) vaikuttavan, maaputken (1) sisällä olevan huuhteluväliaineen aiheuttaman paineen porat- taessa pohjaveden pinnan yläpuolella tai alapuolella, - irrotetaan sanottu pilottiterä (6) sanotusta maaputkesta (1), - jätetään sanottu maaputki (1) porareikään ja vedetään sanottu pilottiterä (6) pois porareiästä (22), — jossa poralaitteen (100) tekemän porareiän (22) halkaisija on O 25 suurempi kuin maaputken (1) halkaisija, tunnettu siitä, että ro - käytetään nestekäyttöistä poralaitetta (100), joka käyttää 0 huuhteluväliaineena nestettä, jossa poralaitteessa (100) toisen z huuhtelukanavan (12) etuosa (12.1) on halkaisijaltaan yhtä suuri 3 kuin takaosa (12.2), toisen huuhtelukanavan (12) poikkileik- e 30 kauksen pinta-alan ollessa 80 - 100 % ensimmäisen huuhtelukanavan = (10) poikkileikkauksen pinta-alasta, ja N - syötetään huuhtelunestettä virtauskanavaa (9) pitkin terälle (16) jatkuvasti täydellä paineella säätämättä painetasoa porauksen aikana.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että järjestetään sanottu ensimmäinen huuhtelukanava (10) yhdistymään kohtisuoraan toiseen huuhtelukanavaan (12) huuh- telunesteen jakamiseksi paineen mukaan toisessa huuhtelukana- vassa (12) vallitsevan painetason mukaan joko etuosaan (12.1) tai takaosaan (12.2).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että käytetään huuhteluaineena poralaitteen (100) iskuliikkeen aikaansaamiseksi käytettävää nestettä.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että menetelmässä käytetään porauksessa pilot- titerää (6), johon kuuluu lukitusvälineet (8) pilottiterän (6) lukitsemiseksi irrotettavasti maaputkeen (1) porauksen ajaksi sekä irrottamiseksi kääntämällä ja pois vetämiseksi porareiästä (22) porauksen jälkeen, jossa lukitusvälineet (8) tiivistävät pilottiterän (6) ja maaputken (1) välin estäen huuhtelunesteen pääsyn pilottiterän (6) ja lukitusvälineiden (8) välistä maaputken (1) sisään.
5. Poralaite porareiän poraamiseksi maaperään, johon pora- — laitteeseen (100) kuuluu terä (16), terälle (16) iskuliikkeen O 25 antavan iskulaite (24), iskulaitteelle (24) johdettu paineel- ro linen huuhteluväliainevirtaus sekä virtauskanava (9) sanotun 0 huuhteluväliainevirtauksen johtamiseksi iskulaitteelta (24) z mainitulle terälle (16) huuhtelua varten, jossa terään (16) 5 kuuluu 3 30 - pilottiterä (6) maaperän (18) poraamiseksi sovitettuna = toimimaan terän (16) kärkenä (20), N - liitosvälineet (8) sovitettuna irrotettavasti pilottiterän (6) ympärille terän (16) perässä vedettävän maaputken (1) kiinnittämiseksi pilottiterään (6) irrotettavasti, jossa sanotut liitosvälineet (8) on sovitettu kiinnitettäväksi pilottiterään (6) tiiviisti estäen huuhteluväliaineen pääsyn maaputken (1) sisään liitosvälineiden (8) ja maaputken (1) välistä, - avarrinosa (7) lukittuna pilottiterän (6) ympärille sanotun virtauskanavan (9) suunnassa sanottujen liitosvälineiden (8) jälkeen terän (16) poraussuunnassa sanotun porareiän (22) halkaisijan kasvattamiseksi,
- ensimmäinen huuhtelukanava (10) muodostettuna pilottite- rään (6) sanotusta virtauskanavasta (9),
- toinen huuhtelukanava (12) muodostettuna pilottiterään (6) käsittäen etuosan (12.1) sovitettuna ulottumaan poraussuunnassa pilottiterän (6) kärkeen (20) ja takaosan (12.2) ulottuen maaputken (1) sisään, sanottujen etuosan (12.1) ja takaosan (12.2) muodostaessa suoran yhteyden pilottiterän (6) lävitse,
jossa pilottiterä (6) on irrotettavissa liitosvälineistä (8) terän (16) vetämiseksi pois porareiästä (22) pilottiterään (6) kiinnitetyn maaputken (1) jäädessä porareikään (22) ja sanottu ensimmäinen huuhtelukanava (10) on sovitettu yhtymään suoraan toiseen huuhtelukanavaan (12), jossa poralaitteessa (100)
ainoastaan toinen huuhtelukanava (12) ulottuu poraussuunnassa pilottiterän (6) kärkeen (20) ja sanottu ensimmäinen huuhte- lukanava (10) on mitoitettu siten, että 100 % virtauskanavan (9) huuhteluväliaineestä johdetaan toiseen huuhtelukanavaan (12) ja
— sitä kautta poraussuunnassa pilottiterän etu- tai takapuolelle O 25 toisen huuhtelukanavan (12) etuosassa (12.1) ja takaosassa (12.2) ro vaikuttavista paineista riippuen porausjätteen huuhtelemiseksi 0 porareiän (22) vylihuuhtelua välttäen tunnettu siitä, että z poralaite (100) on nestekäyttöinen käyttäen huuhteluväliaineena 3 huuhtelunestettä ja toisen huuhtelukanavan (12) etuosa (12.1) on e 30 halkaisijaltaan yhtä suuri kuin takaosa (12.2), toisen huuh- = telukanavan (12) poikkileikkauksen pinta-alan ollessa 80 - 100 N % ensimmäisen huuhtelukanavan (10) poikkileikkauksen pin- ta-alasta.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poralaite, tunnettu siitä että sanottu ensimmäinen huuhtelukanava (10) on yhdistetty toiseen huuhtelukanavaan (12) suorassa kulmassa.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poralaite, tunnettu siitä että poralaitteeseen (100) kuuluu ainakin kaksi ensimmäistä huuhtelukanavaa (10), joista ainakin yksi on sovitettu on yhtymään toiseen huuhtelukanavaan (12) 30 — 60? kulmassa suhteessa huuhtelunesteen virtaussuuntaan virtauskanavassa (9) ja ainakin yksi on sovitettu on yhtymään toiseen huuhtelukanavaan (12) 120 — 150° kulmassa suhteessa huuhtelunesteen virtaus- suuntaan virtauskanavassa (9).
N
O
N
LO <Q
LO o
I ja m o +
LÖ 0
LÖ 00 o
N
FI20185354A 2017-04-13 2018-04-13 Menetelmä ja poralaite maaputken asentamiseksi maaperään FI129581B (fi)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175349 2017-04-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI129581B true FI129581B (fi) 2022-05-13

Family

ID=64095773

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FIU20214085U FI13040Y1 (fi) 2017-04-13 2018-04-13 Poralaite maaputken asentamiseksi maaperään
FI20185354A FI129581B (fi) 2017-04-13 2018-04-13 Menetelmä ja poralaite maaputken asentamiseksi maaperään

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FIU20214085U FI13040Y1 (fi) 2017-04-13 2018-04-13 Poralaite maaputken asentamiseksi maaperään

Country Status (2)

Country Link
FI (2) FI13040Y1 (fi)
SE (1) SE542191C2 (fi)

Also Published As

Publication number Publication date
SE1850424A1 (sv) 2018-10-14
FI13040Y1 (fi) 2021-10-22
SE542191C2 (sv) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5712144B2 (ja) ジェットグラウト工法による土壌強化で用いるダウンザホールハンマードリルのための設備
JP5167404B2 (ja) 掘削装置、スロット掘削方法およびスロット形成装置
DK2805008T3 (en) Double circulation drilling system
KR100534005B1 (ko) 토양강화장치, 토양강화장치용 공구 및 토양강화방법
CN111727297B (zh) 用于安装套管的装置和方法
JP5783561B2 (ja) 掘削装置及び掘削方法
CN206429752U (zh) 用于无挖掘地敷设管道的钻孔及敷设装置
FI129581B (fi) Menetelmä ja poralaite maaputken asentamiseksi maaperään
EP3060742B1 (en) Drilling device
JP4834569B2 (ja) 地盤改良方法および地盤改良装置
FI128450B (fi) Poralaite maaputken asentamiseksi maaperään
JP4425299B2 (ja) 地盤改良方法およびシールド
JP4314440B2 (ja) 曲がりボーリング工法
JP5875849B2 (ja) 噴射攪拌地盤改良工法
CA2824896C (en) Method and arrangement to establish during down-the-hole drilling communication between the cavity of the drill string and the surrounding material
US9290993B2 (en) Method and system for installation of in-ground conduit
JP3649944B2 (ja) 大口径削孔工法
FI98649C (fi) Menetelmä reiän poraamiseksi ja sovitelma menetelmän toteuttamiseksi
JP5818289B2 (ja) 燃料タンク
JP2000248893A (ja) 非開削による配管の敷設工法
CN110678624B (zh) 研磨悬浮液腐蚀系统
KR20190026477A (ko) 천공과 분사가 동시에 이루어지는 터널용 강관 보강 그라우팅 공법
JPH0835386A (ja) 掘削用ビット及びそのビットを用いた掘削方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 129581

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B